專利名稱：帶八檔位變速箱的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配有驅(qū)動(dòng)機(jī)，更具體地說(shuō)，配有內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛用的具有八檔 位變速箱的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
人們要求具有越來(lái)越多檔位的變速箱，一方面是由于汽車(chē)的最大速度的提高，另 一方面是由于對(duì)有利的消耗值的需求，使到必須在所有有利于消耗的轉(zhuǎn)數(shù)和負(fù)載的驅(qū)動(dòng)速 度下驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。除了上述的要求之外，還想要在不中斷牽引力的情況下以換檔方式能夠得到較高 的駕駛舒適度，通常，這可通過(guò)使用雙聯(lián)接器變速箱來(lái)達(dá)成。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種八檔位變速箱，其特征在于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單和緊湊，而且 換檔構(gòu)件的數(shù)量有限。該目的通過(guò)提供一種配有驅(qū)動(dòng)機(jī)，更具體地說(shuō)，配有內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛的帶八檔 變速箱的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)達(dá)成，其包括分配變速箱，該分配變部箱傳動(dòng)地連接到驅(qū)動(dòng)機(jī)上并包 括三個(gè)構(gòu)件，以及兩個(gè)兩檔位分變速箱，其中，分配變速箱的第一構(gòu)件傳動(dòng)地連接到內(nèi)燃機(jī) 上，另兩個(gè)構(gòu)件各自連接到其中一個(gè)兩檔位分變速箱的輸入軸上，且其中，在分配變速箱的 兩個(gè)構(gòu)件之間設(shè)置可切換橋接耦合器，其中，兩個(gè)兩檔位分變速箱每一個(gè)的輸出構(gòu)件都固 定傳動(dòng)地連接到從動(dòng)齒輪或從動(dòng)軸上。為了達(dá)成短小精悍的設(shè)計(jì)，特別建議分配變速箱為轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件相互耦合形式的行星 變速箱，其包括恒星齒輪，具有至少一個(gè)行星齒輪的行星齒輪架，以及空心齒輪。在通常的 應(yīng)用中，在恒星齒輪和行星齒輪之間設(shè)置可切換橋接和鎖定耦合器。當(dāng)橋接和鎖定耦合器 關(guān)閉時(shí)，分配變速箱起剛性直接傳動(dòng)的作用，而當(dāng)橋接和鎖定耦合器打開(kāi)時(shí)，分配變速箱中 產(chǎn)生差動(dòng)運(yùn)動(dòng)。如果減速器的其中一個(gè)構(gòu)件是固定的，則這可被認(rèn)為是一檔位。為了設(shè)計(jì)兩個(gè)分變速箱，有兩種建議，這兩種建議的特點(diǎn)都在于短小精悍的設(shè)計(jì)。根據(jù)第一種建議，兩檔位分變速箱每一個(gè)都構(gòu)成具有可切換檔位的換檔變速箱， 具有輸入軸和與輸入軸平行延伸的輸出軸，并具有兩個(gè)齒輪，每個(gè)齒輪都固定連接到其中 一條軸上，兩齒輪可單獨(dú)切換地連接到另一軸上。所述類型的變速箱能夠以通常的方式構(gòu) 成兩個(gè)變速箱。另外，有可能將可切換檔位的可切換構(gòu)件移到空檔位，目的是在輸入軸和輸 出軸之間中斷扭矩流。這使得有可能在沒(méi)有中斷牽引力且可切換橋接耦合器正在接合的情況下對(duì)任何 檔位換檔。而且，當(dāng)切換到某些較高檔位時(shí)，通過(guò)釋放一些質(zhì)量慣性矩來(lái)確保牽引力的有限 支持。根據(jù)另一種建議，兩檔位分變速箱構(gòu)成具有以下構(gòu)件的可切換行星變速箱恒星 齒輪，具有至少一個(gè)行星齒輪的行星齒輪架，以及空心齒輪，在這些構(gòu)件中，一個(gè)構(gòu)件連接到輸入軸上，一個(gè)構(gòu)件連接到輸出軸上，第三個(gè)構(gòu)件連接到可相對(duì)固定件固定的制動(dòng)器圓 盤(pán)/制動(dòng)器掛架上，以及其中，在行星變速箱的兩個(gè)構(gòu)件之間設(shè)置可切換橋接耦合器。當(dāng)橋 接和鎖定耦合器打開(kāi)而制動(dòng)器關(guān)閉時(shí)，行星變速箱構(gòu)成輸入軸和輸出軸之間的一個(gè)檔位。 當(dāng)橋接和鎖定耦合器關(guān)閉而制動(dòng)器打開(kāi)時(shí)，獲得從輸入軸至輸出軸的剛性直接傳動(dòng)。當(dāng)兩 個(gè)所述部件，即橋接和鎖定耦合器以及制動(dòng)器都打開(kāi)時(shí)，輸入軸和輸出軸之間的連接在扭 矩流中被解開(kāi)。由于只使用負(fù)載開(kāi)關(guān)耦合器，而且在每檔中接合的換檔構(gòu)件最多為兩個(gè)，因此也 有可能在不中斷牽引力的情況下進(jìn)行切換。如果其中一條輸入軸為內(nèi)軸，另一條輸入軸為相對(duì)于內(nèi)軸同軸延伸的空心軸，則 上述的兩種建議是有利的。根據(jù)第一種建議(可切換檔位的變速箱)，輸出軸可與輸入軸形成不同的平面。根 據(jù)第二種建議(行星變速箱)，輸出軸相對(duì)于輸入軸同軸地延伸。