用于车辆的动力传输设备

文档序号:1647896 发布日期:2019-12-24 浏览:40次 >En<

阅读说明:本技术 用于车辆的动力传输设备 (Power transmission apparatus for vehicle ) 是由 黄圣旭 孙宇哲 朴基宗 徐祥远 申容旭 池晟旭 金基兑 金千玉 赵源珉 康马禄 于 2018-12-12 设计创作,主要内容包括:本发明公开了用于车辆的动力传输设备。一种动力传输设备,包括:第一输入轴,总是从发动机接收输入扭矩;第二和第三输入轴,与第一输入轴共轴布置并且与第一输入轴选择性地连接;扭矩中间轴,与第一输入轴或变速器壳体选择性地连接;第一中间轴和第二中间轴以及输出轴,分别与第一输入轴平行布置;第一初步变速部,通过第一输入齿轮组接收扭矩,选择性地换挡所接收的扭矩,并且输出所变速的扭矩;第二初步变速部,包括第二变速齿轮组,该第二变速齿轮组从第一输入轴输出扭矩并且停止;以及复合变速部,通过输入扭矩以及第一和第二变速的扭矩形成输出扭矩。(The invention discloses a power transmission apparatus for a vehicle. A power transmission apparatus comprising: a first input shaft that always receives input torque from the engine; second and third input shafts arranged coaxially with the first input shaft and selectively connected thereto; a torque intermediate shaft selectively connectable with the first input shaft or the transmission housing; the first intermediate shaft, the second intermediate shaft and the output shaft are respectively arranged in parallel with the first input shaft; a first preliminary transmission portion that receives torque through the first input gear set, selectively shifts the received torque, and outputs the shifted torque; a second preliminary shift portion including a second speed change gear set that outputs torque from the first input shaft and stops; and a compound transmission portion forming an output torque by the input torque and the torques of the first and second speed changes.)

用于车辆的动力传输设备

相关申请的交叉引证

本申请要求于2018年6月14日提交的韩国专利申请第10-2018-0068337号的优先权和权益,通过引证将其全部内容结合于本文中。

技术领域

本公开内容涉及用于车辆的动力传输设备。

背景技术

该部分中的陈述仅提供了与本公开内容相关的背景信息,可能并不构成现有技术。

车辆的环境友好型技术是控制未来汽车产业存活的核心技术,并且先进的汽车制造商将他们的精力集中于开发环境友好型车辆以实现环境和燃料效率的调控。

利用电能的电动车辆(EV)或混合电动车辆(HEV)、或者改善变速器的效率和便利性的双离合器变速器(DCT)可以是这种未来车辆技术的实例。

DCT包括手动变速器的齿轮系和两个离合器。DCT选择性地将从发动机输入的扭矩通过两个离合器传输至两个输入轴,通过齿轮系改变选择性地传输至两个输入轴的扭矩,并且输出所改变的扭矩。

DCT用于实现紧凑型变速器,其达到超过五档前进速度级的多个前进速度级。DCT用作通过控制器控制两个离合器和同步装置的手自一体变速器,其不需要驾驶员的手动操作。

与具有行星齿轮组的自动变速器相比,DCT具有优良的动力输送效率,简化用于实现多个齿轮级的部件的变化和增加,并且改善燃料经济性。

这个背景技术部分中所公开的上述信息仅用于增强对本公开内容的背景技术的理解,并且因此,其可包含并不构成已为本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。

发明内容

完成的本公开内容致力于提供用于车辆的动力传输设备,该动力传输设备具有的优势在于通过将一个行星齿轮组和两个同步器添加到双离合器变速器结构中实现多个速度级,通过减少部件的数量使其内部结构简化,通过减少重量提高燃料经济性,并且通过减小体积提高可安装性。

