專利名稱：傳動(dòng)裝置和用于控制及調(diào)節(jié)傳動(dòng)裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分詳細(xì)定義類型的傳動(dòng)裝置，本發(fā)明還涉及一種具有權(quán)利要求13前序部分所述特征的用于控制及調(diào)節(jié)傳動(dòng)裝置的方法以及一種按權(quán)利要求17前序部分詳細(xì)定義類型的汽車傳動(dòng)系。
背景技術(shù)：
在實(shí)踐中公知的汽車上，驅(qū)動(dòng)裝置和從動(dòng)裝置之間設(shè)置傳動(dòng)裝置，以便能夠進(jìn)行不同范圍的運(yùn)行，如前進(jìn)、倒車以及慣性和牽引行駛。在此方面，驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)力矩在前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上輸送到前橋上，在后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上輸送到后橋上，而在具有不同和固定調(diào)整分配率的全輪驅(qū)動(dòng)汽車上則輸送到全輪驅(qū)動(dòng)汽車的兩個(gè)或者多個(gè)傳動(dòng)汽車軸上。
在這種汽車上，發(fā)動(dòng)機(jī)和可傳動(dòng)的汽車軸之間設(shè)置主變速器，借助于其可產(chǎn)生不同的傳動(dòng)比。由此可以考慮作為內(nèi)燃機(jī)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)裝置如何在轉(zhuǎn)速上施展其扭矩或功率的方式。這種主變速器作為變速器、分級(jí)自動(dòng)變速器或者也作為無級(jí)自動(dòng)變速器構(gòu)成。
為了能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)裝置輸出的扭矩分配到汽車縱向上多個(gè)可傳動(dòng)的汽車軸上，上述主變速器后面在傳動(dòng)系的能流上連接傳動(dòng)裝置或縱向分配變速器，它們在結(jié)構(gòu)上可以作為單獨(dú)的結(jié)構(gòu)單元、與主變速器一體化或者作為主變速器上的所謂懸掛聯(lián)機(jī)解決方案構(gòu)成。
此外，也可以將輸送到可傳動(dòng)汽車軸的傳動(dòng)力矩分配在該汽車軸的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪之間，從而可傳動(dòng)汽車軸的驅(qū)動(dòng)車輪可以利用不同的轉(zhuǎn)速彼此獨(dú)立與左或右行車道的不同行程長度相應(yīng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，由此傳動(dòng)力矩可以對稱并因此無偏轉(zhuǎn)力矩分配到兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪上。
實(shí)踐上傳統(tǒng)使用的差速器結(jié)構(gòu)有所謂的錐齒輪差速器、行星齒輪結(jié)構(gòu)的圓柱齒輪差速器或者也有蝸輪差速器。特別是圓柱齒輪差速器由于可以不對稱分配力矩大多作為縱向差速器使用。錐齒輪差速器一般在汽車標(biāo)準(zhǔn)上用于橫向平衡。蝸輪差速器既用于縱向分配也用于橫向分配。
然而與這兩種優(yōu)點(diǎn)相對存在的缺點(diǎn)是，汽車軸的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪或兩個(gè)或者多個(gè)傳動(dòng)軸可傳遞到路面上的牽引力由于差速器的平衡作用分別取決于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪或傳動(dòng)軸可傳遞的較小或最小傳動(dòng)力矩。這意味著，如果一個(gè)例如處于光滑冰面上的驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，那么輸送到其他驅(qū)動(dòng)車輪的力矩不會(huì)高于該旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)車輪，即使它處于粗糙路面上。在這種行駛狀態(tài)下，汽車由于差速器可以在一個(gè)差速器的兩個(gè)從動(dòng)軸之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差的平衡作用具有缺點(diǎn)地不能開動(dòng)。
