CN108454375A - 具有手动变速器的混合动力车辆动力传动系统 - Google Patents

具有手动变速器的混合动力车辆动力传动系统 Download PDF

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CN108454375A CN201810147970.2A CN201810147970A CN108454375A CN 108454375 A CN108454375 A CN 108454375A CN 201810147970 A CN201810147970 A CN 201810147970A CN 108454375 A CN108454375 A CN 108454375A
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Abstract

示例性的动力传动系统组件包括选择性地驱动一个或多个车轮驱动轴的第一电机以及通过手动变速器选择性地驱动一个或多个车轮驱动轴的第二电机。发动机通过手动变速器选择性地驱动由第二电机选择性驱动的同一车轮驱动轴。一种示例性的车辆控制方法包括：在自动变速器模式中，利用来自第一电机的扭矩来选择性地驱动车轮驱动轴，以及利用发动机选择性地转动第二电机。第二电机产生供应给第一电机的电力。在手动变速器模式中，该方法利用来自通过手动变速器移动的发动机的扭矩来选择性地将扭矩施加到车轮驱动轴。

Description

具有手动变速器的混合动力车辆动力传动系统
技术领域
本公开总体上涉及混合动力车辆的动力传动系统。动力传动系统包含手动变速器。
背景技术
混合动力车辆与常规机动车辆不同，因为除了其他方面之外，混合动力车辆使用由牵引电池供电的一个或多个电机被选择性地驱动。电机可以代替内燃发动机或附加于内燃发动机来驱动混合动力车辆。示例混合动力车辆包括混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)等。
一些混合动力车辆包括自动变速器，该自动变速器在不需要驾驶员压下换挡踏板以使离合器分离的情况下操作。一些混合动力车辆可以包括用于调节混合动力车辆的内燃发动机和车轮之间的齿轮比的无级变速器(CVT)。
与自动变速器相比，手动变速器需要驾驶员在固定的齿轮比之间手动换挡。驾驶员通过以下方式换挡：压下离合器踏板来分离离合器，然后在换挡定位板(shift gate)内重新定位换挡机构(gearshift)。
发明内容
除了别的之外，根据本公开的示例性方面的动力传动系统组件还包括选择性地驱动多个车轮驱动轴内的一个或多个车轮驱动轴的第一电机以及通过手动变速器选择性地驱动多个车轮驱动轴内的一个或多个车轮驱动轴的第二电机。发动机通过手动变速器选择性地驱动由第二电机选择性驱动的同一车轮驱动轴。
在上述组件的另一非限制性实施例中，由第一电机选择性驱动的一个或多个车轮驱动轴是第一车轮驱动轴，并且由第二电机选择性驱动的一个或多个车轮驱动轴是第二车轮驱动轴。车辆的第一车桥包括第一车轮驱动轴，并且车辆的第二车桥包括第二车轮驱动轴。
在任何上述组件的另一非限制性实施例中，第一车桥是车辆的后桥，并且第二车桥是车辆的前桥。
在任何上述组件的另一非限制性实施例中，由第一电机选择性地驱动的一个或多个车轮驱动轴与由第二电机选择性驱动的一个或多个车轮驱动轴相同。
在任何上述组件的另一非限制性实施例中，发动机选择性地驱动第二电机以产生对牵引电池充电、给第一电机供电或者给两者兼用的电力。
在任何上述组件的另一非限制性实施例中，组件包括离合器，该离合器在发动机和第二电机可旋转地联接到手动变速器的接合位置与发动机和第二电机可旋转地从手动变速器分离的分离位置之间移动。
在任何上述组件的另一非限制性实施例中，手动变速器包括多个可选择的挡位，每个挡位提供不同的齿轮比，发动机、第二电机或两者可以通过该不同的齿轮比驱动一个或多个车轮驱动轴。
任何上述组件的另一非限制性实施例包括可在自动驱动区域和手动换挡区域之间移动的换挡机构。当换挡机构处于自动驱动区域时，手动变速器处于空挡位置。