進(jìn)一步改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)在于，可以加入上述類型的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以形成帶輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)的混 合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。更具體地說(shuō)，所述輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)可以與分配變速箱的其中一個(gè)構(gòu)件或分變速 箱的其中一條輸入軸結(jié)合。在以行星變速箱形式的分配變速箱中，輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)可以為與空心齒輪連接的環(huán)形 電動(dòng)機(jī)。在這樣一種混合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，不需要分離內(nèi)燃機(jī)和分配變速箱的輸入軸之間的
纟口口。將本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為混合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)配置這樣一種混合式驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)的車(chē)輛操作的所知各種選擇，例如，全電力啟動(dòng)和驅(qū)動(dòng)、能量恢復(fù)(將車(chē)輛動(dòng)能轉(zhuǎn)換為 電能)、在換檔/非牽引力換檔之前驅(qū)動(dòng)軸的預(yù)同步、在車(chē)輛靜止時(shí)或電力驅(qū)動(dòng)期間用輔助 驅(qū)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。更多有利的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中作出描述，其內(nèi)容在此作為參考。


參照以下附圖描述將更容易理解驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的不同操作條件。附圖示出本發(fā)明的兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，將在下文作出描述。圖1為本發(fā)明混合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第一實(shí)施例中處于空檔位置時(shí)的變速箱的示意 圖。圖2為圖1中處于第一檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖3為圖1中處于第二檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖4為圖1中處于第三檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖5為圖1中處于第四檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖6為圖1中處于第五檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖7為圖1中處于第六檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖8為圖1中處于第七檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖9為圖1中處于后退檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖10為本發(fā)明混合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第二實(shí)施例中處于空檔位置時(shí)的變速箱的示意 圖。
圖11為圖10中處于第一檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖12為圖10中處于第二檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖13為圖10中處于第三檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖14為圖10中處于第四檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖15為圖10中處于第五檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖16為圖10中處于第六檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖17為圖10中處于第七檔位時(shí)的變速箱的示意圖。圖18為圖10中處于第八檔位時(shí)的變速箱的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1所示為混合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)形式的本發(fā)明驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在第一實(shí)施例中的變速箱的 示意圖。下面針對(duì)圖1的描述原則上也適用于圖2至圖9，圖2至圖9顯示了圖1所示的變 速箱的不同換檔情況。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括主驅(qū)動(dòng)機(jī)11，在內(nèi)燃機(jī)形式的情況中的可鎖定行星變速箱形式的 分配變速箱12，以及兩個(gè)均為兩檔位分級(jí)手動(dòng)變速箱形式的兩檔位分變速箱17，18。