另外,本公开内容的示例性形式提供了通过添加一个电动机/发电机使车辆能够以电动车辆模式和平行混合模式运转的动力传输设备。

根据本公开内容的各种示例性形式的用于车辆的动力传输设备可包括:第一输入轴,与发动机的输出轴连接;第二输入轴,形成为空心轴,没有旋转干扰地与第一输入轴共轴且布置在第一输入轴的外部,并且与发动机的输出轴选择性地连接;第三输入轴,形成为空心轴,没有旋转干扰地与第二输入轴共轴且布置在第二输入轴的外部,并且选择性地与发动机的输出轴连接;扭矩中间轴(torque mediating shaft),形成为空心轴并且没有旋转干扰地与第一输入轴共轴且布置在第一输入轴的外部,并且选择性地与第一输入轴或变速器壳体连接;第一中间轴和第二中间轴以及输出轴,分别与第一输入轴平行布置;第一初步变速部,通过与第三输入轴在外部齿轮啮合的第一输入齿轮组接收扭矩,选择性地将所接收的扭矩换挡第一变速齿轮组的齿轮比,并且输出所变速的扭矩;第二初步变速部,包括将输出来自第一输入轴的扭矩并且停止的第二变速齿轮组;以及复合变速部,包括具有三个旋转元件的行星齿轮组,该旋转元件包括与输出轴固定连接的太阳齿轮,复合变速部基于通过第二输入齿轮从第二输入轴接收的扭矩以及从第一初步变速部和第二初步变速部接收的扭矩形成输出扭矩,并且通过输出轴输出该输出扭矩。

第一输入齿轮组可包括第一输入主动齿轮和第一输入从动齿轮,第一输入主动齿轮与第三输入轴固定连接,第一输入从动齿轮与第一中间轴固定连接并且与第一输入主动齿轮外部地齿轮啮合,并且第一变速齿轮组可包括第一变速主动齿轮和第一变速从动齿轮,第一变速主动齿轮没有旋转干扰地与第一中间轴共轴且布置在第一中间轴的外部,第一变速从动齿轮固定连接至第二中间轴并且与第一变速主动齿轮外部地齿轮啮合。

第一变速主动齿轮可以通过第一同步器选择性地与第一中间轴连接。

第一变速齿轮组的齿轮比可以用于前进一档速度和前进五档速度。

第二初步变速部可包括与第一输入轴共轴且布置在第一输入轴的外部的第二变速主动齿轮。

第二变速主动齿轮通过第二同步器选择性地与扭矩中间轴连接。

复合变速部的行星齿轮组可包括环形齿轮、行星架和太阳齿轮,环形齿轮可以通过第二变速齿轮组从第一和第二初步变速部接收扭矩,行星架可以通过第二输入齿轮组从发动机的输出轴接收扭矩,并且太阳齿轮可以选择性地与环形齿轮连接并且与输出轴固定连接,以便用作输出元件。

第二输入齿轮组包括第二输入主动齿轮和第二输入从动齿轮,第二输入主动齿轮与第二输入轴固定连接,第二输入从动齿轮与行星架固定连接并且与第二输入主动齿轮外部地齿轮啮合,并且第二变速齿轮组可包括第二变速主动齿轮、中间齿轮和第二变速从动齿轮,中间齿轮固定安装在第二中间轴上,第二变速从动齿轮固定形成在环形齿轮上并且分别与第二变速主动齿轮和中间齿轮外部地齿轮啮合。

第二变速主动齿轮和第二变速从动齿轮的齿轮比可以用于前进二档速度和前进四档速度。

动力传输设备可以进一步包括每个都选择性地连接对应的旋转构件对的四个离合器、以及将旋转构件选择性地连接至变速器壳体的制动器。

四个离合器可包括布置在发动机的输出轴和第三输入轴之间的第一离合器、布置在第一输入轴和扭矩中间轴之间的第二离合器、布置在发动机的输出轴和第二输入轴之间的第三离合器、以及布置在行星齿轮组的环形齿轮和太阳齿轮之间的第四离合器,并且制动器可以布置在扭矩中间轴和变速器壳体之间。

制动器可以布置在第二中间轴和变速器壳体之间。

动力传输设备可以进一步包括电动机/发电机,该电动机/发电机与第一输入轴共轴耦接,通过发动机离合器选择性地与发动机的输出轴连接,并且通过相应的离合器选择性地与第二和第三输入轴连接。

