用于機動車輛的動力傳動系以及用于操作所述類型動力傳動系的方法

用于機動車輛的動力傳動系以及用于操作所述類型動力傳動系的方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有第一離合器(2)的動力傳動系(118)，其具有輸入側(38)和以旋轉驅動的方式可選擇性地連接至所述輸入側(38)的輸出側(40)，并具有變速器(6)，所述變速器(6)具有變速器軸(12；120)，所述變速器軸(12；120)以旋轉驅動的方式連接至或可連接至所述輸出側(40)并且借助于第二離合器(140；142)以旋轉驅動的方式可選擇性地連接至齒輪(122；124；126)，其中電機(96)的轉子(100)設置在所述輸出側(40)上，并且所述電機(96)在電動機操作時可以被控制或調節以使得所述變速器軸(12；120)和所述齒輪(122；124；126)的轉速在第二離合器(140；142)閉合之前彼此近似或一致。本發明還涉及一種用于在根據本發明所述類型的動力傳動系(118)中的變速器中進行換擋的方法。
【專利說明】用于機動車輛的動力傳動系以及用于操作所述類型動力傳動系的方法
[0001]本發明涉及一種用于機動車輛的動力傳動系，其具有第一離合器，所述第一離合器具有輸入側和以旋轉驅動的方式可選擇性地連接至輸入側的輸出側;并且具有變速器，所述變速器具有以旋轉驅動的方式連接或可連接至輸出側的變速器軸，其中變速器軸以旋轉驅動的方式可選擇性地通過第二離合器連接至齒輪(例如，浮動齒輪)。本發明還涉及一種用于在所述類型的動力傳動系內的變速器中進行換檔的方法。
[0002]從實踐中已知的機動車輛中的動力傳動系具有第一離合器，其中第一離合器具有輸入側和以旋轉驅動的方式可選擇性地連接至輸入側的輸出側。另外，已知的動力傳動系具有變速器，其具有以旋轉驅動的方式的連接或可連接至輸出側的變速器軸，其中變速器軸以旋轉驅動的方式可選擇性地通過第二離合器連接至布置在變速器軸上的齒輪或浮動齒輪。在這種情況中，浮動齒輪以旋轉驅動的方式與另一變速器軸上的另一個齒輪嚙合，使得浮動齒輪與另一個齒輪一起形成齒輪組。通常使用所謂的換檔套管作為第二離合器。為了使變速器軸的轉速以及齒輪的轉速在第二離合器閉合之前彼此近似或一致，第二離合器具有同步主體或同步環，其利用摩擦力使變速器軸和齒輪的轉速彼此近似或一致。這些實施例已在手動變速器中得到證明，但是存在相對繁瑣的構造和增加摩擦損耗的缺點，特別是對于第二離合器或換檔套管。另外，如果動力傳動系是呈混合驅動的動力傳動系的形式，使得電機的轉子布置在第一離合器的輸出側上，存在的又一個問題是布置在第一離合器的輸出側上的轉子的附加重量構成了阻礙同步過程的附加慣性質量。
[0003]因此，本發明的目的是提供一般類型的動力傳動系，其使得同步簡單、磨損減少并且具有相對簡單的構造。本發明還基于詳細描述用于在所述類型的動力傳動系內的變速器中執行換檔的簡化方法的目的。
[0004]所述目的通過專利權利要求1和12中列出的特征實現。從屬權利要求涉及本發明的有利實施例。
[0005]根據本發明的動力傳動系尤其設計用于在機動車輛中使用。動力傳動系具有第一離合器，其可以是例如單離合器、起步離合器和/或分離式離合器的形式。第一離合器具有輸入側和以旋轉驅動的方式可選擇性地連接至輸入側的輸出側。另外，動力傳動系包括變速器，其具有以旋轉驅動的方式連接或可連接至第一離合器的輸出側的變速器軸。變速器軸可以例如為變速器輸入軸或在轉矩流中在變速器輸入軸間接或直接下游的變速器軸，也就是說例如中間軸、輔助變速器軸或主變速器軸。齒輪優選地為浮動齒輪的形式，其布置在變速器軸上，其中該變速器軸以旋轉驅動的方式可選擇性地通過第二離合器連接至齒輪，其中第二離合器可以例如是換檔套管型離合器。動力傳動系中也設置有電機，這樣該動力傳動系可以是用于混合驅動的動力傳動系。電機的轉子在這種情況下被布置在第一離合器的輸出側上，使得轉子就旋轉驅動而言間接或直接連接至輸出側。為了實現同步動作，電機設計為使得在電動機操作中，電機可被控制或調節以使變速器軸的轉速和齒輪的轉速在第二離合器閉合之前彼此近似或一致。由于變速器軸的轉速和齒輪的轉速通過電機可相互適應(即，彼此近似或一致，優選地控制或調節為相同值)的事實，例如在第二離合器的區域中，可省去通常使用的同步主體，也就是說，例如，具有摩擦圓錐的離合器主體和具有配對圓錐的同步環，比如通常在現有技術中用來實現同步動作的同步主體。以此方式，不僅減少摩擦損耗，而且還具體對第二離合器簡化了動力傳動系的設計。第二離合器因此大體上是沒有摩擦部件或僅具有小摩擦部件的正向鎖定離合器。此外，布置在第一離合器的輸出側上的轉子的重量就同步來說不會構成問題，這是因為轉子與電機的定子的相互作用實現了同步動作。同樣，第一離合器可以配置為具有相應優點的濕式運轉離合器，而在現有技術中僅干式運轉離合器作為第一離合器使用。
