專利名稱：傳動(dòng)系和用于控制和調(diào)節(jié)傳動(dòng)系的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車變速器，具有至少兩個(gè)可傳動(dòng)的汽車軸和一個(gè)設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車軸之間的主變速器，本發(fā)明還按權(quán)利要求10前序部分所述特征，涉及一種用于控制和調(diào)節(jié)這種傳動(dòng)系的方法。
背景技術(shù)：
在實(shí)踐上公知的汽車傳動(dòng)系中，由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的傳動(dòng)力矩根據(jù)需要通過(guò)變速器輸出到驅(qū)動(dòng)車輪。如果像全輪驅(qū)動(dòng)的PKWs或者全輪驅(qū)動(dòng)的LKWs這種汽車具有多個(gè)傳動(dòng)軸構(gòu)成，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的功率在這種汽車的傳動(dòng)系上分配到單個(gè)傳動(dòng)軸和不同的驅(qū)動(dòng)車輪上。
上述的功率分配通常利用所謂的差速器進(jìn)行，其中，縱向差速器在行駛方向上所見(jiàn)用于將傳動(dòng)功率縱向分配到多個(gè)傳動(dòng)的汽車軸上。所謂的橫向差動(dòng)器或差速器與汽車的行駛方向相關(guān)用于將傳動(dòng)功率橫向分配到汽車軸的驅(qū)動(dòng)車輪上。
實(shí)踐上傳統(tǒng)使用的差速器結(jié)構(gòu)有所謂的錐齒輪差動(dòng)器、行星齒輪結(jié)構(gòu)的圓柱齒輪差動(dòng)器或者也有蝸輪差動(dòng)器。特別是圓柱齒輪差動(dòng)器由于可以不對(duì)稱分配力矩大多作為縱向差動(dòng)器使用。錐齒輪差動(dòng)器一般在汽車標(biāo)準(zhǔn)上用于橫向平衡。蝸輪差動(dòng)器既用于縱向分配也用于橫向分配。
在從實(shí)踐中公知的這種差速控制的全輪驅(qū)動(dòng)或全輪系統(tǒng)中，力矩分配到前橋和后橋上通過(guò)行星齒輪差動(dòng)器或者錐齒輪差動(dòng)器進(jìn)行。利用行星齒輪差動(dòng)器可以將傳動(dòng)力矩通過(guò)選擇傳動(dòng)比任意分配到兩個(gè)傳動(dòng)軸或汽車軸上。前橋和后橋之間常見(jiàn)的力矩分配為50％∶50％～33％∶66％。在錐齒輪差動(dòng)器上，力矩分配固定為50％∶50％。通過(guò)選擇前橋和后橋之間的固定力矩比，牽引力分配僅對(duì)一個(gè)點(diǎn)，即設(shè)計(jì)點(diǎn)是理想的。
傳動(dòng)力矩因此不是與瞬時(shí)行駛狀態(tài)相應(yīng)的軸載荷成比例分配。如果在高滑動(dòng)下?tīng)恳芰恳康玫匠浞掷?，這在理論上僅是在前橋和后橋之間可變力矩分配的情況下，可以制動(dòng)或者止動(dòng)縱向差動(dòng)器。在此方面，通過(guò)隨著轉(zhuǎn)速差的增加例如像借助于粘度止動(dòng)器連續(xù)投入的止動(dòng)作用，行駛性能沒(méi)有受到負(fù)面影響，并避免傳動(dòng)系內(nèi)像造型連接的止動(dòng)器中出現(xiàn)的持續(xù)過(guò)大張力。
此外，公知所謂離合器控制的全輪驅(qū)動(dòng)，其中，例如像片式離合器這種離合器具有可從外部調(diào)節(jié)的離合器力矩。在此方面，離合器力矩可以與汽車的瞬時(shí)行駛狀態(tài)相應(yīng)進(jìn)行選擇。按照這種方式，前橋和后橋之間的力矩分配可以與動(dòng)態(tài)軸載荷，也就是取決于加速度、爬坡、載貨等等相配合。
此外公知的還有混合方式，也就是所謂差動(dòng)器和離合器控制的系統(tǒng)，其中，全輪驅(qū)動(dòng)通過(guò)可電子通斷的片式離合器和/或可止動(dòng)的差動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。
然而此方面的缺點(diǎn)在于，通過(guò)離合器的滑動(dòng)運(yùn)行達(dá)到傳動(dòng)系上的可變力矩分配，從而使這種傳動(dòng)系的效率變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于，提供一種傳動(dòng)系和一種用于控制和調(diào)節(jié)傳動(dòng)系的方法，利用它們可以將傳動(dòng)力矩簡(jiǎn)單、根據(jù)需要且效率優(yōu)化地分配到多個(gè)傳動(dòng)軸上。
依據(jù)本發(fā)明該目的利用具有權(quán)利要求1特征的傳動(dòng)系和具有權(quán)利要求10特征用于控制和調(diào)節(jié)傳動(dòng)系的方法得以實(shí)現(xiàn)。