因此實(shí)踐上向此過渡，即差速器的平衡運(yùn)動(dòng)在存在臨界行駛狀態(tài)的情況下通過適當(dāng)?shù)拇胧┘右宰柚?。這一點(diǎn)例如可通過手動(dòng)或者自動(dòng)利用機(jī)械、磁性、氣動(dòng)或者液壓裝置加以激活并在本身公知的差速鎖止機(jī)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)，該機(jī)構(gòu)通過鎖住差速器100％地停止任何平衡運(yùn)動(dòng)。
WO 02/09966A1公開一種四輪驅(qū)動(dòng)汽車的變速器，其中，輸入軸與行星齒輪組連接。行星齒輪組在這里作為三軸行星齒輪組構(gòu)成，其中，內(nèi)齒圈與輸入軸、太陽輪與第一從動(dòng)軸和行星架與行星齒輪系以及變速器的另一從動(dòng)軸作用連接。行星齒輪系具有三個(gè)太陽輪和三個(gè)分別與一個(gè)太陽輪連接的行星齒輪，它們相互一體化構(gòu)成并具有一個(gè)共用的行星架。行星齒輪系的行星架和行星齒輪系的太陽輪各自與一個(gè)制動(dòng)器作用連接，其中，制動(dòng)器與動(dòng)力源連接和彼此獨(dú)立驅(qū)動(dòng)并由電子控制裝置進(jìn)行控制。與電子控制裝置連接大量的傳感器，其信號(hào)由電子控制裝置接收并轉(zhuǎn)換成兩個(gè)離合器的相應(yīng)控制信號(hào)。在取決于兩個(gè)離合器控制的情況下，調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速以及輸送到前橋上的扭矩和行星齒輪系的輸出轉(zhuǎn)速以及輸送到后橋上的扭矩。
然而從現(xiàn)有技術(shù)中公開的這種全輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于，扭矩的可變分配只能有條件地進(jìn)行，而且它們的結(jié)構(gòu)開支很高。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜該全輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的外部尺寸很大，導(dǎo)致占用很大的結(jié)構(gòu)空間。此外，這種公開的全輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有缺點(diǎn)的特征在于很高的自重以及很高的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于，提供一種用于汽車傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)簡單以及可低成本制造的傳動(dòng)裝置以及一種用于控制傳動(dòng)裝置的方法，利用它們可以在兩個(gè)從動(dòng)軸之間根據(jù)需要改變傳動(dòng)力矩的分配率。
依據(jù)本發(fā)明該目的利用具有權(quán)利要求1特征的傳動(dòng)裝置、具有權(quán)利要求13特征用于控制和調(diào)節(jié)傳動(dòng)裝置的方法和具有權(quán)利要求17特征的傳動(dòng)系得以實(shí)現(xiàn)。
依據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置用于將傳動(dòng)力矩分配到至少兩個(gè)從動(dòng)軸上，具有至少兩個(gè)至少三軸的行星齒輪組，其中，行星齒輪組的各自第一軸與傳動(dòng)軸連接，而行星齒輪組的各自第二軸為從動(dòng)軸，利用該傳動(dòng)裝置可根據(jù)需要和取決于運(yùn)行狀態(tài)將傳動(dòng)力矩在汽車的多個(gè)可傳動(dòng)汽車軸之間或在一個(gè)可傳動(dòng)汽車軸的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪之間進(jìn)行可變分配。為此變速器結(jié)構(gòu)簡單并可低成本制造。
這一點(diǎn)由此得以實(shí)現(xiàn)，即行星齒輪組的第三軸與制動(dòng)器作用連接，其中，傳動(dòng)力矩在兩個(gè)從動(dòng)軸之間的分配率在取決于制動(dòng)器傳遞能力的情況下可以變化。
利用依據(jù)本發(fā)明的用于控制和調(diào)節(jié)上述依據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置的方法與從實(shí)踐中公知的全輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比降低了功率損耗，其中，傳動(dòng)力矩可以通過摩擦連接的控制部件可變地分配在多個(gè)可傳動(dòng)的汽車軸之間或一個(gè)可傳動(dòng)汽車軸的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪之間。為此，為將驅(qū)動(dòng)裝置的輸出力矩在傳動(dòng)裝置的兩個(gè)從動(dòng)軸之間進(jìn)行分配，所述兩個(gè)從動(dòng)軸選擇性地可與汽車的各自一個(gè)可傳動(dòng)汽車軸或與一個(gè)可傳動(dòng)汽車軸的各自一個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪連接，對兩個(gè)制動(dòng)器的傳遞能力這樣進(jìn)行調(diào)整，使一個(gè)制動(dòng)器關(guān)閉并使另一個(gè)制動(dòng)器的傳遞能力在下極限值和與該制動(dòng)器關(guān)閉狀態(tài)相應(yīng)的上極限值之間變化。
