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Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Fahrzeug, und insbesondere die Konfiguration eines Getriebes, das basierend auf einem Schaltmechanismus des Synchronisierungstyps, der im Allgemeinen für Handschaltgetriebe verwendet wird, automatisch schalten kann.
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Ein herkömmliches AMT (Automatisiertes Handschaltgetriebe) weist eine Kupplungsbetätigungseinrichtung zum Ein- und Ausrücken einer Kupplung und eine Schaltbetätigungseinrichtung zum Einschalten von Schaltgängen und Ausschalten gewünschter Schaltgänge auf und kann durch Betreiben der Kupplungsbetätigungseinrichtung und der Schaltbetätigungseinrichtung entsprechend den Fahrzuständen eines Fahrzeuges automatisch schalten.
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Bei dem AMT ist es jedoch erforderlich, das Drehmoment von der Kupplungsbetätigungseinrichtung zu dem AMT zu trennen, um durch Betreiben der Schaltbetätigungseinrichtung einen vorhergehenden Schaltgang auszuschalten und einen neuen gewünschten Schaltgang einzuschalten, so dass unter der Voraussetzung, dass ein Drehmoment von einem Motor den Antriebsrädern zugeführt wird, eine Unterbrechung des Drehmoments erzeugt wird, was ein sanftes Schalten beeinträchtigt und den Fahrkomfort verschlechtert.
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Mit der Erfindung wird ein Getriebe für ein Fahrzeug geschaffen, das eine Verschlechterung des sanften Schaltens und des Fahrkomforts infolge der Drehmomentunterbrechung verhindern kann, an ein Fahrzeug aufgrund einer relativ einfachen und kompakten Konfiguration bequemer montiert werden kann und zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz beitragen kann.
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Gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung kann ein Getriebe für ein Fahrzeug eine erste Antriebswelle, die Leistung von einem Motor kontinuierlich aufnimmt, eine zweite Antriebswelle, die Leistung von dem Motor wahlweise aufnimmt, eine erste Abtriebswelle und eine zweite Abtriebswelle, die parallel zu der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle angeordnet sind, eine Anfangsschaltvorrichtung, die eine Mehrzahl von Antriebsrädern an der zweiten Antriebswelle, eine Mehrzahl von Abtriebsrädern an der ersten Abtriebswelle und der zweiten Abtriebswelle zum Bilden einer Reihe von Schaltgängen durch Eingriff mit den jeweiligen Antriebsrädern an der zweiten Antriebswelle, und eine Mehrzahl von Synchronisiereinrichtungen aufweist, die einen vorbestimmten Schaltgang der von den Antriebsrädern und den Abtriebsrädern gebildeten Schaltgänge wahlweise bilden, eine doppelte Schaltvorrichtung, die derart konfiguriert ist, dass sie doppelte Schaltgänge bildet, die ein Übersetzungsverhältnis haben, welches dasselbe wie das Übersetzungsverhältnis eines oder mehrerer Schaltgänge der Reihe von Schaltgängen ist, die von der Anfangsschaltvorrichtung gebildet werden, zwischen der ersten Antriebswelle und der ersten Abtriebswelle, ein erstes Abgaberad, das an der ersten Abtriebswelle angeordnet ist, um Leistung von der ersten Abtriebswelle abzugeben, und eine Einwegkupplung aufweisen, die in einem Leistungsübertragungsstrang von dem Motor über die doppelte Schaltvorrichtung zu dem ersten Abgaberad angeordnet ist, um Leistung von dem Motor nur an das erste Abgaberad zu übertragen.
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Die zweite Antriebswelle kann eine Hohlwelle sein, die um die erste Antriebswelle montiert ist und mit einer Kupplung verbunden ist, um Leistung von dem Motor wahlweise aufzunehmen.
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Die doppelte Schaltvorrichtung kann eine Mehrzahl von doppelten Schaltgängen nacheinander von einem Schaltgang mit einem größten Übersetzungsverhältnis aus einer Reihe von Schaltgängen, die zwischen der zweiten Antriebswelle, der ersten Abtriebswelle und der zweiten Abtriebswelle gebildet werden, realisieren.
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Wenn die Reihe von Schaltgängen, die von der Anfangsschaltvorrichtung gebildet werden, wenigstens vier oder mehr Schaltgänge nacheinander von einem ersten Schaltgang mit einem größten Übersetzungsverhältnis aufweist, kann die doppelte Schaltvorrichtung derart konfiguriert sein, dass sie einen doppelten ersten Schaltgang mit demselben Übersetzungsverhältnis wie ein Übersetzungsverhältnis des ersten Schaltganges und einen doppelten zweiten Schaltgang mit demselben Übersetzungsverhältnis wie ein Übersetzungsverhältnis des zweiten Schaltganges bildet.
