变速器的制造方法_2

文档序号:8336220阅读:来源:国知局
700与变速器输出轴60连接。电机400的扭矩对到变速器输入轴40和到变速器输出轴60的扭矩产生影响。在变速器输入轴40和变速器输出轴60之间的转速比能够借助于电机400的转速在一定范围内改变。
[0040]功率支线22图解说明了“起动器/发电机运行类型”。汇总传动装置200的输入端201与变速器输入轴40连接并且汇总传动装置200的输入端203借助于制动器883来支撑以防止旋转运动。朝向子变速器800的输入端801借助于离合器884与功率流分开。电机500的扭矩作用于变速器输入轴40。
[0041]功率支线23图解说明了“具有电从动器的运行类型”。汇总传动装置300的输入端303经由子变速器900与变速器输出轴60连接并且汇总传动装置300的输入端301借助于制动器981支撑以防止旋转运动。汇总传动装置300的输入端301借助于离合器982与变速器输入轴40分开。电机600的扭矩经由子变速器900作用于变速器输出轴60。
[0042]在图2中示出的三种不同的运行类型的组合也完全能够在实际执行的变速器中发生。功率路径22作用为发电机,而功率支线23的电机600同时电驱动变速器输出轴60。功率支线21已经切换到“具有机械的扭矩传递的运行类型”中并且将机械功率从变速器输入轴40传递到变速器输出轴60,而其电机400根据运行点产生或者消耗电功率。根据对电机400、500、600的控制,所产生的和所消耗的电功率(包括损耗功率)的总和等于零,或者产生过量或者对电能的需求,所述过量或对电能的需求例如与电池46、电能存储器或者另一个电源和/或散能装置(Senke)进行交换。
[0043]各个功率支线21、22、23的切换能够在变速器输出轴60处在扭矩不中断的情况下进行。这通过功率支线21、22、23中的至少一个驱动变速器输出轴而其它功率支线21、22、23中的一个或多个被切换的方式来确保。
[0044]显然,变速器输出轴处的最大可用的机械功率通过来自电池46、电机的最大可用功率中的所提供的电功率以及驱动变速器输出轴60的功率支线的数量来限制,电机的最大可用功率能够是与运行点有关的。
[0045]对功率支线21、22、23中的一个的运行类型的切换根据下述过程来进行:
[0046]属于待切换的功率支线的电机400或500或600被控制为,使得在相应的功率支线中的扭矩充分地降低,使得能够松开输入端101或201或301或者输入端103或203或303的抗扭的连接。其中抗扭的连接不仅能够是设置在固定部件上的支撑还或者是与输入轴的连接或到子变速器的输入端的连接。紧接着电机400或500或600被控制为,使得新的待接合的连接782或882或982或784或884或984以同步的或者足够近似的转速(转速差小于10、20或者501/min)旋转,使得能够建立新的连接。在连接782、882、982、784、884,984实施为摩擦离合器或者在闭锁器781、783、881、883、981、983实施为制动器的情况下,也能够减弱对于在分开之前降低扭矩的要求以及对于在再次连接之前同步化的要求。
[0047]这些改变例如实现汇总传动装置的下述功能:
[0048]-向前和向后对变速器输出轴60的纯电驱动。一个或多个功率支线21、22、23在“具有电从动器的运行类型”中使用并且驱动变速器输出轴60。在此变速器700、800、900中的传动比被选择为,使得电机能够在最佳的运行点中运行或者接近最佳的运行点运行。其中例如能够使用功率最大值或者效率最大值作为最佳的运行点。通过所有的功率支线21、22,23都用于驱动变速器输出轴60的方式,与在使用驱动器45的情况下相比,能够在变速器输出轴处产生明显更高的扭矩。
[0049]-对变速器输出轴60的纯电驱动并且在需要时借助于一个或多个功率支线21、22,23的电机400、500、600中的至少一个同时起动驱动器45。如果驱动器45是根据往复式活塞原理的内燃机,那么该驱动器在起动期间产生强的扭转振动。为了使该振动有效地与变速器输出轴60脱耦,用于起动驱动器45的功率支线21、22、23能够在“起动器/发电机运行类型”中使用。在起动驱动器45期间驱动变速器输出轴60的功率支线21、22、23在“具有电从动器的运行类型”中运行。通过对功率支线21、22、23的运行类型的这种选择,驱动器45的功率波动能够借助于电能存储器46和对电机400、500、600的适当的控制被有效地过滤,使得驱动器45的扭转振动不对变速器输出轴60起作用或者仅以小的振幅对变速器输出轴60起作用。
[0050]-通过对此使用所有的功率支线21、22、23的方式,以明显提高的扭矩起动驱动器45。这在温度非常低的情况下可能是有意义的。为了避免对变速器输出轴60的作用,功率支线21、22、23在“运行类型起动器/发电机”中运行。