动力传输设备可以进一步包括与第一输入轴平行布置的电动机/发电机、从电动机/发电机接收扭矩的电动机主动齿轮、与第一输入轴共轴形成的电动机从动齿轮、以及分别与电动机主动齿轮和电动机从动齿轮外部地齿轮啮合的空转齿轮,其中,来自电动机/发电机的扭矩通过电动机主动齿轮、空转齿轮和电动机从动齿轮固定传送至第一输入轴。

电动机从动齿轮可以与第一输入轴固定耦接,通过发动机离合器选择性地与发动机的输出轴连接,并且通过相应的离合器选择性地与第二和第三输入轴连接。

根据第一示例性形式的用于车辆的动力传输设备通过将一个行星齿轮组和两个同步器应用到双离合器变速器,能够实现六个前进速度的变速级,并且因此可以利用更简单的结构和减少的重量实现多级,因此改进可安装性和燃料消耗。

根据第二和第三示例性形式的用于车辆的动力传输设备比第一示例性形式进一步采用一个电动机/发电机,并且能够以发动机驱动模式、平行混合模式和电动车辆模式进行驱动,因此进一步改进燃料消耗。

进一步地,在以下具体描述中将直接或提示性地描述从本公开内容的示例性形式中可以获取或者预期的效果。即,在以下详细描述中将描述从本公开内容的示例性形式预期的各个效果。

另外的应用领域从本文中所提供的描述中将变得显而易见。应当理解的是,描述和具体实例仅旨在用于说明的目的,而并非旨在限制本公开内容的范围。

附图说明

为了可以充分理解本公开内容,现在将参考附图以实例的方式描述本公开内容的各种形式,在附图中:

图1是根据本公开内容的第一示例性形式的用于车辆的动力传输设备的示意图;

图2是根据本公开内容的第一示例性形式的用于车辆的动力传输设备的变速操作表;

图3是根据本公开内容的第二示例性形式的用于车辆的动力传输设备的示意图;

图4是根据本公开内容的第二示例性形式的用于车辆的动力传输设备的变速操作表;

图5是根据本公开内容的第三示例性形式的用于车辆的动力传输设备的示意图;

图6是根据本公开内容的第四示例性形式的用于车辆的动力传输设备的示意图;以及

图7是根据本公开内容的第四示例性形式的用于车辆的动力传输设备的变速操作表。

本文中描述的附图仅用于说明的目的并且不旨在以任何方式限制本公开内容的范围。

<符号说明>

BK:制动器

CL1、CL2、CL3、CL4:第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器

CS1、CS2:第一中间轴、第二中间轴

CT:复合变速部

FT1、FT2:第一初步变速部、第二初步变速部

EOS:发动机输出轴(曲轴)

IG1、IG2:第一输入齿轮组、第二输入齿轮组

IDG1、IDG2:第一输入主动齿轮、第二输入主动齿轮

IPG1、IPG2:第一输入从动齿轮、第二输入从动齿轮

IS1、IS2、IS3:第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴

OG:输出齿轮

OS:输出轴

TG1、TG2:第一变速齿轮组、第二变速齿轮组

TDG1、TDG2:第一变速主动齿轮、第二变速主动齿轮

TPG1、TPG2:第一变速从动齿轮、第二变速从动齿轮

PG:行星齿轮组

SN1、SN2:第一同步器、第二同步器

TMS:扭矩中间轴

具体实施方式

以下描述实际上仅是示例性的并不旨在限制本公开内容、应用或者用途。应当理解,贯穿附图,相应的参考标号表示相同或相应的部件和特征。

本领域技术人员应当认识到,在完全不背离本公开内容的精神或范围的情况下,可以各种不同的方式修改所描述的形式。

在以下描述中,因为部件的名称彼此相同,所以将部件名称划分为第一、第二等以区分部件的名称,并且其顺序不受特别限制。

图1是根据本公开内容的第一示例性形式的用于车辆的动力传输设备的示意图。

参考图1,动力传输设备包括:第一输入轴IS1、第二输入轴IS2和第三输入轴IS3、第一中间轴CS1和第二中间轴CS2、第一扭矩中间轴TMS、第一初步变速部FT1和第二初步变速部FT2、复合变速部CT、以及输出轴OS。