[0006]在根據本發明的動力傳動系的優選實施例中，提供用于直接或間接檢測變速器軸的轉速和齒輪的轉速的裝置，所述裝置與電機的控制和/或調節裝置相互作用使得變速器軸的轉速與齒輪的轉速之間的差可被減小或甚至消除。在直接檢測轉速的情況中，可直接確定相應的轉速值，而在間接檢測轉速的情況中，可根據其它操作或結構變量推導出轉速。
[0007]在根據本發明的動力傳動系的特別優選實施例中，轉子沿徑向方向布置在第一離合器的外側上和/或沿徑向方向與第一離合器成嵌套設置，以實現第一離合器的小軸向結構長度，這尤其可以通過轉子與第一離合器沿徑向方向的嵌套而實現。
[0008]在根據本發明的動力傳動系的另一特別優選實施例中，第一離合器呈多板式離合器的形式。在這種情況下，已證明呈多板式離合器的形式的第一離合器的輸出側采用外板托架的形式是有利的。這是有利的，因為第一離合器的輸出側上的轉子的特別簡單的布置是可能的，并且特別的，轉子和第一離合器的特別簡單且節省空間的徑向嵌套也是可能的。在此連接中，在此實施例中進一步優選的是，將轉子布置在外板托架的外板保持段上，以實現將轉子沿徑向方向布置在第一離合器的外側上。替代地或另外，在此設計變型中，轉子是沿徑向方向與多板式離合器的板組片成嵌套布置以縮短動力傳動系的軸向結構長度。
[0009]如已在上文指出的，在根據本發明的動力傳動系的有利實施例中，第一離合器是起步和/或分離式離合器，特別優選地是單離合器。
[0010]在根據本發明的動力傳動系的另一有利實施例中，第一離合器呈常閉式離合器的形式。
[0011]如已在上文指出的，在根據本發明的動力傳動系的特別有利實施例中，第一離合器呈濕式運轉離合器的形式，以實現比通常用作起步和/或分離式離合器的干式運轉離合器更具熱穩定性的第一離合器，其中針對通過電機執行的同步的背景，濕式運轉離合器的使用就同步動作而言在此不會構成問題。在此實施例中，第一離合器優選地布置在濕腔室中，其中濕腔室是由靜止變速器殼體鐘罩和/或同向旋轉離合器殼體界定。同向旋轉離合器殼體在這種情況下優選地緊固到轉子上，其中同向旋轉離合器殼體在這種情況下可以由例如兩個離合器殼體殼形成，所述兩個離合器殼體殼緊固至轉子上彼此相對，其中有利地是，轉子自身形成離合器殼體的一部分。在具有同向旋轉離合器殼體的設計變型中，進一步優選的是，離合器殼體布置在變速器殼體鐘罩內，以將其中布置有電機的定子的干腔室與濕腔室分開，以使定子和轉子的相互作用不受濕腔室內的流體(例如，冷卻或潤滑油)影響。
[0012]在根據本發明的動力傳動系的另一有利實施例中，第一離合器分配有用于施加閉合力的彈簧裝置。彈簧裝置優選地是板彈簧。
[0013]在根據本發明的動力傳動系的另一優選實施例中，第一離合器分配有致動裝置，其中致動裝置優選地是液壓致動裝置。換句話說，第一離合器還可以稱為液壓離合器。致動裝置優選地設計以相對于殼體靜止或固定。換句話說，致動裝置并不執行圍繞第一離合器的旋轉軸的旋轉移動，特別是在液壓致動裝置的情況中，其具有可基本上消除泄漏損耗的作用。在該實施例中，進一步優選的是，致動裝置以旋轉驅動的方式與第一離合器或與用于施加閉合力的彈簧裝置解耦。在這種情況下，解耦以旋轉驅動的方式優選地通過插入分離軸承而實現。
[0014]在根據本發明的動力傳動系的另一特別優選實施例中，彈簧裝置的閉合力和/或致動裝置的致動力優選地沿軸向方向優選地通過緊固環可支承或支承在變速器殼體或變速器殼體蓋上、輸出軸上，也就是說，例如在曲柄軸上(曲柄軸以旋轉驅動的方式連接至驅動單元的輸入側)或在變速器軸上。
[0015]在根據本發明的動力傳動系的另一有利實施例中，變速器呈自動手動變速器或自動變速器的形式。
[0016]在根據本發明的動力傳動系的另一特別有利實施例中，變速器具有用于形成前進檔的至少一個齒輪組。因此，變速器可通過齒輪組在前進檔中通過驅動單元的方式操作。然而，此外，變速器還可通過相同齒輪組在后退檔中通過電機操作。這里優選的是，變速器可通過相同齒輪組在后退檔中唯一地通過電機和/或通過轉子的旋轉方向的反轉來操作。此實施例具有用于后退檔的齒輪組(比如設置在常規的變速器中)可完全省略的優點，這實現了變速器的軸向結構長度的縮短和更簡單的構造以及重量減輕。
[0017]根據本發明的方法用于在根據本發明的類型的動力傳動系內的變速器中進行換檔并且具有下文描述的方法步驟。首先，打開第一離合器。隨后，在電動機操作中控制或調節電機以使變速器軸的轉速和齒輪的轉速彼此近似或一致。在變速器軸的轉速和齒輪的轉速已彼此近似或一致之后，閉合第二離合器以旋轉驅動的方式形成變速器軸與齒輪之間的連接。關于根據本發明的方法的優點和進一步設計變型，參考上文以根據本發明的動力傳動系以及其實施例為參考描述的優點，所述優點相應地適用于所述方法。
[0018]在根據本發明的方法的優選實施例中，間接或直接檢測變速器軸的轉速和齒輪的轉速，其中在電動機操作中執行電機的控制或調節，以減小或消除變速器軸的轉速與齒輪的轉速之間的差。
