用于操作高效率、高输出变速器的系统、方法和设备技术方案

一种变速器包括输入轴和输出轴，所述输入轴选择性地接受来自原动机的扭矩输入，并且所述输出轴将扭矩输出选择性地提供到传动系。控制器确定表示所述变速器的至少两个轴之间的旋转位移差的角度值的轴位移角度，并且响应于所述轴位移角度而执行变速器操作。

Systems, methods and equipment for operating high-efficiency and high-output transmission

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操作高效率、高输出变速器的系统、方法和设备相关申请的交叉引用本申请要求以下美国临时专利申请的优先权：在2016年12月22日提交的标题为“HIGHEFFICIENCY,HIGHOUTPUTTRANSMISSION”的序列号62/438,201(代理人案号EATN-1100-P01)；以及在2017年2月28日提交的标题为“UTILIZATIONOFASHAFTDISPLACEMENTANGLEINAHIGHEFFICIENCY,HIGHOUTPUTTRANSMISSION”的序列号62/465,024(代理人案号EATN-1130-P01)。上面列出的所有申请在此以全文引用的方式并入。
技术介绍

不限于特定
，本公开针对于被配置成联接到原动机的变速器，并且更具体来说，涉及用于车辆应用(包括载货汽车应用)的变速器。变速器在将由原动机提供的动力转移到最终负荷的过程中起到关键功能。变速器用于提供在原动机输出端(例如，旋转轴)与负荷驱动输入端(例如，联接到车轮的旋转轴、泵或响应于驱动轴的其他装置)之间变化的转速比率。提供可选择的转速比率的能力允许变速器放大扭矩、使原动机和负荷转速保持在那些装置期望的范围内，并且在特定工况下使原动机与负荷选择性地断开连接。变速器遭受许多冲突的约束条件和操作要求。举例来说，变速器必须能够在提供扭矩放大的期望范围的同时仍然满足系统的输入扭矩要求。另外，从整体系统的角度来看，变速器表示开销装置，被变速器占用的空间、变速器的重量以及接口要求对于系统的设计者来说都是开销方面。变速器系统是高度复杂的，并且它们要很长时间进行设计、集成和测试；因此，常常还需要变速器相对于以前或历史上的变速器满足系统集成商的预期。举例来说，减少被变速器占用的空间在长远上可能是合意的，但对于给定的系统设计，被占用的空间与前一代变速器相同或尽可能接近可能会更合意。先前已知的变速器系统带有系统内的一种或多种缺陷，如下文描述。为了管理噪声、稳健性和结构完整性问题，先前已知的高输出变速器系统将钢用于变速器的壳体。另外，先前已知的高输出变速器利用具有高强度正齿轮的大中间轴来管理穿过变速器的高负荷。先前已知的齿轮组具有相对少的设计自由度，意味着需要在周围的变速器元件中考虑设计中的任何缺点。举例来说，穿过变速器的推力负荷、由齿轮产生的噪声以及例如复杂的齿轮正时问题等安装问题在壳体、轴承和/或安装程序中需要稳健和潜在超标设计的系统。先前已知的高输出变速器，例如用于载货汽车的变速器，通常包括到周围系统(例如，电气系统、空气系统、液压系统和/或冷却剂系统)的多个接口，每个接口需要进行设计和集成，并且每个接口将故障点引入到系统中。先前已知的高输出变速器包括冷却器以保护变速器的零件和流体不会响应于在变速器中产生的热而过热。先前已知的高输出变速器利用同心离合器，所述同心离合器需要复杂的致动和维修。因此，仍然需要改进高输出变速器的设计，尤其是载货汽车变速器。
技术实现思路