作为动力源的发动机ENG可以实现为各种类型的一般发动机,诸如,使用化石燃料的汽油发动机或者柴油发动机。

根据第一示例性形式的动力传输设备实现六个前进速度的变速级(shift-stage)。发动机ENG的扭矩在第一初步变速部FT1和第二初步变速部FT2中切换换挡为多个固定的变速级。复合变速部CT从第一初步变速部FT1和第二初步变速部FT2选择性地接收扭矩并且还从发动机ENG选择性地接收扭矩,并且复合变速部CT换挡所接收的扭矩并且通过输出轴OS输出一输出扭矩。

第一输入轴IS1、第二输入轴IS2和第三输入轴IS3以及扭矩中间轴TMS共轴布置。第一中间轴CS1和第二中间轴CS2以及输出轴OS与输入轴IS1、IS2和IS3以及扭矩中间轴TMS平行布置。发动机ENG的扭矩传输至第一初步变速部FT1和第二初步变速部FT2以及复合变速部CT。同步器SN1和SN分别包括在第一初步变速部FT1和第二初步变速部FT2中,并且行星齿轮组PG包括在复合变速部CT中。

第一输入轴IS1与发动机ENG的输出轴EOS(曲轴)固定连接。第一输入轴IS1将发动机ENG的扭矩选择性地传输至行星齿轮组PG。

形成为空心轴的第二输入轴IS2没有旋转干扰地与第一输入轴IS1共轴且布置在第一输入轴的外部,并且选择性地与发动机ENG的输出轴EOS连接。第二输入轴IS2将发动机ENG的扭矩选择性地传输至复合变速部CT。

形成为空心轴的第三输入轴IS3没有旋转干扰地与第二输入轴IS2共轴且布置在第二输入轴的外部,并且选择性地与发动机ENG的输出轴EOS连接。第三输入轴IS3将发动机ENG的扭矩选择性地传输至初步变速部FT的第一中间轴CS1。

扭矩中间轴TMS形成为空心轴并且与第一输入轴IS1共轴且布置在第一输入轴的外部。

第一初步变速部FT1包括第一中间轴CS1和第二中间轴CS2以及第一同步器SN1。

第一中间轴CS1通过第一输入齿轮组IG1与第三输入轴IS3在外部齿轮啮合。第二中间轴CS2可通过变速齿轮组TG1以外部齿轮啮合与第三输入轴IS3连接。

第一输入齿轮组IG1包括第一输入主动齿轮IDG1和第一输入从动齿轮IPG1。第一输入主动齿轮IDG1与第三输入轴IS3固定连接。第一输入从动齿轮IPG1与第一中间轴CS1固定连接,并且与第一输入主动齿轮IDG1在外部齿轮啮合。

第一变速齿轮组TG1包括第一变速主动齿轮TDG1和第一从动齿轮TPG1。第一变速主动齿轮TDG1没有旋转干扰地与第一中间轴CS1共轴且布置在第一中间轴的外部。第一从动齿轮TPG1与第二中间轴CS2固定连接,并且与第一变速主动齿轮TDG1外部地齿轮啮合。

第一同步器SN1被配置为将第一变速主动齿轮TDG1与第一中间轴CS1选择性地同步连接。

第二初步变速部FT2包括第二同步器SN2并且第二同步器SN2被配置为将扭矩中间轴TMS与第二变速主动齿轮TDG2(其与第一输入轴IS1共轴且布置在第一输入轴的外部)选择性地同步连接。

复合变速部CT包括行星齿轮组PG和输出轴OS。

行星齿轮组PG是单级小齿轮行星齿轮组,并且包括太阳齿轮S、可旋转支持与太阳齿轮S在外部齿轮啮合的多个小齿轮P的行星架PC1、以及与多个小齿轮P在内部齿轮啮合的环形齿轮R。