行星 變速箱12包括以下構(gòu)件與驅(qū)動(dòng)機(jī)11的機(jī)軸以快速轉(zhuǎn)動(dòng)方式連接的恒星齒輪13、帶行星 齒輪15的行星齒輪架14以及空心齒輪16?？招凝X輪16與第一分變速箱17的輸入軸20 以快速轉(zhuǎn)動(dòng)方式連接，第一分變速箱17的輸入軸20設(shè)置成空心軸形式。行星齒輪架14與 第二分變速箱18的輸入軸28以快速轉(zhuǎn)動(dòng)方式連接，第二分變速箱18的輸入軸28設(shè)置成 相對(duì)于輸入軸20同軸布置的內(nèi)軸形式?？梢杂萌魏纹渌峙渥兯傧浠驕p速器來(lái)取代行星變速箱12。按照本發(fā)明，分配變 速箱包含鎖定耦合器(lock-up coupling) 19，該鎖定耦合器能夠使恒星齒輪13與行星齒 輪架14結(jié)合，S卩，使內(nèi)燃機(jī)11的機(jī)軸與第二分變速箱的輸入軸28結(jié)合。空心齒輪16 (如 分配變速箱的第三構(gòu)件)與輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)結(jié)合，在此情況，輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)設(shè)置成環(huán)形電動(dòng)機(jī)的 形式。除了攜帶兩個(gè)固定齒輪22、23的輸入軸20之外，第一分變速箱17包括攜帶兩個(gè) 可切換齒輪24、25(活動(dòng)齒輪(loose gears))的輸出軸21，作為選擇，該兩個(gè)可切換齒輪可 藉由切換單元26與輸出軸21結(jié)合。所述切換單元可包括與輸出軸連接的固定齒輪以及切 換襯套(switching muff)，活動(dòng)齒輪通過(guò)該切換襯套隨意地與所述固定齒輪連接。此外，輸 出軸21上設(shè)置有輸出齒輪35，該輸出齒輪與從動(dòng)軸40上的從動(dòng)齒輪39結(jié)合。除了攜帶兩 個(gè)固定齒輪30、31的輸入軸28之外，第二分變速箱18還包括兩個(gè)固定齒輪30、31，輸出軸 29上設(shè)置兩個(gè)可切換齒輪32、33(活動(dòng)齒輪)，該兩個(gè)可切換齒輪藉由切換單元34可與輸 出軸29隨意結(jié)合。該切換單元可包括與輸出軸29連接的固定齒輪以及切換襯套，活動(dòng)齒 輪通過(guò)該切換襯套與所述固定齒輪隨意連接。此外，第二分變速箱18的輸出軸29攜帶有 輸出齒輪36，該輸出齒輪也與從動(dòng)軸40上的從動(dòng)齒輪39結(jié)合。下文敘述了八個(gè)不同換檔情況，其中四個(gè)換檔情況以打開(kāi)鎖定耦合器19加以說(shuō) 明，另四個(gè)換檔情況則以關(guān)閉鎖定耦合器加以說(shuō)明。在前一種情況中，分配變速箱保持其分 配功能，而在后一種情況中，它形成由輸入端至輸出端(行星齒輪架和空心齒輪)的閉鎖部 分的剛性橋接器。在所有換檔情況中，呈現(xiàn)出混合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的促進(jìn)功能，即輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41額外地將扭矩傳送到傳動(dòng)軸40 (從動(dòng)軸)。圖2所示為第一檔的換檔情況，其中的鎖定耦合器是打開(kāi)的。在第一分變速箱17 中，切換單元26的切換襯套位移到右邊，是為了使切換齒輪25與輸出軸21結(jié)合。在第二 分變速箱18中，切換單元34的切換襯套位移到左邊，是為了使切換齒輪32與輸出軸29結(jié) 合。通過(guò)恒星齒輪13和行星齒輪架14，扭矩從內(nèi)燃機(jī)11經(jīng)由輸入軸28和齒輪對(duì)30，32傳 遞到輸出軸29。通過(guò)空心齒輪16，扭矩從輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41和輸入軸20以及齒輪23，25傳遞 到輸出軸21。因此，兩輸入軸20，28將扭矩傳遞到從動(dòng)軸40中。分配變速箱12的差動(dòng)運(yùn) 動(dòng)由齒輪23，30之間的速率確定，因?yàn)槌叽缦嗤妮敵鳊X輪35，36以相同速度轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3所示為第二檔的換檔情況，其中，鎖定耦合器19為打開(kāi)。在第一分變速箱17 中，切換單元26的切換襯套朝向右邊位移，以致于切換齒輪25與第一分變速箱17的輸出 軸21連接，而在第二分變速箱18中，切換單元34的切換襯套朝向右邊位移，以致于在偏離 第一檔的第二檔中的切換齒輪33與第二分變速箱18的輸出軸29連接。因此，扭矩從內(nèi)燃 機(jī)11經(jīng)由恒星齒輪13和行星齒輪架14傳遞到輸入軸28，并經(jīng)由齒輪對(duì)31，33傳遞到第二 分變速箱18的輸出軸29，然而，輸入軸20是由帶空心齒輪16的輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41負(fù)載扭矩 的，而第一分變速箱17的輸出軸21是由齒輪對(duì)23. ,25負(fù)載扭矩的。減速器的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)由 齒輪23和31之間的速率確定。圖4所示為第三檔的換檔情況，其中，鎖定耦合器19為關(guān)閉。因此現(xiàn)在在分配變 速箱12處沒(méi)有發(fā)生差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，只可以使用其中一個(gè)分變速箱，即第一分變速箱17，然而，通 過(guò)使切換單元34的切換襯套位移到空檔位中來(lái)連接第二分變速箱18。