[发明专利]通过主动发动机转速控制实现可选择的单向离合器或机械二极管的接合

说明书

技术领域

本发明涉及具有可选择的单向离合器的变速器。

背景技术

该部分的综述只是提供了与本发明相关的背景信息，并不构成现有技术。

本发明涉及车辆动力系内的具有可选择的单向离合器的变速器，该单向离合器用于选择性地将扭矩从输入部件传输到输出部件。一种潜在实施方案包括可选择的单向离合器，与旋转输入离合器组合使用，所述旋转输入离合器打滑以在前进和倒车方向上接合。离合器接合可以通过多种已知的方法完成。在摩擦离合器接合结构中，所述变速器内的一个或多个离合器打滑并且逐渐接合，以便逐渐将来自所述发动机的扭矩传输到所述变速器用于启动。在无摩擦离合器接合结构中，离合器接合在没有离合器打滑的情况下进行，这就要求在接合发生之前需要使离合器同步。

变速器以多种变速器档位状态之一工作，限定了施加在所述输出部件上的扭矩的方向，和描述施加在所述输入部件的扭矩和所述输出部件上的扭矩的关系的传动比。示例性的变速器，包括八个传动档位，包括六个前进档，一个倒车档，和一个空档档位。

一种装配自动变速器的车辆动力系可以包括位于所述发动机和变速器之间的变矩器。在替代方案中，可以将飞轮和隔离器结构用在所述发动机和变速器之间。某些自动变速器包括低速/倒车制动离合器和单向离合器，以便当输入离合器打滑时沿正向和反向提供反扭矩，从而在没有变矩器的情况下启动所述车辆。

单向离合器被用于多种用途，以便将来自第一可旋转传动部件或输入部件如输入座圈或第一连结板的动力，选择性输入到第二独立的从动部件或输出部件，如输出座圈或第二连结板。在使用时，当所述传动部件相对从动部件沿一个第一方向旋转时所述离合器传输扭矩。当所述传动部件相对从动部件的相对旋转方向是沿相反的或第二方向时，所述离合器会释放或使传动部件与从动部件分离。一旦释放，所述传动部件即可沿所述第二相反的方向相对所述从动部件自由旋转。在该模式下，所述单向离合器是自由的以超速或超越。超越使得所述车辆能够以惯性滑行运动方式行进，所述传动系与所述发动机分离，以便消除与所述传动系旋转所述发动机相关的损失。

发动机制动是一种操作，借此减少输送到所述传动部件的扭矩，维持所述传动部件和从动部件之间的连结连接，并通过该连接传递在所施加的动力以及发动机中的泵送力减小的情况下由旋转发动机而产生的反扭矩，从而减慢了从动部件。单向离合器的超越使所述传动部件和所述从动部件分离，与发动机制动操作不一致。在装配有按上文所述方式工作的单向离合器的发动机中的发动机制动需要额外部件，例如，额外的离合器，以便选择性地将所述传动部件与所述从动部件连结，以便完成发动机制动。

在示例性的前轮驱动、六速自动车辆变速器的、采用三个齿轮组和五个扭矩传输部件（离合器）结构，所述离合器之一，以下被称作低速和倒车离合器，仅被用于手动低速和倒车。在所述前进模式的第一档时，所述低速和倒车离合器是分离的。所述低速和倒车离合器的输入和输出部件之间没有相对运动，因为作用在所述低速和倒车离合器的输入部件所连接的单向离合器上的反扭矩阻止了旋转。不过，在所有其他前进档上，驱动模式的第二至第六档，因为应用了所述变速器中的一个或多个其他离合器，所以没有反扭矩作用在所述单向离合器上。因此，所述单向离合器超越并且在所述低速和倒车离合器部件之间存在相对运动。所述低速和倒车离合器输入和输出部件之间的相对转速随着每一次后续的档位变化而增加。

正如熟悉本领域的技术人员所公知的，分离的多片离合器，根据各种条件，当所述输入和输出部件之间存在相对运动时会产生阻力。分离的多片离合器的一个特征是，随着所述输入和输出部件之间的相对转速的增加，通常伴随着阻力增加或旋转损失增加。这种旋转损失导致了燃油经济性降低。由于所述低速和倒车离合器在所述的具有这种特定齿轮组和离合器结构的示例性六速自动变速器的所有前进档上是分离的，并且大部分变速器工作模式处于前进传动比，所述变速器的可观数量的总的旋转损失可归因于所述分离的低速和倒车离合器上的阻力。

一种可选择的单向离合器（SOWC）的基本工作方式方面类似于单向离合器。不过，根据其设计细节，SOWC能够在一个或两个旋转方向上在传动和从动部件之间产生机械连接。另外，根据其设计，SOWC能够在一个或两个旋转方向上超速。一般，SOWC包括一个可外部操纵的选择机构，从而，当移动到第二，甚至可能是第三个位置时，控制所述装置的工作模式。一种代替了如上文所述的单向离合器和低速和倒车离合器结构的SOWC降低了所述变速器的零件复杂性，降低了所述变速器的重量和成本，并且减少了总的旋转损失。