變速箱的靜止離合的控制方法
【專利說(shuō)明】變速箱的靜止離合的控制方法
[0001]本發(fā)明涉及不借助機(jī)械同步對(duì)平行軸變速箱中的齒輪換擋進(jìn)行控制的領(lǐng)域。
[0002]更具體地，本發(fā)明的目的是用于通過(guò)使得所驅(qū)動(dòng)的滑動(dòng)齒輪與平行軸變速箱的副軸一起旋轉(zhuǎn)地朝向所述軸上的空轉(zhuǎn)齒輪運(yùn)動(dòng)而無(wú)需機(jī)械同步構(gòu)件干預(yù)地對(duì)該空轉(zhuǎn)齒輪的靜止牙嵌式接合進(jìn)行控制的一種方法。
[0003]本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了用于配備有熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和電力驅(qū)動(dòng)機(jī)器的機(jī)動(dòng)車輛的混合動(dòng)力變速器中的非限制性應(yīng)用，該混合動(dòng)力變速器包括兩個(gè)同心的主軸，每個(gè)主軸在與該車輛的車輪連接的副軸上承載至少一個(gè)減速齒輪；以及在兩個(gè)主軸間的一個(gè)第一聯(lián)接裝置，該第一聯(lián)接裝置能夠占據(jù)三個(gè)位置，在這些位置中，該熱力發(fā)動(dòng)機(jī)與將該電動(dòng)機(jī)器連接至這些車輪的動(dòng)力傳動(dòng)系斷開聯(lián)接的，或其在有或沒(méi)有電動(dòng)機(jī)器輔助的情況下驅(qū)動(dòng)這些車輪，或其被聯(lián)接至該電動(dòng)機(jī)器從而將其扭矩加在一起。
[0004]圖1描述了從本設(shè)計(jì)原理得到的一種混合動(dòng)力變速器的一個(gè)非限定實(shí)例。公開專利WO 2012/131259展示的所述變速器包括一個(gè)實(shí)心的主軸1，該主軸通過(guò)一個(gè)過(guò)濾系統(tǒng)2(減振輪轂、“減震器”、雙質(zhì)量飛輪或一些其他器件)而被直接連接到一臺(tái)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)(在此未展示)的飛輪3上。該實(shí)心軸I承載一個(gè)空轉(zhuǎn)齒輪4，該空轉(zhuǎn)齒輪能夠借助于一個(gè)第一聯(lián)接系統(tǒng)5 (牙嵌式離合器、同步器、或者其他類型的漸進(jìn)式或非漸進(jìn)式聯(lián)接器)被連接到該實(shí)心軸上。一個(gè)空心主軸6被連接到一個(gè)電動(dòng)機(jī)器7的轉(zhuǎn)子上。該空心軸6承載兩個(gè)固定齒輪8、9。該空心軸可以通過(guò)第一聯(lián)接系統(tǒng)5而與實(shí)心主軸I相連。一個(gè)副軸10承載兩個(gè)空轉(zhuǎn)齒輪11和12?？辙D(zhuǎn)齒輪11和12可以借助于一個(gè)第二聯(lián)接系統(tǒng)13 (牙嵌式離合器、同步器、或者其他類型的漸進(jìn)式或非漸進(jìn)式聯(lián)接器)被連接到該主軸上。副軸10同樣承載著一個(gè)固定齒輪14以及引向差速器16的一個(gè)減速齒輪15，該差速器與該車輛的車輪相連。
[0005]如上所述，第一聯(lián)接裝置5可以占據(jù)至少三個(gè)位置，在這些位置中:
[0006]-該熱力發(fā)動(dòng)機(jī)與將電動(dòng)機(jī)器7連接至這些車輪的動(dòng)力傳動(dòng)系(滑動(dòng)齒輪居中)斷開聯(lián)接，該變速器處于空擋模式或電力模式，
[0007]-該熱力發(fā)動(dòng)機(jī)在有或沒(méi)有該電動(dòng)機(jī)器的輔助的情況下驅(qū)動(dòng)這些車輪(滑動(dòng)齒輪在左邊)，該變速器處于熱力模式或混合模式，以及
[0008]-該熱力發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)器7聯(lián)接(滑動(dòng)齒輪在右邊)的方式為使得將其各自的扭矩加在一起，在這些車輪的方向上，該變速器處于混合模式或處于該熱力發(fā)動(dòng)機(jī)并未驅(qū)動(dòng)這些車輪而是導(dǎo)致該電動(dòng)機(jī)器作為發(fā)電機(jī)來(lái)旋轉(zhuǎn)而對(duì)該車輛的電池進(jìn)行再充電的“路邊充電”模式。
