[发明专利]具有软轴的混合动力汽车有效
| 申请号: | 200680050384.1 | 申请日: | 2006-11-15 |
| 公开(公告)号: | CN101365602A | 公开(公告)日: | 2009-02-11 |
| 发明(设计)人: | L·斯特里兹伯格 | 申请(专利权)人: | 斯特里兹伯格动力传动装置有限公司 |
| 主分类号: | B60K6/20 | 分类号: | B60K6/20;B60K6/36;B60K17/06;F16H3/12 |
| 代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 | 代理人: | 张群峰;杨松龄 |
| 地址: | 瑞典斯*** | 国省代码: | 瑞典;SE |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 具有 混合 动力 汽车 | ||
1. 一种在车辆中从当前齿轮至将至齿轮进行齿轮变速操作的方法,
所述车辆包括:
动力系;
至少一个轮和/或轮胎;
所述动力系包括:致动器控制的齿轮箱;
引擎,所述至少一个轮和/或轮胎通过所述动力系的部件可连接到所述引擎;
至少一个可控马达,所述可控马达具有相对较高的带宽,当需要或希望进行齿轮变速操作时,持久地连接到或可连接到所述动力系的一个或多个部分;
扭矩波动减缓装置,其具有可连接到所述引擎的引擎侧部分和可通过所述动力系的部件连接到所述至少一个轮和/轮胎的轮胎侧部分,
机械连接装置,用于使所述引擎分别与所述至少一个轮和/或轮胎连接或脱离连接,
所述方法包括:在齿轮变速操作过程中,所述至少一个可控马达受控执行一系列步骤,其中,传输不同的扭矩而由此暂时改变所述至少一个可控马达的速度,选择所传输的扭矩以减小所述动力系的至少一个弹性部分上的机械张力,从而在所述齿轮变速操作过程中的至少一个时段中减小或消除所述齿轮箱中与当前齿轮协作的机械元件上的扭矩和/或所述机械连接装置上的扭矩,所述时段足够长以允许与现有齿轮协作的所述机械元件脱离连接和/或允许所述机械连接装置脱离连接。
2.如权利要求1的进行齿轮变速操作的方法,所述齿轮变速操作是至少与正常的手动齿轮变速操作相比而相对较快的齿轮变速操作;所述可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;在齿轮箱中齿轮变速之前和/或之后的时段中,所述至少一个可控马达受控执行一系列步骤。
3.如权利要求2所述的方法,所述引擎是内燃机或爆燃式发动机;所述可控马达是电动马达/发电机,所述动力系的一个或多个部分是所述动力系的轴之一。
4. 一种在车辆中从当前齿轮至将至齿轮进行齿轮变速操作的方法,
所述车辆包括:
致动器控制的齿轮箱(1726);
引擎(1701);
可控马达(1705),所述可控马达具有相对较高的带宽,当需要或希望进行齿轮变速操作时,持久地连接到或可连接到所述齿轮箱的输入轴;
扭矩波动减缓装置(1704),其具有可连接到所述引擎的引擎侧部分和可连接到所述齿轮箱的输入轴或可连接到所述可控马达的轮胎侧部分,
机械连接装置(1703),用于使所述引擎分别与所述可控马达和所述齿轮箱输入轴中的一个连接或脱离连接,
所述方法包括以下步骤:
使所述引擎与所述可控马达脱离连接;
此后,控制所述可控马达执行负-正扭矩序列,以降低其速度,并由此使得在连接车辆的所述齿轮箱与至少一个轮和/或轮胎的轴(1709)上的张力减小,和
此后,当在连接所述齿轮箱与所述至少一个轮和/或轮胎的轴上的张力已经显著减小时,控制所述可控马达以提高其速度,从而使所述可控马达最终重新获得其在所述齿轮变速操作开始之前所具有的速度,和
当在连接所述齿轮箱与所述至少一个轮和/或轮胎的所述轴上的张力已经减小之后,控制所述齿轮箱与当前齿轮脱离连接。
5.根据权利要求4的进行齿轮变速操作的方法,所述齿轮变速操作为至少与手动齿轮变速操作相比而相对较快的齿轮变速操作;所述可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;当在连接所述齿轮箱与所述至少一个轮和/或轮胎的所述轴上的张力已经显著或充分减小之后,控制所述齿轮箱与当前齿轮脱离连接。
6.根据权利要求5的进行齿轮变速操作的方法,所述引擎是内燃机或爆燃式发动机;所述可控马达是电动马达/发电机。
7. 根据权利要求4的进行齿轮变速操作的方法,所述将至齿轮具有更小的齿轮比,所述方法进一步包括以下步骤:
在与当前齿轮脱离连接的步骤之后,控制所述可控马达执行负-正扭矩序列,从而以这种方式降低所述可控马达的速度,使得当所述将至齿轮的键套的齿或键对准所述将至齿轮的嵌齿轮的配合齿而使所述键套可轴向移动以接合所述将至齿轮的嵌齿轮时,所述可控马达的速度变得足以接近于所述将至齿轮的同步速度。