[0019]在根據本發明的方法的另一優選實施例中，電動機操作中的電機的控制或調節和/或第二離合器的閉合是自動化的，也就是說，不涉及操作員的進一步動作。
[0020]在根據本發明的方法的特別優選實施例中，變速器是通過用于形成前進檔的齒輪組在后退檔中通過電機，優選地完全通過電機和/或通過電機的轉子的旋轉方向的反轉進行操作。
[0021 ]將在示例性實施例的基礎上并且參考附圖而更加詳細地解釋本發明，在附圖中:
[0022]圖1以截面圖示出根據本發明第一實施例中的動力傳動系內的第一離合器的部分側視圖，
[0023]圖2以截面圖示出根據本發明第二實施例中的動力傳動系內的第一離合器的部分側視圖，
[0024]圖3以截面圖示出根據本發明第三實施例中的動力傳動系內的第一離合器的部分側視圖，
[0025]圖4以截面圖示出根據本發明第四實施例中的動力傳動系內的第一離合器的部分側視圖，
[0026]圖5是在第一實施例中具有從圖1至圖4的第一離合器中的一個的根據本發明的動力傳動系的示意圖，
[0027]圖6是在第二實施例中具有從圖1至圖4的第一離合器中的一個的根據本發明的動力傳動系的示意圖，
[0028]圖7是在第三實施例中具有從圖1至圖4的第一離合器中的一個的根據本發明的動力傳動系的示意圖，以及
[0029]圖8以截面圖示出根據本發明的動力傳動系的中間展開中的第一離合器的側視圖。
[0030]圖1示出了根據本發明的具有第一離合器2的第一實施例的動力傳動系的細節。第一離合器2(以起步和/或分離式離合器的形式)用于動力傳動系的驅動單元4與變速器6之間的選擇性轉矩傳輸，驅動單元4和變速器6在圖1中僅部分和/或示意地指示。因此，在圖1中，指示了驅動單元4的輸出軸8的端部，其中飛輪10被旋轉地聯合緊固至所述端部，其中通過飛輪10實現以旋轉驅動的方式至第一離合器2的連接，這將在下文中進一步詳細地描述。相反地，指示了變速器6、第一變速器軸12 (其還可稱為變速器輸入軸12)和變速器殼體14。另外，在圖1中，第一離合器2的相互相反軸向方向16、18、相互相反徑向方向20、22以及相互相反圓周方向24、26是通過對應箭頭指示，其中第一離合器2和第一變速器軸12以及驅動單元4的輸出軸8均可圍繞沿軸向方向16、18延伸的旋轉軸線28旋轉。因此，圓周方向24、26還可稱為旋轉方向24、26。
[0031]變速器殼體14在其指向軸向方向16的端部上具有變速器殼體鐘罩30，其沿軸向方向18和徑向向外方向20界定容置空間32，其中容置空間32由變速器殼體蓋34沿軸向方向16進一步界定，變速器殼體蓋34可拆卸地布置在變速器殼體鐘罩30上。
[0032]呈起步和/或分離式離合器形式的第一離合器2設置在容置空間32內。在這種情況下，第一離合器2呈多板式離合器的形式，其具有沿軸向方向16或18彼此交替且形成板組件的多個外板和內板。第一離合器2具有輸入側38和輸出側40，輸出側40以旋轉驅動的方式可選擇性地連接至輸入側38。輸入側38大體上由內板托架42和離合器輸入轂44組成。內板托架42具有用于板組件36的內片的大體上管狀板保持段46以及沿軸向方向16鄰近板保持段46的徑向支承段48;徑向支承段48沿徑向方向22向內延伸，并且在其向內指向徑向方向22的端部處旋轉地聯合連接至離合器輸入轂44。相反，離合器輸入轂44沿軸向方向16延伸通過變速器殼體蓋34的中央開口，以便在這種情況下通過飛輪10而可拆卸地旋轉地聯合連接至驅動單元4的輸入側8，其中所述旋轉地聯合連接通過花鍵齒接50來實現。在這種情況下，離合器輸入轂44沿徑向方向20及軸向方向16通過徑向和軸向軸承52可支承或支承在變速器殼體蓋34上，其中，進一步，環繞式密封件54沿徑向方向20、22設置在離合器輸入轂44與變速器殼體蓋34(向內指向徑向方向22)內的開口的所述邊緣之間。另外，離合器輸入轂44借助另外的徑向軸承而沿徑向方向22支承在第一變速器軸12上。
[0033]上述第一離合器2的輸出側40大體上由外板托架58和離合器輸出轂60形成，離合器輸出轂60沿徑向方向22緊跟外板托架到達內部，該離合器輸出轂60旋轉地聯合連接至外板托架58，并且以旋轉驅動的方式連接至變速器軸12，其中以旋轉驅動的方式的連接進而通過花鍵齒接62來實現。在這種情況下，外板托架58具有用于保持板組件36的外板的大體上管狀板保持段64以及沿軸向方向18緊跟板保持段64的徑向支承段66，徑向支承段66大體上沿徑向方向22向內延伸至離合器輸出轂60。離合器輸出轂60通過徑向和軸向軸承67沿徑向方向20以及軸向方向16可支承或支承在離合器輸入轂44上。
[0034]板組件36可以沿軸向方向16支承在支承部68上，支承部68通過緊固環70可拆卸地緊固至板保持段64。沿相反的軸向方向18設置了力傳遞元件72，其大體上為環形并且具有沿軸向方向16伸出的致動指形件74。因此，從環狀力傳遞元件72開始，致動指形件74從背離板組件36的徑向支承段66的所述側沿軸向方向16延伸通過窗口 76而到達面向板組件36的徑向支承段66的所述側，使得致動指形件74可以沿軸向方向16壓靠指向軸向方向18的板組件36的所述端部。