太阳齿轮S与环形齿轮R选择性地连接并且与用作输出元件的输出轴OS固定连接。行星架PC与第二输入从动齿轮IPG2固定连接并且选择性地接收发动机ENG的扭矩。环形齿轮R与第二变速从动齿轮TPG2固定连接并且通过第二同步器SN2选择性地接收扭矩。

行星架PC和第二输入轴IS2通过第二输入齿轮组IG2在外部齿轮啮合,并且环形齿轮R与第二变速齿轮组TG2在外部齿轮啮合。第二输入齿轮组IG2包括第二输入主动齿轮IDG2和第二输入从动齿轮IPG2。第二输入主动齿轮IDG2与第二输入轴IS2固定连接。第二输入从动齿轮IPG2与行星架PC固定连接,并且与第二输入主动齿轮IDG2在外部齿轮啮合。

第二变速齿轮组TG2包括第二变速主动齿轮TDG2、中心齿轮CG和第二变速从动齿轮TPG2。第二变速主动齿轮TDG2没有旋转干扰地与第一中间轴CS1共轴且布置在第一中间轴的外部。中心齿轮CG与第二中间轴CS2固定连接。第二变速从动齿轮TPG2与第二变速主动齿轮TDG2和中心齿轮CG在外部齿轮啮合。

可以考虑到传动要求适当地设置第一输入齿轮组IG1和第二输入齿轮组IG2中的齿轮比,以及第一变速齿轮组TG1和第二变速齿轮组TG2中的主动齿轮和从动齿轮的齿轮比。

根据第一示例性形式,除了第一输入齿轮组IG1和第二输入齿轮组IG2中的齿轮比之外,第一变速齿轮组TG1涉及形成前进一档速度FD1和前进五档速度FD5,并且第二变速齿轮组TG2涉及形成前进二档速度FD2和前进四档速度FD4。

输出轴OS是输出构件,并且将从行星齿轮组PG接收的变速的驱动扭矩通过输出齿轮OG和主降速齿轮FDG传送至差速器DIFF。

此外,第一离合器CL1、第二离合器CL2、第三离合器CL3和第四离合器CL4这四个啮合元件布置在诸如各种轴等旋转构件和第一行星齿轮组PG的旋转元件之间,并且制动器BK的一个啮合件布置在旋转构件和变速器壳体H之间。

如下布置四个离合器CL1至CL4以及制动器BK这五个啮合元件。

第一离合器CL1布置在发动机输出轴EOS和第三输入轴IS3之间以便选择性地连接发动机输出轴EOS和第三输入轴IS3。

第二离合器CL2布置在第一输入轴IS1和扭矩中间轴TMS之间以便选择性地连接第一输入轴IS1和扭矩中间轴TMS。

第三离合器CL3布置在发动机输出轴EOS和第二输入轴IS2之间以便选择性地连接发动机输出轴EOS和第二输入轴IS2。

第四离合器CL4布置在环形齿轮R和太阳齿轮S(输出轴OS)之间以便选择性地连接环形齿轮R和太阳齿轮S。

第四离合器CL4使行星齿轮组PG能够整体旋转。

制动器BK布置在扭矩中间轴TMS和变速器壳体H之间,因此扭矩中间轴TMS选择性地用作固定元件。

啮合元件第一离合器CL1、第二离合器CL2、第三离合器CL3和第四离合器CL4以及制动器BK可以实现为通过液体压力摩擦啮合的多片式液体压力摩擦装置,然而,应当理解的是不限于此,因为可以采用可电控制的各种其他配置。

第一同步器SN1和第二同步器SN2可以形成为已知的结构,并且施加到第一同步器SN1和第二同步器SN2的第一套筒SLE1和第二套筒SLE2可以通过可以由变速器控制单元控制的相应的致动器(未示出)操作。

图2是根据本公开内容的第一示例性形式的用于车辆的动力传输设备的变速操作表,并且根据第一示例性形式的用于车辆的动力传输设备如下执行变速操作。

[前进一档速度]

在前进一档速度FD1中,如图2所示,第一变速主动齿轮TDG1和第一中间轴CS1通过第一同步器SN1的套筒SLE1同步相互连接,并且操作第一离合器CL1和第四离合器CL4。

