CN106481750A - 自动手动变速器 - Google Patents

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Abstract

一种自动手动变速器，包括：第一输入轴，其构造为通过主离合器接收来自动力源的旋转动力，以及第二输入轴，其构造为始终接收来自所述动力源的旋转动力。变速装置部分构造为具有多个与所述第一输入轴和输出轴接合的有不同传动比的换挡齿轮对，并且通过同步器选择适合于行驶速度的换挡齿轮对。副轴构造为与所述输出轴平行设置，而辅助输入齿轮构造为通过辅助离合器与所述副轴联接，并且与配置在所述输出轴处的输出齿轮接合以形成特定挡位的传动比。

Description

自动手动变速器
技术领域
本发明涉及自动手动变速器。
背景技术
本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息并且不构成现有技术。
自动手动变速器在车辆行驶期间通过致动器自动地换挡，从而能够提供与自动变速器相似的驾驶便利性，并且比自动变速器更有效地传输动力，从而能够有助于提高车辆的燃料效率。
自动手动变速器为使用现有的手动变速器的液压&气动致动器的装置，不是由用户而是由变速器控制单元(TCU)通过齿轮控制自动地执行换挡过程。
同时，简单地描述了执行在装备了自动手动变速器的车辆中的扭矩辅助的自动手动变速器(AMT)系统，从发动机传输的扭矩由主离合器和辅助离合器进行控制以选择性地传输至变速器，其中1、3、4、5和R挡位可以通过主离合器的中断操作形成并且2挡位可以通过辅助离合器的中断操作形成。
即，当在驾驶时形成1挡位或者3挡位的换挡以执行到2挡位的切换时，通过主离合器和辅助离合器的扭矩交叉控制来执行2挡位换挡，使得可以防止在2挡位换挡过程中产生的扭矩降低现象，从而防止在换挡(与双离合器变速器(DCT)的双离合器换挡相似)期间产生扭矩中断。
然而，现有的扭矩辅助AMT系统具有这样的结构：其中在扭矩辅助中使用的两个挡位输出齿轮分别配置在输出轴处，并且辅助离合器配置在发动机的相对侧的端部部分，因此所关心的问题在于变速器的总体长度可能增加并且变速器的车辆可安装性可能降低。
此外，与一般手动变速器的配置结构相比，现有的扭矩辅助AMT系统的不同之处在于轴的数量、挡位的配置等等，因此用于AMT的变速器难以使用现有的手动变速器生产线进行制造。
发明内容
本发明提供一种自动手动变速器，其通过减小所述变速器的总体长度而能够提高车辆可安装性，并且通过使用现有的手动变速器的生产线而能够降低变速器的生产成本。
根据本发明的一种形式，提供了一种自动手动变速器，包括：第一输入轴，其构造为通过主离合器接收来自动力源的旋转动力；第二输入轴，其构造为始终接收来自所述动力源的旋转动力；变速装置部分，其构造为具有多个与所述第一输入轴和输出轴接合的有不同传动比的换挡齿轮对，并且通过同步器选择适合于行驶速度的换挡齿轮对；副轴，其构造为与所述输出轴平行设置；以及辅助输入齿轮，其构造为通过辅助离合器与所述副轴联接，并且与配置在所述输出轴处的输出齿轮接合以形成特定挡位的传动比。
辅助输入齿轮可以与配置在变速装置部分中的换挡齿轮对的输出齿轮中的任意一个接合。
自动手动变速器可以进一步包括：空转齿轮组，其构造为配置在通过所述副轴从所述第二输入轴到所述输出轴的动力传输路径上，并且将所述动力源的旋转动力传输至所述输出轴，所述动力源配置在所述第二输入轴处。
所述空转齿轮组可以包括：第一传动齿轮，其构造为配置在所述第二输入轴处；第二传动齿轮，其构造为配置在所述副轴处；空转轴，其构造为与所述第二输入轴和所述副轴平行设置；以及空转齿轮，其构造为配置在所述空转轴处并且与所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮接合。
