專利名稱：車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)二者作為推進(jìn)動(dòng)力源的車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，特別涉及混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)(旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng))扭轉(zhuǎn)共振頻率特性的改進(jìn)，所述混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備能夠至少執(zhí)行僅使用電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)作為推進(jìn)動(dòng)力源的電動(dòng)車(EV)模式和使用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)二者作為推進(jìn)動(dòng)力源的混合電動(dòng)車(HEV)模式進(jìn)行推進(jìn)，從而在最佳運(yùn)行點(diǎn)運(yùn)行該混合車輛，其中在該最佳運(yùn)行點(diǎn)處，發(fā)動(dòng)機(jī)以最佳燃料消耗率運(yùn)行并且過剩的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的發(fā)電作用轉(zhuǎn)化為電能，并且儲(chǔ)存產(chǎn)生的電能，從而改進(jìn)了燃料經(jīng)濟(jì)性。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)提出和開發(fā)出各種可至少以EV模式和HEV模式運(yùn)行的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備。在日本專利臨時(shí)公開No.11-082260(下文稱之為“JP11-082260”)中已經(jīng)公開了一種這樣的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備。在JP11-082260的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)安裝并配合在軸上，該軸安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間以將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩傳動(dòng)或引導(dǎo)到變速器。還提供了兩個(gè)摩擦元件。第一摩擦元件是用來將發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)連接或與之?dāng)嚅_的發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)摩擦元件。第二摩擦元件是用來將電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)與變速器輸出軸連接或與之?dāng)嚅_的變速器側(cè)摩擦元件。
以與配備有典型自動(dòng)變速器的機(jī)動(dòng)車輛的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)相似的方式，在JP11-082260中公開的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩波動(dòng)，傾向于發(fā)生扭轉(zhuǎn)共振，特別是在低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍時(shí)。扭轉(zhuǎn)共振可導(dǎo)致車體不舒適的振動(dòng)。作為這種扭轉(zhuǎn)共振的對(duì)策，經(jīng)常使用旋轉(zhuǎn)減振器，如扭振減振器或動(dòng)力減振器。日本專利臨時(shí)公開No.10-141429(下文稱之為“JP10-141429”)已經(jīng)公開了這種旋轉(zhuǎn)減振器(例如，動(dòng)力減振器)。

發(fā)明內(nèi)容
在將JP10-141429中公開的旋轉(zhuǎn)減振器安裝在混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)中時(shí)，通常，基于與將旋轉(zhuǎn)減振器(即，扭振減振器)安裝在配備有典型自動(dòng)變速器的機(jī)動(dòng)車輛上相同的概念，在實(shí)際方式中，旋轉(zhuǎn)減振器恰好位于發(fā)動(dòng)機(jī)之后，即，置于發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)摩擦元件之間。這是因?yàn)榍笆龅呐まD(zhuǎn)共振由發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩波動(dòng)導(dǎo)致。
然而，假定旋轉(zhuǎn)減振器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)摩擦元件之間，則存在一些下文參考圖7-10所示的解釋性附圖詳細(xì)描述的缺點(diǎn)。
首先，下面解釋配備有自動(dòng)變速器的車輛的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)中發(fā)生的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。假定設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速器之間的閉鎖變矩器處于閉鎖狀態(tài)，在該狀態(tài)下，輸入元件(通常被稱為泵輪的變矩器驅(qū)動(dòng)部件)和輸出元件(通常被稱為渦輪的變矩器從動(dòng)部件)通過閉鎖離合器的接合直接彼此連接，采用了恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后的旋轉(zhuǎn)減振器的配備有自動(dòng)變速器的車輛的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)可由圖7所示的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)模型表示。如可從圖7的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)中理解的那樣，旋轉(zhuǎn)(扭矩)從“a”指代的發(fā)動(dòng)機(jī)通過“b”指代的旋轉(zhuǎn)減振器和內(nèi)置的閉鎖離合器、“d”指代的渦輪和“c”指代的構(gòu)成變矩器的零件以該順序傳動(dòng)到“e”指代的變速器輸入軸。傳動(dòng)到變速器輸入軸e的輸入旋轉(zhuǎn)通過“f”指代的配備有主減速齒輪(final-reduction-gear)的自動(dòng)變速器變速，然后經(jīng)變速的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步經(jīng)由“g”指代的驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)到“h”指代的驅(qū)動(dòng)輪。通常，前述的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，即，圖7所示的振動(dòng)系統(tǒng)，呈現(xiàn)出圖8中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)速度-扭轉(zhuǎn)共振頻率特性。如可從圖8的扭轉(zhuǎn)共振頻率特性看出的那樣，在大約600-800rpm的低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍中，由“i”指代并且包括渦輪d、變速器輸入軸e、和自動(dòng)變速器f的旋轉(zhuǎn)部件作為振動(dòng)質(zhì)量，并且因此由于大約600-800rpm的低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍中的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩波動(dòng)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值，如圖8中的點(diǎn)劃線圓圈所指出的。另外，在大約2000-4000rpm的中等發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍中，渦輪d作為振動(dòng)質(zhì)量，并且因此由于在大約2000-4000rpm的中等發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍中的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩波動(dòng)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值，如圖8中的虛線圓圈所指出的。因此，在車輛以基本上對(duì)應(yīng)于扭轉(zhuǎn)共振頻率第一峰值的范圍從600到800rpm的低發(fā)動(dòng)機(jī)速度或基本上對(duì)應(yīng)于扭轉(zhuǎn)共振頻率第二峰值的范圍從2000到4000rpm的中等發(fā)動(dòng)機(jī)速度行駛時(shí)，在采用了恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后的旋轉(zhuǎn)減振器的配備有自動(dòng)變速器的車輛的內(nèi)部空間中趨于產(chǎn)生可聽得見的令人討厭的大噪音。
