用于车辆的变速器的制作方法

本发明涉及一种用于车辆的变速器，更具体的，本发明涉及一种减少换挡能力的变差(包括反向推动效果)的用于车辆的变速器。

背景技术：

类似自动变速器，自动手动变速器通过在车辆行驶时利用致动器的方式来提供自动地换挡，在维持高于自动变速器的动力传递效率的同时可以向驾驶员提供方便性，并且可以有助于提高车辆的燃料效率。

然而，对于基于同步啮合式换挡机构的自动手动变速器而言，在利用致动器(其切换挡位)来执行自动换挡时，必然存在来自发动机的动力断开的时期，因此对导致扭矩减少并且换挡能力下降，这会导致例如车辆在换挡时的反向推动效果。

为了解决这些问题，已经提出了这样的技术：通过提供在发动机与同步啮合式换挡机构之间的行星齿轮组，根据车辆的行驶状态而选择来自发动机的动力传递路径，从而选择性地将来自发动机的动力传递至输出轴。

此外，作为现有技术的另一示例，已经提出了“用于具有自动手动变速器的混合动力电动车辆的动力系”。

然而，该技术需要两个监控器来减小换挡能力的降低，因此会增加变速器的生产成本和重量。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的变速器，其可以减小换挡能力的下降(包括在换挡时的反向推动效果)。

根据本发明的各个方面，提供了一种用于车辆的变速器，其包括：第一输入轴，其持续地接收来自动力源的扭矩；第二输入轴，其通过离合器而选择性地接收来自动力源的扭矩；第一中间轴和第二中间轴，其通过传动齿轮对而分别与第一输入轴和第二输入轴连接；联接装置，其通过对传动齿轮对进行选择而从第一输入轴和第二输入轴向第一中间轴和第二中间轴传递扭矩；单向离合器，其设置在第一中间轴上，使得提供至第一输入轴的扭矩仅从第一输入轴向第一中间轴传递；以及换挡机构，其包括在第一中间轴、第二中间轴和输出轴上的具有不同的传动比的多个换挡齿轮对，并且通过使用同步器来选择对应于车辆速度的换挡齿轮对，来改变并向输出轴输出来自动力源的动力。

单向离合器可以设置在来自第一中间轴上的传动齿轮对的输出传动齿轮的动力传递路径上。

单向离合器可以设置在第一中间轴与将传动齿轮对的输出传动齿轮选择性地联接至第一中间轴的联接装置之间。

传动齿轮对可以包括：第一传动齿轮对，其包括在第一输入轴上的第一输入传动齿轮和在第一中间轴上的第一输出传动齿轮；以及第二传动齿轮对，其包括在第二输入轴上的第二输入传动齿轮和在第二中间轴上的第二输出传动齿轮；并且其中，联接装置可以包括：第一传动联接装置，其选择性地联接第一传动齿轮对；第二传动联接装置，其选择性地联接第二传动齿轮对。

第一传动联接装置可以设置在第一中间轴上并且与第一输出传动齿轮接合，并且第二传动联接装置可以设置在第二中间轴并且与第二输出传动齿轮接合。

换挡齿轮对可以包括：多个辅助换挡齿轮对，其具有不同的传动比并且设置在第一中间轴和输出轴上；以及多个主换挡齿轮对，其具有不同的传动比并且设置在第二中间轴和输出轴上，并且，辅助换挡齿轮对和主换挡齿轮对可以被配置为，使得存在具有相同传动比的换挡齿轮对。

换挡齿轮对可以包括：多个辅助换挡齿轮对，其具有不同的传动比并且设置在第一中间轴和输出轴上；以及多个主换挡齿轮对，其具有不同的传动比并且设置在第二中间轴和输出轴上，并且其中，齿轮 对可以被配置为，使得在第一传动齿轮对的传动比和辅助换挡齿轮对的传动比的合成传动比与第二传动齿轮对的传动比和主换挡齿轮对的合成传动比之间存在相同的合成传动比。

