无动力中断换档的自动变速驱动装置及其换挡控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102562968A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102562968A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201210038899.7(22)申请日2012.02.20(71)申请人天津同步动力科技有限公司地址300160天津市静海县北环工业区振兴道13增1号(72)发明人王玉宝啜韦伟仁杰问伟舟(74)专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司12209代理人王来佳(51)Int.Cl.F16H3/44(2006.01)F16H61/02(2006.01)F16H61/68(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书44页页附图附图22页(54)发明名称无动力中断换档的自动变速驱动装置及其换挡控制方法(57)摘要本发明涉及一种无动力中断换档的自动变速驱动装置及其换挡控制方法，该装置包括电机、输入轴、传动轴、三个离合器、二个制动器、行星排传动机构和差速器，电机E1与输入轴相连接，输入轴和传动轴通过齿轮副与行星排传动机构和差速器相连接，该换挡控制方法包括：(1)判断是否需要切换档位；(2)计算出驾驶员期望扭矩及作用在换挡元件上的扭矩；(3)控制电机E1扭矩用以抵消换档时换档元件打开时扭矩的变化，同时利用电机E1转速的变化实现档位的切换。本发明设计合理，通过电机使车辆始终处于扭矩驱动状态下并通过电机E1转速的变化驱动档位的变化，从而实现无级且无动力中断的档位切换功能，提高了工作效率，具有方法简单、安全可靠等特点。CN1025698ACN102562968A权利要求书1/2页1.一种无动力中断换档的自动变速驱动装置，其特征在于：包括电机、输入轴、传动轴、第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第一制动器B1、第二制动器B2、行星排传动机构和差速器，第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第一制动器B1和第二制动器B2安装在变速器壳体内，行星排传动机构由行星架、大太阳轮、小太阳轮、差速器、大太阳轮的行星轮和小太阳轮的行星轮，电机E1与输入轴相连接，输入轴和传动轴通过齿轮副与大太阳轮的行星轮啮合在一起，第一离合器C1用于连接输入轴与小太阳轮，第二离合器C2用于连接输入轴与大太阳轮，第三离合器C3用于连接输入轴与行星架，第一制动器B1用于连接行星架与变速器壳体以锁死行星架，第二制动器B2用于连接大太阳轮与变速器壳体以锁死大太阳轮，差速器安装在传动轴上。2.一种用于权利要求1所述的无动力中断换档的自动变速驱动装置的换挡控制方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)通过油门踏板信号和当前行驶工况判断是否需要切换档位；(2)根据油门踏板开度和当前车速计算出驾驶员期望扭矩及作用在换挡元件上的扭矩；(3)控制电机E1扭矩用以抵消换档时换档元件打开时扭矩的变化，同时利用电机E1转速的变化实现档位的切换，当达到下个期望档位的转速时，期望档位的换档元件开始结合，直至换档元件的扭矩在电机E1扭矩为零的时候与发动机扭矩和车辆扭矩达到平衡。3.根据权利要求2所述的换挡控制方法，其特征在于：所述步骤(2)计算驾驶员期望扭矩的方法是通过油门踏板开度、车速和扭矩组成的三维表查表得出。4.根据权利要求2所述的换挡控制方法，其特征在于：所述步骤(3)电机E1扭矩、电机E1转速是根据等效杠杆法计算得到。5.根据权利要求2所述的换挡控制方法，其特征在于：所述步骤(3)档位切换包括以下过程：一挡换二挡过程：控制第二制动器B2啮合，第一离合器C1啮合，动力通过输入轴分别经过第一离合器C1和第二制动器B2进行传递至齿圈，通过电机E1提供抵消反方向的力使行星架锁死大太阳轮，将大太阳轮的负转速提高至第二制动器B2，该第二制动器B2速度为0，提高齿圈的输出转速；二挡换三挡过程：控制第一离合器C1啮合，第二离合器C2啮合，动力通过输入轴再由第一离合器C1和第二离合器C2将转速分别传递给小太阳轮和大太阳轮，通过电机E1抵消反方向的力，将大太阳轮的转速提高到第二离合器C2的转速，使大太阳轮与小太阳轮速度相同，提高齿圈的输出转速；三挡换四挡过程：控制第一离合器C1啮合，第三离合器C3啮合，动力通过输入轴再由第一离合器C1和第三离合器C3将转速分别传递给小太阳轮和行星架，通过电机E1提高大太阳轮转速，从而提高齿圈输出转速；四挡换五挡过程：控制第二离合器C2啮合，第三离合器C3啮合，动力通过输入轴传递给大太阳轮和行星架传递，第三离合器C3啮合，通过电机E1将大太阳轮的转速降到第二离合器C2的速度以抵消行星架的反方向转速，从而提高齿圈的转速；五挡换六挡过程：控制第二制动器B2啮合，第三离合器C3啮合，继续通过电机E1将大太阳轮的转速降低至第二制动器B2的速度，通过小太阳轮带动行星轮带动齿圈，第三离合2CN1