[發明專利]用于扭矩載荷分擔的具有基本相同的齒輪組的變速器

有效

• 申請號: 200910165020.3
• 申請日: 2009-07-28
• 公開（公告）號: CN101639113A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: A·G·霍爾姆斯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: F16H3/087
• 分類號: F16H3/087;F16D48/06;B60K6/20;B60K17/12;B60K17/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 代易寧;劉華聯

技術領域

本發明涉及在中間軸上具有基本相同的齒輪組以能夠分 擔扭矩載荷的變速器。 背景技術

汽車包括動力系，該動力系包括發動機、多檔變速器以 及差速器或主減速器。多檔變速器通過允許發動機在其速度范圍內多 次運行來增大車輛的整體運行范圍。變速器中可用的多個前進檔的數 目確定了發動機速度范圍重復的次數。早期的行星齒輪變速器具有兩 個速度范圍。這嚴格地限制了車輛的整體速度范圍，并且需要可產生 通過寬速度范圍的扭矩的比較大型的發動機。這導致巡航期間發動機 運行在特定的燃料消耗點，而不是最有效的點。因此，具有三個或四 個速比的更加昂貴的中間軸變速器變得更加流行。

隨著三檔或四檔自動變速器的出現，行星齒輪變速器在 駕車族中更加流行。這些變速器提高了車輛的運行性能和燃料經濟性。 增多的速比減少了速比之間的檔位間隔，因此通過在正常車輛加速情 況下使操作員基本無法察覺到速比變化而提高了變速器的換檔質量。

多種不同類型的變速器被用于傳遞多個速比，包括手動、 手自一體、雙離合器與行星齒輪變速器。例如，典型的多檔雙離合器 變速器使用兩個摩擦離合器與幾個爪形離合器/同步器的組合，通過在 一個摩擦離合器與另一摩擦離合器之間變換，在實際進行動態換檔之 前對于將要到來的傳動比“預先選擇”同步器，以來獲得“動力連通” 或動態換檔。這個構思通常使用具有不同專用齒輪對的中間軸齒輪來 實現各前進檔(除了在前置發動機后輪驅動應用中一些變速器能夠獲 利直接檔傳動比之外)。用于特定應用的變速器可能依賴于多種因素， 例如所需部件的最小型化、封裝限制、傳動比覆蓋范圍以及起動的扭 矩需求。

雙離合器變速器(DCT)為并聯作用的可操作的雙手動型 變速器模塊。DCT通常以交替的方式換檔，使得一個模塊承擔扭矩，而 另一個模塊選擇下一速比。這樣，DCT可全時傳遞扭矩，沒有中斷。但 是，它們包括兩個變速器模塊的復雜性、重量和體積，其中一個變速 器模塊在所有給定時間內都不使用。另外，由于DCT以交替的方式換 檔，幾乎一半的速比在所有給定的時刻無法選擇。也就是說，例如， 在沒有扭矩中斷的情況下，傳統DCT無法從其第六檔直接換至其第二 或第四檔。 發明內容

提供了一種變速器，其構造類似于雙輸入離合器變速器， 但是在兩個中間軸上具有基本上相同的齒輪組，使得在給定運行模式/ 速比下，兩個模塊(即，兩個中間軸和其安裝在其上的齒輪組)都可 同時用于承擔扭矩載荷，以降低變速器的復雜性、體積和重量。因為 扭矩載荷被分擔，所以更小(從而更輕)的中間軸就可滿足耐用性需 求。因為包括多個相同部件，所以可降低制造成本。

所述變速器包括輸入元件和輸出元件。第一和第二中間 軸具有基本上相同的齒輪組，所述基本上相同的齒輪組具有分別與所 述第一和第二中間軸同軸且可與所述第一和第二中間軸選擇性連接以 隨其旋轉。輸出齒輪與所述輸出元件同軸并可隨其旋轉，且與所述基 本相同的齒輪組嚙合。第一和第二扭矩傳遞裝置(例如，盤離合器， 或一個盤離合器和單向飛輪離合器)可操作用于將扭矩從所述輸入元 件分別傳遞到所述第一中間軸和所述第二中間軸。扭矩傳遞機構與中 間軸同軸安裝且可繞其旋轉，并可與所述中間軸上安裝的齒輪選擇性 接合。控制器操作地連接到所述扭矩傳遞機構和至少一個所述扭矩傳 遞裝置。連接到所述控制器的所述扭矩傳遞機構和所述扭矩傳遞裝置 可響應于所述控制器以不同的組合選擇地接合，以在所述輸入元件與 所述輸出元件之間建立不同的速比，包括使用任一中間軸來承擔扭矩 而可在所述輸入元件與所述輸出元件之間建立的至少一個速比。

所述扭矩傳遞機構和所述扭矩傳遞裝置接合，使得在這 樣一個速比期間，所述扭矩由所述第一和第二中間軸均等地承擔。在 換檔期間，如果要保持輸入扭矩，那么因為一個中間軸必須承受所有 的扭矩，在換檔期間載荷會瞬時地加倍；但是，換檔事件占據比載荷 分擔運行少得多的變速器運行時間，因此可主要基于載荷分擔運行就 耐用性方面來設計所述中間軸。因此，每個中間軸都可比沒有相同中 間軸齒輪組的變速器中的中間軸更小和更輕許多，沒有相同中間軸齒 輪的變速器不會發生扭矩載荷分擔。用于支撐各種部件的軸承的載荷 也類似地減小；因此，可使用更小和更輕的軸承。