公开了具有一对可选择地啮合的离合器系统的一种变速器机构，该机构具有一个上游传动比和一个下游传动比，二者相结合来提供一个有效传动比。不同的离合器驱动部件和该对离合器系统的每一个的输入侧相关联。该离合器驱动部件被发动机输入部件驱动而转动。该上游传动比是由发动机输入部件和某一离合器驱动部件之间的传动比确定。每个离合器系统的输出侧驱动一对非共轴副轴中的相关联的一个。多个小齿轮被安排在副轴上并且选择地被其驱动。一个中间轴和这些副轴分隔开，并且具有多个齿轮。每个齿轮被副轴的小齿轮之一驱动转动。该下游传动比由选定的小齿轮和互相啮合的齿轮之间的传动比来确定。
【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种双离合器变速器，具体地涉及具有改进机构的双离合器变速器以及一种使用双离合器变速器的功率通量(power flow)的方法。
技术介绍
典型的机动车变速器利用公用输入轴从发动机向位于一个或多个传动轴上(其也可被称作“副轴(Iayshaft) ”)的一系列齿轮(其也可被称作“小齿轮(pinion) ”)提供驱动力，所述的一系列齿轮与位于并行输出轴(其也可被称作“中间轴(countershaft)”)上的对应齿轮相对准且相互啮合。可以选择副轴上对应的小齿轮和中间轴上的齿轮的具体组合，以提供用于在不同的、典型是重叠的转速范围内传递转矩的不同传动比(gear ratio) 0更确切地，对应的小齿轮和齿轮的组合为从发动机向诸如差速系统的驱动系的下游部件，并且最终向可操作地连接至该驱动系的轮传递转矩和转动提供传动比。当副轴的小齿轮驱动中间轴的对应齿轮转动时，结果传动比通常由某个齿数表示。例如，变速器系统的一档可以是副轴上的“一档”小齿轮和中间轴上与之相啮合的对应的“一档”齿轮之间的传动比的结果。在此使用了术语传动比的广义含义，以涵盖两个转动零件之间转矩或速度的任意减小。例如，术语传动比涵盖具有相互啮合齿的齿轮之间的比例，以及经由公用皮带转动的链轮之间的比例。对于某些变速器，提供了一对共轴安排的传动轴或副轴。每个副轴选择地向一系列小齿轮传递转矩，典型地随着小齿轮的直径增加而在副轴间交替。位于副轴上的小齿轮与位于中间轴上的对应齿轮相啮合以提供期望的传动比。该中间轴进而以选定的传动比向驱动系的下游部件传递转矩和转速。通过此方式，例如，奇数副轴向小齿轮和齿轮传递转矩和转动，可以选择这些小齿轮和齿轮以提供第一、第三和第五传动比，而偶数副轴向小齿轮和齿轮传递转矩和转动，可以选择这些小齿轮和齿轮以提供第二、第四和第六传动比。因此，副轴上的小齿轮和输出轴或中间轴上的齿轮通常通过它们在由变速器提供的传动比的相对级数中的位置来表示(即，第一档位小齿轮和第一档位齿轮；第二档位小齿轮和第二档位齿轮等)。当每个副轴装备有独立的可啮合离合器系统来选择地啮合和分离副轴以通过选定的传动比向中间轴提供转矩和转动时，具有共轴安排的副轴的变速器通常被称作双离合器变速器。提供期望“档位”的小齿轮和齿轮的期望组合，即传动比是通过自动或手动换档系统选择的。可以选择地啮合离合器系统以通过选定的离合器系统和副轴传递来自发动机输入轴的转矩和转动，以及通过对应小齿轮和齿轮的选定组合向中间轴提供转矩和转速， 并然后向驱动系提供转矩和速度，该转矩和速度由输入轴转矩和速度和选定的传动比来确定。在对相互啮合的小齿轮和齿轮的组合进行选择时，该小齿轮和/或齿轮的转速必须与其对应的副轴或中间轴的转动相同步。为了便于该调整，例如，中间轴通常包括多个可单独被启动的同步器，诸如通过使用液压传动，以此啮合正在驱动转动的中间轴的一个期望的齿轮来逐渐使该中间轴达到与该齿轮相同的转速(或反之使该齿轮达到与中间轴相同的转速)。接着锁定齿轮和中间轴以防止进一步的相对转动。从而，当选定特定的传动比时，中间轴的转速与中间轴的所选齿轮的速度相匹配，该中间轴的所选齿轮是被位于选定的副轴上的对应小齿轮驱动转动的。输出轴或中间轴的结果转矩和速度是由公用的输入轴的转矩和速度确定的，由变速器中的选定的小齿轮和齿轮组合的传动比修改。例如，为了选择一档，可以啮合奇数副轴离合器以将来自输入轴的转矩传递至奇数副轴。奇数副轴的转动导致安装在其上的每个小齿轮转动，所述小齿轮是诸如第一档位小齿轮、第三档位小齿轮和第五档位小齿轮。奇数副轴的转动导致第一档位小齿轮、第三档位小齿轮和第五档位小齿轮驱动中间轴的每个对应的齿轮随其转动。然而，如果不啮合，允许中间轴的每个对应的小齿轮相对于该中间轴自由转动(free-wheel)。