任何上述组件的另一非限制性实施例包括被配置为选择性地起动第二电机以辅助起动发动机的动力传动系统控制器。
在任何上述组件的另一非限制性实施例中，第一电机被配置为利用通过再生制动由第一电机选择性驱动的一个或多个车轮驱动轴产生的电力对牵引电池充电，并且所述第二电机被配置为利用通过再生制动由第二电机通过手动变速器选择性驱动的所述一个或多个车轮驱动轴产生的电力对牵引电池充电。
除了别的之外，根据本公开的示例性方面的车辆控制方法包括在自动变速器模式下，利用来自第一电机的扭矩来选择性地驱动多个车轮驱动轴内的至少一个车轮驱动轴，并且利用发动机选择性地旋转第二电机。第二电机产生供应给第一电机的电力。在手动变速器模式中，该方法利用来自通过手动变速器移动的发动机的扭矩选择性地驱动多个车轮驱动轴内的至少一个车轮驱动轴。
在上述方法的另一非限制性实施例中，利用来自第一电机的扭矩选择性驱动的至少一个车轮驱动轴是第一车轮驱动轴，并且利用来自发动机的扭矩选择性地驱动的至少一个车轮驱动轴是第二车轮驱动轴。车辆的第一车桥包括第一车轮驱动轴，并且车辆的第二车桥包括第二车轮驱动轴。
在任何上述方法的另一非限制性实施例中，第一车桥是后桥，并且第二车桥是前桥。
任何上述方法的另一非限制性实施例包括在手动变速器模式下利用来自第一电机的扭矩选择性地向第一车轮驱动轴施加扭矩。
任何上述方法的另一非限制性实施例包括在手动变速器模式下利用来自第二电机的扭矩选择性地将扭矩施加到第二车轮驱动轴。
在任何上述方法的另一非限制性实施例中，所述方法包括利用来自牵引电池的电力选择性地给第一电机、第二电机或第一电机和第二电机二者供电。
在任何上述方法的另一非限制性实施例中，所述方法包括驱动第二电机以选择性地对牵引电池充电、向第一电机发送电力或两者都有。
在任何上述方法的另一非限制性实施例中，所述方法包括移位换挡定位板内的换挡杆(shift lever)以改变手动变速器内的齿轮比。
在任何上述方法的另一非限制性实施例中，所述方法包括将离合器从接合位置转换到分离位置，使得当移位以改变齿轮比时离合器处于分离位置，并压下离合器踏板以启动转换。
在任何上述方法的另一非限制性实施例中，所述方法包括移动换挡定位板内的换挡杆以从手动变速器模式变为自动变速器模式，并且从自动变速器模式变回到手动变速器模式。
附图说明
通过详细描述，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。伴随详细说明的图可以简要描述如下：
图1示出了用于电动车辆的示例动力传动系统的示意图；
图2示意性地示出了当图1的动力传动系统处于手动变速器模式以及在充电同时驱动时的动力流；
图3示意性地示出了当图1的动力传动系统处于手动变速器模式和全轮驱动时的动力流；
图4示意性地示出了当图1动力传动系统处于手动变速器模式和增压全轮驱动时的动力流；
图5示意性地示出了当图1的动力传动系统处于手动变速器模式和增压前轮驱动时的动力流；
图6示意性地示出了当图1动力传动系统处于自动变速器模式和电驱动时的动力流；
图7示意性地示出了当图1的动力传动系统处于自动变速器模式和增压电驱动时的动力流；
图8示意性地示出了当图1的动力传动系统在离合器分离时促进发动机起动时的动力流；
图9示意性地示出了当图1的动力传动系统在离合器接合时促进发动机起动时的动力流；
图10示意性地示出了当图1的动力传动系统为来自前桥和后桥的再生制动时的动力流；
图11示意性地示出了当图1动力传动系统为来自后桥的再生制动时的动力流；
图12示出了根据另一示例性实施例的与图1至图11的动力传动系统结合使用的换挡定位板；
图13示出了根据又一个示例性实施例的与图1至图11的动力传动系统结合使用的换挡定位板；
图14示出了根据又一个示例性实施例的与图1至11的动力传动系统结合使用的换挡定位板。
具体实施方式
本公开针对混合动力车辆的动力传动系统。动力传动系统包含手动变速器。驾驶员可以在手动变速器处于空挡的情况下以自动变速器模式操作混合动力车辆。驾驶员还可以以手动变速器模式操作混合动力车辆，其中驾驶员通过例如压下离合器踏板并在换挡定位板内重新定位换挡机构来手动变换手动变速器的挡位。
