自動(dòng)變速器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自動(dòng)變速器，包括并排設(shè)置于同一個(gè)變速器箱體內(nèi)的位于傳動(dòng)側(cè)的第一軸系和位于從動(dòng)側(cè)的第二軸系以及三個(gè)正齒輪組、三行星齒輪組、五個(gè)離合器和一個(gè)制動(dòng)器，這兩個(gè)軸系通過(guò)三個(gè)正齒輪組所屬的多個(gè)動(dòng)力路徑相連。只用六個(gè)換擋單元就實(shí)現(xiàn)了至少十一個(gè)前進(jìn)擋和至少一個(gè)倒擋，且常用擋位的擋間比介于1.090～1.217之間，總傳動(dòng)比范圍達(dá)到9.5，換擋平順，結(jié)構(gòu)保持緊湊，改善了車輛的行駛動(dòng)態(tài)性能也進(jìn)一步降低了油耗，使用經(jīng)濟(jì)，且有利于保護(hù)環(huán)境。該自動(dòng)變速器適合混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)并具有適合發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停的功能。
【專利說(shuō)明】自動(dòng)變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)變速器，尤其涉及一種適合在乘用車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中作為主傳動(dòng)裝置使用的自動(dòng)變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]在乘用車領(lǐng)域，自動(dòng)變速器(AT)仍然是主流的變速器結(jié)構(gòu)。早前的自動(dòng)變速器(AT)大多采用多級(jí)行星齒輪組結(jié)構(gòu)，不是擋位少就是結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜。后來(lái)，兩個(gè)軸系、正齒輪組和行星齒輪組組合使用的自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)開(kāi)始出現(xiàn)。中國(guó)發(fā)明專利CN101275630B，就描述了這樣一種可動(dòng)力換擋的多級(jí)變速器。
[0003]根據(jù)該專利，該變速器包括并排設(shè)置在一個(gè)共用的變速器箱體內(nèi)的兩個(gè)軸系、三個(gè)正齒輪組、三行星齒輪組和多個(gè)換擋單元，其中，第一軸系包括第一軸以及第三軸、第四軸和第五軸，第二軸系包括第二軸以及第六軸、第七軸和第八軸，其中第三軸和第六軸通過(guò)第一個(gè)正齒輪組連接，第四軸和第七軸通過(guò)第二個(gè)正齒輪組連接，第五軸和第八軸通過(guò)第三個(gè)正齒輪組連接，第一行星齒輪組設(shè)置在第一軸系上，包括第一個(gè)太陽(yáng)齒輪、第一個(gè)齒圈和第一個(gè)行星架，第二行星齒輪組設(shè)置在第二軸系上，包括第二個(gè)太陽(yáng)齒輪、第二個(gè)齒圈和第二個(gè)行星架，第三行星齒輪組設(shè)置在第二軸系上，包括第三個(gè)太陽(yáng)齒輪、第三個(gè)齒圈和第三個(gè)行星架。在該變速器中設(shè)置了五個(gè)換擋元件，即四個(gè)離合器和一個(gè)制動(dòng)器，由此能夠使各個(gè)變速器單元之間相互連接或者與變速器箱體連接，以便在每個(gè)擋位能夠限定具有特定傳動(dòng)比和扭矩傳遞的明確的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和動(dòng)力路徑，實(shí)現(xiàn)了用盡可能少的變速級(jí)和換擋元件對(duì)至少八個(gè)前進(jìn)擋和至少一個(gè)倒擋進(jìn)行動(dòng)力切換，長(zhǎng)度短、結(jié)構(gòu)緊湊并且實(shí)現(xiàn)了高效率，其不僅在前置橫向應(yīng)用時(shí)效果明顯，在縱向應(yīng)用時(shí)也同樣出色，尤其適用于多軸驅(qū)動(dòng)的車輛。因此，中國(guó)發(fā)明專利CN101275630B對(duì)自動(dòng)變速器(AT)的貢獻(xiàn)是毋庸置疑的。