然后,通过操作第一离合器CL1,发动机ENG的扭矩通过第三输入轴IS3、第一输入主动齿轮IDG1、第一输入从动齿轮IPG1、第一中间轴CS1、第一变速主动齿轮TDG1、第一变速从动齿轮TPG1、第二中间轴CS2、中心齿轮CG和第二变速从动齿轮TPG2输入至第二行星齿轮组PG2的第二环形齿轮R2。

此外,行星齿轮组PG通过第四离合器CL4的操作而整体旋转,并且输出如输入至环形齿轮R的扭矩,因此实现前进一档速度FD1并且将变速的扭矩通过输出轴OS输出至差速器DIFF。

即,通过第一输入主动齿轮IDG1、第一输入从动齿轮IPG1、第一变速主动齿轮TDG1、第一变速从动齿轮TPG1、中间齿轮CG和第二变速从动齿轮TPG2实现前进一档速度。

[前进二档速度]

如图2所示,在前进二档速度FD2中,第二变速主动齿轮TDG2和扭矩中间轴TMS通过第二同步器SN2的套筒SLE2同步连接,并且第二离合器CL2和第四离合器CL4运转。

然后,发动机ENG的扭矩通过第二离合器CL2输入至第一输入轴IS1和扭矩中间轴TMS。在这种状态下,扭矩中间轴TMS和第二变速主动齿轮TDG2通过第二同步器SN2的操作而相互连接,并且输入扭矩通过第二变速从动齿轮TPG2传输至行星齿轮组PG的环形齿轮R。

此外,行星齿轮组PG通过第四离合器CL4的操作而整体旋转,并且输出如输入至环形齿轮R的扭矩,因此实现前进二档速度FD2并且将变速的扭矩通过输出轴OS输出至差速器DIFF。

即,通过第二变速主动齿轮TDG2和第二变速从动齿轮TPG2的齿轮比实现前进二档速度。

[前进三档速度]

如图2所示,在前进三档速度FD3中,第一同步器SN1和第二同步器SN2处于空档状态(neutral state)下,并且第三离合器CL3和第四离合器CL4运转。

然后,通过第三离合器CL3的运转,发动机ENG的扭矩通过第二输入轴IS2、第二输入主动齿轮IDG2和第二输入从动齿轮IPG2输入至行星齿轮组PG的行星架PC。

此外,行星齿轮组PG通过第四离合器CL4的操作而整体旋转,并且输出如输入至环形齿轮R的扭矩,因此实现前进三档速度FD3并且将变速的扭矩通过输出轴OS输出至差速器DIFF。

即,通过第二输入主动齿轮IDG2和第二输入从动齿轮IPG2的齿轮比实现前进三档速度。

[前进四档速度]

如图2所示,在前进四档速度FD4中,第二变速主动齿轮TDG2和扭矩中间轴TMS通过第二同步器SN2的套筒SLE2同步连接,并且第二离合器CL2和第三离合器CL3运转。

然后,发动机ENG的扭矩通过第一输入轴IS1、通过第二离合器CL2的操作的扭矩中间轴TMS、通过第二同步器SN2的操作的第二变速主动齿轮TDG2部分地输入至行星齿轮组PG的环形齿轮R。

此外,通过第三离合器CL3的操作,发动机ENG的扭矩通过第二输入轴IS2、第二输入主动齿轮IDG2和第二输入从动齿轮IPG2部分地输入至行星齿轮组PG的行星架PC。

然后,行星齿轮组PG通过环形齿轮R和行星架PC接收不同的扭矩。在这种状态下,与输入至行星架PC的旋转速度相比,输入至环形齿轮R的旋转速度更小,并且因此,行星齿轮组PG输出增加的旋转速度,因此实现前进四档速度FD4并且将变速的扭矩通过太阳齿轮S和输出轴OS输出至差速器DIFF。

[前进五档速度]

如图2所示,在前进五档速度FD5中,第一变速主动齿轮TDG1和第一中间轴CS1通过第一同步器SN1的套筒SLE1同步相互连接,并且第一离合器CL1和第三离合器CL3运行。