8. 根据权利要求4的进行齿轮变速操作的方法,所述将至齿轮具有更大的齿轮比,所述方法进一步包括以下步骤:
在与当前齿轮脱离连接的步骤之后,控制所述可控马达执行正-负扭矩序列,从而以这种方式提高所述可控马达的速度,使得当所述将至齿轮的套的齿对准所述将至齿轮的嵌齿轮的配合齿而使所述套可轴向移动以接合所述将至齿轮时,所述可控马达的速度变得足以接近于所述将至齿轮的同步速度。
9. 一种在车辆中进行齿轮变速操作的方法,
所述车辆包括:
致动器控制的齿轮箱;
引擎;
可控马达,所述可控马达具有相对较高的带宽,并持久地连接到或可连接到所述齿轮箱的输入轴;
扭矩波动减缓装置,其具有可连接到所述引擎的引擎侧部分和可连接到所述齿轮箱的输入轴或可连接到所述可控马达的轮胎侧部分,
机械连接装置,用于使所述引擎分别与所述轮胎侧可控马达和所述齿轮箱输入轴中的一个连接或脱离连接,
所述方法包括:在齿轮变速操作开始之后的最初阶段中,控制所述引擎提供与在所述齿轮变速操作开始之前由所述引擎最后传输的扭矩值相比更小的扭矩,并控制所述可控马达提供与在所述齿轮变速操作开始之前由所述可控马达最后传输的扭矩值相比更大的扭矩,从而使所述扭矩波动减缓装置的引擎侧部分的速度低于所述扭矩波动减缓装置的轮胎侧部分的速度并由此减小在所述扭矩波动减缓装置上的扭矩,使得当在所述机械连接装置上的扭矩较低或接近于零时所述机械连接装置可使所述引擎与所述齿轮箱输入轴脱离连接,从而减小所述扭矩波动减缓装置中的噪音和机械冲击,和/或减小或消除所述机械连接装置中的磨损和发热,和/或允许使用轻质机械连接装置。
10.如权利要求9的进行齿轮变速操作的方法,所述齿轮变速操作为至少与手动齿轮变速操作相比而相对较快的齿轮变速操作;所述可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间。
11.如权利要求10的进行齿轮变速操作的方法,所述引擎是内燃机或爆燃式发动机;所述可控马达是电动马达/发电机。
12. 一种在车辆中从当前齿轮位置至将至齿轮位置进行齿轮变速操作的方法,
所述车辆包括:
致动器控制的齿轮箱和引擎;
高带宽马达,其持久地连接到或可连接到所述齿轮箱的输入轴;
扭矩波动减缓装置,其具有可连接到所述引擎或所述引擎侧马达的一个引擎侧部分和可连接到所述齿轮箱的输入轴或所述可控马达的轮胎侧部分,
连接装置,可使所述引擎分别与所述可控马达和所述齿轮箱输入轴中的一个连接或脱离连接,
所述方法包括以下步骤:
控制所述连接装置而使所述引擎侧部分与所述轮胎侧部分脱离连接;
由此控制所述齿轮箱执行内齿轮变速操作而使齿轮在所述将至齿轮位置接合,
由此控制所述连接装置而使所述引擎连接到所述可控马达和所述齿轮箱,和
最后控制所述可控马达执行正-负扭矩序列,其中,来自所述马达的扭矩被调适,使得所述扭矩与来自所述引擎的扭矩一起调节所述引擎和所述可控马达的速度,这种调节的方式使得在轮胎侧的轴中的张力被重建,在所述扭矩波动减缓装置中的张力被构建至与使用所述将至齿轮时由所述引擎传输的扭矩一致的值。
13.根据权利要求12的方法,所述张力是扭转张力,所述扭转张力被重建至与所述齿轮变速操作开始之前存在的值大致相等的值。
14.根据权利要求1-9中任一项的方法,其中,所述齿轮变速操作的开始时间被选择为,使得当适于在轮胎侧的轴中和所述机械减缓装置上重建机械张力的特定时侯,所述引擎的轴的旋转角度的位置可提供显著的扭矩增量,所述特定时候是当已经使所述齿轮变速箱进行齿轮变速之后。
15.根据权利要求14的方法,所述机械张力是扭转张力,所述特定时候是在已经执行了以下步骤之后:
控制所述连接装置而使所述引擎侧部分与所述轮胎侧部分脱离连接;
由此控制所述齿轮箱执行内齿轮变速操作,所述内齿轮变速操作涉及使齿轮在所述将至齿轮位置接合,和
由此控制所述连接装置而使所述引擎和所述引擎侧马达连接到所述可控马达和所述齿轮箱,
所述重建包括:在轮胎侧的轴中重建扭转张力,且重建至与所述齿轮变速操作开始之前存在的值大致相等的值;和/或在所述扭矩波动减缓装置上构建张力,且构建至与使用所述将至齿轮时由所述引擎和/或所述引擎侧马达传输的扭矩一致的值。
16.根据权利要求15的方法,其中,来自所述引擎的扭矩通过调节所述引擎的每一冲程的燃料注射量进行控制。
17.根据权利要求16的方法,其用于具有两个轮胎轴的车辆,其中,在涉及扭矩的任何控制步骤中,假定由于施加于所述两个轮胎轴上的扭矩所致的在所述两个轮胎轴中的扭曲具有大致相同的值,或者,假定所述两个轮胎轴具有大致相同的扭转刚度。
18.根据权利要求17的方法,当所述两个轴具有不同长度的情况下也具有上述假定。