[0035]第一離合器2或板組件36另外分配有彈簧裝置78，用于施加第一離合器2的閉合力，其中彈簧裝置78大體上由板彈簧80形成。板彈簧80沿徑向方向20的外段可壓靠力傳遞元件72，而沿徑向方向22的內段可以通過下面進一步更詳細描述的致動裝置來致動。其間，板彈簧可樞轉地保持在保持裝置82上，其中保持裝置82緊固至外板托架58的徑向支承段66。因此，彈簧裝置78的板彈簧80僅可以樞轉，而在保持裝置82的區域中不可以相對于外板托架58沿軸向方向16、18以平移方式移動。
[0036]如已在上文指出的，第一離合器2分配有液壓致動裝置84，其中該致動裝置84也可以基本上是一種機械致動裝置。該致動裝置84設計成靜止的，也就是說以便不沿圓周方向24、26同向旋轉，和/或以便相對于殼體(在這種情況下是指變速器殼體14)被固定。因此，致動裝置84具有致動活塞86，致動活塞86沿軸向方向16、18可以移置并且可以液壓驅動，所述致動活塞86被引導在對應的致動氣缸中(未示出)。在這種情況下，致動裝置84(更準確地說是致動活塞86)通過分離軸承88以旋轉驅動的方式從第一離合器2或從其彈簧裝置78解耦。因此，制動氣缸以及致動活塞均設計成是靜止的或相對于殼體被固定，由此可以消除液壓致動裝置84的區域中的泄露損耗。
[0037]圖示的第一離合器2是一種常閉式離合器。當致動活塞86并未以液壓壓力而作用時，所述致動活塞86位于其初始位置，其中致動活塞86沿軸向方向18移位。在這種情況下，板彈簧80的閉合力作用于力傳遞元件72，其進而壓縮板組件36并且閉合第一離合器2。相反，當致動活塞以液壓壓力作用時，其沿軸向方向16移位，使得板彈簧80在保持裝置82的區域中樞轉并且釋放力傳遞元件72，使得不再壓縮板組件36并打開第一離合器2。在這種情況下，彈簧裝置78的閉合力以及致動裝置84的致動力沿軸向方向16可支承或支承在變速器14(更準確地說是變速器殼體14的變速器殼體蓋34)上。因此，在第一離合器2的打開過程中，所述閉合力或制動力經由保持裝置82作用于連接至其外板托架58和離合器輸出轂60，其中后者沿軸向方向16經由徑向和軸向軸承67、離合器輸入轂44以及徑向和軸向軸承52而支承在變速器殼體蓋34上。
[0038]第一離合器2呈濕式運轉離合器的形式。因此，第一離合器2設置在濕腔室90中，其在圖示的實施例中大體上對應于容置空間32，使得濕腔室90由變速器殼體14的靜止變速器殼體鐘罩30以及變速器殼體蓋34來界定。向濕腔室90供給冷卻劑和/或潤滑劑(比如例如油)可以在這種情況下經由變速器殼體14中的開口來進行，第一變速器軸12還通過該開口延伸到容置空間32或濕腔室中，其中冷卻劑和/或潤滑劑供給路徑92由對應的箭頭在圖1中指示出。從圖1中還可以看出，凹口94設置在外板托架58的徑向支承段66中，該凹口允許冷卻劑和/或潤滑劑經過，以保證將冷卻劑和/或潤滑劑供給至板組件36。
[0039]如可以從圖1看出，在動力傳動系中還設置了電機96，使得動力傳動系統還可以用作用于混合驅動的動力傳動系，在所述混合驅動中，可以借助于驅動單元4以及借助于電機96兩者來施加驅動。電機96布置在容置空間32內，并且具有相對于殼體固定的定子98以及沿徑向方向22布置在定子98內的轉子100，其中，沿圓周方向24、26為環繞形式的間隙a沿徑向方向20、22形成在定子98與轉子100之間。由于借助于徑向和軸向軸承67、52在變速器殼體蓋34上進行上述裝配，確保了在操作期間可以精確地設定和保持間隙a。電機96的轉子100布置在并且旋轉地共同連接至第一離合器2的由外板托架58形成的輸出側40。在這種情況下，轉子100沿徑向方向20布置在第一離合器2的外側，并且沿徑向方向20、22與第一離合器2嵌套設置。更精確地，在圖示的實施例中，定子100布置在并且旋轉地共同連接至外板托架58的板保持段64，其中，轉子100沿徑向方向20、22與由多板式離合器形成的第一離合器2的板組件36嵌套設置，以便實現與電機96結合的第一離合器2的小軸向結構長度，并且因此實現作為整體的動力傳動系的短軸向結構長度。
[0040]在參照圖5至圖7更詳細地討論動力傳動系統的進一步的設計變體之前，下面將參照圖2至圖4描述與電機96結合的第一離合器2的進一步的實施例。
[0041]圖2示出了動力傳動系中的第一離合器2的第二實施例，其中，第二實施例大體上對應于根據圖1的第一實施例，如此下面將僅討論差異，相同的附圖標記用于相同或類似部件，并且以上描述在其他方面相應地適用。
[0042]與第一實施例相比，根據圖2的第二實施例中的情況為省去了徑向和軸向軸承52。因此，閉合力和/或致動力沒有沿軸向方向16支承在變速器殼體蓋34上，變速器殼體蓋34因此可以設計具有比根據圖1的第一實施例更薄的壁。還可以省去如圖1中所示的變速器殼體蓋34上的至少一個加勁肋102。在根據圖2的第二實施例中，確切為如下情況:彈簧裝置78的閉合力和/或致動裝置84的致動力經由保持裝置82、外板托架58的徑向支承段66、離合器輸出轂60、徑向和軸向軸承67以及離合器輸入轂44在驅動單元4的輸出軸8上沿軸向方向16可支承或被支承。
