车辆的传动系统

文档序号:1409426 发布日期:2020-03-06 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 车辆的传动系统 (Transmission system of vehicle ) 是由 R·M·范德鲁滕 于 2018-04-18 设计创作,主要内容包括:用于车辆的传动系统具有被布置成用于连接到驱动源的输入和被布置成用于连接到负载的输出。该传动系统包括传动装置。传动装置包括第一输入轴杆、连接至输出的第一输出轴杆、以及连接第一输入轴杆和第一输出轴杆的第一变速挡位、以及第二输入轴杆、连接至输出的第二输出轴杆、以及连接第二输入轴杆和第二输出轴杆的第二变速挡位。传动装置包括第一耦合构件和第二耦合构件,第一耦合构件被布置成用于以第一速度比将输入耦合至第一输入轴杆,第二耦合构件被布置成用于以第二速度比将输入耦合至第二输入轴杆。该第一和第二变速挡位一起包括多个传动挡位,其中传动挡位被布置成使得通过交替地接合第一耦合构件和第二耦合构件来实现藉由相应的第一、第二、第三、第四、第五和第六挡位的连续换挡。(A driveline for a vehicle has an input arranged for connection to a drive source and an output arranged for connection to a load. The transmission system includes a transmission. The transmission includes a first input shaft, a first output shaft connected to the output, and a first shift gear connecting the first input shaft and the first output shaft, and a second input shaft, a second output shaft connected to the output, and a second shift gear connecting the second input shaft and the second output shaft. The transmission comprises a first coupling member arranged for coupling the input to the first input shaft at a first speed ratio and a second coupling member arranged for coupling the input to the second input shaft at a second speed ratio. The first and second gear shift stages together comprise a plurality of transmission stages, wherein the transmission stages are arranged such that successive gear shifts by the respective first, second, third, fourth, fifth and sixth gear stages are achieved by alternately engaging the first coupling member and the second coupling member.)

车辆的传动系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的传动系统,该传动系统具有布置成用于连接至驱动源的输入和布置成用于连接至负载的输出。

发明背景

传动系统(transmission system)(诸如车辆的自动传动系统)是已知的。此类传动系统通常具有布置成用于连接至驱动源(诸如内燃机)的输入、以及布置成用于连接至负载(诸如车辆的传动系)的输出。一种类型的传动系统包括传动装置(transmission),该传动装置包括第一输入轴杆(shaft)、连接至输出的第一输出轴杆、以及在第一输入轴杆和第一输出轴杆之间的第一变速挡位(speed transforming gear)、以及第二输入轴杆、连接至输出的第二输出轴杆、以及在第二输入轴杆和第二输出轴杆之间的第二变速挡位。因此,不同的挡位(诸如第一挡位、第二挡位、第三挡位)可以与第一输入轴杆或第二输入轴杆相关联,并且可以被单独地选择。

WO2011/133033A1描述了一种传动系统,该传动系统包括:第一耦合构件,该第一耦合构件具有连接至输入的第一区段、以及连接至传动装置的第一输入轴杆的第二区段;以及第二耦合构件,该第二耦合构件具有连接至输入的第三区段、以及连接至传动装置的第二输入轴杆的第四区段。

一个目的是提供一种传动系统,该传动系统比已知的传动系统更具成本效益。替代地或附加地,一个目的是提供一种传动系统,该传动系统允许通过连续的挡位平稳地换挡。替代地或附加地,一个目的是提供一种在选择传动挡位方面灵活的传动系统。

更一般而言,一个目的是提供一种改进的或至少替代性的传动系统。

根据一个方面,提供了一种用于车辆的传动系统,诸如自动传动系统。传动系统具有被布置成用于连接至驱动源(例如内燃机和/或电动机)的输入。传动系统具有被布置成用于连接至负载(诸如车辆的车轮)的输出。传动系统包括传动装置。传动装置包括第一输入轴杆、连接至输出的第一输出轴杆、以及连接第一输入轴杆和第一输出轴杆的第一变速挡位。传动装置包括第二输入轴杆、连接至输出的第二输出轴杆、以及连接第二输入轴杆和第二输出轴杆的第二变速挡位。

在本文中,术语变速挡位被用来表示将相应输入轴杆处的转速变换成相应输出轴杆处的(更低、相等或更高的)转速的齿轮的组合(例如,齿轮对)。传动系统允许车辆被以不同的挡位操作,诸如倒挡、第一挡位、第二挡位、第三挡位、第四挡位、第五挡位等。每个变速挡位与一个或多个传动挡位相关联。在此,传动挡位表示致使传动装置以预定挡位运行的齿轮的组合(例如,齿轮对)。例如,第一传动挡位致使传动装置以第一挡位运行,第二传动挡位致使传动装置以第二挡位运行,等等。将理解的是,不同的传动挡位可共享一个或多个齿轮。例如,第一/第二传动挡位表示致使传动装置例如取决于传动系统的耦合构件的设置而以第一或第二挡位运行的齿轮的组合(例如,齿轮对)。

根据该方面,传动系统包括包含第一摩擦元件的第一耦合构件,该第一耦合构件具有连接至输入的第一区段和连接至传动装置的第一输入轴杆的第二区段。传动系统包括包含第二摩擦元件的第二耦合构件,该第二耦合构件具有连接至输入的第三区段和连接至传动装置的第二输入轴杆的第四区段。第一和/或第二变速挡位被定位在第一摩擦元件和第二摩擦元件之间。第一和/或第二变速挡位可以在传动系统的轴向方向上被定位在第一摩擦元件和第二摩擦元件之间。传动系统的轴向方向可以被定义为第一和/或第二摩擦元件的旋转轴的轴向方向。第一和/或第二变速挡位优选地被物理地定位在第一摩擦元件和第二摩擦元件之间。第一和/或第二变速挡位可以被定位在第一摩擦元件在其中延伸的平面和第二摩擦元件在其中延伸的平面之间的一个平面或多个平面处。这提供的优点在于,可以简化和/或使传动系统的各组件的机械布局更紧凑。

任选地,第一摩擦元件被布置在传动装置的第一端处,和/或第二摩擦元件被布置在传动装置的相对的第二端处,例如被布置在驱动源的一侧。

任选地,第一和/或第二耦合构件包括(例如是)摩擦离合器,诸如湿式或干式盘摩擦离合器。

任选地,第一和/或第二耦合构件包括(例如是)行星齿轮组(planetary gearset),其包括至少三个旋转构件和一个摩擦元件,诸如制动器。该至少三个旋转构件可包括恒星齿轮、行星架(planet carrier)和环形齿轮(ring gear)。

任选地,第一耦合构件包括行星齿轮组。第一耦合构件的第一区段可以与行星齿轮组的第一旋转构件相关联。第一耦合构件的第二区段可以与行星齿轮组的第二旋转构件相关联。行星齿轮组的第三旋转构件可以与第一摩擦元件(诸如摩擦制动器)相关联。

任选地,第一和/或第二耦合构件包括(例如是)行星齿轮组,其包括至少四个旋转构件和两个制动器。第一耦合构件的第一区段可以与行星齿轮组的第一旋转构件相关联。第一耦合构件的第二区段可以与行星齿轮组的第二旋转构件相关联。行星齿轮组的第三旋转构件可以与第一摩擦元件(诸如第一摩擦制动器)相关联。行星齿轮组的第四旋转构件可以与另外的摩擦元件(诸如第二摩擦制动器)相关联。

任选地,第一耦合构件包括行星齿轮组,而第二耦合构件则包括摩擦离合器。摩擦离合器可以被定位在传动系统的驱动源侧,诸如在传动系统的前端处,例如靠近引擎飞轮和/或传动装置的输入轴杆,并且行星齿轮组的摩擦元件可以被定位在传动系统的相对侧,例如在传动系统的后端处。在此,行星齿轮组的旋转构件可以被轴向地定位在行星齿轮组的摩擦离合器和摩擦制动器之间。第一和/或第二变速挡位可以在传动系统的轴向方向上被定位在行星齿轮组的旋转构件与摩擦制动器之间。行星齿轮组的第一旋转构件可被连接至输入。行星齿轮组的第二旋转构件可被连接至第一输入轴杆。行星齿轮组的第三旋转构件可被连接至第一摩擦元件。

行星齿轮组的旋转构件中的至少一者(例如行星齿轮组的恒星齿轮、行星架和环形齿轮)可以被定位在传动系统的一侧(例如驱动源侧),并且行星齿轮组的摩擦元件可以被定位在传动系统的相对侧。