依據(jù)本發(fā)明的汽車傳動(dòng)系具有至少兩個(gè)可傳動(dòng)的汽車軸和設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車軸之間用于產(chǎn)生不同傳動(dòng)比的主變速器，還在主變速器和汽車軸之間的縱向傳動(dòng)系中各自具有一個(gè)可控制和調(diào)節(jié)的摩擦連接離合器，其傳遞能力可各自通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整，利用該傳動(dòng)系發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)力矩在可傳動(dòng)汽車軸之間可依賴于離合器的可變傳遞能力而進(jìn)行分配，其中，各自一個(gè)離合器為在可傳動(dòng)的汽車軸之間可變分配傳動(dòng)力矩可在滑動(dòng)下運(yùn)行，而另一個(gè)離合器可保持在同步狀態(tài)。
由此達(dá)到汽車離合器控制的全輪驅(qū)動(dòng)的損耗功率始終僅在縱向傳動(dòng)系的離合器之一上出現(xiàn)，而另一個(gè)離合器無(wú)損耗地在同步狀態(tài)下運(yùn)行。
在依據(jù)本發(fā)明用于控制和調(diào)節(jié)傳動(dòng)系的方法中，為在可傳動(dòng)的汽車軸之間分配傳動(dòng)力矩而對(duì)兩個(gè)離合器的傳遞能力這樣進(jìn)行調(diào)整，使縱向傳動(dòng)系的離合器之一在同步狀態(tài)下運(yùn)行，而另一個(gè)離合器滑動(dòng)運(yùn)行，利用該方法可以按照簡(jiǎn)單的方式提高傳動(dòng)系的效率。為此，滑動(dòng)運(yùn)行的離合器的傳遞能力在下極限值和與第二離合器的同步狀態(tài)相應(yīng)的上極限值之間變化。在這種情況下，傳動(dòng)力矩可以任意比例，也就是以0％和100％之間的傳動(dòng)力矩分配率，在可傳動(dòng)的汽車軸之間根據(jù)需要和效率優(yōu)化地進(jìn)行分配。


本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和具有優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步構(gòu)成來(lái)自權(quán)利要求書(shū)和下面借助附圖從原理上介紹的實(shí)施例。其中圖1示出依據(jù)本發(fā)明汽車傳動(dòng)系的示意圖；圖2示出圖1傳動(dòng)系的離合器傳遞能力與傳動(dòng)系的兩個(gè)可傳動(dòng)汽車軸之間傳動(dòng)力矩分配率之間相互關(guān)系的曲線圖；圖3示出用于調(diào)整圖1中兩個(gè)離合器傳遞能力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)第一實(shí)施方式的原理圖；圖4示出用于調(diào)整圖1中離合器傳遞能力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)第二實(shí)施方式；圖5示出依據(jù)本發(fā)明傳動(dòng)系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第三實(shí)施方式；圖6示出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第四實(shí)施方式，其中，各自一個(gè)離合器可由動(dòng)力裝置傳動(dòng)；以及圖7示出依據(jù)本發(fā)明傳動(dòng)系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第五實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
圖1以示意圖示出全輪驅(qū)動(dòng)汽車的傳動(dòng)系1。傳動(dòng)系1包括動(dòng)力裝置或內(nèi)燃機(jī)2和主變速器3，它可以是從實(shí)踐中本身公知的任何變速器。
在用于產(chǎn)生不同傳動(dòng)比的主變速器3和汽車的以公知方式在汽車側(cè)上與至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪6、7連接的兩個(gè)可傳動(dòng)汽車軸4、5之間，在縱向傳動(dòng)系1_HA和1_VA中設(shè)置兩個(gè)離合器k_HA和k_VA，也就是設(shè)置在主變速器3和用于平衡汽車軸4的驅(qū)動(dòng)車輪6和汽車軸5的驅(qū)動(dòng)車輪7之間差速的裝置8、9之間，裝置8、9主要作為本身公知的橫向分動(dòng)器構(gòu)成。此外，各自輸送到傳動(dòng)軸4和5的傳動(dòng)力矩部分通過(guò)裝置8、9繼續(xù)傳輸?shù)津?qū)動(dòng)車輪6和7并在相關(guān)傳動(dòng)軸4或5的驅(qū)動(dòng)車輪6或7之間根據(jù)需要進(jìn)行分配。