因此，經(jīng)由被視為剛 性單元的分配變速箱12將扭矩完全傳遞到輸入軸20中，且主驅(qū)動(dòng)機(jī)11和輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41 也能傳遞扭矩。第一分變速箱的切換單元26的切換襯套已朝向右邊位移，以致于分變速箱 17的齒輪對(duì)23，25起作用。圖5所示為第四檔的換檔情況，其中，鎖定耦合器19為關(guān)閉?，F(xiàn)在在分配變速箱 12處沒(méi)有發(fā)生差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，只可以使用其中一個(gè)分變速箱，即第二分變速箱18，然而，通過(guò)使 切換單元26的切換襯套位移到空檔位中來(lái)連接第一分變速箱17。因此，經(jīng)由被視為剛性單 元的分配變速箱12將扭矩完全傳遞到輸入軸28中，且主驅(qū)動(dòng)機(jī)11和輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41也能 傳遞扭矩。切換單元34的切換襯套已朝向右邊位移，以致于分變速箱18的齒輪對(duì)31，33 起作用。圖6所示為第五檔的換檔情況，其中，鎖定耦合器19為關(guān)閉。因此，在分配變速箱 12處沒(méi)有發(fā)生差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，只可以使用其中一個(gè)分變速箱，即第二分變速箱18，然而，通過(guò)使 切換單元26的切換襯套位移到空檔位中來(lái)連接第一分變速箱17。因此，經(jīng)由被視為剛性單 元的分配變速箱12將扭矩完全傳遞到輸入軸28中，且主驅(qū)動(dòng)機(jī)11和輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41也能 傳遞扭矩。切換單元34的切換襯套已朝向左邊位移，以致于分變速箱18的齒輪對(duì)30，32 起作用。圖7所示為第六檔的換檔情況，其中，鎖定耦合器19為關(guān)閉。同樣，在分配變速箱 12處沒(méi)有發(fā)生差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，只可以使用其中一個(gè)分變速箱，即第一分變速箱17，然而，通過(guò)使 切換單元34的切換襯套位移到空檔位中來(lái)連接第二分變速箱18。因此，經(jīng)由被視為剛性單 元的分配變速箱12將扭矩完全傳遞到輸入軸20中，且主驅(qū)動(dòng)機(jī)11和輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41也能 傳遞扭矩。切換單元26的切換襯套已朝向左邊位移，以致于分變速箱17的齒輪對(duì)22，24 7起作用。圖8所示為第七檔的換檔情況，其中，鎖定耦合器19為打開(kāi)。切換單元26的切換 襯套已朝向左邊位移，以致于可切換齒輪24與第一分變速箱17的輸出軸21連接，而切換 單元34的切換襯套已朝向左邊位移，以致于可切換齒輪32與第二分變速箱的輸出軸29連 接。因此，扭矩通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)11經(jīng)由恒星齒輪13和行星齒輪架14傳遞到輸入軸28，并經(jīng)由 齒輪對(duì)30，32傳遞到第二分變速箱18的輸出軸29，然而，輸入軸20是由帶空心齒輪16的 輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41負(fù)載扭矩的，而第一分變速箱的輸出軸21是由齒輪對(duì)22. ,24負(fù)載扭矩的。 減速器12的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)由齒輪11和30之間的速率確定。圖9所示為后退檔的換檔情況，其中，鎖定耦合器19為打開(kāi)。切換單元26的切換 襯套朝向左邊位移，以致于可切換齒輪24與第一分變速箱17的輸出軸21連接，而切換單 元34的切換襯套朝向右邊位移，以致于可切換齒輪33與第二分變速箱18的輸出軸29連 接。扭矩通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)11經(jīng)由恒星齒輪13和行星齒輪架14傳遞到輸入軸28，并經(jīng)由齒輪對(duì) 31，33傳遞到第二分變速箱18的輸出軸29，然而，輸入軸20是由帶空心齒輪16的輔助驅(qū) 動(dòng)機(jī)41負(fù)載扭矩的，而第一分變速箱的輸出軸21是由齒輪對(duì)22.，24負(fù)載扭矩的。在此情 況下，減速器的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)基于固定齒輪22和31的齒之間的速率確定。在此實(shí)施例中，輔助 驅(qū)動(dòng)機(jī)41(電動(dòng)機(jī))的轉(zhuǎn)向必須為反向，且輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)和主驅(qū)動(dòng)機(jī)11(內(nèi)燃機(jī))之間的速 率必須選擇成這樣，以致于在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)向不變的情況下，主驅(qū)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向也必須為反向。 通過(guò)使輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向保持不變，有可能建立八個(gè)檔位。