雙變速器單元的混合式離合器和低損耗地傳遞轉(zhuǎn)矩的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的雙變速器單元的混合式離合器以及涉及一種雙變速器單元、一種用于借助于混合式離合器以能變化的傳動(dòng)比低損耗地傳遞轉(zhuǎn)矩的方法，以及涉及一種尤其用于機(jī)動(dòng)車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系。
【背景技術(shù)】
[0002]從現(xiàn)有技術(shù)中已知不同配置的離合器換擋變速器，然而所述不同配置的離合器換擋變速器全部具有缺點(diǎn)。離合器換擋變速器或者具有高的消耗，例如在液力變矩器或皮帶傳動(dòng)裝置中具有高的消耗，或者尤其在干式摩擦離合器中具有不利的行駛動(dòng)態(tài)或高的磨損。在此，已知的變速器是具有無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或并聯(lián)換擋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的有級(jí)自動(dòng)變速器。已知的實(shí)例例如在DE 10 2008 0265 15 A1、US 2005 164,827 A1 和DE 10 2006 036 846 A1中已知。此外，已知的系統(tǒng)具有需要極其大量結(jié)構(gòu)空間的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述內(nèi)容，本發(fā)明提出如下目的:至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)中已知的缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明提出一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的雙變速器單元的混合式離合器，所述混合式離合器至少具有如下部件:輸入軸；第一輸出軸；第二輸出軸；具有至少一個(gè)壓板和至少一個(gè)相對(duì)應(yīng)的摩擦盤(pán)的至少一個(gè)摩擦組件，在壓緊的狀態(tài)下經(jīng)由所述摩擦組件能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩從所述輸入軸傳遞到所述第一輸出軸上；和無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，經(jīng)由所述無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩從所述輸入軸傳遞到所述第二輸出軸上，其中至少一個(gè)所述摩擦組件和至少一個(gè)所述無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并聯(lián)，其有利的實(shí)施方式在下文中示出。權(quán)利要求的特征能夠以任意的技術(shù)上有意義的方式和方法組合，其中對(duì)此也能夠考慮來(lái)自下面描述的闡述內(nèi)容以及附圖中的特征，所述描述和附圖包括本發(fā)明的補(bǔ)充的設(shè)計(jì)方案。
[0004]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)的雙變速器單元的混合式離合器，所述混合式離合器具有如下部件:
[0005]-輸入軸；
[0006]-第一輸出軸；
[0007]-第二輸出軸；
[0008]-具有至少一個(gè)壓板和至少一個(gè)相對(duì)應(yīng)的摩擦盤(pán)的至少一個(gè)摩擦組件，經(jīng)由所述摩擦組件在壓緊的狀態(tài)下能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩從輸入軸傳遞到第一輸出軸上；和
[0009]-無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，經(jīng)由所述無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩從所述輸入軸傳遞到所述第二輸出軸上，
[0010]其中至少一個(gè)摩擦組件和至少一個(gè)無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并聯(lián)。
[0011]在此提出的混合式離合器一方面具有至少一個(gè)、例如常規(guī)的摩擦組件并且另一方面具有無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。這種無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特征在于:相反于具有固定的傳動(dòng)級(jí)的換擋變速器實(shí)現(xiàn)連續(xù)可變的轉(zhuǎn)速傳遞和轉(zhuǎn)矩傳遞。在此，在一般情況下還總是提及傳動(dòng)比，即使其為減速比時(shí)也如此。已知的無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)例如是具有錐形盤(pán)的皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、錐形環(huán)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或錐環(huán)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(具有X個(gè)錐)。