具有相同传动比的换挡齿轮对可以具有在特定传动比以上的传动比。

辅助换挡齿轮对和主换挡齿轮对可以共用输出轴上的输出齿轮。

在换挡至所希望的挡位的过程中，通过离合器的滑动控制以及单向离合器所允许的相对旋转动作，在特定挡位下从发动机传递至输出轴的扭矩平顺地改变，从而防止了换挡时车辆的换挡能力的下降(包括反向推动效果)。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为示意性的示出了根据本发明的实施方案的用于车辆的变速器的整体结构的示意图；

图2A至图2D为示出了通过本发明的用于车辆的变速器从N挡位到1挡位的换挡过程的示意图；

图3A至图3D为示出了通过本发明的用于车辆的变速器从1挡位到2挡位的换挡过程的示意图；

图4为示出了根据本发明的实施方案的具有另一种单向离合器的布置的用于车辆的变速器的整体配置的示意图。

应当了解，所附附图并不必须是按比例绘制的，其呈现了某种程度上经过简化的说明本发明的基本原理的各个特征。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和形状将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部件。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被示出在附图中并描述如下。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种可替选形式、修改形式、等同形式及其他实施方案。

下面，将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。

根据本发明的实施方案的用于车辆的变速器可以包括：第一输入轴INPUT1、第二输入轴INPUT2、第一中间轴CNT1、第二中间轴CNT2、联接器、联接装置、单向离合器OWC以及换挡机构7。

参见图1，具体的，第一输入轴INPUT1在第一端连接至动力源，并且可以通过持续地接收来自动力源的扭矩而旋转。动力源可以是发动机1，而第一输入轴INPUT1通过来自发动机1的扭矩可以持续旋转。

第二输入轴INPUT2在第一端经由离合器C连接至动力源，并且可以通过根据离合器C的接合和释放来选择性地接收来自动力源的扭矩而旋转。

第一输入轴INPUT1和第二输入轴INPUT2可以同轴线地布置，其中，第二输入轴INPUT2可以是中空轴，而第一输入轴INPUT1可以插置在第二输入轴INPUT2中。

利用传动齿轮对，第一中间轴CNT1可以与第一输入轴INPUT1连接。

例如，第一传动齿轮对3可以分别在第一输入轴INPUT1和第一中间轴CNT1上彼此接合，并且可以包括成对的在第一输入轴INPUT1上的第一输入传动齿轮3A以及在第一中间轴CNT1上的第一输出传动齿轮3B。

第一输入传动齿轮3A不能相对于第一输入轴INPUT1旋转，第一输出传动齿轮3B可以相对于第一中间轴CNT1旋转，或者利用单向离合器OWC，第一输出传动齿轮3B可以相对于第一中间轴CNT1旋转，这将在下面进行描述。

第二中间轴CNT2可以由传动齿轮对而与第二输入轴INPUT2连 接。

例如，第二传动齿轮对5可以分别在第二输入轴INPUT2和第二中间轴CNT2上彼此接合，并且可以包括成对的在第二输入轴INPUT2上的第二输入传动齿轮5A以及在第二中间轴CNT2上的第二输出传动齿轮5B。

第二输入传动齿轮5A可以随着第二输入轴INPUT2旋转，并且第二输出传动齿轮5B可以相对于第二中间轴CNT2旋转。

通过对传动齿轮对进行选择，联接装置可以将扭矩从第一输入轴INPUT1传递至第一中间轴CNT1，以及将扭矩从第二输入轴INPUT2传递至第二中间轴CNT2。

例如，联接装置可以包括选择性地联接第一传动齿轮对3的第一传动联接装置ST1以及选择性地联接第二传动齿轮对5的第二传动联接装置ST2。

这就是说，在换挡时，通过在同步之前或之后使用传动联接装置将传动齿轮对联接至相应的中间轴，来自动力源的扭矩可以从形成当前挡位的换挡齿轮对传递至形成所希望的挡位的换挡齿轮对。

