具有兩個(gè)變速級(jí)的傳動(dòng)系統(tǒng)以及車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)系統(tǒng)。該傳動(dòng)系統(tǒng)包括第一變速器,該第一變速器從動(dòng)軸,用 于第一變速器的第一傳動(dòng)比的第一驅(qū)動(dòng)軸。該傳動(dòng)系統(tǒng)可以例如應(yīng)用在車輛中或者風(fēng)車 (Windmuehle)中。
[0002] 此外,本發(fā)明涉及一種具有該傳動(dòng)系統(tǒng)的車輛。
【背景技術(shù)】
[0003] 在DE 10 2011 052 401 Al中公開了一種具有拉維挪(Ravigneaux)組的車輛變 速器。在此,小太陽輪總是作為驅(qū)動(dòng)件運(yùn)行并且行星齒輪支架(換向器片(Steg))總是作 為輸出件運(yùn)行。在第一前進(jìn)檔中,拉維挪組的大太陽輪通過第一制動(dòng)器固定(鎖定,卡死)。 在第二前進(jìn)檔中,行星齒輪支架通過離合器與拉維挪組的空心輪連接。在倒檔中,空心輪通 過第二制動(dòng)器固定。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于提出一種相同功率的情況下的節(jié)省空間和費(fèi)用低廉的變速器。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明,該目的通過傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),該傳動(dòng)系統(tǒng)包括第一和第二變速器以及 第一和第二可解除的離合器。第一變速器具有從動(dòng)軸、用于第一變速器的第一傳動(dòng)比的第 一驅(qū)動(dòng)軸以及用于第一變速器的第二傳動(dòng)比的第二驅(qū)動(dòng)軸。第二變速器具有輸入軸、用于 第二變速器的第三傳動(dòng)比的第一輸出軸以及用于第二變速器的第四傳動(dòng)比的第二輸出軸。 第一可解除的離合器準(zhǔn)備用于將第一驅(qū)動(dòng)軸與第一輸出軸連接。第二可解除的離合器準(zhǔn)備 用于將第二驅(qū)動(dòng)軸與第二輸出軸連接。典型的是,第一傳動(dòng)比強(qiáng)于第二傳動(dòng)比。不依賴于 此,典型的是,第三傳動(dòng)比也強(qiáng)于第四傳動(dòng)比??山獬碾x合器可以包括(分開的)連接套 和/或同步體。
[0006] 相應(yīng)地,根據(jù)本發(fā)明的車輛具有根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置。
[0007] 本發(fā)明的概念可以在于,即至少用于傳遞第二傳動(dòng)比(第二檔位)的轉(zhuǎn)矩的換檔 件(相應(yīng)于第二可解除的離合器)布置在具有較高轉(zhuǎn)速的拉維挪組的一側(cè)上,也就是布置 在具有較低轉(zhuǎn)矩的一側(cè)上。通過使該換檔件(第二可解除的離合器)傳遞比用于已知的車 輛變速器的第二檔位的離合器更小的轉(zhuǎn)矩(也就是較小的力),用于第二檔位的離合器進(jìn) 而傳動(dòng)裝置由此可以比已知的車輛變速器更加緊湊和/或廉價(jià)地制造。
[0008] 當(dāng)?shù)谝豢山獬碾x合器具有第一空轉(zhuǎn)時(shí)是有利的。由此,從空轉(zhuǎn)狀態(tài)向第一可解 除的離合器的耦合接入狀態(tài)的轉(zhuǎn)換可以在沒有上級(jí)控制功能的情況下實(shí)現(xiàn)。可選或者可替 換的是,第二可解除的離合器具有第二空轉(zhuǎn)。由此,從空轉(zhuǎn)狀態(tài)向第二可解除的離合器的耦 合接入狀態(tài)的轉(zhuǎn)換可以在沒有上級(jí)控制功能的情況下實(shí)現(xiàn)。
[0009] 當(dāng)?shù)谝豢辙D(zhuǎn)是可逆的和/或第二空轉(zhuǎn)是可逆的時(shí)是有利的。由此,變速器能夠從 驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)換到回收模式以及從回收模式轉(zhuǎn)換到驅(qū)動(dòng)模式。