任选地,行星齿轮组的旋转构件(诸如行星架)被直接地连接至第一或第二变速挡位的齿轮。因而,部件的数目可被减少。任选地,该旋转件被直接地连接到高传动挡位(例如第六或第七挡位或最高挡位)的齿轮。与其他传动挡位的齿轮相比,高挡位的这种齿轮可以具有大的半径。

任选地,行星齿轮组的至少一个旋转构件被至少部分地定位在第一或第二变速挡位的齿轮内部。因而紧凑的构造可以被实现。

任选地,第一和第二变速挡位分别包括径向地偏移(即具有不重合的轴杆)的输入齿轮和输出齿轮。任选地,第一和第二变速挡位各自包括一个或多个传动挡位。任选地,除倒挡外,每个传动挡位包括径向偏移的输入齿轮和输出齿轮。倒挡可以包括全都径向地偏移的输入齿轮、输出齿轮和中间齿轮。

任选地,第一和第二变速挡位没有行星齿轮组。任选地,第一和第二变速挡位包括被安装在相对于彼此静止的轴杆上的齿轮。

任选地,另外的耦合构件(诸如另外的离合器)位于第一和第二输入轴杆之间。该另外的耦合构件可接着例如使第一和第二输入轴杆彼此直接地耦合,而不使用另外的变速挡位。

任选地,第一和/或第二变速挡位包括倒挡。任选地,倒挡不使传动装置的第一输入轴杆与第一输出轴杆之间的旋转方向倒转。第二变速挡位可包括直接地耦合至倒挡的传动挡位,例如第二挡位。此外,倒挡的齿轮可以与直接耦合的传动挡位的齿轮相啮合。这允许减少部件的数目和/或减少较大齿轮的数目和/或紧凑的构造。

根据一个方面,提供了一种用于车辆的传动系统,诸如自动传动系统。传动系统具有被布置成用于连接至驱动源(例如内燃机和/或电动机)的输入。传动系统具有被布置成用于连接至负载(诸如车辆的车轮)的输出。传动系统包括传动装置。传动装置包括第一输入轴杆、连接至输出的第一输出轴杆、以及连接第一输入轴杆和第一输出轴杆的第一变速挡位。传动装置包括第二输入轴杆、连接至输出的第二输出轴杆、以及连接第二输入轴杆和第二输出轴杆的第二变速挡位。

根据该方面,传动系统包括第一耦合构件,该第一耦合构件被布置成用于以第一速度比将输入选择性地耦合至第一输入轴杆。因此,任选地,除了将输入耦合到第一输入轴杆,第一耦合构件还可以将输入处的转速变换成第一输入轴杆处的(更低、相等或更高的)转速。传动系统包括第二耦合构件,该第二耦合构件被布置成用于以第二速度比将输入选择性地耦合至第二输入轴杆。因此,任选地,除了将输入耦合到第二输入轴杆,第二耦合构件还可以将输入处的转速变换成第二输入轴杆处的(更低、相等或更高的)转速。第一速度比不同于第二速度比。因此,第一或第二耦合构件中的至少一者被布置成用于将输入处的转速变换成相应的第一或第二输入轴杆处的(更低、相等或更高的)转速。

第一和第二变速挡位一起包括多个传动挡位。传动挡位被布置成使得通过交替地接合第一耦合构件和第二耦合构件来实现藉由相应的第一、第二、第三、第四、第五和第六挡位的连续换挡。这允许平稳的换挡,而无需在维持扭矩的情况下将中间挡位切换到下一挡位。

任选地,第一和第二变速挡位一起包括一组传动挡位。该组传动挡位的每个传动挡位包括输入齿轮和输出齿轮。输入齿轮被连接或可连接至第一或第二输入轴杆。输出齿轮被连接或可连接至第一或第二输出轴杆。第一和第二变速挡位一起包括联接挡位(linking gear),该联接挡位包括被旋转地耦合至第二联接齿轮的第一联接齿轮。将领会,联动挡位可以被第一变速挡位、被第二变速挡位所包括或者被第一和第二变速挡位共同地包括。第一联接齿轮与该组传动挡位的第一传动挡位的齿轮相啮合,而第二联接齿轮则与该组传动挡位的第二传动挡位的齿轮相啮合。

根据一个方面,提供了一种用于车辆的传动系统,该传动系统具有布置成用于连接至驱动源的输入和布置成用于连接至负载的输出。传动系统包括传动装置。传动装置包括第一输入轴杆、连接至输出的第一输出轴杆、以及连接第一输入轴杆和第一输出轴杆的第一变速挡位。传动装置包括第二输入轴杆、连接至输出的第二输出轴杆、以及连接第二输入轴杆和第二输出轴杆的第二变速挡位。传动系统包括第一耦合构件,该第一耦合构件被布置成用于以第一速度比将输入选择性地耦合至第一输入轴杆。传动系统包括第二耦合构件,该第二耦合构件被布置成用于以第二速度比将输入选择性地耦合至第二输入轴杆,其中第一和第二速度比不同。第一和第二变速挡位一起包括一组传动挡位,每个传动挡位包括输入齿轮和输出齿轮,其中输入齿轮被连接或可连接到第一或第二输入轴杆,并且输出齿轮被连接或可连接到第一或第二输出轴杆。第一和第二变速挡位一起包括联接挡位,该联接挡位包括被旋转地耦合至第二联接齿轮的第一联接齿轮。第一联接齿轮与该组传动挡位的第一传动挡位的齿轮相啮合,而第二联接齿轮则与该组传动挡位的第二传动挡位的齿轮相啮合。

任选地,第一联接挡位与该组传动挡位的第一传动挡位的输出齿轮相啮合,而第二联接齿轮则与该组传动挡位的第二传动挡位的输出齿轮相啮合。任选地,第一联接挡位与该组传动挡位的第一传动挡位的输入齿轮相啮合,而第二联接齿轮则与该组传动挡位的第二传动挡位的输入齿轮相啮合。

任选地,该组传动挡位的第一传动挡位是前进挡位,并且该组传动挡位的第二传动挡位是前进挡位。替代地,该组传动挡位的第一传动挡位是前进挡位,并且该组传动挡位的第二传动挡位是倒挡。

任选地,第一联接齿轮和第二联接齿轮两者被安装于公共联接轴杆。

任选地,第一联接齿轮与第一/第二传动挡位的齿轮相啮合,并且第二联接齿轮与第四传动挡位的齿轮相啮合。

任选地,该组传动挡位的一传动挡位的输入齿轮和输出齿轮被径向地偏移。

任选地,该组传动挡位的每个传动挡位包括径向偏移的输入齿轮和输出齿轮。

任选地,第一耦合构件被布置成用于将输入耦合到第一输入轴杆,同时在耦合的情况下降低转速。任选地,第二耦合构件被布置成用于将输入耦合到第二输入轴杆,同时在耦合的情况下维持转速。第一耦合构件可以被布置成用于以相对于输入的转速在大于1和2之间的因子减小第一输入轴杆的转速。任选地,该因子在1.2和1.7之间。任选地,该因子在1.3和1.5之间。

根据一个方面,提供了一种用于车辆的传动系统,诸如自动传动系统。传动系统具有被布置成用于连接至驱动源(例如内燃机和/或电动机)的输入。传动系统具有被布置成用于连接至负载(诸如车辆的车轮)的输出。传动系统包括传动装置。传动装置包括第一输入轴杆、连接至输出的第一输出轴杆、以及连接第一输入轴杆和第一输出轴杆的第一变速挡位。传动装置包括第二输入轴杆、连接至输出的第二输出轴杆、以及连接第二输入轴杆和第二输出轴杆的第二变速挡位。第一变速挡位包括倒挡。第二变速挡位包括耦合至(例如,直接地耦合至)倒挡的挡位,例如第二挡位。此外,倒挡的齿轮可以与直接耦合的传动挡位的齿轮相啮合。

任选地,第二变速挡位包括直接耦合至倒挡的(例如,第五挡位的)齿轮,以用于形成附加挡位,例如第二挡位。

任选地,第一和/或第二变速挡位包括(例如前进)传动挡位(例如第四和/或第五传动挡位),其被耦合到倒车传动挡位,以便形成附加的(例如前进)传动挡位,诸如第一和/或第二传动挡位。

根据一个方面,提供了一种用于车辆的传动系统,该传动系统具有布置成用于连接至驱动源的输入和布置成用于连接至负载的输出。传动系统包括传动装置。传动装置包括第一输入轴杆、连接至输出的第一输出轴杆、以及连接第一输入轴杆和第一输出轴杆的第一变速挡位。传动装置包括第二输入轴杆、连接至输出的第二输出轴杆、以及连接第二输入轴杆和第二输出轴杆的第二变速挡位。第一变速挡位包括倒车传动挡位。前进挡位使用倒车传动挡位的至少一个齿轮来形成。