[0009]當(dāng)變速箱在這些空轉(zhuǎn)齒輪與副齒輪箱軸之間不包括它們要求來(lái)接合和脫離接合的機(jī)械同步裝置時(shí)，接合和脫離接合所必需的同步就可能通過(guò)對(duì)該主軸的速度加以控制以便確保使其與該副軸接近于傳動(dòng)比而“同步”。這種控制是通過(guò)對(duì)由驅(qū)動(dòng)該變速箱的主線的該一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)源所提供的扭矩進(jìn)行調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在混合動(dòng)力變速器的情況下，例如如下所述的情況，這些驅(qū)動(dòng)源是該熱力發(fā)動(dòng)機(jī)、該電動(dòng)機(jī)器或在這兩個(gè)同心的主軸旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的(滑動(dòng)齒輪在右邊)混合運(yùn)行模式下是這兩者。
[0010]當(dāng)該車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)，該副軸在該變速器的所有運(yùn)行模式下(熱力發(fā)動(dòng)機(jī)、混合、電力)都旋轉(zhuǎn)。有待在該新比率下接合的空轉(zhuǎn)齒輪以與該副軸不同的速度旋轉(zhuǎn)。該空轉(zhuǎn)齒輪在其軸上的同步很重要。當(dāng)該車輛靜止時(shí)，這些二級(jí)齒輪也可以是處于休止的。在這種情況下，該滑動(dòng)齒輪可以移位來(lái)無(wú)需同步地與該空轉(zhuǎn)齒輪合。
[0011]然而，該車輛也可以在無(wú)需這些二級(jí)齒輪靜止的情況下停止。在變速器的路邊充電模式中而如果該車輛在請(qǐng)求換擋之后起步的話就尤其如此。該滑動(dòng)齒輪的這些齒于是有與該空轉(zhuǎn)齒輪的齒發(fā)生接觸的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)該車輛靜止時(shí)，這種齒輪的碰撞對(duì)于駕駛員而言是并不愉快的經(jīng)歷。
[0012]本發(fā)明旨在通過(guò)消除齒輪碰撞的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)確保滑動(dòng)齒輪在該空轉(zhuǎn)齒輪上的平順的牙嵌式接合。
[0013]為此，提出了如果該滑動(dòng)齒輪和該空轉(zhuǎn)齒輪不能在請(qǐng)求牙嵌式接合的時(shí)候旋轉(zhuǎn)的話，就在沒(méi)有預(yù)先同步的情況下激活該滑動(dòng)齒輪朝向該空轉(zhuǎn)齒輪的平移運(yùn)動(dòng)，并且
[0014]-如果在延時(shí)之后沒(méi)有超過(guò)該牙嵌式離合器接合閾值的話，就激活該空轉(zhuǎn)齒輪隨著該滑動(dòng)齒輪的自由滑飛行進(jìn)(free flight travel)而旋轉(zhuǎn)以便將其中一個(gè)部件的齒定位在另一個(gè)部件的孔洞中。
[0015]本發(fā)明將從對(duì)其非限制性實(shí)施方式的以下說(shuō)明的閱讀中并參照附圖得到更好地理解，在附圖中:
[0016]-圖1代表路邊充電模式中的混合動(dòng)力變速器，并且
[0017]-圖2展示了所提出的策略。
[0018]在圖1的變速箱中:
[0019]-副聯(lián)接器13的牙嵌式離合器與副軸10整合，
[0020]-主聯(lián)接器5的牙嵌式離合器與實(shí)心的主軸I整合，
[0021]-空轉(zhuǎn)齒輪11和12的轉(zhuǎn)速是由該電動(dòng)機(jī)器的轉(zhuǎn)子或空心的主軸6的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的。
[0022]如果牙嵌式接合的請(qǐng)求是在這兩個(gè)有待聯(lián)接的部件中的(至少)一個(gè)正在旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)送的，那么牙嵌式接合的實(shí)現(xiàn)將通過(guò)兩個(gè)相繼的速度同步階段、之后是該牙嵌式離合器的平移運(yùn)動(dòng)。在激活該牙嵌式離合器的平移運(yùn)動(dòng)之前，相應(yīng)地要求這兩個(gè)有待聯(lián)接的部件(牙嵌式離合器和目標(biāo)空轉(zhuǎn)齒輪)同步好。
