混合动力模块以及具有混合动力模块的动力传动系统技术方案

技术编号:13976087 阅读:102 留言:0更新日期:2016-11-11 12:01
本发明专利技术涉及一种混合动力模块(2),其具有减振系统(4),减振系统(4)联结在混合动力模块(2)的输出侧(8)和输入侧(6)之间。减振系统(4)构造成用于减小耦合的旋转不均匀性,其中,所述减振系统(4)具有比由装配所引起的预紧更高的预紧。混合动力模块(2)也包括电机(10),其联结到混合动力模块(2)的输入侧(6)上或输出侧(8)上。电机(10)构造成用于在输入侧(6)或输出侧(8)上引入与来自驱动装置(5)的旋转不均匀性反向的扭矩,以减小所述旋转不均匀性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种混合动力模块以及具有混合动力模块的动力传动系统
技术介绍
混合动力模块以多种不同的实施方案应用在多种车辆中。在一些应用情况中,混合动力模块在输入侧上与燃烧式发动机或内燃机相连接并且在其输出侧上与可换挡的变速器和动力传动系统的其他组件相连接。通过燃烧式发动机,在传递驱动力矩时也将旋转不均匀性或不期望的振动耦合到混合动力模块中。导致不期望的振动或旋转不均匀性的扭矩份额可能也可损害燃烧式发动机的点火性能和/或转速或运行状态。在多种情况中,混合动力模块包括减振系统,以减小在混合动力模块或动力传动系统中的不期望的振动。即,减振系统应用于,使从内燃机或燃烧式发动机中得到的交变扭矩均匀,以便交变扭矩不会导致在混合动力模块、动力传动系统或混合动力模块所在的车辆的其他组件中的振动或噪声激励。不期望的振动也可能通过其他因素引起或激励,例如车道覆面或者车辆运动经过的地面。因此,传统的减振系统大多如此设计,使得其可减小内燃机的所有运行状态或车辆的行驶状态以及在其中出现的振动。这通常导致,传统的减振系统具有弯折的、多级的减振系统特性或弹簧特征曲线。传统的减振系统对此例如可实施成双质量飞轮、功率分支部或变扭器与扭转减振器、涡轮扭转减振器和/或双减振变扭器的组合。在一些情况中,所述减振器也与转速适应性缓冲器组合。这种减振系统也被称为被动减振系统。在一些混合动力模块中,该被动减振系统可与电机组合用于主动减振或者作为主动减振系统。例如,文献DE 197 48 665 A1公开了用于在机动车的动力传动系统中隔振的装置。在此,电机在动力传动系统中布置在作为减振系统的隔振装置之前。借助于该电机,将扭矩施加到输入轴上或输出轴上,使得该隔振装置具有放大的或减小的有效弹簧刚度。
技术实现思路
因此存在这样的需求,即,改进在混合动力模块中的减振改善和混合动力模块的简单结构之间的折中。根据权利要求1所述的混合动力模块实现该需求。实施例涉及具有减振系统的混合动力模块,减振系统联结在混合动力模块的输出侧和输入侧之间。通过减振系统可减小耦合到混合动力模块中的旋转不均匀性。在此,减振系统具有比由装配所引起的预紧更高的预紧。混合动力模块也包括电机,电机联结到混合动力模块的输入侧上或输出侧上。利用电机可在输入侧或输出侧上引入与来自驱动装置的旋转不均匀性反向的扭矩,以减小该旋转不均匀性。通过减振系统具有比由装配所引起的预紧更高的预紧,在几个实施例中减振系统比没有预紧的系统可具有更高的能量储存能力或用于弹簧功的性能。在此,旋转不均匀性可能基于所有可能的不同的激励类型。旋转不均匀性可由驱动装置、例如燃烧式发动机或内燃机、确切地说其驱动特性引起。补充地或备选地,旋转不均匀性在输入侧上耦合入或者在其他部位处被传递到混合动力模块中,例如在轴处被传递到混合动力模块中。