惯性反转力矩控制系统和方法技术方案

一种控制固定动力传动系统结构的惯性反转力矩的系统和方法，其在相反方向旋转至少一个选定的发动机部件和至少一个选定的传动系统部件，使得所述选定的传动系统部件的转动惯量相对于所述选定的发动机部件的转动惯量在反方向上起作用，以减小或消除由动力传动系统部件的旋转加速和减速导致的固定动力传动系统结构上的惯性反转力矩，并且提高了关于噪声、振动和粗劣度（ＮＶＨ）的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及关于控制回转机器的惯性反转力矩的系统和方法。
技术介绍
传统的动力传动系统有一个安装在车辆底盘的弹性支架(resilient mounts)上的“固定”结构。在传统的动力传动系统中，各种发动机和变速器部件(例如，包括曲轴、飞轮、自动变速器的变器)的转动惯量在同一个方向上旋转，形成了复合效应。通常，当发动机压缩或燃烧的结果引起转动惯量的加速，一个等值但反向的惯性反转力矩被施加到固定结构上。因而，固定结构并非是真正固定的，其为了抑制转动惯量的加速而振动。固定结构的振动通过弹性支架把振动传递到车辆底盘，并且导致车辆乘客车厢里的干扰噪声和振动。解决振动问题的传统方法包括控制发动机的工作状况以将惯性扭转振动的大小和频率范围减到最小，以及调整动力传动系统支架以将振动的传递减到最小。但是，对发动机/动力传动系统工作的限制可能影响其它需要的工作特性的实现能力，例如，响应性、燃油经济性和排气。其它已知的解决方法控制一个或更多的反转元件以减小或消除惯性反转力矩，例如美国专利Nos.5,551,928和5,570,615。尽管这些方法可以减小动力传动系统结构的反转力矩，但是，增加了物体也就增加了重量并减小了系统响应性。
技术实现思路
本专利技术包括的控制惯性反转力矩的系统和方法，通过旋转使惯性动力传动系统部件反向于发动机/电动机惯性部件的旋转，以减小或消除固定动力传动系统部件的反转力矩。在一个实施例中，本专利技术使用一个装置来提供与旋转的变速器或驱动桥部件相对的一个或多个发动机/电动机部件的反转，从而减小或消除惯性反转力矩，这种惯性反转力矩与固定结构或装配部件的旋转物体的角加速/减速有关。这个装置可由多个传动部件实现，例如齿轮、传动带、传动链和传动链轮，或者用来连接内燃机输出部件和一个或多个动力传动系统部件的类似装置，例如自动变速器的变矩器或混合动力传动系统的发生器。该装置使一个或多个惯性动力传动系统部件和各种发动机惯性部件，例如曲轴，进行反向旋转。例如，通过使用一个具有合适的输入输出比以在反转发动机/电动机部件和正转动力传动系统部件之间产生速度差的装置，或通过调整发动机或动力传动系统部件的质量或几何形状，使反转部件的有效惯量可以充分匹配正转部件的有效惯量。在横向布置的内燃机和驱动桥中，例如，这通常应用在前轮驱动车辆中，但不限于前轮驱动车辆的应用，曲轴和变矩器可由齿轮连接使得变矩器和曲轴反向旋转。可以使用一个分离的或集成的装置以减小或消除反冲和相关噪声，例如装置可以是剪式齿轮。曲轴和变矩器的反转方向减小或消除固定动力传动系统结构的惯性反转力矩，进而减小或消除了有害振动和噪声。纵向布置的发动机和变速器应用，例如，这通常应用在后轮驱动车辆中，但不限于后轮驱动车辆的应用，可以用简单的行星齿轮组把曲轴连接至变矩器。这样的行星齿轮组典型性包括一个中心齿轮，一个环形齿轮和一个齿轮架，齿轮架上有多个与中心齿轮和环形齿轮总是啮合的小齿轮。在这样的装置中，例如，通过使用多个紧固件以连接齿轮架和发动机/电动机组，齿轮架可呈现固定形态。用多种方法，包括用传统的紧固件或至少带有一个扣环的齿条，行星齿轮组的中心齿轮可以连接至曲轴。同样地，通过多个紧固件，行星齿轮组的环形齿轮或环面可以连接至发动机/电动机柔性板。在齿轮架不旋转时，这样的装置允许环形齿轮和中心齿轮的旋转方向相反。这样，至少一个传动系统部件，例如变矩器，与曲轴反向旋转并产生相应的转动惯量来减小或消除与固定动力传动系统结构的发动机旋转部件的角加速/减速的改变有关的惯性反转力矩，从而减少或消除相关的噪声和振动。本专利技术具有很多优点。