[0023]在由該圖展示的路邊充電的情況下，該第一聯(lián)接系統(tǒng)處于位置3。這使實(shí)心主軸I與空心主軸6旋轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)。第二聯(lián)接系統(tǒng)13是斷開的。因此，該變速器是處于“空擋位置”的。該熱力發(fā)動(dòng)機(jī)在其旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)器，該電動(dòng)機(jī)器則作為一個(gè)發(fā)電機(jī)運(yùn)行來(lái)對(duì)該車輛的電池(在此未展示)進(jìn)行再充電。如果該電動(dòng)機(jī)器的轉(zhuǎn)子正在轉(zhuǎn)動(dòng)，其將借助于空心的主軸6來(lái)驅(qū)動(dòng)這些空轉(zhuǎn)齒輪11、12。此外，當(dāng)該車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)，副軸10將旋轉(zhuǎn)，因?yàn)槠湔蛇@些車輪所驅(qū)動(dòng)。
[0024]在圖2中描繪的方法使其有可能通過(guò)使得所驅(qū)動(dòng)的滑動(dòng)齒輪與平行軸變速箱的副軸一起旋轉(zhuǎn)地朝向所述軸上的空轉(zhuǎn)齒輪平移移動(dòng)而無(wú)需機(jī)械同步構(gòu)件的干預(yù)地對(duì)該空轉(zhuǎn)齒輪的靜止牙嵌式接合加以控制。根據(jù)此方法，請(qǐng)求牙嵌式接合之后是確認(rèn)這些旋轉(zhuǎn)部件的狀態(tài):如果這些部件中的一個(gè)(滑動(dòng)齒輪和/或空轉(zhuǎn)齒輪)正在旋轉(zhuǎn)，它們將在牙嵌式接合之前進(jìn)行同步(具有“預(yù)先同步”的牙嵌式接合)。如果不是，就識(shí)別出“靜止牙嵌式接合”的狀態(tài)。激活該牙嵌式離合器的平移移動(dòng)，并且其繼續(xù)該牙嵌式離合器的“自由滑飛”行進(jìn)。如果這些齒在自由滑飛行進(jìn)之后發(fā)生接觸，不使這些齒偏移就不會(huì)越過(guò)該接合閾值的話:激活該空轉(zhuǎn)齒輪(與該電動(dòng)機(jī)器一起)旋轉(zhuǎn)，隨后有一個(gè)延時(shí)，以使這些齒在相對(duì)位置上偏移而允許其接合，即使得一個(gè)部件上的齒定位為與另一個(gè)部件上的孔洞相對(duì)。一旦越過(guò)該接合閾值，就可以使得這種旋轉(zhuǎn)停止。
[0025]總之，如果在請(qǐng)求牙嵌式接合的時(shí)候這兩個(gè)部件是靜止的，就沒(méi)有預(yù)先同步地激活該滑動(dòng)齒輪朝向該空轉(zhuǎn)齒輪的平移運(yùn)動(dòng)，并且在延時(shí)之后如果沒(méi)有越過(guò)該牙嵌式離合器接合閾值的話就在該滑動(dòng)齒輪的自由滑飛行進(jìn)之后激活該空轉(zhuǎn)齒輪的旋轉(zhuǎn)以便將一個(gè)部件上的齒定位在另一個(gè)部件的孔洞中。另一方面，如果該空轉(zhuǎn)齒輪和該滑動(dòng)齒輪中的一個(gè)部件在請(qǐng)求牙嵌式接合的時(shí)候在旋轉(zhuǎn)的話，就在使其平移之前使這兩個(gè)部件同步。
[0026]該方法的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是能夠直接牙嵌式接合，即無(wú)需致使該空轉(zhuǎn)齒輪旋轉(zhuǎn)。然而，可出現(xiàn)的情況是，其中，該空轉(zhuǎn)齒輪和該滑動(dòng)齒輪所處的位置使得致其中一個(gè)部件的齒與另一個(gè)部件的孔動(dòng)相對(duì)。在此情況下，牙嵌式接合使其理想地與該驅(qū)動(dòng)件接合而沒(méi)有最輕的震搖。
[0027]在其他情況下，該方法提出了該滑動(dòng)齒輪在其自由滑飛行進(jìn)之后平移運(yùn)動(dòng)，直至齒與齒發(fā)生頂靠。這種滑動(dòng)齒輪的發(fā)生頂靠是通過(guò)其不能繼續(xù)其自由滑飛行進(jìn)來(lái)達(dá)到其接合閾值的事實(shí)來(lái)確定的。
[0028]當(dāng)該滑動(dòng)齒輪的齒與該空轉(zhuǎn)齒輪的齒發(fā)生頂靠時(shí)，將扭矩設(shè)定點(diǎn)發(fā)送給電動(dòng)機(jī)器以用于驅(qū)動(dòng)該空轉(zhuǎn)齒輪，從而使得驅(qū)動(dòng)該變速箱的主軸的電動(dòng)機(jī)器7與該空轉(zhuǎn)齒輪(空心的主軸6)旋轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)。該空轉(zhuǎn)齒輪因而旋轉(zhuǎn)，同時(shí)繼續(xù)驅(qū)動(dòng)該滑動(dòng)齒輪。以此方式，一旦其機(jī)會(huì)窗口出現(xiàn)，就會(huì)發(fā)生接合。