一种示例性变速器包括：输入轴，所述输入轴被配置成联接到原动机；中间轴，所述中间轴具有安装在其上的第一数目个齿轮；主轴，所述主轴具有安装在其上的第二数目个齿轮；换档致动器，所述换档致动器通过将所述第一数目个齿轮中的至少一者可旋转地联接到所述中间轴和/或将所述第二数目个齿轮可旋转地联接到所述主轴而将所述输入轴选择性地联接到所述主轴，其中所述换档致动器安装在壳体的外壁上，并且其中所述中间轴和所述主轴至少部分地定位在所述壳体内。在下文描述示例性变速器的某些其他实施方案。一种示例性变速器包括：集成的致动器壳体，其中所述换档致动器操作地联接到所述集成的致动器壳体，并且其中可以通过移除所述集成的致动器壳体来接近所述换档致动器；许多换档致动器，所述换档致动器操作地联接到所述集成的致动器壳体，其中可以通过移除所述集成的致动器壳体来接近所述许多换档致动器；其中所述换档致动器机械地联接到所述集成的致动器壳体；且/或其中许多换档致动器机械地联接到所述集成的致动器壳体。一种示例性变速器包括：离合器致动器，可以通过移除所述集成的致动器壳体来接近所述离合器致动器；其中所述离合器致动器是线性离合器致动器；所述示例性变速器还包括离合器致动器壳体；其中所述线性离合器致动器至少部分地定位在所述离合器致动器壳体内；并且其中所述离合器致动器壳体联接到所述集成的致动器壳体且/或包括为所述集成的致动器壳体的一部分；其中所述集成的致动器壳体包括单个外部动力入口，且/或其中所述单个外部动力入口包括空气供应端口。一种示例性变速器包括集成的致动器壳体，所述集成的致动器壳体界定操作地联接到所述集成的致动器壳体的致动器之间的动力连接；其中所述集成的致动器壳体安装在所述变速器的垂直上侧上；其中可以在不使输入轴与原动机解除联接的情况下接近换档致动器；其中可以在不使输入轴与原动机解除联接的情况下接近所述集成的致动器壳体；其中所述线性离合器致动器被气动地启动；其中所述线性离合器致动器具有第一伸展位置和第二缩回位置，并且其中所述线性离合器致动器在所述第二缩回位置包括接近零的闭塞空气容积；其中所述闭塞空气容积包括在缩回所述线性离合器致动器时在所述线性离合器致动器的供应侧上存在的空气容积；且/或其中所述线性离合器致动器具有第一伸展位置和第二缩回位置，并且其中所述第二缩回位置于操作地联接到所述线性离合器致动器的离合器的选定使用期限内是稳定的。一种示例性变速器包括传动系，所述传动系具有：输入轴；主轴；以及中间轴，所述中间轴将所述输入轴选择性地联接到所述主轴，所述变速器包括壳体元件，所述传动系的至少部分定位在所述壳体中，其中所述壳体元件包括铝，并且其中所述变速器是高输出变速器。在下文描述示例性变速器的某些其他实施方案。一种示例性变速器包括不具有冷却器的变速器；其中中间轴使用斜齿轮啮合将所述输入轴选择性地联接到所述主轴，且/或其中所述斜齿轮啮合提供推力管理；其中所述壳体不承担来自所述传动系的推力负荷；其中所述斜齿轮啮合进一步提供推力管理以使得变速器中的低转速差位置处的轴承承担来自所述传动系的推力负荷；且/或其中在低转速差位置处承担推力的轴承是操作地联接到所述输入轴和所述主轴的轴承。一种示例性变速器还包括行星齿轮组合件，所述行星齿轮组合件联接到第二主轴，其中所述行星齿轮组合件包括斜齿轮；其中所述行星齿轮组合件响应于穿过所述行星齿轮组合件的动力传递而提供推力负荷；其中第一主轴旋转地联接到所述第二主轴；其中所述变速器不在传动系中包括锥形轴承；其中中间轴是高速中间轴；其中所述变速器包括许多高速中间轴；并且其中输入轴与中间轴之间的第一齿轮比率、中间轴与主轴之间的第二齿轮比率具有某一比率，其中所述第二齿轮比率比所述第一齿轮比率大至少1.25:1、至少1.5:1、至少1.75:1、至少2:1、至少2.25:1、至少2.5:1、至少2.75:1、至少3:1、至少3.25:1、至少3.5:1、至少3.75:1、至少4:1、至少4.25:1、至少4.5:1、至少4.75:1、至少5:1、至少6:1、至少7:1、至少8:1、至少9:1，和/或至少10:1。