變速器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種變速器系統(tǒng)Ts1，包括離合器模塊CM，該離合器模塊具有一個(gè)輸入部和兩個(gè)輸出部，其中在輸出部與輸入部之間設(shè)有離合器裝置B1和B2。該變速器系統(tǒng)還包括變速器模塊TM，該變速器模塊具有兩個(gè)輸入部和一個(gè)輸出部，該變速器模塊TM包括至少兩個(gè)副變速器T1和T2，其中在每個(gè)副變速器的輸入部與輸出部之間設(shè)有至少一個(gè)變速齒輪或一個(gè)變速器離合器。這里，該離合器模塊的兩個(gè)輸出部連接到變速器模塊的兩個(gè)輸入部。在輸入部IN與離合器模塊CM的第一輸出部o1之間設(shè)有第一行星齒輪組P1，而在該輸入部與第二輸出部o2之間設(shè)有第二行星齒輪組P2。離合器裝置B1和B2由摩擦制動器形成，并且連接到這些行星齒輪組的一個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。
【專利說明】變速器系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變速器系統(tǒng)，該變速器系統(tǒng)包括:
[0002]離合器模塊,具有一個(gè)輸入部以及第一和第二輸出部，其中在第一輸出部與輸入部之間設(shè)有第一離合器裝置，該第一離合器裝置裝備有第一供能裝置，而在第二輸出部與輸入部之間設(shè)有第二離合器裝置，該第二離合器裝置裝備有第二供能裝置，以及
[0003]變速器模塊,具有一個(gè)輸出部以及第一和第二輸入部，其中在第一輸入部與輸出部之間設(shè)有第一副變速器，該第一副變速器裝備有至少一個(gè)變速齒輪和/或一個(gè)變速器離合器，而在第二輸入部與輸出部之間設(shè)有第二副變速器，該第二副變速器也裝備有至少一個(gè)變速齒輪和/或一個(gè)變速器離合器，
[0004]其中離合器模塊的兩個(gè)輸出部連接到變速器模塊的兩個(gè)輸入部。
[0005]在本文中，離合器裝置應(yīng)被理解為例如離合器、制動器或電動機(jī)。供能裝置在這方面分別可以是例如具有變速齒輪裝置的電動機(jī)、機(jī)械彈簧、液壓缸或電力線圈。
[0006]本文中的變速齒輪裝置優(yōu)選地為如齒輪變速器、行星齒輪組、無級變速器、鏈傳動裝置之類的機(jī)械傳動裝置，但是該變速齒輪裝置并非必須要減速或加速，而是還可以例如通過軸而形成的I比I傳動。
【背景技術(shù)】
[0007]從專利文獻(xiàn)EP-A-1625037中已知這種類型的變速器系統(tǒng)。在該公知的變速器系統(tǒng)中，離合器模塊包括行星齒輪組和摩擦離合器，而變速器模塊包括連接到行星齒輪組的軸及離合器連接變速器，該離合器連接變速器具有多個(gè)可聯(lián)結(jié)的齒輪變速器。行星齒輪組的作用是在保持輸出部上的轉(zhuǎn)矩的同時(shí)使傳動齒輪齒數(shù)比能夠改變。該變速器模塊因此應(yīng)具有合適數(shù)量的不同的變速齒輪，這些變速齒輪被期望用于與發(fā)動機(jī)配合，并使應(yīng)用該變速器的車輛獲得期望的舒適和性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種在首段中限定的類型的變速器系統(tǒng)，其中變速器模塊能夠以更簡單且更具成本效益的方式布置，然而作為整體的變速器系統(tǒng)仍然具有相似的乃至更好的性能(更少的大齒輪，更多的齒輪，更好的齒輪齒數(shù)比的分配、更少的摩擦元件，并且其中仍然能夠改變齒輪齒數(shù)比同時(shí)保持輸出部上的轉(zhuǎn)矩)，而不會使離合器模塊變得更昂貴。為此目的，根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)是的特征在于，在輸入部與離合器模塊的第一輸出部之間設(shè)有第一變速裝置，并且在輸入部與離合器模塊的第二輸出部之間設(shè)有第二變速
裝置。
[0009]在根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的有利的實(shí)施例中，變速裝置被設(shè)置為變速齒輪，而離合器裝置被設(shè)置為與變速齒輪串聯(lián)連接的離合器。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的另一有利的實(shí)施例中，變速裝置被設(shè)置為包括至少三個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的支路變速器，其中第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件連接到輸入部，第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件分別連接到第一或第二輸出部，并且第一和第二支路變速器的第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件分別連接到第一或第二離合器裝置，其中兩個(gè)支路變速器的第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件連接到一起。
[0011]在后者的實(shí)施例中，將第一和/或第二離合器裝置被設(shè)置為制動器和/或電動機(jī)是有利的。優(yōu)選地，第一和/或第二離合器裝置被設(shè)置為制動器，該制動器由連至堅(jiān)固的外部體不能消耗能量的爪形離合器形成，或者由確實(shí)能夠消耗能量的摩擦制動器形成。例如，變速器模塊的殼體可具有堅(jiān)固的外部體的功能。