[0012]摩擦式離合器構(gòu)建用于:將轉(zhuǎn)矩可松開(kāi)地從從動(dòng)軸傳遞到動(dòng)力傳動(dòng)系上并且反之亦然。這經(jīng)由至少一個(gè)摩擦組件從輸入軸到第一輸出軸上實(shí)現(xiàn)，所述摩擦組件具有可軸向移動(dòng)的、通常與輸入軸抗轉(zhuǎn)動(dòng)的壓板，所述壓板能夠相對(duì)于至少一個(gè)相對(duì)應(yīng)的摩擦盤(pán)壓緊。由于壓緊力，在摩擦面之上得到摩擦力，所述摩擦力與摩擦面的平均半徑相乘得到可傳遞的轉(zhuǎn)矩。無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在此連接在輸入軸和第二輸出軸之間，使得轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩能夠以可變化的傳動(dòng)比從輸入軸傳遞到第二輸出軸上并且反之亦然。優(yōu)選地，能夠調(diào)節(jié)大約1:1的傳動(dòng)比(轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩在輸入軸和輸出軸中在技術(shù)上是相同的)，優(yōu)選為0.5和2之間、尤其優(yōu)選為0.66和1.33之間。
[0013]在此提出的混合式離合器具有如下優(yōu)點(diǎn):借助于無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠在無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)選與輸入軸處于抗轉(zhuǎn)動(dòng)連接的輸入端處設(shè)定期望的轉(zhuǎn)速，并且借助于無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的無(wú)級(jí)的傳動(dòng)比而與此無(wú)關(guān)地在第二輸出軸處設(shè)定另一轉(zhuǎn)速。在此無(wú)關(guān)地當(dāng)然表示:輸入端和第二輸出軸的轉(zhuǎn)速與無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的所設(shè)定的傳動(dòng)比相關(guān)，但是可獨(dú)立地選擇傳動(dòng)比的設(shè)定。
[0014]尤其優(yōu)選的是:能夠交替地接入至少一個(gè)摩擦組件和無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。這就是說(shuō)，能夠在第一狀態(tài)下單獨(dú)地經(jīng)由無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩，并且在第二狀態(tài)下能夠經(jīng)由至少一個(gè)摩擦組件引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)矩的主要份額，優(yōu)選在第二狀態(tài)下在沒(méi)有經(jīng)由無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)的情況下或在經(jīng)由無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)小的情況下進(jìn)行引導(dǎo)。
[0015]在下面的實(shí)例中示出混合式離合器的有效的接通方式。在此，第一輸出軸抗轉(zhuǎn)動(dòng)地與所連接的換擋變速器的第一傳動(dòng)擋位連接。第二輸出軸與所連接的換擋變速器的第二傳動(dòng)擋位連接。輸入軸與驅(qū)動(dòng)單元、例如電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)的從動(dòng)軸抗轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸經(jīng)由換擋變速器和混合式離合器與從動(dòng)軸連接，使得其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩能夠以調(diào)節(jié)傳動(dòng)比的方式傳動(dòng)。首先，例如處于靜止的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)軸與旋轉(zhuǎn)的且加載轉(zhuǎn)矩的從動(dòng)軸經(jīng)由至少一個(gè)摩擦組件以滑動(dòng)的方式、例如摩擦地置于期望的轉(zhuǎn)速上(在例如行駛中的機(jī)動(dòng)車(chē)中)。如果現(xiàn)在例如期望從第一傳動(dòng)擋位切換到第二傳動(dòng)擋位上(例如在機(jī)動(dòng)車(chē)加速時(shí))，那么將無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端調(diào)節(jié)到第一輸出軸的當(dāng)前的轉(zhuǎn)速上或者通過(guò)抗轉(zhuǎn)動(dòng)的連接調(diào)節(jié)，而第二輸出軸的轉(zhuǎn)速匹配于第二傳動(dòng)擋位的所需要的轉(zhuǎn)速上。在第一傳動(dòng)擋位和第二傳動(dòng)擋位之間的換擋比為2的情況下，于是例如第二輸出軸的轉(zhuǎn)速僅為輸入軸的轉(zhuǎn)速的一半大。經(jīng)由無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)定該轉(zhuǎn)速減速比。于是，經(jīng)由無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩并且分開(kāi)至少一個(gè)摩擦組件，使得轉(zhuǎn)矩現(xiàn)在經(jīng)過(guò)第二輸出軸。如果轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)現(xiàn)在又傳遞到第三傳動(dòng)擋位(與第一輸出軸抗轉(zhuǎn)動(dòng))上或第一傳動(dòng)擋位上，那么借助于無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將輸入軸處的轉(zhuǎn)速設(shè)定到對(duì)于第一或第三傳動(dòng)擋位的第一輸出軸的期望的轉(zhuǎn)速上。因此，至少一個(gè)摩擦組件在擋位之間切換時(shí)以(幾乎為)零的相對(duì)速度連接，使得將磨損保持得極其小。優(yōu)選地，相對(duì)速度小于100轉(zhuǎn)每分鐘[U/min]，尤其優(yōu)選小于50轉(zhuǎn)每分鐘。