圖10所示為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例中以混合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)形式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變速箱 示意圖。下文對(duì)圖10的描述原則上也適用于圖11至18，圖11至18所示為根據(jù)圖10的變 速箱示意圖的不同換檔情況。在此實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)燃機(jī)形式的主驅(qū)動(dòng)機(jī)11，可 鎖定行星變速箱形式的分配變速箱12，以及在此為專用行星變速箱形式的兩個(gè)兩檔位分變 速箱17，18。行星變速箱12包括以下構(gòu)件與驅(qū)動(dòng)機(jī)11的機(jī)軸以快速轉(zhuǎn)動(dòng)方式連接的恒 星齒輪13，帶行星齒輪15的行星齒輪架14，以及空心齒輪16?？招凝X輪16與第一分變速 箱17的輸入軸20以快速轉(zhuǎn)動(dòng)方式連接，第一分變速箱17的輸入軸20設(shè)置成空心軸形式。 行星齒輪架14與第二分變速箱18的輸入軸28以快速轉(zhuǎn)動(dòng)方式連接，第二分變速箱18的 輸入軸28設(shè)置成相對(duì)于輸入軸20同軸布置的內(nèi)軸形式。行星變速箱12可用任何其它分配變速箱或減速器取代。按照本發(fā)明，分配變速箱 包含鎖定耦合器19 (Cl)，該鎖定耦合器能夠使恒星齒輪13與行星齒輪架14結(jié)合，S卩，內(nèi)燃 機(jī)11的機(jī)軸與第二分變速箱的輸入軸28結(jié)合。作為分配變速箱12的第三構(gòu)件的空心齒 輪16與輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41結(jié)合，在此情況中，輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41設(shè)置成環(huán)形電動(dòng)機(jī)(EM)的形式。由設(shè)置成空心軸形式的輸入軸20驅(qū)動(dòng)的第一分變速箱17為行星變速箱，其包括 以下構(gòu)件恒星齒輪43，帶行星齒輪45的行星齒輪架44，以及空心齒輪46。然而，恒星齒輪 43與輸入軸20連接，空心齒輪46與也設(shè)置成空心軸形式的輸出軸21連接，輸出軸21上設(shè) 置的輸出齒輪35使從動(dòng)齒輪38在從動(dòng)軸40 (輸出)上結(jié)合。第二分變速箱18也是行星 變速箱，其包括以下構(gòu)件恒星齒輪48，帶行星齒輪50的行星齒輪架49，以及空心齒輪51。 恒星齒輪48與輸入軸28連接，空心齒輪51與設(shè)置成空心軸形式的輸出軸29連接，該輸出 軸攜帶的輸出齒輪36使另一個(gè)從動(dòng)齒輪39在從動(dòng)軸40上結(jié)合。按照本發(fā)明，第一分變速箱17配置制動(dòng)器47 (Bi)，該制動(dòng)器能夠相對(duì)于固定件53
8制動(dòng)行星齒輪架44，以支持該行星齒輪架44，因此，在恒星齒輪43和空心齒輪46之間構(gòu)成 傳動(dòng)級(jí)(transmission stage) 0此外，在第一分變速箱17中設(shè)置的耦合器55 (C2)能夠?qū)?行星齒輪架44固定連接到空心齒輪46上，因此制動(dòng)行星變速箱，以致于產(chǎn)生從恒星齒輪43 到空心齒輪46的直接傳動(dòng)，即是從輸入軸20到輸出軸21的直接傳動(dòng)。按照本發(fā)明，第二分變速箱18配置制動(dòng)器52 (B2)，該制動(dòng)器能夠相對(duì)于固定件54 制動(dòng)行星齒輪架49，以支持該行星齒輪架49，因此，在恒星齒輪48和空心齒輪51之間構(gòu)成 傳動(dòng)級(jí)。此外，在第二分變速箱18中設(shè)置的耦合器56 (C3)能夠?qū)⑿行驱X輪架49固定連接 到空心齒輪51上，因此制動(dòng)行星變速箱，以致于產(chǎn)生從恒星齒輪48到空心齒輪51的直接 傳動(dòng)，即是從輸入軸28到輸出軸29的直接傳動(dòng)。以下附圖所示為上述變速箱的八種不同換檔情況，在四種換檔情況中，鎖定耦合 器19(C1)為打開(kāi)，且分配變速箱12因此能夠起不同的作用。在剩下的四種情況中，分配變 速箱12的鎖定耦合器19為關(guān)閉，以致于分配變速箱12只構(gòu)成直接傳動(dòng)。然而，在第一種 換檔情況中，扭矩可經(jīng)由兩個(gè)分變速箱17，18傳遞，需要在第二種換檔情況中釋放其中一 個(gè)分變速箱17或18。兩個(gè)分變速箱都將經(jīng)歷這樣的情形，即，當(dāng)各鎖定耦合器55，56打開(kāi)， 以及當(dāng)在閉合制動(dòng)器47，52的情況下行星齒輪架44，49支持在固定件53，54上時(shí)，每個(gè)分 變速箱均必須形成傳動(dòng)級(jí)，以及當(dāng)各鎖定耦合器55，56關(guān)閉，且星齒輪架44，49的各制動(dòng)器 47，52必須打開(kāi)時(shí)，每個(gè)分變速箱均起剛性直接傳動(dòng)的作用。如果必須釋放分變速箱，即必須保持無(wú)扭矩，則鎖定耦合器55，56和制動(dòng)器47，52 都必須打開(kāi)。圖11所示為第一檔的換檔情況，其中，分配變速箱12的鎖定耦合器19為打開(kāi)。扭 矩從主驅(qū)動(dòng)機(jī)11經(jīng)恒星齒輪13和行星齒輪架14傳遞到第二分變速箱18的輸入軸28，第 二分變速箱18在鎖定耦合器58打開(kāi)且制動(dòng)器52關(guān)閉的情況下起到傳動(dòng)級(jí)的作用，并以第 一速度驅(qū)動(dòng)輸出軸29和輸出齒輪36，然而，扭矩繼續(xù)從輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41經(jīng)空心齒輪16傳遞 到第一分變速箱17的輸入軸20，鎖定耦合器55在此又打開(kāi)，而制動(dòng)器17關(guān)閉，以致于分變 速箱17也起到傳動(dòng)級(jí)的作用，因此以第二速度驅(qū)動(dòng)輸出軸21以及輸出齒輪35。