利用依據(jù)本發(fā)明的方法，傳動(dòng)力矩或扭矩可以在依據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置的兩個(gè)從動(dòng)軸之間無級(jí)得變化分配，其中，兩個(gè)制動(dòng)器的各自一個(gè)保持在無損耗的關(guān)閉狀態(tài)下，而另一個(gè)制動(dòng)器為將傳動(dòng)力矩分配在兩個(gè)從動(dòng)軸之間而在打開狀態(tài)下滑動(dòng)或者在關(guān)閉狀態(tài)下運(yùn)行。
在依據(jù)權(quán)利要求17所述特征的依據(jù)本發(fā)明的汽車傳動(dòng)系中，通過將依據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置安裝在兩個(gè)可傳動(dòng)汽車軸之間的縱向傳動(dòng)系上和/或一個(gè)可傳動(dòng)汽車軸的橫向傳動(dòng)系上，在汽車縱向上和/或汽車橫向上分配傳動(dòng)力矩存在這種可能性，即傳動(dòng)力矩可以根據(jù)需要并且取決于運(yùn)行狀態(tài)而分配在多個(gè)可傳動(dòng)汽車軸之間和/或一個(gè)可傳動(dòng)汽車軸的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪之間。


本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和具有優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步構(gòu)成來自權(quán)利要求書和下面借助附圖從原理上介紹的實(shí)施例。其中圖1示出依據(jù)本發(fā)明傳動(dòng)裝置的示意圖；圖2示出依據(jù)本發(fā)明作為車軸差速器構(gòu)成的傳動(dòng)裝置齒輪系統(tǒng)圖，其中，兩個(gè)行星齒輪組之間的作用連接具有兩個(gè)制動(dòng)器；圖3示出依據(jù)本發(fā)明作為縱向差速器構(gòu)成的傳動(dòng)裝置的齒輪系統(tǒng)圖，其兩個(gè)行星齒輪組之間的作用連接具有兩個(gè)制動(dòng)器；
圖4示出圖3傳動(dòng)裝置的齒輪系統(tǒng)圖，其中，作用連接附加具有可連接的第三行星齒輪組構(gòu)成；圖5示出圖2至4所示制動(dòng)器的傳遞能力和在依據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置的兩個(gè)從動(dòng)軸之間傳動(dòng)力矩分配率之間的相互關(guān)系的示意圖；圖6示出全輪驅(qū)動(dòng)汽車傳動(dòng)系的簡化示意圖，其中，為在兩個(gè)可傳動(dòng)汽車軸之間縱向分配傳動(dòng)力矩而具有可調(diào)節(jié)的離合器，并為橫向分配輸送到一個(gè)可傳動(dòng)汽車軸的傳動(dòng)力矩部分而具有依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的傳動(dòng)裝置；圖7示出傳動(dòng)系的另一實(shí)施例，其中，為橫向分配具有依據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置；圖8示出傳動(dòng)系的第三實(shí)施例，其中，依據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置用于縱向分配和可調(diào)節(jié)的差速鎖止機(jī)構(gòu)用于橫向分配傳動(dòng)力矩；圖9示出傳動(dòng)系的第四實(shí)施例，其中，縱向分配傳動(dòng)力矩利用依據(jù)本發(fā)明的變速器和橫向分配傳動(dòng)力矩利用開放式差速器進(jìn)行；以及圖10示出傳動(dòng)系的第五實(shí)施例，其中，無論是縱向分配還是橫向分配傳動(dòng)力矩均利用依據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)裝置進(jìn)行。
具體實(shí)施例方式
圖1示出變速器或傳動(dòng)裝置1的示意圖，它作為差速機(jī)構(gòu)可裝入主變速器和可傳動(dòng)的汽車軸之間汽車傳動(dòng)系的功率線路上，用于將發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)力矩縱向分配在至少兩個(gè)可傳動(dòng)的汽車軸之間或者可安裝在至少一個(gè)可傳動(dòng)的汽車軸的功率線路上，用于在該汽車軸的驅(qū)動(dòng)車輪之間橫向分配輸送到可傳動(dòng)汽車軸的傳動(dòng)力矩部分。
