用于使變速箱的惰小齒輪與其軸同步的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及變速箱中檔位變換的控制的領(lǐng)域。
[0002] 更確切地講，本發(fā)明涉及用于使得對于混合動力變速器的兩個同心的主軸共有的 速度與支承至少一個惰小齒輪的副傳動軸的速度進(jìn)行同步的方法和裝置，這兩個同心的主 軸在混合運(yùn)行模式中累積地接收來自內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩以及來自電動機(jī)器的轉(zhuǎn)矩，其中， 這兩個軸是由一個第一聯(lián)接裝置轉(zhuǎn)動地相連的。所提出的同步是通過閉合不具有機(jī)械同步 構(gòu)件的第二聯(lián)接裝置而允許這些小齒輪之一聯(lián)接到其軸上。
[0003] 本發(fā)明非限制地應(yīng)用于混合動力變速器，該混合動力變速器用于配備有內(nèi)燃發(fā)動 機(jī)和電動機(jī)器的機(jī)動車輛，該混合動力變速器包括：兩個同心的主軸，每個主軸支承至少一 個齒輪，該齒輪對一個與車輛多個車輪相連的副軸傳動；以及在兩個主軸間的一個第一聯(lián) 接裝置，該第一聯(lián)接裝置可以占據(jù)三個位置，在這些位置中：該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)是與將該電動機(jī) 器連接到這些車輪的傳動系解除聯(lián)接的，該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)在有或沒有來自該電動機(jī)器的動力 補(bǔ)充的情況下驅(qū)動這些車輪，或者該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)被聯(lián)接至該電動機(jī)器從而使得它們的轉(zhuǎn)矩 可以組合。
【背景技術(shù)】
[0004] 圖1描述了利用本設(shè)計原理的一種混合動力變速器的一個非限定實例。在公開 文件W02012/131259中展示的這種變速器包括一個實心主軸1，該主軸通過一個過濾系統(tǒng) 2 (減振輪轂、減震器、雙飛輪或類似物）而被直接連接到一臺內(nèi)燃發(fā)動機(jī)（未繪出）的慣性 飛輪3上。實心軸1支承一個惰小齒輪4,該惰小齒輪可以通過一個第一聯(lián)接系統(tǒng)5 (牙嵌 式離合器、同步嚙合或其他形式的漸進(jìn)或非漸進(jìn)式聯(lián)接器）而與該實心軸相連。一個空心 主軸6被連接到一個電動機(jī)器7的轉(zhuǎn)子上。該空心軸6支承兩個固定的小齒輪8、9。該空 心軸可以通過第一聯(lián)接系統(tǒng)5而與實心主軸1相連。一個副軸10支承兩個惰小齒輪11和 12。這些惰小齒輪11、12可以借助于第二聯(lián)接系統(tǒng)13 (牙嵌式離合器、同步嚙合或其他形 式的漸進(jìn)或非漸進(jìn)式聯(lián)接器）而被連接到該主軸上。副軸10還支承一個固定的小齒輪14 和對差速器16傳動的小齒輪15,該差速器與該車輛的車輪相連。
[0005] 如前所述，第一聯(lián)接裝置5可以占據(jù)至少三個位置，在這些位置中：
[0006] -該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)是與將該電動機(jī)器7連接到這些車輪上的傳動系解除聯(lián)接的（如 圖1、圖2和圖3中滑動齒輪在中間），
[0007] -該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)在該電動機(jī)器有或沒有動力補(bǔ)充的情況下驅(qū)動這些車輪（滑動齒 輪置左），以及
[0008] -該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和該電動機(jī)器7被聯(lián)接的方式為使得它們的對應(yīng)轉(zhuǎn)矩相結(jié)合并且 被送至這些車輪（滑動齒輪置右）。
[0009] 在混合模式下（參見圖2和圖3)，該電動機(jī)器驅(qū)動該空心主軸6,而該實心軸接收 來自該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩。該變速器具有被稱為"城鎮(zhèn)"和"高速公路"的兩個混合傳動比， 其中轉(zhuǎn)矩是經(jīng)由固定的小齒輪8或9或沒有經(jīng)由7而被傳遞至副軸10的。為了從這兩個 比率中的一個比率轉(zhuǎn)換到另一個比率，該變速箱具有第二聯(lián)接系統(tǒng)13。由于沒有同步環(huán)， 利用一個牙嵌式離合器來使滑動齒輪與這些小齒輪相聯(lián)接的一個系統(tǒng)要求該電動機(jī)器和/ 或該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)對初級速度的精確控制，以避免轉(zhuǎn)矩流的突變。
[0010] 公開文件FR 2 933 247披露了用于將電動機(jī)器的軸與用于電動或混合動力車輛 的輪軸相聯(lián)接的方法。所述方法包括以下步驟：
[0011]-該電動機(jī)器被給送一個對應(yīng)于該輪軸速度的速度設(shè)定點，而不考慮電動機(jī)器的 軸與該輪軸之間的減速比，
[0012] -當(dāng)電動機(jī)器的軸的速度達(dá)到一個標(biāo)定閾值時，對其應(yīng)用零轉(zhuǎn)矩并且致動一個機(jī) 械同步裝置以便使該電動機(jī)器的軸的速度與同這些車輪相連的軸的速度相等，并且
[0013] --旦該電動機(jī)器的軸的速度等于同這些車輪相連的軸的速度（不考慮減速比）， 就執(zhí)行牙嵌式離合器接合。