19.根据权利要求17的方法,其中,控制与轮胎轴扭矩相关的扭曲,通过使用测量扭矩的数据而得以简化,所述测量扭矩通过在每一轴上的扭矩传感器(1717,1718)获得。
20.根据权利要求17的方法,其中,控制与轮胎轴扭矩相关的扭曲,通过使用测量扭矩的数据而得以简化,所述测量扭矩通过差动器的引擎侧上的扭矩传感器(1719)获得。
21.根据权利要求17的方法,其中,控制所述扭矩波动减缓装置上的扭矩,通过使用计算出的扭矩而得以简化,所述计算出的扭矩通过以在连接在所述扭矩波动减缓装置的引擎侧上的编码器(1714)与连接在所述扭矩波动减缓装置的轮胎侧上的编码器(1715)之间的角度差所测量的扭曲而获得。
22.根据权利要求12的方法,其中,控制通过所述连接装置(1703)实现的脱离连接,通过在所述连接装置中设置自由飞轮装置而得以简化。
23.根据权利要求19的方法,其中,使所述套的齿的角度对准所述齿轮箱中齿轮的齿,通过在所述可控马达(1705)与所述齿轮箱输入轴(1722)之间的刚性连接而得以简化。
24.根据权利要求19的方法,其中,使所述套的齿的角度对准所述齿轮箱中齿轮的齿,使用来自在所述齿轮箱输入轴(1715)上和所述齿轮箱中间轴(1716)上的位置传感器的信息进行控制。
25.根据权利要求20的方法,其中,使所述套的齿的角度对准所述齿轮箱中齿轮的齿,使用来自在所述齿轮箱输入轴(1715)上和差动器(1720)上的位置传感器的信息进行控制。
26.根据权利要求21的方法,其中,控制通过所述连接装置实现的连接和脱离连接,通过在减缓器(1704)中设置具有极小减缓扭矩的初始角度而得以简化。
27.根据权利要求21的方法,其中,所述编码器(1715和1716或1720)的对应于所述齿轮箱中的套和套配合齿轮嵌齿轮的齿的配合位置的角度位置,基于具有已知的编码器位置的初始编码器值,已知的编码器位置用于配合不同齿轮和随后追踪编码器的角度位移。
28.根据权利要求27的方法,其中,所述初始编码器值通过一程序获得,在停车时该程序寻找所述齿轮箱中每一齿轮的接合位置,并记录由所述编码器(1715和1716或1720)提供的所有齿轮的位置。
29.根据权利要求28的方法,其中,在每次车辆运动结束时存储必要数据,从而使数据可用而不必重复位置寻找程序,除非在重要维护中断之后。
30.根据权利要求29的方法,所述重要维护中断是更换主电池。
31. 一种在车辆中进行齿轮变速操作的方法,,
所述车辆包括:
致动器控制的齿轮箱;
引擎;
轮胎侧可控马达,所述轮胎侧可控马达具有相对较高的带宽,并连接到所述齿轮箱的输入轴;
引擎侧可控马达,所述引擎侧可控马达具有相对较高的带宽,并连接到所述引擎的输出轴;
扭矩波动减缓装置,其具有可连接到所述引擎或所述引擎侧可控马达的引擎侧部分和可连接到所述齿轮箱的输入轴或所述轮胎侧可控马达的轮胎侧部分,
机械连接装置,用于使所述引擎和所述引擎侧可控马达中的一个分别与所述轮胎侧可控马达和所述齿轮箱输入轴中的一个连接或脱离连接,
所述方法包括:在齿轮变速操作开始之后的最初阶段中,控制所述引擎和/或所述引擎侧可控马达提供与在所述齿轮变速操作开始之前由所述引擎和/或所述引擎侧可控马达最后传输的扭矩值相比更小的扭矩,并控制所述轮胎侧可控马达提供与在所述齿轮变速操作开始之前由所述轮胎侧可控马达最后传输的扭矩值相比更大的扭矩,从而使所述扭矩波动减缓装置的引擎侧部分的速度低于所述扭矩波动减缓装置的轮胎侧部分的速度并由此减小在所述扭矩波动减缓装置上的扭矩,这允许在至少一些情况下可以执行齿轮变速,而仅在所述机械连接装置和齿轮箱中包含的机械元件上导致最小应力,并允许在至少一些情况下以相对平缓的过程进行和/或经历所述齿轮变速,所述平缓的过程不涉及车辆速度的冲击类的快速变化。
32.根据权利要求31的方法,所述齿轮变速操作为至少与手动齿轮变速操作相比而相对较快的齿轮变速操作;所述所述轮胎侧可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;所述引擎侧可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;所述齿轮变速是总持续时间少于100ms的齿轮变速操作。
33.根据权利要求32的方法,所述齿轮变速是总持续时间少于30ms的齿轮变速操作;所述引擎是内燃机或爆燃式发动机;所述轮胎侧可控马达是电动马达/发电机;所述引擎侧可控马达是电动马达/发电机。
34.一种在车辆中从当前齿轮至将至齿轮进行齿轮变速操作的方法,
所述车辆包括:
致动器控制的齿轮箱和引擎;
轮胎侧高带宽马达,其连接到所述齿轮箱的输入轴;
引擎侧高带宽马达,其连接到所述引擎的输出轴;
