CN111788416B - 用于控制混合动力推进式机动车辆的变速器的变速箱致动器的方法和系统 - Google Patents

用于控制混合动力推进式机动车辆的变速器的变速箱致动器的方法和系统 Download PDF

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Abstract

披露了一种用于控制包括燃烧发动机和至少一个电动机器的混合动力推进式机动车辆的变速器(20)的选择机构(10)的至少一个变速箱致动器(14)的方法，所述变速器(20)包括至少一个爪形联接系统(26)，该爪形联接系统包括固定到拨叉(22，24)的爪，该拨叉被配置成通过该变速箱致动器(14)沿驱动轴的轴线纵向移动，该选择机构(10)包括接合指形件(12)、互锁机构(16)和用于稳定拨叉的机械系统(18)。根据从位置传感器获得的该致动器(14)的位置来使所接合的减速比脱离接合；通过根据该拨叉(22，24)迭代地确定该致动器(14)的位置，来将该拨叉(22，24)的位置返回到该用于稳定拨叉的系统(18)的吸引区域；并且将该致动器(14)的位置调整到其中心位置，以使该互锁机构(16)与该接合指形件(12)重新对齐。

Description

用于控制混合动力推进式机动车辆的变速器的变速箱致动器 的方法和系统
技术领域
本发明涉及联接系统领域，特别涉及机动车辆变速器中的联接系统。
更特别地，本发明优选地涉及混合动力推进式车辆的变速器，这些车辆一方面包括驱动燃烧发动机并且另一方面包括电动机器。混合动力变速器的优点在于为车辆的运动学传动系提供两种能量源(热能和电能)。这两种能量的转矩输入可以在“混合”模式下累积。
背景技术
这类变速器包括：例如带有爪的联接系统，或者允许接合变速器的不同减速比的任何类型的渐进式或非渐进式联接器。
混合动力变速器的优点在于为车辆的运动学传动系提供两种能量源(热能和电能)。这两种能量的转矩输入可以在“混合”模式下累积或者可以在“纯燃烧”模式下(其中电动机器不为牵引系提供转矩)或在“纯电力”模式下(其中燃烧发动机不为牵引链提供转矩)分开地使用。
通过将电动机器用作起动器，混合动力变速器就可以在静止时或在行进时驱动燃烧发动机。通过使电动机器在发电机模式下起作用，混合动力变速器还可以为车辆的电池充电。
文献EP 2 726 757-B1(雷诺)和EP 2 694 309-A1(雷诺)描述了这种混合动力变速器的架构，该混合动力变速箱包括主线，该主线包括：实心主轴，该实心主轴连接至燃烧发动机的动态飞轮并支承空转齿轮，该空转齿轮可以通过第一爪形联接系统连接至所述实心轴；以及与该实心主轴同心的空心主轴，该空心主轴连接至电动机器的转子并支承固定齿轮，该固定齿轮可以通过第一联接系统连接至实心轴。
该变速器附加地包括副轴，该副轴支承两个空转齿轮，这两个空转齿轮可以通过第二爪形联接系统连接至主线。该副轴还支承固定齿轮和差速器上的中间齿轮，该差速器与车辆的驱动轮相连。
变速器通常包括选择机构，该选择机构能够一方面在接合减速比1或3与另一方面在接合减速比2或4之间进行排他地选择。然而，只有当变速器的不同元件正确对齐时才可能激活此选择机构，这些元件诸如特别是减速比1和3的拨叉、减速比2和4的拨叉、接合指形件和互锁机构。
发明内容
因此，本发明的目的是通过确保元件彼此对齐来稳健地确保选择机构的操作。
本发明的主题是一种用于控制包括燃烧发动机和至少一个电动机器的混合动力推进式机动车辆的变速器的选择机构的至少一个变速箱致动器的方法。
所述变速器包括直接或间接连接至该燃烧发动机和/或该电动机器的驱动轴、和连接至该机动车辆的驱动轮的传动轴、以及包括爪的至少一个联接系统，这些爪一方面固定到在传动轴上自由旋转的空转齿轮、并且另一方面固定到与该驱动轴旋转联接的拨叉。该拨叉被配置成通过该变速箱致动器沿该传动轴的轴线纵向移动，以使这些爪接合或脱离接合；该选择机构包括：接合指形件，这些接合指形件能够通过该变速箱致动器沿该传动轴的轴线运动，以使减速比接合或脱离接合；以及互锁机构，该互锁机构能够锁定所述接合指形件的位置。该选择机构另外包括用于稳定拨叉的机械系统。