[0012]通過將離合器裝置和變速裝置被設(shè)置為與(齒輪)變速器串聯(lián)連接的(摩擦)離合器或者被設(shè)置為制動器(堅(jiān)固的外部體的爪形離合器)和支路變速器(行星齒輪組)，離合器模塊能夠以簡單的方式設(shè)置，同時(shí)離合器裝置能夠以簡單的方式供能。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的優(yōu)選的實(shí)施例的特征在于，支路變速器的第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和/或支路變速器的至少一個(gè)的三個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的兩個(gè)能夠借助短路離合器連接到一起。通過對離合器裝置的任一個(gè)或短路離合器供能，能夠借助離合器模塊實(shí)現(xiàn)三個(gè)不同的齒輪齒數(shù)比。對于變速器模塊中的任何齒輪齒數(shù)比，這都是可以獲得的，使得可借助變速器模塊中的任何齒輪齒數(shù)比而實(shí)現(xiàn)三種不同速度的傳動。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的另一優(yōu)選的實(shí)施例的特征在于，短路離合器能夠與支路變速器的第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件連接到一起，并且離合器模塊包括另一短路離合器，該另一短路離合器與短路離合器串聯(lián)連接，使得通過閉合短路離合器和另一短路離合器兩者，使支路變速器的第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件能夠連接到一起，并且離合器模塊還包括第三離合器裝置，該第三離合器裝置在兩個(gè)短路離合器之間的位置處連接到兩個(gè)短路離合器。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，不需要多于一個(gè)的受控的離合器裝置以在離合器模塊的任何可能不同的齒輪齒數(shù)比之間切換。剩余的離合器裝置和短路離合器因此不需要被控制，這樣實(shí)現(xiàn)了具有成本效益的結(jié)果。
[0015]支路變速器優(yōu)選地被設(shè)置為行星齒輪組，其中兩個(gè)行星齒輪組的第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件由一個(gè)普通的行星齒輪架形成。而且，優(yōu)選地，行星齒輪組的行星齒輪在行星齒輪架中的相同的軸上軸承安裝并且能夠彼此獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。
[0016]為了進(jìn)一步提高變速器系統(tǒng)的功能性，根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的特征在于，該變速器系統(tǒng)包括變速器短路離合器，該短路離合器位于離合器模塊的兩個(gè)輸出部和/或變速器模塊的兩個(gè)輸入部之間。
[0017]如果變速器系統(tǒng)包括另一變速器短路離合器，該短路離合器也位于離合器模塊的兩個(gè)輸出部和/或變速器模塊的兩個(gè)輸入部之間，并且與變速器短路離合器串聯(lián)連接，其中離合器模塊的兩個(gè)輸出部和/或變速器模塊的兩個(gè)輸入部能夠僅通過閉合兩個(gè)變速器短路離合器而聯(lián)結(jié)到一起，則甚至可獲得功能性的更大的提高。
[0018]在后者的構(gòu)造中，有利的是，輸入部能夠借助兩個(gè)變速器短路離合器之間的位置處的又一短路離合器而連接到兩個(gè)變速器短路離合器。該又一短路離合器因此優(yōu)選地替代了以上提到的短路離合器。
[0019]變速器短路離合器優(yōu)選地可由一個(gè)操作元件來切換，借助該操作元件，可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)位置:變速器短路離合器的任一個(gè)閉合、或者兩個(gè)短路離合器均閉合。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的特征在于，變速器模塊還包括第三副變速器，該第三副變速器包括至少一個(gè)變速齒輪，該第三副變速器的輸入部在兩個(gè)變速器短路離合器之間的位置處連接到兩個(gè)變速器短路離合器，并且該第三副變速器的輸出部連接到變速器模塊的輸出部。
[0021]優(yōu)選地，一個(gè)或多個(gè)的副變速器中的變速齒輪裝置能夠借助形成副變速器的部分的變速器離合器而被接通/切斷。一個(gè)或多個(gè)的變速器離合器和/或變速器短路離合器因此優(yōu)選地被設(shè)置為爪形離合器和/或同步裝置。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的再一實(shí)施例的特征在于，該變速器系統(tǒng)包括電動機(jī)，該電動機(jī)聯(lián)結(jié)或能夠聯(lián)結(jié)到變速器系統(tǒng)的一個(gè)部件。該變速器系統(tǒng)的部件因此例如是所述變速齒輪、離合器、旋轉(zhuǎn)構(gòu)件等等。電動機(jī)因此優(yōu)選地用于使離合器裝置、變速器短路離合器或變速器離合器中的一個(gè)或多個(gè)同步。電動機(jī)還能夠用于電力地驅(qū)動負(fù)載(驅(qū)動輪)或者使其制動。
[0023]下述實(shí)施例優(yōu)選地用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)中的最佳齒輪齒數(shù)比。在這些實(shí)施例的第一個(gè)中，離合器模塊的第一變速裝置的齒輪齒數(shù)比被選擇為，如果第一離合器裝置被制動，則該齒輪齒數(shù)比朝向離合器模塊的輸出部減速。在另一實(shí)施例中，離合器模塊的第二變速裝置的齒輪齒數(shù)比選擇為，如果第二離合器裝置被制動，則該齒輪齒數(shù)比朝向離合器模塊的輸出部加速。最大減速的變速齒輪(變速器模塊中)由此優(yōu)選地位于第二副變速器中。
[0024]在又一實(shí)施例中，總體的變速器系統(tǒng)的最高(最小減速)的變速器變速齒輪借助第二離合器裝置和第一副變速器獲得，同時(shí)該變速器短路離合器或所有變速器短路離合器閉合。在再一實(shí)施例中，總體的變速器系統(tǒng)的最低(最大減速)的變速器變速齒輪(第一齒輪)借助第一離合器裝置、離合器模塊的第一變速齒輪以及第二副變速器獲得，同時(shí)該變速器短路離合器或者所有變速器短路離合器閉合。在又一實(shí)施例中，變速器系統(tǒng)的第二齒輪借助第二副變速器和短路離合器中的一個(gè)獲得。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的又一實(shí)施例的特征在于，該變速器模塊包括反向(倒檔)齒輪，該反向齒輪位于副模塊之間，并且包括兩個(gè)另外的大齒輪，上述另外的大齒輪與副變速器的變速齒輪的大齒輪嚙合。兩個(gè)另外的大齒輪之間優(yōu)選地設(shè)有反向離合器。兩個(gè)另外的大齒輪優(yōu)選地同軸地設(shè)置在副軸上。