輸出齒輪 35，36的速率確定分配變速箱12的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閺膭?dòng)齒輪38，39是以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。圖12所示為第二檔的換檔情況。分配變速箱12的鎖定耦合器19為打開(kāi)。扭矩 從主驅(qū)動(dòng)機(jī)11經(jīng)恒星齒輪13和行星齒輪架14傳遞到第二分變速箱18的輸入軸28，而且 扭矩從輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41經(jīng)空心齒輪16傳遞到第一分變速箱17的傳動(dòng)軸20。在第二分變速 箱18處，制動(dòng)器52為打開(kāi)，鎖定耦合器56為關(guān)閉，以致于相對(duì)攜帶有輸出齒輪36的輸出 軸29固定地制動(dòng)輸入軸28。在第一分變速箱17處，制動(dòng)器47為關(guān)閉，鎖定耦合器為打開(kāi)， 以致于以相對(duì)輸入軸20的傳動(dòng)率驅(qū)動(dòng)輸出軸21和輸出齒輪35。輸出齒輪35，36的速率確 定分配變速箱12的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)輸出齒輪35，36都將扭矩引入從動(dòng)軸40。圖13所示為第三檔的換檔情況。分配變速箱12的鎖定耦合器19為關(guān)閉。分配 變速箱起剛性直接傳動(dòng)作用并以相同的速度驅(qū)動(dòng)輸入軸20和輸入軸28。為此，通過(guò)打開(kāi)鎖 定耦合器56以及制動(dòng)器52(打開(kāi)/打開(kāi))來(lái)釋放分變速箱18。輸出軸29的輸出齒輪36 因此能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，扭矩從主驅(qū)動(dòng)機(jī)11和輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41兩者經(jīng)輸入軸20完全傳遞 到第一分變速箱17，在此，鎖定耦合器55為打開(kāi)，制動(dòng)器47為關(guān)閉。分變速箱17因此起到 減級(jí)(reduction stage)的作用，以致于輸出軸21連同輸出齒輪35以相對(duì)于輸入軸20減小的速度被驅(qū)動(dòng)。只有輸出齒輪35將扭矩引入從動(dòng)軸40的從動(dòng)齒輪38中。圖14所示為第四檔的換檔情況。分配變速箱12的鎖定耦合器19為關(guān)閉。分配 變速箱起剛性直接傳動(dòng)作用并以相同的速度驅(qū)動(dòng)輸入軸20和輸入軸28。為此，通過(guò)打開(kāi)鎖 定耦合器55以及制動(dòng)器47 (打開(kāi)/打開(kāi))來(lái)釋放分變速箱17。輸出軸21的輸出齒輪35 因此能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，扭矩從主驅(qū)動(dòng)機(jī)11和輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41兩者經(jīng)輸入軸28完全傳遞 到第二分變速箱18，在此，制動(dòng)器52打開(kāi)，鎖定耦合器關(guān)閉。分變速箱18因此起到直接傳 動(dòng)的作用，以致于輸出軸29連同輸出齒輪36以與輸入軸28相同的速度被驅(qū)動(dòng)。只有輸出 齒輪36將扭矩引入從動(dòng)軸40的從動(dòng)齒輪39中。圖15所示為第五檔的換檔情況。分配變速箱12的鎖定耦合器19為關(guān)閉。分配 變速箱起剛性直接傳動(dòng)作用并以相同的速度驅(qū)動(dòng)輸入軸20和輸入軸28。為此，通過(guò)打開(kāi)鎖 定耦合器55以及制動(dòng)器47 (打開(kāi)/打開(kāi))來(lái)釋放分變速箱17。輸出軸21上的輸出齒輪 35因此能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，扭矩從主驅(qū)動(dòng)機(jī)11和輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41兩者經(jīng)輸入軸28完全傳 遞到第二分變速箱18，在此，鎖定耦合器56打開(kāi)且制動(dòng)器52關(guān)閉。分變速箱18因此起到 減級(jí)的作用，以致于輸出軸29連同輸出齒輪36以相對(duì)于輸入軸28減小的速度被驅(qū)動(dòng)。只 有輸出齒輪36將扭矩引入從動(dòng)軸40的從動(dòng)齒輪38中。圖16所示為第六檔的換檔情況。分配變速箱12的鎖定耦合器19為關(guān)閉。分配 變速箱起剛性直接傳動(dòng)作用并以相同的速度驅(qū)動(dòng)輸入軸20和輸入軸28。為此，通過(guò)打開(kāi) 鎖定耦合器56以及制動(dòng)器52(打開(kāi)/打開(kāi))來(lái)釋放分變速箱18。輸出軸29上的輸出齒 輪36因此能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，扭矩從主驅(qū)動(dòng)機(jī)11和輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41兩者經(jīng)輸入軸20完 全傳遞到第一分變速箱17，在此，制動(dòng)器47打開(kāi)且鎖定耦合器關(guān)閉。