變速器1具有第一行星齒輪組2和第二行星齒輪組3，它們?nèi)Q于各自應(yīng)用而可以作為負(fù)、正、錐齒輪或者多級(jí)行星齒輪組構(gòu)成。兩個(gè)行星齒輪組2、3的第一軸4、5分別與傳動(dòng)軸6連接，該傳動(dòng)軸為傳動(dòng)系的未示出的主變速器的變速器輸出軸。兩個(gè)行星齒輪組2、3的第二軸7或8分別為變速器1的從動(dòng)軸，該從動(dòng)軸或者與可傳動(dòng)的汽車軸或者與汽車軸的驅(qū)動(dòng)車輪作用連接。第一行星齒輪組2的第三軸9和第二行星齒輪組3的第三軸10通過作用連接11相互連接。
作用連接11這樣構(gòu)成，使第一行星齒輪組2第三軸9或者第二行星齒輪組3第三軸10取決于運(yùn)行狀態(tài)的扭矩在取決于第二行星齒輪組3第三軸10或者第一行星齒輪組2第三軸9的運(yùn)行狀態(tài)情況下可這樣輸出，在從動(dòng)軸6、7之間出現(xiàn)轉(zhuǎn)速差的情況下通過作用連接11使影響轉(zhuǎn)速差的扭矩處于行星齒輪組2和3上或兩個(gè)行星齒輪組2和3的第三軸9和10上。
作用連接在此方面可以下面詳細(xì)介紹的方式有選擇地或者在與兩個(gè)相互作用連接的軸9和10之間無級(jí)傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換、與用于提高或者減小力矩的力矩源的組合下，在兩個(gè)相互作用連接的軸9和10的至少一個(gè)上和/或第三行星齒輪組上構(gòu)成。
圖2示出圖1示意圖所示依據(jù)本發(fā)明變速器1第一實(shí)施例的齒輪系統(tǒng)圖。傳動(dòng)軸6的傳動(dòng)力矩通過第一錐齒輪12輸送到兩個(gè)行星齒輪組2和3的兩個(gè)前后連接的內(nèi)齒圈13、14上，它們?yōu)閮蓚€(gè)行星齒輪組2和3在圖1中僅示意示出的兩個(gè)第一軸4和5。傳動(dòng)軸6的傳動(dòng)力矩從那里輸送到與兩個(gè)內(nèi)齒圈13和14嚙合的行星齒輪15和16上，后者分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在連接面17或18上，而兩個(gè)連接面17和18根據(jù)其在內(nèi)齒圈13和14內(nèi)的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)。行星齒輪組2和3的兩個(gè)連接面17和18也與兩個(gè)從動(dòng)軸7和8連接，從而通過第一錐齒輪12、兩個(gè)內(nèi)齒圈13和14、行星齒輪15和16以及連接面17和18輸送的傳動(dòng)力矩到達(dá)兩個(gè)從動(dòng)軸7和8上。
此外，行星齒輪組2和3的行星齒輪15和16各自與行星齒輪組2和3的太陽輪或第三軸9和10嚙合，后者各自與制動(dòng)器19和20作用連接，通過制動(dòng)器在相應(yīng)調(diào)整傳遞能力的情況下，扭矩可各自輸出到傳動(dòng)裝置1的外殼21內(nèi)。
這意味著，圖1所示的作用連接11在圖2所示依據(jù)本發(fā)明傳動(dòng)裝置1的實(shí)施例中通過兩個(gè)制動(dòng)器19和20以及外殼21構(gòu)成，其中，兩個(gè)制動(dòng)器19和20可以通過一個(gè)單獨(dú)的控制裝置或者通過傳動(dòng)裝置1的傳動(dòng)控制裝置進(jìn)行控制。
兩個(gè)制動(dòng)器19和20分別為用于施加力矩的裝置或用于在兩個(gè)相互作用連接的軸9和10至少一個(gè)上提高或者減小力矩的力矩源，其中，在取決于制動(dòng)器側(cè)各自對作用連接11所施加的力矩情況下，通過傳動(dòng)軸6導(dǎo)入傳動(dòng)裝置1內(nèi)的傳動(dòng)力矩可變分配在兩個(gè)從動(dòng)軸7和8之間。
作用連接11利用兩個(gè)制動(dòng)器19和20作為力矩源的構(gòu)成提供了這種可能性，即取決于運(yùn)行狀態(tài)將各自的制動(dòng)力矩施加到兩個(gè)行星齒輪組2和3的兩個(gè)相互作用連接的太陽輪9和10上，使例如在兩個(gè)從動(dòng)軸7和8之間轉(zhuǎn)速差情況下降低變速器1在兩個(gè)從動(dòng)軸7和8之間的平衡作用。也就是說，通過兩個(gè)制動(dòng)器19和20有針對性地減小兩個(gè)行星齒輪組2和3的兩個(gè)相互作用連接的太陽輪或第三軸9和10上的力矩，以便有效和按照簡單方式消除例如轉(zhuǎn)彎行駛期間通過降低傳動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)車輪之間的轉(zhuǎn)速差而造成的過高控制或者過低控制。