图1示出了用于电动车辆的示例动力传动系统组件10。虽然被描述为混合动力电动车辆(HEV)，但应该理解，这里描述的构思不限于所公开的具体HEV，并且可以延伸到任何其他类型的电动车辆，包括但不限于插电式混合动力电动车辆(PHEV)等。
动力传动系统10包括第一电机14、第二电机18、内燃发动机22、牵引电池26、手动变速器30和离合器34。动力传动系统10进一步包括连接到相应的前车轮42的车轮驱动轴38以及连接到相应的后车轮50的车轮驱动轴46。车轮驱动轴38一起提供前桥。车轮驱动轴46一起提供后桥。
在动力传动系统10在PHEV内使用的示例中，牵引电池26可以通过插入诸如充电站的外部电源来充电。
在该示例性的非限制性实施例中，第一电机14是电动后桥驱动(eRAD)。第一电机14由牵引电池26供电。第一电机14可以操作以旋转差速器54，差速器54旋转车轮驱动轴46以驱动后车轮50。
在一些示例中，第一电机14可以用于再生制动，其中来自车轮驱动轴46的再生扭矩使第一电机14旋转以产生用于对牵引电池26充电的电力。
第二电机18也由牵引电池26供电。当离合器34接合且手动变速器30处于挡位时，第二电机18可操作以旋转差速器58，差速器58旋转车轮驱动轴38以驱动前车轮42。如将要解释的那样，内燃发动机22也可以用于选择性地旋转车轮驱动轴38。
因此，在该示例性的非限制性实施例中，驱动轴38由第二电机18、内燃发动机22或两者选择性地驱动。而且，驱动轴46由第一电机14选择性地驱动。在另一个实施例中，第一电机、第二电机和内燃发动机可以各自选择性地驱动相同的一个或多个驱动轴。也就是说，第一电机、第二电机和内燃发动机可以分别选择性地驱动前桥的驱动轴。在这样的实施例中，第一电机14可以重新定位在手动变速器30和差速器58之间，同时仍然保持电连接到牵引电池26。在这个实施例中，第一电机14的重新定位由图1中的框14'表示。
再次参照图1的实施例，其中第一电机14被用于选择性地驱动驱动轴46，当第二电机18被用于驱动车轮驱动轴38时，离合器34处于接合位置并且手动变速器30处于挡位。
第二电机18还可以用于再生制动，其中来自车轮驱动轴38的再生扭矩驱动第二电机18以产生用于对牵引电池26进行充电的电力。当使用第二电机18的再生制动时，离合器34处于接合位置。
第二电机18也可以用作发电机，其中内燃发动机22驱动第二电机18以产生用于对牵引电池26充电、为第一电机14供电或者两者兼用的电力。在示例性的非限制性实施例中，内燃发动机22在内燃发动机22和第二电机18之间没有可调齿轮的情况下联接到第二电机18。第二电机18的转速因此随着内燃发动机22的转速线性地变化。
在另一个非限制性实施例中，内燃发动机22通过诸如行星齿轮组的可调节齿轮组(未示出)可旋转地联接到第二电机18。当然，可以使用其他类型的可调节齿轮组，包括其他齿轮组和变速器，以将内燃发动机22联接到第二电机18。可调节齿轮组允许相对于内燃发动机22的转速调节第二电机18的转速。
在另一非限制性实施例中，内燃发动机22通过不同于离合器34的分离离合器可旋转地联接到第二电机18。
手动变速器30相对于第二轴62的转速来控制第一轴60的转速。手动变速器30可以包括一组齿轮，其被重新定位以改变第一轴60和第二轴62之间的齿轮比。通过将离合器34从接合位置移动到分离位置，手动变速器30可以与动力传动系统10的其他部分分离。
驾驶员可以在以自动变速器模式或手动变速器模式操作示例性动力传动系统10之间进行选择。在自动变速器模式中，手动变速器30处于第一轴60和第二轴62相对于彼此自由旋转的空挡位置。也就是说，当手动变速器30处于空挡位置时，第一轴60不与第二轴62一起旋转联接。在手动变速器模式下，第一轴60与第二轴62一起旋转联接。在手动变速器模式中，驾驶员可手动改变手动变速器30的齿轮比，以改变第一轴60相对于第二轴62的转速。在手动变速器模式中，驾驶员可手动改变手动变速器30的齿轮比，以改变第一轴60相对于第二轴62的转速。
在示例性的非限制性实施例中，驾驶员可以移动换挡定位板66内的换挡机构64以在自动变速器模式和手动变速器模式之间变换。响应于驾驶员从手动变速器模式切换到自动变速器模式，手动变速器30切换到空挡。在手动变速器模式下，驾驶员可以移动换挡定位板66内的换挡机构64以改变手动变速器30内的齿轮比。