兩個(gè)橫向分動(dòng)器8和9提供了這種可能性，即傳動(dòng)軸4和5的驅(qū)動(dòng)車輪6和7彼此獨(dú)立與左或右車道的不同里程長(zhǎng)度相應(yīng)以不同的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)，由此傳動(dòng)力矩可以對(duì)稱并因此無(wú)偏轉(zhuǎn)力矩地在傳動(dòng)軸4或5的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪6或7之間進(jìn)行分配。
兩個(gè)離合器k_HA和k_VA主要作為可控制和調(diào)節(jié)的摩擦連接片式離合器構(gòu)成，其傳遞能力可各自通過(guò)圖3至圖7中以不同實(shí)施方式示出的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10進(jìn)行調(diào)整，而且它們?cè)O(shè)置在圖1中僅示意示出的分動(dòng)器11的變速器輸出端區(qū)域內(nèi)。利用離合器k_HA和k_VA存在這種可能性，即發(fā)動(dòng)機(jī)2的傳動(dòng)力矩或主變速器3的變速器輸出力矩在兩個(gè)可傳動(dòng)的汽車軸4、5之間可變并根據(jù)需要進(jìn)行分配。
現(xiàn)借助圖2的圖示詳細(xì)介紹兩個(gè)離合器k_HA和k_VA的控制以及等待處理的傳動(dòng)力矩由此產(chǎn)生的在兩個(gè)汽車軸4和5上的分配。
圖2示出三種示意性分布，其中，第一分布gk_VA為第一離合器k_VA的傳遞能力在下極限值W(u)和上極限值W(o)之間的分布。另一分布gk_HA為第二離合器k_HA傳遞能力的分布，它與第一離合器k_VA的分布gk_VA相對(duì)應(yīng)。第三分布gvt為傳動(dòng)力矩分配率在兩個(gè)汽車軸4和5之間分布的圖示，其中，汽車軸4和汽車軸5主要為全輪驅(qū)動(dòng)汽車的前橋(VA)和后橋(HA)。
在第一離合器k_VA的傳遞能力與下極限值W(u)相應(yīng)的點(diǎn)I上，基本上沒(méi)有轉(zhuǎn)矩通過(guò)第一離合器k_VA傳遞。同時(shí)將第二離合器k_HA的傳遞能力調(diào)整到上極限值W(o)上，其中第二離合器k_HA處于同步狀態(tài)下并在第二離合器k_HA的兩部分離合器之間沒(méi)有出現(xiàn)滑動(dòng)。在兩個(gè)離合器k_VA和k_HA的這種運(yùn)行狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)2的全部傳動(dòng)力矩輸送到后橋5上。
在依據(jù)圖2曲線圖的點(diǎn)I和第二點(diǎn)II之間的范圍內(nèi)，對(duì)第二離合器k_HA的傳遞能力這樣進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，使離合器k_HA保持在其同步狀態(tài)下。同時(shí)第一離合器k_VA的傳遞能力從其不傳遞轉(zhuǎn)矩的下極限值W(u)向傳遞能力上極限值W(o)的方向上變化，其中第一離合器k_VA同樣處于其同步狀態(tài)下。這意味著，第一離合器k_VA的傳遞能力在點(diǎn)I和點(diǎn)II之間的范圍內(nèi)直線上升。這樣就造成傳動(dòng)力矩分配率在兩個(gè)汽車軸4和5之間變化，因?yàn)殡S著第一離合器k_VA傳遞能力的上升，傳動(dòng)力矩的增加部分輸送到前汽車軸4上。
在傳動(dòng)系1存在與圖2曲線圖的點(diǎn)II相應(yīng)和兩個(gè)離合器k_VA和k_HA處于同步狀態(tài)的運(yùn)行狀態(tài)下，兩個(gè)汽車軸4和5之間存在傳動(dòng)力矩確定的分配率。
在圖2的曲線圖第二點(diǎn)II和第三點(diǎn)III之間的范圍內(nèi)，對(duì)第一離合器k_VA的傳遞能力這樣調(diào)節(jié)和控制，使第一離合器k_VA保持在其同步狀態(tài)。同時(shí)第二離合器k_HA的傳遞能力從第二離合器k_HA處于同步的傳遞能力上極限值W(o)出發(fā)，在傳遞能力下極限值W(u)的方向上直線下降，在這種情況下第二離合器k_HA在后汽車軸5的方向上基本上不傳遞轉(zhuǎn)矩。
如從圖2所看到的，在汽車軸4和5之間傳動(dòng)力矩分配率的分布gvt隨著第二離合器k_HA傳遞能力的不斷降低而上升到點(diǎn)III的其最大值上，在該點(diǎn)上傳動(dòng)力矩全部傳遞到前橋4上。
借助于兩個(gè)可控制和調(diào)節(jié)的離合器k_VA和k_HA存在這種可能性，即內(nèi)燃機(jī)2的傳動(dòng)力矩或主變速器3的變速器輸出力矩可以根據(jù)需要、無(wú)級(jí)和效率優(yōu)化地分配在汽車軸4和5之間。通過(guò)上述依據(jù)本發(fā)明在控制和調(diào)節(jié)兩個(gè)離合器方面的方法達(dá)到了提高效率的目的，因?yàn)閮蓚€(gè)離合器k_VA和k_HA之一始終無(wú)滑動(dòng)運(yùn)行，而另一個(gè)離合器k_VA或k_HA以利用取決于運(yùn)行狀態(tài)的傳動(dòng)功率分配以對(duì)應(yīng)差速在傳動(dòng)系中運(yùn)行。借助于這種運(yùn)行方式可以利用離合器控制全輪驅(qū)動(dòng)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)將摩擦損耗降低到最小限度。