任选地,附加(例如前进)挡位使用前进传动挡位的至少一个齿轮和倒车传动挡位的至少一个齿轮来形成。任选地,附加挡位使用安装在附加轴杆上的一个或多个附加齿轮来形成,该附加轴杆被安装成与第一和第二输入轴杆和/或第一和第二输出轴杆径向地偏移。

任选地,倒挡经由耦合构件连接至第一输入轴杆和/或第一输出轴杆。

任选地,传动系统包括第一挡位、第二挡位、第四挡位和第五挡位,其中第一和第二挡位的齿轮被安装在公共轴杆上。

任选地,传动系统包括被连接在传动系统的输入和第二耦合构件之间的初始耦合构件,诸如摩擦元件。附加机器可以被连接到初始耦合构件的输出和第二耦合构件的输入。初始耦合构件使得能够将传动装置耦合到驱动源和/或附加机器。驱动源可以例如是内燃机。附加机器可以是电机,诸如电动机或发电机。因此,初始耦合构件可以例如使得能够选择内燃机、或电机(例如,电动机)或者内燃机和电机两者。

任选地,初始耦合构件和/或第二耦合构件轴向地位于附加机器内。例如,电动机可以与初始耦合构件同心地布置。

任选地,附加机器被定位成相对于初始耦合构件径向地偏移。附加机器可以例如经由一个或多个挡位被耦合到初始耦合构件。

任选地,初始耦合构件通常是打开的,因此驱动源不与未经致动的初始耦合相接合。

任选地,第二耦合构件被布置成用于经由轴向推力轴承的致动。

行星齿轮组可存在于位于传动装置的传动装置壳体与附接到传动装置壳体的外部的分隔件(partition)之间的空间中。然而,优选地,行星齿轮组不存在于位于传动装置壳体与附接到传动装置壳体的外部的分隔件之间的空间中。行星齿轮组可位于传动装置壳体内部,其中行星齿轮组可位于通过分隔件(如果有的话)与传动装置分开的子空间中。行星齿轮组也可以在分开的湿空间或干空间中位于传动装置壳体的外部。

行星齿轮组和传动装置的传动比可以被选择成使得传动系统的最低前进挡位可以通过关闭行星齿轮组的摩擦元件来被获得。

任选地,行星齿轮组的第一和第二旋转构件借助于第二耦合构件和与其串联连接的另外的耦合构件(诸如另外的摩擦离合器)彼此直接耦合,而无需使用另外的变速挡位。该另外的耦合构件可接着位于第一和第二输入轴杆之间的传动装置中。该另外的耦合构件可接着使第一和第二输入轴杆彼此直接地耦合,而不使用另外的变速挡位。

根据一个方面,提供了一种包括如上文所描述的传动系统的车辆。

根据一个方面,提供了一种用于操作车辆的传动系统的方法。传动系统具有被布置成用于连接到驱动源的输入和被布置成用于连接到负载的输出。传动系统包括传动装置。传动装置包括第一输入轴杆、连接至输出的第一输出轴杆、以及连接第一输入轴杆和第一输出轴杆的第一变速挡位。传动装置包括第二输入轴杆、连接至输出的第二输出轴杆、以及连接第二输入轴杆和第二输出轴杆的第二变速挡位。传动系统包括第一耦合构件,该第一耦合构件被布置成用于以第一速度比将输入耦合至第一输入轴杆。传动系统包括第二耦合构件,该第二耦合构件被布置成用于以第二速度比将输入耦合至第二输入轴杆。第一和第二速度比不同。第一和第二变速挡位包括多个传动挡位。传动挡位被布置成使得通过交替地接合第一耦合构件和第二耦合构件来实现藉由相应的第一、第二、第三、第四、第五和第六挡位的连续换挡。该方法包括通过交替地接合第一耦合构件和第二耦合构件来实现藉由相应的第一、第二、第三、第四、第五和第六挡位的连续换挡。

根据一个方面,提供了一种用于操作车辆的传动系统的方法。传动系统具有被布置成用于连接到驱动源的输入和被布置成用于连接到负载的输出。传动系统包括传动装置。传动装置包括第一输入轴杆、连接至输出的第一输出轴杆、以及连接第一输入轴杆和第一输出轴杆的第一变速挡位。传动装置包括第二输入轴杆、连接至输出的第二输出轴杆、以及连接第二输入轴杆和第二输出轴杆的第二变速挡位。传动系统包括第一耦合构件,该第一耦合构件被布置成用于以第一速度比将输入耦合至第一输入轴杆。传动系统包括第二耦合构件,该第二耦合构件被布置成用于以第二速度比将输入耦合至第二输入轴杆。第一和第二速度比不同。第一和第二变速挡位一起包括一组传动挡位,每个传动挡位包括输入齿轮和输出齿轮,其中输入齿轮被连接或可连接到第一或第二输入轴杆,并且输出齿轮被连接或可连接到第一或第二输出轴杆。第一和第二变速挡位一起包括联接挡位,该联接挡位包括被旋转地耦合到第二联接齿轮的第一联接齿轮,其中第一联接齿轮与该组传动挡位的第一传动挡位的齿轮相啮合,而第二联接齿轮则与该组传动挡位的第二传动挡位的齿轮相啮合。

根据一个方面,提供了一种用于操作车辆的传动系统的方法。传动系统包括被布置成用于连接到驱动源的输入和被布置成用于连接到负载的输出。传动系统包括传动装置。传动装置包括第一输入轴杆、连接至输出的第一输出轴杆、以及连接第一输入轴杆和第一输出轴杆的第一变速挡位。传动装置包括第二输入轴杆、连接至输出的第二输出轴杆、以及连接第二输入轴杆和第二输出轴杆的第二变速挡位。传动系统包括包含第一摩擦元件的第一耦合构件,该第一耦合构件具有连接至输入的第一区段和连接至传动装置的第一输入轴杆的第二区段。传动系统包括包含第二摩擦元件的第二耦合构件,该第二耦合构件具有连接至输入的第三区段和连接至传动装置的第二输入轴杆的第四区段。第一和/或第二变速挡位被轴向地定位在第一摩擦元件和第二摩擦元件之间。

根据一个方面,提供了一种用于操作车辆的传动系统的方法。传动系统包括被布置成用于连接到驱动源的输入和被布置成用于连接到负载的输出。传动系统包括传动装置。传动装置包括第一输入轴杆、连接至输出的第一输出轴杆、以及连接第一输入轴杆和第一输出轴杆的第一变速挡位。传动装置包括第二输入轴杆、连接至输出的第二输出轴杆、以及连接第二输入轴杆和第二输出轴杆的第二变速挡位。第一变速挡位包括倒挡。该方法包括通过驱动与倒挡的齿轮耦合且与第一或第二输出轴杆连接的齿轮来形成前进挡位。

根据一个方面,提供了一种用于操作车辆的传动系统的方法。传动系统包括被布置成用于连接到驱动源的输入和被布置成用于连接到负载的输出。传动系统包括传动装置。传动装置包括第一输入轴杆、连接至输出的第一输出轴杆、以及连接第一输入轴杆和第一输出轴杆的第一变速挡位。传动装置包括第二输入轴杆、连接至输出的第二输出轴杆、以及连接第二输入轴杆和第二输出轴杆的第二变速挡位。第一变速挡位包括倒车传动挡位。该方法包括使用倒车传动挡位的至少一个齿轮形成前进挡位。

将领会,上述方面、特征和选项中的任何一者或多者可以被组合。将领会,鉴于诸方面中的一者描述的任何一个选项可以被等同地应用于任何其他方面。还将清楚的是,鉴于传动系统描述的所有方面、特征和选项均等同地适用于车辆和方法。

附图简述

将基于在附图中表示的示例性实施例来进一步阐明本发明。示例性实施例通过非限制性说明给出。需要注意,附图仅是通过非限制性示例给出的本发明的各实施例的示意表示。

在附图中:

图1示出了传动系统的示意图;

图2示出了传动系统的示意图;

图3示出了传动系统的示意图;

图4示出了传动系统的示意图;

图5a和5b示出了传动系统的示意图;

图6a和6b示出了传动系统的示意图;

图7a-7k示出了换挡序列的示意表示;

图8a-8d示出了传动系统的示意图;

图9a和9b示出了传动系统的示意图;

图10a-10k示出了换挡序列的示意表示;

图11a-11d示出了传动系统的示意图;

图12示出了传动比的示意曲线图;

图13示出了传动系统的一实施例的示意图;