换挡定位板66包括自动驱动区域68和手动换挡区域70。将换挡机构64定位在自动驱动区域68内使得手动变速器30移动到空挡位置。在自动驱动区域68内，驾驶员可以将换挡机构64定位在动力传动系统10在沿前方向驱动车辆的位置D处，或者沿向后方向驱动车辆的位置R处。
如果驾驶员希望以手动变速器模式操作动力传动系统10，则驾驶员将换挡机构64移动到手动换挡区域70。在手动换挡区域70内，驾驶员可以将换挡机构64定位在倒挡内或者在六个前进挡之一内。如果换挡机构64位于手动换挡区域70内，但是不处于倒挡或六个前进挡之一内，则手动变速器30处于空挡位置。虽然所公开的非限制性实施例包括具有六个前进挡的手动换挡区域70，但是其他示例可以包括具有多于六个或少于六个前进挡的手动换挡区域。
在手动变速器模式中，驾驶员可以控制第一轴60与第二轴62之间的齿轮比。当动力传动系统10处于手动变速器模式时，可以通过例如在换挡机构64上锁定来防止手动换挡到使内燃发动机22超速的挡位。
当移动换挡机构64时，驾驶员可以压下离合器踏板78以使离合器34从接合位置移动到分离位置。然后，当换挡机构64处于期望的位置时，驾驶员抬起离合器踏板78以使离合器34移回到接合位置。当离合器34处于接合位置时，旋转输入可以移动通过离合器34，但是当离合器34处于分离位置时，旋转输入不能移动通过离合器34。
在一些示例中，手动变速器30是自动手动变速器，其中驾驶员在处于手动变速器模式时手动换挡，而不需要驾驶员压下离合器踏板78。例如，驾驶员可以使用换挡拨片在挡位之间切换，换挡拨片相对于驾驶员位于车辆的方向盘后面。
越过从自动驱动区域68到手动换挡区域70的边界在换挡定位板66内移动换挡机构64可以自动地起动内燃发动机22，使得内燃发动机20能够通过手动变速器30驱动车轮驱动轴38。当换挡机构64处于手动换挡区域70的数字挡或倒挡“R”时，动力传动系统10能够以例如并联混合动力模式运行，其中第一电机14驱动车轮驱动轴46，而内燃发动机22驱动车轮驱动轴38。值得注意的是，当在手动换挡区域70的数字挡或倒挡“R”之间切换时，使用致动离合器踏板34。在这个示例中，在越过自动驱动区域68和手动换挡区域70之间的边界移动换挡机构64时，或者当在自动挡位之间移动时，不需要致动离合器踏板34以使离合器34分离。
当换挡机构64处于自动驱动区域68中时，动力传动系统10处于自动变速器模式，其中手动变速器30处于空挡并且动力传动系统10例如以串联混合动力模式或纯电动模式运行。在自动变速器模式中，动力传动系统控制器可以命令内燃发动机22起动以向牵引电池26或第一电机14提供动力。
在这个示例性的非限制性实施例中，驾驶员可以压下加速器踏板80以请求使用动力传动系统10的车辆加速。驾驶员可以压下制动踏板82来请求使用动力传动系统10的车辆减速。
驾驶员可以以各种方式操作动力传动系统10。驾驶员可以例如选择依靠第一电机14、第二电机18或内燃发动机22的某种组合来提供驱动扭矩。下面将讨论这些不同方式中的一些。
充电时驱动
参照图2，示出了当动力传动系统10在充电的同时驱动并且动力传动系统10处于手动变速器模式时通过动力传动系统10的动力流。当在充电的同时驱动时，动力传动系统10通过手动变速器30利用来自内燃发动机22的旋转输出使前车轮42旋转。离合器34移动到接合位置以允许来自内燃发动机22的旋转输出通过手动变速器30驱动车轮驱动轴38。
当在充电的同时驱动时，驾驶员可以手动地使动力传动系统10换挡以使第一轴60相对于第二轴62的旋转升高或降低。这里，换挡机构64位于换挡定位板66内对应于处于三挡的手动变速器30的位置。
当在充电的同时驱动时，来自内燃发动机22的旋转输出也可以使第二电机18旋转以产生用于对牵引电池26再充电的电力。第一电机14在充电的同时驱动时可保持关闭，使得车辆在前车轮驱动下运行。
全轮驱动