[0010] 可選的或者可替換的是,第一變速器可以包括拉維挪組,其中第一驅(qū)動(dòng)軸與拉維 挪組的小太陽輪連接,并且第二驅(qū)動(dòng)軸與拉維挪組的大太陽輪連接。由此,第一變速器能夠 特別緊湊、可靠和廉價(jià)地制造。
[0011] 當(dāng)?shù)诙兯倨靼ㄐ行驱X輪變速器時(shí)是特別優(yōu)選的。由此,第二變速器進(jìn)而還有 整個(gè)傳動(dòng)裝置都可以特別節(jié)省空間地構(gòu)造。
[0012] 另一個(gè)設(shè)計(jì)方案提出,第二變速器的第一輸出軸與行星齒輪變速器的換向器片連 接。由此利用行星齒輪變速器能夠提供具有最強(qiáng)的減速的第一傳動(dòng)比。
[0013] 另一個(gè)設(shè)計(jì)方案提出,第二變速器的第二輸出軸與行星齒輪變速器的空心輪連 接。由此利用行星齒輪變速器能夠提供第二傳動(dòng)比。
[0014] -個(gè)改進(jìn)方案提出,為行星齒輪變速器的換向器片提供第一制動(dòng)器。用于行星齒 輪變速器的換向器片的第一制動(dòng)器可以貢獻(xiàn)用于實(shí)現(xiàn)空轉(zhuǎn)和/或駐車制動(dòng)。
[0015] 傳動(dòng)系統(tǒng)的與此無關(guān)的另一個(gè)改進(jìn)方案提出,為行星齒輪變速器的空心輪提供第 二制動(dòng)器。用于行星齒輪變速器的換向器片的第二制動(dòng)器同樣可以貢獻(xiàn)用于實(shí)現(xiàn)空轉(zhuǎn)和/ 或駐車制動(dòng)。
【附圖說明】
[0016] 根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖中示出:
[0017] 圖1是在具有第一變速器的第一實(shí)施例的傳動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)于轉(zhuǎn)矩傳遞的示意性 流程圖;
[0018] 圖2是在具有第一變速器的第二實(shí)施例的傳動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)于轉(zhuǎn)矩傳遞的示意性 流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 接下來進(jìn)一步描述的實(shí)施例呈現(xiàn)了本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)計(jì)方案。
[0020] 圖1中示出的傳動(dòng)系統(tǒng)GS包括第一變速級(jí)Gl和第二變速級(jí)G2。第一變速級(jí)Gl包 括帶有從動(dòng)軸WA的拉維挪組。此外,第一變速級(jí)Gl包括第一驅(qū)動(dòng)軸Wl和第二驅(qū)動(dòng)軸W2。 從動(dòng)軸WA與拉維挪組的空心輪Hl連接。第一驅(qū)動(dòng)軸Wl與拉維挪組的小太陽輪Sll連接。 第二驅(qū)動(dòng)軸W2與拉維挪組的大太陽輪S12連接。拉維挪組的換向器片Stl固定在第一變 速器Gl的殼體上。
[0021] 第二變速級(jí)G2包括具有輸入軸WE以及第一輸出軸WA21和第二輸出軸WA22的 行星齒輪變速器。第一輸出軸WA21與行星齒輪變速器的換向器片St2連接。第二輸出軸 WA22與行星齒輪變速器的空心輪H2連接。為換向器片St2設(shè)置第一制動(dòng)器Bl。為空心輪 H2設(shè)置第二制動(dòng)器B2。
[0022] 第一輸出軸WA21通過第一可解除的離合器Kl與第一驅(qū)動(dòng)軸Wl連接。第二輸出 軸WA22通過第二可解除的離合器K2與第二驅(qū)動(dòng)軸W2連接。