[0026]本發(fā)明同樣涉及一種在根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)中的齒輪之間切換的方法。關(guān)于該方法，本發(fā)明的的特征在于，通過對第二離合器裝置的第二供能裝置更多地供能，并且對第一離合器裝置的供能裝置更少地供能，直到短路離合器能夠大體上同步地閉合，而實(shí)現(xiàn)在保持輸出部上的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩同時(shí)從變速器系統(tǒng)的較低的(例如第一)齒輪(檔)切換到更高的(例如第二)齒輪(檔)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)中的齒輪切換的另一方法的特征在于，在變速器系統(tǒng)中進(jìn)行至少一個(gè)切換操作，其中從變速器系統(tǒng)的第X到第x+1檔的切換經(jīng)由第x+2檔進(jìn)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]以下，將基于附圖中所示的根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的實(shí)施例的示例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中:
[0029]圖1示出包括兩個(gè)副變速器和兩個(gè)行星齒輪組的根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第一實(shí)施例；[0030]圖2示出包括兩個(gè)副變速器和具有離合器的兩個(gè)變速齒輪的根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第二實(shí)施例；
[0031]圖3示出包括具有兩個(gè)受控的離合器裝置的兩個(gè)行星齒輪組的根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第三實(shí)施例；
[0032]圖4示出包括具有一個(gè)受控的離合器裝置的兩個(gè)行星齒輪組的根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第四實(shí)施例；
[0033]圖5示出包括具有電動機(jī)和受控的制動器的兩個(gè)行星齒輪組的根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第五實(shí)施例；
[0034]圖6示出包括兩個(gè)行星齒輪組和一個(gè)受控的電動機(jī)的根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第六實(shí)施例；
[0035]圖7示出包括兩個(gè)副變速器和反向齒輪的根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第七實(shí)施例；
[0036]圖8示出具有5個(gè)或6個(gè)齒輪的圖7中所示的變速器系統(tǒng)的構(gòu)造的實(shí)施例；
[0037]圖9示出具有5個(gè)或6個(gè)齒輪的圖7中所示的變速器系統(tǒng)的構(gòu)造的另一實(shí)施例；
[0038]圖10示出包括三個(gè)副變速器和反向齒輪的根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第八實(shí)施例；
[0039]圖11示出具有8個(gè)或9個(gè)齒輪的圖10中所示的變速器系統(tǒng)的構(gòu)造的實(shí)施例；
[0040]圖12示出包括三個(gè)副變速器和適用于前輪和/或后輪驅(qū)動的反向齒輪的根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第九實(shí)施例；
[0041]圖13示出圖12中所示的變速器系統(tǒng)的有利的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0042]圖1給出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第一實(shí)施例的簡圖。變速器系統(tǒng)Tsl包括:離合器模塊CM，其具有一個(gè)輸入部IN以及第一和第二輸出部ol和o2 ；以及變速器模塊TM，其具有兩個(gè)輸入部ini和in2以及一個(gè)輸出部O。變速器系統(tǒng)位于具有驅(qū)動源A (例如，內(nèi)燃機(jī))的車輛中，驅(qū)動源A連接到輸入部IN和驅(qū)動輪L，驅(qū)動輪L連接到輸出部O。
[0043]在第一輸出部ol與輸入部IN之間設(shè)有第一支路變速器P1，其由具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的行星齒輪組形成，其中第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件rl連接到輸入部IN ;第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件r2連接到第一輸出部ol ;并且第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件r3連接到第一離合器裝置BI。第二輸出部o2與輸入部IN之間設(shè)有第二支路變速器P2，該第二支路變速器也由具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的行星齒輪組形成，其中第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件rl連接到輸入部IN;第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件r2連接到第二輸出部o2 ;并且第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件r3連接到第二離合器裝置B2。離合器裝置BI和B2的每一個(gè)均可被設(shè)置為摩擦制動器(例如，濕片或干片摩擦制動器)，或者被設(shè)置為連接到堅(jiān)固的外部體(其由變速器模塊的殼體形成)的爪形離合器，或者被設(shè)置為電動機(jī)(其中定子連接到堅(jiān)固的外部體而轉(zhuǎn)子連接到第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件)。