分變速箱17因此起到 直接傳動(dòng)的作用，以致于輸出軸21連同輸出齒輪35以與輸入軸20相同的速度被驅(qū)動(dòng)。只 有輸出齒輪35將扭矩引入從動(dòng)軸40的從動(dòng)齒輪38中。圖17所示為第七檔的換檔情況。分配變速箱12的鎖定耦合器19為打開(kāi)。扭矩 從主驅(qū)動(dòng)機(jī)11經(jīng)恒星齒輪13和行星齒輪架14傳遞到第二分變速箱18的輸入軸28，而且 扭矩從輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41經(jīng)空心齒輪16傳遞到第一分變速箱17的傳動(dòng)軸20。在第一分變速 箱17處，制動(dòng)器47為打開(kāi)，鎖定耦合器55為關(guān)閉，以致于相對(duì)攜帶有輸出齒輪35的輸出 軸21固定地制動(dòng)輸入軸20。在第二分變速箱18處，制動(dòng)器52為關(guān)閉，鎖定耦合器56為打 開(kāi)，以致于以相對(duì)輸入軸28和輸出齒輪36的傳動(dòng)率驅(qū)動(dòng)輸出軸29。輸出齒輪35，36的速 率確定分配變速箱12的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)輸出齒輪35，36都將扭矩引入從動(dòng)軸40。圖18所示為第八檔的換檔情況。分配變速箱12的鎖定耦合器19為打開(kāi)。扭矩 從主驅(qū)動(dòng)機(jī)11經(jīng)恒星齒輪13和行星齒輪架14傳遞到第二分變速箱18的輸入軸28，而且 扭矩從輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41經(jīng)空心齒輪16傳遞到第一分變速箱17的傳動(dòng)軸20。在分變速箱18 處，制動(dòng)器52為打開(kāi)，鎖定耦合器56為關(guān)閉，以致于輸入軸28相對(duì)于該驅(qū)動(dòng)輸出齒輪36 的輸出軸29而固鎖。在第一分變速箱17處，鎖定耦合器55為關(guān)閉，制動(dòng)器47為打開(kāi)，以 致于以與輸入軸20和輸出齒輪35相同的速度驅(qū)動(dòng)輸出軸21。輸出齒輪35，36的速率確定 分配變速箱12的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)從動(dòng)齒輪35，36都將扭矩引入從動(dòng)軸40。在此情況下也說(shuō)明了后退檔，輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)41的轉(zhuǎn)向可以反轉(zhuǎn)。參考號(hào)清單11驅(qū)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))
10行星變速箱 恒星齒輪 行星齒輪架 行星齒輪 空心齒輪 兩檔位分變速箱 兩檔位分變速箱 橋接耦合器(17) 輸入軸(17) 輸出軸(17) 輸入齒輪 輸入齒輪 輸出齒輪 輸出齒輪 切換單元 輸出齒輪 輸入軸(18) 輸出軸(18) 輸入齒輪 輸入齒輪 輸出齒輪 輸出齒輪 切換單元 輸出齒輪
51空心齒輪
52制動(dòng)器
53固定件(17)
54固定件(18)
55橋接耦合器(17)
56橋接耦合器(18)
權(quán)利要求
一種配有驅(qū)動(dòng)機(jī)，更具體地說(shuō)，配有內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛用的具有8檔位變速箱的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括分配變速箱(12)，所述分配變速箱傳動(dòng)地連接到驅(qū)動(dòng)機(jī)(11)上并包括三個(gè)構(gòu)件，以及兩個(gè)2檔位分變速箱(17，18)；其中所述分配變速箱(12)的第一構(gòu)件傳動(dòng)地連接到所述驅(qū)動(dòng)機(jī)(11)上，所述分配變速箱(12)的其它兩個(gè)構(gòu)件各自與所述兩個(gè)2檔位分變速箱(17，18)的其中一個(gè)的輸入軸(20，28)連接；以及其中在所述分配變速箱(12)的其中兩個(gè)構(gòu)件之間設(shè)有可切換橋接耦合器(19)；以及其中所述兩個(gè)2檔位分變速箱(17，18)中每個(gè)的輸出構(gòu)件均固定地傳動(dòng)地連接到從動(dòng)齒輪(38，39)或從動(dòng)軸(40)上。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)(11)和所述分配變速箱 (12)的第一構(gòu)件是固定地傳動(dòng)地連接的；以及所述分配變速箱(12)的其它兩個(gè)構(gòu)件之一 是傳動(dòng)地連接到輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)(41)(混合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))。
3.如權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述分配變速箱(12)為行星變速 箱，所述行星變速箱的構(gòu)件的形式為一個(gè)是恒星齒輪(13)，一個(gè)是具有至少一個(gè)行星齒 輪(15)的行星齒輪架(14)以及一個(gè)是空心齒輪(16)。
4.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)(11)與所述行星變速箱 (12)的恒星齒輪(22)連接，所述行星齒輪架(23)與一個(gè)2檔位分變速箱(18)的輸入軸連 接以及所述空心齒輪(25)與另一個(gè)2檔位分變速箱(17)的輸入軸連接。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，其中一個(gè)所述輸入軸(28) 為內(nèi)軸，而另一個(gè)輸入軸(20)為相對(duì)于所述內(nèi)軸同軸延伸的空心軸。