图14示出了用于传动系统的控制策略的示意图;以及

图15示出了用于传动系统的控制策略的示意图。

详细描述

图1示出了用于车辆的传动系统1的示意表示。传动系统1包括输入2。此处,输入2被连接至驱动源A。传动系统1包括输出4。此处,输出4被连接至负载L。在该示例中,驱动源A是内燃机。在该示例中,负载L由车辆的车轮形成。负载L可以例如借助于差速齿轮(differential gear)6连接到输出4。

传动系统1包括传动装置8。传动装置8具有传动装置壳体10。传动装置8具有第一输入轴杆12和第二输入轴杆14。传动装置具有被连接到输出4的第一输出轴杆16和第二输出轴杆17。在该示例中,第一输出轴杆16被刚性地连接到第二输出轴杆17。在此,第一输出轴杆16与第二输出轴杆17是一体的。

传动系统1进一步包括第一耦合构件18和第二耦合构件20。在该示例中,第一耦合构件18包括行星齿轮组22。行星齿轮组22包括三个旋转构件24、26、28。在此由环形齿轮形成的第一旋转构件24被连接到输入2。在此由行星架形成的第二旋转构件26被连接到第一输入轴杆12。在此由恒星齿轮形成的第三旋转构件28被连接到第一摩擦元件30。在此,第一摩擦元件30是摩擦制动器B,诸如湿式或干式盘摩擦制动器,其例如是通常打开的。

当第三旋转构件28被制动时,第一旋转构件24和第二旋转构件26之间的传动比在一和二的值之间被找到,朝输出迟滞。在该示例中,行星齿轮组22和传动装置8的传动比被选择成使得传动系统1的最低前进挡位可以通过关闭制动器B来获得。

在此,行星齿轮组22不位于被固定到传动装置壳体10的湿空间中,在该实施例中,行星齿轮组22是油脂润滑的齿轮组。

在该示例中,第二耦合构件20包括第二摩擦元件32。此处,第二耦合构件20由摩擦离合器C形成。离合器C包括连接到输入2的第一区段34和连接到第二输入轴杆14的第二区段36。在此,离合器C是湿式或干式盘摩擦离合器,其通常借助于弹簧力来被关闭。第二耦合构件可以被布置成用于经由轴向推力轴承的致动。

因而,第一耦合构件将输入2选择性地耦合至第一输入轴杆12。如果第一耦合构件将输入2耦合至第一输入轴杆12,则第一耦合构件在降低转速的情况下将输入2耦合至第一输入轴杆12。在此,第一输入轴杆12的转速以相对于输入2的转速在大于一以及二之间的因子来被缩减。该因子可以例如在1.2和1.7之间,优选地在1.3和1.5之间。在此,第二耦合构件20是直接耦合,该直接耦合将输入2选择性地耦合到第二输入轴杆14,同时在耦合的情况下维持转速。更一般地,第一耦合构件18以第一速度比将输入2耦合至第一输入轴杆12,并且第二耦合构件20以第二速度比将输入2耦合至第二输入轴杆14,其中第一和第二速度比不同。

第一变速挡位38连接第一输入轴杆12和第一输出轴杆16。第二变速挡位40连接第二输入轴杆14和第二输出轴杆17。

如可在图1中看到的,第一耦合构件18被定位在传动系统1的第一端42处。第二耦合构件20被定位在传动系统1的相对的第二端44处。在此,第一端42被定位在驱动源A的一侧。在此,第一变速挡位38和第二变速挡位40被定位成轴向地介于第一耦合构件18和第二耦合构件20之间。更一般地,第一和第二变速挡位38、40被定位成轴向地介于第一摩擦元件30,B和第二摩擦元件32,C之间。这允许传动系统的紧凑构造。传动系统可以不太复杂,因为无轴杆贯穿恒星齿轮28。第一摩擦元件30在第一端42处的位置允许容易的冷却/润滑和/或接入。旋转构件24、26、28在第一端42处的位置允许容易的接入。

图1的示例包括另外的耦合构件46,此处是摩擦离合器。该另外的耦合构件46被定位成用于耦合第一输入轴杆12和第二输入轴杆14。

图1的示例包括第一选择耦合构件48(此处为摩擦离合器)和第二选择耦合构件50(此处为摩擦离合器)。在该示例中,第一选择耦合构件48经由倒车传动挡位52或经由第六/第七传动挡位54将第一输入轴杆12选择性地耦合至第一输出轴杆16。在该示例中,第二选择耦合构件50经由第四/第五传动挡位56或经由第一/第二传动挡位58将第二输入轴杆14选择性地耦合至第二输出轴杆17。此处,第一变速挡位38包括倒车变速挡位52、第六/第七变速挡位54和第三传动挡位60。此处,第二变速挡位40包括第四/第五传动挡位56和第一/第二传动挡位58。将领会,倒车传动挡位52包括中间齿轮53,以用于产生与其他传动挡位相反的旋转方向。

变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被关闭以耦合第一和第二输入轴杆,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第一/第二变速挡位58耦合到第二输出轴杆17,则第一/

第二变速挡位58形成第一挡位。

变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第一/第二传动挡位58耦合至第二输出轴杆17,则第一/第二传动挡位58形成第二挡位。

变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,并且另外的耦合构件46被关闭以将第三传动挡位60耦合至第一输入轴杆,则第三传动挡位60形成第三挡位。

变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被关闭以耦合第一和第二输入轴杆,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第四/第五变速挡位56耦合到第二输出轴杆17,则第四/第五变速挡位56形成第四挡位。

变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被关闭以耦合第一和第二输入轴杆,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第四/第五传动挡位56耦合至第二输出轴杆17,则第四/第五传动挡位56形成第五挡位。

变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第六/第七传动挡位54耦合到第一输出轴杆16,则第六/第七传动挡位54形成第六挡位。

变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第六/第七传动挡位54耦合至第一输出轴杆16,则第六/第七传动挡位54形成第七挡位。

变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,并且第一选择耦合构件48被关闭以将倒车传动挡位52耦合到第一输出轴杆16,则倒车变速挡位52形成倒挡。

图2示出了用于车辆的传动系统1的示意表示。图2所示的传动系统1与图1所示的传动系统的不同之处在于,第一耦合构件18被定位在传动系统1的第二端44处,并且第二耦合构件20被定位在传动系统1的第一端42处。在图2的示例中,第一摩擦元件30被定位成轴向地介于旋转构件24、26、28与第一和第二变速挡位38、40之间。

图3示出了用于车辆的传动系统1的示意表示。图3所示的传动系统1与图1所示的传动系统的不同之处在于,第一耦合构件18被定位在传动系统1的第二端44处,并且第二耦合构件20被定位在传动系统1的第一端42处。在图3的示例中,旋转构件24、26、28被定位成轴向地介于第一摩擦元件30与第一和第二变速挡位38、40之间。

图4示出了用于车辆的传动系统1的示意表示。在图4的示例中,传动系统1的第一耦合构件18包括行星齿轮组22。此处,行星齿轮组22包括四个旋转构件24、26、28、29。在此,第一旋转构件24由环形齿轮形成。在此,第二旋转构件26由行星架形成。在此,第三旋转构件28由第一恒星齿轮形成。在此,第四旋转构件29由第二恒星齿轮形成。第四旋转构件29被连接至第三输入轴杆13。在该示例中,第一旋转构件24被连接至输入。第二旋转构件26被连接至第一输入轴杆12。第三旋转构件28被连接至第一摩擦元件30。第四旋转构件被连接至第三摩擦元件31。在此,第一摩擦元件30是第一摩擦制动器B1,诸如湿式或干式盘摩擦制动器,其例如是通常打开的。在此,第三摩擦元件31是第二摩擦制动器B2,诸如湿式或干式盘摩擦制动器,其例如是通常打开的。

在此,第一和第二变速挡位38、40被定位成轴向地介于一方面的第一和第三摩擦元件30、31及另一方面的第二摩擦元件32之间。在该示例中,第二摩擦元件32被定位成轴向地介于旋转构件与第一摩擦元件之间。将领会,在其中行星齿轮组包括三个旋转构件和一个摩擦元件的实施例中,这也是可能的。

将领会,在图1、2或3所示的示例中,行星齿轮组还可以设置有至少四个旋转构件以及第一摩擦元件30和第三摩擦元件31。在此类实施例中,传动挡位的数目可以是十个加上倒挡。

