[发明专利]多级变速器及操作方法

说明书

技术领域

本公开涉及用于机动车辆的自动变速器领域。更具体地讲，本公开涉及在动力传输中齿轮、离合器的设置以及它们之间的相互连接。

背景技术

很多车辆在宽范围的车速（包括向前和向后移动两者）下使用。然而，某些类型的发动机只能在较窄的速度范围内高效运转。所以，能以多个传动比（speed ratio）高效传输动力的变速器被频繁使用。当车辆处于低车速时，变速器通常以高传动比运转，使得它放大用于改善加速的发动机扭矩。处于高车速时，变速器以低传动比运转以允许与安静、燃料高效巡航关联的发动机转速。通常，变速器有安装至车辆结构的壳体、通过发动机曲轴驱动的输入轴以及通常经由差速器总成驱动车轮的输出轴，该差速器总成允许车辆转弯时左轮和右轮的转速稍微不同。

齿轮传动装置（gearing arrangement）是配置用于在元件之间施加具体的速度关系的旋转元件和离合器的集合。可以施加称为固定转速关系的一些转速关系，而与任何离合器的状态无关。仅施加固定的关系的齿轮传动装置称为固定的齿轮传动装置。只有当特定离合器完全接合时施加其它的转速关系。选择性地施加转速关系的齿轮传动装置称为可换档的齿轮传动装置。离散传动比变速器具有在输入轴和输出轴之间选择性地施加多个传动比的可换档的齿轮传动装置。

如果一组元件被约束以在所有工况中作为单元而旋转，则这组元件彼此固定地连接。可通过花键连接、焊接、压装、通过共同固体机加工或其它方式固定地连接元件。可以出现固定连接的元件之间转动位移的轻微变化，例如由于冲击或轴柔量（shaft compliance）导致的位移。相反，每当离合器完全接合时，当离合器约束两个元件作为单元旋转时通过离合器选择性地连接所述两个元件并且在至少一些其它工况中所述两个元件以不同的转速自由旋转。离合器包括主动控制的装置（例如液压或电动驱动的离合器）和被动装置（例如单向离合器）。通过选择性地将元件连接至壳体而保持元件不旋转的离合器可以称为制动器。如果一组元件被固定地连接或选择性地连接，则它们被连接。

可换档的齿轮传动装置的传动比可以通过变换接合的离合器而变化。当传动比减小时发生升档，而当传动比增大时发生降档。在换档期间，控制器通常放大至少一个可控离合器的扭矩容量（torque capacity）。当多于一个的可控离合器的状态在换档事件期间必须变化时，这些离合器的相对扭矩容量必须精确同步，以避免使车辆乘客不适的扭矩干扰。与高传动比之间的换档相关联的扭矩干扰最可能使车辆乘客感到不适，这是因为该扭矩干扰通过传动而被放大。如果即开离合器或即离离合器是被动装置，那么避免了在换档期间协调离合器扭矩容量的挑战。

发明内容

公开了一系列变速器。每个变速器包括输入轴、输出轴、多个旋转元件，以及施加指定的固定的和可选择的转速关系的齿轮传动装置和离合器。另外，描述了操作所公开系列的变速器的方法。