此外存在的可能性是，通過有針對性地調(diào)整兩個(gè)從動(dòng)軸之間的差速并因此調(diào)整一個(gè)汽車軸的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪之間的差速而改善汽車的側(cè)風(fēng)敏感性。
圖3示出依據(jù)本發(fā)明變速器1齒輪系統(tǒng)圖的另一實(shí)施例。圖3所示的變速器1的齒輪系統(tǒng)圖為縱向分配差速器，其中，第一行星齒輪組2第三軸9和第二行星齒輪組3第三軸10之間的作用連接11也通過兩個(gè)外殼側(cè)支承的制動(dòng)器19和20構(gòu)成。
圖4示出依據(jù)本發(fā)明傳動(dòng)裝置1另一實(shí)施方式的齒輪系統(tǒng)圖，其中，作用連接11由兩個(gè)彼此平行的功率線路組成。在此方面，第一功率線路利用在這里通過牙嵌離合器22接入到變速器1力線內(nèi)的第三行星齒輪組23構(gòu)成。第二功率線路由兩個(gè)制動(dòng)器19、20組成，它們各自與第一行星齒輪組2的太陽輪9或第二行星齒輪組3的太陽輪10以及外殼21連接，而行星齒輪組2和3的兩個(gè)太陽輪9和10外殼側(cè)固定在關(guān)閉狀態(tài)內(nèi)。如果兩個(gè)制動(dòng)器19和20同時(shí)關(guān)閉，那么變速器1的平衡作用完全取消，而且兩個(gè)從動(dòng)軸7和8以相同轉(zhuǎn)速運(yùn)行。
牙嵌離合器22的打開狀態(tài)通過下面借助圖5介紹的控制兩個(gè)制動(dòng)器19和20這樣進(jìn)行，使兩個(gè)從動(dòng)軸7和8之間傳動(dòng)力矩的分配率在0和100％之間變化，其中，為降低損耗功率最好各自一個(gè)制動(dòng)器19或20在關(guān)閉狀態(tài)下和各自另一個(gè)制動(dòng)器20或19在完全打開狀態(tài)直至完全關(guān)閉狀態(tài)之間運(yùn)行。
第二行星齒輪組3的第三軸或太陽輪10與第三行星齒輪組23的內(nèi)齒圈24連接，而第一行星齒輪組2的第三軸或太陽輪9與第三行星齒輪組23的第三軸或太陽輪25連接。在第三行星齒輪組23的內(nèi)齒圈或第一軸24與第三行星齒輪組23的太陽輪25之間滾動(dòng)多個(gè)行星齒輪，其中，圖4示出兩個(gè)行星齒輪26A和26B，它們可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在第三行星齒輪組23的外殼固定設(shè)置的行星架或第二軸27上。
在制動(dòng)器19和20打開狀態(tài)和同時(shí)關(guān)閉牙嵌離合器22的情況下，通過傳動(dòng)軸6導(dǎo)入傳動(dòng)裝置1內(nèi)的傳動(dòng)力矩在取決于變速器1的基本分配情況下分配到兩個(gè)從動(dòng)軸7和8上，其中，基本分配率通過第三行星齒輪組23內(nèi)齒圈24的齒數(shù)與太陽輪25的齒數(shù)之比確定。這種基本分配率在取決于通過制動(dòng)器19或者制動(dòng)器20制動(dòng)器側(cè)施加的制動(dòng)力矩與由第一行星齒輪組2內(nèi)齒圈4或第二行星齒輪組3內(nèi)齒圈5的齒數(shù)與第一行星齒輪組的太陽輪9或第二行星齒輪組太陽輪10的齒數(shù)之比中的系數(shù)相乘可在分配率的上或者下極限值的方向上無級(jí)變化。
圖5示出三種簡化的示意分布，其中，第一分布gb_19表示第一制動(dòng)器19的傳遞能力在下極限值W(u)和上極限值W(o)之間的分布。第二分布gb_20表示與第一制動(dòng)器19的分布gb_19相應(yīng)的第二制動(dòng)器20的傳遞能力的分布。第三分布vt表示傳動(dòng)力矩分配率在兩個(gè)從動(dòng)軸7和8之間取決于制動(dòng)器19和20傳遞能力分布gb_19和gb_20的分布。
在第一制動(dòng)器19的傳遞能力與下極限值W(u)相應(yīng)的點(diǎn)I上，通過第一制動(dòng)器基本上沒有扭矩輸出到變速器1的外殼21內(nèi)。同時(shí)第二制動(dòng)器20的傳遞能力調(diào)整到上極限值W(o)上，其中，第二制動(dòng)器20關(guān)閉。在兩個(gè)制動(dòng)器19和20的這種運(yùn)行狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)的全部傳動(dòng)力矩或主變速器的傳動(dòng)輸出力矩輸送到與第一行星齒輪組2連接的從動(dòng)軸7上。