[0004]但是，當(dāng)今，車輛為了進(jìn)一步減少油耗和改善行駛動(dòng)態(tài)性能需要更多的和更小傳動(dòng)分配的擋位。減少油耗的目的不僅僅來(lái)自用戶自身的經(jīng)濟(jì)需要，而且也是實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)的重要手段，隨著越來(lái)越嚴(yán)格的乘用車排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對(duì)變速器的性能將會(huì)提出更高的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型正是為了順應(yīng)上述需求和要求而提出的。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種自動(dòng)變速器，以用盡可能少的變速級(jí)和換擋元件對(duì)盡可能多的前進(jìn)擋和至少一個(gè)倒擋進(jìn)行動(dòng)力切換，該變速器不僅軸向長(zhǎng)度短、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高，而且通過(guò)提供更多的和更小傳動(dòng)比分配的擋位，進(jìn)一步降低了油耗并改善了車輛的行駛動(dòng)態(tài)性能。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種自動(dòng)變速器，包括:并排設(shè)置在一個(gè)共用的變速器箱體內(nèi)的兩個(gè)軸系、三個(gè)正齒輪組、三行星齒輪組和若干個(gè)換擋單元；所述第一軸系位于傳動(dòng)側(cè)，包括第一軸、第三軸、第四軸、第五軸和第六軸，動(dòng)力從所述第一軸輸入；所述第二軸系位于從動(dòng)側(cè)，包括第二軸、第七軸、第八軸、第九軸和第十軸，動(dòng)力從所述第二軸輸出；所述第六軸和所述第十軸通過(guò)第一正齒輪組連接，第一正齒輪組包括第一主動(dòng)齒輪和第一被動(dòng)齒輪，所述第一主動(dòng)齒輪固定于所述第六軸上，所述第一被動(dòng)齒輪固定于所述第十軸上；所述第四軸和所述第七軸通過(guò)第二正齒輪組連接，第二正齒輪組包括第二主動(dòng)齒輪和第二被動(dòng)齒輪，所述第二主動(dòng)齒輪固定于所述第四軸上，所述第二被動(dòng)齒輪固定于所述第七軸上；所述第五軸和所述第八軸通過(guò)第三正齒輪組連接，所述第三正齒輪組包括第三主動(dòng)齒輪和第三被動(dòng)齒輪，所述第三主動(dòng)齒輪固定于所述第五軸上，所述第三被動(dòng)齒輪固定于所述第八軸上；所述第一行星齒輪組設(shè)置在第一軸系上，包括第一太陽(yáng)齒輪、第一齒圈和第一行星架，所述第一太陽(yáng)齒輪固定于所述第三軸上；所述第二行星齒輪組設(shè)置在第二軸系上，包括第二太陽(yáng)齒輪、第二齒圈和第二行星架，所述第二齒圈固定于所述第九軸上；所述第三行星齒輪組設(shè)置在第二軸系上，包括第三太陽(yáng)齒輪、第三齒圈和第三行星架；所述第一軸與第一行星齒輪組的第一齒圈連接；所述第二軸與所述第三行星架固定連接；所述第四軸與第一行星齒輪組的第一行星架連接；所述第七軸與所述第二太陽(yáng)齒輪固定連接，所述第八軸與所述第三太陽(yáng)齒輪固定連接；所述第二軸與所述第二行星架固定連接；所述第十軸與所述第三齒圈固定連接；所述換擋單元包括:連接在所述第一太陽(yáng)齒輪和所述變速器箱體之間的第一制動(dòng)器；連接在所述第五軸和所述第一行星架的之間第一離合器；連接在所述第八軸和所述第二齒圈之間的第二離合器；連接在所述第四軸和所述第五軸之間的第三離合器；連接在所述第六軸和所述第一太陽(yáng)齒輪之間的第四離合器；一個(gè)控制所述第三太陽(yáng)齒輪、所述第三齒圈和所述第三行星架中的兩個(gè)元件建立剛性連接的第五離合器。
[0007]優(yōu)選的，所述第五離合器連接于所述第八軸與所述第二軸之間。
[0008]優(yōu)選的，所述第五離合器連接于所述第十軸與所述第二軸之間。
[0009]優(yōu)選的，所述軸系中的任一軸與一電機(jī)連接。
[0010]優(yōu)選的，所述第五軸或第八軸與一電機(jī)連接。
[0011]優(yōu)選的，包括:液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)包括液壓動(dòng)力單元、液壓動(dòng)力控制及執(zhí)行單元和信號(hào)控制單元，所述液壓動(dòng)力單元包括一個(gè)電泵和一個(gè)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械泵，所述電泵的吸油通道與所述機(jī)械泵的吸油通道并聯(lián)，所述電泵的出油通道與所述機(jī)械泵的出油通道并聯(lián)，所述電泵的吸油通道與所述機(jī)械泵的吸油通道上分別設(shè)有一單向閥，所述信號(hào)控制單元包括一控制電泵的電機(jī)啟停的控制器。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)效果:
