[发明专利]用于同步一个变速器轴上的齿轮的方法

说明书

本发明涉及在变速器中控制换挡的领域。

更确切地说，本发明涉及一种同步车辆变速器平行轴上的齿轮的方法，该变速器包括至少一个连接到动力源的主轴、一个由主轴驱动以将原动转矩通过几级传动比传递至多个轮子的副轴、以及至少一个将齿轮联接到其轴上以便在没有机械同步元件的情况下接合一个传动比的装置。

本发明适用于任何如下的平行轴变速器，即，其中实施伴有转矩传递间断的换挡是通过移动两个传动比齿轮之间的联接装置，而这两个传动比齿轮是在与该车辆的这些车轮相连接的一个轴上可自由旋转的。

本发明在配备有一个内燃发动机以及一个电动机器的机动车辆的混合动力变速器中找到了一种非限定应用，该混合动力变速器包括：两个同轴的主轴，每个主轴支承至少一个齿轮，该齿轮对一个与车辆多个车轮相连的副轴传动；以及在两主轴间的一个第一联接装置，该联接装置可以占据三个位置，在这些位置中：该内燃发动机被与将该电动机器连接到这些车轮的传动轴系解除联接，该内燃发动机在有或没有来自该电动机器的动力补充的情况下驱动这些车轮，或者该内燃发动机被联接至该电动机器从而使得它们的转矩可以组合。

图1描述了利用本设计原理的一种混合动力变速器的一个非限定实例。这种变速器包括一个实心主轴1的减振轮毂，其通过一个过滤系统(减震器、双飞轮或类似物)2而被直接连接到一台内燃发动机(未绘出)的惯性飞轮3上。该实心轴1支承一个惰轮4，该惰轮可以通过一个第一联接系统5(牙嵌式离合器、同步啮合或其他形式的渐进或非渐进式联接器)来与该实心轴相连接。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支承两个固定的齿轮8、9。空心轴可以通过联接系统5而与实心主轴1相连。一个副轴10支承两个惰轮11和12。这些惰轮11、12可以通过一个第二联接系统13(牙嵌式离合器、同步啮合或其他形式的渐进或非渐进式联接器)而被连接到该主轴上。该副轴10还支承一个固定的齿轮14以及对差速器16传动的一个齿轮15，该差速器与该车辆的车轮相连。

如前所述，该第一联接装置5可以占据至少三个位置，在这些位置中：

-该燃烧发动机被与将电动机器7连接到这些车轮上的传动轴系解除联接(如图1、图2和图3中所示的滑动齿轮在中间)，

-该燃烧发动机在该电动机器有或没有动力补充的情况下驱动这些车轮(滑动齿轮置左)，并且

-该内燃发动机和该电动机器7二者均是联接的从而使得它们传递到这些车轮的相应的力矩被组合(滑动齿轮置右)。

在电动模式下(参见图2和图3)，该电动机器驱动该空心主轴6，同时该实心轴并不从该内燃发动机接收转矩(位置1)。该变速器具有称为“城镇”和“高速公路”的两个电动传动比，其中转矩是经由固定齿轮8或9从副轴10传递的。为了从这两个比率中的一个比率转换到另一个比率，该变速箱具有第二联接系统13。由于没有同步环，利用一个牙嵌式离合器来使滑动齿轮与这些齿轮相联接的一个系统要求电动机器对初级速度的精确控制以免转矩的突变。

公开号FR 2 933 247披露了用于将电动车辆或混合动力车辆的电动机器的轴与轮轴相联接的一种方法。所述方法包括以下步骤：

-对该电动机器被给送一个对应于该轮轴速度的速度设定点，而不考虑电动机器轴与轮轴之间的减速比，

-当电动机器的轴的速度达到一个标定阈值时，对其应用零转矩并且致动一个机械同步装置以便使该电动机器的轴的速度与和车轮相连的轴的速度相等，并且

-一旦该电动机器的轴的速度等于和车轮相连的轴的速度(不考虑减速比)，就执行了牙嵌式离合器接合。

以这种方法，首先使得该电动机器运行来达到接近于但不完全与和车轮相连的轴的速度相等的一个速度上；一个同步装置然后会完成使得这两个轴之间的速度相等，于是就实现了这个传动比的牙嵌式离合器的最终接合。

本发明力图省略掉机械同步装置。

为此，本发明提出使得该电动机器一直运转直到该电动机器的轴和与车轮相连的轴的速度完全相等，不考虑减速比。

为此，本发明计划使得该动力源以产生一个参考转矩控制信号T₁^ref的方式来运行,该参考转矩等于最小可传递转矩以便在该相关的齿轮正连接到其轴上时使得初级速度ω₁与乘以减速比(K)的次级速度ω₂之间的差值ω₂K-ω₁最小化。