为了确保拨叉的稳定位置与选择机构的操作兼容，该选择机构包括用于稳定拨叉的“捆绑”机械系统。
根据该方法，根据从位置传感器获得的该致动器的位置来使所接合的减速比脱离接合。换句话说，将该致动器的位置调整到允许脱离接合的位置。
然后，通过根据该拨叉迭代地确定该致动器的位置，来将该拨叉的位置返回到该用于稳定拨叉的“捆绑”系统的吸引区域。在此吸引区域中，拨叉返回其稳定位置。
此外，将该致动器的位置调整到其中心位置，以使该互锁机构与该接合指形件重新对齐。
优选地，该用于稳定拨叉的系统包括与互锁机构连接的螺线管和复位弹簧。
当电流流经螺线管时，该螺线管会引起互锁机构和接合指形件的共同移动。当电流被切断时，复位弹簧将互锁机构和接合指形件返回到它们的稳定位置。
在控制减速比1和3的情况下，该稳定系统的螺线管被激活以抵抗该复位弹簧的作用，并且然后在使该互锁机构与该接合指形件重新对齐的步骤之后该螺线管被释放。因此避免了弹簧的预期作用，该作用会导致拨叉位于吸引系统的吸引区域之外。
在此前提下，控制致动器以正确地确保减速比的脱离接合、并且然后确保对互锁机构与接合指形件的正确定位以进行选择在减速比1-3和2-4的拨叉上是类似的。
根据第二方面，本发明涉及一种用于控制包括燃烧发动机和至少一个电动机器的混合动力推进式机动车辆的变速器的选择机构的至少一个变速箱致动器的系统。
所述变速器包括直接或间接连接至该燃烧发动机和/或该电动机器的驱动轴、和连接至该机动车辆的驱动轮的传动轴、以及包括爪的至少一个联接系统，这些爪一方面固定到在传动轴上自由旋转的空转齿轮、并且另一方面固定到与该驱动轴旋转联接的拨叉，该拨叉被配置成通过该变速箱致动器沿该传动轴的轴线纵向移动，以使这些爪接合或脱离接合。
该选择机构包括：接合指形件，这些接合指形件能够通过变速箱致动器沿传动轴的轴线移动，以使减速比接合或脱离接合；以及互锁机构，该互锁机构能够锁定所述接合指形件的位置。
该选择机构另外包括用于稳定拨叉的机械系统。
为了确保拨叉的稳定位置与选择机构的操作兼容，该选择机构包括用于稳定拨叉的“捆绑”机械系统。
该控制系统包括第一模块，该第一模块能够根据该致动器的位置来使所接合的减速比脱离接合。换句话说，将该致动器的位置调整到允许脱离接合的位置。
该控制系统包括第二模块，该第二模块能够通过根据该拨叉迭代地确定该致动器的位置，来将该拨叉的位置返回到该用于稳定拨叉的“捆绑”系统的吸引区域。在此吸引区域中，拨叉返回其稳定位置。
该控制系统包括第三模块，该第三模块用于将该致动器的位置调整到其中心位置，以使该互锁机构与该接合指形件重新对齐。
优选地，该用于稳定拨叉的系统包括与互锁机构连接的螺线管和复位弹簧。
当电流流经螺线管时，该螺线管会引起互锁机构和接合指形件的共同移动。当电流被切断时，复位弹簧将互锁机构和接合指形件返回到它们的稳定位置。
控制致动器以正确地确保减速比的脱离接合、并且然后确保对互锁机构与接合指形件的正确定位以进行选择在拨叉1-3和2-4上是类似的。然而，在减速比1和3的情况下，螺线管首先被激活以抵抗复位弹簧的作用，并且然后在通过第三模块使该互锁机构与该接合指形件重新对齐之后该螺线管被释放。因此，避免了弹簧的预期作用，该作用会导致拨叉位于稳定系统的吸引区域之外。
例如，该联接系统包括能够排他地接合减速比1或3的第一拨叉以及能够排他地接合减速比2或4的第二拨叉。
根据第三方面，本发明涉及一种用于混合动力推进式机动车辆的变速器，该变速器包括选择机构和如上所述的用于控制至少一个变速箱致动器的系统。
附图说明
通过阅读仅借助非限制性示例并且参照附图所给出的以下说明，本发明的其他的目的、特征以及优点将变得清楚，在附图中：
-图1非常示意性地表示了根据本发明的一个实施例的机动车辆的变速器的选择机构的架构；
-图2a和图2b展示了用于稳定拨叉的系统的操作；以及
-图3表示了用于控制图1的选择机构的致动器的方法的流程图。
具体实施方式