以與配備有自動(dòng)變速器的車輛的旋轉(zhuǎn)減振器的安裝相同的方式，假設(shè)，在車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)減振器恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后并且位于發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之間。在發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的摩擦元件和變速器側(cè)的摩擦元件同時(shí)接合的特定條件下，其扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)可用圖9所示的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)模型表示。如可從圖9的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)模型中理解的那樣，旋轉(zhuǎn)(扭矩)從“a”指代的發(fā)動(dòng)機(jī)通過旋轉(zhuǎn)減振器j(包括動(dòng)力傳動(dòng)軸)和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)k(包括軸)以該順序傳動(dòng)到變速器輸入軸e。傳動(dòng)到變速器輸入軸e的輸入旋轉(zhuǎn)通過配備有主減速齒輪的自動(dòng)變速器f變速，然后經(jīng)變速的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸g傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)輪h。采用了恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)a之后的旋轉(zhuǎn)減振器j的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，即，圖9所示的振動(dòng)系統(tǒng)，呈現(xiàn)了由圖10中的粗實(shí)線表示的發(fā)動(dòng)機(jī)速度-扭轉(zhuǎn)共振頻率特性。如可從圖10的粗實(shí)線表示的扭轉(zhuǎn)共振頻率特性看出的那樣，在600rpm或更低的非常低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍中，由“m”指代并且包括電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)k(包括軸)、變速器輸入軸e、和自動(dòng)變速器f的旋轉(zhuǎn)部件作為振動(dòng)質(zhì)量，因此由于600rpm或更低的非常低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍中的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩波動(dòng)而出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值，如圖10中的點(diǎn)劃線圓圈所表示的。另外，在大約1000-2000rpm的低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍中，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)k(包括軸)作為振動(dòng)質(zhì)量，因此由于大致1000-2000rpm的低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍中的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩波動(dòng)而出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值，如圖10中的虛線圓圈所表示的。為了比較(i)由圖8中的細(xì)實(shí)線指代的(采用了恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后的旋轉(zhuǎn)減振器的配備有自動(dòng)變速器的車輛的)扭轉(zhuǎn)共振頻率特性和(ii)由圖10中的粗實(shí)線指代的(采用了恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后的旋轉(zhuǎn)減振器的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的)扭轉(zhuǎn)共振頻率特性的目的，這兩個(gè)扭轉(zhuǎn)共振頻率特性圖一起在圖10中示出。如可從這兩個(gè)分別由圖10中的粗實(shí)線和細(xì)實(shí)線指代的扭轉(zhuǎn)共振頻率特性的對(duì)比中可理解的那樣，與配備有自動(dòng)變速器的車輛的振動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)共振頻率的峰值相比，所述混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)共振頻率的第一和第二峰值趨于沿更低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度方向移位，如圖10中的箭頭α和β清晰所示。這是因?yàn)榛旌向?qū)動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)系統(tǒng)(見圖9)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)k(包括軸)的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量大于配備有自動(dòng)變速器的車輛的振動(dòng)系統(tǒng)(見圖7)的渦輪d的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量。600rpm或更低的非常低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍對(duì)應(yīng)于高強(qiáng)度的振動(dòng)范圍，其中高強(qiáng)度的振動(dòng)(由扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值導(dǎo)致的大噪音)可聽得見和/或感覺到，并且表現(xiàn)為各車輛乘客耳朵的壓力感覺。因此，假定600rpm或更低的非常低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍中出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率第一峰值，車輛乘客可能承受由第一共振頻率峰值導(dǎo)致的很不舒服的大噪音。另外，大約1000到2000rpm的低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍基本上對(duì)應(yīng)于正常速度范圍，在該低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍中，在采用了恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后的旋轉(zhuǎn)減振器的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備中趨于出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率第二峰值。因此，假定在大約1000到2000rpm(即，在正常速度范圍)的低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍中出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率第二峰值，由于第二共振頻率峰值在低速度范圍中出現(xiàn)的這種大噪音有可能在混合車輛在正常速度范圍內(nèi)行駛期間導(dǎo)致車輛乘客連續(xù)感到明顯的不適。
避免這些問題的方法是所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)摩擦元件的滑動(dòng)控制，根據(jù)該方法，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的波動(dòng)可被吸收或衰減。然而，摩擦元件的滑動(dòng)控制意味著在摩擦元件中允許一定量的滑動(dòng)(換句話說，摩擦損失或能量損失)。當(dāng)然，該滑動(dòng)降低了燃料經(jīng)濟(jì)性。實(shí)際上，僅借助于摩擦元件的滑動(dòng)控制很難有效地吸收正、負(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩波動(dòng)。另外，將滑動(dòng)控制系統(tǒng)增加到混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備導(dǎo)致了生產(chǎn)成本增加等另一問題。
本發(fā)明的發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有可能通過將旋轉(zhuǎn)減振器安裝或放置在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之后而不是將旋轉(zhuǎn)減振器恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后來優(yōu)化或調(diào)節(jié)混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)共振頻率特性。更具體地，通過將旋轉(zhuǎn)減振器安裝在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之后，可出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率第一峰值的產(chǎn)生低速度側(cè)共振頻率峰值的發(fā)動(dòng)機(jī)速度可沿更低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度方向進(jìn)一步移位，并且結(jié)果是，第一共振頻率峰值可出現(xiàn)在正常發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍之外。除了上述方案，通過將旋轉(zhuǎn)減振器安裝在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之后，可出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率第二峰值的產(chǎn)生高速度側(cè)共振頻率峰值的發(fā)動(dòng)機(jī)速度可沿更高的發(fā)動(dòng)機(jī)速度方向進(jìn)一步移位，并且結(jié)果是，第二共振頻率峰值可出現(xiàn)在正常發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍之外。