6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)(11)為內(nèi)燃機(jī)。
7.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)(41)為電 動(dòng)機(jī)。
8.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，第一個(gè)2檔位分變速箱(17) 構(gòu)成換檔變速箱，所述換檔變速箱具有輸入軸(20)和與所述輸入軸(20)平行延伸的輸出 軸(21)；各自與其中一條所述軸連接的的兩個(gè)齒輪(22，23)；以及與另一條所述軸單獨(dú)地 可切換地連接的兩個(gè)齒輪(24，25)。
9.如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，第二個(gè)2檔位分變速箱(18) 構(gòu)成換檔變速箱，所述換檔變速箱具有輸入軸(28)和與所述輸入軸(28)平行延伸的輸出 軸(29)；各自與其中一條所述軸連接的兩個(gè)齒輪(30，31)；以及與另一條所述軸單獨(dú)地可 切換地連接的兩個(gè)齒輪(32，33)。
10.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，第一個(gè)2檔位分變速箱 (17)構(gòu)成具有以下構(gòu)件的行星變速箱恒星齒輪(43)，帶至少一個(gè)行星齒輪(45)的行星齒 輪架(44)以及空心齒輪(46)，其中，一個(gè)構(gòu)件與輸入軸(20)連接，一個(gè)構(gòu)件與輸出軸(21) 連接，第三個(gè)構(gòu)件與可相對(duì)于固定件(53)固定的制動(dòng)器圓盤(pán)/制動(dòng)器掛架連接，其中，在所 述行星變速箱的其中兩個(gè)構(gòu)件之間設(shè)有可切換橋接耦合器(55)。
11.如權(quán)利要求1至7或10任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二個(gè)2檔位 分變速箱(18)構(gòu)成具有以下構(gòu)件的行星變速箱恒星齒輪(48)，帶至少一個(gè)行星齒輪(50) 的行星齒輪架(49)以及空心齒輪(51)，其中，一個(gè)構(gòu)件與輸入軸(28)連接，一個(gè)構(gòu)件與輸 出軸(29)連接，第三個(gè)構(gòu)件與可相對(duì)于固定件(54)固定的制動(dòng)器圓盤(pán)/制動(dòng)器掛架連接，其中，在所述行星變速箱的其中兩個(gè)構(gòu)件之間設(shè)有可切換橋接耦合器(56)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入軸(20，28)與所述恒 星齒輪(43,48)連接，所述輸出軸(21,29)與所述空心齒輪(46,51)連接。
13.如權(quán)利要求10至12任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，其中一條所述輸入軸 (28)為內(nèi)軸，另一條所述輸入軸(20)為相對(duì)于所述輸入軸(28)同軸延伸的空心軸。
14.如權(quán)利要求12至13任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，藉由單獨(dú)的齒輪級(jí)(35， 38 ;36，39)，所述行星變速箱的輸出軸(21，29)與從動(dòng)軸(40)以固定齒輪比連接。
15.如權(quán)利要求3至14任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，在所述驅(qū)動(dòng)機(jī)(11)和所 述行星變速箱(12)的第一個(gè)構(gòu)件之間設(shè)置起動(dòng)聯(lián)軸器。全文摘要
一種配有驅(qū)動(dòng)機(jī)(11)，更具體地說(shuō)，配有內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛的具有8檔位變速箱的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括分配變速箱(12)，所述分配變速箱傳動(dòng)地連接到驅(qū)動(dòng)機(jī)(11)上并具有三個(gè)構(gòu)件，以及兩個(gè)2檔位分變速箱(17，18)，其中，所述分配變速箱(12)的第一構(gòu)件傳動(dòng)地連接到所述內(nèi)燃機(jī)(11)上，所述分配變速箱(12)的其它兩個(gè)構(gòu)件每個(gè)均與所述兩個(gè)2檔位分變速箱(17，18)其中一個(gè)的輸入軸(20，28)連接，其中，在所述分配變速箱(12)的其中兩個(gè)構(gòu)件之間設(shè)置可切換橋接耦合器(19)，其中，所述兩個(gè)2檔位分變速箱(17，18)中每個(gè)的輸出構(gòu)件均固定傳動(dòng)地連接到從動(dòng)齒輪(38，39)或從動(dòng)軸(40)上。
文檔編號(hào)F16H3/00GK101918738SQ200880124555
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2008年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
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