现在参照图3，示出了当动力传动系统10处于全轮驱动并且动力传动系统10处于手动变速模式时，通过动力传动系统10的动力流。在全轮驱动中，车轮驱动轴38被来自内燃发动机22的扭矩驱动，并且车轮驱动轴46被来自第一电机14的扭矩驱动。内燃发动机22可以附加地驱动第二电机18发电，以对牵引电池26再充电或者向第一电机14供电。
增压的全轮驱动
现在参考图4，示出了通过动力传动系统10的动力流，其中内燃发动机22和第二电机18都提供输出扭矩以驱动车轮驱动轴38，并且动力传动系统10处于手动变速器模式。另外，第一电机14提供输出扭矩以驱动车轮驱动轴46。
当动力传动系统10处于增压的全轮驱动时，来自牵引电池26的电力为第一电机14和第二电机18供电。
当传动传动系统10处于例如增压的全轮驱动时，可以通过离合器踏板78的位置来减弱对第一电机14的扭矩请求，使得当离合器踏板78被完全压下时，到第一电机14的扭矩命令为零。通过离合器踏板78的位置(0-100％)有效地调整对第一电机14的扭矩命令，使得当离合器踏板78被完全释放时来自第一电机14的扭矩是命令的100％。这允许第一电机14的扭矩曲线在离合器释放事件期间跟随来自内燃发动机22的传递扭矩，以匹配手动变速器的传统行为。
如果换挡机构64处于空挡位置或者离合器踏板78被完全压下，则节气门输入不会产生对第一电机14的扭矩命令。这使得节气门可以用来在不改变车轮扭矩的情况下回转匹配到手动变速器30的选定挡位。当换挡机构64处于空挡位置时或者当离合器踏板78被完全压下时，可以允许经由第一电机14的制动扭矩。
增压的前车轮驱动
现在参考图5，示出了当动力传动系统10处于增压的前车轮驱动并且动力传动系统10处于手动变速器模式时，通过动力传动系统10的动力流。在增压的前车轮驱动中，内燃发动机22和第二电机18两者通过差速器58提供驱动前车轮42的输出扭矩。当处于增压的前车轮驱动时，来自牵引电池26的电力被用于给第二电机18供电。当动力传动系统10处于增压的前车轮驱动时，第一电机14可以保持关闭。
电驱动
现在参考图6，示出了当动力传动系统10处于电驱动和处于自动变速器模式时通过动力传动系统10的动力流。在电驱动中，第一电机14提供驱动车轮驱动轴46的输出扭矩。第一电机14由牵引电池26供电。后车轮50的再生制动可以通过第一电机14对牵引电池26再充电。在电驱动中，换挡机构64位于换挡定位板66的自动驱动区域68中，其将手动变速器30移动到空挡位置。手动变速器30在电驱动中保持空挡。
增压的电驱动
现在参考图7，示出了当动力传动系统10处于增压的电驱动和处于自动变速器模式时通过动力传动系统10的动力流。在增压的电驱动中，第一电机14提供输出扭矩以驱动车轮驱动轴46。内燃发动机22可以提供驱动第二电机18的输出扭矩，其产生电力以对牵引电池26再充电或者将电力连同牵引电池26一起提供给第一电机14。
后车轮50的再生制动可以通过第一电机14对牵引电池26再充电。在增压的电驱动中，换挡机构64位于换挡定位板66的自动驱动区域68中，其将手动变速器30移动到空挡位置。
离合器分离情况下辅助发动机起动
参照图8，示出当在离合器34分离的情况下利用第二电机18促进发动机22的起动时通过动力传动系统10的动力流。来自牵引电池26的电力被用于驱动第二电机18。第二电机18旋转以辅助起动内燃发动机22。离合器34分离。离合器34可以响应于驾驶员压下离合器踏板78而分离。
由于离合器34分离，所以换挡机构64可以处于任何位置。在此，换挡机构64定位在换挡定位板66内的手动换挡区域70中，但不在挡位中，使得手动变速器30处于空挡。
离合器34分离情况下辅助发动机起动可以在驱动循环开始时的初始起动期间由动力传动系统10的驾驶员命令。驾驶员例如可以踩下离合器踏板78并开始接通以开始驾驶循环。然后作为响应，第二电机18辅助起动内燃发动机22。
可替换地，离合器34分离情况下辅助发动机起动可以由诸如电子发动机控制器(EEC)88的动力传动系统的动力传动系统控制器触发。响应于驾驶员将换挡杆从自动驱动区域68移动到手动换挡区域70，EEC 88可以在驾驶循环期间触发发动机起动辅助。离合器34可以被分离，但是这对于在驾驶循环期间的发动机起动辅助不是必需的。
离合器接合情况下辅助发动机起动