因此考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，通過設(shè)計(jì)放置在混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)減振器的安裝位置，該混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備可避免上述缺點(diǎn)，從而優(yōu)化了該振動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)共振頻率特性。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述和其他目的，車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、設(shè)置用來將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)到變速器的動(dòng)力傳動(dòng)軸、固定在動(dòng)力傳動(dòng)軸上并且安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)、安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)用來將發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)連接或與之?dāng)嚅_的第一摩擦元件、安裝在變速器側(cè)用來將電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)與變速器輸出軸連接或與之?dāng)嚅_的第二摩擦元件、和安裝在電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)之后并且設(shè)置在范圍從電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)到變速器輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)減振器。
通過以下參考附圖的描述，本發(fā)明的其他目的和特征將變得不言而喻。


圖1是簡(jiǎn)化的平面圖，示出了采用混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的后輪驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力總成，其中本發(fā)明概念可應(yīng)用到該混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備；圖2A是簡(jiǎn)化的平面圖，示出了采用另一混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的后輪驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力總成，其中本發(fā)明概念可應(yīng)用到該混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備并且其摩擦元件的布局與圖1的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備摩擦元件的布局不同；圖2B是簡(jiǎn)化的平面圖，示出了采用另一混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的后輪驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力總成，其中本發(fā)明概念可應(yīng)用到該混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備并且其摩擦元件的布局與圖1和2A的各混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備摩擦元件的布局不同；圖3是縱截面圖，圖示了圖1所示混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例；圖4是本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備動(dòng)力總成的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)模型；圖5是本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備動(dòng)力總成(振動(dòng)系統(tǒng))的發(fā)動(dòng)機(jī)速度-扭轉(zhuǎn)共振頻率特性圖；圖6是縱截面圖，示出了處于其中圖3所示混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備安裝在汽車上的特定狀態(tài)的實(shí)質(zhì)部分；圖7是采用了恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后的旋轉(zhuǎn)減振器的配備有自動(dòng)變速器的車輛的動(dòng)力總成的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)模型；圖8是圖7所示動(dòng)力總成(振動(dòng)系統(tǒng))的發(fā)動(dòng)機(jī)速度-扭轉(zhuǎn)共振頻率特性圖；圖9是采用了恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后的旋轉(zhuǎn)減振器的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備動(dòng)力總成的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)模型；圖10是用來比較圖7所示動(dòng)力總成(振動(dòng)系統(tǒng))的發(fā)動(dòng)機(jī)速度-扭轉(zhuǎn)共振頻率特性(由細(xì)實(shí)線表示)和圖9所示動(dòng)力總成(振動(dòng)系統(tǒng))的發(fā)動(dòng)機(jī)速度-扭轉(zhuǎn)共振頻率特性(由粗實(shí)線表示)的對(duì)比特性圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖，特別是圖1，圖中示出了采用本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)汽車的動(dòng)力總成。在圖1中，附圖標(biāo)記1L和1R分別代表左前車輪和右前車輪，而附圖標(biāo)記2L和2R分別代表左后車輪和右后車輪。附圖標(biāo)記3代表發(fā)動(dòng)機(jī)。在圖1的配備有混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的車輛的動(dòng)力總成中，發(fā)動(dòng)機(jī)3和自動(dòng)變速器4沿車輛縱向一前一后布置。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7安裝并固定在動(dòng)力傳動(dòng)軸簡(jiǎn)稱為軸6上，其安裝發(fā)動(dòng)機(jī)3和自動(dòng)變速器4上以將旋轉(zhuǎn)(由發(fā)動(dòng)機(jī)3產(chǎn)生的扭矩)通過發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3a和軸6傳動(dòng)或發(fā)送到自動(dòng)變速器4的變速器輸入軸5。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7用作電動(dòng)機(jī)并且還用作發(fā)電機(jī)。配合在軸6上的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7布置在發(fā)動(dòng)機(jī)3和自動(dòng)變速器4之間。作為發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的摩擦元件，發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8置入電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7和發(fā)動(dòng)機(jī)3之間，準(zhǔn)確地說是置入軸6和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3a之間。通過發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8(發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的摩擦元件)，發(fā)動(dòng)機(jī)3和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7彼此連接或彼此斷開。例如，作為自動(dòng)變速器4，采用本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的汽車使用與尼桑電動(dòng)機(jī)有限公司(Nissan Motor co.ltd)2003年1月發(fā)布的新模型CV35“SKYLINE”手冊(cè)第C-9到C-22頁(yè)描述的電子控制的自動(dòng)變速器相同的配置和布局。包括至少一個(gè)用作變速器側(cè)摩擦元件的前進(jìn)制動(dòng)器(forwardbrake)9的多個(gè)摩擦元件(離合器/制動(dòng)器等)中的各個(gè)摩擦元件的接合/斷開(施加/釋放)的組合通過工作流體壓力選擇性地接合(施加)或斷開(釋放)摩擦元件來確定。結(jié)果，由附圖標(biāo)記11表示的三個(gè)行星齒輪組的動(dòng)力傳遞路線(換句話說，想要的換檔位置)被自動(dòng)控制。用作變速器側(cè)摩擦元件的前進(jìn)制動(dòng)器9對(duì)應(yīng)于在選定前進(jìn)檔位(包括至少一個(gè)起步檔位)時(shí)應(yīng)用的摩擦元件。自動(dòng)變速器4基于選定范圍的檔位以一定的傳動(dòng)比運(yùn)行以變速傳動(dòng)到變速器輸入軸5的輸入旋轉(zhuǎn)。然后，變速的旋轉(zhuǎn)發(fā)送到或傳動(dòng)到變速器輸出軸12。輸出旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步從變速器輸出軸12通過傳動(dòng)軸13、差速器14、和后輪驅(qū)動(dòng)軸15L和15R以該順序傳動(dòng)到左后車輪2L和右后車輪2R，以用于車輛推進(jìn)。