[0051]-使用变速器20作为纯电变速器。在驱动器45运转时,功率支线21、22、23中的一个或多个在“运行类型起动器/发电机”中使用。同时一个或多个功率支线21、22、23在“具有变速器输出轴的电驱动器的运行类型”中使用。这在驱动器45在低的转速中运行时并且在该运行点产生强的扭转振动时是尤其有利的,所述扭转振动不应对变速器输出轴60起作用。借助于电变速器和相应设计的能量存储器以及功率电子部件,驱动器45的扭转振动被有效地过滤。此外,在适当地控制在“运行类型起动器/发电机”中的功率支线21、22、23的电机400、500、600的情况下,驱动器45的旋转均匀性会降低,使得机械的飞轮和减振器能够设计为是更小的。
[0052]在倒车期间具有低的功率需求的应用中,能够实施不具有机械的倒车档的变速器,因为倒车档的功能能够借助于电变速器来实施。
[0053]在由上述应用情况构成的混合形式中使用变速器。为此功率支线21、22、23中的一个或多个在“具有机械的扭矩传递的运行类型”中运行并且同时功率支线21、22、23中的一个或多个在“具有电从动器的运行类型”中运行。在“具有电从动器的运行类型”中的功率支线21、22、23的电机400、500、600借助于产生过量的、其它的功率支线的电能和/或来自电能存储器中的电能来供给。该混合形式与在如上述那样纯使用变速器的情况下相比实现了变速器输出轴60处的更高的扭矩。
[0054]能够根据功率需求和变速器输出轴处的所期望的驱动特性在各个功能之间任意地切换并且不言而喻的是,在并联的功率支线数量足够的情况下也能够运行不同的混合形式。
[0055]变速器的上述功能性中的若干个需要高功率的电池46或者另一个电能源。根据要求和可用的并联的功率支线21、22、23的数量,对于时间而言在将一种功能性切换为另一种期间需要足够高功率的电池46或者电能源。优选使用由短时间存储器例如超级电容器和/或长时间存储器例如电池组成的组合,使得短暂的功率峰值与电容器进行交换并且电池承担对持续负荷供给的任务。
[0056]图3示意性地示出变速器20的一个示例性的实施方案,所述变速器具有并联的、单个可耦联的功率支线21、23和在汇总传动装置100、300和变速器输出轴60之间的子变速器700和900中的总计6个可切换的前进档位。电机400、600在该设计方案中不再与汇总传动装置100、300的太阳轮116、316连接,而是经由其它的齿轮460、660驱动齿圈112、312。优点是,电机400、600能够设置在变速器20旁或者在变速器侧面设置并且不再强制性地设置在变速器的延长部中。此外,在变速器输入轴40和汇总传动装置100、300的输入端之间的可切换的连接能够简单地实现,因为不需要空心轴。此外电机400、600能够经由附加的齿轮460和660以及齿圈112和312最佳地匹配关于转速和扭矩的要求。
[0057]此外在功率支线21中在切换组件705中在变速器输入轴40到轴799之间实现两种不同的传动比。由此驱动器45的转速在需要时能够匹配于电机400的转速范围。这在功率支线21在“起动器/发电机运行类型”中运行时是尤其有利的。功率支线23中的切换组件905通过在变速器输入轴40和轴999之间的仅一个传动比示出。也可能的是,功率支线21、23的这两个切换组件705和905能够类似于切换组件705或者类似于切换组件905来设计。
[0058]功率支线20中的闭锁器795具有如下优点:在打开状态中消除由移动套管796引起的摩擦损耗,因为该移动套管不旋转。与在功率支线23中类似,能够借助于类似的、如用于轴799的组件795实现对轴999、704和904的闭锁以防止旋转运动。
[0059]图4和5分别示出具有三个并联的功率支线和总计6个在子变速器700、800、900中的可切换的档位的变速器20。为了避免变速器因齿面彼此碰撞而发出声响,切换组件705、805借助于可移动的齿轮来设计。不由变速器输入轴40驱动的功率支线21、22在其处于“起动器/发电机运行类型”中时是完整的并且也有利地不经由空转的齿轮与变速器输入轴40连接。
[0060]此外,在图4、5的视图中示出电机400、500、600的不同的布置,所述设置根据空间关系能够是有利的。具有长轴461、561的电机400和500的布置在电机具有过大的直径时是有利的,使得该电机不能够设置在变速器旁。通过此外将这些轴461、561、661实现为具有扭转弹性的元件的方式,能够降低由于通过内燃机产生的旋转振动所引起的加速。
[0061]为了多次使用各个部件,子变速器700、800、900在图4、5中分别类似地构建。
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