[0014] 通過這種方法，首先使得該電動機(jī)器運(yùn)行從而達(dá)到接近于但不完全與同這些車輪 相連的軸的速度相等的一個速度；一個同步裝置然后會完成使得這兩個軸之間的速度相 等，于是實現(xiàn)了這個傳動比的牙嵌式離合器的最終接合。
[0015] 已經(jīng)提出通過以下方法來使得不帶有機(jī)械同步構(gòu)件的變速箱的軸上的這些惰小 齒輪同步，即：通過簡單地對傳輸?shù)竭@些小齒輪上的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)制從而使得在機(jī)械聯(lián)接之 前使這些小齒輪的速度與該軸相等。
[0016] 然而，在帶有由兩個不同的、但由聯(lián)接裝置彼此連接的電源所驅(qū)動的多個同心主 軸的混合動力車輛的情況中，在混合模式中由該機(jī)器在檔位變換的某些階段過程中所造成 的慣性包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。隨后有待由該電動機(jī)器克服的慣性暫時乘以系數(shù)十，從而致使這 個機(jī)器的轉(zhuǎn)矩飽和。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 所提出的控制策略具有的目的是使得將這些小齒輪聯(lián)接到其軸上的階段盡可能 顯而易見。
[0018] 為此，尋求以對駕駛員顯而易見的方式來提供對電動機(jī)器的轉(zhuǎn)矩去飽和，需要在 整個檔位變換中繼續(xù)滿足其轉(zhuǎn)矩需求。
[0019] 為此，本發(fā)明計劃在同步階段的過程中暫時地減小該電動機(jī)器的轉(zhuǎn)矩，以便當(dāng)其 值達(dá)到由上限值或下限值來表示的極值時來滿足完美聯(lián)接的條件。
[0020] 出于這個原因，相應(yīng)的裝置包括至少兩個電動機(jī)器命令轉(zhuǎn)矩去飽和單元，這兩個 單元允許該電動機(jī)器的轉(zhuǎn)矩在同步階段過程中暫時地減小以便在所有情況中滿足完美的 聯(lián)接條件。
【附圖說明】
[0021] 本發(fā)明將從其非限制性實施例的以下說明的閱讀中并參照附圖得到更好地理解， 在附圖中：
[0022] -圖1、圖2和圖3示出了處于空擋和處于其兩個混合傳動比的混合動力變速器的 傳動系，
[0023] -圖4描述了該同步裝置，
[0024] -圖5是圖4的調(diào)節(jié)器，
[0025] -圖6和圖7對應(yīng)地不出了圖4的第一去飽和器和第二去飽和器，
[0026] -圖8展示了所提出的方法的結(jié)果，并且
[0027] -圖9是另一個去飽和系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0028] 在圖2中，第一聯(lián)接裝置5是閉合的、處于位置3,以便將實心軸1緊固到空心軸6 上。第二聯(lián)接系統(tǒng)13是閉合的，以便緊固該短時傳動比惰小齒輪12和副軸10。該變速器 以短時傳動比處于混合模式。來自該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的與來自該電動機(jī)器的對傳動系的貢獻(xiàn)相 結(jié)合。它們通過小齒輪8、12的降速而從空心主軸6傳遞到該副軸。
[0029] 在圖3中，第一聯(lián)接裝置5仍然是閉合的、處于位置3,如圖5。實心主軸1因此被 緊固到空心主軸6上。第二聯(lián)接系統(tǒng)13也是閉合的：該中間傳動比的惰小齒輪11被緊固 到副軸10上。該變速器以中間傳動比處于混合模式。該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)與該電動機(jī)器對傳動 系的貢獻(xiàn)相結(jié)合。
[0030] 所希望的同步是：使得對于這兩個同心的主軸1、6共有的速度ωρ與支承這些惰 小齒輪11、12的副傳動軸10的速度c〇 s同步，這兩個同心的主軸在混合運(yùn)行模式中累積地 接收來自內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩以及來自電動機(jī)器7的轉(zhuǎn)矩，其中，這兩個軸是由第一聯(lián) 接裝置5轉(zhuǎn)動地相連的。它必須簡單地通過閉合不具有機(jī)械同步構(gòu)件的第二聯(lián)接裝置13 而允許這些小齒輪之一聯(lián)接到其軸10上。
[0031] 如以上指示的，在缺少機(jī)械同步裝置的情況中，惰小齒輪11或12在其通過牙嵌式 離合器聯(lián)接到軸10上之前的同步可以通過調(diào)整由該電動機(jī)器提供的轉(zhuǎn)矩來進(jìn)行。這是在 這兩個混合傳動比之間的變換過程中完成的，這是用轉(zhuǎn)矩間斷通過牙嵌式離合器將小齒輪 11和12聯(lián)接到副軸10上來進(jìn)行的。在影響這些檔位變換中，有待克服的主要困難是：
[0032] -以下"斜坡"類型的路徑對應(yīng)于在陡的向下的斜坡上的重度剎車的不利情況，
[0033] -具有足夠的靜態(tài)精度以使得該轉(zhuǎn)速差快速下降到約30轉(zhuǎn)每分鐘（對于牙嵌式離 合器恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行接合的必要條件），
[0034] -盡可能快地進(jìn)行電動轉(zhuǎn)矩的去飽和，因為在這個階段中，系統(tǒng)可能會變得不可 控，并且
[0035] -消除在聯(lián)接階段過程中可能遇到的轉(zhuǎn)矩流的突變的主要來源，由此還避免了該 聯(lián)接系統(tǒng)的機(jī)械部件的不良磨損。
[0036] 如果 '是電動機(jī)器的速度，!^是電源的轉(zhuǎn)矩并且L是電動機(jī)器的慣性，則電動機(jī) 器的動力特性可以寫為下式：
[0037]
[0038] 其中符號Τ&是電能源的抵抗轉(zhuǎn)矩，是未知的外部輸入。
[0039] 類似地，對