为此，在第一中间轴CNT1上可以设置第一传动联接装置ST1，其与第一输出传动齿轮3B接合。此外，在第二中间轴CNT2上可以设置第二传动联接装置ST2，其与第二输出传动齿轮5B接合。

第一传动联接装置ST1可以设置在第一输出传动齿轮3B的第一侧或第二侧，第二传动联接装置ST2也可以设置在第二输出传动齿轮5B的第一侧或第二侧。

例如，第一传动联接装置ST1可以设置在从第一输出传动齿轮3B面向发动机1的第一侧，或者可以设置在从第一输出传动齿轮3B面向换挡机构7的第二侧。

此外，第二传动联接装置ST2可以设置在从第二输出传动齿轮5B面向换挡机构7的第二侧，或者可以设置在从第二输出传动齿轮5B面向发动机1的第一侧。

所有类型的用于连接/断开动力的联接装置(包括同步啮合式同步器、爪型离合器、改进的爪型离合器、干式/湿式离合器、电子/电动干式/湿式磁离合器、联接器、流体联接器以及花键)可以用作第一传动 联接装置ST1和第二传动联接装置ST2。

单向离合器OWC设置在第一中间轴CNT1上，并且使得来自第一输入轴INPUT1的扭矩仅可以从第一输入轴INPUT1传递至第一中间轴CNT1，并且可以防止扭矩从第一中间轴CNT1传递至第一输入轴INPUT1。

例如，参见图1，单向离合器OWC可以设置在来自在第一中间轴CNT1上的传动齿轮对中的输出传动齿轮的动力传递路径上。

例如，对于挡位齿轮(未给出附图标记)(其为第一传动齿轮对3的第一输出传动齿轮3B)和换挡齿轮(未给出附图标记)，单向离合器OWC可以设置在挡位齿轮的中间或者在挡位齿轮与换挡齿轮之间。

作为另一示例，参见图4，单向离合器OWC可以设置在第一中间轴CNT1与将传动齿轮对的输出传动齿轮选择性地联接至第一中间轴CNT1的联接装置之间。

例如，单向离合器OWC可以设置在第一中间轴CNT1与第一传动联接装置ST1之间，该第一传动联接装置将第一输出传动齿轮3B联接至第一中间轴CNT1。

这就是说，当第一输出传动齿轮3B的转速大于第一中间轴CNT1的转速时，第一输出传动齿轮3B迫使第一中间轴CNT1旋转，但是当第一中间轴CNT1的转速大于第一输出传动齿轮3B的转速时，利用单向离合器OWC使得第一输出传动齿轮3B能够相对旋转，从而在第一中间轴CNT1与第一输出传动齿轮3B之间的转速差可以被吸收。

单向离合器OWC可以用作机械地连接或机械地断开动力的构件，但是也可以使用以相同原理工作的机械装置(液压部件或液压-机械复合装置)或者使用电力/电磁力的装置。

接下来，参见图1，换挡机构7可以包括在第一中间轴CNT1和输出轴OUTPUT上的以及第二中间轴CNT2和输出轴OUTPUT上的具有不同的传动比的多个换挡齿轮对，并且可以通过使用同步器来选择对应于车辆速度的换挡齿轮对来改变来自动力源(即，发动机1)的动力，并可以将来自动力源的动力输出至输出轴OUTPUT。

输出轴OUTPUT(其与第一中间轴CNT1和第二中间轴CNT2平行设置)可以与第一输入轴INPUT1和第二输入轴INPUT2同轴线地 布置。此外，尽管在附图中未显示，传递至输出轴OUTPUT的输出可以由另外的齿轮对、行星齿轮组或其他传动元件而在速度上增加或减小，然后再传递至车轮。