在图4的示例中,如果第一制动器30被关闭并且第一选择耦合构件被关闭以将第一变速挡位38耦合到第一输出轴杆16,则第一挡位被形成。如果第二制动器31被关闭并且第一选择耦合构件48被关闭以将第一变速挡位38耦合到第一输出轴杆16,则第二挡位被形成。如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被关闭以将第二输入轴杆14耦合至第一输入轴杆12,并且第一选择耦合构件被关闭以将第一变速挡位38耦合至第一输出轴杆16,则第三挡位被形成。如果第一制动器30被关闭,另外的耦合构件46被关闭以耦合第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且第一选择耦合构件被关闭以将第二变速挡位40耦合到第二输出轴杆17,则第四挡位被形成。如果第二制动器31被关闭,另外的耦合构件46被关闭以耦合第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第二变速挡位40耦合到第二输出轴杆17,则第五挡位被形成。如果第二耦合构件20被关闭并且第一选择耦合构件被关闭以将第二变速挡位40耦合到第二输出轴杆17,则第六挡位被形成。

在该示例中,省略了倒挡,以免模糊附图。将领会,图4所示的传动系统1可以包括倒挡。

图5a示出了用于车辆的传动系统1的示意表示。图5b示出了图5a的传动系统的功能表示。在图5a和5b的示例中,另外的耦合构件46被定位成用于耦合46a第一输入轴杆12和第二输入轴杆14。该另外的耦合构件46被进一步布置成将倒车传动挡位52选择性地耦合46b到第一输入轴杆12。在图5a和图5b的示例中,第一选择耦合构件48经由第三传动挡位60将第一输入轴杆12选择性地耦合48a至第一输出轴杆16,或者经由第六/第七传动挡位54将第一输入轴杆12耦合48b至第一输出轴杆16。在该示例中,第二选择耦合构件50经由第四/第五传动挡位56将第二输入轴杆14选择性地耦合至第二输出轴杆17,或者经由倒车传动挡位52将第一输入轴杆12耦合50b至第二输出轴杆17。

在此,第一耦合构件18也将输入2选择性地耦合到第一输入轴杆12,同时在耦合的情况下降低转速。第二耦合构件20将输入2选择性地耦合到第二输入轴杆14,同时在耦合的情况下维持转速。在此,第一输入轴杆12的转速以相对于输入2的转速在大于一以及二之间的因子来被缩减。该因子可以例如在1.2和1.7之间,优选地在1.3和1.5之间。更一般地,第一耦合构件18以第一速度比将输入2耦合至第一输入轴杆12,并且第二耦合构件20以第二速度比将输入2耦合至第二输入轴杆14,其中第一和第二速度比不同。

变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被关闭以耦合46a第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且第二选择耦合构件50被关闭以将倒车传动挡位52耦合50b到第二输出轴杆17,则第一挡位被形成。将领会,第一挡位使用第四/第五传动挡位56、第一/第二传动挡位58以及倒车传动挡位52的齿轮来形成。在该示例中,第一挡位使用第一耦合构件18和第四/第五传动挡位56的齿轮56a、56b、第一/第二传动挡位58的齿轮58a、58b以及倒车传动挡位52的齿轮52b来形成。

变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被关闭以耦合46a第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且第二选择耦合构件50被关闭以将倒车传动挡位52耦合50b至第二输出轴杆17,则第二挡位被形成。将领会,第二挡位使用第四/第五传动挡位56、第一/第二传动挡位58以及倒车传动挡位52的齿轮来形成。在该示例中,第二挡位使用第二耦合构件20和第四/第五传动挡位56的齿轮56a、56b、第一/第二传动挡位58的齿轮58a、58b以及倒车传动挡位52的齿轮52b来形成。

变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第三传动挡位60耦合48a到第一输出轴杆16,则第三挡位被形成。在该示例中,第三挡位使用第一耦合构件18和第三传动挡位60的齿轮60a、60b来形成。

变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被关闭以耦合46a第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第四/第五传动挡位56耦合50a到第二输出轴杆17,则第四挡位被形成。在该示例中,第四挡位使用第一耦合构件18和第四/第五传动挡位56的齿轮56a、56b来形成。

变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被关闭以耦合46a第一和第二输入轴杆,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第四/第五传动挡位56耦合50a至第二输出轴杆17,则第五挡位被形成。在该示例中,第五挡位使用第二耦合构件20和第四/第五传动挡位56的齿轮56a、56b来形成。

变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第六/第七传动挡位54耦合48b到第一输出轴杆16,则第六挡位被形成。在该示例中,第六挡位使用第一耦合构件18和第六/第七传动挡位54的齿轮54a、54b来形成。

变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第六/第七传动挡位54耦合48b至第一输出轴杆16,则第七挡位被形成。在该示例中,第六挡位使用第二耦合构件20和第六/第七传动挡位54的齿轮54a、54b来形成。

变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被关闭以将倒车传动挡位52耦合46b至第一输入轴杆12,并且第二选择耦合构件50被关闭以将倒车传动挡位52耦合50b至第二输出轴杆16,则倒挡被形成。在该示例中,倒挡使用第一耦合构件和倒车传动挡位52的齿轮52a、53和52b来形成。

如从图5a和5b可以看出,在该示例中,第二变速挡位40包括传动挡位,在此为第四/第五传动挡位56,其被耦合至倒车传动挡位52以供形成附加挡位,在此为第一和第二挡位。在该示例中,第四/第五传动挡位56经由第一/第二传动挡位58的附加齿轮58a、58b来被耦合至倒车传动挡位52。在该示例中,附加齿轮58a、58b被安装到附加轴杆58c。附加齿轮58a、58b和附加轴杆58c形成联接挡位58。此处,联接挡位58将第四/第五传动挡位56和倒车传动挡位52相联接。在此,联接挡位58允许形成第一/第二传动挡位。在此,附加轴杆58c被安装成与第一和第二输入轴杆12、14以及第一和第二输出轴杆16、17径向地偏移。

此处,行星齿轮组22的第二旋转构件26被直接地连接至齿轮59,这里是第六/第七传动挡位58的齿轮54a。在该示例中,行星齿轮组22被齿轮59部分地包围。在此,齿轮59被选择为传动系统1中最大的齿轮。

图6a示出了用于车辆的传动系统1的示意表示。图6b示出了图6a的传动系统的功能表示。可以看出,图6a和6b的传动系统与图5a和5b的传动系统的不同之处在于,中间齿轮53已被省略,并且齿轮52a’和52b’直接啮合。作为结果,齿轮52a’、52b’在该示例中用作前进挡位,而不是用作倒挡。如果需要,则可以向图6a和6b的传动系统添加倒车传动挡位。这样的倒挡可以例如根据图1、2、3、4、5a,5b或其他方面的描述进行设计。

将领会,在图6a、6b中,齿轮被分配给与在图5a、5b中不同的传动挡位。因此,为了清楚起见,在图6a和图6b的描述中,相对于齿轮和传动挡位在传动系统1中的功能来使用它们的名称。在图6a、6b中,齿轮和对应的传动挡位根据它们在传动系统1中的位置被编号。其中,图6a、6b中的齿轮和传动挡位用与图5a、5b中相同的附图标记来指示,并带有附加的撇号。

在该示例中,各个齿轮的尺寸可以与图5a所示的示例中的那些齿轮的尺寸不同。在图5a中,齿轮52b小于齿轮56b。将领会,在图5a中,齿轮52a、56a、58a和58b的尺寸被设置成与齿轮52b和56b相匹配。在图6a中,齿轮56b’小于齿轮52b’。将领会,在图6a中,齿轮52a’、56a’、58a’和58b’的尺寸被设置成与齿轮52b’和56b’相匹配。

在图6a和6b的示例中,另外的耦合构件46被定位成用于耦合46a第一输入轴杆12和第二输入轴杆14。该另外的耦合构件46被进一步布置成将第四传动挡位52’选择性地耦合46b到第一输入轴杆12。在图6a和图6b的示例中,第一选择耦合构件48经由第三传动挡位60’将第一输入轴杆12选择性地耦合48a至第一输出轴杆16,或者经由第五/第六/第七传动挡位54’将第一输入轴杆12耦合48b至第一输出轴杆16。在该示例中,第二选择耦合构件50经由第一/第二传动挡位56’将第二输入轴杆14选择性地耦合至第二输出轴杆17,或者经由第四传动挡位52’将第一输入轴杆12耦合50b至第二输出轴杆17。

在此,第一耦合构件18也将输入2选择性地耦合到第一输入轴杆12,同时在耦合的情况下降低转速。第二耦合构件20将输入2选择性地耦合到第二输入轴杆14,同时在耦合的情况下维持转速。在此,第一输入轴杆12的转速以相对于输入2的转速在大于一以及二之间的因子来被缩减。该因子可以例如在1.2和1.7之间,优选地在1.3和1.5之间。更一般地,第一耦合构件18以第一速度比将输入2耦合至第一输入轴杆12,并且第二耦合构件20以第二速度比将输入2耦合至第二输入轴杆14,其中第一和第二速度比不同。