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Die doppelte Schaltvorrichtung kann ein doppeltes erstes Antriebsrad, das an der ersten Antriebswelle angeordnet ist, und ein doppeltes erstes Abtriebsrad, das an der ersten Abtriebswelle angeordnet ist, um den doppelten ersten Schaltgang zu bilden, ein doppeltes zweites Antriebsrad, das an der ersten Antriebswelle angeordnet ist, und ein doppeltes zweites Abtriebsrad, das an der ersten Abtriebswelle angeordnet ist, um den doppelten zweiten Schaltgang zu bilden, und eine doppelte 1&2-Synchronisiereinrichtung zum Auswählen des doppelten ersten Schaltganges oder des doppelten zweiten Schaltganges von einem Neutralbereich aus aufweisen.
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Der erste Schaltgang und der vierte Schaltgang können zwischen der zweiten Antriebswelle und der ersten Abtriebswelle von der Anfangsschaltvorrichtung gebildet werden, und der zweite Schaltgang und der dritte Schaltgang können zwischen der zweiten Antriebswelle und der zweiten Abtriebswelle von der Anfangsschaltvorrichtung gebildet werden.
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Ein oder mehrere Schaltgänge mit einem Übersetzungsverhältnis, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis des vierten Schaltganges ist, können zwischen der zweiten Antriebswelle und der zweiten Abtriebswelle gebildet werden.
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Ein Aufnahmerad zum Aufnehmen der Leistung von der ersten Abtriebswelle kann an der zweiten Abtriebswelle angeordnet sein, ein Zwischenrad kann zwischen dem ersten Abgaberad und dem Aufnahmerad angeordnet sein, um die Leistung von dem ersten Abgaberad an das Aufnahmerad zu übertragen, und ein zweites Abgaberad, das Leistung von der zweiten Abtriebswelle an ein Differential überträgt, kann einstückig an der zweiten Abtriebswelle angeordnet sein.
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Die Einwegkupplung kann zwischen der ersten Abtriebswelle und dem ersten Abgaberad angeordnet sein, so dass die Leistung nur von der ersten Abtriebswelle an das erste Abgaberad übertragen wird.
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An dem doppelten ersten Abtriebsrad und dem doppelten zweiten Abtriebsrad können ein Schaltrad und ein Kupplungsrad getrennt sein, und die Einwegkupplung kann zwischen dem Schaltrad und dem Kupplungsrad angeordnet sein, um die Leistung nur von dem Schaltrad an das Kupplungsrad zu übertragen.
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Eine Nabe der doppelten 1&2-Synchronisiereinrichtung kann eine innere Nabe, die an der ersten Abtriebswelle montiert ist, und eine äußere Nabe aufweisen, die an der Außenseite der inneren Nabe derart angeordnet ist, dass sie relativ zu der inneren Nabe dreht und eine Muffe abstützt, und die Einwegkupplung kann zwischen der äußeren Nabe und der inneren Nabe angeordnet sein, um die Leistung nur von der äußeren Nabe an die innere Nabe zu übertragen.
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Die Einwegkupplung kann zwischen einem Schwungrad und der ersten Antriebswelle angeordnet sein, um die Leistung nur von dem Schwungrad des Motors an die erste Antriebswelle zu übertragen.
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Ein zweites Abgaberad zum Abgeben der Leistung von der zweiten Abtriebswelle kann an der zweiten Abtriebswelle angeordnet sein, und das erste Abgaberad der ersten Abtriebswelle und das zweite Abgaberad der zweiten Abtriebswelle können mit einem Tellerrad eines Differentials im Eingriff stehen, um die Leistung an das Differential zu übertragen.
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Gemäß der Erfindung ist es möglich, ein Getriebe für ein Fahrzeug zu realisieren, das eine Verschlechterung des sanften Schaltens und des Fahrkomforts infolge einer Drehmomentunterbrechung verhindern kann und eine relativ einfache und kompakte Konfiguration hat, so dass das Getriebe in einem Fahrzeug leicht montiert werden kann und dazu beitragen kann, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
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Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ allgemeine Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, die Geländewagen (SUV) einschließen, Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, die eine Vielfalt von Booten und Schiffen einschließen, Luftfahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit Alternativkraftstoff (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl stammen) umfasst. Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Antriebsquellen, zum Beispiel sowohl Benzinantrieb als auch Elektroantrieb aufweist.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Schema eines Getriebes für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2 bis 5 Schemen zur Erläuterung des Betriebs des Getriebes aus 1 von einem Neutralzustand in einen ersten Schaltgang-Zustand;
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6 bis 9 Schemen zur Erläuterung des Betriebs des Getriebes aus 1 von dem ersten Schaltgang-Zustand in einen zweiten Schaltgang-Zustand; und
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10 bis 15 Schemen von Konfigurationen eines Getriebes für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung.