换挡机构7的换挡齿轮对可以包括辅助换挡齿轮对和主换挡齿轮对。辅助换挡齿轮对可以向第一中间轴CNT1和输出轴OUTPUT提供不同的传动比，主换挡齿轮对可以向第二中间轴CNT2和输出轴OUTPUT提供不同的传动比。

例如，辅助换挡齿轮对和主换挡齿轮对可以包括具有相同传动比的换挡齿轮对。

具有相同传动比的换挡齿轮对可以具有在特定的传动比中的传动比。如图1所示，在换挡齿轮对中，1挡位至5挡位的辅助换挡齿轮对GS1、GS2、GS3、GS4和GS5的传动比与1挡位至5挡位的主换挡齿轮对GM1、GM2、GM3、GM4和GM5的传动比可以相同。

这就是说，在执行换挡时，在车辆低速行驶的情况下更需要扭矩辅助，所以用于较低挡位的辅助换挡齿轮对和主换挡齿轮对可以被赋予相同的传动比。因此，在换挡时能够基于辅助换挡齿轮对的挡位确定对哪个挡位应用扭矩辅助。

例如，如图1所示，在6挡位变速器中，当主换挡齿轮对形成六个挡位而辅助换挡齿轮对形成五个挡位时，扭矩辅助可以在全部挡位上实现。

然而，尽管在图中未示出，当主换挡齿轮对形成六个挡位而辅助换挡齿轮对形成四个挡位时，扭矩辅助仅可以在从1挡位至5挡位的换挡中实现。

此外，当主换挡齿轮对形成六个挡位而辅助换挡齿轮对形成两个挡位时，扭矩辅助仅可以在从1挡位至3挡位的换挡中实现。

此外，在本发明中，辅助换挡齿轮对和主换挡齿轮对可以共用输出轴OUTPUT上的输出齿轮。

例如，1挡位、2挡位、3挡位、4挡位和5挡位的辅助换挡齿轮对GS1、GS2、GS3、GS4和GS5可以在第一中间轴CNT1和输出轴OUTPUT上彼此接合，1挡位、2挡位、3挡位、4挡位、5挡位和6挡位的主换挡齿轮对GM1、GM2、GM3、GM4、GM5和GM6可以在 第二中间轴CNT2和输出轴OUTPUT上彼此接合。通过共用输出轴OUTPUT上的输出齿轮，第一中间轴CNT1上的1挡位至5挡位辅助换挡输入齿轮以及第二中间轴CNT2上的1挡位至5挡位主换挡输入齿轮可以形成辅助换挡齿轮对GS1、GS2、GS3、GS4和GS5以及主换挡齿轮对GM1、GM2、GM3、GM4和GM5。

用于选择辅助换挡齿轮对和主换挡齿轮对的同步器分别可以设置在第一中间轴CNT1和第二中间轴CNT2上。

例如，辅助换挡1和2挡位同步器SS1&2可以设置在用于辅助换挡的辅助换挡1挡位和2挡位输入齿轮之间，辅助换挡3和4挡位同步器SS3&4可以设置在辅助换挡3挡位和4挡位输入齿轮之间，辅助换挡5挡位同步器SS5可以设置在辅助换挡5挡位输入齿轮的一侧。

此外，主换挡1和2挡位同步器SM1&2可以设置在用于主换挡的主换挡1挡位和2挡位输入齿轮之间，主换挡3和4挡位同步器SM3&4可以设置在主换挡3挡位和4挡位输入齿轮之间，主换挡5和6挡位同步器SM5&6可以设置在主换挡5挡位和6挡位输入齿轮之间。

在本发明中，辅助换挡齿轮对和主换挡齿轮对的传动比可以相同，辅助换挡齿轮对和主换挡齿轮对的传动比也可以不同，而从辅助换挡齿轮对传递至输出轴OUTPUT的合成传动比与从主换挡齿轮对传递至输出轴OUTPUT的合成传动比相同。