然后,通过操作第一离合器CL1,发动机ENG的扭矩通过第三输入轴IS3、第一输入主动齿轮IDG1、第一输入从动齿轮IPG1、第一中间轴CS1、第一变速主动齿轮TDG1、第一变速从动齿轮TPG1、第二中间轴CS2、中心齿轮CG和第二变速从动齿轮TPG2部分地输入至第二行星齿轮组PG2的第二环形齿轮R2。

此外,通过操作第三离合器CL3,发动机ENG的扭矩通过第二输入轴IS2、第二输入主动齿轮IDG2和第二输入从动齿轮IPG2部分地输入至行星齿轮组PG的行星架PC。

然后,行星齿轮组PG通过环形齿轮R和行星架PC接收不同的扭矩。在这种状态下,与输入至行星架PC的旋转速度相比,在前进四档速度中输入至环形齿轮R的旋转速度进一步更小,并且因此,行星齿轮组PG输出增加的旋转速度,因此实现前进五档速度FD5并且将变速的扭矩通过太阳齿轮S和输出轴OS输出至差速器DIFF。

[前进六档速度]

如图2所示,在前进六档速度FD6中,第二变速主动齿轮TDG2和扭矩中间轴TMS通过第二同步器SN2的套筒SLE2同步连接,并且第三离合器CL3和制动器BK运转。

然后,扭矩中间轴TMS通过制动器BK的操作是固定的。

因为通过套筒SEL2与扭矩中间轴TMS连接的第二变速主动齿轮TDG2是静止的(stationary),因此与环形齿轮R固定(fixedly)连接的第二变速从动齿轮TPG2也是静止的(stationary),使得环形齿轮R用作固定元件。

尽管环形齿轮R用作固定元件,发动机ENG的扭矩通过第三离合器CL3的运转而输入至行星齿轮组PG的行星架PC。

然后,与输入至行星架PC的旋转速度相比,环形齿轮R是静止的,并且因此,行星齿轮组PG输出比在前进五档速度中进一步增加的旋转速度,因此实现前进六档速度FD6并且将变速的扭矩通过太阳齿轮S和输出轴OS输出至差速器DIFF。

图3是根据本公开内容的第二示例性形式的用于车辆的动力传输设备的示意图。

参考图3,与第一示例性形式相比,第二示例性形式进一步包括作为辅助动力源的电动机/发电机MG,使得应用动力传输设备的车辆可以能够以平行混合方式和电动车辆模式驱动。

电动机/发电机MG可以作为电动机并且作为发电机,并且包括固定至变速器壳体H的定子ST以及在定子ST内可旋转地支撑的转子RT。

电动机/发电机MG布置在发动机ENG的后面。转子RT与介入发动机离合器ECL的发动机ENG的输出轴EOS选择性地连接,与第一输入轴IS1固定连接,并且与介入第一离合器CL1和第三离合器CL3的第二输入轴IS2和第三输入轴IS3选择性地连接。

当操作发动机离合器ECL时,发动机ENG的驱动扭矩输入至动力传输设备。在这种状态下,还可以施加电动机/发电机MG的扭矩,因此能够实现平行混合驱动模式的驱动模式,在该驱动模式中,发动机扭矩和电动机扭矩这两者都用于驱动车辆。

当释放发动机离合器ECL时,电动机/发电机MG的扭矩可以作为唯一动力源,并且车辆可以电动车辆模式(EV)驱动。

图4是根据本公开内容的第二示例性形式的用于车辆的动力传输设备的变速操作表,并且根据第二示例性形式的用于车辆的动力传输设备如下执行变速操作。

参考图4,当操作发动机离合器ECL时,通过离合器和制动器的相同操作实现六个前进速度,因为电动机/发电机MG的扭矩仅是驱动车辆的辅助扭矩并且不影响动力传输设备的变速操作。

在电动车辆模式EV中,电动机/发电机MG的扭矩用于驱动车辆并且不影响动力传输设备的变速操作。因此,通过离合器和制动器的相同操作实现六个前进速度。

尽管根据第一形式的变速器不能实现反向,但是如在第二形式中应用电动机/发电机MG的情况下,电动机/发电机MG可以被控制为在六个前进速度中沿相反方向旋转以便实现倒档速度。

