变速箱的静止离合的控制方法
【专利说明】变速箱的静止离合的控制方法
[0001]本发明涉及不借助机械同步对平行轴变速箱中的齿轮换挡进行控制的领域。
[0002]更具体地，本发明的目的是用于通过使得所驱动的滑动齿轮与平行轴变速箱的副轴一起旋转地朝向所述轴上的空转齿轮运动而无需机械同步构件干预地对该空转齿轮的静止牙嵌式接合进行控制的一种方法。
[0003]本发明发现了用于配备有热力发动机和电力驱动机器的机动车辆的混合动力变速器中的非限制性应用，该混合动力变速器包括两个同心的主轴，每个主轴在与该车辆的车轮连接的副轴上承载至少一个减速齿轮；以及在两个主轴间的一个第一联接装置，该第一联接装置能够占据三个位置，在这些位置中，该热力发动机与将该电动机器连接至这些车轮的动力传动系断开联接的，或其在有或没有电动机器辅助的情况下驱动这些车轮，或其被联接至该电动机器从而将其扭矩加在一起。
[0004]图1描述了从本设计原理得到的一种混合动力变速器的一个非限定实例。公开专利WO 2012/131259展示的所述变速器包括一个实心的主轴1，该主轴通过一个过滤系统2(减振轮毂、“减震器”、双质量飞轮或一些其他器件)而被直接连接到一台热力发动机(在此未展示)的飞轮3上。该实心轴I承载一个空转齿轮4，该空转齿轮能够借助于一个第一联接系统5 (牙嵌式离合器、同步器、或者其他类型的渐进式或非渐进式联接器)被连接到该实心轴上。一个空心主轴6被连接到一个电动机器7的转子上。该空心轴6承载两个固定齿轮8、9。该空心轴可以通过第一联接系统5而与实心主轴I相连。一个副轴10承载两个空转齿轮11和12。空转齿轮11和12可以借助于一个第二联接系统13 (牙嵌式离合器、同步器、或者其他类型的渐进式或非渐进式联接器)被连接到该主轴上。副轴10同样承载着一个固定齿轮14以及引向差速器16的一个减速齿轮15，该差速器与该车辆的车轮相连。
[0005]如上所述，第一联接装置5可以占据至少三个位置，在这些位置中:
[0006]-该热力发动机与将电动机器7连接至这些车轮的动力传动系(滑动齿轮居中)断开联接，该变速器处于空挡模式或电力模式，
[0007]-该热力发动机在有或没有该电动机器的辅助的情况下驱动这些车轮(滑动齿轮在左边)，该变速器处于热力模式或混合模式，以及
[0008]-该热力发动机与电动机器7联接(滑动齿轮在右边)的方式为使得将其各自的扭矩加在一起，在这些车轮的方向上，该变速器处于混合模式或处于该热力发动机并未驱动这些车轮而是导致该电动机器作为发电机来旋转而对该车辆的电池进行再充电的“路边充电”模式。
[0009]当变速箱在这些空转齿轮与副齿轮箱轴之间不包括它们要求来接合和脱离接合的机械同步装置时，接合和脱离接合所必需的同步就可能通过对该主轴的速度加以控制以便确保使其与该副轴接近于传动比而“同步”。这种控制是通过对由驱动该变速箱的主线的该一个或多个驱动源所提供的扭矩进行调整来实现的。在混合动力变速器的情况下，例如如下所述的情况，这些驱动源是该热力发动机、该电动机器或在这两个同心的主轴旋转相关联的(滑动齿轮在右边)混合运行模式下是这两者。
[0010]当该车辆运动时，该副轴在该变速器的所有运行模式下(热力发动机、混合、电力)都旋转。有待在该新比率下接合的空转齿轮以与该副轴不同的速度旋转。该空转齿轮在其轴上的同步很重要。当该车辆静止时，这些二级齿轮也可以是处于休止的。在这种情况下，该滑动齿轮可以移位来无需同步地与该空转齿轮合。
