CN103836129A - 自动化手动变速器 - Google Patents

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Abstract

一种自动化手动变速器，可包括第一辅助齿轮和第二辅助齿轮、行星齿轮单元，以及电动发电机，其中，第一辅助齿轮可旋转地配置在输入轴上以关于所述输入轴相对地旋转，并且其中所述第二辅助齿轮配置在所述输出轴上以与所述第一辅助齿轮啮合；所述行星齿轮单元配置有三个或更多的旋转元件，其中所述旋转元件中的一个旋转元件接收来自发动机的动力而不断地旋转，并且所述旋转元件中的另一个旋转元件连接至配置在所述输入轴上的所述第一辅助齿轮而旋转；所述电动发电机连接至所述旋转元件中的其余另一个旋转元件，并且在换档齿轮中将旋转动力提供至所述其余另一个旋转元件，使得所述旋转动力经由所述第一辅助齿轮和所述第二辅助齿轮传递至所述输出轴。

Description

自动化手动变速器
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年11月23日提交的韩国专利申请第10-2012-0133902号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本公开涉及一种自动化手动变速器，能够在自动化手动变速器换档时，改善非平滑换档（例如拉动）。
背景技术
当车辆行驶时，通过致动器来使自动化手动变速器自动地换档，使得其能够提供类似于自动换档的便利性，并通过比自动变速器更高的动力传输效率而有助于提高车辆的燃料效率。
然而，对于基于同步啮合类型的换档机构的自动化手动变速器而言，在通过致动器自动执行的换档过程中，动力必然会瞬间阻塞。
图1为对于因在用于车辆的自动化手动变速器中的发动机动力阻塞而产生的扭矩下降曲线与根据如图所示的相关技术的扭矩补偿的扭矩补偿曲线进行比较的视图，由于在根据相关技术的用于车辆的自动化手动变速器中伴随有扭矩下降，非平滑换档好似车辆被向后拉动。
同时，在第10-2010-0042964号的韩国专利公开中，已经公开了“自动化手动变速器”技术。
然后，通过相关技术，不足以防止在齿轮的换档期间由于动力阻塞而引起的非平滑换档。
以上作为本发明的相关技术而提供的说明仅用于对本发明的背景进行理解，而不应当解释为其包括在由本领域技术人员已知的相关技术中。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种自动化手动变速器，所述自动化手动变速器能够利用从电动发动机供应的动力对换档期间产生的扭矩下降进行补偿，并且在通过手动换档机构进行换档期间，通过经由电动发动机提供动力至输出轴来防止扭矩下降。
在本发明的一个方面中，自动化手动变速器可包括第一辅助齿轮和第二辅助齿轮、行星齿轮单元以及电动发电机，其中，所述第一辅助齿轮可旋转地配置在输入轴上以关于所述输入轴相对地旋转，并且其中所述第二辅助齿轮配置在所述输出轴上以与所述第一辅助齿轮啮合；所述行星齿轮单元配置有三个或更多的旋转元件，其中所述旋转元件中的一个旋转元件接收来自发动机的动力而不断地旋转，并且所述旋转元件中的另一个旋转元件连接至配置在所述输入轴上的所述第一辅助齿轮而旋转；所述电动发电机连接至所述旋转元件中的其余另一个旋转元件，并且在换档齿轮中将旋转动力提供至所述其余另一个旋转元件，使得所述旋转动力经由所述第一辅助齿轮和所述第二辅助齿轮传递至所述输出轴。
所述输入轴连接至离合器，并且通过所述离合器的操作选择性地接收来自所述发动机的所述动力。