如在图1中非常示意性地展示的，整体上以附图标记10表示的选择机构旨在被集成到混合动力推进式机动车辆(未示出)的变速器20中，该混合动力推进式机动车辆一方面包括燃烧发动机(未示出)、并且另一方面包括一个或两个电动机器(未示出)，每个电动机器旨在驱动驱动轮(未示出)的传动轴。
在图1中，已经将变速器20的架构简化，以便仅显示爪形联接系统26的拨叉22、24。
第一拨叉22使得可以排他地接合减速比1或3，并且第二拨叉24使得可以排他地接合减速比2或4。
选择机构10包括接合指形件12，该接合指形件能够通过变速箱致动器14沿传动轴的轴线移动，以使减速比接合或脱离接合。
选择机构10另外包括能够锁定接合指形件12的位置的互锁机构16。
为了确保拨叉22、24的稳定位置与选择机构的操作兼容，该选择机构包括用于稳定拨叉的“捆绑”机械系统18，如图2a和图2b中可见的。用于稳定拨叉的系统18包括与互锁机构16连接的螺线管18a和复位弹簧18b。
当电流流经螺线管18a时，该螺线管会引起互锁机构16和接合指形件12的共同移动，如图2b中可见的。当电流被切断时，复位弹簧18b将互锁机构16和接合指形件12返回到它们的稳定位置，如图2a中可见的。
变速器另外包括用于控制变速箱致动器14的系统30。所述控制系统30在其输入端处接收例如从第一位置传感器(未示出)获得的第一拨叉22的位置、例如从第二位置传感器(未示出)获得的第二拨叉24的位置、以及例如从第三位置传感器(未示出)获得的互锁机构16的位置。
用于控制变速箱致动器14的系统30包括第一模块32，该第一模块能够根据致动器的位置来使所接合的减速比脱离接合。换句话说，将致动器14的位置调整到允许脱离接合的位置。
用于控制变速箱致动器14的系统30包括第二模块34，该第二模块能够将拨叉22或24的位置返回到用于稳定拨叉的“捆绑”系统18的吸引区域。在此吸引区域中，拨叉返回其稳定位置，如图2a中可见的。第二模块34根据拨叉22或24迭代地确定致动器14的位置。
用于控制变速箱致动器14的系统30包括第三模块36，该第三模块用于将致动器14的位置调整到其中心位置，以使互锁机构16与接合指形件12重新对齐。
控制致动器14以正确地确保减速比的脱离接合、并且然后确保对互锁机构16与接合指形件12的正确定位以进行选择在拨叉1-3和2-4上是类似的。然而，在减速比1和3的情况下，螺线管18a首先被激活以抵抗复位弹簧18b的作用，并且然后在通过第三模块36使互锁机构16与接合指形件12重新对齐之后该螺线管被释放。因此，避免了弹簧的预期作用，该作用会导致拨叉22位于稳定系统18的吸引区域之外。
图3表示了用于控制图1的变速器20的选择机构10的变速箱致动器的方法40的流程图。
在第一步骤41期间，根据从位置传感器(未示出)获得的致动器14的位置来使所接合的减速比脱离接合。换句话说，将致动器14的位置调整到允许脱离接合的位置。
在第二步骤42期间，将拨叉22或24的位置返回到用于稳定拨叉的“捆绑”系统18的吸引区域。在此吸引区域中，拨叉返回其稳定位置，如图2a中可见的。为实现这一点，根据拨叉22或24来迭代地确定致动器14的位置。
在第三步骤43期间，将致动器14的位置调整到其中心位置，以使互锁机构16与接合指形件12重新对齐。
控制致动器14以正确地确保减速比的脱离接合、并且然后确保对互锁机构16与接合指形件12的正确定位以进行选择在拨叉1-3和2-4上是类似的。然而，在减速比1和3的情况下，吸引系统18的螺线管18a被激活以抵抗复位弹簧18b的作用，并且然后在第三步骤43期间将互锁机构16与接合指形件12重新对齐之后该螺线管被释放。因此，避免了弹簧的预期作用，该作用会导致拨叉22位于吸引系统18的吸引区域之外。
本发明可以应用于任何无离合器变速器，该变速器包括固定到拨叉上的爪形联接系统以及被配置成使所述拨叉和选择机构轴向移动的变速箱致动器。
本发明在致动选择机构之前确保了减速比的脱离接合、并且然后确保了对互锁机构16与接合指形件12的正确定位。