扭矩波动减缓装置,其具有可连接到所述引擎或所述引擎侧马达的引擎侧部分和可连接到所述齿轮箱的输入轴或所述轮胎侧马达的轮胎侧部分,
连接装置,可使所述引擎或所述引擎侧马达中的一个与所述轮胎侧马达或所述齿轮箱输入轴中的一个连接或脱离连接,
所述方法还包括以下步骤,在所述扭矩波动减缓装置上的扭矩减小之后:
控制所述连接装置而使所述引擎侧部分与所述轮胎侧部分脱离连接;
由此控制所述轮胎侧马达执行负-正扭矩序列以降低所述轮胎侧马达的速度,从而使在连接所述齿轮箱与所述轮胎的轴上的张力减小,和
此后,当在连接所述齿轮箱与所述轮胎的轴上的张力已经显著减小时,控制所述轮胎侧马达以提高其速度,从而使所述轮胎侧马达最终重新获得其在所述齿轮变速操作开始之前所具有的速度,和
当在连接所述齿轮箱与所述轮胎的轴上的张力已经显著减小之后,控制所述齿轮箱与当前齿轮脱离连接。
35.根据权利要求34的进行齿轮变速操作的方法,当在连接所述齿轮箱与所述轮胎的轴上的张力已经显著或充分减小之后,控制所述齿轮箱与当前齿轮脱离连接。
36.根据权利要求34的进行齿轮变速操作的方法,其中所述将至齿轮具有更小的齿轮比,所述方法包括:
在与当前齿轮脱离连接之后,控制所述轮胎侧可控马达执行负-正扭矩序列,从而以这种方式降低所述轮胎侧可控马达的速度,使得当所述将至齿轮的套的齿对准所述将至齿轮的嵌齿轮的配合齿而使所述套可轴向移动以接合所述将至齿轮时,所述轮胎侧可控马达的速度变得足以接近于所述将至齿轮的同步速度。
37. 根据权利要求34的进行齿轮变速操作的方法,所述将至齿轮具有更大的齿轮比,所述方法包括:
在与当前齿轮脱离连接之后,控制所述轮胎侧可控马达执行正-负扭矩序列,从而以这种方式提高所述轮胎侧可控马达的速度,使得当所述将至齿轮的套的齿对准所述将至齿轮的嵌齿轮的配合齿而使所述套可轴向移动以接合所述将至齿轮时,所述轮胎侧可控马达的速度变得足以接近于所述将至齿轮的同步速度。
38. 一种在车辆中从当前齿轮位置至将至齿轮位置进行齿轮变速操作的方法,
所述车辆包括:
致动器控制的齿轮箱和引擎;
轮胎侧高带宽马达,其连接到所述齿轮箱的输入轴;
引擎侧高带宽马达,其连接到所述引擎的输出轴;
扭矩波动减缓装置,其具有可连接到所述引擎或所述引擎侧马达的一个引擎侧部分和可连接到所述齿轮箱的输入轴或所述轮胎侧马达的轮胎侧部分,
连接装置,可使所述引擎或所述引擎侧马达中的一个与所述轮胎侧马达或所述齿轮箱输入轴中的一个连接或脱离连接,
所述方法包括以下步骤:
控制所述连接装置而使所述引擎侧部分与所述轮胎侧部分脱离连接;
由此控制所述齿轮箱执行内齿轮变速操作而使齿轮在所述将至齿轮位置接合,
由此控制所述连接装置而使所述引擎和所述引擎侧马达连接到所述轮胎侧马达和所述齿轮箱,和
最后控制所述轮胎侧马达和引擎侧马达执行正-负扭矩序列,其中,从所述轮胎侧马达和引擎侧马达传输正、负扭矩,所述扭矩被调适,使得所述扭矩与来自所述引擎的扭矩一起调节所述引擎和所述轮胎侧马达和引擎侧马达的速度,这种调节的方式使得在轮胎侧的轴中的张力被重建,在所述扭矩波动减缓装置中的张力被构建至与使用所述将至齿轮时由所述引擎和/或引擎侧马达传输的扭矩一致的值。
39.根据权利要求38的方法,所述张力是扭转张力,该扭转张力被重建至与所述齿轮变速操作开始之前存在的值大致相等的值。
40. 一种在车辆中从当前齿轮位置至将至齿轮位置进行齿轮变速操作的方法,
所述车辆包括:
致动器控制的齿轮箱和引擎;
轮胎侧高带宽马达,其连接到所述齿轮箱的输入轴;
引擎侧高带宽马达,其连接到所述引擎的输出轴;
扭矩波动减缓装置,其具有可连接到所述引擎或所述引擎侧马达的一个引擎侧部分和可连接到所述齿轮箱的输入轴或所述轮胎侧马达的轮胎侧部分,
自由飞轮连接装置,可使所述引擎或所述引擎侧马达中的一个与所述轮胎侧马达或所述齿轮箱输入轴中的一个连接或脱离连接,
所述方法包括以下步骤:
控制所述引擎和所述引擎侧马达将其速度相对于所述轮胎侧马达的速度而降低,使得所述扭矩波动减缓装置的张力被释放,并使得所述飞轮连接装置将所述引擎和所述引擎侧马达中的一个与所述轮胎侧马达和所述齿轮箱输入轴中的一个脱离连接,
控制所述引擎和所述引擎侧马达的速度保持低于所述轮胎侧马达的速度,直到已经接合所述将至齿轮,
控制所述引擎和所述引擎侧马达将其速度相对于所述轮胎侧马达的速度而提高,使得所述自由飞轮连接装置将所述引擎和所述引擎侧马达中的一个与所述轮胎侧马达和所述齿轮箱输入轴中的一个连接,
最后控制所述引擎和所述轮胎侧马达和引擎侧马达执行正-负扭矩序列,其中,从所述轮胎侧马达和引擎侧马达传输正、负扭矩,所述扭矩被调适,使得所述扭矩与来自所述引擎的扭矩一起调节所述引擎和所述轮胎侧马达和引擎侧马达的速度,这种调节的方式使得在轮胎侧的轴中的张力被重建,在所述扭矩波动减缓装置中的张力被构建至与使用所述将至齿轮时由所述引擎和/或引擎侧马达传输的扭矩一致的值。