还参考图7a,变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被关闭以将第四传动挡位52’耦合46b至第一输入轴杆12,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第一/第二传动挡位56’耦合50a至第二输出轴杆17,则第一挡位被形成。将领会,第一挡位使用第四传动挡位52’以及第一/第二传动挡位56’的齿轮来形成。在该示例中,第一挡位使用下列各项来形成:第一耦合构件18和第四传动挡位52’的齿轮52a’、52b’,联接挡位58’的第一联接齿轮58a’、联接轴杆58c’和第二联接齿轮58b’、以及第一/第二传动挡位56’的齿轮56b’。将领会,包括传动系统1的车辆可以在第一耦合构件18的制动器30上被启动。

为了从第一挡位切换到第二挡位,第一耦合构件18可被解耦和,并且第二耦合构件20可被耦合。

还参考图7b,变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被设置成解耦和第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第一/第二传动挡位56’耦合50a至第二输出轴杆17,则第二挡位被形成。将领会,第二挡位使用第一/第二传动挡位56’的齿轮来形成。在该示例中,第一挡位使用第二耦合构件20和第一/第二传动挡位56’的齿轮56a’、56b’来形成。

在从第二挡位切换到第三挡位之前,可以通过在该另外的耦合构件46处解耦和第四传动挡位52’和第一输入轴杆12,并且通过在第一选择耦合构件48处将第三传动挡位60’耦合48a至第一输出轴杆16来预选择第三挡位(参见图7c)。为了从第二挡位切换到第三挡位,第二耦合构件20可被解耦和,并且第一耦合构件18可被耦合。

还参考图7d,变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第三传动挡位60’耦合48a到第一输出轴杆16,则第三挡位被形成。在该示例中,第三挡位使用第一耦合构件18和第三传动挡位60’的齿轮60a’、60b’来形成。

在从第三挡位切换到第四挡位之前,可以通过在第二选择耦合构件50处将第四传动挡位52’耦合50b到第二输出轴杆17来预选择第四挡位(参见图7e)。为了从第三挡位切换到第四挡位,第一耦合构件18可被解耦和,并且第二耦合构件20可被耦合。

还参考图7f,变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被设置成解耦和第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第四传动挡位52’耦合50b至第二输出轴杆17,则第四挡位被形成。在该示例中,第四挡位使用第二耦合构件20和第一/第二传动挡位56’的齿轮56a’、56b’、联接挡位58’的齿轮58a’、58b’以及第四传动挡位52’的齿轮52b’来形成。

在从第四挡位切换到第五挡位之前,可以通过在第一选择耦合构件48处将第五/第六/第七传动挡位54’耦合48b到第一输出轴杆16来预选择第五挡位(参见图7g)。为了从第四挡位切换到第五挡位,第二耦合构件20可被解耦和,并且第一耦合构件18可被耦合。

还参考图7h,变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被设置成解耦合第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第五/第六/第七传动挡位54’耦合48b到第一输出轴杆16,则第五挡位被形成。在该示例中,第五挡位使用第一耦合构件18和第五/第六/第七传动挡位54’的齿轮54a’、54b’来形成。

在从第五挡位切换到第六挡位之前,可以通过在该另外的耦合构件46处耦合46a第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且在第二选择耦合构件50处将第四传动挡位52'从第二输出轴杆17解耦和来预选择第六挡位(参见图7i)。为了从第五挡位切换到第六挡位,第一耦合构件18可被解耦和,并且第二耦合构件20可被耦合。

还参考图7j,变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第五/第六/第七传动挡位54’耦合48b至第一输出轴杆16,则第六挡位被形成。在该示例中,第六挡位使用第二耦合构件20和第五/第六/第七传动挡位54’的齿轮54a’、56b’来形成。

为了从第六挡位切换到第七挡位,该另外的耦合构件46可以被设置成用于解耦和第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且将第四传动挡位52’耦合46b到第一输入轴杆12(参见图7k)。变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被关闭以将第五/第六/第七传动挡位54’耦合46b到第一输入轴杆12,第一选择耦合构件48被关闭以将第五/第六/第七传动挡位54’耦合48b到第一输出轴杆16,并且第二选择耦合构件50被设置成将第四传动挡位52’和第一/第二传动挡位56’从第二输出轴杆解耦和,则第七挡位被形成。在该示例中,第七挡位使用第二耦合构件20和第一/第二传动挡位56’的齿轮56a’、56b’、联接挡位58’的齿轮58a’、58b’、第四传动挡位52’的齿轮52a’、52b’以及第五/第六/第七传动挡位54’的齿轮54a’、54b’来形成。

将领会,在上文中,通过交替地接合第一耦合构件18和第二耦合构件20来实现图6a和6b的传动系统1藉由相应的第一、第二、第三、第四、第五和第六挡位进行换挡。这允许平稳的换挡,而无需在维持扭矩的情况下将中间挡位切换到下一挡位。

图6a和6b的传动系统还提供了在需要的情况下可被选择的数个替代齿轮。在图8a、8b、8c和8d中示出了各示例。

图8a示出了“一级半挡位(gear one-and-a-half)”(即,具有在第一挡位和第二挡位之间的齿数比的挡位)的示例。如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被关闭以将第一输入轴杆12耦合46a到第二输入轴杆14,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第一/第二传动挡位56’耦合50a到第二输出轴杆17,则该挡位被形成。将领会,一级半挡位是使用第一耦合构件18和第一/第二传动挡位56’的齿轮56a’、56b’来形成的。将领会,包括传动系统1的车辆可以在该挡位中在第一耦合构件18的制动器30上被启动。

图8b示出了“二级半挡位(gear two-and-a-half)”(即,具有在第二挡位和第三挡位之间的齿数比的挡位)的示例。如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被关闭以耦合46b第一输入轴杆12和第四传动挡位52’,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第四传动挡位52’耦合50b到第二输出轴杆17,则该挡位被形成。将领会,二级半挡位是使用第一耦合构件18和第四传动挡位52’的齿轮52a’、52b’来形成的。

图8c示出了替代的第四挡位的示例。如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被关闭以将第一输入轴杆12耦合46a至第二输入轴杆14,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第三传动挡位60’耦合48a至第一输出轴杆16,则该挡位被形成。将领会,替代的第四挡位是使用第二耦合构件20和第三传动挡位60’的齿轮60a’、60b’来形成的。

图8d示出了“四级半挡位(gear four-and-a-half)”(即,具有在第四挡位和第五挡位之间的齿数比的挡位)的示例。如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被关闭以耦合46b第一输入轴杆12和第四传动挡位52’,第一选择耦合构件48被关闭以将第三传动挡位60’耦合48a至第一输出轴杆16,并且第二选择耦合构件50被设置成将第四传动挡位52’和第一/第二传动挡位56’从第二输出轴杆17解耦和,则该挡位被形成。将领会,四级半挡位是使用第二耦合构件20和第一/第二传动挡位56’的齿轮56a’、56b’、联接挡位58’的齿轮58a’、58b’、第四传动挡位52’的齿轮52a’、52b’以及第三传动挡位60’的齿轮60a’、60b’来形成的。

在图6a的示例中,包括行星齿轮组22和第一摩擦元件30的第一耦合构件18被定位在传动系统1的第一端42处,并且包括第二摩擦元件32的第二耦合构件20被定位在传动系统1的相对的第二端44处。将领会,这对于通过交替地接合第一耦合构件18和第二耦合构件20来实现藉由相应的第一、第二、第三、第四、第五和第六挡位的换挡而言并非是必需的。可以设想行星齿轮组22、第一摩擦元件30和第二摩擦元件的其他几何位置,诸如关于图1-4所描述的几何位置。将领会,这对于通过交替地接合第一耦合构件18和第二耦合构件20来实现藉由相应的第一、第二、第三、第四、第五和第六挡位的换挡而言并非是必需的,第一和第二变速挡位38、40被定位成轴向地介于第一摩擦元件30和第二摩擦元件32之间。

图9a示出了用于车辆的传动系统1的示意表示。图9b示出了图9a的传动系统的功能表示。可以看出,图9a和9b的传动系统与图6a和6b的传动系统的不同之处在于,第一联接齿轮58a’与第一/第二传动挡位58’的输入齿轮56a’相啮合,第二联接齿轮58b’与第四传动挡位52’的输入齿轮52a’相啮合,并且空转轮(idler)52c’被添加。如果需要,则可以向图9a和9b的传动系统添加倒车传动挡位。这样的倒挡可以例如根据图1、2、3、4、5a,5b或其他方面的描述进行设计。