两个组件的机械联结、例如在减振系统和混合动力模块或者具有混合动力模块的电机之间的机械联结不仅包括直接的也包括间接的联结。比由装配所引起的预紧更高的预紧例如可如此高,使得减振系统的能量储存能力显著变化。在一些情况中,这种预紧导致,在0°的旋转角度时就已经需要也可被称为初始力矩的扭矩,以用于引起减振系统的旋转或响应。引起减振系统的旋转或响应的初始力矩大于零和/或大于减振系统的由装配所引起的预紧。比所谓的初始力矩更小的力矩尤其不会导致减振系统的响应。例如,由装配所引起的预紧可为减振系统的预紧,以引起在减振系统的各个组件之间的机械联结或贴靠。纯粹由装配所引起的预紧可能仅仅用于使弹簧元件正确地定位在覆盖板之间。由装配所引起的预紧可小于可由燃烧式发动机平均输出的扭矩的5%。因此,在一些实施例中,减振系统的预紧至少相当于可在输入侧上耦合的最大扭矩的5%的份额。由此,充分地提高了减振系统的能量储存能力,以在确定的运行状态中改善减振。为了在其他实施例中在其他负载状态中、例如在较高的转速范围中改善减振,预紧可至少相当于可在输入侧上最大耦合的扭矩的10%或20%的份额。在此,可最大耦合的扭矩例如为可由驱动装置平均最大提供的扭矩,而没有旋转不均匀性的扭矩份额。例如,驱动装置可为燃烧式发动机或内燃机。在混合动力模块与燃烧式发动机相联结的实施例中,预紧可相应于比旋转不均匀性的这样的扭矩份额更大的扭矩,该扭矩份额在燃烧式发动机起动或在燃烧式发动机的低转速范围中出现。由此,在一些实施例中可引起,在起动或在低转速范围中旋转不均匀性的扭矩份额不引起减振系统的响应并且也不被其减弱。在几个实施例中,通过减振系统的预紧可完全减弱燃烧式发动机的一个运行状态或转速范围、例如起动范围。然而,根据实施例,这不是通过使用刚性较大的减振系统或较硬的弹簧引起,而是通过所描述的预紧引起。与使用较硬的弹簧相对地,通过预紧可引起减振系统的较高的能量储存能力。由此实现了将减振级或弹簧级设计得更软,因为仅需覆盖更小范围的运行状态或旋转不均匀性。在一些实施例中,通过使确定的运行或负载状态仍没有导致减振系统的响应或者包含在其中的弹簧元件,而能够使得减振系统或弹簧元件的全部减振能力和/或全部变形行程可用于其他运行状态和/或还没有变形或者说完全可供使用。为了有效地减小例如在燃烧式发动机起动或在低转速范围中出现的旋转不均匀性,在一些实施例中可使用电机。电机具有在低的转速或一种频率下可输出高扭矩的特性。转速或频率越高,电机为了加速其质量、例如转子而必须消耗越多的可供使用的扭矩。由此,在较高的转速时,电机可有效输出的扭矩越小。由此限制了通过电机在激励侧上可为减振所用的附加扭矩。因此,电机大多很好地适合用于在低转速时输出高扭矩并且在高转速时输出低扭矩。由于电机的这种特性,其在多数情况中不可用作唯一的减振系统。电机(其例如也与蓄能器组合)常常不能够在所有运行状态中消除通过燃烧式发动机引起的所有旋转不均匀性。因此,在多数情况中,电机与被动减振系统共同工作。为此,利用电机将与旋转不均匀性的扭矩份额或旋转不均匀性的扭矩反向的扭矩引入混合动力模块中。由此,电机在低转速时可提供的扭矩可用于减小在低转速时可能出现的旋转不均匀性。补充地或备选地,减振系统可构造成用于与在第一转速时相比在第二转速时更强地减小旋转不均匀性,在第一转速时,为了减小旋转不均匀性可引入电机的扭矩。此外,在一些实施例中,可更好地设计减振系统或减振系统特性,因为其仅仅应覆盖较窄的范围或者设计成用于该范围。在此,第一转速可小于第二转速。在混合动力模块以第一转速运行时,电机此时例如可与蓄能元件组合用于减振并且由此如弹簧元件或者主动减振系统那样作用。