一种示例性变速器包括传动系，所述传动系具有：输入轴；主轴；以及中间轴，所述中间轴将所述输入轴选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，所述系统包括：变速器，所述变速器包括输入轴和输出轴，所述输入轴选择性地接受来自原动机的扭矩输入，并且所述输出轴将扭矩输出选择性地提供到传动系；控制器，所述控制器包括：轴位移电路，所述轴位移电路被构造成解译轴位移角度，所述轴位移角度包括表示所述变速器的至少两个轴之间的旋转位移差的角度值；以及位移响应电路，所述位移响应电路被构造成响应于所述轴位移角度而执行变速器操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.22 US 62/438,201;2017.02.28 US 62/465,0241.一种系统，所述系统包括：变速器，所述变速器包括输入轴和输出轴，所述输入轴选择性地接受来自原动机的扭矩输入，并且所述输出轴将扭矩输出选择性地提供到传动系；控制器，所述控制器包括：轴位移电路，所述轴位移电路被构造成解译轴位移角度，所述轴位移角度包括表示所述变速器的至少两个轴之间的旋转位移差的角度值；以及位移响应电路，所述位移响应电路被构造成响应于所述轴位移角度而执行变速器操作。2.如权利要求1所述的系统，所述系统还包括：所述变速器还包括中间轴，所述中间轴在第一端处选择性地联接到所述输入轴，并且在第二端处选择性地联接到所述输出轴；并且其中所述轴位移角度包括输入角度，其中所述输入角度包括表示所述输入轴与所述中间轴之间的所述旋转位移差的角度值。3.如权利要求2所述的系统，所述系统还包括：所述控制器还包括：换档状态描述电路，所述换档状态描述电路被构造成响应于所述输入角度而确定同步器未锁止；以及所述位移响应电路，所述所述位移响应电路进一步被构造成响应于所述确定所述同步器未锁止而提供换档接合命令；以及换档致动器，所述换档致动器响应于所述换档接合命令。4.如权利要求3所述的系统，其中所述控制器还包括换档致动电路，所述换档致动电路进一步被构造成响应于所述确定所述同步器未锁止而提供换档对抗命令，并且其中所述换档致动器进一步响应于所述换档对抗命令。5.如权利要求4所述的系统，其中所述换档接合命令包括相对于在同步操作期间施加的减小的致动压力的增加的致动压力。6.如权利要求4所述的系统，其中所述换档对抗命令包括相对于同步对抗压力的对所述换档致动器的移动的增加的对抗压力，所述同步对抗压力包括在同步操作或同步器接近操作中的至少一者期间的对抗压力。7.如权利要求6所述的系统，其中所述增加的对抗压力包括被选择成减小所述换档致动器的最终接合速度的一定量的对抗压力。8.如权利要求3所述的系统，其中所述换档状态描述电路进一步被构造成响应于所述输入角度的变化速率而确定所述同步器未锁止。9.如权利要求8所述的系统，其中所述换档状态描述电路进一步被构造成响应于所述输入角度的所述变化速率从第一变化速率转变为第二变化速率而确定所述同步器未锁止，其中所述第一变化速率与所述换档致动器的同步位置相关联，并且其中所述第二变化速率与所述换档致动器的同步器未锁止位置相关联。10.一种系统，所述系统包括：变速器，所述变速器包括：输入轴和输出轴，所述输入轴选择性地接受来自原动机的扭矩输入，并且所述输出轴将扭矩输出选择性地提供到传动系；中间轴，所述中间轴在第一端处选择性地联接到所述输入轴，并且在第二端处选择性地联接到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·霍沃登，Y·王，T·康诺利，S·陈，G·A·杰克逊，
申请(专利权)人：伊顿康明斯自动传输技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US