Claims (7)

1.一种用于控制包括燃烧发动机和至少一个电动机器的混合动力推进式机动车辆的变速器(20)的选择机构(10)的至少一个变速箱致动器(14)的方法，所述变速器(20)包括直接或间接连接至该燃烧发动机和/或该电动机器的驱动轴、和连接至该机动车辆的驱动轮的传动轴、以及包括爪的至少一个联接系统(26)，这些爪一方面固定到在该传动轴上自由旋转的空转齿轮、并且另一方面固定到与该驱动轴旋转联接的拨叉(22，24)；该拨叉(22，24)被配置成通过该变速箱致动器(14)沿该传动轴的轴线纵向移动，以使所述这些爪接合或脱离接合；该选择机构(10)包括：接合指形件(12)，这些接合指形件能够通过该变速箱致动器(14)沿该传动轴的轴线移动，以使减速比接合或脱离接合；以及互锁机构(16)，该互锁机构能够锁定所述接合指形件(12)的位置；该选择机构(10)包括用于稳定拨叉的机械系统(18)，其特征在于：
-根据从位置传感器获得的该变速箱致动器(14)的位置来使所接合的减速比脱离接合；
-通过根据该拨叉(22，24)迭代地确定该变速箱致动器(14)的位置，来将该拨叉(22，24)的位置返回到该用于稳定拨叉的机械系统(18)的吸引区域；以及
-将该变速箱致动器(14)的位置调整到其中心位置，以使该互锁机构(16)与该接合指形件(12)重新对齐。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该用于稳定拨叉(22，24)的机械系统(18)包括与该互锁机构(16)连接的螺线管(18a)和复位弹簧(18b)。
3.如权利要求2所述的方法，其中，在控制减速比1和3的情况下，该用于稳定拨叉的机械系统(18)的螺线管(18a)被激活以抵抗该复位弹簧(18b)的作用，并且然后在使该互锁机构(16)与该接合指形件(12)重新对齐的步骤之后该螺线管被释放。
4.一种用于控制包括燃烧发动机和至少一个电动机器的混合动力推进式机动车辆的变速器(20)的选择机构(10)的至少一个变速箱致动器(14)的系统(30)，所述变速器(20)包括直接或间接连接至该燃烧发动机和/或该电动机器的驱动轴、和连接至该机动车辆的驱动轮的传动轴、以及包括爪的至少一个联接系统(26)，这些爪一方面固定到在该传动轴上自由旋转的空转齿轮、并且另一方面固定到与该驱动轴旋转联接的拨叉(22，24)；该拨叉(22，24)被配置成通过该变速箱致动器(14)沿该传动轴的轴线纵向移动，以使这些爪接合或脱离接合；该选择机构(10)包括：接合指形件(12)，这些接合指形件能够通过该变速箱致动器(14)沿该传动轴的轴线移动，以使减速比接合或脱离接合；以及互锁机构(16)，该互锁机构能够锁定所述接合指形件(12)的位置；该选择机构(10)包括用于稳定拨叉的机械系统(18)，
其特征在于，该用于控制包括燃烧发动机和至少一个电动机器的混合动力推进式机动车辆的变速器(20)的选择机构(10)的至少一个变速箱致动器(14)的系统包括：
-第一模块(32)，该第一模块能够根据该变速箱致动器(14)的位置来使所接合的减速比脱离接合；
-第二模块(34)，该第二模块能够通过根据该拨叉(22，24)迭代地确定该变速箱致动器(14)的位置，来将该拨叉(22，24)的位置返回到该用于稳定拨叉的机械系统(18)的吸引区域；以及
-第三模块(36)，该第三模块用于将该变速箱致动器(14)的位置调整到其中心位置，以使该互锁机构(16)与该接合指形件(12)重新对齐。
5.如权利要求4所述的系统，其中，该用于稳定拨叉(22，24)的机械系统(18)包括与该互锁机构(16)连接的螺线管(18a)和复位弹簧(18b)。
6.如权利要求5所述的系统，其中，该联接系统(26)包括能够排他地接合减速比1或3的第一拨叉(22)以及能够排他地接合减速比2或4的第二拨叉(24)。
7.一种用于混合动力推进式机动车辆的变速器(20)，该变速器包括选择机构(10)和如权利要求4至6中任一项所述的用于控制至少一个变速箱致动器(14)的系统(30)。
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