[發(fā)明專利]具有軟軸的混合動力汽車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680050384.1
• 申請日: 2006-11-15
• 公開（公告）號: CN101365602A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L·斯特里茲伯格
• 申請（專利權(quán)）人: 斯特里茲伯格動力傳動裝置有限公司
• 主分類號: B60K6/20
• 分類號: B60K6/20;B60K6/36;B60K17/06;F16H3/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張群峰;楊松齡

相關(guān)申請

本發(fā)明要求以下瑞典專利申請的優(yōu)先權(quán)和受益權(quán)：2005年11月15 日提交的0502543-2，2005年11月27日提交的0502650-5，2005年12 月5日提交的0502793-3，2006年2月6日提交的0600241-4，2005年 12月12日提交的0502799-0，2005年12月12日提交的0502901-2，2005 年12月23日提交的0502894-9，2006年5月15日提交的0601082-1， 2006年6月6日提交的0601252-0，2006年7月23日提交的0601618-2， 2006年10月3日提交的0602107-5，2006年10月5日提交的0602108-3， 和2006年10月22日提交的0602274-3，上述專利申請的全部教導(dǎo)在此 以參見的方式被引入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及混合動力汽車，特別是涉及這種汽車中的動力系和 使用所述動力系進(jìn)行齒輪變速的方法。

背景技術(shù)

致動器控制的“手動”類型的齒輪箱由于其較高效率而在20世紀(jì) 90年代被認(rèn)為是自動傳動裝置的顯然的替代物。實(shí)際應(yīng)用證實(shí)，驅(qū)動 器不接收在齒輪變速過程中出現(xiàn)的加速扭矩?fù)p失。不同于傳統(tǒng)驅(qū)動中通 過驅(qū)動器執(zhí)行齒輪變速，致動器驅(qū)動齒輪箱意在自身主動改變齒輪。這 樣導(dǎo)致齒輪變速的發(fā)生不可預(yù)計，這被認(rèn)為是不利的。

如果齒輪變速可在極短時段中執(zhí)行，例如在短于大約100ms中進(jìn) 行，則發(fā)生的加速中斷將不會被乘客和司機(jī)察覺。

從使用第一齒輪位置將連續(xù)扭矩施加于驅(qū)動輪胎時的狀況至使用 另一齒輪將相同的扭矩施加于驅(qū)動輪胎時的狀況，在小于100ms的時 段中執(zhí)行完全的齒輪變速，是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。這需要從初始齒 輪構(gòu)件去除驅(qū)動扭矩，去除初始齒輪中的套，將輸入軸的速度改變至將 至齒輪所需的速度，使將至齒輪的套的齒對準(zhǔn)將至齒輪的配合齒，使所 述套軸向移動，和重建驅(qū)動扭矩。在IEEE文獻(xiàn)07803-4943-1/98中“用 于具有自動手動傳動裝置的并行混合動力汽車的先進(jìn)齒輪變速和離合 策略(Advanced?gear?shifting?and?clutching?strategy?for?Parallel?Hybrid Vehicle?with?Automated?Manual?Transmission)”中，描述在齒輪變速過 程中所獲得的離合器松開時間為大約2秒。

為了得到關(guān)于這一任務(wù)的復(fù)雜性的概念，在一些機(jī)械控制構(gòu)件中的 延遲可作為例示。小信號氣動繼電器具有大約10ms的延遲。電控液壓 開關(guān)閥具有大約15-30ms的延遲。顯然，對于允許耗時60-90ms的 事件的一系列復(fù)雜情況的控制，不能通過均具有10-30ms內(nèi)延遲范圍 的一組構(gòu)件而實(shí)現(xiàn)。電動馬達(dá)的扭矩可在少于毫秒內(nèi)改變。這樣的馬達(dá) 常常連接在動力系中，并提供可快速影響動力系部件的方式，而動力系 部件對于齒輪變速是重要的。

使得快速齒輪變速復(fù)雜化的一個問題在于，將車輛輪胎連接到傳動 裝置的驅(qū)動軸在扭轉(zhuǎn)方面較弱。儲存在其彎曲中的能量可在混合動力汽 車的齒輪箱中形成相當(dāng)大的力，混合動力汽車在齒輪箱的輸入軸上設(shè)置 具有相當(dāng)大慣量的部件，例如電動馬達(dá)。

另一問題由連接在引擎與齒輪箱輸入軸之間的扭矩波動減緩裝置 所致。對于減小噪音和波動重要的是，在加速過程中儲存相當(dāng)大的能量， 而這些能量在齒輪變速之前將必須從初始齒輪中釋放。這種能量還必須 在接合將至齒輪之后重新儲存以允許引擎扭矩傳輸?shù)捷喬ァ?

在“手動”傳動裝置中出現(xiàn)的傳統(tǒng)齒輪箱提供比“自動”傳動裝置 更低的損失。由相同申請人在美國專利6,740,002中公開的混合動力汽 車結(jié)構(gòu)“Strigear”，當(dāng)應(yīng)用于構(gòu)造有酷似第一代豐田Prius混合動力汽 車的構(gòu)件和底盤的車輛時，在模擬中顯示具有37％的燃料降低。這種 Strigear結(jié)構(gòu)基于致動器控制的“手動”齒輪箱。

減少來自車輛的CO₂排放的極高重要性使得超級有效的混合動力 汽車非常重要。所經(jīng)歷的客戶對于自動“手動”齒輪箱和相關(guān)加速中斷 的反應(yīng)，已經(jīng)在廣泛接受Strigear結(jié)構(gòu)的可能性上產(chǎn)生質(zhì)疑。為使 Strigear結(jié)構(gòu)被廣泛接受，齒輪變速應(yīng)優(yōu)選地使其不易察覺。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于車輛的動力系，使得齒輪變速可通 過有效例如平滑的方式進(jìn)行。