在本发明的另一个方面中，自动化手动变速器可包括输入轴、输出轴、第一辅助齿轮、第二辅助齿轮、行星齿轮单元以及电动发电机，其中，所述输入轴连接至离合器，并且通过所述离合器的操作选择性地接收来自发动机的动力；所述输出轴布置为平行于所述输入轴；所述第一辅助齿轮可旋转地配置在所述输入轴上，以关于所述输入轴相对地旋转；所述第二辅助齿轮配置在所述输出轴上，并且与所述第一辅助齿轮啮合；所述行星齿轮单元配置有三个或更多的旋转元件，其中所述旋转元件中的一个旋转元件接收来自所述发动机的所述动力而不断地旋转，并且所述旋转元件中的另一个旋转元件连接至所述第一辅助齿轮而随着所述第一辅助齿轮旋转；所述电动发电机连接至其他另一个旋转元件，并且在换档齿轮中将旋转动力提供至所述其他另一个旋转元件，使得所述旋转动力经由连接至所述第一辅助齿轮的所述其他另一个旋转元件、所述第一辅助齿轮和所述第二辅助齿轮而传递至所述输出轴。
在所述行星齿轮单元中，接收来自所述发动机的所述动力而不断旋转的所述旋转元件为行星架，连接至所述第一辅助齿轮的所述另一个旋转元件为太阳齿轮，并且连接至所述电动发电机的所述其他另一个旋转元件为环形齿轮。
在所述行星齿轮单元中，接收来自所述发动机的所述动力而不断旋转的所述旋转元件为太阳齿轮，连接至所述第一辅助齿轮的所述另一个旋转元件为行星架齿轮，并且连接至所述电动发电机的所述其他另一个旋转元件为环形齿轮。
所述行星齿轮单元和所述电动发电机布置为与所述输入轴同轴。
连接轴布置为与所述输入轴同轴而关于所述输入轴相对地旋转，其中所述连接轴的一端固定至所述第一辅助齿轮，并且所述连接轴的另一端固定至连接到所述第一辅助齿轮的所述另一个旋转元件。
所述行星齿轮单元为单小齿轮行星齿轮单元。
所述电动发电机布置在所述第一辅助齿轮和所述行星齿轮单元之间。
接收来自所述发电机的动力的所述旋转元件连接至离合器盖。
当车辆滑行时，所述电动发电机产生旋转动力。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括一般意义上的机动车辆，例如包括运动型多用途车辆（SUV）、公共汽车、卡车、各种商务车辆的乘用车辆，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆（例如源于非汽油能源的燃料）。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如具有汽油动力和电力动力这两种动力源的车辆。
本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1的视图比较了由于在用于车辆的自动化手动变速器中的发动机动力阻塞而产生的扭矩下降曲线与根据相关技术的扭矩补偿的扭矩补偿曲线。
图2为显示根据本发明的各个示例性实施方案的在自动化手动变速器中用于补偿扭矩的行星齿轮单元和电动发电机的视图。
图3为显示根据本发明的第二实施方案的在自动化手动变速器中用于补偿扭矩的行星齿轮单元和电动发电机的视图。
应当了解，附图并不一定是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特性。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、方向、位置和外形，将部分地由特定目的应用和使用环境外所确定。
在这些附图中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记指代本发明的相同或等效的部分。
具体实施方式
现在将具体参考本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出这些实施方案的实例。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
图2为显示根据本发明的第一实施方案的在自动化手动变速器中用于补偿扭矩的行星齿轮单元PG和电动发电机30的视图，并且图3为显示根据本发明的第二实施方案的在自动化手动变速器中用于补偿扭矩的行星齿轮单元PG和电动发电机30的视图。
参考图2和图3，根据本发明的示例性实施方案的自动化手动变速器可主要包括一对辅助齿轮、行星齿轮单元PG和电动发电机30。
