[發明專利]多級變速器及操作方法

在審

• 申請號: 201310392434.6
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103671767A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 格雷戈里·丹尼爾·格萊斯基;斯蒂芬·杰拉德·托馬斯;雷德·阿蘭·鮑德溫
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F16H3/62
• 分類號: F16H3/62;F16H57/08
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 魯恭誠;郭鴻禧

技術領域

本公開涉及用于機動車輛的自動變速器領域。更具體地講，本公開涉及在動力傳輸中齒輪、離合器的設置以及它們之間的相互連接。

背景技術

很多車輛在寬范圍的車速（包括向前和向后移動兩者）下使用。然而，某些類型的發動機只能在較窄的速度范圍內高效運轉。所以，能以多個傳動比（speed?ratio）高效傳輸動力的變速器被頻繁使用。當車輛處于低車速時，變速器通常以高傳動比運轉，使得它放大用于改善加速的發動機扭矩。處于高車速時，變速器以低傳動比運轉以允許與安靜、燃料高效巡航關聯的發動機轉速。通常，變速器有安裝至車輛結構的殼體、通過發動機曲軸驅動的輸入軸以及通常經由差速器總成驅動車輪的輸出軸，該差速器總成允許車輛轉彎時左輪和右輪的轉速稍微不同。

齒輪傳動裝置（gearing?arrangement）是配置用于在元件之間施加具體的速度關系的旋轉元件和離合器的集合。可以施加稱為固定轉速關系的一些轉速關系，而與任何離合器的狀態無關。僅施加固定的關系的齒輪傳動裝置稱為固定的齒輪傳動裝置。只有當特定離合器完全接合時施加其它的轉速關系。選擇性地施加轉速關系的齒輪傳動裝置稱為可換檔的齒輪傳動裝置。離散傳動比變速器具有在輸入軸和輸出軸之間選擇性地施加多個傳動比的可換檔的齒輪傳動裝置。

如果一組元件被約束以在所有工況中作為單元而旋轉，則這組元件彼此固定地連接。可通過花鍵連接、焊接、壓裝、通過共同固體機加工或其它方式固定地連接元件。可以出現固定連接的元件之間轉動位移的輕微變化，例如由于沖擊或軸柔量（shaft?compliance）導致的位移。相反，每當離合器完全接合時，當離合器約束兩個元件作為單元旋轉時通過離合器選擇性地連接所述兩個元件并且在至少一些其它工況中所述兩個元件以不同的轉速自由旋轉。離合器包括主動控制的裝置（例如液壓或電動驅動的離合器）和被動裝置（例如單向離合器）。通過選擇性地將元件連接至殼體而保持元件不旋轉的離合器可以稱為制動器。如果一組元件被固定地連接或選擇性地連接，則它們被連接。

可換檔的齒輪傳動裝置的傳動比可以通過變換接合的離合器而變化。當傳動比減小時發生升檔，而當傳動比增大時發生降檔。在換檔期間，控制器通常放大至少一個可控離合器的扭矩容量（torque?capacity）。當多于一個的可控離合器的狀態在換檔事件期間必須變化時，這些離合器的相對扭矩容量必須精確同步，以避免使車輛乘客不適的扭矩干擾。與高傳動比之間的換檔相關聯的扭矩干擾最可能使車輛乘客感到不適，這是因為該扭矩干擾通過傳動而被放大。如果即開離合器或即離離合器是被動裝置，那么避免了在換檔期間協調離合器扭矩容量的挑戰。

發明內容

公開了一系列變速器。每個變速器包括輸入軸、輸出軸、多個旋轉元件，以及施加指定的固定的和可選擇的轉速關系的齒輪傳動裝置和離合器。另外，描述了操作所公開系列的變速器的方法。