例如，齿轮对可以配置为：使得在第一传动齿轮对3的传动比和辅助换挡齿轮对的传动比的合成传动比与第二传动齿轮对5的传动比和主换挡齿轮对的合成传动比之间存在相同的合成传动比。

既是，换挡齿轮对可以被配置为：通过将第一传动齿轮对3的传动比乘以辅助换挡齿轮对中的任意一个的传动比所获得的合成传动比与通过将第二传动齿轮对5的传动比乘以主换挡齿轮对中的任意一个的传动比所获得的合成传动比相同。

下面描述本发明的操作过程和效果。

参考图2A至图2D来描述用于低速的从N挡(空挡)至1挡的换挡过程。

在车辆启动时，第一输入轴INPUT1直接地连接至发动机1，从而第一输入传动齿轮对3随第一输入轴INPUT1旋转。

在该状态下，变速器中全部的联接装置设置为空挡状态，因此，无论离合器C是否接合，都没有负载施加至运转的发动机1。

当开始换挡至1挡时，如图2A所示，在离合器C接合之前，第二传动齿轮对5的第二输出传动齿轮5B由第二传动联接装置ST2联接至第二中间轴CNT2，并且主换挡1挡位输入齿轮通过主换挡1和2挡位同步器SM1&2而联接至第二中间轴CNT2。

在该状态下，随着离合器C的缓慢的接合，如图2B所示，来自发动机1的扭矩开始经由第二输入轴INPUT2而被传递，从而动力经由第二传动齿轮对5传递至第二中间轴CNT2，利用主换挡1挡位换挡齿轮对GM1车辆可以在1挡位行驶。

之后，如图2C所示，第一传动齿轮对3的第一输出传动齿轮3B由第一传动联接装置ST1联接至第一中间轴CNT1，并且辅助换挡1挡位输入齿轮由辅助换挡1和2挡位同步器SS1&2联接至第一中间轴CNT1。

也就是说，如图2B所示，当车辆在1挡位行驶时，第一输入轴INPUT1和第二输入轴INPUT2以相同的转速旋转，此时，第一传动齿轮对3和第二传动齿轮对5形成相同的传动比，并且主换挡1挡位换挡齿轮对GM1和辅助换挡1挡位换挡齿轮对GS1也形成相同的传动比。

因此，不仅是第一传动齿轮对3和第二传动齿轮对5，主换挡1挡位换挡齿轮对GM1和辅助换挡1挡位换挡齿轮对GS1也在以其同步的转速旋转，使得相应的联接装置或同步器可以安全地联接而不会产生联接噪声或者不会损坏第一传动齿轮对3和辅助换挡1挡位换挡齿轮对GS1。

接下来，在图2D中，第二传动联接装置ST2从第二传动齿轮对5脱开，主换挡1和2挡位同步器SM1&2从主换挡1挡位换挡齿轮对GM1脱开。然而，尽管第二传动齿轮对5与主换挡1挡位换挡齿轮对GM1脱开，第一输入轴INPUT1仍然直接地连接发动机1，使得来自发动机1的扭矩经由第一传动齿轮对3、第一中间轴CNT1和辅助换挡1挡位换挡齿轮对GS1持续传递至输出轴OUTPUT，因此，车辆可以继续在1挡位向前行驶。

之后，即使离合器C不接合(释放)，经由直接地连接至发动机1的第一输入轴INPUT1传递的来自发动机1的扭矩经由第一中间轴CNT1继续传递至输出轴OUTPUT，从而可以保持1挡位。

接下来，参考图3A至图3D来描述从1挡位至2挡位的换挡过程。

如图3A所示，当开始从1挡位换挡至2挡位时，随着离合器C释放，第二传动齿轮对5的第二输出传动齿轮5B由第二传动联接装置ST2联接至第二中间轴CNT2。

在该状态下，随着离合器C的缓慢的接合，如图3B所示，来自发动机1的扭矩开始经由第二输入轴INPUT2传递，从而动力经由第二传动齿轮对5传递至第二中间轴CNT2，利用主换挡2挡位换挡齿轮对GM2车辆可以在2挡位行驶。