具体来说，根据本发明的示例性实施方案的自动化手动变速器可包括：一对辅助齿轮、行星齿轮单元PG和电动发电机30，其中，所述一对辅助齿轮中的一个齿轮配置在输入轴上以相对地旋转，并且所述一对辅助齿轮中的另一个齿轮配置在输出轴上，其中它们彼此啮合以传输旋转动力；所述行星齿轮单元PG中配置有三个或更多的旋转元件，其中它们中的一个旋转元件利用自发动机40传递的动力不断地旋转，并且它们中的另一个旋转元件连接至配置在输入轴上的辅助齿轮而旋转；所述电动发电机30连接至旋转元件中的其余另一个旋转元件，并在齿轮的换档期间将旋转动力传输至所述其余另一个旋转元件，因此旋转动力经由一对辅助齿轮传递至输出轴。
同时，根据本发明的示例性实施方案的自动化手动变速器可主要包括输入轴、输出轴、第一辅助齿轮10、第二辅助齿轮20、行星齿轮单元PG和电动发电机30。
参考图2和图3，根据本发明的示例性实施方案的自动化手动变速器可包括：输入轴、输出轴、第一辅助齿轮10、第二辅助齿轮20、行星齿轮单元PG和电动发电机30，其中，所述输入轴连接至离合器45并选择性地接收来自发动机42的动力；所述输出轴布置为平行于所述输入轴；所述第一辅助齿轮10配置为关于输入轴相对地旋转；所述第二辅助齿轮20配置在输出轴上并且与第一辅助齿轮10啮合以传输旋转动力；所述行星齿轮单元PG配置有三个或更多的旋转元件，其中它们中的一个旋转元件利用从发动机40传递的动力不断地旋转，并且它们中的另一个连接至第一辅助齿轮10而旋转；所述电动发电机30连接至旋转元件中的其余另一个旋转元件，并且在齿轮的换档期间将旋转动力传输到所述其余另一个旋转元件，因此旋转动力经由连接至第一辅助齿轮10的旋转元件、第一辅助齿轮10、第二辅助齿轮20而传递至输出轴。
除以上描述的结构外，首先，输入轴连接至离合器45，其中利用离合器45的连接和脱开，输入轴可通过选择性地接收发动机40的动力而旋转。
在此，输出轴可布置为平行于输入轴，并可进一步在输入轴和输出轴上安装手动换档机构的换档档位齿轮（shifting stage gears）。也就是说，构成各自的换档档位的齿轮可成对布置，并且同步单元部分地布置在各自的齿轮对之间，以便通过同步单元来同步和啮合齿轮对以执行换档。
当车辆行驶时，来自发动机42的动力经由手动换档机构传递至输入轴，并且传递至输入轴的旋转动力进一步传递至在换档档位中的齿轮对以执行换档，并且将换档后的旋转动力传递至输出轴，然后旋转动力被传递来驱动车轮。
第一辅助齿轮10可布置在输入轴上以相对地旋转，并且连接至行星齿轮单元PG的旋转元件中的一个旋转元件，使得第一辅助齿轮10根据所述一个旋转元件的旋转而旋转。
在此，第一辅助齿轮10可通过输入轴连接至一个旋转元件。也就是说，连接轴12可布置为以环绕输入轴的形状与输入轴同轴，其中连接轴布置为关于输入轴相对地旋转。
此外，连接轴12的一端可连接至第一辅助齿轮10，并且其另一端可连接至所述一个旋转元件，所述一个旋转元件连接至第一辅助齿轮10，其中第一辅助齿轮10可与输入轴分开旋转，并且其可以是滚针轴承或衬套。
另外，第二辅助齿轮20可配置在输出轴上以与输出轴共同旋转，并且可与第一辅助齿轮10啮合而被接合并旋转。因此，从行星齿轮单元PG传递至第一辅助齿轮10的旋转力可经由第二辅助齿轮20传递至输出轴，并且从输出轴传递至第二辅助齿轮20的旋转力也可经由第一辅助齿轮10传递至电动发电机30，所述电动发电机30连接至行星齿轮单元PG中的一个旋转元件。
同时，三个或更多的旋转元件可配置在行星齿轮单元PG上，其中它们中的一个旋转元件通过接收来自发动机42的动力而不断地旋转，它们中的另一个旋转元件连接至第一辅助齿轮10而旋转，并且它们中的其余另一个旋转元件连接至电动发电机30。
也就是说，旋转元件可以分别为太阳齿轮S、行星架C和环形齿轮R，其中这三个旋转元分别独立地连接至发动机42、第一辅助齿轮10和第二辅助齿轮20。