此外，通過(guò)使用兩個(gè)可控制和調(diào)節(jié)的離合器k_VA和k_HA在分動(dòng)器11中具有優(yōu)點(diǎn)地存在這種可能性，即主變速器3無(wú)例如像液力變矩器或者摩擦連接的起動(dòng)離合器這種單獨(dú)的起動(dòng)部件構(gòu)成或者起動(dòng)部件必須作為附加部件與傳動(dòng)系一體化，因?yàn)榛蛘邇蓚€(gè)離合器k_VA和k_HA之一或者兩個(gè)離合器k_VA和k_HA可以承擔(dān)起動(dòng)部件的功能。
如果主變速器3例如作為具有變鏈器的無(wú)級(jí)變速器構(gòu)成，那么具有優(yōu)點(diǎn)地存在現(xiàn)有汽車上調(diào)整變鏈器的起動(dòng)傳動(dòng)比的可能性，因?yàn)槠嚨默F(xiàn)有輸出軸在離合器k_VA和k_HA打開(kāi)時(shí)與主變速器3分離。
此外，由于依據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)系1具有兩個(gè)離合器k_VA和k_HA構(gòu)成，保證了對(duì)裝有依據(jù)本發(fā)明傳動(dòng)系的汽車的行駛動(dòng)力、牽引力以及穩(wěn)定性的最佳影響，而且該傳動(dòng)系為此與實(shí)踐中公知的解決方案相比可以更輕的重量構(gòu)成。
圖3至圖7示出圖1僅示意示出用于控制和調(diào)節(jié)兩個(gè)離合器k_VA和k_HA的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的五個(gè)實(shí)施例，其中，在對(duì)圖3至圖7的說(shuō)明中出于概覽的原因?qū)Y(jié)構(gòu)和功能相同的部件使用相同的附圖符號(hào)。
在圖3至圖6所示傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的實(shí)施例中，兩個(gè)離合器k_VA和k_HA各自同時(shí)由唯一的促動(dòng)器12控制，而在圖7所示傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)施方式中離合器k_VA和k_HA各自由單獨(dú)的促動(dòng)器12A和12B控制。
參照?qǐng)D3，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10利用電動(dòng)機(jī)作為促動(dòng)器12構(gòu)成，其旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)可以借助于變矩裝置13轉(zhuǎn)換為對(duì)于離合器k_VA和k_HA的線性操作運(yùn)動(dòng)。變矩裝置13具有兩個(gè)相互有效連接的滾珠絲杠傳動(dòng)裝置14和15，其中，兩個(gè)滾珠絲杠傳動(dòng)裝置14和15的有效連接由此實(shí)現(xiàn)，即滾珠絲杠傳動(dòng)裝置14和15具有一個(gè)共用的固定在軸向上并可由電動(dòng)機(jī)12旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)的螺母16，它通過(guò)滾珠絲杠14A和15A與絲杠14B和15B有效連接。滾珠絲杠傳動(dòng)裝置14、15的絲杠14B和15B這樣與外殼固定的部件17抗扭連接并使螺母16在軸向上這樣移動(dòng)構(gòu)成，使螺母16的旋轉(zhuǎn)各自產(chǎn)生絲杠14B和15B在傳動(dòng)軸20的軸向上定向的平移運(yùn)動(dòng)。
作為片式離合器構(gòu)成的離合器k_VA和k_HA或其摩擦片組18和19依賴于滾珠絲杠傳動(dòng)裝置14和15的絲杠14B和15B軸向位置而打開(kāi)或者摩擦結(jié)合。在此方面，離合器k_VA和k_HA的內(nèi)摩擦片18A和19A與傳動(dòng)軸20抗扭連接，通過(guò)傳動(dòng)軸主變速器2的變速器輸出力矩傳送到離合器k_VA和k_HA上。離合器k_VA和k_HA的外摩擦片18B或19B也與前橋4或者后橋5連接。
在考慮到對(duì)圖2所作介紹的控制和調(diào)節(jié)離合器k_VA和k_HA的情況下，滾珠絲杠傳動(dòng)裝置14和15的絲杠14B和15B在軸向上進(jìn)行的移動(dòng)依賴于螺母16從電動(dòng)機(jī)12出發(fā)的旋轉(zhuǎn)方向各自彼此反向進(jìn)行。
這意味著，在電動(dòng)機(jī)12的第一旋轉(zhuǎn)方向上，例如向右，其中絲杠14B在第一離合器k_VA摩擦片組18的方向上移動(dòng)，并從離合器k_VA和k_HA與圖2的曲線圖點(diǎn)I上的狀態(tài)相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)出發(fā)，離合器k_VA的傳遞能力得到提升。