[0023] 此外,傳動(dòng)系統(tǒng)GS包括離合器同步裝置KS,其確保兩個(gè)離合器Kl,K2相關(guān)于驅(qū)動(dòng) 力流方向AKFR的空轉(zhuǎn)方向不會(huì)彼此相反。相關(guān)于從第二變速器G2到第一變速器Gl (或者 在回收時(shí)從第一變速器Gl到第二變速器G2)的相同的力流方向,兩個(gè)離合器Κ1,Κ2的空轉(zhuǎn) 方向在相反的旋轉(zhuǎn)方向上指向。借此,基于第二離合器G2的換向器片St2和空心輪Η2的 彼此相反的旋轉(zhuǎn)方向,在相同的驅(qū)動(dòng)力流方向AKFR(或者在相同的回收力流方向RKFR)時(shí), 第一驅(qū)動(dòng)軸Wl和第二驅(qū)動(dòng)軸W2也具有彼此相反的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)方向。該旋轉(zhuǎn)方向的相對(duì)性在 從動(dòng)側(cè)由此補(bǔ)償,即由于小的行星齒輪P11,兩個(gè)太陽輪S11,S12也彼此相反地旋轉(zhuǎn)。
[0024]
[0025] 圖表1 :換擋邏輯和傳動(dòng)比。
[0026] 說明:DR-驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)方向;Dl-在驅(qū)動(dòng)模式中的第一前進(jìn)檔位;DL r-在回收模式 中的第一前進(jìn)檔位;D2-在驅(qū)動(dòng)模式中的第二前進(jìn)檔位;D2.r-在回收模式中的第二前進(jìn) 檔位;R-在驅(qū)動(dòng)模式中的倒檔;1-向左旋轉(zhuǎn);R. r在回收模式中的倒檔;N-緊急運(yùn)行(空 轉(zhuǎn));P1,P2,P3,P4-駐車鎖止的變體方案;e-耦合接入;e. inv-逆轉(zhuǎn)的耦合接入;f-釋放; f. inv-逆轉(zhuǎn)的空轉(zhuǎn);(f)-釋放非強(qiáng)制必要的;η-用于轉(zhuǎn)速的前綴;nHl/nS2-傳動(dòng)系統(tǒng)GS 的總傳動(dòng)比;nHl/nW.-第一變速器Gl的傳動(dòng)比;nWA2. /nS2-第二變速器G2的傳動(dòng)比;; r-向右運(yùn)行;X-不重要狀態(tài)。
[0027] 在圖表1中給出的傳動(dòng)比nWA2./nS2,nHl/nW.和nHl/nS2用于以下轉(zhuǎn)速的計(jì)算 (實(shí)施例):ζΗ1 = 196 ;ζΡ11 = 24 ;zP12 = 54 ;zSll = 48 ;zS12 = 88 ;zS2 = 44 ;zH2 = 196 ;zP2 = 76。在此,zHl是空心輪Hl的轉(zhuǎn)速,zPll是小行星齒輪Pll的轉(zhuǎn)速,zP12是大 行星齒輪P12的轉(zhuǎn)速,zSll是小太陽輪Sll的轉(zhuǎn)速并且zS12是大太陽輪S12的轉(zhuǎn)速。此 外,zH2是空心輪H2的轉(zhuǎn)速,zP2是行星齒輪P2的轉(zhuǎn)速并且zS2是太陽輪S2的轉(zhuǎn)速。
[0028] 傳動(dòng)系統(tǒng)GS的功能方式由此如下給出,其中假設(shè):在前進(jìn)檔位Dl和D2中,第二變 速器G2的輸入軸WE由驅(qū)動(dòng)裝置A (例如電動(dòng)機(jī))在第一方向上(其在接下來被形容為左 旋轉(zhuǎn)的)以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速nS2驅(qū)動(dòng)。
[0029] 在第一檔位Dl中,第一制動(dòng)器Bl被釋放并且由此第二變速器G2的換向器片St2 可以旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器B2鎖死并且由此第二變速器G2的空心輪H2就不能旋轉(zhuǎn)。第二變 速器G2的太陽輪S2則以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速nS2向左旋轉(zhuǎn)。第二變速器G2的行星齒輪P2向右旋轉(zhuǎn)。 第二變速器G2的換向器片St2向左旋轉(zhuǎn),其中其轉(zhuǎn)速為nSt2 = nS2Al+zH2/zS2)。