所述空转齿轮可以包括：第一空转齿轮，其构造为与所述第一传动齿轮配对的同时与所述第一传动齿轮啮合；第二空转齿轮，其构造为与所述第二传动齿轮配对的同时与所述第二传动齿轮啮合；以及通过使所述第一传动齿轮和所述第一空转齿轮互相配对而形成的传动比以及通过使所述第二传动齿轮和所述第二空转齿轮互相配对而形成的齿轮比中的至少一个形成减速传动比。
所述第二输入轴可以形成为中空轴，使得所述第一输入轴插入到所述第二输入轴中，而所述副轴可以设置在所述变速装置部分的侧部处。
所述主离合器可以设置在所述动力源和飞轮之间，所述主离合器可以直接连接至所述第一输入轴，而所述第二输入轴可以形成为中空轴以包围所述第一输入轴。
通过本文提供的说明，进一步的应用领域将变得明显。应当理解，说明书和具体示例仅仅旨在用于说明的目的而无意限制本发明的范围。
附图说明
为了使本发明可以得到更好地理解，现在将参考所附附图对以示例的方式给出的本发明的各种形式进行描述，其中：
图1为显示根据本发明的一种形式的扭矩辅助自动手动变速器的整体结构的示图；
图2A和2B为用于描述根据本发明的一种形式的执行从N挡位到1挡位的换挡过程的示图；以及
图3A和3B为用于描述根据本发明的一种形式的执行从1挡位到2挡位的换挡过程的示图。
本文描述的附图仅用于说明的目的并且无意以任何方式限制本申请的范围。
具体实施方式
如下描述仅为示例性性质并且无意限制本发明或其应用或用途。应当理解，在整个附图中，对应的附图标记指示相同或对应的部件和特征。
根据本发明的一种形式的自动手动变速器为具有扭矩辅助功能的AMT，并且可以构造为包括第一输入轴INPUT1、第二输入轴INPUT2、变速装置部分13、副轴CNT以及辅助输入齿轮15。
参考图1具体描述本发明，首先，第一输入轴INPUT1可以通过主离合器CM选择性地接收来自动力源的旋转动力。
例如，第一输入轴INPUT1在这样的状态下可以是固定的：其直接地连接至配置主离合器CM的离合器盘，并且离合器盘可以设置在发动机11和飞轮25之间以通过飞轮25进行中断。此外，离合器盘的中断操作可以通过将在下面描述的设置在飞轮25和变速装置部分13之间的同心随动缸CSC 27(或其他动力中断装置)进行。
此处，动力源可以是发动机11。此外，主离合器CM可以是干式离合器以及用于中断从发动机11传输的动力的所有组件，比如扭矩变换器、液力联轴器、利用行星齿轮的动力中断装置、利用电动力的电子离合器，以及花键的机械连接装置、爪形离合器等等。
第二输入轴INPUT2可以始终接收来自动力源的旋转动力。例如，第二输入轴INPUT2可以通过减震器(未示出)连接至飞轮25，并且飞轮25可以固定至发动机11，以始终接收来自发动机11的旋转动力。
在这种情况下，第二输入轴INPUT2可以形成为中空轴，使得第二输入轴INPUT2可以以包围第一输入轴INPUT1的形状被插入。
即，根据相关技术，可以通过直接连接至发动机的输入轴向辅助离合器提供旋转动力，并且具有不同传动比的换挡齿轮对的若干输入齿轮固定至形成为中空轴的输入轴，同时连接至主离合器，使得输入齿轮的直径不会进一步增加。
然而，根据本发明的一种形式，通过主离合器CM和飞轮25的配置结构来改变动力传输路径，以通过形成为中空轴的第二输入轴INPUT2来向辅助离合器CA提供旋转动力，并且输入齿轮沿着插入在第二输入轴INPUT2中的第一输入轴INPUT1固定，以减小输入齿轮的直径，从而实现与现有的扭矩辅助AMT相同的功能，同时减小变速器的重量和尺寸。
变速装置部分13可以构造为使得具有不同传动比的多个换挡齿轮对与第一输入轴INPUT1和输出轴OUTPUT接合，并且通过同步器选中适合于驱动速度的换挡齿轮对。在这种情况下，输出轴OUTPUT可以与第一输入轴INPUT1平行设置，并因此可以设置多个换挡齿轮对和同步器。
例如，用于形成1、3、4、5和R挡位的换挡齿轮对可以与第一输入轴INPUT1和输出轴OUTPUT接合，而用于选择对应的换挡齿轮对的同步器可以配置在第一输入轴INPUT1或输出轴OUPUT处。
副轴CNT可以与输出轴OUTPUT平行设置。例如，副轴CNT可以设置在变速装置部分13的侧部处。