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Mit Bezug auf die 1 und 10 bis 15 weist ein Getriebe für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung im Allgemeinen eine erste Antriebswelle IN1, die Leistung von einem Motor E kontinuierlich aufnimmt, eine zweite Antriebswelle IN2, die Leistung von dem Motor E wahlweise aufnimmt, eine erste Abtriebswelle OUT1 und eine zweite Abtriebswelle OUT2, die parallel zu der ersten Antriebswelle IN1 und der zweiten Antriebswelle IN2 angeordnet sind, eine Mehrzahl von Abtriebsrädern an der ersten Abtriebswelle OUT1 und der zweiten Abtriebswelle OUT2 zum Bilden einer Reihe von Schaltgängen durch Eingriff mit Antriebsrädern an der zweiten Antriebswelle IN2, eine Mehrzahl von Synchronisiereinrichtungen, die einen vorbestimmten Schaltgang der von den Antriebsrädern und den Abtriebsrädern gebildeten Schaltgänge wahlweise bilden, eine doppelte Schaltvorrichtung DSU, die einen doppelten Schaltgang bildet, der dasselbe Übersetzungsverhältnis wie das Übersetzungsverhältnis eines oder mehrerer Schaltgänge der Reihe von Schaltgängen hat, die von einer Anfangsschaltvorrichtung ISU gebildet werden, zwischen der ersten Antriebswelle IN1 und der ersten Abtriebswelle OUT1, ein erstes Abgaberad OT1, das an der ersten Abtriebswelle OUT1 angeordnet ist, um Leistung von der ersten Abtriebswelle OUT1 abzugeben, und eine Einwegkupplung OWC auf, die in dem Leistungsübertragungsstrang von dem Motor E über die doppelte Schaltvorrichtung DSU zu dem ersten Abgaberad OT1 angeordnet ist, um Leistung von dem Motor E nur an das erste Abgaberad OT1 zu übertragen.
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Das heißt, um die Reihe von Schaltgängen für ein Fahrzeug zu realisieren, ist die Anfangsschaltvorrichtung ISU vorgesehen, und einige Schaltgänge, die von der Anfangsschaltvorrichtung ISU gebildet werden, werden von der doppelten Schaltvorrichtung DSU doppelt gebildet, so dass die Leistung, die von dem Motor E über die doppelte Schaltvorrichtung DSU an das erste Abgaberad OT1 übertragen wird, die Einwegkupplung OWC in dem Getriebestrang durchläuft.
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Die Antriebswelle IN2 ist eine Hohlwelle, die um die erste Antriebswelle IN1 montiert ist und mit einer Kupplung CL verbunden ist, um Leistung von dem Motor E wahlweise aufzunehmen.
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Die doppelte Schaltvorrichtung DSU kann eine Mehrzahl von doppelten Schaltgängen nacheinander von dem Schaltgang mit dem größten Übersetzungsverhältnis aus der Reihe von Schaltgängen, die zwischen der zweiten Antriebswelle IN2, der ersten Abtriebswelle OUT1 und der zweiten Abtriebswelle OUT2 gebildet werden, realisieren.
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Das heißt, wenn zum Beispiel die Anfangsschaltvorrichtung ISU sechs Vorwärtsschaltgänge von einem ersten Schaltgang mit dem größten Übersetzungsverhältnis bis zu einem sechsten Schaltgang mit dem kleinsten Übersetzungsverhältnis bildet, kann die doppelte Schaltvorrichtung DSU Übersetzungsverhältnisse bilden, welche dieselben wie jene des ersten Schaltganges mit dem größten Übersetzungsverhältnis und des zweiten Schaltganges mit dem nächsten Übersetzungsverhältnis sind, Übersetzungsverhältnisse bilden, welche dieselben wie jene des ersten Schaltganges, des zweiten Schaltganges und des dritten Schaltganges sind, Übersetzungsverhältnisse bilden, welche dieselben wie jene des ersten Schaltganges bis vierten Schaltganges sind, oder Übersetzungsverhältnisse bilden, welche dieselben wie jene des ersten Schaltganges bis fünften Schaltganges sind.
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Dies ist deshalb, da die doppelten Schaltgänge, die von der doppelten Schaltvorrichtung DSU gebildet werden, eine wichtige Rolle bei der Verhinderung der beim Schalten erzeugten Drehmomentunterbrechung spielen, und die Drehmomentunterbrechung beeinflusst das sanfte Schalten und den Fahrkomfort, wenn ein Fahrzeug bei einer geringen Geschwindigkeit mit einem relativ großen Übersetzungsverhältnis angetrieben wird.