在圖5曲線圖的點(diǎn)I和第二點(diǎn)II之間的范圍內(nèi)，第二制動(dòng)器20的傳遞能力這樣進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，使第二制動(dòng)器20關(guān)閉。同時(shí)第一制動(dòng)器19的傳遞能力從其沒有扭矩輸出到變速器1外殼21內(nèi)的下極限值W(u)向傳遞能力的上極限值W(o)的方向變化，其中，在上極限值第一制動(dòng)器19同樣關(guān)閉。這意味著，第一制動(dòng)器19的傳遞能力在點(diǎn)I和點(diǎn)II之間的范圍內(nèi)直線上升。這一點(diǎn)造成傳動(dòng)力矩的分配率在兩個(gè)從動(dòng)軸7和8之間變化，因?yàn)殡S著第一制動(dòng)器19傳遞能力的上升，輸送到與第二行星齒輪組3連接的從動(dòng)軸8上的傳動(dòng)力矩部分增加。
在變速器1存在與圖5曲線圖點(diǎn)II相應(yīng)和兩個(gè)制動(dòng)器19和20關(guān)閉的運(yùn)行狀態(tài)下，傳動(dòng)力矩的確定分配率存在于兩個(gè)從動(dòng)軸7和8之間。
在圖5曲線圖的第二點(diǎn)II和第三點(diǎn)III之間的范圍內(nèi)，第一制動(dòng)器19的傳遞能力這樣進(jìn)行調(diào)整和控制，使第一制動(dòng)器19關(guān)閉。同時(shí)第二制動(dòng)器20的傳遞能力從在第二制動(dòng)器20關(guān)閉時(shí)傳遞能力的上極限值W(o)出發(fā)在傳遞能力的下極限值W(u)方向上直線下降，其中，第二制動(dòng)器20基本上沒有扭矩支承在變速器1的外殼21內(nèi)。
如從圖5所看到的那樣，傳遞力矩分配率在兩個(gè)從動(dòng)軸7和8之間的分布vt隨著第二制動(dòng)器20傳遞能力的不斷下降一直上升到點(diǎn)III上的其最大值，其中，傳動(dòng)力矩完全傳遞到與第二行星齒輪組連接的從動(dòng)軸8上。
借助于兩個(gè)可控制及調(diào)節(jié)的制動(dòng)器19和20存在這種可能性，即傳動(dòng)力矩根據(jù)需要、無級(jí)和效率最佳地在兩個(gè)從動(dòng)軸7和8之間分配。通過上述依據(jù)本發(fā)明的方法達(dá)到在控制和調(diào)節(jié)兩個(gè)制動(dòng)器時(shí)提高效率的目的，因?yàn)閮蓚€(gè)制動(dòng)器19或20的一個(gè)始終在關(guān)閉狀態(tài)下且無滑動(dòng)運(yùn)行，而另一個(gè)制動(dòng)器20或19以與傳動(dòng)系內(nèi)取決于運(yùn)行狀態(tài)的傳動(dòng)功率分配相應(yīng)的差速運(yùn)行。借助于這種運(yùn)行策略可以利用通過摩擦連接的連接元件控制的全輪驅(qū)動(dòng)的所有優(yōu)點(diǎn)而將摩擦損耗降到最低限度。
此外存在的可能性是，牙嵌離合器22通過兩個(gè)制動(dòng)器19、20保持同步并將第三行星齒輪組23接入到變速器1的力線內(nèi)，從而傳動(dòng)力矩優(yōu)選的基本分配率處于兩個(gè)從動(dòng)軸7和8之間，它直至第三行星齒輪組的輪齒24內(nèi)出現(xiàn)具有很小損耗的磨擦損耗可供使用。
圖6-圖10簡化示意示出汽車傳動(dòng)系28的多個(gè)實(shí)施方案，其中，為在傳動(dòng)系28中縱向分配或橫向分配傳動(dòng)力矩，依據(jù)本發(fā)明傳動(dòng)裝置1的上述實(shí)施方式與其他僅示意示出的不同裝置相組合，用于在汽車縱向上在兩個(gè)可傳動(dòng)汽車軸之間分配傳動(dòng)力矩或者在汽車橫向上在一個(gè)汽車軸的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪之間分配傳動(dòng)力矩。借助用于在傳動(dòng)系中分配傳動(dòng)力矩的該裝置，特別是在臨界行駛狀態(tài)下可以適當(dāng)分配傳動(dòng)力矩，以便能夠在可傳動(dòng)的汽車軸上或在汽車的驅(qū)動(dòng)車輪上保持前進(jìn)運(yùn)動(dòng)或在需要時(shí)進(jìn)行穩(wěn)定行駛。
圖6-圖10所示的傳動(dòng)系28各自示出兩個(gè)可傳動(dòng)的汽車軸29、30，其中，汽車軸29和汽車軸30分別為汽車的前橋和后橋。
在圖6所示的傳動(dòng)系28上，為在兩個(gè)汽車軸29和30之間縱向分配傳動(dòng)力矩設(shè)置可無級(jí)調(diào)節(jié)的離合器31，為在前橋29上橫向分配設(shè)置本身公知的開放式差速器32和為在后橋30上橫向分配設(shè)置依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的傳動(dòng)裝置1或疊加變速器。
圖7的傳動(dòng)系28與圖6傳動(dòng)系28實(shí)施例的區(qū)別在于，為在前橋29和后橋30之間縱向分配傳動(dòng)力矩而設(shè)置一個(gè)裝置32，該裝置在前橋29和后橋30之間存在差速的情況下通過泵系統(tǒng)32A形成液壓壓力，盤式離合器32B的可相互摩擦嚙合的摩擦部件可被這樣施加該液壓壓力，使兩個(gè)汽車軸29和30上可各自產(chǎn)生降低差速的扭矩，其中，該壓力形成在轉(zhuǎn)速相同情況下幾乎為零。