接着，辅助输入齿轮15可以通过辅助离合器CA与副轴CNT联接，并且与配置在输出轴OUTPUT处的输出齿轮接合，以形成特定挡位的传动比。
例如，由辅助输入齿轮15形成的特定挡位的传动比可以是2挡位传动比，并且辅助输入齿轮15可以与配置在变速装置部分13中的换挡齿轮对的输出齿轮中的任意一个接合。
即，图1显示辅助输入齿轮15与用于形成4挡位的输出齿轮接合，但辅助输入齿轮15还可以与直接连接至输出轴OUTPUT的其他输出齿轮接合。
此外，作为辅助离合器CA，利用摩擦力的干式或湿式离合器、同步式同步器、爪形离合器、使用电力和液压信号等等的动力中断装置(摩擦带、离合器、使用磁力的机构)以及使用闩锁等等的机构可以被应用，并且用于在短时段内机械完成同步的装置也可以被应用。
根据以上配置，本发明的用于形成2挡位的辅助输入齿轮15可以与换挡齿轮对的输出齿轮中的任意一个接合，使得用于形成2挡位的输出齿轮和同步器是不必要的，并且辅助输入齿轮15设置在变速装置部分13的侧部处，从而减小变速器的总体长度以提高车辆的可安装性。
此外，具有现有的手动变速器的配置结构的变速装置部分13的结构应用于根据本发明的一种形式的扭矩辅助AMT，以与现有的手动变速器共用生产线，从而减小了生产设备的投资成本以节省变速器的生产成本。
此外，根据本发明的一种形式，空转齿轮组可以进一步配置在通过副轴CNT从第二输入轴INPUT2到输出轴OUTPUT的动力传输路径上，并且通过空转齿轮组将配置在第二输入轴INPUT2处的动力源的旋转方向切换至输出轴OUTPUT以传输旋转动力。
例如，空转齿轮组可以配置为包括第一传动齿轮17、第二传动齿轮19、空转轴21和空转齿轮23。
具体而言，第一传动齿轮17可以固定至第二输入轴INPUT2，而第二传动齿轮19可以固定至副轴CNT。此外，空转轴21可以与第二输入轴INPUT2和副轴CNT平行设置。
另外，空转齿轮23配置在空转轴21处。在这种情况下，空转齿轮23可以与第一传动齿轮17和第二传动齿轮19接合。
即，发动机11的旋转方向通过在第一传动齿轮17和第二传动齿轮19之间接合的空转齿轮23进行切换，以将旋转动力提供给输出轴OUTPUT，使得对应于前进2挡位的旋转动力可以通过配置在副轴CNT处的辅助输入齿轮15输出。
此外，空转齿轮23可以配置为包括第一空转齿轮23a和第二空转齿轮23b，其中第一空转齿轮23a和第二空转齿轮23b可以固定至空转轴21。
例如，第一空转齿轮23a可以与第一传动齿轮17配对的同时与第一传动齿轮17接合，而第二空转齿轮23b可以与第二传动齿轮19配对的同时与第二传动齿轮19接合。
在这种情况下，通过使第一传动齿轮17和第一空转齿轮23a互相配对而形成的传动比和通过使第二传动齿轮19和第二空转齿轮23b互相配对而形成的传动比中的至少一个可以形成减速传动比。
在下文中，将描述本发明的作用和效果。
<N挡位→1挡位换挡>
在最初起动车辆时，第二输入轴INPUT2直接连接至发动机11，并因此第二输入轴INPUT2与副轴CNT一起旋转。然而，在这种状态下，在变速器内的所有同步器和辅助离合器CA都处于空挡位置，并因此处于无论主离合器CM的打开/关闭，都不向发动机11的旋转施加负载状态。
接下来，在开始换挡至1挡位时，如图2A中所示，在与主离合器CM联接之前，利用1&3挡位同步器(S1&3)使1挡位输出齿轮与输出轴OUTPUT预联接。
在这种状态下，如图2B中所示，当离合器C缓慢联接时，来自发动机11的旋转动力通过第一输入轴INPUT1传输的同时，还通过1挡位换挡齿轮对传输至输出轴OUTPUT，使得车辆可以以前进1速度行驶。
<1挡位→2挡位换挡>
当从1挡位到2挡位的换挡开始时，执行联接辅助离合器CA的扭矩交叉控制，同时在图2B的状态下如图3A所示地释放主离合器CM，使得主离合器CM的释放和辅助离合器CA的联接可以同时平滑地执行。