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Das heißt, wenn zum Beispiel ein Fahrzeug sechs Vorwärtsschaltgänge hat, sind die Schaltgänge, bei denen es ein Problem mit dem sanften Schalten oder dem Fahrkomfort infolge der Drehmomentunterbrechung während der Fahrt des Fahrzeuges gibt, der erste Schaltgang bis der dritte Schaltgang, jedoch beeinträchtigt die Drehmomentunterbrechung das sanfte Schalten oder den Fahrkomfort nicht in höheren Schaltgängen, da die Geschwindigkeit und die Trägheit des Fahrzeuges in diesen Schaltgängen im Wesentlichen hoch sind. Dementsprechend bildet die doppelte Schaltvorrichtung DSU doppelte Schaltgänge mit denselben Übersetzungsverhältnissen wie jene von niedrigen Schaltgängen, um die Drehmomentunterbrechung, die in dem ersten Schaltgang bis dritten Schaltgang erzeugt werden kann, zu verbessern.
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Die Anzahl von doppelten Schaltgängen, die von der doppelten Schaltvorrichtung DSU gebildet werden, kann entsprechend dem Gestaltungskonzept eines herzustellenden Fahrzeuges erhöht oder verringert werden, jedoch werden relativ hohe Schaltgänge mit kleinen Übersetzungsverhältnissen erhöht oder verringert, ohne die niedrigen Schaltgänge mit relativ großen Übersetzungsverhältnissen zu verändern.
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Dementsprechend ist, wenn eine Reihe von Schaltgängen, die von der Anfangsschaltvorrichtung ISU gebildet werden, wenigstens vier oder mehr Schaltgänge nacheinander von einem ersten Schaltgang mit dem größten Übersetzungsverhältnis aufweist, die doppelte Schaltvorrichtung DSU derart konfiguriert, dass sie einen ersten doppelten Schaltgang mit demselben Übersetzungsverhältnis wie das des ersten Schaltganges und einen zweiten doppelten Schaltgang mit demselben Übersetzungsverhältnis wie das des zweiten Schaltganges bildet.
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In den verschiedenen Ausführungsformen von 1 und 10 bis 15 weist die doppelte Schaltvorrichtung DSU ein doppeltes erstes Antriebsrad 1DD, das an der ersten Antriebswelle IN1 angeordnet ist, und ein doppeltes erstes Abtriebsrad 1DP, das an der ersten Abtriebswelle OUT1 angeordnet ist, um den doppelten ersten Schaltgang zu bilden, ein doppeltes zweites Antriebsrad 2DD, das an der ersten Antriebswelle IN1 angeordnet ist, und ein doppeltes zweites Abtriebsrad 2DP, das an der ersten Abtriebswelle OUT1 angeordnet ist, um den doppelten zweiten Schaltgang zu bilden, und eine doppelte 1&2-Synchronisiereinrichtung 1&2DS zum Auswählen des doppelten ersten Schaltganges oder des doppelten zweiten Schaltganges von einem Neutralbereich auf.
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Der erste Schaltgang und der vierte Schaltgang werden zwischen der zweiten Antriebswelle IN2 und der ersten Abtriebswelle OUT1 von der Anfangsschaltvorrichtung ISU gebildet.
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Der zweite Schaltgang und der dritte Schaltgang werden zwischen der zweiten Antriebswelle IN2 und der zweiten Abtriebswelle OUT2 von der Anfangsschaltvorrichtung ISU gebildet.
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Wenigstens ein Schaltgang mit einem Übersetzungsverhältnis, das kleiner als das des vierten Schaltganges ist, wird ferner zwischen der zweiten Antriebswelle IN2 und der zweiten Abtriebswelle OUT2 gebildet, und in den verschiedenen Ausführungsformen werden ferner ein fünfter Schaltgang und ein sechster Schaltgang gebildet.
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Der fünfte Schaltgang wird durch das Antriebsrad zum Bilden des ersten Schaltganges realisiert, und der sechste Schaltgang wird durch das Antriebsrad zum Bilden des vierten Schaltganges realisiert, so dass das Getriebe kurz und kompakt gestaltet werden kann.
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Zur Bezugnahme wird das Rad, das an der ersten Abtriebswelle OUT1 angeordnet ist, um den ersten Schaltgang zu bilden, als ein erstes Abtriebsrad 1P bezeichnet, das Rad, das an der ersten Abtriebswelle OUT1 angeordnet ist, um den vierten Schaltgang zu bilden, wird als ein viertes Abtriebsrad 4P bezeichnet, und die Synchronisiereinrichtung zum wahlweisen Verbinden des ersten Abtriebsrades 1P oder des vierten Abtriebsrades 4P mit der ersten Abtriebswelle OUT1 wird als eine 1&4-Synchronisiereinerichtung 1&4S bezeichnet.
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Ferner wird das Rad, das an der zweiten Abtriebswelle OUT2 angeordnet ist, um den zweiten Schaltgang zu bilden, als ein zweites Abtriebsrad 2P bezeichnet, das Rad, das an der zweiten Abtriebswelle OUT2 angeordnet ist, um den dritten Schaltgang zu bilden, wird als ein drittes Abtriebsrad 3P bezeichnet, und die Synchronisiereinrichtung zum wahlweisen Verbinden des zweiten Abtriebsrades 2P oder des dritten Abtriebsrades 3P mit der zweiten Abtriebswelle OUT2 wird als eine 2&3-Synchronisiereinrichtung 2&3S bezeichnet.