图5是根据本公开内容的第三示例性形式的用于车辆的动力传输设备的示意图。

参考图5,第三示例性形式与第二示例性形式的不同在于:尽管采用电动机/发电机MG作为辅助动力源,但是电动机/发电机MG与第一输入轴IS1、第二输入轴IS2和第三输入轴IS3平行布置,不同于其中电动机/发电机MG与第一输入轴IS1、第二输入轴IS2和第三输入轴IS3共轴布置的第二示例性形式。

为了施加来自电动机/发电机MG的扭矩,动力传输设备进一步包括电动机主动齿轮MDG、电动机从动齿轮MPG、以及布置在电动机主动齿轮MDG和电动机从动齿轮MPG之间的空转齿轮IDG。电动机从动齿轮MPG与介入发动机离合器ECL的发动机输出轴EOS选择性地连接。

电动机从动齿轮MPG与第一输入轴IS1固定连接,并且与介入第三离合器CL3和第一离合器CL1的第二输入轴IS2和第三输入轴IS3选择性地连接。

将从该配置清楚理解的是,车辆可以根据发动机离合器ECL的操作而可以可替换地以平行混合驱动模式或电动车辆模式驱动。

将清楚理解的是,根据第三示例性形式的动力传输设备通过如在第二示例性形式中的离合器和制动器的相同操作实现相同的变速级。

图6是根据本公开内容的第四示例性形式的用于车辆的动力传输设备的示意图。

参考图6,第四示例性形式与第一示例性形式的不同仅在于制动器BK的位置。

尽管在第一示例性形式中制动器BK布置在扭矩中间轴TMS和变速器壳体H之间,但该制动器BK布置在第二中间轴CS2和变速器壳体H之间。

根据第四示例性形式的动力传输设备通过与第一示例性形式中的离合器和制动器的相同操作实现相同的变速级,将参考图7进行详细描述。

图7是根据本公开内容的第四示例性形式的用于车辆的动力传输设备的变速操作表,并且根据第四示例性形式的用于车辆的动力传输设备如下执行变速操作。

图7示出了除了“前进六档速度”之外与第一示例性形式的操作表(参见图2)相同的操作表,这意味着除了“前进六档速度”之外,根据第四示例性形式的动力传输设备通过操作与第一示例性形式中的相同的啮合元件实现相同的变速级。

如图7所示,在前进六档速度FD6中,操作第三离合器CL3和制动器BK。

根据第四形式,操作制动器BK以便使第二中间轴CS2停止。因此,因为环形齿轮R通过第二变速从动齿轮TPG2和中间齿轮CG与第二中间轴CS2固定连接,因此环形齿轮R也停止并且用作固定元件。

当环形齿轮R用作固定元件时,发动机ENG的扭矩通过第三离合器CL3的操作输入至行星齿轮组PG的行星架PC。

然后,与输入至行星架PC的旋转速度相比,环形齿轮R是固定的,并且因此,行星齿轮组PG输出比在前进五档速度中进一步增加的旋转速度,因此实现前进六档速度FD6并且将变速的扭矩通过太阳齿轮S和输出轴OS输出至差速器DIFF。

如上所述,根据第一示例性形式的用于车辆的动力传输设备通过将一个行星齿轮组和两个同步器应用到双离合器变速器能够实现六个前进速度的变速级,并且因此可以利用更简单的结构和减小的重量实现多级,因此改进可安装性和燃料消耗。

根据第二和第三示例性形式的用于车辆的动力传输设备比第一示例性形式进一步采用一个电动机/发电机,并且能够以发动机驱动模式、平行混合模式和电动车辆模式进行驱动,因此进一步改进燃料消耗。

尽管已经结合目前认为是实际的示例性形式的内容来描述本公开内容,但是应当理解,本公开内容不限于所公开的形式,而是相反,旨在覆盖包含在本公开内容的精神和范围内的各种修改和等效布置。

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