[0030] 當(dāng)?shù)谝豢山獬碾x合器將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩從第二變速器G2的第一輸出軸WA21傳遞到第 一驅(qū)動(dòng)軸Wl時(shí),第一可解除的離合器Kl耦合接入。當(dāng)在相同旋轉(zhuǎn)方向時(shí)出現(xiàn)從動(dòng)側(cè)力矩 時(shí),第一可解除的離合器Kl是空轉(zhuǎn)的,該力矩在第一離合器Kl不空轉(zhuǎn)的情況下將轉(zhuǎn)矩從第 一變速器G2的第一驅(qū)動(dòng)軸Wl傳遞到第一輸出軸WA21。
[0031] 第一可解除的離合器Kl因此耦合接入。因?yàn)榈诙兯倨鱃2的換向器片St2向左 旋轉(zhuǎn),所以第一變速器Gl的小太陽輪Sll同樣向左以轉(zhuǎn)速nWl = nSt2 = nS2Al+zH2/zS2) 旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榈谝蛔兯倨鱃l的換向器片Stl被持續(xù)地鎖死,所以拉維挪組的換向器片Stl的 轉(zhuǎn)速nStl = 0。小行星齒輪Pll圍繞固定的軸向右旋轉(zhuǎn)。借此,大行星齒輪P12圍繞固定 的軸向左旋轉(zhuǎn)。
[0032] 接下來,大太陽輪S12以轉(zhuǎn)速nS12 =-nWl*zSll/zS12向右旋轉(zhuǎn)。第二可解除的 離合器K2在非逆轉(zhuǎn)的運(yùn)行方式中如第一可解除的離合器Kl 一樣具有相反的空轉(zhuǎn)方向。第 二可解除的離合器K2在非逆轉(zhuǎn)的運(yùn)行方式中在驅(qū)動(dòng)力流方向上向右旋轉(zhuǎn)地耦合接入并且 向左旋轉(zhuǎn)地空轉(zhuǎn)。在回收力流方向上,第二可解除的離合器K2向左旋轉(zhuǎn)地耦合接入并且向 右旋轉(zhuǎn)地空轉(zhuǎn)。第二可解除的離合器K2因此空轉(zhuǎn),這是因?yàn)槠溆蓮膭?dòng)側(cè)向右旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。 (第二輸出軸WA22通過第二制動(dòng)器B2鎖死。)
[0033] 因?yàn)榇笮行驱X輪P12圍繞固定的軸向左旋轉(zhuǎn),因此,第一變速器的空心輪Hl以轉(zhuǎn) 速 nHl = nWIXzSIl/zHI 向左旋轉(zhuǎn)。
[0034] 在第二檔位D2中,第二制動(dòng)器B2被釋放并且由此第二變速器G2的空心輪H2就 可旋轉(zhuǎn)。第一制動(dòng)器Bl鎖死并且由此第二變速器G2的換向器片St2就不能旋轉(zhuǎn)。第二變 速器G2的太陽輪S2以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速nS2向左旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榈诙兯倨鱃2的換向器片St2通過 第一制動(dòng)器Bl鎖死,因此第二變速器的換向器片St2的轉(zhuǎn)速nSt2是nSt2 = 0。第二變速 器G2的行星齒輪P2圍繞固定的軸向右旋轉(zhuǎn)。借此,空心輪H2以轉(zhuǎn)速nH2 = -nS2*zS2/zH2 向右旋轉(zhuǎn)。借此第二變速器G2的第二輸出軸WA22就以轉(zhuǎn)速nWA22 = nH2 = -nS2*zS2/zH2 向右旋轉(zhuǎn)。
[0035] 當(dāng)?shù)诙山獬碾x合器可以將驅(qū)動(dòng)力矩從第二變速器G2的第二輸出軸WA22向第 一變速器Gl的第二驅(qū)動(dòng)軸W2傳遞時(shí),第二可解除的離合器K2在非逆轉(zhuǎn)的運(yùn)行方式中向右 旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。第二可解除的離合器K2是耦合接入的。因?yàn)榈诙敵鲚SWA22向右旋轉(zhuǎn),因 此第一變速器Gl的大太陽輪S12同樣以轉(zhuǎn)速nS12 = nW2 = -nS2XzS2/zH2向右旋轉(zhuǎn)。因 為第一變速器Gl的換向器片Stl被持續(xù)地鎖死,因此拉維挪組的換向器片Stl的轉(zhuǎn)速nStl 是nStl = 0。大行星齒輪P12圍繞固定的軸向左旋轉(zhuǎn)。
[0036] 借此,行星齒輪Pll圍繞固定的軸向右旋轉(zhuǎn)。接下來,小太陽輪Sll以轉(zhuǎn)速n