在需要電動(dòng)車輛(EV)模式時(shí)，利用前述在從停止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)車輛時(shí)使用的動(dòng)力總成布局，發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8(發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的摩擦元件)被斷開，并且應(yīng)用額外的前進(jìn)制動(dòng)器9(變速器側(cè)的摩擦元件)，結(jié)果是自動(dòng)變速器4處于選擇前進(jìn)檔的排擋模式。在這些條件下，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7時(shí)，僅僅來自電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7的旋轉(zhuǎn)，即，僅僅電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)扭矩被傳動(dòng)到變速器輸入軸5。這時(shí)，自動(dòng)變速器4依據(jù)選定的前進(jìn)檔位將僅從電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)傳遞的輸入旋轉(zhuǎn)變速到變速器輸入軸5。變速的旋轉(zhuǎn)以該次序進(jìn)一步從變速器輸出軸12通過傳動(dòng)軸13、差速器14、和左后車輪驅(qū)動(dòng)軸15L和右后車輪驅(qū)動(dòng)軸15R傳動(dòng)到左后車輪2L和右后車輪2R。這樣，車輛可以在車輛行駛的EV模式下運(yùn)行，同時(shí)僅使用電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7作為推進(jìn)動(dòng)力源。
前述EV模式是指前進(jìn)檔位。在需要倒檔的EV模式時(shí)，代替前進(jìn)制動(dòng)器9，應(yīng)用倒退制動(dòng)器(未示出)，結(jié)果是自動(dòng)變速器4處于倒檔。如上所述，當(dāng)選擇倒檔時(shí)，代替嚙合前進(jìn)制動(dòng)器9而應(yīng)用倒退制動(dòng)器。即，在倒檔下的EV模式期間，倒退制動(dòng)器用作變速器側(cè)的摩擦元件。
在車輛高速行駛期間或車輛高負(fù)荷操作行駛期間需要使用的混合電動(dòng)車輛(HEV)模式下，接合發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8(發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的摩擦元件)，并且應(yīng)用額外的前進(jìn)制動(dòng)器9(變速器側(cè)的摩擦元件)，結(jié)果是自動(dòng)變速器4處于選擇前進(jìn)檔的排擋模式。在這些條件下，從發(fā)動(dòng)機(jī)3的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3a產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)和從電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)，換句話說，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)扭矩被同時(shí)傳動(dòng)到變速器輸入軸5，然后在行星齒輪組中合成。這時(shí)，自動(dòng)變速器4依據(jù)對(duì)應(yīng)于選定前進(jìn)檔位的傳動(dòng)比將從發(fā)動(dòng)機(jī)3和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7二者傳動(dòng)來的合成旋轉(zhuǎn)變速到變速器輸入軸5。變速的旋轉(zhuǎn)以該次序進(jìn)一步從變速器輸出軸12通過傳動(dòng)軸13、差速器14、和左后車輪驅(qū)動(dòng)軸15L和右后車輪驅(qū)動(dòng)軸15R傳動(dòng)到左后車輪2L和右后車輪2R。這樣，車輛可以在車輛行駛的HEV模式下運(yùn)行，同時(shí)使用發(fā)動(dòng)機(jī)3和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7作為推進(jìn)動(dòng)力源。
假定在HEV模式期間，發(fā)動(dòng)機(jī)3在最佳燃料消耗率的點(diǎn)處運(yùn)行，但仍然存在過剩的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。在這種情況下，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7以發(fā)電模式運(yùn)行，在該模式下，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)作為產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)。即，過剩的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力(過剩的能量)轉(zhuǎn)化為電能，然后儲(chǔ)存產(chǎn)生的電能以通過來自電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7的扭矩輸出推進(jìn)車輛，因此產(chǎn)生了改進(jìn)的燃料經(jīng)濟(jì)性(減小了發(fā)動(dòng)機(jī)3的燃料消耗率)。
在采用了圖1所示實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的車輛動(dòng)力總成中，安裝在自動(dòng)變速器4中的現(xiàn)有前進(jìn)制動(dòng)器9或現(xiàn)有倒退制動(dòng)器(未示出)被用作使電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7與變速器輸出軸12連接或與之?dāng)嚅_的變速器側(cè)摩擦元件。如可從圖2A所示的動(dòng)力總成布局看出的那樣，作為變速器側(cè)摩擦元件的改進(jìn)，可進(jìn)一步提供混合動(dòng)力總成專門設(shè)計(jì)的離合器16。在這種情況下，用作變速器側(cè)摩擦元件的離合器16可置入或布置在動(dòng)力傳動(dòng)軸6和變速器輸入軸5的同軸鄰接的軸部分中，以使動(dòng)力傳動(dòng)軸6與變速器輸入軸5連接或與之?dāng)嚅_，從而有可能以選定的EV模式和HEV模式其中之一推進(jìn)該車輛。如可從圖2B所示的動(dòng)力總成布局看出的那樣，作為變速器側(cè)摩擦元件的另一種改進(jìn)，可在與圖1和2A所示的變速器側(cè)摩擦元件9和16的安裝位置不同的安裝位置處設(shè)置混合動(dòng)力總成專門設(shè)計(jì)的離合器16。例如，如圖2B清晰所示，用作變速器側(cè)摩擦元件的離合器16可置入或安置在變速器輸出軸12中，以使電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7與左后和右后車輪(驅(qū)動(dòng)輪)2L和2R連接或與之?dāng)嚅_，從而有可能以選定的EV模式和HEV模式其中之一推進(jìn)該車輛。
順便，如前面參考圖7的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)模型和圖8的發(fā)動(dòng)機(jī)速度-扭轉(zhuǎn)共振頻率特性已經(jīng)說明的那樣，以與配備有自動(dòng)變速器的車輛相同的方式，如圖1和2A-2B所示，在分別采用了可應(yīng)用本發(fā)明概念的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力總成布局中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的波動(dòng)，扭轉(zhuǎn)共振的發(fā)生有增加的趨勢(shì)，特別是在低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)。扭轉(zhuǎn)共振的產(chǎn)生導(dǎo)致了車體產(chǎn)生令人討厭的振動(dòng)等問題。
為了避免在本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備中由于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩波動(dòng)特別是在低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)發(fā)生的扭轉(zhuǎn)共振產(chǎn)生令人討厭的車體振動(dòng)，設(shè)計(jì)了要被安裝在動(dòng)力總成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)減振器的安裝位置，如下文的詳細(xì)描述。將參考圖3所示的實(shí)際結(jié)構(gòu)描述旋轉(zhuǎn)減振器在圖1所示動(dòng)力總成布局中的安裝細(xì)節(jié)。