[0043]圖3示出了與電機96結合的第一離合器2的第三實施例，其中第三實施例大體上對應于根據圖2的第二實施例，如此下面將僅討論差異，相同的附圖標記用于相同或類似部件，并且以上描述在其他方面相應地適用。
[0044]在第三實施例中，在驅動單元4的輸出軸8(其以旋轉驅動的方式連接至輸入側38)上未支承閉合力和/或致動力。確切地，彈簧裝置78的閉合力和/或致動裝置84的致動力經由保持裝置82、外板托架58的徑向支承段66以及離合器輸出轂60在第一變速器軸12上沿軸向方向16可支承或被支承。為了該目的，離合器輸出轂60借助于緊固環104沿軸向方向16固定至第一變速器軸12。
[0045]圖4示出了與電機96結合的第一離合器2的第四實施例，其中第四實施例大體上對應于根據圖1的第一實施例，如此下面將僅討論差異，相同的附圖標記用于相同或類似部件，并且以上描述在其他方面相應地適用。
[0046]然而，根據圖1的第一實施例中的情況為被變速器殼體鐘罩30界定以及同樣被變速器殼體蓋34界定的容置空間32形成了濕腔室90，在根據圖4的第四實施例中的濕腔室90同向旋轉的離合器殼體106界定。在這種情況下，離合器殼體106大體上由兩個殼體部形成，其中，第一殼體部108沿軸向方向16界定濕腔室90，然而相對地，第二殼體部110大體上沿軸向方向18界定濕腔室90。在這種情況下，兩個殼體部108、110緊固至轉子100的沿軸向方向
16、18彼此相對定位的側面，使得轉子100同樣形成了沿徑向方向20將濕腔室90界定至外部的殼體部。兩個殼體部108、110每個均借助于密封件112、114相對于變速器殼體14沿徑向方向22被密封至內部，其中密封件112相對于相鄰的變速器殼體蓋34進行密封，并且密封件114相對于變速器殼體14的變速器殼體鐘罩30進行密封。根據以上描述并且根據圖4，清楚的是，離合器殼體106如此布置以便使其中布置了電機96的定子98的干腔室116與變速器殼體鐘罩30的容置空間32內的濕腔室90分開。因此，沒有冷卻劑和/或潤滑劑(其可以影響定子98與轉子100的相互作用)進入定子98與轉子100之間的間隙a。
[0047]應指出的是，在該接合點處，參照圖1至圖4描述的離合器布置(特別是其對致動和/或閉合力的支承)，其自身可以構成發明特征的獨立發明，即使省略參照圖5至圖7描述的動力傳動系的另外的構成部件或電機96也是如此。
[0048]圖5示出了根據本發明的采用根據圖1至圖4中任一者的第一離合器2的實施例的動力傳動系118的第一實施例，其中對應的第一離合器2連同電機96在圖5中僅不意性不出。變速器6具有以上已經描述的為變速器輸入軸(其以旋轉驅動的方式連接至第一離合器2的輸出側40)的形式的第一變速器軸12。此外，變速器6具有第二變速器軸120，其中第二變速器軸120為以旋轉驅動的方式可連接至輸出側40的變速器軸120 ο第二變速器軸120因此在變速器6內的轉矩流中在第一變速器軸12的下游。在圖示的實施例中，變速器為非共軸變速器6的形式，在非共軸變速器6中，第二變速器軸120布置成平行于第一變速器軸12，并且形成變速器輸出軸。然而，應指出的是，在該接合點處，所要求保護的教導還可以涉及在變速器6內的其他或另外的變速器軸。
[0049]三個第一齒輪122、124和126布置在第一變速器軸12上，而三個第二齒輪128、130、132布置在第二變速器軸120上，其中，第一齒輪122與第二齒輪128以旋轉驅動的方式嚙合，并且形成用于形成第一前進檔的第一齒輪組134。相應地，第一齒輪124和第二齒輪130以旋轉驅動的方式嚙合，以便形成用于形成第二前進檔的第二齒輪組136。相應地，第一齒輪126以旋轉驅動的方式連接至第二齒輪132，以便形成用于形成第三前進檔的第三齒輪組138。省略了用于形成后退檔的另外的專用齒輪組，并且替代地，借助于第一、第二或第三齒輪組134、136、138，變速器6可以通過使轉子100的旋轉方向反向借助電機96來在后退檔下操作。在該情況下，后退檔下的操作排他地借助電機96來優選地實現。相比之下，在前進檔下，變速器6可以在第一離合器2閉合的情況下借助于驅動單元4以及在第一離合器2打開的情況下借助于電機96兩者來操作。變速器6為自動手動變速器或自動變速器的形式，如此在下面進一步更詳細描述的用于致動第二離合器的致動力未通過由操作員施加至對應的手動操作的換檔裝置的操作力來確定。
