[發明專利]通過主動發動機轉速控制實現可選擇的單向離合器或機械二極管的接合

有效

• 申請號: 200980135200.5
• 申請日: 2009-09-02
• 公開（公告）號: CN102149935A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: C·J·李;F·薩米
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F16D41/06
• 分類號: F16D41/06;F16D41/00;F16D48/06;F16H59/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;楊楷

技術領域

本發明涉及具有可選擇的單向離合器的變速器。

背景技術

該部分的綜述只是提供了與本發明相關的背景信息，并不構成現有技術。

本發明涉及車輛動力系內的具有可選擇的單向離合器的變速器，該單向離合器用于選擇性地將扭矩從輸入部件傳輸到輸出部件。一種潛在實施方案包括可選擇的單向離合器，與旋轉輸入離合器組合使用，所述旋轉輸入離合器打滑以在前進和倒車方向上接合。離合器接合可以通過多種已知的方法完成。在摩擦離合器接合結構中，所述變速器內的一個或多個離合器打滑并且逐漸接合，以便逐漸將來自所述發動機的扭矩傳輸到所述變速器用于啟動。在無摩擦離合器接合結構中，離合器接合在沒有離合器打滑的情況下進行，這就要求在接合發生之前需要使離合器同步。

變速器以多種變速器檔位狀態之一工作，限定了施加在所述輸出部件上的扭矩的方向，和描述施加在所述輸入部件的扭矩和所述輸出部件上的扭矩的關系的傳動比。示例性的變速器，包括八個傳動檔位，包括六個前進檔，一個倒車檔，和一個空檔檔位。

一種裝配自動變速器的車輛動力系可以包括位于所述發動機和變速器之間的變矩器。在替代方案中，可以將飛輪和隔離器結構用在所述發動機和變速器之間。某些自動變速器包括低速/倒車制動離合器和單向離合器，以便當輸入離合器打滑時沿正向和反向提供反扭矩，從而在沒有變矩器的情況下啟動所述車輛。

單向離合器被用于多種用途，以便將來自第一可旋轉傳動部件或輸入部件如輸入座圈或第一連結板的動力，選擇性輸入到第二獨立的從動部件或輸出部件，如輸出座圈或第二連結板。在使用時，當所述傳動部件相對從動部件沿一個第一方向旋轉時所述離合器傳輸扭矩。當所述傳動部件相對從動部件的相對旋轉方向是沿相反的或第二方向時，所述離合器會釋放或使傳動部件與從動部件分離。一旦釋放，所述傳動部件即可沿所述第二相反的方向相對所述從動部件自由旋轉。在該模式下，所述單向離合器是自由的以超速或超越。超越使得所述車輛能夠以慣性滑行運動方式行進，所述傳動系與所述發動機分離，以便消除與所述傳動系旋轉所述發動機相關的損失。

發動機制動是一種操作，借此減少輸送到所述傳動部件的扭矩，維持所述傳動部件和從動部件之間的連結連接，并通過該連接傳遞在所施加的動力以及發動機中的泵送力減小的情況下由旋轉發動機而產生的反扭矩，從而減慢了從動部件。單向離合器的超越使所述傳動部件和所述從動部件分離，與發動機制動操作不一致。在裝配有按上文所述方式工作的單向離合器的發動機中的發動機制動需要額外部件，例如，額外的離合器，以便選擇性地將所述傳動部件與所述從動部件連結，以便完成發動機制動。

在示例性的前輪驅動、六速自動車輛變速器的、采用三個齒輪組和五個扭矩傳輸部件（離合器）結構，所述離合器之一，以下被稱作低速和倒車離合器，僅被用于手動低速和倒車。在所述前進模式的第一檔時，所述低速和倒車離合器是分離的。所述低速和倒車離合器的輸入和輸出部件之間沒有相對運動，因為作用在所述低速和倒車離合器的輸入部件所連接的單向離合器上的反扭矩阻止了旋轉。不過，在所有其他前進檔上，驅動模式的第二至第六檔，因為應用了所述變速器中的一個或多個其他離合器，所以沒有反扭矩作用在所述單向離合器上。因此，所述單向離合器超越并且在所述低速和倒車離合器部件之間存在相對運動。所述低速和倒車離合器輸入和輸出部件之間的相對轉速隨著每一次后續的檔位變化而增加。

正如熟悉本領域的技術人員所公知的，分離的多片離合器，根據各種條件，當所述輸入和輸出部件之間存在相對運動時會產生阻力。分離的多片離合器的一個特征是，隨著所述輸入和輸出部件之間的相對轉速的增加，通常伴隨著阻力增加或旋轉損失增加。這種旋轉損失導致了燃油經濟性降低。由于所述低速和倒車離合器在所述的具有這種特定齒輪組和離合器結構的示例性六速自動變速器的所有前進檔上是分離的，并且大部分變速器工作模式處于前進傳動比，所述變速器的可觀數量的總的旋轉損失可歸因于所述分離的低速和倒車離合器上的阻力。

一種可選擇的單向離合器（SOWC）的基本工作方式方面類似于單向離合器。不過，根據其設計細節，SOWC能夠在一個或兩個旋轉方向上在傳動和從動部件之間產生機械連接。另外，根據其設計，SOWC能夠在一個或兩個旋轉方向上超速。一般，SOWC包括一個可外部操縱的選擇機構，從而，當移動到第二，甚至可能是第三個位置時，控制所述裝置的工作模式。一種代替了如上文所述的單向離合器和低速和倒車離合器結構的SOWC降低了所述變速器的零件復雜性，降低了所述變速器的重量和成本，并且減少了總的旋轉損失。