[0013]I)由于增設(shè)了一個(gè)控制所述第三太陽(yáng)齒輪、所述第三齒圈和所述第三行星架中的兩個(gè)元件建立剛性連接的第五離合器，從而為提供更多的換擋邏輯提供了可能。當(dāng)?shù)谖咫x合器閉合時(shí)，第三行星齒輪組將變成一個(gè)剛性連接體，當(dāng)輸入動(dòng)力時(shí)第三行星齒輪組將一體回轉(zhuǎn)。僅僅通過(guò)在特定位置增設(shè)一個(gè)第五離合器，就可以實(shí)現(xiàn)十一個(gè)前進(jìn)擋和至少一個(gè)倒擋，通過(guò)簡(jiǎn)單的換擋邏輯有效減小了怠排損失，提高了變速器的傳動(dòng)效率。而且常用擋位之間的擋間比都在1.090?1.217之間，非常小，動(dòng)力切換更為平順，不僅有利于改善車輛的行駛動(dòng)態(tài)性能而且也能進(jìn)一步降低油耗，使用更經(jīng)濟(jì)，也更有利于保護(hù)環(huán)境。同時(shí)，簡(jiǎn)單的改變也會(huì)使變速器的整體結(jié)構(gòu)依然保持緊湊。
[0014]2)總傳動(dòng)比范圍可達(dá)9.5，而公知的變速器，其總傳動(dòng)比范圍一般在7左右，這就意味著，采用本實(shí)用新型所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)可以達(dá)到更高的車速。
[0015]3)軸系中的任何一個(gè)軸都可以跟電機(jī)連接，并可以提供多個(gè)優(yōu)選的軸使變速器和電機(jī)連接，從而獲得混合動(dòng)力系統(tǒng)。由于這些優(yōu)選的軸在低檔位時(shí)對(duì)輸入軸有比較高的傳動(dòng)比，因此一個(gè)小的電機(jī)就可以有足夠的力矩用于快速啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。同時(shí)，這些軸同樣對(duì)輸出軸有比較高的傳動(dòng)比，使連接到它們上的電機(jī)可以高效地幫助正常的驅(qū)動(dòng)工作。
[0016]4)本實(shí)用新型具有適合發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停的功能。液壓系統(tǒng)中增設(shè)一電泵，電泵的吸油通道與機(jī)械泵的吸油通道并聯(lián)，電泵的出油通道與機(jī)械泵的出油通道并聯(lián)，這樣的結(jié)構(gòu)對(duì)原液壓系統(tǒng)不需做大的改動(dòng)，而且可以減小機(jī)械泵。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)、機(jī)械泵不工作時(shí)，在一控制器的觸發(fā)下，電泵通電運(yùn)行，從而使液壓油進(jìn)入液壓系統(tǒng)的液壓動(dòng)力單元，保證電機(jī)在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)、自動(dòng)變速器能夠正常工作。發(fā)動(dòng)機(jī)啟停系統(tǒng)可以使車輛在行駛過(guò)程中臨時(shí)停車(例如等紅燈)而踩制動(dòng)踏板時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火，當(dāng)需要繼續(xù)前進(jìn)的時(shí)候，只要松開(kāi)剎車輕點(diǎn)油門，或者轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，發(fā)動(dòng)機(jī)又會(huì)馬上自動(dòng)點(diǎn)火自動(dòng)重啟。發(fā)動(dòng)機(jī)啟停系統(tǒng)會(huì)大幅降低車輛的燃油消耗，特別適合擁堵的城市道路。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]圖1是本實(shí)用新型自動(dòng)變速器第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型自動(dòng)變速器第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是圖1所示實(shí)施例的換擋邏輯、變速級(jí)的示例性傳動(dòng)比和傳動(dòng)比范圍；