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Ferner wird das Rad, das an der zweiten Abtriebswelle OUT2 angeordnet ist, um den fünften Schaltgang zu bilden, als ein fünftes Abtriebsrad 5P bezeichnet, das Rad, das an der zweiten Abtriebswelle OUT2 angeordnet ist, um den sechsten Schaltgang zu bilden, als ein sechstes Abtriebsrad 6P bezeichnet, und die Synchronisiereinrichtung zum wahlweisen Verbinden des fünften Abtriebsrades 5P oder des sechsten Abtriebsrades 6P mit der zweiten Abtriebswelle OUT2 wird als eine 5&6-Synchronisiereinrichtung 5&6S bezeichnet.
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Diese Konfiguration wird bei allen Ausführungsformen von 1 und 10 bis 15 verwendet, und nachfolgend werden die Unterschiede beschrieben.
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In den Ausführungsformen von 1 und 10 bis 12 ist ein Aufnahmerad RCV zum Aufnehmen der Leistung von der ersten Abtriebswelle OUT1 an der zweiten Abtriebswelle OUT2 angeordnet, ein Zwischenrad MG ist zwischen dem ersten Abgaberad OT1 und dem Aufnahmerad RCV angeordnet, um die Leistung von dem ersten Abgaberad OT1 an das Aufnahmerad RCV zu übertragen, und ein zweites Abgaberad OT2, das Leistung von der zweiten Abtriebswelle OUT2 an ein Differential DF überträgt, ist einstückig an der zweiten Abtriebswelle OUT2 angeordnet.
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Dementsprechend wird die Leistung von der ersten Abtriebswelle OUT1 über das erste Abgaberad OT1, das Zwischenrad MG und das Aufnahmerad RCV an die zweite Abtriebswelle OUT2 übertragen und dann über das zweite Abgaberad OT2 an ein Tellerrad R des Differentials DF übertragen.
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In der Ausführungsform von 1 ist die Einwegkupplung OWC zwischen der ersten Abtriebswelle OUT1 und dem ersten Abgaberad OT1 angeordnet, so dass die Leistung nur von der ersten Abtriebswelle OUT1 an das erste Abgaberad OT1 übertragen wird.
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Das heißt, die Leistung wird von der Einwegkupplung OWC nur zwischen der ersten Abtriebswelle OUT1 und dem ersten Abgaberad OT1 in dem Leistungsübertragungsstrang von dem Motor E über die doppelte Schaltvorrichtung DSU und die erste Abtriebswelle OUT1 an das erste Abgaberad OT1 übertragen, so dass die Leistung nicht von dem ersten Abgaberad OT1 an die erste Abtriebswelle OUT1 übertragen wird.
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Bei dieser Konfiguration kann die über die Anfangsschaltvorrichtung ISU an die erste Abtriebswelle OUT1 übertragene Leistung über die Einwegkupplung OWC auch nur über das erste Abgaberad OT1 an das Differential DF übertragen werden.
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In der Ausführungsform von 10 sind an dem doppelten ersten Abtriebsrad 1DP und dem doppelten zweiten Abtriebsrad 2DP jeweils ein Schaltrad SG und ein Kupplungsrad CG getrennt, und die Einwegkupplung OWC ist zwischen dem Schaltrad SG und dem Kupplungsrad CG angeordnet, um die Leistung nur von dem Schaltrad SG an das Kupplungsrad CG zu übertragen.
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Zur Bezugnahme sind in 10 eine Nabe H und eine Muffe SL an der rechten Seite des Kupplungsrades CG dargestellt.
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Dementsprechend wird bei der Ausführungsform von 10 in dem Leistungsübertragungsstrang von dem Motor E über die doppelte Schaltvorrichtung DSU an das erste Abgaberad OT1 die Leistung zwischen den Schalträdern SG und den Kupplungsrädern CG der doppelten Schaltvorrichtung DSU über die Einwegkupplung OWC übertragen.
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Zum Beispiel wird die von der ersten Antriebswelle IN1 über das doppelte erste Antriebsrad 1DD übertragene Leistung an das Schaltrad SG des doppelten ersten Abtriebsrades 1DP übertragen und dann über die Einwegkupplung OWC an das Kupplungsrad CG übertragen. Wenn die doppelte 1&2-Synchronisiereinrichtung 1&2DS mit dem Kupplungsrad CG des ersten doppelten Abtriebsrades 1DP im Eingriff steht, wird die durch die Einwegkupplung OWC gehende Leistung über die doppelte 1&2-Synchronisiereinrichtung 1&2DS an die erste Abtriebswelle OUT1 und das erste Abgaberad OT1 übertragen.