在圖3的縱截面圖中，附圖標(biāo)記21代表變速器殼體。以與尼桑電動(dòng)機(jī)有限公司2003年1月發(fā)布的新模型CV35“SKYLINE”手冊(cè)C-9頁(yè)描述的動(dòng)力總成布局相同的方式，變速器輸入軸5、前進(jìn)制動(dòng)器9、變速器輸出軸12、和自動(dòng)變速器4的組合零件，包括圖1所示的行星齒輪組11容納并安裝在變速器殼體21中。在本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7容納在變速器殼體鐘形罩部分(變速器殼體21前端的大直徑外殼部分)，在其中，變矩器安裝在配備有閉鎖變矩器的自動(dòng)變速器中，如尼桑電動(dòng)機(jī)有限公司2003年1月發(fā)布的新模型CV35“SKYLINE”手冊(cè)C-9頁(yè)描述的那樣。即，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7代替變矩器安裝在變速器殼體的變矩器儲(chǔ)存空間中。如可從圖3的截面圖中理解的那樣，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7包括相對(duì)于變速器輸入軸5和輸出軸12的公同軸同軸布置的定子7a和轉(zhuǎn)子7b。定子7a位于轉(zhuǎn)子7b外側(cè)。定子7a固定地安裝到變速器殼體21的鐘形罩內(nèi)周，而轉(zhuǎn)子7b固定地安裝到圓柱形的中空轉(zhuǎn)子軸22的外周并且通過圓柱形的中空轉(zhuǎn)子軸22可旋轉(zhuǎn)地支撐在變速器殼體21上。第一軸向上較短的軸23，簡(jiǎn)稱為第一短軸，花鍵連接到圓柱形的中空轉(zhuǎn)子軸22的后端。第一短軸23相對(duì)于變速器輸入軸5同軸布置，并且鄰近或配合到變速器輸入軸5的前端，這樣允許第一短軸23相對(duì)于變速器輸入軸5旋轉(zhuǎn)。低剛性的旋轉(zhuǎn)減振器24設(shè)置在第一短軸23和變速器輸入軸5的配合部分處，這樣低剛性的旋轉(zhuǎn)減振器24可操作地置于第一短軸23和變速器輸入軸5之間。在所示的實(shí)施例中，低剛性的旋轉(zhuǎn)減振器24恰好位于電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之后。具體地，低剛性的旋轉(zhuǎn)減振器24位于或安裝在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7和自動(dòng)變速器4之間。下文將描述低剛性旋轉(zhuǎn)減振器24的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
如圖3清晰所示，低剛性的旋轉(zhuǎn)減振器24包括固定地連接到第一短軸23的驅(qū)動(dòng)盤24a、花鍵連接到變速器輸入軸5的從動(dòng)盤24b、和置于驅(qū)動(dòng)盤24a和從動(dòng)盤24b之間的扭簧24c以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳動(dòng)，同時(shí)提供扭轉(zhuǎn)減振作用。即，扭簧24c用作扭振減振器。
以與花鍵連接到圓柱形的中空轉(zhuǎn)子軸22后端的第一短軸23相似的方式，第二軸向上較短的軸25，簡(jiǎn)稱為第二短軸，花鍵連接到圓柱形的中空轉(zhuǎn)子軸22的前端。前述的動(dòng)力傳動(dòng)軸6包括圓柱形的中空轉(zhuǎn)子軸22、第一短軸23、和第二短軸25。如可從圖3的橫截面看出的那樣，發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8置于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3a(見圖1)和第二短軸25之間。發(fā)動(dòng)機(jī)離合器殼體8a和飛輪26都通過公共螺栓27螺栓連接到發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3a的后端面。在本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8是干式離合器，其主要包括固定連接到發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3a上的離合器殼體8a、組裝到離合器殼體8a中的離合器盤組，即兩個(gè)盤8b、8b、膜片彈簧8c、和壓板8d。每個(gè)離合器盤8b的內(nèi)周固定連接到第二短軸25，所述第二短軸25花鍵連接到圓柱形的中空轉(zhuǎn)子軸22的前端并且構(gòu)成動(dòng)力傳動(dòng)軸6的一部分。發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8是常接合離合器。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8的常接合狀態(tài)下，膜片彈簧8c的彈力通過壓板8d迫使離合器盤8b握住離合器殼體8a的摩擦面。提供發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8以使發(fā)動(dòng)機(jī)3與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7連接或與之?dāng)嚅_。在圖3中，附圖標(biāo)記8e代表用于離合器斷開或離合器釋放的離合器釋放致動(dòng)器。通過離合器釋放致動(dòng)器8e沿離合器釋放方向(沿一軸向方向)推動(dòng)并使膜片彈簧8c的內(nèi)周彈性變形，膜片彈簧8c的外周可沿與膜片彈簧8c內(nèi)周的軸向運(yùn)動(dòng)相反的軸向方向位移。作為膜片彈簧8c內(nèi)周變形的結(jié)果，離合器盤8b移動(dòng)遠(yuǎn)離離合器殼體8a，從而發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8變換到其離合器斷開狀態(tài)，在該狀態(tài)中，發(fā)動(dòng)機(jī)3與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7斷開。
如前面參考圖3所示的實(shí)際結(jié)構(gòu)圖所討論的那樣，在采用本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的車輛的動(dòng)力總成配置中，低剛性的旋轉(zhuǎn)減振器24安裝在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之后(見用作圖1中的變速器側(cè)摩擦元件的前進(jìn)制動(dòng)器9的安裝位置，和圖2A-2B中的混合動(dòng)力總成專門設(shè)計(jì)的離合器16、16的安裝位置)，但不是恰好位于發(fā)動(dòng)機(jī)3之后。旋轉(zhuǎn)減振器24完全可以安裝在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7后的任何位置。在發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8(發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的摩擦元件)和前進(jìn)制動(dòng)器9(變速器側(cè)的摩擦元件)同時(shí)接合的特定條件下，利用安裝在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之后的旋轉(zhuǎn)減振器24，采用了圖1和3所示實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的車輛的動(dòng)力總成的其扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)可用圖4所示的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)模型表示。如可從圖4的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)模型中理解的那樣，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7與發(fā)動(dòng)機(jī)3一起旋轉(zhuǎn)。因此，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7的旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)部分和發(fā)動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)部分可作為比較大的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量。換句話說，作為一種激勵(lì)因素，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7的旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)部分(即，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量)增加到發(fā)動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)部分(即，發(fā)動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量)上。由旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)部分和旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)部分構(gòu)成的大旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)通過低剛性的旋轉(zhuǎn)減振器24傳動(dòng)到變速器輸入軸5。