同時(shí)，絲杠15B從同步的第二離合器k_HA的摩擦片組19出發(fā)，在與絲杠14B相同的方向上移動(dòng)。在此方面，先不改變第二離合器k_HA的同步狀態(tài)。如果電動(dòng)機(jī)12繼續(xù)以上述的旋轉(zhuǎn)方向控制螺母16，那么第一離合器k_VA的傳遞能力持續(xù)提高，直至第一離合器k_VA同樣達(dá)到其同步狀態(tài)。同時(shí)，由絲杠15B施加到第二離合器k_HA摩擦片組19上的壓緊力持續(xù)降低，其中，第二離合器k_HA保持在其同步狀態(tài)下，直至圖2的曲線圖的點(diǎn)II，因?yàn)榻z杠15B施加到第二離合器k_HA摩擦片組19上的壓緊力如之前一樣足夠避免第二離合器k_HA摩擦片組19的內(nèi)摩擦片19A和外摩擦片19B之間的滑動(dòng)或差速。
如果螺母16繼續(xù)按照上述方式以相同的旋轉(zhuǎn)方向由電動(dòng)機(jī)12控制，而且絲杠14B和15B增加在第一離合器k_VA摩擦片組18方向上的平移，那么第二離合器k_HA過(guò)渡到滑動(dòng)運(yùn)行，而第一離合器k_VA處于同步狀態(tài)。兩個(gè)離合器在此方面存在的傳遞能力通過(guò)圖2中在點(diǎn)II和點(diǎn)III之間的分布gk_VA和gk_HA圖解示出。
這意味著，離合器k_HA的傳遞能力隨著分配給第二離合器k_HA的絲杠15B移動(dòng)行程的增加這樣降低，使該離合器過(guò)渡到滑動(dòng)運(yùn)行中。同時(shí)離合器k_VA的壓緊力和傳遞能力通過(guò)分配給第一離合器k_VA的絲杠14B的持續(xù)平移運(yùn)動(dòng)在摩擦片組18的方向上提高。依賴于第二離合器k_HA傳遞能力的降低，輸送到前橋4上的傳動(dòng)力矩的量增加，直至傳動(dòng)力矩全部輸送到前橋上。后面所稱的情況相當(dāng)于離合器k_VA和k_HA在圖2的曲線圖點(diǎn)III上的運(yùn)行狀態(tài)。
圖4示出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的另一個(gè)實(shí)施例，其中，圖4的變矩裝置13與圖3的變矩裝置13相比具有單一的絲杠22和兩個(gè)單獨(dú)的螺母16A和16B。整體構(gòu)成的絲杠22旋轉(zhuǎn)且平移地固定在外殼固定的部件17上，而螺母16A和16B則通過(guò)滾珠絲杠14A和15A可旋轉(zhuǎn)地且在傳動(dòng)軸20的軸向上可移動(dòng)地與絲杠22有效連接。
螺母16A和16B以與圖3所示絲杠14B和15B相同的方式通過(guò)電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)能力向摩擦片組18和19移動(dòng)或者從其外移，其中，在離合器k_VA和k_HA的摩擦片組18和19與螺母16A和16B之間以與圖3的滾珠絲杠傳動(dòng)裝置14和15的絲杠14B和15B與摩擦片組18和19之間相同的方式各自具有推力滾針軸承23A和23B以及彈簧裝置24A和24B。
推力滾針軸承23A和23B用于無(wú)損耗地平衡絲杠14B和15B或螺母16A和16B與摩擦片組18和19之間的差速以及用于將變矩裝置13的壓緊力傳遞到摩擦片組18和19上。彈簧裝置24A和24B各自作為適當(dāng)?shù)难b置存在，可以將變矩裝置13的壓緊力以適當(dāng)?shù)姆绞绞┘拥侥Σ疗M18和19上。
在圖5所示傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的實(shí)施方式中，離合器k_VA和k_HA彼此同軸設(shè)置，而且離合器k_HA集成在離合器k_VA中。離合器k_VA和k_HA的這種設(shè)置與圖3和圖4所示的離合器k_VA和k_HA設(shè)置相比，在兩個(gè)離合器k_VA和k_HA的范圍內(nèi)減少了傳動(dòng)系1分動(dòng)器11的軸向結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。
依據(jù)圖5傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的變矩裝置13僅具有一個(gè)滾珠絲杠傳動(dòng)裝置25構(gòu)成，它包括固定在外殼側(cè)的絲杠25C和可由電動(dòng)機(jī)12旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)和在傳動(dòng)軸20的方向上平移的螺母25B，其中，絲杠25C和螺母25B通過(guò)滾珠絲杠25A有效連接。傳動(dòng)軸20現(xiàn)在與離合器k_VA摩擦片組18的內(nèi)摩擦片支架18C以及離合器k_HA摩擦片組19的外摩擦片支架19C連接。
此外，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10利用彈簧系統(tǒng)26構(gòu)成，借助于該系統(tǒng)，依賴于滾珠絲杠傳動(dòng)裝置25螺母25B的平移運(yùn)動(dòng)，可以僅利用一個(gè)可平移運(yùn)動(dòng)的部件27對(duì)圖2所作說(shuō)明的離合器k_VA和k_HA進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。