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In diesem Falle ist das erste Abgaberad OT1 an der ersten Abtriebswelle OUT1 einstückig und nicht drehbar angeordnet.
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In der Ausführungsform von 11 besteht eine Nabe der doppelten 1&2-Synchronisiereinrichtung 1&2DS aus einer inneren Nabe IH, die an der ersten Abtriebswelle OUT1 montiert ist, und einer äußeren Nabe OH, die an der Außenseite der inneren Nabe IH derart angeordnet ist, dass sie relativ zu der inneren Nabe IH dreht und eine Muffe SL abstützt, und die Einwegkupplung OWC ist zwischen der äußeren Nabe OH und der inneren Nabe IH angeordnet, um die Leistung nur von der äußeren Nabe OH an die innere Nabe IH zu übertragen.
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Wenn zum Beispiel die Muffe SL der doppelten 1&2-Synchronisiereinrichtung 1&2DS mit dem doppelten ersten Abtriebsrad 1DP im Eingriff steht, wird die Leistung von dem Motor E über die Muffe SL an die äußere Nabe OH übertragen, weiter über die Einwegkupplung OWC an die innere Nabe IH übertragen und erreicht dann die erste Abtriebswelle OUT1 und das erste Abgaberad OT1.
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In der Ausführungsform von 12 ist die Einwegkupplung OWC zwischen einem Schwungrad FL und der ersten Antriebswelle IN1 angeordnet, um die Leistung nur von dem Schwungrad FL des Motors E an die erste Antriebswelle IN1 zu übertragen.
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Wie in den Ausführungsformen von 1 und 10 bis 12 gemeinsam ersichtlich ist, überträgt die Einwegkupplung OWC die Leistung von dem Motor E über die doppelte Schaltvorrichtung DSU an das Differential DF und nicht in der entgegengesetzten Richtung, so dass ein Ineinandergreifen zwischen der Leistung, die von dem Motor E über die doppelte Schaltvorrichtung DSU an das Differential DF übertragen wird, und der Leistung, die über die Anfangsschaltvorrichtung ISU an das Differential DF übertragen wird, strukturell verhindert wird, und die Leistung kann über die doppelte Schaltvorrichtung DSU nur ohne Ineinandergreifen mit der Leistung der Anfangsschaltvorrichtung ISU an das Differential DF übertragen werden.
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In den Ausführungsformen von 13 bis 15 ist das erste Abgaberad OT1 an der ersten Abtriebswelle OUT1 einstückig angeordnet, das zweite Abgaberad OT2 zum Abgeben der Leistung von der zweiten Abtriebswelle OUT2 ist an der zweiten Abtriebswelle OUT2 angeordnet, und das erste Abgaberad OT1 der ersten Abtriebswelle OUT1 und das zweite Abgaberad OT2 der zweiten Abtriebswelle OUT2 stehen mit dem Tellerrad R des Differentials DF im Eingriff, um die Leistung an das Differential DF zu übertragen, so dass es kein Zwischenrad MG und kein Aufnahmerad RCV gibt.
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In der Ausführungsform von 13 ist die Einwegkupplung OWC in derselben Weise wie in der Ausführungsform von 10 installiert, das Schaltrad SG und das Kupplungsrad CG sind jeweils an dem doppelten ersten Abtriebsrad 1DP und dem doppelten zweiten Abtriebsrad 2DP getrennt, und die Einwegkupplung OWC ist zwischen dem Schaltrad SG und dem Kupplungsrad CG angeordnet, um die Leistung nur von dem Schaltrad SG an das Kupplungsrad CG zu übertragen.
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In der Ausführungsform von 14 ist die Einwegkupplung OWC in derselben Weise wie in der Ausführungsform von 11 installiert, die Nabe der doppelten 1&2-Synchronisiereinrichtung 1&2DS besteht aus der inneren Nabe IH, die an der ersten Abtriebswelle OUT1 montiert ist, und der äußeren Nabe OH, die an der Außenseite der inneren Nabe IH derart angeordnet ist, dass sie relativ zu der inneren Nabe IH dreht und die Muffe SL abstützt, und die Einwegkupplung OWC ist zwischen der äußeren Nabe OH und der inneren Nabe IH angeordnet, um die Leistung nur von der äußeren Nabe OH an die innere Nabe IH zu übertragen.
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In der Ausführungsform von 15 ist die Einwegkupplung OWC in derselben Weise wie in der Ausführungsform von 12 zwischen dem Schwungrad FL und der ersten Antriebswelle IN1 angeordnet, um die Leistung nur von dem Schwungrad FL des Motors E an die erste Antriebswelle IN1 zu übertragen.
