[發明專利]多級變速器及其操作方法

有效

• 申請號: 201210497451.1
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103133610B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·G·托馬斯
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F16H3/08
• 分類號: F16H3/08;F16H3/12
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 郭鴻禧

技術領域

本發明總體上涉及一種用于機動車輛的變速器，尤其用于雙輸入離合器變速器。

背景技術

雙離合變速器(DCT)，也被稱為動力換檔變速器，是一種使用兩個輸入離合器的齒輪傳動機構，這兩個輸入離合器用于使前進檔位和倒車檔位產生多個速比。雙離合變速器利用同步的離合器至離合器變換連續地傳遞動力。

變速器集成齒輪傳動裝置，該齒輪傳動裝置在變速器輸入和變速器輸出之間布置為雙中間軸構造。一個輸入離合器在變速器輸入和與特定檔位相關的第一中間軸之間傳遞轉矩；另一個輸入離合器在變速器輸入和與其他檔位相關的第二中間軸之間傳遞轉矩。變速器通過使下面的操作交替來產生速比變化：接合第一輸入離合器并以當前檔位運轉、使第二輸入離合器脫離接合、在變速器中為以目標檔位操作而準備動力路徑、使第一輸入離合器脫離接合、接合第二輸入離合器、在變速器中為以下一個檔位操作而準備另一動力路徑。

動力換檔變速器利用起動離合器從停止狀態或幾乎停止狀態起動車輛。針對給定的車輛尺寸，由于發動機尺寸減小及利用渦輪增壓推動，所以在起動時不會出現推動，可能導致用于起動的變速器速比不夠大。

動力換檔變速器通常具有特定數量的檔位，且針對適應于將檔位的數量增加到5個、6個或7個檔位的設計靈活性小。

由于缺少變矩器將提供的發動機轉矩放大功能，所以動力換檔變速器通常需要起動離合器，以使車輛從停止狀態或幾乎停止狀態加速。

發明內容

車輛變速器包括第一齒輪-小齒輪對、第二齒輪-小齒輪對、第三齒輪-小齒輪對和第四齒輪-小齒輪對。變速器通過包括第一輸入軸、第二輸入軸、齒輪耦合器、第一齒輪-小齒輪對、第二齒輪-小齒輪對和第三齒輪-小齒輪對的動力路徑而產生第一速比。變速器還通過包括第二輸入軸、齒輪耦合器、第二齒輪-小齒輪對、第三齒輪-小齒輪對和第四齒輪-小齒輪對的動力路徑而產生第二速比。

本發明包括一種用于操作變速器的方法，所述方法包括：通過輸入離合器將動力傳遞到第一齒輪-小齒輪對的齒輪；利用齒輪-耦合器將第一齒輪-小齒輪對的齒輪和第二齒輪-小齒輪對的齒輪連接；將動力從第二齒輪-小齒輪對的小齒輪傳遞到第三齒輪-小齒輪對的小齒輪；將動力從第三齒輪-小齒輪對的小齒輪傳遞到第三齒輪-小齒輪對的齒輪。

所述方法還包括：停止通過輸入離合器傳遞動力；通過第二輸入離合器將動力傳遞到第二齒輪-小齒輪對的小齒輪；將動力從第一齒輪-小齒輪對的齒輪傳遞到第一齒輪-小齒輪對的小齒輪；將動力從第一齒輪-小齒輪對的小齒輪傳遞到第四齒輪-小齒輪對的齒輪。

所述方法包括：通過輸入離合器將動力傳遞到第一齒輪-小齒輪對的齒輪；利用齒輪-耦合器將第一齒輪-小齒輪對的齒輪和第二齒輪-小齒輪對的齒輪連接；將動力從第一齒輪-小齒輪對的齒輪傳遞到第三齒輪-小齒輪對的小齒輪；將動力從第三齒輪-小齒輪對的小齒輪傳遞到第三齒輪-小齒輪對的齒輪。

第一速比和第八速比通過利用經軸頸連接在中間軸上的齒輪-耦合器將第六檔位齒輪結合到第五檔位齒輪而產生，從而最小化產生8個前進檔位速比所需要的齒輪和小齒輪的數量。

優選地，變速器產生8個前進檔位和一個倒車檔位，但是變速器可容易地進行改變，以產生6個或7個前進檔位和一個倒車檔位。

一種車輛變速器包括：第一輸入軸，支撐第三速比的小齒輪、第五速比的小齒輪和第七速比的小齒輪；第二輸入軸，支撐第二速比的小齒輪、第四速比的小齒輪和第六速比的小齒輪；第一中間軸，支撐第五速比的齒輪和第六速比的齒輪；第二中間軸，支撐第二速比的齒輪、第三速比的齒輪、第四速比的齒輪、第七速比的齒輪；齒輪-耦合器，用于可驅動地連接第五速比的齒輪和第六速比的齒輪。

車輛變速器還包括：空轉齒輪，固定到第三速比的齒輪；倒車齒輪，經軸頸連接在第一中間軸上，并與第三速比的齒輪嚙合；第一耦合器，用于將倒車齒輪和第五速比的齒輪交替地可驅動地連接到第一中間軸。

車輛變速器還包括：第二耦合器，用于將第六速比的齒輪可驅動地連接到第一中間軸。

車輛變速器還包括：空轉齒輪，固定到第三速比的齒輪；第三耦合器，用于將空轉齒輪和第七速比的齒輪交替地可驅動地連接到第二中間軸。

車輛變速器還包括：第四耦合器，用于將第二速比的齒輪和第四速比的齒輪交替地可驅動地連接到第二中間軸。

優選實施例的應用范圍將從下面的詳細描述、權利要求及附圖中變得清楚。應該理解到，雖然說明了本發明的優選實施例，但是僅僅通過說明的方式給出描述和具體示例。對于本領域的技術人員來說，對于描述的實施例和示例的各種改變和變型將變得清楚。