[0011]然而，该车辆也可以在无需这些二级齿轮静止的情况下停止。在变速器的路边充电模式中而如果该车辆在请求换挡之后起步的话就尤其如此。该滑动齿轮的这些齿于是有与该空转齿轮的齿发生接触的风险。当该车辆静止时，这种齿轮的碰撞对于驾驶员而言是并不愉快的经历。
[0012]本发明旨在通过消除齿轮碰撞的风险来确保滑动齿轮在该空转齿轮上的平顺的牙嵌式接合。
[0013]为此，提出了如果该滑动齿轮和该空转齿轮不能在请求牙嵌式接合的时候旋转的话，就在没有预先同步的情况下激活该滑动齿轮朝向该空转齿轮的平移运动，并且
[0014]-如果在延时之后没有超过该牙嵌式离合器接合阈值的话，就激活该空转齿轮随着该滑动齿轮的自由滑飞行进(free flight travel)而旋转以便将其中一个部件的齿定位在另一个部件的孔洞中。
[0015]本发明将从对其非限制性实施方式的以下说明的阅读中并参照附图得到更好地理解，在附图中:
[0016]-图1代表路边充电模式中的混合动力变速器，并且
[0017]-图2展示了所提出的策略。
[0018]在图1的变速箱中:
[0019]-副联接器13的牙嵌式离合器与副轴10整合，
[0020]-主联接器5的牙嵌式离合器与实心的主轴I整合，
[0021]-空转齿轮11和12的转速是由该电动机器的转子或空心的主轴6的转速决定的。
[0022]如果牙嵌式接合的请求是在这两个有待联接的部件中的(至少)一个正在旋转时发送的，那么牙嵌式接合的实现将通过两个相继的速度同步阶段、之后是该牙嵌式离合器的平移运动。在激活该牙嵌式离合器的平移运动之前，相应地要求这两个有待联接的部件(牙嵌式离合器和目标空转齿轮)同步好。
[0023]在由该图展示的路边充电的情况下，该第一联接系统处于位置3。这使实心主轴I与空心主轴6旋转关联。第二联接系统13是断开的。因此，该变速器是处于“空挡位置”的。该热力发动机在其旋转时能够驱动该电动机器，该电动机器则作为一个发电机运行来对该车辆的电池(在此未展示)进行再充电。如果该电动机器的转子正在转动，其将借助于空心的主轴6来驱动这些空转齿轮11、12。此外，当该车辆运动时，副轴10将旋转，因为其正由这些车轮所驱动。
[0024]在图2中描绘的方法使其有可能通过使得所驱动的滑动齿轮与平行轴变速箱的副轴一起旋转地朝向所述轴上的空转齿轮平移移动而无需机械同步构件的干预地对该空转齿轮的静止牙嵌式接合加以控制。根据此方法，请求牙嵌式接合之后是确认这些旋转部件的状态:如果这些部件中的一个(滑动齿轮和/或空转齿轮)正在旋转，它们将在牙嵌式接合之前进行同步(具有“预先同步”的牙嵌式接合)。如果不是，就识别出“静止牙嵌式接合”的状态。激活该牙嵌式离合器的平移移动，并且其继续该牙嵌式离合器的“自由滑飞”行进。如果这些齿在自由滑飞行进之后发生接触，不使这些齿偏移就不会越过该接合阈值的话:激活该空转齿轮(与该电动机器一起)旋转，随后有一个延时，以使这些齿在相对位置上偏移而允许其接合，即使得一个部件上的齿定位为与另一个部件上的孔洞相对。一旦越过该接合阈值，就可以使得这种旋转停止。
[0025]总之，如果在请求牙嵌式接合的时候这两个部件是静止的，就没有预先同步地激活该滑动齿轮朝向该空转齿轮的平移运动，并且在延时之后如果没有越过该牙嵌式离合器接合阈值的话就在该滑动齿轮的自由滑飞行进之后激活该空转齿轮的旋转以便将一个部件上的齿定位在另一个部件的孔洞中。另一方面，如果该空转齿轮和该滑动齿轮中的一个部件在请求牙嵌式接合的时候在旋转的话，就在使其平移之前使这两个部件同步。