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Nachfolgend wird mit Bezug auf die 2 bis 9 der Betrieb des Getriebes für ein Fahrzeug basierend auf der Ausführungsform von 1 beschrieben.
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2 zeigt einen Fall, in dem ein erster Schaltgang ausgewählt wird, um ein Fahrzeug in einem Neutralbereich zu starten. In diesem Zustand wurde der Motor E gestartet, so dass die erste Antriebswelle IN1, die direkt mit dem Motor E verbunden ist, gedreht wird, aber die doppelte 1&2-Synchronisiereinrichtung 1&2DS in einem Neutralzustand ist, so dass die Leistung nicht an die erste Abtriebswelle OUT1 übertragen wird. Ferner ist die Kupplung CL nicht eingerückt, so dass die Leistung von dem Motor E auch nicht der zweiten Antriebswelle IN2 zugeführt wird. Dementsprechend kann der Motor E in diesem Zustand gestartet werden.
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3 zeigt einen Fall, in dem ein Fahrzeug gestartet ist und die Kupplung CL aus dem Zustand von 2 eingerückt ist, wobei die Leistung von dem Motor E über die zweite Antriebswelle IN2 an das erste Abtriebsrad 1P übertragen wird und über die 1&4-Synchronisiereinrichtung 1&4S an die erste Abtriebswelle OUT1 übertragen wird, so dass die Leistung mit dem ersten Schaltgang übertragen wird.
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Die Leistung von der ersten Abtriebswelle OUT1 geht durch die Einwegkupplung OWC und wird dann über das erste Abgaberad OT1, das Zwischenrad MG und das Aufnahmerad RCV an die zweite Abtriebswelle OUT2 übertragen, und die Leistung von der zweiten Abtriebswelle OUT2 wird über das zweite Abgaberad OT2 an das Differential DF übertragen.
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4 zeigt einen Zustand, der nach oder gleichzeitig mit dem Zustand von 3 realisiert werden kann, wobei das doppelte erste Abtriebsrad 1DP über die doppelte 1&2-Synchronisiereinrichtung 1&2DS mit der ersten Abtriebswelle OUT1 verbunden ist, so dass die Leistung des Motors E, die an die erste Antriebswelle IN1 übertragen wird, über das doppelte erste Antriebsrad 1DD und das doppelte erste Abtriebsrad 1DP geändert wird und dann an die erste Abtriebswelle OUT1 übertragen wird.
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Das heißt, in diesem Zustand wird die Leistung von dem Motor E gleichzeitig über den ersten Schaltgang von der Anfangsschaltvorrichtung ISU und den doppelten ersten Schaltgang von der doppelten Schaltvorrichtung DSU an Fahrantriebsräder übertragen.
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5 zeigt einen Zustand, in dem die 1&4-Synchronisiereinrichtung 1&4S aus dem Zustand von 4 in den Neutralzustand ausgerückt ist, so dass die Leistung von dem Motor E nicht über den ersten Schaltgang übertragen wird, sondern nur über den doppelten ersten Schaltgang an die Fahrantriebsräder übertragen wird, wobei die Leistung von der ersten Abtriebswelle OUT1 über die Einwegkupplung OWC an das erste Abgaberad OT1 übertragen wird.
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Im Wesentlichen wird bei dem Fahrzeug das Übersetzungsverhältnis für den ersten Schaltgang in allen Zuständen von 3 bis 5 realisiert, jedoch wird das Fahrzeug normalerweise mit dem ersten Schaltgang-Übersetzungsverhältnis in dem Zustand von 5 angetrieben, um das nächste Schalten in den zweiten Schaltgang vorzubereiten.
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Zur Bezugnahme wird, obwohl die Kupplung CL in 5 eingerückt ist, die Leistung nur über die erste Antriebswelle IN1 übertragen, so dass die Kupplung CL ausgerückt werden kann, nachdem die doppelte 1&2-Synchronisiereinrichtung 1&2DS mit dem doppelten ersten Abtriebsrad 1DP im Eingriff steht, wie in 4 gezeigt, so dass die Kupplung CL in dem Zustand von 5 ausgerückt werden kann.
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6 zeigt einen Fall, in dem das Schalten aus dem Zustand von 5 in den zweiten Schaltgang vorbereitet wird, indem das zweite Abtriebsrad 2P über die 2&3-Synchronisiereinrichtung 2&3S mit der zweiten Abtriebswelle OUT2 verbunden wird, wobei die Kupplung CL ausgerückt ist. Das Fahrzeug wird mit dem Übersetzungsverhältnis für den ersten Schaltgang in dem doppelten ersten Schaltgang angetrieben.
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Um das Fahrzeug mit dem Übersetzungsverhältnis für den zweiten Schaltgang durch die Anfangsschaltvorrichtung ISU aus dem Zustand von 6 anzutreiben, muss nur die Kupplung CL eingerückt werden, wie in 7 gezeigt ist. Das heißt, die Leistung von dem Motor E wird von der zweiten Antriebswelle IN2 über das zweite Abtriebsrad 2P an die zweite Abtriebswelle OUT2 übertragen und mit dem Übersetzungsverhältnis für den zweiten Schaltgang an das Differential DF abgegeben.