现在参照图9，示出了在接合离合器34的情况下通过第二电机18促使起动内燃发动机22时通过动力传动系统10的动力流。来自牵引电池26的电力被用于驱动第二电机18。第二电机18旋转以辅助起动内燃发动机22。离合器34接合，但是换挡机构64处于自动驱动区域68中，因此手动变速器30处于空挡。
在一些示例中，当离合器34接合以辅助发动机起动时，第一电机14可以提供驱动车轮驱动轴46的输出扭矩。在其他示例中，发动机起动辅助发生在车辆静止并且第一电机14没有提供驱动车轮驱动轴46的输出扭矩时。
EEC 88可以使第二电机18响应于增加的动力需求而辅助起动内燃发动机22。例如，动力传动系统10可以如图6中所示的那样在电驱动中运行，但是然后需要更多的动力用于例如汇合到高速公路上。响应于增加的节气门需求，EEC 88在离合器34接合的情况下开始辅助起动发动机。在内燃发动机22起动之后，动力传动系统10可以例如如图7所示的那样在增压的电驱动中运行，以满足增加的节气门需求。
来自前桥和后桥的再生制动
参考图10，示出了当动力传动系统10从第一电机14和第二电机18两者接受由再生制动产生的动力时，通过动力传动系统10的动力流。减慢前车轮42向第二电机18提供输入，其转换成电力并存储在牵引电池26内。类似地，减慢后车轮50向第一电机14提供旋转输入，其被转换成电力并存储在牵引电池26内。
当从前车轮42和后车轮50再生制动时，换挡机构64可以定位在换挡定位板66的手动换挡区域70内。在一些示例中，车辆驾驶员可将换挡机构64移动到手动换挡区域70的特定齿轮槽中，以在第二轴62和第一轴60之间提供期望的旋转关系。例如，如果驾驶员希望在再生制动期间第一轴60相对于第二轴62以较高速度旋转，则驾驶员可以将换挡机构64定位在三挡而不是四挡。
来自后桥的再生制动
现在参照图11，示出了当动力传动系统10从第一电机14而不是第二电机18接收由再生制动产生的动力时，通过动力传动系统10的动力流。当手动变速器30处于空挡时，再生制动减慢后车轮50。换挡机构64位于换挡定位板66的手动换挡区域70中，但不处于挡位。因此，手动变速器30处于空挡位置。由于手动变速器30处于空挡，离合器34可以接合或分离。无论换挡机构64在什么位置，并且离合器34接合或分离，都可以从后车轮50再生。
再次参考图1，虽然示例性的第一电机14被示出为与后车轮50和动力传动系统10的后桥相关联，但动力传动系10的另一种配置可以包括第一电机14重新定位在手动变速器30和前桥的差速器58之间。在这样的示例中，来自第一电机14和第二电机18的输出扭矩可以选择性地驱动车轮驱动轴38。
又一种配置可以包括有效地反转动力传动系统10的配置，使得后桥的车轮驱动轴46是前桥的驱动轴，并且前桥的车轮驱动轴38是后桥的驱动轴。在这样的示例中，第一电机14可以被认为是电动前桥驱动(eFAD)而不是eRAD。
另一种配置具有分成两个机器的电机14，每个驱动轴46上一个或每个驱动轴38上一个。其他配置也是可能的。
当在自动变速器模式和手动变速器模式之间来回转换时，动力传动系统10和车辆的其余部分可以结合各种检查。检查可以促进有效的转换。
例如，当驾驶员试图将动力传动系统10从手动变速器模式转换到自动变速器模式时，动力传动系统控制器(例如EEC 88)可以首先确认当使用第一电机14驱动车辆时车辆的速度小于最大潜在速度。如果车辆的速度大于来自第一电机14的最大潜在速度，则动力传动系统控制器可以防止从手动变速器模式切换到自动变速器模式。
在从手动变速器模式切换到自动变速器模式之后，动力传动系统控制器可以继续操作内燃发动机22以通过第二电机18对牵引电池26再充电，或者在增压的电驱动下操作(图7)。
换挡机构64从手动换挡区域70向自动驱动区域68的移动可以促使车辆内的显示器向驾驶员指示自动变速器模式已经被选择。显示器可以是可视显示器。可选地，或者替代地，可听提示可以指示驾驶员已经从手动变速器模式切换到自动变速器模式。
