[发明专利]具有接合和/或脱开摩擦元件控制的独立比的多比率自动传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种传动装置，更尤其但不排它地涉及一种用于汽车的多档自动传动装置。

背景技术

用于汽车的自动传动装置广泛用在现代车辆中，由于它们方便和容易使用而被认可。这种自动传动装置的发展趋势是产生更多的前进比率，以提供更好的加速度和燃料经济性。早期的自动传动装置具有两个前进比率，当与传动装置耦合的发动机被迫使在第一档较高速地旋转时，由于为了实现可接受的最高速度能力，比率之间的间距很宽，所以，加速度和燃料经济性受到限制。但是，近年来，用于汽车的自动传动装置已经发展为具有3、4、5和6个前进比率。由于具有更多的前进比率，比率间隔得较紧密，同时仍然实现了好的最高速度能力，这样，发动机能够在较窄的最佳工作区进行工作，以便改善燃料经济性和/或性能。

但是，这种多比率自动传动装置通常依靠几个摩擦元件，以便在各种比率之间工作。特别是，多比率自动传动装置通常在每个比率至少接合两个摩擦元件。摩擦元件通常为离合器和制动带的形式，由于它们工作的摩擦性质，离合器和制动带产生热量(由此浪费能量)，并且遭受磨损。

一个特定多比率自动传动装置具有6个前进比率，其通过接合/脱开5个摩擦元件而工作，所述5个摩擦元件由3个离合器和2个制动带构成。然而，每个前进比率需要接合5个摩擦元件中的两个。

申请人确定，这种类型的传动装置较高频率地使用用于控制在传动装置的比率之间操作的摩擦元件，其效率很低，因此对于多比率自动传动装置较少地使用摩擦元件是有利的。

发明内容

依照一个方面，提供了一种用于车辆的多比率自动传动装置，该传动装置具有：至少一个行星齿轮组；多个摩擦元件，用于耦合不同状态下在传动装置的输入和输出之间的行星齿轮组的部件，以便实现多个传动比；和控制系统，用于以不同的组合有选择地接合/脱开摩擦元件，以实施传动比的选择，其中，一个或多个摩擦元件的接合和/或脱开的比率的控制独立于每个其它摩擦元件。

有利的是，这种接合和/或脱开的比率的单独控制能够自适应地控制所述一个或多个摩擦元件。自适应控制，例如，可以是用于实现传动档状态之间的平稳过渡，用于实现适合匹配车辆工况和驾驶员输入的换档感觉(shift feel)和/或换档性能，用于调节传动装置寿命期间产生的磨损或泄漏等等。

优选地，每个比率对应于传动装置的至少一个离散的档状态，在至少一个档状态，驱动动力流被引导通过布置成仅在一个方向上传递驱动的单向离合器，这样，单向离合器的旋转防止传动装置提供从输入到输出的制动，在其它档状态，该离合器被旁通，以允许从输入到输出的制动。优选地，单向离合器是斜楔式单向离合器。做为选择，单向离合器可以是滚柱离合器、机械二极管(mechanical diode)等等。

更优选地，该传动装置具有：给定比率的至少一个档状态，其中允许从输入到输出的制动；和相同比率的另一替换档状态，其中单向离合器能够操作用来防止传动装置输入到传动装置输出的制动。

优选地，该传动装置具有：自动模式，在该模式下自动选择比率的变化；和手动模式，在该模式下手动选择比率的变化，其中，所述档状态用于在手动模式中达到所述给定比率，所述替换档状态用于在自动模式中达到所述给定比率。在一替代形式中，所述档状态用于在自动模式中达到所述给定比率，替换档状态用于在手动模式中达到给定比率。

优选地，传动装置具有至少两个行星齿轮组，多个摩擦元件可被操作用于在不同状态下耦合在输入与输出之间串联的行星齿轮组的部件，以便实现多个传动比。

在一个例子中，传动装置具有6个前进比率，全部6个前进比率之间的控制通过5个摩擦元件的接合/脱开实施。更优选地，5个摩擦元件包括3个离合器和2个制动带。又更优选地，3个离合器中的每个离合器都具有大体上离心地平衡的作用活塞(apply piston)。至少一个制动带可以具有位置传感器，用于检测制动带接合/脱开期间制动带的位置，以便用于控制系统。优选地，当传动装置位于替换档时，传动装置仅有一个摩擦元件被接合。