当选择一档时，启动位于中间轴上且与一档有关的同步器以啮合第一档位齿轮和中间轴来随其转动。安装在奇数副轴上并被奇数副轴驱动的第一档位小齿轮与中间轴上的第一档位齿轮相互啮合，从而经第一档位齿轮的转动驱动中间轴，该中间轴又进而转动该驱动系。其他的齿轮接着进行类似的步骤，并且也可反置该次序以从较高档位(诸如二档)换档至较低档位(诸如一档)。变速器典型地位于发动机箱内，该发动机箱内还包括许多其他的部件，诸如发动机、散热器和冷却系统、电池等。在多数的现代车辆中，发动机箱提供很小的多余空地或空间。因此，车辆的设计需要考虑要安装在发动机箱内的每个部件的尺寸和几何形状。时常地，由于发动机箱内的空间限制，一个或多个部件的预定尺寸和形状将导致或引起其他部件的特定可用性。此外，发动机箱和车辆机身的设计通常受工作部件的最小装配需要的影响。在某些情况下，从商业的立场来说变速器的尺寸和/或重量的10%的节省被认为是意义重大的。在许多双离合器变速器中，由于共轴的副轴和中间轴的布置以及最小化变速器长度的需要，同步器位于中间轴上。例如，该装置可使副轴上的小齿轮比同步器位于副轴上和位于小齿轮之间时更紧凑。然而，这样的变速器布置有缺点。例如，每个同步器必须具有足够的能力来在中间轴和位于该中间轴上的所选齿轮之间传递转矩。同步器所需的最大转矩是中间轴和所选齿轮在它们啮合之前的速度差(W) 以及齿轮转动惯量的平方的函数，而该齿轮转动惯量进而又是齿轮的直径和其他因素的函数。齿轮的直径可依期望的传动比而变化。例如，在一档中通常需要向中间轴提供相对输入轴的转矩和速度的转速降低和转矩增加。为了实现该目的，第一档位小齿轮的直径通常非常小，这是由相应的副轴的直径所限制，而中间轴上的对应第一档位齿轮则具有非常大的直径。位于副轴上的第二档位小齿轮通常具有比第一档位小齿轮大的直径，而位于中间轴上的第二档位齿轮则比第二档位齿轮的直径小，等等。由于该第一档传动比需要相对大的速度降低和转矩增加，同步器对中间轴的第一齿轮的最大转矩通常显著地大于同步器对其他齿轮的最大转矩。因为用于第一齿轮的同步器被安装在中间轴上，所以同步器必须具有足够的最大转矩来补偿对于第一齿轮的相对高的传动比和转动惯量所施加的附加转矩负载，所述转动惯量可包括从小齿轮和副轴反射的惯性。例如，在典型的五档变速器中，传动比可如下4. 12(—档)；2.17( 二档)；1.52(三档)；1.04(四档)；0.78(五档)；以及3.32(倒档)。通常，同步器所需的能力越大则同步器越大并越昂贵。因此，为使这样的变速器的成本最小化，使用了具有不同能力的多种不同的同步器。例如，一档的同步器典型地比其他档的同步器大且昂贵，并且可以为不同的更加复杂的结构，诸如多锥形同步器，引起了额外的耐用性和服务问题。此外，小齿轮和齿轮的布置限制了变速器的最小直径(垂至于副轴的轴线)和最小长度(平行于副轴的轴线)。例如，第一齿轮的直径，典型地是最大的齿轮直径，通常是限制减小整个变速器的直径的努力的因素。此外，中间轴上的齿轮数目可以是对变速器的最小长度的限制因素，因为齿轮通常串联排列，为了不同的传动比而为副轴的每个齿轮提供单独的中间轴齿轮。因此，期望提供用于给设计、安装以及安装在发动机箱内的变速器部件的选择提供灵活性的部件。具体地，期望提供一种汽车变速器，其可被构造为选定的几何形状，减小成本并且可以以降低的设计紧凑复杂本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种双离合器变速器，包括：输入轴；承载多个奇数传动小齿轮的奇数轴，多个奇数传动小齿轮包括相对于所述奇数轴可旋转并可通过单向离合器连接到所述奇数轴上的第一传动小齿轮；根据奇数传动比联接在所述输入轴和所述奇数轴之间的奇数离合器；偶数轴，其平行于所述奇数轴并相对于所述奇数轴隔开，且承载多个偶数传动小齿轮；根据偶数传动比联接在所述输入轴和所述偶数轴之间的偶数离合器；以及输出轴，其平行于所述奇数轴和所述偶数轴并相对于所述奇数轴和所述偶数轴隔开，并承载与所述奇数传动小齿轮啮合的第一多个输出齿轮，以提供多个奇数传动比，以及与所述偶数传动小齿轮啮合的第二多个输出齿轮，以提供多个偶数传动比。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T·E·布拉福德，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：US
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