[发明专利]车辆变速器中的联锁装置

说明书

技术领域

本发明涉及车辆变速器，尤其是带有自动换档的车辆变速器，更具体地，本发明涉及如下装置：该装置用于防止多个齿形离合器的可能导致变速器轴锁死的组合进行接合。

背景技术

用于后轮驱动式车辆的常规有级变速器可以认为是稳健、紧凑且成本有效的产品。DE10242823A1的图2中示出了这种布局的典型示例。其输入轴与主轴(输出轴)同轴且与副轴平行。以可旋转方式固定在该输入轴上的齿轮与以可旋转方式固定在副轴上的齿轮啮合。因而，几对啮合的齿轮并排布置。在这些齿轮对的每一个中，一个齿轮与副轴同轴；另一个齿轮与主轴同轴。这些齿轮中的一个齿轮以旋转方式固定在其公共轴上。另一个齿轮、即滑移齿轮相对于其公共轴自由旋转，但能够通过机械式齿形离合器以旋转方式锁定到所述轴。此构造用于手动换档的变速器以及用于自动机械接合的离合器，即AMT。由于该机械式齿形离合器，在换档期间，车辆的发动机和驱动轮之间的动力传递将发生中断。因此，这种类型的变速器不是动力换档(powershifting)的。

如果两个齿轮对中的滑移齿轮同时旋转锁定到其轴，则变速器可能锁死，并且其内部的轴不能旋转。这可能导致损坏，例如齿轮断裂或离合器齿断裂，因此必须防止这一点。在手动变速器中，占优的“H型”换档模式使得换档控制系统的直观设计能够防止其轴锁死。在AMT中，至少在正常情况下，能够通过适当的软件来防止所述轴锁死。然而，在发生故障的情况下，例如在传感器和/或阀发生故障的情况下，可能发生所述轴的锁死。在某些设计中，通过将自动换档致动系统设计成与手动换档致动系统相类似来防止这一点，其具有与换档杆的纵向运动相对应的一个致动器以及与侧向运动相对应的一个致动器。另外，这种设计可以减少部件的数量，但一般不允许像每个齿形离合器具有一个致动器的系统那样快速换档。为了防止所述轴锁死，后一种情况的那些系统经常在两个齿形离合器的换档致动部件中的凹槽之间具有联锁销。该销的长度适于允许一个齿形离合器而非两个齿形离合器接合。这是简单、稳健且成本有效的设计。

双离合变速器是动力换档行星齿轮变速器和在换档时带有动力中断的常规有级变速器之间的有意义的混合体。原则上，双离合变速器具有两个输入轴，每个输入轴均能够与通向发动机输出轴的摩擦离合器连接。在功能上，这相当于具有两个并联的常规变速器且每次使用一个来进行动力换档。此刻处于等待的、未使用的并联变速器的一个齿轮能够接合且准备好用于随后的换档。通过使先前使用的并联变速器的摩擦离合器分离并同时使先前等待的并联变速器的摩擦离合器接合，来实现这种换档。

如果设计得当，双离合变速器具有在合理的生产成本下、以低的动力损失来提供动力换档的可能。这是由于如下事实：所述旋转部件(即齿轮、轴和齿形离合器)类似于常规有级变速器中的旋转部件。此外，这使得能够使用相同的生产设备。所以，以与常规有级变速器所用的设备相同的设备来生产双离合变速器很有意义。

用于后轮驱动式车辆的双离合变速器具有两个分开的副轴，每个副轴连接到一个输入轴。US5150628中公开了其一个示例。这些副轴使得变速器明显宽于常规有级变速器。在将该变速器安装在车辆内时，这可能导致困难。然而，在某些双离合变速器的设计中，仅存在一个副轴，例如DE923402、DE3131156A1和DE102005044068A1中的设计。在此副轴上，布置有滑移齿轮，这些滑移齿轮能够以旋转方式彼此连接并通过机械式齿形离合器以旋转方式连接到副轴。在某种程度上，可以认为第二副轴与第一副轴同轴地布置。结果将产生下面这种可动力换档的双离合变速器：该双离合变速器并不比相应的常规有级变速器宽。然而，副轴上的齿形离合器使得更难以防止所述轴锁死。通常，三个或四个齿形离合器的多个状态的某些组合可导致所述轴锁死，而其他组合可用于正常的动力传递。在具有两个分开的副轴的双离合变速器中，也可以发现类似的情况。在这种复杂的变速器中防止所述轴锁死的一种有效方式是使用换档套(shift barrel)来控制齿形离合器，例如US5966989中所公开的。不幸的是，换档套通常仅允许依次换档，即从一个档位到相邻的更高或更低档位。一般地，不可以进行多级换档。另一个替代方案是使用主动换档闭锁系统，例如USRE39598E中所公开的。然而，这将明显增加复杂性和成本。