在圖8所示的傳動(dòng)系28中，傳動(dòng)力矩在前橋29和后橋30之間的縱向分配利用依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的變速器1進(jìn)行，而輸送到前橋29傳動(dòng)力矩部分的橫向分配通過開放式差速器33進(jìn)行。輸送到后橋30傳動(dòng)力矩部分的橫向分配通過本身公知的可調(diào)節(jié)差速鎖止機(jī)構(gòu)35進(jìn)行。
圖9示出傳動(dòng)系28，其中，為穩(wěn)定行駛或?yàn)樵诳v向傳動(dòng)系上前橋和后橋之間自由分配力矩，依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的疊加變速器1與傳動(dòng)系整體構(gòu)成，該變速器與各車輪上可進(jìn)行的制動(dòng)作用相組合，其中，制動(dòng)作用在圖9中通過采用附圖符號(hào)34詳細(xì)標(biāo)注的箭頭示意示出。為橫向分配在汽車軸29和30的功率線路上各自具有一個(gè)開放式差速器。
在圖10所示的傳動(dòng)系28中，無論是在后橋30的縱向傳動(dòng)系上還是在功率線路上，均設(shè)置依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的疊加變速器，由此具有優(yōu)點(diǎn)地存在這種可能性，即傳動(dòng)力矩在兩個(gè)汽車軸29和30之間的分配率根據(jù)需要且取決于運(yùn)行狀態(tài)地?zé)o級(jí)改變以及將輸送到后橋30的傳動(dòng)力矩部分根據(jù)需要且取決于運(yùn)行狀態(tài)地在后橋30的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪之間進(jìn)行分配。輸送到前橋29傳動(dòng)力矩部分的橫向分配通過開放式差速器進(jìn)行。
不言而喻，專業(yè)人員了解利用依據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的傳動(dòng)裝置在縱向傳動(dòng)系上以及在兩個(gè)汽車軸的汽車橫向功率線路上構(gòu)成汽車的傳動(dòng)系。然后具有優(yōu)點(diǎn)地存在這種可能性，即傳動(dòng)力矩在各自存在的行駛狀態(tài)的傳動(dòng)系所有驅(qū)動(dòng)車輪之間配合變化。
附圖標(biāo)記1 傳動(dòng)裝置，變速器2 第一行星齒輪組3 第二行星齒輪組4 第一行星齒輪組的第一軸，內(nèi)齒圈5 第二行星齒輪組的第一軸，內(nèi)齒圈6 傳動(dòng)軸7 第一行星齒輪組的第二軸，從動(dòng)軸8 第二行星齒輪組的第二軸，從動(dòng)軸9 第一行星齒輪組的第三軸10 第二行星齒輪組的第三軸11 作用連接12 錐齒輪13 第一行星齒輪組的內(nèi)齒圈14 第二行星齒輪組的內(nèi)齒圈15 第一行星齒輪組的行星齒輪16 第二行星齒輪組的行星齒輪17 第一行星齒輪組的連接面18 第二行星齒輪組的連接面19 第一制動(dòng)器20 第二制動(dòng)器21 變速器外殼22 牙嵌離合器23 第三行星齒輪組24 第三行星齒輪組的內(nèi)齒圈25 第三行星齒輪組的太陽輪26A、B 第三行星齒輪組的行星齒輪27 第三行星齒輪組的行星架28 傳動(dòng)系
29 汽車軸，前橋30 汽車軸，后橋31 可調(diào)節(jié)離合器32 裝置32A 泵系統(tǒng)32B 盤式離合器33 開放式差速器34 箭頭35 可調(diào)節(jié)差速鎖止機(jī)構(gòu)vt 傳動(dòng)力矩在從動(dòng)軸之間的分配率gb_19 第一制動(dòng)器傳遞能力的分布gb_41 第二制動(dòng)器傳遞能力的分布W(u)制動(dòng)器傳遞能力的下極限值W(o)制動(dòng)器傳遞能力的上極限值
權(quán)利要求
1.傳動(dòng)裝置(1)，用于將傳動(dòng)力矩分配到至少兩個(gè)從動(dòng)軸(7、8)上，該傳動(dòng)裝置具有至少兩個(gè)至少三軸的行星齒輪組(2、3)，其中，行星齒輪組(2或3)的第一軸(4或5)各自與傳動(dòng)軸(6)連接，而行星齒輪組(2或者3)的第二軸各自為從動(dòng)軸(7或者8)之一，其特征在于，行星齒輪組(2、3)的第三軸(9、10)各自這樣與制動(dòng)器(19、20)作用連接，使傳動(dòng)力矩在兩個(gè)從動(dòng)軸(7、8)之間的分配率依賴于制動(dòng)器(19、20)的傳遞能力而變化。
2.按權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，第一行星齒輪組(2)的第一軸(4)和第二行星齒輪組(3)的第一軸(5)作為內(nèi)齒圈構(gòu)成。
3.按權(quán)利要求1或2所述的傳動(dòng)裝置，其中，第一行星齒輪組(2)的第二軸(7)和第二行星齒輪組(3)的第二軸(8)作為行星架構(gòu)成。