41.根据权利要求40的方法,所述张力是扭转张力,该扭转张力被重建至与所述齿轮变速操作开始之前存在的值大致相等的值。
42.根据权利要求40的方法,其中,所述齿轮变速操作的开始时间被选择为,使得当适于在轮胎侧的轴中和所述机械减缓装置上重建机械张力的特定时侯,所述引擎的轴的旋转角度的位置可提供显著的扭矩增量,所述特定时候是当已经使所述齿轮变速箱进行齿轮变速之后。
43.根据权利要求42的方法,所述机械张力是扭转张力,所述特定时候是在已经执行了以下步骤之后:
控制所述连接装置而使所述引擎侧部分与所述轮胎侧部分脱离连接;
由此控制所述齿轮箱执行内齿轮变速操作,所述内齿轮变速操作涉及使齿轮在所述将至齿轮位置接合,和
由此控制所述连接装置而使所述引擎和所述引擎侧马达连接到所述轮胎侧马达和所述齿轮箱,
所述重建涉及:在轮胎侧的轴中重建扭转张力,且重建至与所述齿轮变速操作开始之前存在的值大致相等的值;和/或在所述扭矩波动减缓装置上构建张力,且构建至与使用所述将至齿轮时由所述引擎和/或所述引擎侧马达传输的扭矩一致的值。
44.根据权利要求40的方法,其中,来自所述引擎的扭矩通过调节所述引擎的每一冲程的燃料注射量进行控制。
45.根据权利要求40的方法,其用于具有两个轮胎轴的车辆,其中,在涉及扭矩的任何控制步骤中,假定由于施加于所述两个轮胎轴上的扭矩所致的在所述两个轮胎轴中的扭曲具有大致相同的值,或者,假定所述两个轮胎轴具有大致相同的扭转刚度。
46.根据权利要求45的方法,当所述两个轴具有不同长度的情况下具有上述假定。
47.根据权利要求45的方法,其中,控制与轮胎轴扭矩相关的扭曲,通过使用测量扭矩的数据而得以简化,所述测量扭矩通过在每一轴上的扭矩传感器(117,118)获得。
48.根据权利要求45的方法,其中,控制与轮胎轴扭矩相关的扭曲,通过使用测量扭矩的数据而得以简化,所述测量扭矩通过差动器的引擎侧上的扭矩传感器(119)获得。
49.根据权利要求45的方法,其中,控制所述扭矩波动减缓装置上的扭矩,通过使用计算出的扭矩而得以简化,所述计算出的扭矩通过以在连接在所述扭矩波动减缓装置的引擎侧上的编码器(114)与连接在所述扭矩波动减缓装置的轮胎侧上的编码器(115)之间的差异所测量的扭曲而获得。
50.根据权利要求49的方法,其中,使所述套的齿的角度对准所述齿轮箱中齿轮的齿,通过在所述轮胎侧马达(105)与所述齿轮箱输入轴(122)之间的刚性连接而得以简化。
51.根据权利要求49的方法,其中,使所述套的齿的角度对准所述齿轮箱中齿轮的齿,通过在引擎侧马达转子(121)与引擎飞轮(121)之间的刚性连接而得以简化。
52.根据权利要求47的方法,其中,使所述套的齿的角度对准所述齿轮箱中齿轮的齿,使用来自在所述齿轮箱输入轴(115)上和齿轮箱中间轴(116)上的位置传感器的信息进行控制。
53.根据权利要求48的方法,其中,使所述套的齿的角度对准所述齿轮箱中齿轮的齿,使用来自在所述齿轮箱输入轴(115)上和差动器(120)上的位置传感器的信息进行控制。
54.根据权利要求49的方法,其中,所述扭矩波动减缓装置(104)具有其引擎侧部分,该引擎侧部分连接到引擎飞轮与引擎侧马达转子(121)的组合。
55.根据权利要求40的方法,其中,控制通过所述连接装置(103)实现的连接和脱离连接,通过一轴向可移动套而实现。
56.根据权利要求40的方法,其中,控制通过所述连接装置实现的连接和脱离连接,通过在减缓器(104)中设置具有极小减缓扭矩的初始角度而得以简化。
57.根据权利要求40的方法,其中,控制通过所述连接装置实现的连接和脱离连接,通过一离合器执行。
58.根据权利要求49的方法,其中,所述编码器(115和116或120)的对应于所述齿轮箱中的套和套配合齿轮嵌齿轮的齿的配合位置的角度位置,基于具有已知的编码器位置的初始编码器值,已知的编码器位置用于配合不同齿轮和随后追踪编码器的角度位移。
59.根据权利要求58的方法,其中,所述初始编码器值通过一程序获得,在停车时该程序寻找所述齿轮箱中每一齿轮的接合位置,并记录由所述编码器(115和116或120)提供的所有齿轮的位置。
60.根据权利要求59的方法,其中,在每次车辆运动结束时存储必要数据,从而使数据可用而不必重复位置寻找程序,除非在重要维护中断之后。
61.根据权利要求60的方法,所述重要维护中断是更换主电池。
62.一种在车辆中进行齿轮变速操作的方法,
所述车辆包括:
致动器控制的齿轮箱;
引擎(101);
轮胎侧可控马达(1207),所述轮胎侧可控马达具有相对较高的带宽,并连接到所述齿轮箱的输入轴;
