[发明专利]传动系统

说明书

本发明涉及一种传动系统（变速系统，transmission system），特别地，涉及卡爪式（犬齿型，dog-type）传动系统、用于传动系统的档位元件（gear elements，齿轮元件）和档位选择器组件。

在传统的用于车辆的单离合器同步传动系统中，在取消选择当前档位（gear）并接合新档位之前，必须通过操作离合器将传动装置（变速器，transmission）与诸如发动机或电动机的动力源脱离接合。如果当试图接合新档位时动力未脱离接合，则同步啮合装置不能接合新档位或者必须在损坏传动装置且在该传动装置中产生扭矩峰值的风险的情况下被强制进行接合。这是因为在大多数情况下，发动机的速度与新档位的速度不匹配。对于机动车辆（诸如具有传统变速箱且由发动机提供动力的汽车），新的变速比的选择通常需要在0.5至1秒之间完成。因此，例如，当选择较高档位时，时间延迟允许发动机降低其速度（由于其自身的惯性），以便在离合器重新连接发动机和传动装置之前更接近地匹配新档位的速度，从而降低了当重新应用动力时出现扭矩峰值的可能性。

已经尝试了双离合器传动装置（DCT）系统，以便当在档位之间切换时通过使用两个离合器无缝地切换扭矩的传递来解决这个问题。但是，DCT存在一些缺点，例如，它们需要使用笨重且昂贵的两个摩擦离合器，它们的控制是复杂的并且具有寄生损耗，且因此不是很有效。

另一种类型的无缝（有时也被称为瞬时）传动系统被描述在WO2004/099654、WO2005/005868、WO2005/005869、WO2005/024261和WO2005/026570、WO2006/095140、WO2006/123128、WO2006/123166、WO2007/132209、WO2008/062192、WO2008/096140、WO2008/145979、WO2009/068853、WO2010/046654、WO2010/046655、WO2010/046652中，这些文献的内容通过引用的方式并入本文。

这个传动系统的家族包括至少一个选择器组件，所述至少一个选择器组件被布置为相对于与它相关联的可转动地安装的齿轮或这些齿轮中的每一个具有4种操作模式：

在两个扭矩方向上均完全接合（完全处于啮合）；

在两个扭矩方向上均脱离接合（中立（空档，neutral））；

在正向扭矩方向上接合，而在反向扭矩方向上脱离接合；

在正向扭矩方向上脱离接合，而在反向扭矩方向上接合。

最后两种模式使得离散比（离散传动比，discrete ratio）变速箱具有在负载情况下瞬间地增速（up，向上）或降速（down，向下）变换比率而不出现扭矩中断的能力。在一些实施例中，不必具有中立模式。

选择器组件包括第一和第二组接合构件，所述第一和第二组接合构件被布置成选择性地接合与它相关联的齿轮或这些齿轮中的每一个上的驱动构造。第一和第二组接合构件被布置成使得能够在当前档位仍然啮合的同时选择新档位，并且因此，可以在具有动力的情况下选择新档位，以用于某些切换类型。

当设计传动系统以包括这种类型的选择器组件时，存在必须要考虑的多个显著的问题：1）当选择新档位时的接合噪音/扭矩峰值，2）提供接通降档（power on down shifts）（有时被称为强制降档（kick-down shift））的换档策略，3）传动装置的尺寸以及4）传动装置锁止。

因为当前接合的档位与新档位之间的速度差，所以当选择新档位时可能瞬间地出现接合噪声/扭矩峰值。

因为选择器组件的几何形状，所以接通降档造成困难。

关于尺寸，通常存在必须加以考虑的包装约束，诸如设置在车辆中的用于传动装置的腔的尺寸、其是前轮驱动还是后轮驱动、待提供的传动比的数量等等。存在这样的趋势，即，提供更多数量的传动比，在汽车中具有6速的传动装置并不罕见，并且可以设想的是，7速和8速的传动装置将被更广泛地使用。当传动比的数量增加时，可用于传动装置的空间不一定会增加，并且因此，强烈期望增加可用的传动比的数量，而不显著增大传动装置。

在包括多于一个瞬时选择器组件的传动装置布局中，可能出现传动装置锁止。