在此，行星齿轮单元PG可以是在中心轴的径向方向上配置有太阳齿轮S、行星架C和环形齿轮R的单小齿轮行星齿轮单元。
行星齿轮单元PG可布置为与输入轴同轴。也就是说，行星齿轮单元PG可布置在输入轴上。
参考图2，对于根据本发明的第一实施方案的旋转元件的连接结构，接收来自发动机40的动力而不断旋转的旋转元件可以是行星架C，连接至第一辅助齿轮10的旋转元件可以是太阳齿轮S，并且连接到电动发动机30的旋转元件可以是环形齿轮R。
此外，参考图3，对于根据本发明的第二实施方案的旋转元件的连接结构，接收来自发动机40的动力而不断旋转的旋转元件可以是太阳齿轮S，连接至第一辅助齿轮10的旋转元件可以是行星架C，并且连接至电动发电机30的旋转元件可以是环形齿轮R。
在此，接收来自发动机40的动力的旋转元件可以连接至离合器盖50。也就是说，离合器盖50连接至发动机40的飞轮而与发动机一起不断地旋转，其中旋转元件连接至离合器盖并因此而不断地旋转。
也就是说，在如图2所示的第一实施方案的情况下，连接至离合器盖50的旋转元件为行星架C，并且在如图2所示的第二实施方案的情况下，连接至离合器盖50的旋转元件为太阳齿轮S。
电动发动机30连接至行星齿轮单元PG的其他旋转元件中的另一个旋转元件，并且连接至环形齿轮R，如上所述。因此，在齿轮换档时，电动发电机供应旋转力至环形齿轮R，并且旋转力经由连接至第一辅助齿轮10的旋转元件、第一辅助齿轮10和第二辅助齿轮20而传递至输出轴。
也就是说，在齿轮换档时，来自发动机40的动力被离合器45阻塞，因此旋转动力没有被传递至输入轴。此时，动力经由电动发电机30传递至输出轴，使得当齿轮换档时在动力被离合器45和同步装置阻塞的瞬间，电动发电机30的旋转动力经由行星齿轮单元PG和一对辅助齿轮被传递至输出轴，因而防止了在换档期间的扭矩下降现象。
在此，电动发电机30可以布置为与输入轴同轴，其中它可以布置在第一辅助齿轮10和行星齿轮单元PG之间。
特别地，电动发电机30可构造为在车辆滑行时产生动力。也就是说，当车辆滑行时，从车轮传递至输出轴的旋转力经由第二辅助齿轮20传递至第一辅助齿轮10，因此连接至第一辅助齿轮10的旋转元件使环形齿轮R旋转。因此，可通过连接至环形齿轮R的电动发电机30产生动力。
本发明的操作和效果将参考图2和图3进行描述。
参考图2，在齿轮换档时，通过使离合器45与同步装置脱开，来自发动机40的动力没有被传递至输出轴。
在此刻，当来自电动发电机30的旋转动力被供应至环形齿轮R并使环形齿轮R旋转时，太阳齿轮S根据环形齿轮R的旋转经由行星架C而共同旋转。在此，行星架C连接至发动机40而不断地旋转，其中环形齿轮R的旋转动力经由行星架C传递至太阳齿轮S。
接下来，连接至太阳齿轮S的第一辅助齿轮10，以及与第一辅助齿轮10啮合的第二辅助齿轮20与输出轴共同旋转。
参考图3，在齿轮换档时，通过使离合器45与同步装置脱开，来自发动机40的动力没有被传递至输出轴。
在此刻，当来自电动发电机30的旋转动力被供应至环形齿轮R并使环形齿轮R旋转时，太阳齿轮S根据环形齿轮R的旋转经由行星架C而共同旋转。在此，太阳齿轮S连接至发动机40而不断地旋转，其中环形齿轮R的旋转动力被传递至行星架C以使之旋转。
接下来，连接至行星架C的第一辅助齿轮10，以及与第一辅助齿轮10啮合的第二辅助齿轮20与输出轴共同旋转。
通过如上所述的这种结构，在齿轮换档时，电动发电机30的旋转动力被传递至输出轴，因而解决了齿轮切断（gear cutting-off）并改善了非平滑换档。
根据本发明的示例性实施方案，在通过自动化手动机构进行换档期间，来自电动发电机的旋转动力经由行星齿轮单元供应至输出轴，从而通过利用从电动发电机供应的旋转动力对换档期间产生的扭矩下降进行补偿而能够消除扭矩下降，并能够进一步得到平滑和稳定的换档感觉，因而提高了车辆产品的适销性。