引擎侧可控马达(1203),所述引擎侧可控马达具有相对较高的带宽;
扭矩波动减缓装置(1202),其具有可连接到所述引擎的引擎侧部分和可连接到所述引擎侧可控马达的马达侧部分,
机械连接装置,用于使所述引擎侧可控马达分别与所述轮胎侧可控马达和所述齿轮箱输入轴中的一个连接或脱离连接,
所述方法包括:
在齿轮变速操作开始之后的最初阶段中,控制所述轮胎侧可控马达执行负-正扭矩序列,以降低所述轮胎侧可控马达的速度,从而减小在连接所述齿轮箱和所述轮胎的轴(109,110/111)上的张力,
此后,当在连接所述齿轮箱和所述轮胎的轴上的张力已经显著减小时,控制所述轮胎侧马达增加其速度以最终重新获得其在所述齿轮变速操作开始之前所具有的速度,
当在连接所述齿轮箱与所述轮胎的所述轴上的张力已经减小之后,控制所述齿轮箱与当前齿轮脱离连接。
63.根据权利要求62的方法,所述齿轮变速操作为至少与手动齿轮变速操作相比而相对较快的齿轮变速操作;所述轮胎侧可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;所述引擎侧可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;当在连接所述齿轮箱与所述轮胎的所述轴上的张力已经显著或充分减小之后,控制所述齿轮箱与当前齿轮脱离连接。
64.根据权利要求63的方法,所述引擎是内燃机或爆燃式发动机;所述轮胎侧可控马达是电动马达/发电机;所述引擎侧可控马达是电动马达/发电机。
65. 根据权利要求62的进行齿轮变速操作的方法,所述将至齿轮具有更小的齿轮比,所述方法包括:
在与当前齿轮脱离连接之后,控制所述轮胎侧可控马达执行负-正扭矩序列,从而以这种方式降低所述轮胎侧可控马达的速度,使得当所述将至齿轮的套的齿对准所述将至齿轮的嵌齿轮的配合齿而使所述套可轴向移动以接合所述将至齿轮时,所述轮胎侧可控马达的速度变得足以接近于所述将至齿轮的同步速度。
66. 根据权利要求62的进行齿轮变速操作的方法,所述将至齿轮具有更大的齿轮比,所述方法包括:
在与当前齿轮脱离连接之后,控制所述轮胎侧可控马达执行正-负扭矩序列,从而以这种方式提高所述轮胎侧可控马达的速度,使得当所述将至齿轮的套的齿对准所述将至齿轮的嵌齿轮的配合齿而使所述套可轴向移动以接合所述将至齿轮时,所述轮胎侧可控马达的速度变得足以接近于所述将至齿轮的同步速度。
67.一种在车辆中进行齿轮变速操作的方法,
所述车辆包括:
致动器控制的齿轮箱;
引擎(101);
轮胎侧可控马达(1207),所述轮胎侧可控马达具有相对较高的带宽,并连接到所述齿轮箱的输入轴;
引擎侧可控马达(1203),所述引擎侧可控马达具有相对较高的带宽;
扭矩波动减缓装置(1202),其具有可连接到所述引擎的引擎侧部分和可连接到所述引擎侧可控马达的马达侧部分,
机械连接装置,用于使所述引擎侧可控马达分别与所述轮胎侧可控马达和所述齿轮箱输入轴中的一个连接或脱离连接,
所述方法包括:在接近于齿轮变速操作开始并接近于通过所述连接装置使所述引擎侧马达与所述齿轮箱输入轴分离的阶段中,控制所述引擎侧可控马达提供与在所述齿轮变速操作开始之前由所述引擎侧可控马达最后传输的扭矩值相比负的扭矩,从而允许当在所述齿轮变速开始前具有的载荷通过所述连接装置而脱离连接时所述扭矩波动减缓装置中的张力完全或部分地保持,由此有利于此后在所述扭矩波动减缓装置中重建扭矩,并允许当所述机械连接装置使所述引擎侧马达与所述齿轮箱脱离连接时在所述机械连接装置上的扭矩减小。
68.根据权利要求67的方法,所述齿轮变速操作为至少与手动齿轮变速操作相比而相对较快的齿轮变速操作;所述轮胎侧可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间,所述引擎侧可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;控制所述引擎侧可控马达提供与在所述齿轮变速操作开始之前由所述引擎侧可控马达最后传输的扭矩值相比负得多的或显著更负的扭矩。
69.根据权利要求68的方法,所述引擎是内燃机或爆燃式发动机;所述轮胎侧可控马达是电动马达/发电机;所述引擎侧可控马达是电动马达/发电机。
70.一种在车辆中进行齿轮变速操作的方法,
所述车辆包括:
致动器控制的齿轮箱;
引擎(101);
轮胎侧可控马达(1207),所述轮胎侧可控马达具有相对较高的带宽,并连接到所述齿轮箱的输入轴;
引擎侧可控马达(1203),所述引擎侧可控马达具有相对较高的带宽;
扭矩波动减缓装置(1202),其具有可连接到所述引擎的引擎侧部分和可连接到所述引擎侧可控马达的马达侧部分,
机械连接装置,用于使所述引擎侧可控马达分别与所述轮胎侧可控马达和所述齿轮箱输入轴中的一个连接或脱离连接,
