混合车辆传动系的噪音阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了一种混合车辆传动系的噪音阻尼器。其中，一种车辆传动系包括混合变速箱，具有在一较宽的频率范围内提供衰减噪音和振动的质量阻尼器。该阻尼器在希望的频率以及所有更大的频率处提供衰减，以作为对噪音和振动的低通过滤器。以所需的频率范围为目标来选择该阻尼器的具体质量和惯量。由于变速箱的混合设计，在车辆的减速期间，用于旋转阻尼器以及提供所需惯量的能量可以由变速箱内的至少一个电动机／发电机来进行回收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及一种噪音和振动阻尼器，更具体地涉及一种应用在车 辆传动系中的阻尼器。
技术介绍
群两传动系从车辆发动机通过变速箱传递动力，然后传递至所希望的 前轮、后轮或者全部四个轮子。通常地，传动轴用于将转矩从变速箱的输出轴 传递至车辆的尾部。该传动轴然后会连接至辩由，以将该转矩传送至车轮。需要一种具有混合变速箱的车辆传动系，其中质量阻尼器在一个宽频率范围内提供噪音和振动的衰减。本专利技术提供一种具有混合变速箱的车辆传动系。由于变速箱的混合 设计，该变速箱包括至少一个电动DV发电机。传动轴安装到从变速箱伸出的输 出轴上。质量阻尼器安装在传动轴上并靠近变速箱。该阻尼器具有特定的质量 和惯量以减少噪音和振动的进一步传播。该阻尼器的质量和惯量可以是基于该 至少一个电动抓发电机具剤氐转矩输出时所发生的振动频率。从下面结合附图对实施本专利技术的优选的实施方式和最佳模式的详细描述更容易看出本专利技术的上述特点和优点，以及其他的特点和优点。 附图说明图1为具有质量阻尼器和混合变速箱的 传动系的一个实施方式 的侧视示意P)09]图2为图1的传动轴和阻尼器组件的示意性透视图；图3为图1的传动轴和阻尼器组件的另一个示意性的透视图；图4为单位分钟的转数与以秒为单位的时间的关系曲线图，显示了产 生噪音和振动的示例的 传动系的，工况；图5为单位併中的转数与以秒为单位的时间的关系曲线图，显示了 图4的示例的车辆传动系在一选定的时间周期内的车辆状态；图6A为显示了在具有图4的车辆传动系的车辆的乘客室内测得的、 以帕斯卡(Pa)为单位的噪音与时间的关系曲线亂图6B为显示了在图4的车辆传动系的变速箱和传动轴中测得的、以 m^为单位的振动与时间的关系曲线图；图7A为比较在乘客室测得的噪声级(PadB(A))和图4的，传动 系的噪音频率(Hz)的曲线图；图7B为比较测得的振动水平(m/s2)和图4的，传动系的振动频 率(Hz)的曲线图；图8为声压级(dB(A))与1/3倍频带关系曲线图，显示了由图1-3 的阻尼器组件所导致的衰减的噪音和振动；图9为比较测得的振动水平(dB)和附图1-3的 传动系的变速 箱和努由(即传动轴)中的振动频率(Hz)的曲线图；图10为比较由图9的车辆传动系的阻尼器组件所导致的振动的衰减 的曲线图；图11为用于图1-3的车辆传动系的质量阻尼器的侧视示意图；以及 图12为图11的质量阻尼器沿线12-12的剖视示意图。具体实施例方式参照附图，其中在这几个视图中，相同的参考数字表示相同或相似5的部件，图l为示例的ffi的示意图，总体以10标示，其具有ffi传动系12。该糊传动系12包括变速箱14。该变速箱14 itil地为混合变速箱， 该混合变速箱具有位于其内的至少一个电动^V发电机16，以辅助车辆发动机 (未示出)并储存能量，这对混合变速箱来说是公知的。该变速箱14包括从变 速箱外壳20伸出的变速箱输出轴18。传动轴22在第一端部24处被安装到输出 轴18上，并在第二端部28处被安装到车轴26上。该传动轴22包括接头23， 以允许车轴26相对于变速箱14在竖向上移动。如图所示，变速箱输出轴18优 选地为公轴(male shait)。传动轴22包括母轭(female yoke)30 ，该母轭30位于第 一端部24处以便安装在公的变速箱输出轴18上。在组装传动轴22和变速箱输 出轴18之前将阻尼器32安装在轭30上。图2和3显示了在与变速箱输出轴18 组装之前的传动轴22的透视图，该传动轴上装有阻尼器32 。