[0050]在根據圖5的第一實施例中，第一齒輪122、124、126每個均為浮動齒輪的形式，其中，這些齒輪在每個情況下借助于一個第二離合器140、142以旋轉驅動的方式可選擇性地連接至第一變速器軸12。然而，第一齒輪122、124借助于第二離合器140以旋轉驅動的方式可交替地連接至第一變速器軸12，第一齒輪126借助于第二離合器142以旋轉驅動的方式可選擇性地連接至第一變速器軸12。在該情況下，第二離合器140、142優選地為換檔套管型離合器的形式。此外，在沒有摩擦部件或僅具有小摩擦部件的情況下，第二離合器140、142大體上為正向鎖定離合器的形式。因此，在所示的實施例中，例如通常用于現有技術中以影響同步動作的具有摩擦圓錐的離合器本體和具有配對圓錐的同步環被省略。換言之，未使用任何形式的同步本體。
[0051]在圖5中還示出了用于直接或間接檢測第一和/或第二變速器軸12、120的轉速的裝置144以及用于直接或間接檢測為浮動齒輪形式的齒輪(在該情況下為第一齒輪122、124、126)的轉速的裝置146。所述裝置144、146進而與電機96的控制和/或調節裝置148相互作用。
[0052]在電動機操作中，電機96可以借助于控制和/或調節裝置148進行控制或調節，以便在第二離合器142閉合之前使得第一變速器軸12的轉速與第一齒輪126的轉速彼此近似或一致。因此，在電動機操作中，電機96可以借助于控制和/或調節裝置148進行控制或調節，以便在第二離合器140閉合(第一閉合位置)之前使得第一變速器軸12的轉速與第一齒輪124的轉速彼此近似或一致。此外，在電動機操作中，電機96可以借助于控制和/或調節裝置148進行控制或調節，以便在第二離合器140閉合(第二閉合位置)之前使得第一變速器軸12的轉速與第一齒輪122的轉速彼此近似或一致。在每個情況下，其效果在于:借助于控制和/或調節裝置148通過電機96的相應的控制或調節，第一變速器軸12的轉速與相應的第一齒輪126、124、122的轉速之間的差可以得到減小或甚至消除。基于第二離合器142結合第三齒輪組138的第一齒輪126，以下將以示例的方式對于所有上述換檔過程示例性描述這種操作模式。
[0053]首先假定第一離合器2閉合，而第二離合器140已經轉變成上述的第二閉合位置，在所述第二閉合位置中第一變速器軸12與第一齒輪122之間存在旋轉驅動的方式的連接。因此，變速器6在第一前進檔下操作，其中，借助于驅動單元4來施加驅動。如果操作者起步換檔過程進入第三前進檔，則第一離合器2打開，而第二離合器140被轉變至圖5中所示的空檔位置，在所述空檔位置中，第一變速器軸12與第一齒輪122之間不再存在旋轉驅動的方式的連接。在換檔過程的其他過程期間，裝置144確定第一變速器軸12的轉速，而裝置146檢測第三齒輪組138的第一齒輪126的轉速，其中，所確定的值被傳輸至控制和/或調節裝置148。在控制和/或調節裝置148內確定第一變速器軸12的所檢測的轉速與第一齒輪126的所檢測的轉速之間的差。基于如此確定的差，在電動機操作中，電機96由控制和/或調節裝置148控制或調節，使得轉速之間的差得到減小或甚至消除。換言之，第一變速器軸12的轉速與第一齒輪126的轉速彼此近似或一致。當第一變速器軸12的轉速與第一齒輪126的轉速已經彼此足夠程度地近似或甚至彼此一致時，第二離合器142閉合，以便在第一變速器軸12與第一齒輪126之間產生旋轉驅動的方式的連接。在該情況下，電機96的控制或調節以及第二離合器142的閉合是自動的，使得操作者僅需要致動手動操作換檔裝置或操作開關或起步換檔過程。
[0054]圖6示出了根據本發明的動力傳動系118的第二實施例，該實施例大體上對應于根據圖5的第一實施例，如此下面將僅討論差異，相同的附圖標記用于相同或類似部件，并且第一實施例的以上描述在其他方面相應地適用。
[0055]在根據圖6的第二實施例中，第二齒輪128、130、132為浮動齒輪的形式，而第一齒輪122、124、126為固定齒輪的形式。第二離合器140、142也設置在第二變速器軸120上，以便為浮動齒輪形式的第二齒輪128、130、132能夠以旋轉驅動的方式選擇性地連接至第二變速器軸120。如根據圖5中的第一實施例中的情況，裝置146用于檢測變速器6的浮動齒輪的轉速，在該情況下為第二齒輪128、130、132的轉速，而裝置144用于檢測第二變速器軸120的轉速。
[0056]圖7示出了根據本發明的動力傳動系118的第三實施例，其中，第三實施例大體上對應于根據圖5的第一實施例，如此下面將僅討論差異，相同的附圖標記用于相同或類似部件，并且以上描述在其他方面相應地適用。
[0057]與根據圖5的第一實施例相比，第一齒輪126為固定齒輪的形式，而第二齒輪132為浮動齒輪的形式。因此，第二離合器142也布置在第二變速器軸120上，以便使得第二齒輪132能夠借助第二離合器142以旋轉驅動的方式選擇性地連接至第二變速器軸120。如已經參照圖5和圖6關于以上描述的兩個實施例所討論的，裝置146進而用于間接或直接檢測為浮動齒輪形式的齒輪，在該情況下為第一齒輪122和124的轉速以及第二齒輪132的轉速。裝置144用于檢測第一變速器軸12的轉速以及用于檢測第二變速器軸120的轉速。