[0021]圖4是圖2所示第二實(shí)施例中液壓系統(tǒng)的原理圖；
[0022]圖中:
[0023]O-變速器箱體；1_第一軸；2_第二軸；3_第三軸；4_第四軸；5_第五軸；6-第六軸；7_第七軸；8_第八軸；9_第九軸；10-第十軸；
[0024]TG610-第一正齒輪組；TG47_第二正齒輪組；TG58_第三正齒輪組；
[0025]G6-第一主動(dòng)齒輪；G10_第一被動(dòng)齒輪；
[0026]G4-第二主動(dòng)齒輪；G7-第二被動(dòng)齒輪；
[0027]G5-第二主動(dòng)齒輪；G8-第二被動(dòng)齒輪；
[0028]PGl-第一行星齒輪組；PG2_第二行星齒輪組；PG3_第三行星齒輪組；
[0029]Hol-第一齒圈；Ptl_第一行星架；Sol-第一太陽(yáng)齒輪；
[0030]Ho2_第二齒圈；Pt2_第二行星架；So2_第二太陽(yáng)齒輪；
[0031]Ho3_第二齒圈；Pt3_第二行星架；So3_第二太陽(yáng)齒輪；
[0032]B1-第一制動(dòng)器；C1_第一離合器；C2_第二離合器；C3_第三離合器；C4_第四離合器；C5-第五離合器；
[0033]in-輸入軸；out_輸出軸；FD_差速器；EM_電機(jī)；
[0034]P-機(jī)械泵；EP-電泵。
【具體實(shí)施方式】
[0035]實(shí)施例用于進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思，而不限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0036]第一實(shí)施例:
[0037]如圖1所示，一種自動(dòng)變速器，可以實(shí)現(xiàn)十一個(gè)前進(jìn)擋和至少一個(gè)倒擋。變速器的輸入軸in通過(guò)起步單元與第一軸I相連用于輸入動(dòng)力，變速器的輸出軸out通過(guò)差速器FD與第二軸2相連用于輸出動(dòng)力。所述起步單元可以是起步離合器也可以是液力變矩器等。
[0038]該變速器包括并排設(shè)置在一個(gè)共用的變速器箱體O內(nèi)的兩個(gè)軸系、三個(gè)正齒輪組、三行星齒輪組和六個(gè)換擋單元。在本【技術(shù)領(lǐng)域】中，具有相同軸線的軸及設(shè)置在這些軸上的部件組成一個(gè)軸系。
[0039]第一軸系位于傳動(dòng)側(cè)，包括所述第一軸I以及第三軸3、第四軸4、第五軸5和第六軸6，第二軸系位于從動(dòng)側(cè)，包括所述的第二軸2以及第七軸7、第八軸8第九軸9和第十軸10。
[0040]第六軸6和第十軸10通過(guò)第一正齒輪組TG610連接，第一正齒輪組TG610包括第一主動(dòng)齒輪G6和第一被動(dòng)齒輪G10,第一主動(dòng)齒輪G6固定于第六軸6上,第一被動(dòng)齒輪GlO固定于第十軸10上。
[0041]第四軸4和第七軸7通過(guò)第二正齒輪組TG47連接，第二正齒輪組TG47包括第二主動(dòng)齒輪G4和第二被動(dòng)齒輪G7，第二主動(dòng)齒輪G4固定于第四軸4上，第二被動(dòng)齒輪G7固定于第七軸7上。
[0042]第五軸5和第八軸8通過(guò)第三正齒輪組TG58連接，第三正齒輪組TG58包括第三主動(dòng)齒輪G5和第三被動(dòng)齒輪G8，第三主動(dòng)齒輪G5固定于第五軸5上，第三被動(dòng)齒輪G8固定于第八軸8上。
[0043]第一行星齒輪組PGl設(shè)置在第一軸系上，包括第一太陽(yáng)齒輪Sol、第一齒圈Hol和第一行星架Ptl，第一太陽(yáng)齒輪Sol固定于第三軸3上。第二行星齒輪組PG2設(shè)置在第二軸系上，包括第二太陽(yáng)齒輪So2、第二齒圈Ho2和第二行星架Pt2，第二齒圈Ho2固定于所述第九軸9上。第三行星齒輪組PG3設(shè)置在第二軸系上，包括第三太陽(yáng)齒輪So3、第三齒圈Ho3和第三行星架Pt3。
[0044]該變速器的各個(gè)機(jī)構(gòu)單元具有以下固定連接:
[0045]第一軸I與第一行星齒輪組PGl的第一齒圈Hol連接；
[0046]第二軸2與第三行星齒輪組PG3的第三行星架Pt3連接；
[0047]第四軸4與第一行星齒輪組PGl的第一行星架Ptl連接；
[0048]第八軸8與第三行星齒輪組PG3的第三太陽(yáng)齒輪So3連接；
[0049]第二軸2與第二行星齒輪組PG2的第二行星架Pt2連接；
[0050]第七軸7與第二行星齒輪組PG2的第二太陽(yáng)齒輪So2連接；
[0051]第十軸10與第三行星齒輪組PG3的第三齒圈Ho3連接。