接下来，来自发动机11的旋转动力通过第二输入轴INPUT2和空转轴21传输至副轴CNT，并且通过配置在副轴CNT处的辅助输入齿轮15传输至4挡位输出齿轮以传输至输出轴OUTPUT，使得车辆可以以前进2速度行驶，从而在执行换挡的同时通过之前的扭矩交叉控制防止换挡期间犹如车辆被拉拽的换挡感受的下降。
此外，主离合器CM的联接如上所述地被释放，使得发动机11的动力不再传输至1挡位换挡齿轮对。
接下来，如图3B中所述，1&3挡位同步器(S1&3)从1挡位输出齿轮脱离，并且主离合器CM被联接以准备随后的换挡。
如上所述，根据以上构造，用于形成本发明的2挡位的辅助输入齿轮15可以与换挡齿轮对的输出齿轮中的任意一个接合，使得用于形成2挡位的输出齿轮和同步器不是必要的，并且辅助输入齿轮15设置在变速装置部分13的侧部处，从而减小变速器的总体长度以提高对于车辆的可安装性。
此外，将具有现有手动变速器的配置结构的变速装置部分13的结构应用于根据本发明的一种形式的扭矩辅助AMT，以与现有的手动变速器共用生产线，从而减小了生产设备的投资成本以节省变速器的生产成本。
根据本发明的一种形式，辅助输入齿轮可以与换挡齿轮对的输出齿轮接合，以减少用于扭矩辅助的齿轮和轴的数量，并且辅助输入齿轮可以设置在变速装置部分的侧部处以减小变速器的总体长度并且提高车辆可安装性。
此外，变速装置部分的配置结构构造为与现有的手动变速器的相似，以与现有的手动变速器共用生产线，从而节省变速器的生产成本。
同时，尽管本发明的具体示例已在上文中具体描述，对本领域技术人员来说显而易见的是可以做出各种修改和变化而不脱离本发明的精神和范围。此外，明显的是这些修改和变化在权利要求之内。

Claims (7)

1.一种自动手动变速器，包括：
第一输入轴，其构造为通过主离合器接收来自动力源的旋转动力；
第二输入轴，其构造为始终接收来自所述动力源的旋转动力；
变速装置部分，其构造为具有多个与所述第一输入轴和输出轴接合的有不同传动比的换挡齿轮对，并且通过同步器选择适合于行驶速度的换挡齿轮对；
副轴，其构造为与所述输出轴平行设置；以及
辅助输入齿轮，其构造为通过辅助离合器与所述副轴联接，并且与配置在所述输出轴处的输出齿轮接合以形成特定挡位的传动比。
2.根据权利要求1所述的自动手动变速器，其中辅助输入齿轮与配置在所述变速装置部分中的换挡齿轮对的输出齿轮中的任意一个接合。
3.根据权利要求1所述的自动手动变速器，进一步包括：
空转齿轮组，其构造为配置在通过所述副轴从所述第二输入轴到所述输出轴的动力传输路径上，并且将配置在所述第二输入轴处的所述动力源的旋转动力传输至所述输出轴。
4.根据权利要求3所述的自动手动变速器，其中所述空转齿轮组包括：
第一传动齿轮，其构造为配置在所述第二输入轴处；
第二传动齿轮，其构造为配置在所述副轴处；
空转轴，其构造为与所述第二输入轴和所述副轴平行设置；以及
空转齿轮，其构造为配置在所述空转轴处，并且与所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮接合。
5.根据权利要求4所述的自动手动变速器，其中所述空转齿轮包括：
第一空转齿轮，其构造为与所述第一传动齿轮配对的同时与所述第一传动齿轮啮合；
第二空转齿轮，其构造为与所述第二传动齿轮配对的同时与所述第二传动齿轮啮合；以及
通过使所述第一传动齿轮和所述第一空转齿轮互相配对而形成的传动比以及通过使所述第二传动齿轮和所述第二空转齿轮互相配对而形成的传动比中的至少一个形成减速传动比。
6.根据权利要求1所述的自动手动变速器，其中所述第二输入轴形成为中空轴，使得所述第一输入轴插入到所述第二输入轴中，而所述副轴设置在所述变速装置部分的侧部处。
7.根据权利要求1所述的自动手动变速器，其中所述主离合器设置在所述动力源和飞轮之间，所述主离合器直接连接至所述第一输入轴，而所述第二输入轴形成为中空轴以包围所述第一输入轴。
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