[0029]這種新型方法允許當(dāng)車輛靜止時(shí)不經(jīng)歷任何齒輪碰撞地發(fā)生牙嵌式接合。所達(dá)到的目的是將接合質(zhì)量?jī)?yōu)化到對(duì)駕駛員而言感覺不到的程度上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于對(duì)平行軸變速箱的副軸(10)上的一個(gè)空轉(zhuǎn)齒輪(11，12)的靜止牙嵌式接合進(jìn)行控制的方法，該方法是通過(guò)使得所驅(qū)動(dòng)的滑動(dòng)齒輪與所述軸一起旋轉(zhuǎn)地朝向該空轉(zhuǎn)齒輪運(yùn)動(dòng)而無(wú)需機(jī)械同步構(gòu)件干預(yù)地實(shí)現(xiàn)控制的，其特征在于，其涉及: -如果該空轉(zhuǎn)齒輪和該滑動(dòng)齒輪中的一個(gè)部件在請(qǐng)求牙嵌式接合的時(shí)候正在旋轉(zhuǎn)的話，就在使其移動(dòng)之前使該空轉(zhuǎn)齒輪與該滑動(dòng)齒輪同步， -如果該滑動(dòng)齒輪和該空轉(zhuǎn)齒輪不能在請(qǐng)求牙嵌式接合的時(shí)候旋轉(zhuǎn)的話，就在沒(méi)有預(yù)先同步的情況下激活該滑動(dòng)齒輪朝向該空轉(zhuǎn)齒輪的平移運(yùn)動(dòng)，并且 -如果在延時(shí)之后沒(méi)有超過(guò)該牙嵌式離合器接合閾值的話，就在該滑動(dòng)齒輪的自由滑飛行進(jìn)之后激活該空轉(zhuǎn)齒輪的旋轉(zhuǎn)以便將其中一個(gè)部件的齒定位在另一個(gè)部件的孔洞中。2.如權(quán)利要求1所述的用于控制的方法，其特征在于，當(dāng)該滑動(dòng)齒輪的齒與該空轉(zhuǎn)齒輪的齒發(fā)生頂靠時(shí)，就將一個(gè)扭矩設(shè)定點(diǎn)發(fā)送給用于該空轉(zhuǎn)齒輪的一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元(7)，以這種方式致使該空轉(zhuǎn)齒輪旋轉(zhuǎn)、同時(shí)繼續(xù)驅(qū)動(dòng)該滑動(dòng)齒輪。3.如權(quán)利要求1或2所述的用于控制的方法，其特征在于，這種滑動(dòng)齒輪的發(fā)生頂靠是通過(guò)其不能繼續(xù)其自由滑飛行進(jìn)來(lái)達(dá)到其接合閾值的事實(shí)所確定的。4.如權(quán)利要求2或3所述的用于控制的方法，其特征在于，該扭矩設(shè)定點(diǎn)被發(fā)送給驅(qū)動(dòng)該變速箱的主軸的電動(dòng)機(jī)器，該電動(dòng)機(jī)器與該空轉(zhuǎn)齒輪是旋轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)的。
【專利摘要】一種用于對(duì)平行軸變速箱的副軸上的一個(gè)空轉(zhuǎn)齒輪的靜止離合運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的方法，該方法是通過(guò)使得所驅(qū)動(dòng)的滑動(dòng)齒輪與所述軸一起旋轉(zhuǎn)地朝向該空轉(zhuǎn)齒輪運(yùn)動(dòng)而無(wú)需機(jī)械同步構(gòu)件干預(yù)地實(shí)現(xiàn)控制的，其特征在于，其涉及：-如果該滑動(dòng)齒輪和該空轉(zhuǎn)齒輪不能在請(qǐng)求離合運(yùn)動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)的話，就在沒(méi)有事先同步的情況下激活該滑動(dòng)齒輪朝向該空轉(zhuǎn)齒輪的平移運(yùn)動(dòng)，并且-如果在延時(shí)之后沒(méi)有超過(guò)該離合器接合閾值的話，就在該滑動(dòng)齒輪的自由滑飛行進(jìn)之后激活該空轉(zhuǎn)齒輪的旋轉(zhuǎn)，以將其中一個(gè)部件的齒定位在另一個(gè)部件的孔動(dòng)中。
【IPC分類】F16H61/04
【公開號(hào)】CN105209799
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480025242
【發(fā)明人】J-M·韋斯帕斯恩, V·拉勒恩
【申請(qǐng)人】雷諾股份公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2014年3月13日
【公告號(hào)】EP2981743A1, US20160040779, WO2014162077A1