[0052]所述六個(gè)換擋單元包括一個(gè)制動(dòng)器和五個(gè)離合器，用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)力切換，分別是:
[0053]用于連接第一太陽(yáng)齒輪Sol和變速器箱體O的第一制動(dòng)器BI ；
[0054]用于連接第五軸5和第一齒圈Hol的第一離合器Cl ；
[0055]用于連接第八軸8和第二齒圈Ho2的第二離合器C2 ；
[0056]用于連接第四軸4和第五軸5的第三離合器C3 ；
[0057]用于連接第六軸6和第一太陽(yáng)齒輪Sol的第四離合器C4 ；
[0058]用于連接第二軸2和第八軸8的第五離合器C5。
[0059]如圖3所示，換擋邏輯顯示了如何使用這些換擋單元的組合實(shí)現(xiàn)一個(gè)倒擋和十一個(gè)前進(jìn)擋的動(dòng)力切換，每一個(gè)擋位所確定的實(shí)際上是一條動(dòng)力路徑。在換擋邏輯圖中，空白表示打開(kāi)，斜線表示閉合。每個(gè)檔位切換到鄰近的擋位或者越級(jí)換擋能夠通過(guò)簡(jiǎn)單換擋實(shí)現(xiàn)，也就是說(shuō)，換擋只需通過(guò)放開(kāi)一個(gè)換擋單元且閉合另一個(gè)換擋單元就能完成。只有在特殊情況下，換擋采用放開(kāi)兩個(gè)換擋元件而閉合另外兩個(gè)換擋元件的方式進(jìn)行，簡(jiǎn)單換擋當(dāng)然比其它換擋方式更快、更舒服。
[0060]對(duì)于每個(gè)行駛擋位，六個(gè)換擋單元中必須有三個(gè)閉合，這與變速器的自由度有關(guān)。本實(shí)施例一具有四個(gè)自由度，要獲得確定的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，也即所有軸之間有確定的傳動(dòng)比，需要消除三個(gè)自由度，通過(guò)使用換擋單元把軸和軸之間、或者軸與變速器箱體之間連接在一起，可以消除自由度。這就是每個(gè)檔位必須有三個(gè)換擋單元閉合的原因。一個(gè)倒擋和十一個(gè)前進(jìn)擋是本實(shí)施例邏輯組合的優(yōu)選方式，根據(jù)組合的數(shù)學(xué)原理，還可以產(chǎn)生更多的邏輯組合，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠知道這些組合中哪些是有用的。
[0061]圖3中還示出了第一實(shí)施例各個(gè)變速級(jí)的傳動(dòng)比，就數(shù)值而言，這六個(gè)變速級(jí)的傳動(dòng)比是示例性的，借助這六個(gè)變速級(jí)的傳動(dòng)比還能夠得到其它更多的實(shí)現(xiàn)可能性。例如增大或減小正齒輪組的傳動(dòng)比X倍，就能得到或增大同樣倍數(shù)的總傳動(dòng)比。
[0062]通過(guò)上述動(dòng)力路徑和變速級(jí)的傳動(dòng)比可以計(jì)算出各個(gè)擋位的傳動(dòng)比、擋間比以及總傳動(dòng)比范圍，這些都顯示在圖3中了。從圖3可以看出，常用擋位之間的擋間比都在
1.090?1.217之間，非常小，在換擋時(shí)，更小傳動(dòng)比分配意味著動(dòng)力切換更為平順，而動(dòng)力切換的平順性是自動(dòng)變速器所極力推崇的，因?yàn)檫@可以改善車輛的行駛動(dòng)態(tài)性能并進(jìn)一步降低油耗?？倐鲃?dòng)比范圍達(dá)到了 9.5，而公知的變速器，其總傳動(dòng)比范圍一般在7左右，這就意味著，采用本實(shí)用新型所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)可以達(dá)到更快的車速。
[0063]根據(jù)組合的數(shù)學(xué)原理，通過(guò)增加離合器的數(shù)量，來(lái)提供更多的換擋邏輯，從而提供更多的擋位輸出，這是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的。但是，需要特別說(shuō)明的是，I)在眾多的變速器單元中在何處增設(shè)連接關(guān)系以形成新的動(dòng)力路徑？(本實(shí)用新型至少包括三個(gè)正齒輪組和三行星齒輪組，每個(gè)正齒輪組各自分成兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，每行星齒輪組又各自分成三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件)2)進(jìn)一步的，如何保證足夠數(shù)量的有用的傳動(dòng)比，并使擋間比足夠小？3)進(jìn)一步的，如何在增加輸出擋位的同時(shí)，使變速器的整體結(jié)構(gòu)依然緊湊？這些問(wèn)題，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員難以通過(guò)有限次的試驗(yàn)和常規(guī)推理而得到。從這個(gè)意義上說(shuō)，上述數(shù)據(jù)，恰恰體現(xiàn)了本實(shí)用新型對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所做出的貢獻(xiàn)。
