[发明专利]电传动系统和换挡方法

说明书

本发明涉及一种电传动系统(1)，其包括电驱动马达(2)和变速器(3)。变速器(3)包括输出轴(6)、同步器(7)、以及电子换挡控制器(4)，同步器(7)优选地为能液压致动的同步器(7)，用于经由第一档位和第二齿轮中任一个而使电驱动马达(2)与输出轴(6)选择性驱动地接合，第一档位在电驱动马达(2)和输出轴(6)之间提供第一传动比γ1，第二档位在电驱动马达(2)和输出轴(6)之间提供第二传动比γ2，电子换挡控制器(4)用于控制从第一齿轮到第二齿轮的换挡。电子换挡控制器(4)构造成致动同步器(7)以脱离第一齿轮并接合第二齿轮，并且使电驱动马达(2)的马达速度与目标速度同步。本发明还涉及一种在所述传动系统(1)中换挡的方法。

技术领域

本发明涉及一种电传动系统并且涉及一种使电传动系统的挡位切换的方法。当前提出的类型的电传动系统可以在非公路车辆中找到应用，诸如在拖拉机、土方车辆、物料搬运车辆、采矿车辆等类似的非公路车辆。

背景技术

用于机动车辆的传动系统通常配备有变速器，该变速器构造成将由诸如内燃发动机的动力源提供的扭矩传递到车辆输出。车辆输出可包括地面接合结构，该地面接合结构例如包括一个或多个车轮。通常，变速器包括多个轴和齿轮，并且允许通过选择性地接合用于将扭矩从动力源传递至车辆输出的不同齿轮来改变动力源与车辆输出之间的传动比。

然而，换挡通常包括接合和脱离不同速度旋转的齿轮和轴，这些齿轮和轴承受不同的驱动扭矩或联接到不同的机械负载。因此，换挡可能引起变速器的高度磨损，并可能由于减小的扭矩传递的延长的时间段或由于当齿轮和轴以不同速度旋转或啮合时可能发生的机械冲击而损害传动系统的操作性。

发明内容

因此，本发明所覆盖的问题包括设计一种传动系统，该传动系统在换挡期间优选地减少机械磨损并且优选地改善该传动系统的操作性。此外，用于生产和维持动力传动系统的成本应当优选较低。问题还包括设计一种在所述传动系统中换挡的方法。

当前提出的电传动系统、特别是用于诸如非公路车辆的车辆中的电传动系统包括：

电驱动马达；以及

变速器，该变速器包括：

输出轴，以及

同步器，优选地能液压致动的同步器，该同步器用于经由第一齿轮和第二齿轮中的一个将电驱动马达与输出轴选择性驱动地接合，第一齿轮在电驱动马达和输出轴之间提供第一传动比γ₁，第二齿轮在电驱动马达和输出轴之间提供第二传动比γ₂；以及

电子换挡控制器，该电子换挡控制器用于控制从第一齿轮到第二齿轮的换挡；

其中，该电子换挡控制器构造成：

致动同步器以脱离第一齿轮并且接合第二齿轮，以及

使电驱动马达的马达速度与目标速度同步。

在换挡过程中使马达速度与目标速度同步可保证特别快速和平滑的换挡，由此改善动力传动系统的操作性并最大程度地减少动力传动系统部件的磨损。能液压致动的同步器可在较长的运行时间段上特别可靠地运行，并且可以以低成本来制造和维护。

在下文中，使第一齿轮脱离的过程可以称为脱离阶段。将马达速度与目标速度同步的过程可以称为同步阶段。并且，接合第二齿轮的过程可以称为接合阶段。

通常，电子换挡控制器构造成在第一齿轮已经脱离之后并且在第二齿轮开始接合之前使马达速度与目标速度同步。即，通常，传动系统处于空挡，并且在同步阶段期间电驱动马达不与输出轴接合。传动系统还可包括诸如一个或多个车轮的地面接合结构。然后，输出轴可以与所述地面接合结构驱动地接合或选择性驱动地接合。