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Dementsprechend wird beim Schalten von dem ersten Schaltgang in den zweiten Schaltgang keine Drehmomentunterbrechung erzeugt, so dass das Schalten sanfter durchgeführt wird und der Fahrkomfort verbessert wird.
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In diesem Zustand wird die erste Abtriebswelle OUT1 von der Leistung betrieben, die über den doppelten ersten Schaltgang von der Einwegkupplung OWC übertragen wird, ist jedoch nicht in die Leistung einbezogen, die über den zweiten Schaltgang von der Anfangsschaltvorrichtung ISU übertragen wird, so dass kein Ineinandergreifen erzeugt wird, und das Fahrzeug wird von der Leistung, die über den zweiten Schaltgang übertragen wird, mit dem Übersetzungsverhältnis für den zweiten Schaltgang angetrieben.
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8 zeigt einen Fall, in dem aus dem Zustand von 7 das doppelte zweite Abtriebsrad 2DP über die doppelte 1&2-Synchronisiereinrichtung 1&2DS mit der ersten Abtriebswelle OUT1 verbunden ist.
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In diesem Zustand wird die Leistung von dem Motor E von der Anfangsschaltvorrichtung ISU über den zweiten Schaltgang und auch von der doppelten Schaltvorrichtung DSU über den doppelten zweiten Schaltgang an das Differential DF übertragen.
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9 zeigt einen Fall, in dem die 2&3-Synchronisiereinrichtung 2&3S aus dem Zustand von 8 in den Neutralzustand ausgerückt ist, wobei gleichermaßen die Leistung von dem Motor E kontinuierlich über den doppelten zweiten Schaltgang an das Differential DF übertragen wird, so dass der zweite Schaltgang beibehalten wird.
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In dem Zustand von 9 wird das Fahrzeug normalerweise in dem zweiten Schaltgang angetrieben, dann wird gleichermaßen bei ausgerückter Kupplung CL das dritte Abtriebsrad 3P über die 2&3-Synchronisiereinrichtung 2&3S mit der zweiten Abtriebswelle OUT2 verbunden, und dann wird die Kupplung CL wieder eingerückt, wodurch das Schalten von dem zweiten Schaltgang in den dritten Schaltgang ohne Drehmomentunterbrechung realisiert wird.
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In den verschiedenen Ausführungsformen wird das Schalten in den vierten bis sechsten Schaltgang durch das Ausrücken der Kupplung CL, den Eingriff der gewünschten Räder und das Wiedereinrücken der Kupplung CL in derselben Weise wie bei einem herkömmlichen AMT durchgeführt, so dass, obwohl eine Drehmomentunterbrechung erzeugt wird, die Geschwindigkeit und Trägheit des Fahrzeuges hoch sind, wodurch die Drehmomentunterbrechung wenig Einfluss auf das sanfte Schalten und den Fahrkomfort hat.
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Das heißt, für die Übersetzungsverhältnisse, wo die Drehmomentunterbrechung das sanfte Schalten oder den Fahrkomfort eines Fahrzeuges wesentlich beeinflusst, wird die Drehmomentunterbrechung durch Bilden eines doppelten Schaltganges verhindert, und die herkömmliche Schaltweise wird für die nächsten Übersetzungsverhältnisse beibehalten, so dass es möglich ist, das Gewicht des Getriebes zu minimieren und das sanfte Schalten und den Fahrkomfort zu verbessern.
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Für welche Übersetzungsverhältnisse die Drehmomentunterbrechung verhindert wird, hängt von dem Gestaltungskonzept eines herzustellenden Fahrzeuges ab, und dementsprechend kann die Anzahl von doppelten Schaltgängen variabel bestimmt werden.
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Bei den verschiedenen Ausführungsformen von 10 bis 15 wird das Schalten in etwa derselben Weise wie das Schalten bei der Ausführungsform von 1, das anhand der 2 bis 9 erläutert wurde, und das Prinzip der Einwegkupplung OWC, die derart arbeitet, dass die Leistung über die doppelte Schaltvorrichtung DSU an die Fahrantriebsräder nur übertragen wird, wenn die Leistung von dem Motor E über die doppelte Schaltvorrichtung DSU ohne Ineinandergreifen zwischen der Leistung, die durch die Anfangsschaltvorrichtung ISU geht, und der Leistung, die durch die doppelte Schaltvorrichtung DSU geht, übertragen werden kann, ist dasselbe, so dass eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen wird.
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Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „innen“, „außen“, „rechts“ usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf die Positionen dieser Merkmale in den Figuren zu beschreiben.