[0064]借助換擋邏輯和各個(gè)變速級(jí)的傳動(dòng)比，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)計(jì)算出所有變速器單元的扭矩負(fù)荷和所有擋位下所有軸上的功率流。分析得出的結(jié)論是，對(duì)于從第一軸至第二軸的總動(dòng)力傳遞，在所有擋位下，不會(huì)通過(guò)三個(gè)正齒輪組中的任何一個(gè)從第二軸系回傳至第一軸系。在常用擋位下，動(dòng)力通過(guò)兩個(gè)或三個(gè)正齒輪組傳遞，總負(fù)荷低，因而變速器能夠設(shè)計(jì)的比較緊湊。
[0065]第二實(shí)施例:
[0066]圖2示出的是本實(shí)用新型的另一種應(yīng)用形式，稱之為混合動(dòng)力傳動(dòng)方案。電機(jī)EM通過(guò)一個(gè)附加的正齒輪組與第五軸5連接，在這種情況下，電機(jī)EM被布置成與兩個(gè)軸系都平行。
[0067]第一軸I沿整個(gè)第一軸系的軸線延伸，其兩端支撐在變速器箱體O上。在這種情況下，第一軸I的兩端都可以與發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)EM連接。這一技術(shù)方案使本實(shí)用新型的變速器可以有大量的不同應(yīng)用設(shè)計(jì)方案。這樣的結(jié)構(gòu)同樣適用于第一實(shí)施例和第二實(shí)施例。
[0068]第二軸2沿整個(gè)第二個(gè)軸系的軸線延長(zhǎng)，其兩端支撐在變速器箱體O上。在這種情況下，第二軸2兩端法蘭都可以與電機(jī)EM連接。這一技術(shù)方案也使本實(shí)用新型的變速器可以有大量的不同應(yīng)用設(shè)計(jì)方案。這樣的結(jié)構(gòu)同樣適用于第一實(shí)施例和第二實(shí)施例。
[0069]軸系中的任何一個(gè)軸都可以與電機(jī)連接。其中，第五軸5或者第八軸8特別適合與電機(jī)EM連接，因?yàn)檫@些軸在低擋位時(shí)對(duì)輸入軸in有比較高的傳動(dòng)比。這樣，一個(gè)小的電機(jī)就可以有足夠的力矩用于快速啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。同時(shí)，這些軸同樣對(duì)輸出軸out也有比較高的傳動(dòng)比，使連接到它們上的電機(jī)可以高效地幫助正常的驅(qū)動(dòng)工作。當(dāng)車輛純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)起步單元斷開(kāi)自動(dòng)變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)的連接。這樣，就可以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，也不需要拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0070]圖4示出的是第二實(shí)施例自動(dòng)變速器的液壓系統(tǒng)原理圖，(當(dāng)然，該方案也適合于第一實(shí)施例)，這套系統(tǒng)是專為適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟停系統(tǒng)而設(shè)置的，該液壓系統(tǒng)包括液壓動(dòng)力單元、液壓動(dòng)力控制及執(zhí)行單元和信號(hào)控制單元，圖中主要示出的是液壓系統(tǒng)的液壓動(dòng)力單元。液壓動(dòng)力單元包括一個(gè)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械泵P，其將液壓油從液壓油箱經(jīng)過(guò)濾清器泵入液壓動(dòng)力控制及執(zhí)行單元，例如離合器的控制油缸，從而控制離合器的開(kāi)啟和閉合。