[0044]變速器模塊TM包括兩個(gè)副變速器Tl和T2。第一副變速器Tl位于第一輸入部ini與輸出部O之間，并且由第一齒輪變速器Il和變速器離合器Si形成，變速器離合器Si由爪形離合器形成。第二副變速器T2位于第二輸入部in2與輸出部O之間并且由第二齒輪變速器12形成。[0045]離合器模塊的兩個(gè)輸出部ol和o2連接到變速器模塊的兩個(gè)輸入部ini和in2。
[0046]變速器系統(tǒng)還包括短路離合器S，變速器短路離合器s位于變速器模塊的兩個(gè)輸入部ini與in2之間。
[0047]如果第一離合器裝置BI被制動，第一支路變速器Pl的變速齒輪朝向離合器模塊的第一輸出部ol減速，并且如果第二離合器裝置B2被制動，離合器模塊的第二支路變速器P2的變速齒輪朝向離合器模塊的第二輸出部o2減速。在變速器模塊中最大減速的變速齒輪位于第二副變速器T2中。
[0048]與所示的齒輪變速器Il和變速器離合器Si不同的是，第一副變速器Tl還可以是與齒輪變速器串聯(lián)連接或者不連接的無級變速器。
[0049]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第二實(shí)施例。與第一實(shí)施例相似的該變速器系統(tǒng)的所有部件由相似的附圖標(biāo)記指代。第一實(shí)施例的具有制動器的支路變速器被與離合器C1、C2串聯(lián)連接的齒輪變速器1、II替換。該變速器系統(tǒng)Ts2具有與圖1中所示的變速器系統(tǒng)Tsl相同的功能。
[0050]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第三實(shí)施例。與第一實(shí)施例相似的該變速器系統(tǒng)的所有部件由相似的附圖標(biāo)記指代。在該變速器系統(tǒng)Ts3中，離合器模塊CM包括一個(gè)或多個(gè)短路離合器。該短路離合器可位于兩個(gè)支路變速器Pl和P2的第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件r3之間(稱為Cl)，或者在支路變速器的每一個(gè)中，短路離合器c3可位于三個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的兩個(gè)之間(經(jīng)由短路離合器位于第一與第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的此處的示例)。短路離合器還可位于輸入部IN與變速器短路離合器s和s”(后者將在以下描述)之間(稱為c4)。通過閉合短路離合器，I對I的齒輪齒數(shù)比能夠在離合器模塊CM中實(shí)現(xiàn)。短路離合器優(yōu)選地被設(shè)置為爪形離合器，但是還可被設(shè)置為摩擦離合器或被設(shè)置為電動機(jī)，在該電動機(jī)中，轉(zhuǎn)子和定子形成單獨(dú)的半離合器(定子可在該型式中旋轉(zhuǎn))。
[0051 ] 而且，在該變速器系統(tǒng)Ts3中，變速器模塊TM包括第三副變速器T3，第三副變速器T3位于第一和第二副變速器Tl和T2與另一變速器短路離合器s”之間。該另一變速器短路離合器s”位于第一與第三副變速器Tl與T3的輸入部之間，并且變速器短路離合器s位于第三與第二副變速器T3與T2的輸入部之間。變速器短路離合器s和s”能夠借助一個(gè)操作元件切換，三個(gè)位置借助該一個(gè)操作元件是可能的:變速器短路離合器的任一個(gè)閉合或兩個(gè)變速器短路離合器都閉合。變速器短路離合器s和s”優(yōu)選地被設(shè)置為爪形離合器，但是還可被設(shè)置為摩擦離合器、被設(shè)置為同步齒合離合器或者被設(shè)置為自由輪軸承離合器或自由輪離合器。
[0052]總體的變速器系統(tǒng)的最高的變速器變速齒輪(gear，檔)是借助第二離合器裝置B2和第一副變速器Tl獲得的，同時(shí)變速器短路離合器s閉合，而總體的變速器系統(tǒng)的最低的變速器變速齒輪(第一齒輪)借助第一離合器裝置B1、離合器模塊的第一支路變速器Pl以及第二副變速器T2獲得，同時(shí)變速器短路離合器s閉合。變速器系統(tǒng)的第二齒輪借助第二副變速器T2和短路離合器Cl、c3或c4的一個(gè)獲得。
[0053]通過閉合第二離合器裝置B2，并且對第一離合器裝置BI較少地供能，直到短路離合器cl、c3或c4能夠大體上同步地閉合，還可實(shí)現(xiàn)從變速器系統(tǒng)的第一齒輪切換到第二齒輪，同時(shí)保持輸出部上的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。
[0054]第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件rl優(yōu)選地被設(shè)置為用于兩個(gè)支路變速器Pl和P2的行星齒輪的一個(gè)行星齒輪架。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件r2優(yōu)選地被設(shè)置為環(huán)形齒輪，并且第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件r3被設(shè)置為恒星齒輪。
[0055]在每個(gè)副變速器中設(shè)有至少一個(gè)變速齒輪和/或變速器離合器，上述一個(gè)變速齒輪和/或變速器離合器既可位于變速齒輪之前又可位于變速齒輪之后。變速齒輪可被設(shè)置為軸(I:1的齒輪齒數(shù)比)，或者被設(shè)置為齒輪變速器、鏈條變速器、行星齒輪組(其中變速器離合器能夠?qū)⑺男D(zhuǎn)構(gòu)件的一個(gè)連接到堅(jiān)固的外殼/變速器殼體)、無級變速器、摩擦齒輪變速器或能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的另一變速器。