在图9a和9b的示例中,另外的耦合构件46被定位成用于耦合46a第一输入轴杆12和第二输入轴杆14。该另外的耦合构件46被进一步布置成将第四传动挡位52’选择性地耦合46b到第一输入轴杆12。在图9a和图9b的示例中,第一选择耦合构件48经由第三传动挡位60’将第一输入轴杆12选择性地耦合48a至第一输出轴杆16,或者经由第五/第六/第七传动挡位54’将第一输入轴杆12耦合48b至第一输出轴杆16。在该示例中,第二选择耦合构件50经由第一/第二传动挡位56’将第二输入轴杆14选择性地耦合至第二输出轴杆17,或者经由第四传动挡位52’将第一输入轴杆12耦合50b至第二输出轴杆17。

在此,第一耦合构件18也将输入2选择性地耦合到第一输入轴杆12,同时在耦合的情况下降低转速。第二耦合构件20将输入2选择性地耦合到第二输入轴杆14,同时在耦合的情况下维持转速。在此,第一输入轴杆12的转速以相对于输入2的转速在大于一以及二之间的因子来被缩减。该因子可以例如在1.2和1.7之间,优选地在1.3和1.5之间。更一般地,第一耦合构件18以第一速度比将输入2耦合至第一输入轴杆12,并且第二耦合构件20以第二速度比将输入2耦合至第二输入轴杆14,其中第一和第二速度比不同。

还参考图10a,变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被关闭以将第四传动挡位52’耦合46b至第一输入轴杆12,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第一/第二传动挡位56’耦合50a至第二输出轴杆17,则第一挡位被形成。将领会,第一挡位使用第四传动挡位52’以及第一/第二传动挡位56’的齿轮来形成。在该示例中,第一挡位使用下列各项来形成:第一耦合构件18和第四传动挡位52’的齿轮52a’,联接挡位58’的第一联接齿轮58a’、联接轴杆58c’和第二联接齿轮58b’、以及第一/第二传动挡位56’的齿轮56a’、56b’。将领会,包括传动系统1的车辆可以在第一耦合构件18的制动器30上被启动。

为了从第一挡位切换到第二挡位,第一耦合构件18可被解耦和,并且第二耦合构件20可被耦合。

还参考图10b,变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被设置成解耦和第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第一/第二传动挡位56’耦合50a至第二输出轴杆17,则第二挡位被形成。将领会,第二挡位使用第一/第二传动挡位56’的齿轮来形成。在该示例中,第一挡位使用第二耦合构件20和第一/第二传动挡位56’的齿轮56a’、56b’来形成。

在从第二挡位切换到第三挡位之前,可以通过在该另外的耦合构件46处解耦和第四传动挡位52’和第一输入轴杆12,并且通过在第一选择耦合构件48处将第三传动挡位60’耦合48a至第一输出轴杆16来预选择第三挡位(参见图10c)。为了从第二挡位切换到第三挡位,第二耦合构件20可被解耦和,并且第一耦合构件18可被耦合。

还参考图10d,变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第三传动挡位60’耦合48a到第一输出轴杆16,则第三挡位被形成。在该示例中,第三挡位使用第一耦合构件18和第三传动挡位60’的齿轮60a’、60b’来形成。

在从第三挡位转换到第四挡位之前,可以通过在第二选择耦合构件50处将第四传动挡位52’耦合50b到第二输出轴杆17来预选择第四挡位(参见图10e)。为了从第三挡位切换到第四挡位,第一耦合构件18可被解耦和,并且第二耦合构件20可被耦合。

还参考图10f,变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被设置成解耦和第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第四传动挡位52’耦合50b至第二输出轴杆17,则第四挡位被形成。在该示例中,第四挡位使用第二耦合构件20和第一/第二传动挡位56’的齿轮56a’、联接挡位58’的齿轮58a’、58b’以及第四传动挡位52’的齿轮52c’、52b’来形成。

在从第四挡位切换到第五挡位之前,可以通过在第一选择耦合构件48处将第五/第六/第七传动挡位54’耦合48b到第一输出轴杆16来预选择第五挡位(参见图10g)。为了从第四挡位切换到第五挡位,第二耦合构件20可被解耦和,并且第一耦合构件18可被耦合。

还参考图10h,变速挡位可以被选择成使得如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被设置成解耦合第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第五/第六/第七传动挡位54’耦合48b到第一输出轴杆16,则第五挡位被形成。在该示例中,第五挡位使用第一耦合构件18和第五/第六/第七传动挡位54’的齿轮54a’、54b’来形成。

在从第五挡位切换到第六挡位之前,可以通过在该另外的耦合构件46处耦合46a第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且在第二选择耦合构件50处将第四传动挡位52'从第二输出轴杆17解耦和来预选择第六挡位(参见图10i)。为了从第五挡位切换到第六挡位,第一耦合构件18可被解耦和,并且第二耦合构件20可被耦合。

还参考图10j,变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第五/第六/第七传动挡位54’耦合48b至第一输出轴杆16,则第六挡位被形成。在该示例中,第六挡位使用第二耦合构件20和第五/第六/第七传动挡位54’的齿轮54a’、56b’来形成。

为了从第六挡位切换到第七挡位,该另外的耦合构件46可以被设置成用于解耦和第一输入轴杆12和第二输入轴杆14,并且将第四传动挡位52’耦合46b到第一输入轴杆12(参见图10k)。变速挡位可以被选择成使得如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被关闭以将第五/第六/第七传动挡位54’耦合46b到第一输入轴杆12,第一选择耦合构件48被关闭以将第五/第六/第七传动挡位54’耦合48b到第一输出轴杆16,并且第二选择耦合构件50被设置成将第四传动挡位52’和第一/第二传动挡位56’从第二输出轴杆解耦和,则第七挡位被形成。在该示例中,第七挡位使用第二耦合构件20和第一/第二传动挡位56’的齿轮56a’、联接挡位58’的齿轮58a’、58b’、第四传动挡位52’的齿轮52c’、52a’以及第五/第六/第七传动挡位54’的齿轮54a’、54b’来形成。

将领会,在上文中,通过交替地接合第一耦合构件18和第二耦合构件20来实现图9a和9b的传动系统1藉由相应的第一、第二、第三、第四、第五和第六挡位进行换挡。这允许平稳的换挡,而无需在维持扭矩的情况下将中间挡位切换到下一挡位。

图9a和9b的传动系统还提供了在需要的情况下可被选择的数个替代齿轮。在图11a、11b、11c和11d中示出了各示例。

图11a示出了“一级半挡位(gear one-and-a-half)”(即,具有在第一挡位和第二挡位之间的齿数比的挡位)的示例。如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被关闭以将第一输入轴杆12耦合46a到第二输入轴杆14,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第一/第二传动挡位56’耦合50a到第二输出轴杆17,则该挡位被形成。将领会,一级半挡位是使用第一耦合构件18和第一/第二传动挡位56’的齿轮56a’、56b’来形成的。将领会,包括传动系统1的车辆可以在该挡位中在第一耦合构件18的制动器30上被启动。

图11b示出了“二级半挡位(gear two-and-a-half)”(即,具有在第二挡位和第三挡位之间的齿数比的挡位)的示例。如果行星齿轮组22的第三旋转构件28被制动,另外的耦合构件46被关闭以耦合46b第一输入轴杆12和第四传动挡位52’,并且第二选择耦合构件50被关闭以将第四传动挡位52’耦合50b到第二输出轴杆17,则该挡位被形成。将领会,二级半挡位是使用第一耦合构件18和第四传动挡位52’的齿轮52a’、52c’、52b’和联接挡位58’的齿轮58b’来形成的。

图11c示出了替代的第四挡位的示例。如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被关闭以将第一输入轴杆12耦合46a至第二输入轴杆14,并且第一选择耦合构件48被关闭以将第三传动挡位60’耦合48a至第一输出轴杆16,则该挡位被形成。将领会,替代的第四挡位是使用第二耦合构件20和第三传动挡位60’的齿轮60a’、60b’来形成的。

图11d示出了“四级半挡位(gear four-and-a-half)”(即,具有在第四挡位和第五挡位之间的齿数比的挡位)的示例。如果第二耦合构件20被关闭,另外的耦合构件46被关闭以耦合46b第一输入轴杆12和第四传动挡位52’,第一选择耦合构件48被关闭以将第三传动挡位60’耦合48a至第一输出轴杆16,并且第二选择耦合构件50被设置成将第四传动挡位52’和第一/第二传动挡位56’从第二输出轴杆17解耦和,则该挡位被形成。将领会,四级半挡位是使用第二耦合构件20和第一/第二传动挡位56’的齿轮56a”、联接挡位58’的齿轮58a’、58b’、第四传动挡位52’的齿轮52a’以及第三传动挡位60’的齿轮60a’、60b’来形成的。