同時(shí)，增設(shè)一電泵EP，電泵EP的吸油通道與機(jī)械泵P的吸油通道并聯(lián)，電泵EP的出油通道與機(jī)械泵P的出油通道并聯(lián)，這樣一來(lái)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)、機(jī)械泵P不工作時(shí)，在信號(hào)控制單元的一個(gè)控制器的觸發(fā)下，電泵EP通電運(yùn)行，從而使液壓油進(jìn)入液壓系統(tǒng)的液壓動(dòng)力單元，保證電機(jī)EM在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)自動(dòng)變速器能夠正常工作。在機(jī)械泵P和電泵EP的出油通道上分別設(shè)置一個(gè)單向閥，以防止機(jī)械泵P和電泵EP在工作時(shí)液壓油回流。
[0071]車輛在行駛過(guò)程中臨時(shí)停車(例如等紅燈)而踩制動(dòng)踏板時(shí)，車速降為O且持續(xù)一段時(shí)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)在ECU (發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元)的控制下自動(dòng)熄火；在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于一定值后，控制器啟動(dòng)電泵EP以恒定速度持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)需要繼續(xù)前進(jìn)時(shí)，只要松開(kāi)剎車輕點(diǎn)油門，或者轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，發(fā)動(dòng)機(jī)又會(huì)馬上自動(dòng)點(diǎn)火重啟；發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于一定限值時(shí)，控制器控制電泵EP停止工作。發(fā)動(dòng)機(jī)啟停系統(tǒng)會(huì)大幅降低車輛的燃油消耗，特別適合擁堵的城市道路。
[0072]第二實(shí)施例與第一實(shí)施例還有一點(diǎn)不同在于，第五離合器C5連接在第二軸2和第十軸之間。
[0073]由上述兩個(gè)實(shí)施例可以看出，雖然第五離合器C5的設(shè)置位置不同，但，但其目的都是用于控制第三太陽(yáng)齒輪So3、第三齒圈Ho3和第三行星架Pt3中的兩個(gè)元件建立剛性連接，從而為提供更多的換擋邏輯提供了可能。當(dāng)?shù)谖咫x合器閉合時(shí)，第三行星齒輪組將變成一個(gè)剛性連接體，向其輸入動(dòng)力時(shí)，第三行星齒輪組將整體回轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，在這兩個(gè)實(shí)施例中，在相同的換擋邏輯情況下，變速器將獲得相同的傳動(dòng)比和擋間比以及總傳動(dòng)比范圍。
[0074]本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施例提到的結(jié)構(gòu)、原理和方法，一切本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)就可以進(jìn)行的等效變換都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)變速器，包括: 并排設(shè)置在一個(gè)共用的變速器箱體(O)內(nèi)的兩個(gè)軸系、三個(gè)正齒輪組、三個(gè)行星齒輪組和若干個(gè)換擋單元； 所述第一軸系位于傳動(dòng)側(cè)，包括第一軸(I)、第三軸(3)、第四軸(4)、第五軸(5)和第六軸(6)，動(dòng)力從所述第一軸(I)輸入； 所述第二軸系位于從動(dòng)側(cè)，包括第二軸(2)、第七軸(7)、第八軸(8)、第九軸(9)和第十軸(10)，動(dòng)力從所述第二軸(2)輸出； 所述第六軸(6)和所述第十軸(10)通過(guò)第一正齒輪組(TG610)連接，所述第一正齒輪組(TG610)包括第一主動(dòng)齒輪(G6)和第一被動(dòng)齒輪(GlO),所述第一主動(dòng)齒輪(G6)固定于所述第六軸(6)上，所述第一被動(dòng)齒輪(GlO)固定于所述第十軸(10)上； 所述第四軸(4)和所述第七軸(7)通過(guò)第二正齒輪組(TG47)連接，所述第二正齒輪組(TG47)包括第二主動(dòng)齒輪(G4)和第二被動(dòng)齒輪(G7)，所述第二主動(dòng)齒輪(G4)固定于所述第四軸(4)上，所述第二被動(dòng)齒輪(G7)固定于所述第七軸(7)上； 