车辆发动机(未示出)和变速箱14产生的噪音和振动从变速箱14 传M31输出轴18。阻尼器32阻止该噪音和振动进一步传iIM;传动轴22。 图4-7显示经历噪音和振动的 传动系的一个实施方式的性能参数。图4显示 了没有阻尼器32的^fi 10的性能的示例。发动积速度、歧管空气压力和节气 门位置被显示出来，以提供-一基准线用于和电动板发电机16的转矩进行比较。 在所标示的时间范围34内经历的噪音和振动处于无法接受的水平。图5为图4 的选定时间周期35内的放大(close-up)视图。在图4和5两个图中，左侧的 纵轴表示发动机速度的尺度，右侧纵轴表示歧管空气压力的尺度、节气门位置 的尺度和电动抓发电机16的转矩的尺度。图6A表示在车辆10的乘客室内测 得的噪音水平，图6B表示在变速箱14和传动轴22中测得的振动水平。图7A 和7B表示来自于图5和6B的时间段36内的已被分析的数据。图7A比较了乘 客室的噪音水平和噪音频率。图7B比较了传动轴22和电动!H/发电机16的振 动和振动频率。可以看出，变速箱14和传动轴22 二者的振动在同一频率处增 加。在 箱14的操作过程中，该至少一个电动ln/发电机16周期性地 以零转矩或接近零转矩运行。该情况发生的一种情形为车辆发动，或者车速为 零的糊直接加速的时期。该至少一个电动板发电机16的接近零的转矩经常导 致变速箱14内的传动装置振动以及从发动机(为示出)扩散振动。典型地，达 封10Nm的电动fV发电机16的转矩，在任一方向上細氐得足以能够产生明显的噪音和振动。如图4-7B中显示的，产生的噪音水平和振动水平对于乘客舒适性来 说是无法接受的。在该示例性实施方式中，噪音和振动直到^il 400Hz时才会 达到无法接受的水平(图8)。然而，在400Hz以上的很大频率范围上(从400Hz 直到大约1000Hz)，噪音和振动都处于无法接收的水平。图8-10显示了具有示例的阻尼器32的，传动系12的噪音水平和 振动水平。图9和10中的频率范围38表示无法接受的噪音和振动的频率范围。 如本文所使用的，"低通过滤器"为这样一种过滤器，其允许低于一预定频率的 振动通过，同时衰减或阻止高频率的振动通过。阻尼器32提供了在大致350Hz 以及更大的频率处的衰减。因此，阻尼器32充当了对噪音和振动的低M滤器。 低频率(即小于350Hz)的噪音和振动可以通过，同时高频率(即大于350Hz) 的噪音和振动会被衰减，从而在大的频率范围内将噪音和振动减小到可以接受 的水平。图11为阻尼器32的侧视图，图12为阻尼器32的剖视图。选择内部 直径40，以提供阻尼器32和轭30之间的过盈配合(在图l-3中显示)。阻尼器 32的外部直径42典型地受 中其他，部件所需的可用间隙所限制。一旦知 道了该间隙、所需的质量和所需的惯量，便可确定满足该准则的适当的阻尼器 32的剖面。阻尼器32还可安装到变速箱输出轴18上，而不是安装至U传动轴22 上。阻尼器32的尺寸可被调节，以获得衰减所要求的希望质量和惯量，同时提 供与变速箱输出轴18的适当配合。本领域技术人员能够选择所要求的大小和尺 寸。7由于变速箱14的混合设计，用于旋转阻尼器32 供所需惯量的 能量可在车辆10的减M程中通过控制(经由未示出的控制器)该至少一个电 动板发电机16充当发电机来回收。该惯量被转换成电能并储存在能量储存设备 中，比如电池中。上面的例子描述了用于后轮驱动混合变速箱配置的阻尼器32的使 用。其他的混合变速箱配置，比如前轮驱动或者全轮驱动也会受益。虽然已经详细描述了用于实施本专利技术的最佳方式，但是那些熟悉本 专利技术所涉及的
的人员将会承认在附加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆传动系，包括：　混合变速箱，其具有输出轴和至少一个电动机／发电机；　传动轴，其可旋转地连接至该输出轴；以及　质量阻尼器，其安装至该传动轴并靠近该变速箱，其中，该质量阻尼器构造成具有预定的质量和惯量，以衰减噪音和振动 。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MF奥利里，ML朗福德，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]