傳動(dòng)到變速器輸入軸5的輸入旋轉(zhuǎn)通過包括差速器14的主減速齒輪的自動(dòng)變速器4變速。然后，變速的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步通過后輪驅(qū)動(dòng)軸15L和15R傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)輪2L和2R。采用了本實(shí)施例混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的車輛的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，即，圖4所示的振動(dòng)系統(tǒng)示出了由圖5中粗實(shí)線代表的發(fā)動(dòng)機(jī)速度-扭轉(zhuǎn)共振頻率特性。如可從圖5中的粗實(shí)線代表的扭轉(zhuǎn)共振頻率特性看出的那樣，在500rpm或更低的非常低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍(該范圍在大致1000-2000rpm的正常速度范圍之外)內(nèi)，由“n”表示并且包括低剛性旋轉(zhuǎn)減振器24、變速器輸入軸5、和配備有主減速齒輪的自動(dòng)變速器4(包括差速器14)的旋轉(zhuǎn)部件作為振動(dòng)質(zhì)量，并因此由于500rpm或更小的非常低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍中的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩波動(dòng)而出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值，如圖5中的點(diǎn)劃線圓圈所示。另外，在大致8000rpm或更高的高發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)，僅僅低剛性的旋轉(zhuǎn)減振器24作為振動(dòng)質(zhì)量，因此由于大致8000rpm或更高的高發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩波動(dòng)而出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值，如圖5中的虛線圓圈所示。為了對(duì)比(i)由圖5中的細(xì)實(shí)線和圖10中的粗實(shí)線表示的(采用了恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后的旋轉(zhuǎn)減振器的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的)扭轉(zhuǎn)共振頻率特性和(ii)由圖5中的粗實(shí)線表示的(采用了安裝在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之后的低剛性旋轉(zhuǎn)減振器24的本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的)扭轉(zhuǎn)共振頻率特性的目的，這兩個(gè)扭轉(zhuǎn)共振頻率特性圖共同顯示在圖5中。如可從這兩個(gè)在圖5中分別由粗實(shí)線和細(xì)實(shí)線表示的扭轉(zhuǎn)共振頻率特性圖的比較中理解的那樣，在旋轉(zhuǎn)減振器24安裝在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之后的本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的情況下，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7與發(fā)動(dòng)機(jī)3一起旋轉(zhuǎn)(見圖4的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)模型)，因此由旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)部分和旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)部分構(gòu)成的大旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量通過旋轉(zhuǎn)減振器24連接到變速器輸入軸5。作為大旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量的結(jié)果，即，旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)部分(即，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量)和旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)部分(即，發(fā)動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量)的結(jié)合質(zhì)量的結(jié)果，在旋轉(zhuǎn)減振器24安裝在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之后的本實(shí)施例混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的情況下，與采用恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后的旋轉(zhuǎn)減振器的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備(如圖5中的細(xì)實(shí)線所示和圖10中的粗實(shí)線所示)相比，有可能沿更低發(fā)動(dòng)機(jī)速度方向移位低發(fā)動(dòng)機(jī)速度側(cè)的扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值(換句話說，產(chǎn)生低速度側(cè)共振頻率峰值的發(fā)動(dòng)機(jī)速度)，如圖5中的箭頭γ清晰所示。即，低發(fā)動(dòng)機(jī)速度側(cè)的扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值可移位到正常發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍之外。即使移位的低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍對(duì)應(yīng)于車輛乘客可聽到令人討厭的大噪音的速度范圍，車輛乘客也不太可能感到由于500rpm或更低的非常低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍的扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值導(dǎo)致的不舒服的大噪音。這是因?yàn)?，?shí)際上，車輛行駛期間發(fā)動(dòng)機(jī)速度進(jìn)入這種移位的更低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍的頻率很低。因此，有可能避免由于低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)的第一共振頻率峰值在車廂內(nèi)產(chǎn)生的并聽得見的令人討厭的大噪音問題。
除了以上內(nèi)容，在旋轉(zhuǎn)減振器24安裝在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之后的本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的情況下，如前面已經(jīng)參考圖4的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)模型和圖5的發(fā)動(dòng)機(jī)速度-扭轉(zhuǎn)共振頻率特性解釋的那樣，確定產(chǎn)生高速度側(cè)共振頻率峰值的發(fā)動(dòng)機(jī)速度(在大致8000rpm或更高的高速范圍內(nèi))的振動(dòng)質(zhì)量?jī)H為旋轉(zhuǎn)減振器24，其中在該發(fā)動(dòng)機(jī)速度下出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率的第二峰值。另一方面，在旋轉(zhuǎn)減振器j恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)a之后的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的情況下，如前面已經(jīng)參考圖9的簡(jiǎn)化振動(dòng)系統(tǒng)模型和圖10的發(fā)動(dòng)機(jī)速度-扭轉(zhuǎn)共振頻率特性解釋的那樣，確定產(chǎn)生低速度側(cè)共振頻率峰值的發(fā)動(dòng)機(jī)速度(在大致1000-2000rpm的低速范圍內(nèi))的振動(dòng)質(zhì)量?jī)H包括電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)k，其中在該發(fā)動(dòng)機(jī)速度下出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)共振頻率的第二峰值。在旋轉(zhuǎn)減振器24安裝在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之后的本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的情況下，在扭轉(zhuǎn)共振頻率的第二峰值點(diǎn)，換句話說，在大致8000rpm或更高的高速范圍內(nèi)，代替電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，僅僅旋轉(zhuǎn)減振器24用作振動(dòng)質(zhì)量。