例如，本专利技术提供控制惯性反转力矩的系统和方法，其通过提供传统动力传动系统部件产生的反转惯量来减少或消除动力传动系统结构的反转力矩，并且提高关于噪声、振动和粗劣度(NVH)的性能。对传统动力传动系统部件进行反转，这样就不需要额外的部件或物体来产生平衡惯量。这减小了对动力传动系统重量、响应性和综合性能的任何负面影响，而传统的解决方法需要单独添加部件以平衡或抵消与转动惯量有关的反转力矩。本专利技术允许可变排量的发动机在可接受的NVH下具有非所有气缸点火时以低的发动机速度空转和驱动。而且，固定动力传动系统结构减小了的或有限的惯性反转力矩会减小具有不均匀点火间隔情形下的噪声、振动和粗劣度(NVH)，不均匀点火间隔可以是一个8缸发动机在减小或可变排量模式工作时具有3、5、6或7点火气缸的情形。本专利技术的以上优点和其它优点和特征将通过下面的最佳实施例结合相应附图的详细说明更为容易地显示出来。附图说明图1是顶视图，说明根据本专利技术的一个实施例控制横向布置的动力传动系统的惯性反转力矩的系统或方法；图2是根据本专利技术的顶视图，说明根据本专利技术的控制惯性反转力矩的系统或方法中的连接变矩器和发动机或电动机的另一个装置；图3是图2中说明的系统的侧视图；图4是顶视图，说明根据本专利技术的一个实施例的控制纵向布置的动力传动系统的惯性反转力矩的系统或方法；图5是根据本专利技术的一个实施例的控制惯性反转力矩的系统或方法中的连接传动系统和发动机的装置的横剖面图；图6是方块图，说明根据本专利技术的一个实施例的在混合发动机/电动机动力传动系统中的控制惯性反转力矩的系统或方法。具体实施例方式如本领域普通技术人员所理解的，关于张附图所说明和描述的本专利技术的各种特征都能和其它附图所说明的特征结合在一起产生本专利技术没有明确地说明或描述的实施例。所说明的特征结合提供了典型应用的代表性实施例。但是，与本专利技术的教导相一致的各种特征的结合和改进可以用于特定应用或实现。现在参考图1所示结构图，其说明本专利技术在横向布置的动力传动系统中应用的一个代表性实施例。正如本
内的普通技术人员所认可的，横向布置的动力传动系统典型地应用于前轮驱动车辆(FWD)。但是正如所述，本专利技术不限于在传统车辆中的应用，可以应用于具有内燃机的各种类型的动力传动系，或者应用于其它连接到传动系统产生扭转振动的原动机，传动系统可包含固定或选择变速箱、变速器和驱动桥用于驱动机器或车辆。本专利技术与特定变速技术无关，可与手动或自动换档器或变速器、连续变速器以及任何变速器组合或混合变速器一起使用。图1中表示的代表性横向布置的动力传动系统包括一个多缸内燃机10，其具有多个在工作中旋转的部件，并产生作用于相关车辆固定结构(图中未画)、具有相应的转矩或力矩的转动惯量。发动机10通常表示任意一种内燃机/发动机，包括火花点火式发动机、压燃式发动机和特别适用于车辆应用的其它原动机。如前所述，本专利技术可以使用于各种其它类型的发动机或其它原动机，它们产生和各种发动机、电动机和变速器/动力传动系统部件的旋转加速或减速有关的振动反扭矩或力矩；本专利技术不限于车辆应用或内燃机。发动机10通常包括一个或多个对反转力矩作出主要贡献的旋转部件，由于这些部件的转动惯量很大，它们将反转力矩经过发动机支架传递到车辆底盘或其它固定结构。对于通常的内燃机应用，曲轴16是发动机转动惯量和产生反转力矩的主要部件。其它部件，包括飞轮、连杆、谐波缓冲器和凸轮轴(图中未画)，它们的角加速可能有助于反转力矩。例如，装置20将发动机10的曲轴16连接至驱动桥或变速器70的旋转部件，如变矩器30或飞轮。如下所示的详细阐述，装置20可由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制包含发动机和传动系统的车辆中的惯性反转力矩的方法，该方法包括：操作传动系统以使其转动惯量与发动机工作产生的转动惯量的方向相反。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔文伯杰，文斯索菲里诺，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]