在图9a的示例中,包括行星齿轮组22和第一摩擦元件30的第一耦合构件18被定位在传动系统1的第一端42处,并且包括第二摩擦元件32的第二耦合构件20被定位在传动系统1的相对的第二端44处。将领会,这对于通过交替地接合第一耦合构件18和第二耦合构件20来实现藉由相应的第一、第二、第三、第四、第五和第六挡位的换挡而言并非是必需的。可以设想行星齿轮组22、第一摩擦元件30和第二摩擦元件的其他几何位置,诸如关于图1-4所描述的几何位置。将领会,这对于通过交替地接合第一耦合构件18和第二耦合构件20来实现藉由相应的第一、第二、第三、第四、第五和第六挡位的换挡而言并非是必需的,第一和第二变速挡位38、40被定位成轴向地介于第一摩擦元件30和第二摩擦元件32之间。

图12示出了图5a的传动系统(虚线)以及图6a和9a的传动系统(实线)的比率演变的示例。横轴表示传动系统的总传动比。总传动比表示输出相对于输入的减速因子。纵轴表示总传动比因变于传动比的减小率。总传动比因变于传动比的减小率可以被表示为Tn=(Rn-Rn+1)/Rn,其中Rn是挡位n的总传动比。例如,第一挡位的总传动比为R1=18.56,第二挡位的总传动比为R2=11.25,第三挡位的总传动比为R3=7.51,第四挡位的总传动比为R4=5.32,第五挡位的总传动比为R5=3.94,第六挡位的总传动比为R6=2.99,而第七挡位的总传动比为R7=2.39。接着,减小率是T1=0.394、T2=0.332、T3=0.291、T4=0.259、T5=0.242及T6=0.200。因此,总传动比Rn对于连续的较高挡位而言单调减小,并且减小率Tn对于连续的较高挡位而言也单调减小。因而,传动系统提供传动比的非常有利的演替。

图13示出了用于车辆的传动系统1的示意表示。图13所示的传动系统1与图5a所示的传动系统的不同之处在于,第一耦合构件18包括行星齿轮组22,该行星齿轮组22包括如图4所示的四个旋转构件24、26、28、29。在该示例中,传动挡位52被布置成用于形成倒挡。传动挡位54被布置成当第一摩擦构件30、第三摩擦构件31和第二摩擦构件分别被关闭时形成第七、第八或第九挡位。传动挡位60被布置成用于形成第四和第五挡位。第六挡位使用来自传动挡位56和倒车传动挡位52的齿轮来形成。第一、第二和第三挡位使用传动挡位56和58以及倒车传动挡位52的齿轮来形成。但是,将领会,也可以形成不止九个挡位,或者使用传动挡位52、54、56、58和60的不同组合来形成诸挡位。将领会,如图13所示的修改也可以被应用于图6a或9a的传动系统。

图14示出了用于车辆的传动系统1的示意表示。在图14中,传动系统1包括初始耦合构件62。初始耦合构件62包括摩擦元件。在此,初始耦合构件62是摩擦离合器。初始耦合构件62被包括在传动系统的输入2中。在此,初始耦合构件62将输入2连接至第二耦合构件20。初始耦合构件62使得能够选择性地将传动装置耦合到驱动源A或附加机器A’。附加机器A’可以是电机,诸如电动机或发电机。在该示例中,附加机器是电动机EM。

这里,附加机器A’被连接到初始耦合构件的输出64以及第一和第二耦合构件18、20的公共输入66。当初始耦合构件62被关闭时,驱动源A被连接到公共输入66,并且传动系统可以如图5a的视图所描述地来***作,并且驱动源A驱动传动装置。当初始耦合构件被打开时,驱动源A从公共输入66断开连接,并且传动厢(transmission van)被电动机EM驱动。将领会,当初始耦合构件62被关闭时,电动机EM可以附加地驱动传动装置。

在该示例中,初始耦合构件62轴向地位于附加机器A’内。因此,这里,电动机EM与初始耦合62同心。在该示例中,第二耦合构件20也轴向地位于附加机器A’内。将领会,如图14所示的修改也可以被应用于图6a或9a的传动系统。

图15示出了用于车辆的传动系统1的示意表示。在图15中,附加机器A’被定位成相对于初始耦合构件62径向地偏移。在该示例中,附加机器经由挡位68连接到初始耦合构件62。将领会,如图15所示的修改也可以被应用于图6a或9a的传动系统。在图14和15的示例中,初始耦合构件62通常是打开的,以使得当初始耦合构件62没有被致动时驱动源A是不被接合的。

在此,参考本发明的各实施例的特定示例描述了本发明。然而,将显而易见的是,在不脱离本发明的实质的情况下,可以在其中做出各种修改和改变。为了清楚和简明描述的目的,在本文中将特征描述为相同或分开的示例或实施例的一部分,然而,还设想了具有在这些分开的实施例中描述的所有或一些特征的组合的替代实施例。

传动系统可以在车辆中实现,所述车辆诸如汽车、休闲车、卡车、公共汽车、自行车、摩托车、割草机、农用车辆、建筑车辆、高尔夫球车、手推车和机器人车辆。其他配置也是可能的。所示的实施例涉及包括四个车轮的车辆,然而可以利用具有不同数目的车轮的车辆。还可以设想车辆中包括多个传动系统。

耦合构件的致动可以借助于液压致动系统来被执行。然而,其他实施例可以包括借助于机械、机电或电动液压系统的致动。还设想了用于传动装置的不同组件的致动系统的组合。

包括根据本发明的传动系统的车辆的电机或引擎可以是或者包括内燃机和电动机的任何组合。其他电机和引擎也是可能的,诸如燃料电池电机。在一些实施例中,电机是混合动力引擎和/或可以包括多种类型的引擎和/或电机。例如,气电混合动力汽车可以包括汽油引擎和电动机。其他示例是可能的。

将领会,该方法可以包括计算机实现的步骤。各实施例可以包括计算机装备,其中过程在计算机装备中被执行。然而,本发明还延及计算机程序,尤其是存储在被适配成把本发明付诸实践的载体之上或之中的计算机程序。该程序可以是源代码或目标代码的形式,或者是适合用于实现根据本发明的过程的任何其他形式。载体可以是能够承载程序的任何实体或设备。例如,载体可以包括存储介质,诸如ROM,例如半导体ROM或硬盘。此外,载体可以是可传输载体,诸如电或光信号,其可以经由电缆或光缆或者通过无线电或其他手段(例如,经由互联网或云)来被传达。

例如,可以使用机器或者有形的计算机可读介质或者制品来实现一些实施例,这些介质或者制品可存储指令或指令集,这些指令或指令集在由机器执行时可致使该机器执行根据各实施例的方法和/或操作。

可以使用硬件元件、软件元件、或两者的组合来实现各实施例。硬件元件的示例可以包括处理器、微处理器、电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑门、寄存器、半导体设备、微芯片、芯片组等等。软件的示例可以包括软件组件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、机器程序、操作系统软件、移动app、中间件、固件、软件模块、例程、子例程、功能、计算机实现的方法、规程、软件接口、应用程序接口(API)、方法、指令集、计算代码、计算机代码等等。

在此,参考本发明的各实施例的特定示例描述了本发明。然而,将显而易见的是,在不脱离本发明的实质的情况下,可以在其中做出各种修改、变更、替换和改变。为了清楚和简明描述的目的,在本文中将特征描述为相同或分开的示例或实施例的一部分,然而,具有在这些分开的实施例中描述的所有或一些特征的组合的替代实施例也被设想,并且被理解为落入如权利要求书所概述的本发明的框架内。因此,说明书、附图和示例应被认为是说明性而不是限制性的。本发明旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的所有替换、修改和变更。此外,所描述的许多元件是功能实体,其可以按任何合适的组合和位置来被实现为离散或分布式组件或者与其他组件相结合地实现。

在权利要求中,被置于括号之间的任何参考标记不应被解释为对权利要求进行限制。“包含”一词并不排除存在权利要求中所列特征或步骤以外的其他特征或步骤。此外,词语“一个”和“一”不应当被理解为限于“仅一个”,而是相反地用来意指“至少一个”并且不排除多个。在互不相同的权利要求中记载某些措施的纯粹事实并不表示不能利用这些措施的组合来获得好处。

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