即,在一些实施例中,例如可包括惯量、刚度、摩擦和/或可选的缓冲器的被动减振系统的特性曲线可仅仅针对如下的运行状态、转速或转速范围进行优化,电机不能为该运行状态、转速或转速范围提供足够的反相扭矩以减小旋转不均匀性,确切地说,电机不能为燃烧式发动机叠加足够的反相的交变力矩。在几个实施例中,减振系统对此可在相当于减振系统可承担的总偏转的至少40%的份额的偏转上具有基本上线性的扭矩变化曲线。即,在一些实施例中可实现减振系统更柔和的设计方案。例如,偏转可为旋转或转动角度,并且总偏转相应于减振系统可偏转转动的整个旋转或转动角度。即,减振系统可构造成用于根据减振系统的偏转引起本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种混合动力模块(2),其具有以下特征:减振系统(4),其联结并构造在所述混合动力模块(2)的输出侧(8)和输入侧(6)之间,以减小耦合入的旋转不均匀性,其中,所述减振系统(4)具有比由装配所引起的预紧更高的预紧;以及电机(10),其联结并构造到所述混合动力模块(2)的输入侧(6)上或输出侧(8)上,以在输入侧(6)或输出侧(8)处引入与来自驱动装置(5)的旋转不均匀性反向的扭矩,以减小所述旋转不均匀性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.19 DE 102014205136.31.一种混合动力模块(2),其具有以下特征:减振系统(4),其联结并构造在所述混合动力模块(2)的输出侧(8)和输入侧(6)之间,以减小耦合入的旋转不均匀性,其中,所述减振系统(4)具有比由装配所引起的预紧更高的预紧;以及电机(10),其联结并构造到所述混合动力模块(2)的输入侧(6)上或输出侧(8)上,以在输入侧(6)或输出侧(8)处引入与来自驱动装置(5)的旋转不均匀性反向的扭矩,以减小所述旋转不均匀性。2.根据权利要求1所述的混合动力模块,其特征在于,所述预紧至少相当于能在输入侧(6)上耦合的最大扭矩的5%的份额。3.根据上述权利要求中任一项所述的混合动力模块,其构造成与燃烧式发动机(24)相联结,其中,所述预紧相当于比在所述燃烧式发动机(24)起动时或在所述燃烧式发动机的低转速范围中出现的旋转不均匀性的扭矩份额更大的扭矩。4.根据权利要求1所述的混合动力模块,其特征在于,所述减振系统(4)构造成与在第一转速时比在第二转速时更强地减小旋转不均匀性,在第一转速时为了减小旋转不均匀性能够引入电机(10)的扭矩。5.根据上述权利要求中任一项所述的混合动力模块,其特征在于,所述减振系统(4)在一个偏转上具有基本上线性的扭矩变化曲线(60、58),所述偏转相当于减振系统(4)能承担的总偏转的至少40%的份额。6.根据上述权利要求中任一项所述的混合动力模块,其特征在于,所述减振系统(4)在减振系统(4)能承担的总偏转上具有如下这样的扭矩变化曲线(58),该扭矩变化曲线具有至少两个不同的斜率(73、77)。7.根据上述权利要求中任一项所述的混合动力模块,其特征在于,所述减振系统(4)在其整个偏转范围上都具有基本上线性的扭矩变化曲线(60)。8.根据上述权利要求中任一项所述的混合动力模块,其特征在于,所述减振系统(4)包括至少一个弹簧元件(22),其中,扭矩流经由所述弹簧元件(...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·奥尔拉蒙德
申请(专利权)人:ZF腓特烈斯哈芬股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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