[发明专利]操作为双向功率传递装置的无离合车辆电子换挡变速器的控制

说明书

公开了直接耦联到车辆的电动原动机的多变速轮电子换挡变速器的受控无离合器式换挡。并入在重载驾驶周期内操作的功率分流系列电动混合动力重型车辆中的电动换挡手动变速器的自适应控制利用直接联轴器组件，所述组件实现了双向能量传递和功率传输。电子换挡变速器为车辆的滚动质量的可用地形势能或动能提供功率放大或去放大双向智能控制阀或路径，同时通过增加或减少到车辆的后轮的推进功率的机械旋转能量来保持变速器的原始功能。

相关申请的交叉参考

本申请要求于2018年9月21日提交的美国临时申请序列No.62/734,698的优先权，所述申请通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及操作为双向功率传递装置的无离合车辆电子换挡变速器的控制。

背景技术

现有技术的重型卡车变速器在车辆必须完全停止时利用离合器以补偿化石燃料引擎的连续旋转操作。离合器可以由驾驶员致动或者由车辆的传动控制模块致动。当由驾驶员致动时，有效且安全地操作重型卡车需要技能。

在重型卡车中使用的现有技术的自动变速器利用诸如转矩转换器的流体联接器装置来使得卡车能够在引擎仍然运转的同时达到完全停止。转矩转换器还提供驱动引擎的去转矩，以实现多齿轮变速器的换挡。在车辆完全停止期间，现有技术的用烃燃料的重型卡车利用离合器将旋转的引擎与变速器脱离耦合，从而允许引擎以预定的怠速继续旋转。

某些现有技术的点火车辆没有离合器、没有液压联轴器并且没有传统的变速箱。所有齿轮都是永不改变的固定比率。两个电动马达和一个引擎通过功率分配行星齿轮装置连接在一起，从而消除了对离合器或转矩转换器的需要。

现有技术的电子换挡手动变速器通过J1939网络与用烃燃料的引擎通信，以协调引擎的去转矩和速度，以便允许变速器的无缝自动或手动换挡。

连接到用烃燃料的引擎的现有技术的变速器贡献了机械转矩，从而使传动比倍增，以提高在有或没有驾驶员干预的情况下在高速公路驾驶周期中的爬坡能力并维持速度。然而，它们不有助于或提高重型车辆在高速公路驾驶周期中积累和存储可用于滚动质量的地形势能或动能的能力。

现有技术的电子换挡手动变速器可保持操作离合器以在原动机和变速器之间传递功率，即使可能没有由驾驶员操作的离合器踏板也如此。当从停止转变时，车辆引擎的每分钟转数(RPM)在完全停止过程中会缓慢增加或减少。电子控制离合器接合和脱离接合，类似于手动变速器的离合器滑移。在空转与1,000RPM之间的时间段操作这种装备好的车辆会导致离合器过热，并且可产生警告信号，所述警告信号指示离合器和离合器因产生的滑移而变热。这种系统的坡道保持能力还需要离合器滑移以防止在停在斜坡上或在斜坡上起动时车辆向后移动。这种滑移产生热量，这不利于离合器系统的操作和寿命。

美国专利No.8,783,396(其通过引用并入本文)公开了用烃燃料的-电动系列混合动力推进系统，所述系统可适于包括本发明的无离合器式双向功率传递系统。

发明内容

本发明涉及直接耦合到车辆的电动原动机的带多变速轮的电子换挡变速器的受控无离合器式换挡。并入在重载驾驶周期内操作的功率分流系列电动混合动力重型车辆中的电动换挡手动变速器的自适应控制利用直接联轴器组件，所述组件实现了双向能量传递和功率传输。电子换挡变速器为车辆的滚动质量的可用地形势能或动能提供功率放大或去放大的双向智能控制阀或路径，同时通过增加或减少到车辆的后轮的推进功率的机械旋转能量来保持变速器的原始功能。