彈簧系統(tǒng)26在緊貼在螺母25B或另一個(gè)推力滾針軸承28上的部件27與第一離合器k_VA摩擦片組18的內(nèi)摩擦片18A或外摩擦片18B之間、在部件27與第一離合器k_VA摩擦片組18的內(nèi)摩擦片支架18C之間以及在部件27與第二離合器k_HA摩擦片組19的內(nèi)摩擦片19A或外摩擦片19B之間各自具有作為盤(pán)形彈簧構(gòu)成的彈簧26A、26B、26C。盤(pán)形彈簧26A、26B和26C在此方面這樣設(shè)置，使螺母25B在離合器k_VA和k_HA摩擦片組18和19方向上的平移運(yùn)動(dòng)提高離合器k_VA摩擦片組18的壓緊力并同時(shí)降低離合器k_HA摩擦片組19的壓緊力。如果滾珠絲杠傳動(dòng)裝置25的螺母25B從離合器k_VA和k_HA的摩擦片組18和19外移，那么對(duì)第一離合器k_VA摩擦片組18的壓緊力降低，而對(duì)第二離合器k_HA摩擦片組19的壓緊力則提高。
圖6示出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的另一個(gè)實(shí)施例，其中，離合器k_VA和k_HA的傳遞能力通過(guò)可移動(dòng)設(shè)置在傳動(dòng)軸20上的滑套29進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。在滑套29與離合器k_VA和k_HA的摩擦片組18和19之間也各自設(shè)置一個(gè)具有彈簧26A、26B和26C的彈簧系統(tǒng)26。依賴于滑套29與彈簧系統(tǒng)26的軸向位置，各自施加到離合器k_VA和k_HA摩擦片組18和19上的壓緊力由彈簧26A-26C以適當(dāng)?shù)姆绞絺鬟f。
滑套29內(nèi)嵌入調(diào)整桿件30，它可由促動(dòng)器12操作沿圖6中雙箭頭所示的方向平移。圖6中僅示意示出的促動(dòng)器12現(xiàn)在作為電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)為操作離合器k_VA和k_HA而通過(guò)未詳細(xì)示出的滾珠絲杠傳動(dòng)裝置傳遞到調(diào)整桿件30上。
止擋31和滑套29之間具有彈簧26C。彈簧26C在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10失靈的情況下起到將傳動(dòng)力矩至少傳遞到兩個(gè)汽車軸4或者5之一上的作用并可以使汽車無(wú)全輪驅(qū)動(dòng)行駛到最近的修理廠。在此方面，彈簧26A-26C的彈簧力這樣相互確定，使第二離合器k_HA的摩擦片組19在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10失靈的情況下通過(guò)滑套29施加這種壓緊力，使傳動(dòng)力矩通過(guò)離合器k_HA輸送到汽車或傳動(dòng)系1的后橋5上。離合器k_VA與此同時(shí)打開(kāi)并無(wú)力矩傳遞到前橋4上。
不言而喻，在專業(yè)人員的理解上彈簧26A、26B和26C的彈簧力這樣彼此確定，使其在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10失靈的情況下這樣操作離合器k_VA和k_HA，使主變速器3的變速器輸出力矩以確定的比例分配，也就是說(shuō)，以前橋4和后橋5之間確定的分配率分配到兩個(gè)汽車軸4和5上。
圖7示出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的另一種實(shí)施方式，其中，為操作離合器k_VA和k_HA而具有兩個(gè)促動(dòng)器12A、12B。促動(dòng)器12A和12B各自傳動(dòng)分開(kāi)構(gòu)成的滾珠絲杠傳動(dòng)裝置33和34，以操作離合器k_VA和k_HA。促動(dòng)器12A和12B的控制這樣相互耦合，使一個(gè)離合器k_VA或k_HA的操作與另一個(gè)離合器k_HA或k_VA的操作總是相對(duì)應(yīng)。離合器k_VA和k_HA的操作這樣進(jìn)行，使離合器k_VA或者離合器k_HA的傳遞能力產(chǎn)生變化，而另一個(gè)離合器k_VA或k_HA的傳遞能力恒定保持在使該離合器k_HA或k_VA產(chǎn)生同步狀態(tài)的數(shù)值上。
滾珠絲杠傳動(dòng)裝置33和34的螺母33A和34A在傳動(dòng)軸20上平移地固定并可旋轉(zhuǎn)地與電動(dòng)機(jī)12A和12B連接，其中，螺母33A和34A的旋轉(zhuǎn)通過(guò)滾珠螺紋33B和34B傳遞到滾珠絲杠傳動(dòng)裝置33和34的絲杠33C和34C上。絲杠33C和34C外殼側(cè)旋轉(zhuǎn)固定并為操作離合器k_VA和k_HA而在傳動(dòng)軸20的軸向上平移設(shè)置在傳動(dòng)軸20上。