換句話說，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分被排除到確定產(chǎn)生高速度側(cè)共振頻率峰值的發(fā)動(dòng)機(jī)速度的振動(dòng)質(zhì)量之外，其中在該發(fā)動(dòng)機(jī)速度下可出現(xiàn)第二共振頻率峰值。旋轉(zhuǎn)減振器24的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量被設(shè)置得小于電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量。作為這樣做的結(jié)果，有可能沿更高發(fā)動(dòng)機(jī)速度方向移位高發(fā)動(dòng)機(jī)速度側(cè)的扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值(換句話說，產(chǎn)生高速度側(cè)共振頻率峰值的發(fā)動(dòng)機(jī)速度)，如圖5中箭頭δ清晰所示。也就是說，高發(fā)動(dòng)機(jī)速度側(cè)扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值可移位到正常發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍之外。因此，車輛乘客不太可能感到由于大致8000rpm或更高的高速范圍的扭轉(zhuǎn)共振頻率峰值導(dǎo)致的不舒服的大噪音。這是因?yàn)?，?shí)際上，車輛行駛期間發(fā)動(dòng)機(jī)速度不太可能進(jìn)入這種移位的更高發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍。因此，有可能避免由于高發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)的第二共振頻率峰值在車廂內(nèi)產(chǎn)生并聽得見的令人討厭的大噪音問題。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所有的第一和第二共振頻率峰值都可以在正常發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍之外產(chǎn)生。因此，有可能在采用恰好安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后的旋轉(zhuǎn)減振器的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的情況下避免上述問題，即，車輛乘客可感受到很不舒服的由于非常低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍內(nèi)出現(xiàn)的第一共振頻率峰值產(chǎn)生的大噪音和振動(dòng)的第一問題，和在正常速度范圍行駛期間，由于第二共振頻率峰值在低速范圍內(nèi)產(chǎn)生的大噪音可能使得車輛乘客連續(xù)感覺到明顯不適的第二問題。
此外，根據(jù)本實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，有可能避免上述兩個(gè)問題而無需發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8的任何滑動(dòng)控制。即，有可能避免上述兩個(gè)問題而沒有任何新的缺點(diǎn)，例如，燃料經(jīng)濟(jì)性變差、引入昂貴的滑動(dòng)控制系統(tǒng)、和使滑動(dòng)控制的實(shí)際控制變量更接近預(yù)期值的困難，換句話說，為衰減大噪音而執(zhí)行的滑動(dòng)控制進(jìn)行討厭的振蕩(討厭的過調(diào)或失調(diào))。
在圖1和3所示實(shí)施例的混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的情況下，其中旋轉(zhuǎn)減振器24恰好安裝在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之后，而不是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)3和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之間，有可能使用或采用這種動(dòng)力總成布局，即，旋轉(zhuǎn)減振器24安置或置于變速器輸入軸5和動(dòng)力傳動(dòng)軸6之間的同軸鄰接的軸部分中，其中所述動(dòng)力傳動(dòng)軸6作為穿過電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7中心的中心電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)軸(22、23、25)(見，圖3的橫截面)。另外，作為由于扭轉(zhuǎn)共振產(chǎn)生的大噪音的噪音衰減對(duì)策，旋轉(zhuǎn)減振器24形成為其直徑相對(duì)小的低剛性扭振減振器。這種具有低剛性的小直徑旋轉(zhuǎn)減振器24可提供以下作用和效果。
在旋轉(zhuǎn)減振器24恰好位于電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之后的情況下，比較大直徑的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)可以這樣一種方式布置以通過旋轉(zhuǎn)減振器24的軸向長(zhǎng)度朝發(fā)動(dòng)機(jī)向前移位和定位。更詳細(xì)地，如可從圖6所示縱截面理解的那樣，有可能減小或避免這種趨勢(shì)，即變速器殼體21的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)儲(chǔ)存空間干擾車輛地板32的過渡傾斜部分32b，所述地板32通常形成為這樣，使得其高度從基本上平坦的地板部分32a逐漸降低到車輛后部，其中混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的變速桿31從所述地板部分32a突出。由于上述原因，對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)減振器24軸向長(zhǎng)度，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7的軸向向前的移位有助于增強(qiáng)混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的可安裝性。此外，如可從圖3和6的橫截面看到的那樣，由于以下特征的結(jié)合(i)旋轉(zhuǎn)減振器24恰好位于電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之后，(ii)旋轉(zhuǎn)減振器24置入變速器輸入軸5和用作中心電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)軸(22、23、25)的動(dòng)力傳動(dòng)軸6的同軸鄰接的軸部分中，以及(iii)用于大噪音衰減的比較小直徑的低剛性的旋轉(zhuǎn)減振器24，所以旋轉(zhuǎn)減振器24本身成為包括混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備和車輛地板32的過渡傾斜部分32b之間不受歡迎干擾的因素的風(fēng)險(xiǎn)較小。此外，如圖6所示，前述布局(安裝位置)和旋轉(zhuǎn)減振器24的尺寸縮小有助于減小混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的軸向長(zhǎng)度Δ，其一部分恰好位于變速桿31突出的基本上平坦的地板部分32a之下。由于混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備減小的軸向長(zhǎng)度Δ，有可能減輕混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備和地板過渡傾斜部分32b彼此干擾的憂慮。
在示出的實(shí)施例中，用作發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)摩擦元件的發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8由干式離合器構(gòu)成，而代替使用摩擦盤在潤(rùn)滑油槽中操作的濕式離合器，并且額外的發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8被置入發(fā)動(dòng)機(jī)3和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)7之間。這消除了需要潤(rùn)滑油，換句話說，油路的情況，因此，確保了混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的動(dòng)力總成具有更簡(jiǎn)化的配置，混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障的發(fā)生率減小，并且系統(tǒng)可靠性增強(qiáng)。眾所周知，濕式離合器經(jīng)常構(gòu)造為多盤離合器。相反，由干式離合器構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8不需要顯著增加摩擦盤的數(shù)量。在示出的實(shí)施例中，僅僅兩個(gè)離合器盤8b、8b被用作摩擦盤。因此，有可能顯著地縮短混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備的整體軸向長(zhǎng)度，從而實(shí)現(xiàn)了更杰出的可安裝性。
