[发明专利]用于使变速箱的惰小齿轮与其轴同步的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及变速箱中档位变换的控制的领域。

更确切地讲，本发明涉及用于使得对于混合动力变速器的两个同心的主轴共有的速度与支承至少一个惰小齿轮的副传动轴的速度进行同步的方法和装置，这两个同心的主轴在混合运行模式中累积地接收来自内燃发动机的转矩以及来自电动机的转矩，其中，这两个轴是由一个第一联接装置转动地相连的。所提出的同步是通过闭合不具有机械同步构件的第二联接装置而允许这些惰小齿轮之一联接到其轴上。

本发明非限制地应用于混合动力变速器，该混合动力变速器用于配备有内燃发动机和电动机的机动车辆，该混合动力变速器包括：两个同心的主轴，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传动轴传动；以及在两个主轴间的一个第一联接装置，该第一联接装置可以占据三个位置，在这些位置中：该内燃发动机是与将该电动机连接到这些车轮的传动系解除联接的，该内燃发动机在有或没有来自该电动机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从而使得它们的转矩可以组合。

背景技术

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。在公开文件WO2012/131259中展示的这种变速器包括一个实心主轴1，该主轴通过一个过滤系统2(减振轮毂、减震器、双飞轮或类似物)而被直接连接到一台内燃发动机(未绘出)的惯性飞轮3上。实心主轴1支承一个惰小齿轮4，该惰小齿轮可以通过一个第一联接装置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)而与该实心主轴相连。一个空心主轴6被连接到一个电动机7的转子上。该空心主轴6支承两个固定的小齿轮8、9。该空心主轴可以通过第一联接装置5而与实心主轴1相连。一个副传动轴10支承两个惰小齿轮11和12。这些惰小齿轮11、12可以借助于第二联接装置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。副传动轴10还支承一个固定的小齿轮14和对差速器16传动的小齿轮15，该差速器与该车辆的车轮相连。

如前所述，第一联接装置5可以占据至少三个位置，在这些位置中：

-该内燃发动机是与将该电动机7连接到这些车轮上的传动系解除联接的(如图1、图2和图3中滑动齿轮在中间)，

-该内燃发动机在该电动机有或没有动力补充的情况下驱动这些车轮(滑动齿轮置左)，以及

-该内燃发动机和该电动机7被联接的方式为使得它们的对应转矩相结合并且被送至这些车轮(滑动齿轮置右)。

在混合模式下(参见图2和图3)，该电动机驱动该空心主轴6，而该实心主轴接收来自该内燃发动机的转矩。该变速器具有被称为“城镇”和“高速公路”的两个混合传动比，其中转矩是经由固定的小齿轮8或9或没有经由7而被传递至副传动轴10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装置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小齿轮相联接的一个系统要求该电动机和/或该内燃发动机对初级速度的精确控制，以避免转矩流的突变。

公开文件FR 2 933 247披露了用于将电动机的轴与用于电动或混合动力车辆的轮轴相联接的方法。所述方法包括以下步骤：

-该电动机被给送一个对应于该轮轴速度的速度设定点，而不考虑电动机的轴与该轮轴之间的减速比，

-当电动机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的轴的速度与同这些车轮相连的轴的速度相等，并且

-一旦该电动机的轴的速度等于同这些车轮相连的轴的速度(不考虑减速比)，就执行牙嵌式离合器接合。

通过这种方法，首先使得该电动机运行从而达到接近于但不完全与同这些车轮相连的轴的速度相等的一个速度；一个同步装置然后会完成使得这两个轴之间的速度相等，于是实现了这个传动比的牙嵌式离合器的最终接合。

已经提出通过以下方法来使得不带有机械同步构件的变速箱的轴上的这些惰小齿轮同步，即：通过简单地对传输到这些惰小齿轮上的转矩进行调制从而使得在机械联接之前使这些惰小齿轮的速度与该轴相等。

然而，在带有由两个不同的、但由联接装置彼此连接的电源所驱动的多个同心主轴的混合动力车辆的情况中，在混合模式中由该机器在档位变换的某些阶段过程中所造成的惯性包括内燃发动机。随后有待由该电动机克服的惯性暂时乘以系数十，从而致使这个机器的转矩饱和。

发明内容

所提出的控制策略具有的目的是使得将这些惰小齿轮联接到其副传动轴上的阶段尽可能显而易见。