[0056]齒輪齒數(shù)比優(yōu)選地為如下:
[0057]BI閉合時(shí)的Pl朝向輸出部減速，
[0058]B2閉合時(shí)的P2朝向輸出部減速，
[0059]齒輪變速器Il (Tl中)具有朝向輸出部的最高的齒輪齒數(shù)比(加速)，
[0060]齒輪變速器12 (T2中)具有朝向輸出部的最低的齒輪齒數(shù)比(減速)，以及
[0061]齒輪變速器13 (T3中)具有位于Il與12之間的齒輪齒數(shù)比。
[0062]齒輪齒數(shù)比的選擇對于變速器系統(tǒng)的運(yùn)行是重要的。借助離合器裝置BI和B2，可以從支路變速器Pl切換到支路變速器P2 (并且反之亦然)，同時(shí)保持轉(zhuǎn)矩傳遞。由于短路離合器的變速齒輪Ic指向直接的齒輪齒數(shù)比(1:1)，并且該變速齒輪位于制動器BI閉合時(shí)的第一支路變速器Pl的變速齒輪Ipl與制動器B2閉合時(shí)的第二支路變速器P2的變速齒輪Ip2之間，從Ipl切換到Ic (并且反之亦然)和從Ic切換到Ip2 (并且反之亦然)，同時(shí)保持轉(zhuǎn)矩傳遞(即使短路離合器c被設(shè)置為爪形離合器)也是可能的。因此，以這種方式，可以借助離合器模塊(具有兩個(gè)摩擦元件BI和B2)切換3個(gè)變速齒輪。這可應(yīng)用到變速器模塊TM中的任何變速齒輪Ix，使得借助變速器模塊中的每個(gè)變速齒輪Ix(x是副變速器的數(shù)量)能夠?qū)崿F(xiàn)的變速器系統(tǒng)的齒輪齒數(shù)比為3。
[0063]由于Ipl產(chǎn)生最低的減速而Ip2產(chǎn)生最高的減速，當(dāng)從借助Ix的最高的齒輪改變到借助I (x+1)的(下一個(gè))最低的齒輪或者反之亦然時(shí)，在保持轉(zhuǎn)矩傳遞的同時(shí)切換也是可能的(而不需要經(jīng)由空轉(zhuǎn)齒輪實(shí)現(xiàn))。支路變速器Pl和P2的輸出部由此單獨(dú)地聯(lián)結(jié)到變速齒輪Ix和I(x+1)。變速器短路離合器s和/或s”由此需要用于實(shí)現(xiàn)這些。而且，支路變速器Pl的輸出部聯(lián)結(jié)到更高的變速齒輪Ix，同時(shí)支路變速器P2的輸出部聯(lián)結(jié)到更低的變速齒輪Ix總應(yīng)該是可能的。為了實(shí)現(xiàn)這些，Il是最高的變速齒輪，并且12是最低的變速齒輪，而13處于這兩者之間。
[0064]減速變速齒輪Ipl和加速變速齒輪Ip2可選擇為圍繞1:1齒輪齒數(shù)比(借助短路離合器的閉合獲得，Ic=I)對稱地定位，用于形成齒輪的幾何學(xué)的分布。在齒輪的和諧分布的情況下，可選擇不對稱的分布，其中Ipl到Ic的步長超過Ic到Ip2的步長。還可通過在副變速器T2中跳過中心變速齒輪(Ic)并且在Ipl與Ip2之間直接地切換而實(shí)現(xiàn)好的和諧分布，作為其結(jié)果，在第一與第二齒輪之間產(chǎn)生更大的步長。第二與第三齒輪之間的步長可借助Tl與T2 (或T3)之間的齒輪齒數(shù)比隨機(jī)地選擇。
[0065]通過選擇離合器裝置BI和B2的不同的構(gòu)造，具有獨(dú)特功能的不同的變速器系統(tǒng)可如在以下表格中指示地實(shí)現(xiàn)。
[0066]變型B1B2
1制動器制動器
[0067]
2電動機(jī)電動機(jī)
3電動機(jī)制動器
4制動器電動機(jī)
5制動器+電動機(jī)~制動器
6制動器制動器+電動機(jī)
7電動機(jī)+制動器~電動機(jī)
8電動機(jī)電動機(jī)+制動器
9電動機(jī)+制動器~電動機(jī)+制動器
[0068]在以上的實(shí)施例中，制動器被設(shè)置為能夠消耗動力的摩擦制動器，或者被設(shè)置為固定到堅(jiān)固的外殼并且不能消耗動力的爪形離合器。電動機(jī)可被設(shè)置為電動機(jī)和/或發(fā)電機(jī)，車輛借助該電動機(jī)和/或發(fā)電機(jī)能夠被驅(qū)動，并且變速器離合器借助該電動機(jī)和/或發(fā)電機(jī)能夠被同步，或者電動機(jī)可被設(shè)置為小型的伺服電機(jī)，僅借助該伺服電機(jī)能夠執(zhí)行變速器離合器的同步。而且，制造以上的組合是可能的。
[0069]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第四實(shí)施例。與第二實(shí)施例相似的該變速器系統(tǒng)的所有部件由相似的附圖標(biāo)記指代。在該變速器系統(tǒng)Ts4中，具有在兩個(gè)第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件r3之間串聯(lián)連接而存在的兩個(gè)短路離合器Cl和c2。離合器裝置BI和B2以及短路離合器Cl和c2在此可被設(shè)置為爪形離合器。而且，存在第三離合器裝置B3，其可被設(shè)置為連接到兩個(gè)短路離合器的摩擦制動器和/或電動機(jī)(它的定子連接到堅(jiān)固的外部體)。借助離合器裝置B3并且通過閉合短路離合器Cl，能夠?qū)Φ谝恢纷兯倨鱌l的第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件r3供能，在此之后，當(dāng)后者已經(jīng)制動時(shí)，爪形離合器BI能夠同步閉合。短路離合器Cl由此能夠打開并且(在借助離合器裝置B3的同步之后)短路離合器c2能夠閉合。之后，能夠?qū)Φ诙纷兯倨鱌2的第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件r3供能(通過閉合制動器B2)，作為其結(jié)果，制動器BI變成無轉(zhuǎn)矩的并且能夠打開。在此之后，能夠?qū)﹄x合器裝置B3進(jìn)一步供能，并且同時(shí)閉合短路離合器Cl。結(jié)果，空轉(zhuǎn)齒輪借助短路離合器Cl和c2實(shí)現(xiàn)。之后，能夠進(jìn)一步對離合器裝置B3供能，使得Cl變成無轉(zhuǎn)矩的并且能夠重新打開。然后，能夠進(jìn)一步對離合器裝置B3供能，在此之后，當(dāng)它被制動時(shí)，制動器B2能夠同時(shí)閉合。以上的操作還相反地進(jìn)行，用于將支路變速器P2 (借助短路離合器Cl和c2)切換到支路變速器P1。