[0016]根據(jù)另一有利的實(shí)施方式，無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠可松開(kāi)地與輸入軸和/或第二輸出軸連接，其中在連接的狀態(tài)下能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩從輸入軸傳遞到第二輸出軸上。
[0017]在該有利的實(shí)施方式中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)附加地具有無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端和輸入軸之間的分開(kāi)點(diǎn)，經(jīng)由所述分開(kāi)點(diǎn)能夠?qū)o(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)從轉(zhuǎn)矩流分開(kāi)。由此，明顯地提高轉(zhuǎn)矩傳遞的效率。在有利的運(yùn)行方式中，每當(dāng)期望將轉(zhuǎn)矩傳遞到第一輸出軸上或借助于第一輸出軸傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，借助于無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分開(kāi)所述傳遞。
[0018]根據(jù)混合式離合器的另一有利的實(shí)施方式，無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)借助于轉(zhuǎn)速固定的離合器、尤其借助于爪式離合器或借助于彈性體離合器能夠與輸入軸和/或第二輸出軸連接。
[0019]在該有利的實(shí)施方式中，設(shè)有轉(zhuǎn)速固定的連接機(jī)構(gòu)，借助于所述連接能夠?qū)⑤斎胼S與第二輸出軸連接。當(dāng)將無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比設(shè)定為1: 1、即輸入軸和第二輸出軸之間的轉(zhuǎn)速相同時(shí)，使用所述連接機(jī)構(gòu)。因此，能夠使用具有例如爪式離合器或(用于減震的)彈性體離合器的可靠的且(幾乎)無(wú)磨損的力矩傳遞的轉(zhuǎn)速固定的連接機(jī)構(gòu)。于是尤其優(yōu)選的是:將無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)從轉(zhuǎn)矩流中取出。因此，明顯地提高混合式離合器的效率。
[0020]根據(jù)混合式離合器的另一有利的實(shí)施方式，無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是所謂的無(wú)級(jí)的斜球式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0021]無(wú)級(jí)的斜球式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)側(cè)輪，所述側(cè)輪分別與輸入端和輸出端連接或能夠連接。軸向地在側(cè)輪之間的中央設(shè)有多個(gè)行星球，軸向在兩側(cè)各兩個(gè)調(diào)節(jié)滾動(dòng)體、通常為球在所述行星球上運(yùn)行并且設(shè)置在相應(yīng)的行星球和側(cè)輪之間。調(diào)節(jié)滾動(dòng)體保持在調(diào)節(jié)柵中并且借助于調(diào)節(jié)柵總是穿過(guò)相應(yīng)的行星球和與側(cè)輪的接觸部位的中點(diǎn)設(shè)置在共同的軸、調(diào)節(jié)軸上。所述調(diào)節(jié)軸在此能夠通過(guò)相應(yīng)的行星球圍繞平行于無(wú)級(jí)的斜球式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸線的軸線傾斜。由此，側(cè)輪上的接觸部位分別彼此相反地徑向移位。因此，在調(diào)節(jié)柵的傾斜的姿態(tài)中進(jìn)而在調(diào)節(jié)軸的傾斜的姿態(tài)中，這兩個(gè)側(cè)輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩傳遞的有效直徑是不同的。中央地設(shè)有軸向設(shè)置的且可軸向移動(dòng)的傳動(dòng)比調(diào)節(jié)器，所述傳動(dòng)比調(diào)節(jié)器接合到調(diào)節(jié)柵中并且引起調(diào)節(jié)柵的傾斜。如果調(diào)節(jié)柵水平地或平行于混合式離合器的旋轉(zhuǎn)軸線定向，那么傳動(dòng)比為1:1并且調(diào)節(jié)柵傾斜，使得實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的增大和轉(zhuǎn)矩的減小或者反之。因此，借助無(wú)級(jí)的斜球式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠改變大約1:1的傳動(dòng)比的設(shè)定，即可變小和變大，優(yōu)選為0.5和2之間、尤其優(yōu)選為0.66和1.33之間。無(wú)級(jí)的斜球式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:該無(wú)級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有尤其小的結(jié)構(gòu)空間需求并且?guī)缀醪淮笥诤?jiǎn)單的摩擦組件，或者其大小與由多個(gè)摩擦盤(pán)和片構(gòu)成的摩擦組件類(lèi)似。尤其優(yōu)選的是，無(wú)級(jí)的斜球式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與至少一個(gè)摩擦組件同心地軸向重疊地設(shè)