所述方法包括以下步骤:
控制所述连接装置而使所述引擎侧部分与所述轮胎侧部分脱离连接;
由此控制所述齿轮箱执行内齿轮变速操作而使齿轮在所述将至齿轮位置接合,
由此控制所述连接装置而使所述引擎侧可控马达连接到所述轮胎侧可控马达和所述齿轮箱,和
最后控制相连的所述轮胎侧可控马达和引擎侧可控马达执行正-负扭矩序列,其中,所述扭矩被调适,使得所述传输的扭矩与来自所述引擎的扭矩一起调节所述引擎和所述可控马达的速度,这种调节的方式使得在轮胎侧的轴中的张力被重建,在所述扭矩波动减缓装置中的张力被构建至与使用所述将至齿轮时由所述引擎传输的扭矩一致的值。
71.根据权利要求70的方法,所述齿轮变速操作为至少与手动齿轮变速操作相比而相对较快的齿轮变速操作;所述轮胎侧可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;所述引擎侧可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;所述张力是扭转张力,该扭转张力被重建至与所述齿轮变速操作开始之前存在的值大致相等的值。
72.根据权利要求71的方法,所述引擎是内燃机或爆燃式发动机;所述轮胎侧可控马达是电动马达/发电机;所述引擎侧可控马达是电动马达/发电机
73.根据权利要求70的方法,其中,所述齿轮变速操作的开始时间被选择为,使得当适于在轮胎侧的轴中和所述机械减缓装置上重建机械张力的特定时侯,所述引擎的轴的旋转角度的位置可提供显著的扭矩增量,所述特定时候是当已经使所述齿轮变速箱进行齿轮变速之后。
74.根据权利要求73的方法,所述机械张力是扭转张力,所述特定时候是在已经执行了以下步骤之后:
控制所述连接装置而使所述引擎侧部分与所述轮胎侧部分脱离连接;
由此控制所述齿轮箱执行内齿轮变速操作,所述内齿轮变速操作涉及使齿轮在所述将至齿轮位置接合,和
由此控制所述连接装置而使所述引擎和所述引擎侧马达连接到所述轮胎侧马达和所述齿轮箱,
所述重建涉及:在轮胎侧的轴中重建扭转张力,且重建至与所述齿轮变速操作开始之前存在的值大致相等的值;和/或在所述扭矩波动减缓装置上构建张力,且构建至与使用所述将至齿轮时由所述引擎和/或所述引擎侧马达传输的扭矩一致的值。
75.根据权利要求70的方法,其中,来自所述引擎的扭矩通过调节所述引擎的每一冲程的燃料注射量进行控制。
76.根据权利要求70的方法,其用于具有两个轮胎轴的车辆,其中,在涉及扭矩的任何控制步骤中,假定由于施加于所述两个轮胎轴上的扭矩所致的在所述两个轮胎轴中的扭曲具有大致相同的值,或者,假定所述两个轮胎轴具有大致相同的扭转刚度。
77.根据权利要求76的方法,当所述两个轴具有不同长度的情况下具有上述假定。
78.根据权利要求70的方法,其中,控制与轮胎轴扭矩相关的扭曲,通过使用测量扭矩的数据而得以简化,所述测量扭矩通过在每一轴上的扭矩传感器(117,118)获得。
79.根据权利要求70的方法,其中,控制与轮胎轴扭矩相关的扭曲,通过使用测量扭矩的数据而得以简化,所述测量扭矩通过差动器的引擎侧上的扭矩传感器(119)获得。
80.根据权利要求70的方法,其中,控制所述扭矩波动减缓装置上的扭矩,通过使用计算出的扭矩而得以简化,所述计算出的扭矩通过以在连接在所述扭矩波动减缓装置的引擎侧上的编码器(1208)与连接在所述扭矩波动减缓装置的轮胎侧上的编码器(115)之间的差异所测量的扭曲而获得。
81.根据权利要求70的方法,其中,使所述套的齿的角度对准所述齿轮箱中齿轮的齿,通过在所述轮胎侧马达(105)与所述齿轮箱输入轴(122)之间的刚性连接而得以简化。
82.根据权利要求78的方法,其中,使所述套的齿的角度对准所述齿轮箱中齿轮的齿,使用来自在所述齿轮箱输入轴(115)上和齿轮箱中间轴(116)上的位置传感器的信息进行控制。
83.根据权利要求79的方法,其中,使所述套的齿的角度对准所述齿轮箱中齿轮的齿,使用来自在所述齿轮箱输入轴(115)上和差动器(120)上的位置传感器的信息进行控制。
84.根据权利要求80的方法,其中,所述扭矩波动减缓装置(1202)具有其轮胎侧部分,该轮胎侧部分连接到所述引擎侧马达(1203)的转子。
85.根据权利要求84的方法,其中,所述扭矩波动减缓装置(1202)具有其引擎侧部分,该引擎侧部分连接到引擎飞轮(1201)。
86.根据权利要求70的方法,其中,控制通过所述连接装置(1204)实现的连接和脱离连接,通过一轴向可移动套而实现。
87.根据权利要求70的方法,其中,控制通过所述连接装置实现的连接和脱离连接,通过一离合器执行。