[0070]以上實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，在所有齒輪之間切換不需要多于一個(gè)受控的摩擦制動器和/或電動機(jī)(B3)。離合器裝置BI和B2以及短路離合器Cl和c2由此不需要被控制，這樣可更具成本效益。[0071]在以上的變體中，離合器裝置B3還可被設(shè)置為受控的(伺服)步進(jìn)馬達(dá)，而離合器裝置BI和B2可被設(shè)置為受控的摩擦制動器。借助離合器裝置B3，所有的變速器離合器和短路離合器Cl和c2由此能夠同步，并且所有這些離合器能夠被設(shè)置為爪形離合器，這可更具成本效益。
[0072]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第五實(shí)施例。在該實(shí)施例中，第一離合器裝置BI由電動機(jī)形成，并且在驅(qū)動軸上可選擇地具有制動器，以及作為制動器的離合器裝置B2?？蛇x擇地，還可設(shè)有短路離合器。
[0073]在此具有兩個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例:
[0074]I)制動器B2是摩擦制動器。
[0075]通過對作為發(fā)電機(jī)的電動機(jī)供能來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動，在這之后，離合器裝置BI的任何制動器能夠同步地閉合。
[0076]從Ipl切換到IP2因此通過對離合器裝置B2供能來實(shí)現(xiàn)，作為其結(jié)果，制動器BI變成無轉(zhuǎn)矩的并且能夠打開。在此之后，制動器B2能夠完全地閉合。
[0077]從IP2切換到Ipl通過對作為發(fā)電機(jī)的電動機(jī)供能來實(shí)現(xiàn)，使得制動器B2變成無轉(zhuǎn)矩的并且能夠打開。之后，制動器BI能夠完全地閉合。
[0078]聯(lián)結(jié)到支路變速器Pl的電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于，前者需要產(chǎn)生比電動機(jī)聯(lián)結(jié)到支路變速器P2的情況小很多的功率(最大電功率比內(nèi)燃機(jī)的功率低3到5倍)。
[0079]而且，電動機(jī)還能夠與支路變速器P結(jié)合而使用，用于具有無級變速器以及混合系統(tǒng)的功能，例如用于恢復(fù)制動能量并且啟動或協(xié)助內(nèi)燃機(jī)。而且，如果輸入軸被制動(借助自由輪軸承)或者如果制動器B2也被供能，電動機(jī)還可用于純電地驅(qū)動車輛。如果制動器B2也被供能，則內(nèi)燃機(jī)可在乘坐或運(yùn)轉(zhuǎn)期間啟動而無需注入燃料。
[0080]2)制動器B2被設(shè)置為固定到堅(jiān)硬外殼的爪形離合器。
[0081]類似于I )，但是不同之處在于，從Ipl切換到Ip2是通過對作為電動機(jī)的電動機(jī)Ml供能直到制動器B2能夠同步地閉合而實(shí)現(xiàn)的。然而，這種高性能具有較大的電功率的成本。
[0082]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第六實(shí)施例。在該變速器系統(tǒng)Ts6中，兩個(gè)離合器裝置BI和B2由一個(gè)電動機(jī)形成，該一個(gè)電動機(jī)位于兩個(gè)第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件r3 (轉(zhuǎn)子聯(lián)結(jié)到第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中的一個(gè)而定子連接到另一個(gè))之間，使得這些旋轉(zhuǎn)構(gòu)件當(dāng)相對于彼此旋轉(zhuǎn)時(shí)遭遇阻力(并且傳遞轉(zhuǎn)矩)。可選擇地，可設(shè)有制動器和離合器c (借助虛線指示)。電動機(jī)由此可提供驅(qū)動機(jī)構(gòu)和/或變速器離合器的同步。
[0083]圖7示出根據(jù)本發(fā)明的變速器系統(tǒng)的第七實(shí)施例。在該變速器系統(tǒng)Ts7中，變速器模塊TM包括:反向齒輪，其位于副變速器Tl與T2之間，并且借助兩個(gè)另外的大齒輪gl和g2形成；以及反向齒輪sr，位于大齒輪gl與g2之間。兩個(gè)另外的大齒輪與副變速器的齒輪變速器Il和12的大齒輪接合。兩個(gè)另外的大齒輪同軸地設(shè)置在副軸上(見圖8和圖9)。變速器離合器由Si和s2指示，并且能夠借助一個(gè)切換叉來操作，并且反向離合器sr能夠借助另一切換叉來操作。變速器離合器Si和s2還可位于在此所示的副變速器的輸入側(cè)而不是輸出側(cè)上。
[0084]反向齒輪還可位于副變速器Tl或T2的任一個(gè)中，而不是位于兩個(gè)副變速器之間。在所有的實(shí)施例中，反向齒輪能夠被設(shè)置為不同步的型式(不同步齒合)。[0085]變速器模塊Ts7裝備有一個(gè)副軸，見圖8和圖9 (這是si和s2位于其上的軸)，其中Tl的輸出部和T2的輸出部借助一個(gè)末端驅(qū)動IF聯(lián)結(jié)到變速器模塊的輸出部。與圖7中所示的相反，對差速器的末端驅(qū)動IF的第一大齒輪可以是與齒輪變速器Il的第二大齒輪相同的大齒輪，其中Si與變速器短路離合器s是同軸的。
[0086]在以下以表格的形式示出圖7中所示的變速器系統(tǒng)的實(shí)施例:
[0087]
【權(quán)利要求】