另外，置于發(fā)動(dòng)機(jī)3和發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8之間的飛輪26用于平滑減小發(fā)動(dòng)機(jī)速度的波動(dòng)。通過置于發(fā)動(dòng)機(jī)3和發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8之間的飛輪平滑減小發(fā)動(dòng)機(jī)速度的波動(dòng)有助于進(jìn)一步減小旋轉(zhuǎn)減振器24的剛度，換句話說，縮小(更小直徑的)旋轉(zhuǎn)減振器24的尺寸。因此，有可能更確定地避免混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備和地板過渡傾斜部分32b之間的干擾問題。
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雖然前述內(nèi)容是執(zhí)行本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的說明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于此處示出和描述的特定實(shí)施例，而且在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍或?qū)嵸|(zhì)的情況下，可能進(jìn)行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括發(fā)動(dòng)機(jī)；變速器；動(dòng)力傳動(dòng)軸，該動(dòng)力傳動(dòng)軸設(shè)置成將所述發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)到所述變速器；電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)，該電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)裝配在所述動(dòng)力傳動(dòng)軸上并且安裝在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述變速器之間；第一摩擦元件，該第一摩擦元件安裝在所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)用來將所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)連接或與之?dāng)嚅_；第二摩擦元件，該第二摩擦元件安裝在所述變速器側(cè)用來將所述電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)與變速器輸出軸連接或與之?dāng)嚅_；和旋轉(zhuǎn)減振器，該旋轉(zhuǎn)減振器安裝在所述電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)之后并且設(shè)置在范圍從所述電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)到所述變速器輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)中。
2.如權(quán)利要求1所述的車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述旋轉(zhuǎn)減振器恰好安裝在所述電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)之后。
3.如權(quán)利要求2所述的車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述動(dòng)力傳動(dòng)軸包括同軸鄰接的軸部分，在該軸部分，穿過所述電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)中心的中心電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)軸與變速器輸入軸彼此同軸鄰接；且所述旋轉(zhuǎn)減振器置于所述中心電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)軸和所述變速器輸入軸的所述同軸鄰接的軸部分中。
4.如上述權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述第一摩擦元件包括置于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)之間的干式離合器。
5.如上述權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，還包括與所述動(dòng)力傳動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)并且置于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第一摩擦元件之間的飛輪。
6.如上述權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述第二摩擦元件設(shè)置在所述變速器中，用來將所述電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)與所述變速器輸出軸連接或與之?dāng)嚅_。
7.如上述權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述第二摩擦元件設(shè)置在所述變速器輸入軸中，用來將所述電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)與所述變速器輸出軸連接或與之?dāng)嚅_。
8.如上述權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述第二摩擦元件設(shè)置在所述變速器輸出軸中，用來將所述電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)與各驅(qū)動(dòng)輪連接或與之?dāng)嚅_。
9.如權(quán)利要求3所述的車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中在所述第一摩擦元件和所述第二摩擦元件都接合的特定條件下，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)被構(gòu)造成經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)減振器將所述電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量和所述發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量二者連接到所述變速器輸入軸，并且在低發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)減振器、所述變速器輸入軸、和所述變速器的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量作為振動(dòng)質(zhì)量并且彼此協(xié)作以將產(chǎn)生第一共振頻率峰值的發(fā)動(dòng)機(jī)速度降低到低于正常發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍，并且在高發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍時(shí)，僅所述旋轉(zhuǎn)減振器作為振動(dòng)質(zhì)量，以將產(chǎn)生第二共振頻率峰值的發(fā)動(dòng)機(jī)速度增加到高于正常發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍的發(fā)動(dòng)機(jī)速度范圍。
10.如權(quán)利要求9所述的車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述旋轉(zhuǎn)減振器的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量被設(shè)置成小于所述電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性質(zhì)量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車載混合驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)到變速器的動(dòng)力傳動(dòng)軸、固定在動(dòng)力傳動(dòng)軸上并且安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的電動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)、安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)用來將發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)連接或與之?dāng)嚅_的第一摩擦元件。第二摩擦元件安裝在變速器側(cè)用來將電動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)與變速器輸出軸連接或與之?dāng)嚅_。旋轉(zhuǎn)減振器安裝在電動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)之后并且設(shè)置在范圍從電動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)到變速器輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)中。旋轉(zhuǎn)減振器置于中心電動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)軸和變速器輸入軸的同軸鄰接的軸部分中。
文檔編號(hào)B60K6/48GK1847042SQ20061007389
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月12日
發(fā)明者谷嶋香織, 千葉竜吾, 小野山泰一 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社