当驾驶员压下加速器踏板80并且动力传动系统10处于自动变速器模式时，第一电机14产生扭矩以在车轮驱动轴38在空挡中滚动的同时移动车轮驱动轴46。当车轮驱动轴38处于空挡时的加速度在一些示例中限于第一电机14和牵引电池26的能力。因此，如果需要额外的加速度，则动力传动系统控制器88可以使用第二电机18来开启内燃发动机22。第二电机18将来自内燃发动机22的动力转换成电力并将其供应给第一电机14。由此在驾驶员不致动离合器踏板78的情况下满足额外的加速度要求。
当驾驶员压下制动踏板82以使动力传动系统10减速并且制动请求相对较低时，动力传动系统10可以通过再生制动而减速。如果需要额外的制动力，那么摩擦制动器可以被致动以使动力传动系统10减速车辆。
如果牵引电池26达到相对较低的荷电状态，则可向驾驶员呈现可视消息、可听消息或两者，以指示相对较低的荷电状态。作为响应，动力传动系统控制器88可以用第二电机18起动内燃发动机22，并以自动变速器模式运行动力传动系统。内燃发动机22然后驱动第二电机18以对牵引电池26再充电，同时第一电机14继续旋转车轮驱动轴46。值得注意的是，例如如果车辆静止，第一电机14不需要旋转车轮驱动轴46。
如果动力传动系统10处于自动变速器模式，并且驾驶员压下离合器踏板78，则自动变速器模式由EEC 88停用。然后到车轮驱动轴46的扭矩归零。由于变速器30处于空挡，所以到车轮驱动轴38的扭矩已经为零。指示自动变速器模式已经被停用并且车辆处于空挡的消息可以可听地显示或呈现给驾驶员。然后驾驶员可以将换挡机构64移动到换挡定位板66的手动换挡区域70中并进入选定的挡位。如果内燃发动机22关闭，则向手动换挡区域70的移动使得EEC 88起动内燃发动机22。如果动力传动系统10正在移动车辆，则内燃发动机22具有与由驾驶员选择的挡位匹配的转数。旋转匹配可以由驾驶员手动完成，或者由EEC 88使用第二电机18来控制发动机转速。在一些示例中，可以基于车辆的速度锁定较低挡位。
现在参考图12并继续参考图1，用于动力传动系统10的另一个示例性换挡定位板66a与具有按钮100的换挡机构64a结合使用。驾驶员按下按钮100以使动力传动系统10在自动变速器模式和手动变速器模式下操作之间转换。也就是说，如果动力传动系统10以自动变速器模式操作，则驾驶员可以按下按钮100以手动变速器模式开始操作动力传动系统10，其中驾驶员可以在手动变速器30的挡位之间手动换挡。当驾驶员希望将动力传动系统10返回到自动变速器模式时，驾驶员再次按下按钮100。在该示例中，致动按钮100将需要换挡杆64位于与变速器处于空挡相对应的位置。
现在参考图13并继续参照图1，用于动力传动系统10的另一个示例性换挡定位板66b与换挡机构64b一起使用。换挡定位板66b包括仅具有前进驱动挡的自动驱动区域68b。将换挡机构64b从挡位1、2、3、4、5、6或R移动到自动驱动区域68b，将动力传动系统10从手动变速器模式转换到自动变速器模式。
现在参考图14并继续参考图1，用于动力传动系统10的另一示例换挡定位板66c与换挡机构64c一起使用。换挡定位板66c包括仅具有前进驱动挡的自动驱动区域68c。将换挡机构64c从手动变速器区域70c中的挡位1、2、3、4、5、6或R移动到自动驱动区域68c，将动力传动系统10从手动变速器模式转换到自动变速器模式。倒R挡位于自动驱动区域68c的换挡定位板66c的相反侧。
上面公开的示例的一些特征包括提供一种动力传动系统，该动力传动系统使得驾驶员能够在不需要手动换挡或致动离合器踏板的情况下移动车辆，同时还为驾驶员提供了一种选择，以切换到内燃发动机通过驾驶员可以手动换挡的手动变速器驱动车辆的模式。
允许手动变速器模式和自动变速器模式都可以减少对离合器的磨损，并且可以便于在比较苛刻的情况下，例如交通繁忙、城市驾驶和其他低速条件下驾驶手动变速器车辆，因为不需要换挡或使用离合器。更精确的车辆低速控制也被启用，并且在电驱动时提高安静性。
前面的描述本质上是示例性的而不是限制性的。对所公开的示例的变化和修改可以对于本领域技术人员来说变得显而易见，这些变化和修改不一定偏离本公开的实质。因此，给予本公开的法律保护的范围只能通过研究以下权利要求来确定。

Claims (15)

1.一种动力传动系统组件，包括：
第一电机，所述第一电机选择性地驱动多个车轮驱动轴内的一个或多个车轮驱动轴；
