本實用新型專利技術涉及一種差速組件,其至少具有第一傳動比和第二傳動比。本實用新型專利技術的差速組件能與自動變速器系統相整合,從而增加可實現傳動比的數量。特別地,本實用新型專利技術涉及一種驅動橋,包括:殼體;在殼體內的自動變速器;在殼體內的多速差速器,多速差速器包括:由自動變速器的輸出軸驅動的多速齒輪組件,多速差速器至少包括第一最終傳動比和第二最終傳動比;以及切換組件,切換組件構造成即使在經由變速器輸出軸傳遞轉矩時也選擇性地改變多速齒輪組件的最終傳動比;和控制系統,控制系統構造成在來自變速器輸出軸的轉矩傳遞到車輪時致動切換組件以改變最終傳動比。(*該技術在2023年保護過期,可自由使用*)
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術涉及一種差速組件,其至少具有第一傳動比和第二傳動比。本技術的差速組件能與自動變速器系統相整合,從而增加可實現傳動比的數量。特別地,本技術涉及一種驅動橋,包括:殼體;在殼體內的自動變速器;在殼體內的多速差速器,多速差速器包括:由自動變速器的輸出軸驅動的多速齒輪組件,多速差速器至少包括第一最終傳動比和第二最終傳動比;以及切換組件,切換組件構造成即使在經由變速器輸出軸傳遞轉矩時也選擇性地改變多速齒輪組件的最終傳動比;和控制系統,控制系統構造成在來自變速器輸出軸的轉矩傳遞到車輪時致動切換組件以改變最終傳動比?!緦@f明】驅動橋本申請要求于2012年7月16日提交的序列號為61/672,127的美國專利申請的優先權,該美國專利申請的公開內容以其整體引用于此作為參考。
本技術提供一種差速(器)組件,其能增加可實現傳動比的數量,以及增大車輛的原動機/發動機的輸出軸和車橋半軸之間的總傳動比范圍。
技術介紹
機動車輛的傳動系構造成從車輛的原動機向車輪傳遞動力。傳動系通常包括變速器,變速器包括為車輛提供設定數量的可實現速度(也稱傳動比)的傳動組件。例如,六速自動變速器具有一檔、二檔、三檔、四檔、五檔、六檔和倒檔。驅動軸(原動機的輸出軸)和變速器的輸出軸的轉速之間的比率對于各個檔/速度是不同的。例如,一檔的傳動比可能為三比一(3:1 ),而六檔的傳動比可能為零點五比一(0.5:1)。對于上述例子中的變速器來說,當車輛處于一檔時發動機的輸出軸(即變速器的輸入軸)相對于變速器的輸出軸的每次轉動而言轉動三次。該傳動比(“低”速檔)在車輛從停止起動時使用且用于較低的速度。另一方面,當上述例子中的變速器處于六檔時,對于變速器的輸出軸的每次轉動而言,發動機的輸出軸轉動半圈。該傳動比(“高”速檔)在車輛高速行駛時使用。傳動系還可包括差速器,其將轉矩從變速器傳遞到與車輪聯接的車橋。發動機的轉數和車橋半軸的轉數(車輪轉數)之間的比率被稱為總傳動比。該比率是上述的變速器傳動比以及由差速器中的齒輪傳動裝置(例如,最終傳動小齒輪和最終傳動環形齒輪上的齒數)限定的最終傳動比的乘積。例如,如果最終傳動比為三比一(3:1),則根據上述例子的對于一檔的總傳動比將為九比一(9:1),其是三(第一傳動比)與三(最終傳動比)的乘積。該比率將為發動傳動比,因為其用于將車輛從停止狀態發動起來。為了使發動機在節氣門全開時的性能(例如,馬力、轉矩、燃料效率)最優化,希望使發動機在其特定的目標速度范圍(例如,這樣的發動機速度(每分鐘轉數(RPM)),其大體與峰值轉矩到峰值馬力附近和之間(通常已知為“功率帶”)的RPM相關聯)內運轉。自動變速器構造成使變速器自動地變速/換檔以在節氣門全開運轉期間將發動機速度保持在該功率帶目標范圍內。然而,當處于常常在車輛巡航或以小于最大速率加速時出現的“節氣門部分開啟”或“小節氣門”條件下或處于需要小于全開節氣門的其它條件下時,期望的目標發動機速度可能低于全開節氣門的發動機速度以盡量提高燃料效率和駕駛員舒適性。變速的正時和順序基于包括車速和期望性能(例如,最大加速度、最高燃料效率等)在內的多個因素,并且通常由一個或多個系統輸入(例如,節氣門位置、發動機速度和車速、油溫等)來控制。例如,為了在以比較恒定的速度巡航時盡量提高燃料效率,通常希望將發動機速度維持在較低但仍高到足以具有充分動力以維持期望行駛速度的速度。