此外，在车辆滑行时，从车轮传递至输出轴的旋转力经由行星齿轮单元反向地输入至电动发电机，因此能够通过电动发电机产生动力。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的特征的位置来描述示例性实施方案的这些特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限制为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (11)

1.一种自动化手动变速器，包括：
第一辅助齿轮和第二辅助齿轮，其中所述第一辅助齿轮可旋转地配置在输入轴上以关于所述输入轴相对地旋转，并且其中所述第二辅助齿轮配置在所述输出轴上以与所述第一辅助齿轮啮合；
行星齿轮单元，所述行星齿轮单元配置有三个或更多的旋转元件，其中所述旋转元件中的一个旋转元件接收来自发动机的动力而不断地旋转，并且所述旋转元件中的另一个旋转元件连接至配置在所述输入轴上的所述第一辅助齿轮而旋转；以及
电动发电机，所述电动发电机连接至所述旋转元件中的其余另一个旋转元件，并且在换档齿轮中将旋转动力提供至所述其余另一个旋转元件，使得所述旋转动力经由所述第一辅助齿轮和所述第二辅助齿轮传递至所述输出轴。
2.根据权利要求1所述的自动化手动变速器，其中所述输入轴连接至离合器，并且通过所述离合器的操作选择性地接收来自所述发动机的所述动力。
3.一种自动化手动变速器，包括：
输入轴，所述输入轴连接至离合器，并且通过所述离合器的操作选择性地接收来自发动机的动力；
输出轴，所述输出轴布置为平行于所述输入轴；
第一辅助齿轮，所述第一辅助齿轮可旋转地配置在所述输入轴上，以关于所述输入轴相对地旋转；
第二辅助齿轮，所述第二辅助齿轮配置在所述输出轴上，并且与所述第一辅助齿轮啮合；
行星齿轮单元，所述行星齿轮单元配置有三个或更多的旋转元件，其中所述旋转元件中的一个旋转元件接收来自所述发动机的所述动力而不断地旋转，并且所述旋转元件中的另一个旋转元件连接至所述第一辅助齿轮而随着所述第一辅助齿轮旋转；以及
电动发电机，所述电动发电机连接至其他另一个旋转元件，并且在换档齿轮中将旋转动力提供至所述其他另一个旋转元件，使得所述旋转动力经由连接至所述第一辅助齿轮所述另一个旋转元件、第一辅助齿轮和所述第二辅助齿轮而传递至所述输出轴。
4.根据权利要求3所述的自动化手动变速器，其中在所述行星齿轮单元中，接收来自所述发动机的所述动力而不断旋转的所述旋转元件为行星架，连接至所述第一辅助齿轮的所述另一个旋转元件为太阳齿轮，并且连接至所述电动发电机的所述其他另一个旋转元件为环形齿轮。
5.根据权利要求3所述的自动化手动变速器，其中在所述行星齿轮单元中，接收来自所述发动机的动力而不断旋转的所述旋转元件为太阳齿轮，连接至所述第一辅助齿轮的所述另一个旋转元件为行星架齿轮，并且连接至所述电动发电机的所述其他另一个旋转元件为环形齿轮。
6.根据权利要求3所述的自动化手动变速器，其中所述行星齿轮单元和所述电动发电机布置为与所述输入轴同轴。
7.根据权利要求3所述的自动化手动变速器，其中连接轴布置为与所述输入轴同轴而关于所述输入轴相对地旋转，其中所述连接轴的一端固定至所述第一辅助齿轮，并且所述连接轴的另一端固定至连接到所述第一辅助齿轮的所述另一个旋转元件。
8.根据权利要求3所述的自动化手动变速器，其中所述行星齿轮单元为单小齿轮行星齿轮单元。
9.根据权利要求3所述的自动化手动变速器，其中所述电动发电机布置在所述第一辅助齿轮和所述行星齿轮单元之间。
10.根据权利要求3所述的自动化手动变速器，其中接收来自所述发动机的动力的所述旋转元件连接至离合器盖。
11.根据权利要求3所述的自动化手动变速器，其中当车辆滑行时，所述电动发电机产生所述旋转动力。
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