1.一種變速器系統(tǒng),包括: -離合器模塊(CM),具有一個(gè)輸入部(IN)以及第一和第二輸出部(ol、o2),其中所述第一輸出部與所述輸入部之間設(shè)有第一離合器裝置(B1、Cl)，所述第一離合器裝置裝備有第一供能裝置，而所述第二輸出部與所述輸入部之間設(shè)有第二離合器裝置(B2、C2)，所述第二離合器裝置裝備有第二供能裝置，以及 -變速器模塊(TM),具有一個(gè)輸出部(O)以及第一輸入部和第二輸入部(in1、in2),其中所述第一輸入部與所述輸出部之間設(shè)有第一副變速器(Tl)，該第一副變速器裝備有至少一個(gè)變速齒輪(II)和/或一個(gè)變速器離合器(Si)，并且所述第二輸入部與所述輸出部之間設(shè)有第二副變速器(T2)，該第二副變速器也裝備有至少一個(gè)變速齒輪(12)和/或一個(gè)變速器離合器(s2), 其中所述離合器模塊(CM)的兩個(gè)輸出部(ol、o2)連接到所述變速器模塊(TM)的兩個(gè)輸入部](inl、in2)， 其特征在于，所述離合器模塊(CM)的第一輸出部(ol)與所述輸入部(IN)之間設(shè)有第一變速裝置(P1、I)，并且所述離合器模塊(CM)的第二輸出部(o2)與所述輸入部(IN)之間設(shè)有第二變速裝置(P2、II)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述變速裝置被設(shè)置為變速齒輪(1、II)，而所述離合器裝置被設(shè)置為與所述變速齒輪串聯(lián)連接的離合器(Cl、C2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述變速裝置被設(shè)置為包括至少三個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的支路變速器(P1、P2)，其中第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(rl)連接到所述輸入部(IN)，第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(r2)分別連接到所述第一輸出部或第二輸出部(ol、02)，并且所述第一支路變速器和第二支路變速器的第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(r3)分別連接到所述第一離合器裝置或第二離合器裝置(B1、B2)，其中兩個(gè)所 述支路變速器的第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(rl)連接到一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一離合器裝置和/或第二離合器裝置(B1、B2)被設(shè)置為制動器和/或電動機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一離合器裝置和/或第二離合器裝置(B1、B2)被設(shè)置為制動器，所述制動器由連至固定外部體的不能消耗能量的爪形離合器構(gòu)成，或者由確實(shí)能夠消耗能量的摩擦制動器構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述支路變速器(P1、P2)的第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(r3)和/或至少一個(gè)所述支路變速器(P1、P2)的三個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(rl、r2、r3)中的兩個(gè)能夠借助短路離合器(c1、c3)連接到一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述短路離合器(Cl)能夠與所述支路變速器(P1、P2)的第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(r3)連接到一起，并且所述離合器模塊(CM)包括另一個(gè)短路離合器(c2)，所述另一個(gè)短路離合器與所述短路離合器(Cl)串聯(lián)連接，使得通過閉合所述短路離合器(Cl)和所述另一個(gè)短路離合器(c2 )兩者而使所述支路變速器(P1、P2 )的第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(r3)能夠連接到一起，并且所述離合器模塊還包括第三離合器裝置(B3)，所述第三離合器裝置在這兩個(gè)短路離合器之間的位置處連接到所述兩個(gè)短路離合器(Cl、c2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3到7中的任一項(xiàng)所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述支路變速器(P1、P2)被設(shè)置為行星齒輪組，其中兩個(gè)行星齒輪組的第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(rl)由一個(gè)普通的行星齒輪架形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述行星齒輪組的行星齒輪被軸承安裝在所述行星齒輪架中的相同的軸上，并且能夠彼此獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器系統(tǒng)包括變速器短路離合器(S)，所述變速器短路離合器位于所述離合器模塊的兩個(gè)輸出部和/或所述變速器模塊的兩個(gè)輸入部之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器系統(tǒng)包括另一個(gè)變速器短路離合器(s”)，所述另一個(gè)變速器短路離合器也位于所述離合器模塊的兩個(gè)輸出部和/或所述變速器模塊的兩個(gè)輸入部之間，并且與所述變速器短路離合器(s)串聯(lián)連接，其中所述離合器模塊的兩個(gè)輸出部和/或所述變速器模塊的兩個(gè)輸入部能夠僅通過閉合兩個(gè)變速器短路離合器(s和S，，)而彼此聯(lián)結(jié)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入部(IN)能夠借助位于所述兩個(gè)變速器短路離合器之間的位置處的又一個(gè)短路離合器(c4)連接到所述兩個(gè)變速器短路離合器(S、S”)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器短路離合器(S、S，，)由一個(gè)操作元件來切換，借助所述操作元件能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)位置:所述變速器短路離合器的任一個(gè)閉合或者所述兩個(gè)變速器短路離合器均閉合。