[0026]该方法的一个主要优点是能够直接牙嵌式接合，即无需致使该空转齿轮旋转。然而，可出现的情况是，其中，该空转齿轮和该滑动齿轮所处的位置使得致其中一个部件的齿与另一个部件的孔动相对。在此情况下，牙嵌式接合使其理想地与该驱动件接合而没有最轻的震摇。
[0027]在其他情况下，该方法提出了该滑动齿轮在其自由滑飞行进之后平移运动，直至齿与齿发生顶靠。这种滑动齿轮的发生顶靠是通过其不能继续其自由滑飞行进来达到其接合阈值的事实来确定的。
[0028]当该滑动齿轮的齿与该空转齿轮的齿发生顶靠时，将扭矩设定点发送给电动机器以用于驱动该空转齿轮，从而使得驱动该变速箱的主轴的电动机器7与该空转齿轮(空心的主轴6)旋转关联。该空转齿轮因而旋转，同时继续驱动该滑动齿轮。以此方式，一旦其机会窗口出现，就会发生接合。
[0029]这种新型方法允许当车辆静止时不经历任何齿轮碰撞地发生牙嵌式接合。所达到的目的是将接合质量优化到对驾驶员而言感觉不到的程度上。
【主权项】
1.一种用于对平行轴变速箱的副轴(10)上的一个空转齿轮(11，12)的静止牙嵌式接合进行控制的方法，该方法是通过使得所驱动的滑动齿轮与所述轴一起旋转地朝向该空转齿轮运动而无需机械同步构件干预地实现控制的，其特征在于，其涉及: -如果该空转齿轮和该滑动齿轮中的一个部件在请求牙嵌式接合的时候正在旋转的话，就在使其移动之前使该空转齿轮与该滑动齿轮同步， -如果该滑动齿轮和该空转齿轮不能在请求牙嵌式接合的时候旋转的话，就在没有预先同步的情况下激活该滑动齿轮朝向该空转齿轮的平移运动，并且 -如果在延时之后没有超过该牙嵌式离合器接合阈值的话，就在该滑动齿轮的自由滑飞行进之后激活该空转齿轮的旋转以便将其中一个部件的齿定位在另一个部件的孔洞中。2.如权利要求1所述的用于控制的方法，其特征在于，当该滑动齿轮的齿与该空转齿轮的齿发生顶靠时，就将一个扭矩设定点发送给用于该空转齿轮的一个驱动单元(7)，以这种方式致使该空转齿轮旋转、同时继续驱动该滑动齿轮。3.如权利要求1或2所述的用于控制的方法，其特征在于，这种滑动齿轮的发生顶靠是通过其不能继续其自由滑飞行进来达到其接合阈值的事实所确定的。4.如权利要求2或3所述的用于控制的方法，其特征在于，该扭矩设定点被发送给驱动该变速箱的主轴的电动机器，该电动机器与该空转齿轮是旋转关联的。
【专利摘要】一种用于对平行轴变速箱的副轴上的一个空转齿轮的静止离合运动进行控制的方法，该方法是通过使得所驱动的滑动齿轮与所述轴一起旋转地朝向该空转齿轮运动而无需机械同步构件干预地实现控制的，其特征在于，其涉及：-如果该滑动齿轮和该空转齿轮不能在请求离合运动时旋转的话，就在没有事先同步的情况下激活该滑动齿轮朝向该空转齿轮的平移运动，并且-如果在延时之后没有超过该离合器接合阈值的话，就在该滑动齿轮的自由滑飞行进之后激活该空转齿轮的旋转，以将其中一个部件的齿定位在另一个部件的孔动中。
【IPC分类】F16H61/04
【公开号】CN105209799
【申请号】CN201480025242
【发明人】J-M·韦斯帕斯恩, V·拉勒恩
【申请人】雷诺股份公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年3月13日
【公告号】EP2981743A1, US20160040779, WO2014162077A1