所述第五軸(5)和所述第八軸(8)通過(guò)第三正齒輪組(TG58)連接，所述第三正齒輪組(TG58)包括第三主動(dòng)齒輪(G5)和第三被動(dòng)齒輪(G8)，所述第三主動(dòng)齒輪(G5)固定于所述第五軸(5)上，所述第三被動(dòng)齒輪(G8)固定于所述第八軸(8)上； 所述第一行星齒輪組(PGl)設(shè)置在第一軸系上，包括第一太陽(yáng)齒輪(Sol)、第一齒圈(Hol)和第一行星架(Ptl)，所述第一太陽(yáng)齒輪(Sol)固定于所述第三軸(3)上； 所述第二行星齒輪組(PG2)設(shè)置在第二軸系上，包括第二太陽(yáng)齒輪(So2)、第二齒圈(Ho2)和第二行星架(Pt2)，所述第二齒圈(Ho2)固定于所述第九軸(9)上； 所述第三行星齒輪組(PG3)設(shè)置在第二軸系上，包括第三太陽(yáng)齒輪(So3)、第三齒圈(Ho3)和第三行星架(Pt3)； 所述第二軸(2)與所述第二行星架(Pt2)固定連接； 所述第二軸(2)與所述第三行星架(Pt3)固定連接； 所述第七軸(7)與所述第二太陽(yáng)齒輪(So2)固定連接； 所述第八軸(8)與所述第三太陽(yáng)齒輪(So3)固定連接； 所述第十軸(10)與所述第三齒圈(Ho3)固定連接； 所述換擋單元包括: 連接在所述第一太陽(yáng)齒輪(Sol)和所述變速器箱體(O)之間的第一制動(dòng)器(BI)； 連接在所述第五軸(5)和所述第一齒圈(Hol)之間的第一離合器(Cl)； 連接在所述第八軸(8)和所述第二齒圈(Ho2)之間的第二離合器(C2)； 連接在所述第四軸(4)和所述第五軸(5)之間的第三離合器(C3)； 連接在所述第六軸(6)和所述第一太陽(yáng)齒輪(Sol)之間的第四離合器(C4)； 其特征在于，該變速器還包括 所述第一軸(I)與所述第一行星齒輪組(PGl)的第一齒圈(Hol)連接； 所述第四軸(4)與所述第一行星齒輪組(PGl)的第一行星架(Ptl)連接； 一個(gè)控制所述第三太陽(yáng)齒輪(So3)、所述第三齒圈(Ho3)和所述第三行星架(Pt3)中的兩個(gè)元件建立剛性連接的第五離合器(C5)。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其特征在于，所述第五離合器(C5)連接于所述第八軸⑶與所述第二軸⑵之間。
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其特征在于，所述第五離合器(C5)連接于所述第十軸(10)與所述第二軸(2)之間。
4.如權(quán)利要求1?3所述的任一種自動(dòng)變速器，其特征在于，所述軸系中的任一軸與一電機(jī)(EM)連接。
5.如權(quán)利要求1?3所述的任一種自動(dòng)變速器，其特征在于，所述第五軸(5)或第八軸(8)與一電機(jī)(EM)連接。
6.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)變速器，其特征在于，所述第一軸(I)沿整個(gè)所述第一軸系的軸線延伸，其兩端支撐在所述變速器箱體(O)上。
7.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)變速器，其特征在于，所述第二軸(2)沿整個(gè)所述第二軸系的軸線延伸，其兩端支撐在所述變速器箱體(O)上。
8.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)變速器，其特征在于，包括:液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)包括液壓動(dòng)力單元、液壓動(dòng)力控制及執(zhí)行單元和信號(hào)控制單元，所述液壓動(dòng)力單元包括一個(gè)電泵(EP)和一個(gè)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械泵(P)，所述電泵(EP)的吸油通道與所述機(jī)械泵(P)的吸油通道并聯(lián)，所述電泵(EP)的出油通道與所述機(jī)械泵(P)的出油通道并聯(lián)，所述電泵(EP)的吸油通道與所述機(jī)械泵(P)的吸油通道上分別設(shè)有一單向閥，所述信號(hào)控制單元包括一控制所述電泵(EP)中的電機(jī)啟停的控制器。
【文檔編號(hào)】F16H3/72GK203948583SQ201420343773
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】皮特·譚伯格, 蘇成云, 魯曦, 李三帥, 宋廷彬, 劉祥伍 申請(qǐng)人:盛瑞傳動(dòng)股份有限公司