第二电机，所述第二电机通过手动变速器选择性地驱动所述多个车轮驱动轴内的一个或多个车轮驱动轴；以及
发动机，所述发动机通过所述手动变速器选择性地驱动由所述第二电机选择性地驱动的相同的车轮驱动轴。
2.根据权利要求1所述的动力传动系统组件，其中由所述第一电机选择性驱动的所述一个或多个车轮驱动轴是第一车轮驱动轴，并且由所述第二电机选择性驱动的所述一个或多个车轮驱动轴是第二车轮驱动轴，其中车辆的第一车桥包括所述第一车轮驱动轴，并且所述车辆的第二车桥包括所述第二车轮驱动轴，并且可选地，其中所述第一车桥是所述车辆的后桥，并且所述第二车桥是所述车辆的前桥。
3.根据权利要求1所述的动力传动系统组件，其中由所述第一电机选择性驱动的所述一个或多个车轮驱动轴与由所述第二电机选择性驱动的所述一个或多个车轮驱动轴相同。
4.根据权利要求1所述的动力传动系统组件，其中所述发动机选择性地驱动所述第二电机以产生对牵引电池进行充电、为所述第一电机供电或两者都有的电力。
5.根据权利要求1所述的动力传动系统组件，还包括离合器，所述离合器在所述发动机和所述第二电机可旋转地联接到所述手动变速器的接合位置和所述发动机和所述第二电机可旋转地从所述手动变速器分离的分离位置之间移动。
6.根据权利要求1所述的动力传动系统组件，其中所述手动变速器包括多个可选择的挡位，每个所述挡位提供不同的齿轮比，所述发动机、所述第二电机或两者可以通过所述齿轮比驱动所述一个或多个车轮驱动轴。
7.根据权利要求1所述的动力传动系统组件，还包括可在自动驱动区域和手动换挡区域之间移动的换挡机构，当所述换挡机构处于所述自动驱动区域时，所述手动变速器处于空挡。
8.根据权利要求1所述的动力传动系统组件，还包括动力传动系统控制器，所述动力传动系统控制器构造成选择性地起动所述第二电机以辅助起动所述发动机。
9.根据权利要求1所述的动力传动系统组件，其中所述第一电机配置为利用通过由所述第一电机选择性驱动的所述一个或多个车轮驱动轴的再生制动而产生的电力来对牵引电池充电，并且所述第二电机配置为利用通过所述手动变速器由所述第二电机选择性驱动的所述一个或多个车轮驱动轴的再生制动产生的电力来对所述牵引电池充电。
10.一种车辆控制方法，包括：
在自动变速器模式中，利用来自第一电机的扭矩选择性地驱动多个车轮驱动轴内的至少一个车轮驱动轴，并且利用发动机选择性地旋转第二电机，所述第二电机产生供应给所述第一电机的电力；以及
在手动变速器模式中，利用来自通过手动变速器移动的发动机的扭矩选择性地驱动所述多个车轮驱动轴内的至少一个车轮驱动轴。
11.根据权利要求10所述的车辆控制方法，其中利用来自所述第一电机的扭矩被选择性地驱动的所述至少一个车轮驱动轴是第一车轮驱动轴，并且利用来自所述发动机的扭矩被选择性地驱动的所述至少一个车轮驱动轴是第二车轮驱动轴，其中车辆的第一车桥包括所述第一车轮驱动轴，并且所述车辆的第二车桥包括所述第二车轮驱动轴，并且可选地，其中所述第一车桥是后桥，并且所述第二车桥是前桥。
12.根据权利要求11所述的车辆控制方法，还包括：在所述手动变速器模式中，利用来自所述第一电机的扭矩选择性地将扭矩施加至所述第一车轮驱动轴，并且可选地在所述手动变速器模式中，利用来自所述第二电机的扭矩选择性地将扭矩施加到所述第二车轮驱动轴。
13.根据权利要求10所述的车辆控制方法，还包括利用来自牵引电池的电力选择性地给所述第一电机、所述第二电机或者所述第一电机和所述第二电机二者供电，以及可选地驱动所述第二电机以选择性地为所述牵引电池充电，以向所述第一电机发送电力，或者两者都有。
14.根据权利要求10所述的车辆控制方法，还包括：使换挡定位板内的换挡杆移位，以改变所述手动变速器内的齿轮比，并且可选地将离合器从接合位置转换到分离位置，使得当移位以改变所述齿轮比时所述离合器处于所述分离位置，并压下离合器踏板以启动所述转换。
15.根据权利要求10所述的车辆控制方法，还包括在换挡定位板内移动换挡杆以从所述手动变速器模式变为所述自动变速器模式，以及从所述自动变速器模式变回所述手动变速器模式。
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