[0058]圖8示出了與圖1中的離合器裝置大體上對應的離合器裝置，因此以下將僅討論其不同之處，同樣的附圖標記用于相同的或相似的部件，并且以上描述在其他方面相對應地適用。
[0059]在圖8的實施例中，省略了電機96。輸入側38具有離合器輸入轂44，其中輸入側38的其余部分大體上由外板托架150、連接至離合器輸入轂44的徑向支承段152以及沿徑向支承段152的板保持段154形成。相較而言，保持裝置82緊固至外板托架150的位于徑向支承段152的對面的徑向部分156，其中在所示實施例中徑向部分156不執行在徑向方向22上的任何支承功能。上述用于力傳遞元件72的致動指形件74的窗口 76同樣也設置在徑向部分156中。相較而言，輸出側40由與內板托架158相結合的離合器輸出轂60形成，該內板托架158具有板保持段160和沿軸向方向18鄰近該板保持段160的徑向支承段162，該徑向支承段162旋轉結合地連接至離合器輸出轂60并沿徑向方向22朝向內部。在此簡化的變型中，要同步的質量相對較低，因為板組件36和內板托架158的內板與外板托架150很少相關，其被支承在第一變速器軸12上并且與第一變速器軸12旋轉結合地連接。也是在這種情況下，致動力和/或閉合力支承在變速器殼體蓋34上，其中該支承也可以以參考圖2至圖4描述的方式實現。
[0060]附圖標記列表[0061 ] 2第一離合器
[0062]4驅動單元
[0063]6變速器
[0064]8輸出軸
[0065]10 飛輪
[0066]12第一變速器軸
[0067]14變速器殼體
[0068]16軸向方向
[0069]18軸向方向
[0070]20徑向方向
[0071]22徑向方向
[0072]24圓周方向
[0073]26圓周方向
[0074]28旋轉軸線
[0075]30變速器殼體鐘罩
[0076]32容置空間
[0077]34變速器殼體蓋
[0078]36板組件
[0079]38輸入側
[0080]40輸出側
[0081]42內板托架
[0082]44離合器輸入轂
[0083]46板保持段
[0084]48徑向支承段
[0085]50花鍵齒接
[0086]52徑向和軸向軸承
[0087]54密封件
[0088]56徑向軸承
[0089]58外板托架
[0090]60離合器輸出轂[0091 ]62花鍵齒接
[0092]64板保持段
[0093]66徑向支承段
[0094]67徑向和軸向軸承
[0095]68支承部
[0096]70緊固環
[0097]72力傳遞元件
[0098]74致動指形件
[0099]76 窗口
[0100]78彈簧裝置
[0101]80板彈簧
[0102]82保持裝置
[0103]84致動裝置
[0104]86致動活塞
[0105]88分離軸承
[0106]90濕腔室
[0107]92供給路徑
[0108]94 凹口
[0109]96 電機
[0110]98 定子
[0111]100 轉子
[0112]102加勁肋
[0113]104緊固環
[0114]106離合器殼體
[0115]108第一殼體部
[0116]HO第二殼體部
[0117]112密封件
[0118]114密封件
[0119]116干腔室
[0120]118動力傳動系
[0121]120第二變速器軸
[0122]122第一齒輪
[0123]124第一齒輪
[0124]126第一齒輪
[0125]128第二齒輪
[0126]130第二齒輪
[0127]132第二齒輪
[0128]134第一齒輪組
[0129]136第二齒輪組
[0130]138第三齒輪組
[0131]140第二離合器
[0132]142第二離合器
[0133]144轉速檢測裝置
[0134]146轉速檢測裝置
[0135]148控制和/或調節裝置
[0136]150外板托架
[0137]152徑向支承段
[0138]154板保持段
[0139]156徑向段
[0140]158內板托架
[0141]160板保持段
[0142]162徑向支承段
[0143]a 間隙
【主權項】
1.一種動力傳動系(118)，其具有第一離合器(2)，所述第一離合器(2)具有輸入側(38)和以旋轉驅動的方式可選擇性地連接至所述輸入側(38)的輸出側(40)，所述動力傳動系(118)還具有變速器(6)，所述變速器(6)具有變速器軸(12; 120)，所述變速器軸(12; 120)以旋轉驅動的方式連接至或可連接至所述輸出側(40)并且借助于第二離合器(140; 142)以旋轉驅動的方式可選擇性地連接至齒輪(I22; 124; 126)，齒輪(I22; 124; 126)優選地為浮動齒輪，其中電機(96)的轉子(100)設置在所述輸出側(40)上，并且所述電機(96)在電動機操作時可以被控制或調節以使得所述變速器軸(12; 120)和所述齒輪(122; 124; 126)的轉速在所述第二離合器(140; 142)閉合之前彼此近似或者一致。2.