附圖標(biāo)記1傳動(dòng)系2發(fā)動(dòng)機(jī)3主變速器4可傳動(dòng)的汽車軸，前橋5可傳動(dòng)的汽車軸，后橋6驅(qū)動(dòng)車輪7驅(qū)動(dòng)車輪8橫向分動(dòng)器9橫向分動(dòng)器10 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11 分動(dòng)器12 促動(dòng)器12A、B 促動(dòng)器13 變矩裝置14 滾珠絲杠傳動(dòng)裝置14A 滾珠螺紋14B 絲杠15 滾珠絲杠傳動(dòng)裝置15A 滾珠螺紋15B 絲杠16 螺母16A、B 螺母17 外殼固定的部件18 摩擦片組18A 內(nèi)摩擦片18B 外摩擦片18C 內(nèi)摩擦片支架19 摩擦片組
19A 內(nèi)摩擦片19B 外摩擦片19C 內(nèi)摩擦片支架20 傳動(dòng)軸22 絲杠23A、B 推力滾針軸承24A、B 彈簧裝置25 滾珠絲杠傳動(dòng)裝置25A 滾珠螺紋25B 螺母25C 絲杠26 彈簧系統(tǒng)26A、B、C 彈簧27 部件28 推力滾針軸承29 滑套30 調(diào)整桿件31 止擋33 滾珠絲杠傳動(dòng)裝置33A 螺母33B 滾珠螺紋33C 絲杠34 滾珠絲杠傳動(dòng)裝置34A 螺母34B 滾珠螺紋34C 絲杠k_VA第一離合器k_HA第二離合器1_VA縱向分布傳動(dòng)系，前橋1_HA縱向分布傳動(dòng)系，后橋
gvt 分配率的分布gk_VA第一離合器傳遞能力的分布gk_HA第二離合器傳遞能力的分布W(u) 離合器傳遞能力的下極限值W(o) 離合器傳遞能力的上極限值
權(quán)利要求
1.汽車的傳動(dòng)系(1)，具有至少兩個(gè)可傳動(dòng)的汽車軸(4、5)，具有設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)(2)和汽車軸(4、5)之間的用于產(chǎn)生不同傳動(dòng)比的主變速器(3)，還具有各自一個(gè)可控制和調(diào)節(jié)的離合器(k_VA、k_HA)，它們?cè)O(shè)置在主變速器(3)和汽車軸(4、5)之間，而且其傳遞能力可各自通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)調(diào)整，其中，可傳動(dòng)的汽車軸(4、5)之間的傳動(dòng)力矩可依賴于所調(diào)整的離合器(k_VA、k_HA)的傳遞能力而進(jìn)行分配。
2.按權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)系，其中，離合器(k_VA、k_HA)的傳遞能力可由一個(gè)共用的促動(dòng)器(12)控制和調(diào)節(jié)。
3.按權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)系，其中，離合器(k_VA、k_HA)的傳遞能力可由分開(kāi)的促動(dòng)器(12A、12B)控制和調(diào)節(jié)。
4.按權(quán)利要求2或3所述的傳動(dòng)系，其中，促動(dòng)器(12；12A、12B)作為電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)可借助于變矩裝置(13)轉(zhuǎn)換為離合器(k_VA、k_HA)的移動(dòng)操作。
5.按權(quán)利要求4所述的傳動(dòng)系，其中，變矩裝置(13)具有兩個(gè)相互有效連接的滾珠絲杠傳動(dòng)裝置(14、15；33、34)。
6.按權(quán)利要求4所述的傳動(dòng)系，其中，滾珠絲杠傳動(dòng)裝置(14、15)具有一個(gè)在軸向上固定安裝并可由電動(dòng)機(jī)(12)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的共用螺母(16)以及各自一個(gè)絲杠(14B、15B)，其中，螺母(16)的旋轉(zhuǎn)使絲杠(14B、15B)各自進(jìn)行這樣相互對(duì)應(yīng)的平移運(yùn)動(dòng)，使離合器之一(k_VA或k_HA)的傳遞能力變化，并使另一個(gè)離合器(k_VA或k_HA)的傳遞能力保持在與該離合器(k_VA或k_HA)的同步狀態(tài)相應(yīng)的數(shù)值上。
7.按權(quán)利要求5所述的傳動(dòng)系，其中，滾珠絲杠傳動(dòng)裝置(14、15)具有一個(gè)在軸向上旋轉(zhuǎn)固定安裝的共用絲杠(22)，上面設(shè)置兩個(gè)螺母(16A、16B)，它們可由電動(dòng)機(jī)(12)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)并在旋轉(zhuǎn)期間依賴于滾珠絲杠傳動(dòng)裝置(14、15)的螺距而各自這樣進(jìn)行用于操作離合器(k_VA、k_HA)的相互對(duì)應(yīng)的平移運(yùn)動(dòng)，使一個(gè)離合器(k_VA或k_HA)的傳遞能力變化，并使另一個(gè)離合器(k_HA或k_HA)的傳遞能力保持在與該離合器(k_HA或k_VA)的同步狀態(tài)相應(yīng)的數(shù)值上。