88.根据权利要求80的方法,其中,所述编码器(115和116或120)的对应于所述齿轮箱中的套和套配合齿轮嵌齿轮的齿的配合位置的角度位置,基于具有已知的编码器位置的初始编码器值,已知的编码器位置用于配合不同齿轮和随后追踪编码器的角度位移。
89.根据权利要求88的方法,其中,所述初始编码器值通过一程序获得,在停车时该程序寻找所述齿轮箱中每一齿轮的接合位置,并记录由所述编码器(115和116或120)提供的所有齿轮的位置。
90.根据权利要求89的方法,其中,在每次车辆运动结束时存储必要数据,从而使数据可用而不必重复位置寻找程序,除非在重要维护中断之后。
91.根据权利要求90的方法,所述重要维护中断是更换主电池。
92.一种用于车辆的驱动系,包括:
致动器控制的齿轮箱和引擎,;
可控马达,所述可控马达具有相对较高的带宽,并连接到所述齿轮箱的输入轴;
引擎侧可控马达,所述引擎侧可控马达具有相对较高的带宽,并连接到所述引擎的输出轴;
扭矩波动减缓装置,其具有可连接到所述引擎或所述引擎侧电动马达的引擎侧部分和可连接到所述齿轮箱的输入轴或所述可控马达的轮胎侧部分;
机械连接装置,用于使所述引擎和所述引擎侧电动马达中的一个分别与所述可控电动马达和所述齿轮箱输入轴中的一个连接或脱离连接;和
控制器,其连接以控制所述齿轮箱、所述引擎、所述可控马达和所述扭矩波动减缓装置,所述控制器适于执行齿轮变速操作,当进行变速时,所述齿轮变速包括:在齿轮变速操作开始之后的最初阶段中,控制所述引擎和/或所述引擎侧可控马达提供与在所述齿轮变速操作开始之前由所述引擎和/或所述引擎侧可控马达最后传输的扭矩值相比更小的扭矩,并控制所述可控马达提供与在所述齿轮变速操作开始之前由所述可控马达最后传输的扭矩值相比更大的扭矩,从而使所述扭矩波动减缓装置的引擎侧部分的速度低于所述扭矩波动减缓装置的轮胎侧部分的速度并由此减小在所述扭矩波动减缓装置上的扭矩,这允许在所述齿轮变速操作中可以执行齿轮变速,而在所述机械连接装置和齿轮箱中包含的机械元件上仅导致最小应力,并使得在车辆中的人以相对平缓的过程经历所述齿轮变速,所述平缓的过程不涉及车辆速度的冲击类的快速变化。
93.根据权利要求92的驱动系,所述引擎是内燃机或爆燃式发动机;所述可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;所述引擎侧可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;所述齿轮变速是至少与手动齿轮变速相比而相对较快的齿轮变速。
94.根据权利要求93的驱动系,所述引擎是奥托或柴油类型的引擎;所述可控马达是电动马达/发电机;所述引擎侧可控马达是电动马达/发电机。
95.一种用于车辆的驱动系,包括:
致动器控制的齿轮箱和引擎;
轮胎侧可控马达,所述轮胎侧可控马达具有相对较高的带宽,并连接到所述齿轮箱的输入轴;
引擎侧可控马达,所述引擎侧可控马达具有相对较高的带宽,并连接到所述引擎的输出轴;
扭矩波动减缓装置,其具有可连接到所述引擎或所述引擎侧电动马达的引擎侧部分和可连接到所述齿轮箱的输入轴或所述轮胎侧马达的轮胎侧部分;
机械连接装置,用于使所述引擎和所述引擎侧电动马达中的一个分别与所述轮胎侧电动马达和所述齿轮箱输入轴中的一个连接或脱离连接;和
控制器,其连接以控制所述齿轮箱、所述引擎、所述可控马达和所述扭矩波动减缓装置,所述控制器适于执行齿轮变速操作,当进行变速时,所述齿轮变速包括:在齿轮变速操作开始之后的最初阶段中,控制所述引擎和/或所述引擎侧可控马达提供与在所述齿轮变速操作开始之前由所述引擎和/或所述引擎侧可控马达最后传输的扭矩值相比更小的扭矩,并控制所述轮胎侧可控马达提供与在所述齿轮变速操作开始之前由所述轮胎侧可控马达最后传输的扭矩值相比更大的扭矩,从而使所述扭矩波动减缓装置的引擎侧部分的速度低于所述扭矩波动减缓装置的轮胎侧部分的速度并由此减小在所述扭矩波动减缓装置上的扭矩,这允许在所述齿轮变速操作中可以执行齿轮变速,而在所述机械连接装置和齿轮箱中包含的机械元件上仅导致最小应力,并使得在车辆中的人以相对平缓的过程经历所述齿轮变速,所述平缓的过程不涉及车辆速度的冲击类的快速变化。
96.根据权利要求95的驱动系,所述引擎是内燃机或爆燃式发动机;所述轮胎侧可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;所述引擎侧可控马达具有显著小于所述引擎的响应时间;所述齿轮变速是至少与手动齿轮变速相比而相对较快的齿轮变速。
97.根据权利要求95的驱动系,所述引擎是奥托或柴油类型的引擎;所述轮胎侧可控马达是电动马达/发电机;所述引擎侧可控马达是电动马达/发电机。
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