[发明专利]两挡变速器及控制两挡变速器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及两挡变速器，如两挡行星齿轮变速器，它用于机动车，最好用于电动车的传动系中、混合式机动车的传动系中或混合式机动车的附加传动系中。

本发明还涉及用于控制两挡变速器、如两挡行星齿轮变速器、具有2个离合器的另一种变速器或负载换挡变速器或用于控制设有这种变速器的传动系的方法。

技术领域

现在作为电动车的传动系统主要具有单挡变速器，即具有相对输入转速降低了的输出转速的纯减速级。但在这种结构中电动驱动装置必需覆盖整个转速范围，由此使其总效率明显减小。此外可实现的转速范围较小。

因此已提出了使用两挡变速器作为电动车的传动系统，但迄今它被构成具有滑移套筒的传统手动换挡变速器。如果使用这种变速器，则可使电机尺寸设计得小些，由此得到明显的成本收益。但正是具有滑移套筒的该结构引起了换挡期间的牵引力下降。而对于自动传动系这种牵引力的下降意味着舒适性的明显下降，这是用户方面不能接受的。

发明内容

因此本发明的任务是给出用于机动车的传动系中的、最好用于电动车的传动系中、混合式机动车的传动系中或混合式机动车的附加传动系中的驱动转矩传递的两挡变速器，借助它可实现无牵引力中断的换挡或减小牵引力中断(即带有牵引力下降的部分补偿)的换挡，即“负载换挡”，即使不使用设有与两个自动的及可调节的离合器等值的双离合器的双离合器变速器也行。

根据本发明该任务将通过用于在机动车的传动系中传递驱动转矩的两挡变速器来解决，该两挡变速器设有一个可由驱动单元驱动的输入轴，一个具有中心齿轮、行星齿轮、行星齿轮架及空心齿轮的行星齿轮变速器及一个输出轴，其中中心齿轮与输入轴无相对转动地连接及行星齿轮架与输出轴无相对转动地连接，及设有一个可调节的离合器装置，借助该可调节的离合器装置可使行星齿轮架相对输入轴或相对空心齿轮来固定，以及设有一个专用的可开关的离合器装置，借助该可开关的离合器装置可使空心齿轮相对一个支撑行星齿轮变速器的壳体来固定。

根据本发明的两挡变速器与此相应地包括一个“等值的”可调节离合器与一个专用的可开关的离合器的组合，可开关的离合器例如可作成制动器，及因此是不可调节的，即作为0/1调节部件或完全地打开或完全地闭合。如果在该结构中可调节的离合器装置闭合及由此行星齿轮架相对输入轴固定，以致行星齿轮组被锁止。该功能也可当可调节的离合器使行星齿轮架相对空心齿轮固定时来达到。

在此情况下驱动单元最好被构成一个电机，其中电机的转子与输入轴连接。这里用于电机工作所需的电流可由一个储能器(例如机动车中的蓄电池)或由一个内燃机与一个发电机的组合或由一个燃料电池来取得。

根据一个特别优选的实施例可调节离合器装置被构成包括一个具有至少一个内摩擦片的内片支架及一个具有至少一个外摩擦片的外片支架的湿式离合器。

其中内片支架可与输入轴无相对转动地连接或构成于其上及外片支架可与行星齿轮架无相对转动地连接或构成于其上，以致可调节的离合器装置可使行星齿轮架相对输入轴固定。对此变换地内片支架与行星齿轮架连接或构成于其上及外片支架与空心齿轮连接或与构成于其上。

此外可调节离合器装置包括一个具有操作致动器及传动部件的操作装置，其中传动部件与一个片支架无相对转动地连接，其中操作致动器支撑在用于支撑行星齿轮变速器的壳体上及其中在传动部件与操作致动器之间设有一个操作轴承。

此外传动部件通过一个预加载装置在操作装置的未操作状态中被预加载到与用于支撑行星齿轮变速器的壳体形状锁合地接触，由此该传动部件被构成泊车制动器的一部分。

此外该操作装置在一个零工作位置中取消壳体与传动部件之间的形状锁合的接触及由此取消泊车制动，其中在该零工作位置中还未有离合器的摩擦片之间的摩擦接触，以致可调节的离合器被构成在原始状态中为打开的。如果可调节的离合器在原始状态中为打开的，则在离合器的打开状态中存在泊车制动器的形状锁合的接触。

可开关的离合器被构成一个开/关调节部件(例如设有一个电磁开关)，借助它可使空心齿轮相对壳体固定。在此情况下可开关的离合器被构成在原始状态中为打开的。通过可开关的离合器在无电流时打开及通过致动器的通电可开关的离合器才闭合，就得到一个与转矩无关的变速器的无电流的可靠状态。此外空心齿轮可转动地支撑在输出轴上。

此外本发明给出一个具有以下特征的用于运行设有两挡变速器的机动车的传动系的方法：