在该情况下，在离合器C接合之前，第一传动齿轮对3与辅助换挡1挡位换挡齿轮对GS1接合，车辆在1挡位行驶，但是在离合器C接合之后，利用第二换挡齿轮对5和主换挡2挡位换挡齿轮对GM2，形成到2挡位的换挡。

然而，由于辅助换挡1挡位换挡齿轮对GS1与主换挡2挡位换挡齿轮对GM2之间的传动比差所导致的第一中间轴CNT1与第一输入轴INPUT1之间的转速差(其中，第一中间轴CNT1以高于第一输入轴INPUT1的转速旋转)是被允许的并且这种转速差由单向离合器OWC吸收，使得来自发动机的扭矩不会从第一中间轴CNT1传递至第一输入轴INPUT1。

因此，在从1挡位至2挡位的换挡过程中，利用离合器C的滑动接合控制以及单向离合器OWC所允许的相对旋转，从第一中间轴CNT1到输出轴OUTPUT的动力流从第二中间轴CNT2平顺地变化至输出轴OUTPUT，从而防止了换挡时车辆的换挡能力的下降(包括反向推动效果)。

之后，如图3C所示，第一传动齿轮对3的第一输出传动齿轮3B由第一传动联接装置ST1联接至第一中间轴CNT1。

这就是说，如图3B所示，当车辆在2挡位行驶时，第一输入轴INPUT1和第二输入轴INPUT2以相同的转速旋转，此时，第一传动齿轮对3和第二传动齿轮对5形成相同的传动比，并且主换挡2挡位换 挡齿轮对GM2和辅助换挡2挡位换挡齿轮对GS2也形成相同的传动比。

因此，不仅是第一传动齿轮对3和第二传动齿轮对5，主换挡2挡位换挡齿轮对GM2和辅助换挡2挡位换挡齿轮对GS2也在其同步的转速下旋转，使得相应的联接装置或同步器可以安全地联接而不会产生联接噪声或者不会损坏第一传动齿轮对3和辅助换挡2挡位换挡齿轮对GS2。

接下来，在图3D中，第二传动联接装置ST2从第二传动齿轮对5脱开，主换挡1和2挡位同步器SM1&2从主换挡2挡位换挡齿轮对GM2脱开。然而，尽管第二传动齿轮对5与主换挡2挡位换挡齿轮对GM2脱开，第一输入轴INPUT1仍然直接地连接至发动机1，使得来自发动机1的扭矩经由第一传动齿轮对3、第一中间轴CNT1和辅助换挡2挡位换挡齿轮对GS2继续传递至输出轴OUTPUT，因此，车辆可以继续在2挡位向前行驶。

之后，即使离合器C不接合，通过直接连接至发动机1的第一输入轴INPUT1传递的来自发动机1的扭矩继续通过第一中间轴CNT1传递至输出轴OUTPUT，从而可以维持2挡位。

此外，在上述的换挡过程中也可以实现其他挡位。

如上所述，根据本发明，在换挡至所希望的挡位的过程中，通过离合器的滑动接合控制以及单向离合器OWC所允许的相对旋转行为，在特定挡位下传递至输出轴OUTPUT的来自发动机1的扭矩平顺地变化至到输出轴OUTPUT，从而防止了换挡时车辆的换挡能力的下降(包括反向推动效果)。

尽管出于说明的目的已描述了本发明的示例性实施方案，但是本领域一般技术人员将意识到，各种修改形式、增加形式和替代形式都是可行的，并不脱离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”是用于参考图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发 明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够利用并实现本发明的各种示例性实施方案及其各种可替选形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式来限定。