如權利要求1所述的動力傳動系(118)，其特征在于，提供了用于直接或間接檢測所述變速器軸(12)和所述齒輪(122，124，126)的轉速的裝置(144，146 )，所述裝置與所述電機(96)的控制和/或調節裝置(148)相互作用，從而使得所述變速器軸(12)的轉速和所述齒輪(122，124，126)的轉速之間的差能夠減小或消除。3.如權利要求1或2所述的動力傳動系(118)，其特征在于，所述轉子(100)沿徑向方向(20)設置在所述第一離合器(2)的外側，和/或沿徑向方向(20，22)與所述第一離合器(2)嵌套設置。4.如前述權利要求中任一項所述的動力傳動系(118)，其特征在于，所述第一離合器(2)是多板式離合器形式，所述第一離合器(2)的所述輸出側(40)優選地采用外板托架(58)的形式，其中所述轉子(100)特別優選地設置在所述外板托架(58)的板保持段(64)上和/或沿徑向方向(20，22)與所述多板式離合器的板組件(36)嵌套設置。5.如前述權利要求中任一項所述的動力傳動系(118)，其特征在于，所述第一離合器(2)是起步和/或分離式離合器和/或常閉式離合器。6.如前述權利要求中任一項所述的動力傳動系(118)，其特征在于，所述第一離合器(2)是濕式運轉離合器，其中所述第一離合器(2)優選地設置在濕腔室(90)中，其中所述濕腔室(90)由靜態變速器殼體鐘罩(30)和/或同向旋轉的離合器殼體(106)界定，并且所述離合器殼體(106)特別優選地設置在變速器殼體鐘罩(30)內以將干腔室(116)和所述濕腔室(90)分開，所述電機(96)的所述定子(98)設置在所述干腔室(116)中。7.如前述權利要求中任一項所述的動力傳動系(118)，其特征在于，所述第一離合器(2)分配有彈簧裝置(78)，優選地為板彈簧(80)，用于施加所述閉合力。8.如前述權利要求中任一項所述的動力傳動系(118)，其特征在于，所述第一離合器(2)分配有可能的液壓致動裝置(84)，所述可能的液壓致動裝置(84)優選地配置為使得相對于所述殼體是靜態或者固定的以及特別優選地以旋轉驅動的方式從所述第一離合器(2)或從所述彈簧裝置(78)解耦，如果合適，通過分離軸承(88)實現。9.如權利要求7和8中任一項所述的動力傳動系(118)，其特征在于，所述彈簧裝置(78)的閉合力和/或所述致動裝置(84)的致動力可支承或支承在變速器殼體(14)或變速器殼體蓋(34)上，在驅動單元(4)的以旋轉驅動的方式連接至所述輸入側(38)的輸出軸(8)上或在變速器軸(12)上。10.如前述權利要求中任一項所述的動力傳動系(118)，其特征在于，所述變速器(6)是自動手動變速器或自動變速器形式。11.如前述權利要求中任一項所述的動力傳動系(118)，其特征在于，所述離合器(6)具有用以形成前進檔的至少一個齒輪組(134; 136; 138)，其中所述變速器(6)可以借助于所述同一齒輪組(134; 136; 138)通過所述電機(96)以后退檔操作，優選地完全通過所述電機(96)進行，和/或通過所述轉子(100)的所述旋轉方向的反轉進行。12.—種在前述權利要求中任一項所述的動力傳動系(118)中的變速器(6)中進行換擋的方法，其包括以下方法步驟: 打開所述第一離合器(2)， 在電動機操作時控制或調節所述電機(96)，以使得所述變速器軸(12)和所述齒輪(122; 124; 126)的所述轉速彼此近似或一致，以及 閉合所述第二離合器(140; 142)使得在所述變速器軸(12)和所述齒輪(122; 124; 126)的所述轉速已經彼此近似或一致之后以旋轉驅動的方式在所述變速器軸(12)和所述齒輪(122; 124; 126)之間產生連接。13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述變速器軸(12)的所述轉速和所述齒輪(122; 124; 126)的所述轉速間接或直接檢測，其中所述電機(96)的所述控制或調節執行以減小或消除所述變速器軸(I2)的所述轉速和所述齒輪(I22; 124; 126)的所述轉速之間的差。14.如權利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述電機(96)的所述控制或調節和/或所述第二離合器(140，142)的所述閉合是自動的。15.如權利要求12至14中任一項所述的方法，其特征在于，所述變速器(6)借助于用于形成前進檔的齒輪組(134; 136; 138)通過所述電機(96)以后退檔操作，優選地完全通過所述電機(96)進行，和/或通過所述轉子(100)的所述旋轉方向的反轉進行。
【文檔編號】B60K17/04GK105980186SQ201580007910
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年2月12日
【發明人】M·W·謝弗, H·J·豪克
【申請人】博格華納公司