在所有其它因素等同的情況下,具有更多的可實現傳動比和更寬的總傳動比范圍的變速器使得車輛能夠更高效地行駛,因為更有可能維持最佳目標發動機速度。例如,特定發動機在與九速變速器配合時通常會比與四速變速器配合的相同發動機具有更高的燃料效率。具有更多的可實現速度的車輛還能更平順地行駛,因為在輪速變化時能將發動機速度保持得更趨于恒定,從而導致比較一致的感覺。實際的設計約束(例如,對于可供附加的傳動裝置使用的空間的限制、不希望增加各組件的重量、不希望增加變速控制的復雜性、由于傳動系中的額外摩擦引起的能量損失,等等)限制了商售變速器的速度的數量。本領域中需要在應對這些及其它設計約束的同時為車輛提供更多的傳動比。
技術實現思路
本技術提供了一種至少具有第一傳動比和第二傳動比的差速組件。本技術的差速組件能與自動變速器系統相整合,從而增加可實現傳動比的數量。還公開了一種提高發動機效率的變速切換方法。特別地,本技術提供了一種驅動橋,包括:殼體;在殼體內的自動變速器;在殼體內的多速差速器,多速差速器包括:由自動變速器的輸出軸驅動的多速齒輪組件,多速差速器至少包括第一最終傳動比和第二最終傳動比;以及切換組件,切換組件構造成即使在經由變速器輸出軸傳遞轉矩時也選擇性地改變多速齒輪組件的最終傳動比;和控制系統,控制系統構造成在來自變速器輸出軸的轉矩傳遞到車輪時致動切換組件以改變最終傳動比。根據如上所述的驅動橋,控制系統在相對于自動變速器的齒輪傳動的不同點致動切換組件以改變最終傳動比。根據如上所述的驅動橋,控制系統部分地基于是車輛在加速還是車輛在減速而在相對于自動變速器的齒輪傳動的不同點致動切換組件。根據如上所述的驅動橋,控制系統部分地基于車輛是在從停止狀態加速還是在從車輛運動的狀態加速而在相對于自動變速器的齒輪傳動的不同點致動切換組件。根據如上所述的驅動橋,控制系統部分地基于由操作者選擇的驅動模式而在相對于自動變速器的齒輪傳動的不同點致動切換組件。根據如上所述的驅動橋,控制系統構造成在自動變速器在第一最終傳動比下經歷了自動變速器的至少一個傳動比之后致動切換組件以改變為第二最終傳動比。根據如上所述的驅動橋,控制系統構造成在自動變速器在第一最終傳動比下經歷了自動變速器的至少兩個傳動比之后致動切換組件以改變為第二最終傳動比。根據如上所述的驅動橋,自動變速器輸出軸驅動最終傳動小齒輪轉動,最終傳動小齒輪驅動最終傳動環形齒輪,最終傳動環形齒輪驅動多速齒輪組件。根據如上所述的驅動橋,切換組件包括離合器組件,多速齒輪組件包括至少一個太陽齒輪和多個行星齒輪。根據如上所述的驅動橋,多速差速器包括繞轉動軸線轉動的差速器殼;多速差速器包括轉矩傳遞裝置,轉矩傳遞裝置包括第一和第二側齒輪,第一和第二側齒輪分別限定有沿轉動軸線對準的第一和第二輸出軸開口,轉矩傳遞裝置構造成在差速器殼與第一和第二側齒輪之間傳遞轉矩,同時使得第一和第二側齒輪能夠繞轉動軸線產生差速轉動;其中,多速齒輪組件包括:繞轉動軸線與差速器殼一起轉動的行星架;可轉動地連接到行星架的行星齒輪組;驅動行星齒輪組的外齒圈,行星齒輪組使行星架和差速器殼繞轉動軸線轉動;與行星齒輪組相互嚙合的太陽齒輪,太陽齒輪沿轉動軸線同軸對準;并且其中,切換組件能在第一和第二齒輪模式下操作,其中當切換組件處于第一齒輪模式時,太陽齒輪被阻止繞轉動軸線轉動以使得來自外齒圈的轉矩驅動行星齒輪組,而行星齒輪組使行星架和差速器殼相對于太陽齒輪轉動,并且其中當切換組件處于第二齒輪模式時,太陽齒輪被阻止相對于行星架和差速器殼轉動以使得來自外齒圈的轉矩使行星齒輪組、行星架和差速器殼作為一個單元繞轉動軸線一起轉動。根據如上所述的驅動橋,切換組件包括離合器組件,離合器組件構造成控制太陽齒輪和行星架之間的相對轉動本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員:T·A·杰尼斯,G·L·希特沃勒,R·庫庫卡,G·F·拉杜爾舒,D·S·弗雷澤,R·J·凱爾,A·P·哈曼,R·M·阿恩斯帕格,P·J·麥克米倫,J·G·卡倫,
申請(專利權)人:伊頓公司,
類型:實用新型
國別省市:
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