14.根據(jù)權(quán)利要求11、12或13所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器模塊(TM)還包括包含至少一個(gè)變速齒輪(13)的第三副變速器(T3)，所述副變速器的輸入部在所述兩個(gè)變速器短路離合器之間的位置處連接到所述兩個(gè)變速器短路離合器(S、S，，)’并且所述副變速器的輸出部連接到所述變速器模塊的輸出部(O)。
15.根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)副變速器中的變速齒輪裝置(11、12、13)能夠借助形成所述副變速器(Τ1、Τ2、Τ3)的一部分的變速器離合器(s1、s2、s3)而被接通/切斷。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)變速器離合器(S1、s2、s3)和/或一個(gè)或多個(gè)變速器短路離合器(s、s”)被設(shè)置為爪形離合器和/或同步裝置。
17.根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器系統(tǒng)包括電動機(jī)，所述電動機(jī)聯(lián)結(jié)或能夠聯(lián)結(jié)到所述變速器系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件。
18.根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述離合器模塊的第一變速裝置(Pl)的齒輪齒數(shù)比被選擇為，如果所述第一離合器裝置(BI)被制動，則所述齒輪齒數(shù)比朝向所述離合器模塊的輸出部減速。
19.根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)并且根據(jù)權(quán)利要求10和11所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述離合器模塊的第二變速裝置(P2)的齒輪齒數(shù)比被選擇為，如果所述第二離合器裝置(B2)被制動，則所述齒輪齒數(shù)比朝向所述離合器模塊的輸出部加速。
20.根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器模塊中的最大減速的變速齒輪裝置位于所述第二副變速器(T2)中。
21.根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)和權(quán)利要求10和11所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，總體的所述變速器系統(tǒng)的最高(最小減速)變速器變速檔是經(jīng)由所述第二離合器裝置(B2 )和所述第一副變速器(TI)獲得，同時(shí)所述變速器短路離合器(s )或所有變速器短路離合器(S、S，，)閉合。
22.根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)并且根據(jù)權(quán)利要求10和11所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，總體的所述變速器系統(tǒng)的最低(最大減速)的變速器變速檔(第一檔)是借助所述第一離合器裝置(BI)、所述離合器模塊的第一變速齒輪(Pl)以及所述第二副變速器(T2)獲得的，同時(shí)所述變速器短路離合器(s)或者所有變速器短路離合器(S、S，，)閉合。
23.根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器系統(tǒng)的第二檔是借助所述短路離合器(Cl、c2、c3、c4)和所述第二副變速器(T2)獲得的。
24.根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器模塊包括反向齒輪(gl、g2)，所述反向齒輪位于所述副模塊(Tl、Τ2)之間，并包括兩個(gè)另外的大齒輪，所述大齒輪與所述副變速器的變速齒輪的大齒輪嚙合。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，在所述兩個(gè)另外的大齒輪之間設(shè)有反向離合器(sr)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的變速器系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)另外的大齒輪被同軸地設(shè)置在副軸上。
27.一種根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的變速器系統(tǒng)中的檔之間的切換方法，其特征在于，通過對所述第二離合器裝置(B2)較多地供能并且對所述第一離合器裝置(BI)較少地供能，直到所述短路離合器(cl、c2、c3、c4)能夠大體上同步地閉合，來實(shí)現(xiàn)從所述變速器系統(tǒng)的較低檔切換到較高檔，同時(shí)保持輸出部上的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。
28.一種根據(jù)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的變速器系統(tǒng)中的檔之間的切換方法，其特征在于，在所述變速器系統(tǒng)中進(jìn)行至少一個(gè)切換操作，其中從所述變速器系統(tǒng)的第X檔到第x+1檔的切換經(jīng)由第x+2檔來進(jìn)行`。
【文檔編號】B60K6/48GK103502691SQ201280015228
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月25日
【發(fā)明者】勒爾·馬里·范德魯滕, 亞歷山大·弗朗西斯庫斯·阿尼塔·塞拉恩斯, 巴斯·赫拉德·弗勒門 申請人:Dti集團(tuán)有限公司