8.按權(quán)利要求4所述的傳動(dòng)系，其中，變矩裝置(13)僅具有一個(gè)滾珠絲杠傳動(dòng)裝置(25)，其中，在離合器(k_VA、k_HA)和滾珠絲杠傳動(dòng)裝置(25)之間設(shè)置至少一個(gè)彈簧系統(tǒng)(26)，借助于該彈簧系統(tǒng)，在滾珠絲杠傳動(dòng)裝置(25)平移操作運(yùn)動(dòng)的同時(shí)離合器(k_VA、k_HA)可這樣各自產(chǎn)生彼此相反的操作，使離合器之一(k_VA或k_HA)的傳遞能力變化，并使另一個(gè)離合器(k_HA或k_HA)的傳遞能力保持在與該離合器(k_HA、k_VA)的同步狀態(tài)相應(yīng)的數(shù)值上。
9.按權(quán)利要求1-3之一所述的傳動(dòng)系，其中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)利用各自一個(gè)促動(dòng)器(12A、12B)和各自一個(gè)與此對(duì)應(yīng)的用于每個(gè)離合器(k_VA、k_HA)的滾珠絲杠傳動(dòng)裝置(33、34)構(gòu)成，其中，促動(dòng)器(12A、12B)的控制裝置相互耦合并各自使一個(gè)離合器(k_HA)的操作與另一個(gè)離合器(k_VA)的操作這樣配合，使一個(gè)離合器(k_VA或k_HA)的傳遞能力變化，并使另一個(gè)離合器(k_HA或k_HA)的傳遞能力保持在與該離合器(k_HA或k_VA)的同步狀態(tài)相應(yīng)的數(shù)值上。
10.用于控制和調(diào)節(jié)依據(jù)前述權(quán)利要求之一所述傳動(dòng)系(1)的方法，其特征在于，為在兩個(gè)可傳動(dòng)的汽車軸(4、5)之間分配傳動(dòng)力矩，可對(duì)兩個(gè)離合器(k_VA、k_HA)的傳遞能力這樣進(jìn)行調(diào)整，使一個(gè)離合器(k_VA或k_HA)具有同步狀態(tài)，并使另一個(gè)離合器(k_HA或k_VA)的傳遞能力在下極限值(W(u))和與離合器(k_VA、k_HA)的同步狀態(tài)相應(yīng)的上極限值(W(o))之間變化。
11.按權(quán)利要求10所述的方法，其中，在存在離合器(k_VA、k_HA)傳遞能力的下極限值(W(u))情況下，基本上沒(méi)有從離合器(k_VA、k_HA)傳遞的扭矩，而在離合器(k_VA、k_HA)的同步狀態(tài)下，離合器(k_VA、k_HA)上存在的傳動(dòng)力矩完全和至少近似無(wú)損耗地得到傳遞。
12.按權(quán)利要求10或11所述的方法，其中，在離合器(k_VA或者k_HA)存在與下極限值(W(u))相應(yīng)的傳遞能力的情況下，基本上沒(méi)有扭矩傳遞到該離合器(k_VA或者k_HA)后置的汽車軸(4或者5)上，而且發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)力矩基本上完全傳遞到同步離合器(k_VA或者k_HA)后置的汽車軸(5或者4)上。
13.按權(quán)利要求10-12之一所述的方法，其中，傳動(dòng)力矩在兩個(gè)汽車軸(4、5)之間的分配程度依賴于離合器(k_VA、k_HA)傳遞能力而變化，所述離合器傳遞能力得到改變。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車的傳動(dòng)系(1)和用于控制和調(diào)節(jié)傳動(dòng)系(1)的方法，具有至少兩個(gè)可傳動(dòng)的汽車軸(4、5)。在發(fā)動(dòng)機(jī)(2)和汽車軸(4、5)之間設(shè)置用于產(chǎn)生不同傳動(dòng)比的主變速器(3)。此外，在主變速器(3)和汽車軸(4、5)之間具有各自一個(gè)可控制和調(diào)節(jié)的離合器(k_VA、k_HA)，其傳遞能力可各自通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)調(diào)整，其中，汽車軸(4、5)之間的傳動(dòng)力矩可依賴于所調(diào)整的離合器(k_VA、k_HA)的傳遞能力而進(jìn)行分配。離合器(k_VA、k_HA)的傳遞能力為根據(jù)需要和優(yōu)化效率地分配傳動(dòng)力矩而可通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)這樣進(jìn)行調(diào)整，使一個(gè)離合器(k_VA或k_HA)可在滑動(dòng)運(yùn)行下運(yùn)行，而另一個(gè)離合器(k_HA或k_VA)可至少近似保持在同步狀態(tài)下。
文檔編號(hào)B60K17/34GK1856414SQ200480027864
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2004年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月27日
發(fā)明者克里斯托夫·佩爾興, 巴爾巴拉·施莫爾, 烏爾里克·邁爾 申請(qǐng)人:Zf 腓德烈斯哈芬股份公司