4.按權(quán)利要求1-3之一所述的傳動(dòng)裝置，其中，第一行星齒輪組(2)的第三軸(9)和第二行星齒輪組(3)的第三軸(10)作為太陽輪構(gòu)成。
5.按權(quán)利要求1-4之一所述的傳動(dòng)裝置，其中，行星齒輪組(2、3)的兩個(gè)第三軸(9、10)之間具有利用第三行星齒輪組(23)可接入的作用連接(11)。
6.按權(quán)利要求5所述的傳動(dòng)裝置，其中，第一行星齒輪組(2)的第三軸(9)可與第三行星齒輪組(23)的第一軸(24)連接。
7.按權(quán)利要求5或6所述的傳動(dòng)裝置，其中，第二行星齒輪組(3)的第三軸(10)可與第三行星齒輪組(23)的第三軸(25)連接。
8.按權(quán)利要求5-7之一所述的傳動(dòng)裝置，其中，第一行星齒輪組(2)的第三軸(9)和第二行星齒輪組(3)的第三軸(10)之間的作用連接(11)可通過設(shè)置在第一行星齒輪組(2)的第三軸(9)和第三行星齒輪組(23)的第一軸(24)之間或者設(shè)置在第二行星齒輪組(3)的第三軸(10)和第三行星齒輪組(23)的第三軸(25)之間的離合器(22)連接。
9.按權(quán)利要求5-8之一所述的傳動(dòng)裝置，其中，第三行星齒輪組(23)的第二軸(27)外殼固定地構(gòu)成。
10.按權(quán)利要求5-9之一所述的傳動(dòng)裝置，其中，第三行星齒輪組(23)的第一軸(24)作為內(nèi)齒圈構(gòu)成。
11.按權(quán)利要求5-10之一所述的傳動(dòng)裝置，其中，第三行星齒輪組(23)的第二軸(27)作為行星架構(gòu)成。
12.按權(quán)利要求5-11之一所述的傳動(dòng)裝置，其中，第三行星齒輪組(23)的第三軸(25)作為太陽輪構(gòu)成。
13.用于控制及調(diào)節(jié)按前述權(quán)利要求之一所述傳動(dòng)裝置(1)的方法，其特征在于，為在傳動(dòng)裝置(1)的兩個(gè)從動(dòng)軸(7、8)之間分配傳動(dòng)源的傳動(dòng)力矩，這樣調(diào)節(jié)兩個(gè)制動(dòng)器(19、20)的傳遞能力，使一個(gè)制動(dòng)器(19或20)關(guān)閉，而另一個(gè)制動(dòng)器(20或19)的傳遞能力在下極限值(W(u))和上極限值(W(o))之間變化，該上極限值優(yōu)選地對應(yīng)于制動(dòng)器(k_VA、k_HA)的關(guān)閉狀態(tài)。
14.按權(quán)利要求13所述的方法，其中，在制動(dòng)器(19、20)處于傳遞能力下極限值(W(u))的情況下制動(dòng)器(19、20)基本上不傳遞力矩，而在制動(dòng)器(19、20)的關(guān)閉狀態(tài)下處于一個(gè)制動(dòng)器(19或者20)上的力矩被完全傳遞。
15.按權(quán)利要求13或14所述的方法，其中，在一個(gè)制動(dòng)器(19或者20)處于對應(yīng)于下極限值(W(u))的傳遞能力的情況下，基本上沒有傳動(dòng)力矩輸出到行星齒輪組(2或者3)的分配給該制動(dòng)器(19或者20)的從動(dòng)軸(7或8)上，而處于傳動(dòng)裝置(1)上的傳動(dòng)源傳動(dòng)力矩基本上完全輸出到另一個(gè)行星齒輪組(3或者2)的分配給同時(shí)關(guān)閉的制動(dòng)器(20或者19)的從動(dòng)軸(8或者7)上。
16.按權(quán)利要求13-15之一所述的方法，其中，兩個(gè)從動(dòng)軸(7、8)之間的傳動(dòng)力矩分配率依賴于傳遞能力得到改變的制動(dòng)器(19或者20)的傳遞能力而變化。
17.汽車的傳動(dòng)系(28)，具有至少兩個(gè)可傳動(dòng)的汽車軸(29、30)和至少一個(gè)按前述權(quán)利要求之一所述的傳動(dòng)裝置(1)，其特征在于，傳動(dòng)裝置(1)設(shè)置在傳動(dòng)軸和汽車軸(29、30)之間的功率線路內(nèi)，用于在汽車軸(29、30)之間根據(jù)需要且取決于運(yùn)行狀態(tài)地分配傳動(dòng)源的傳動(dòng)力矩；并且/或者設(shè)置在汽車軸(29或者30)的功率線路內(nèi)，用于在汽車軸(29或者30)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪之間在汽車橫向上根據(jù)需要且取決于運(yùn)行狀態(tài)地分配輸送到汽車軸(29或者30)上的傳動(dòng)力矩部分。
18.按權(quán)利要求17所述的傳動(dòng)系，其中，傳動(dòng)源和汽車軸(29、30)之間的功率線路用于在具有可調(diào)離合器(22)的汽車軸(29、30)之間根據(jù)需要且取決于運(yùn)行狀態(tài)地分配傳動(dòng)源的傳動(dòng)力矩。
19.按權(quán)利要求17所述的傳動(dòng)系，其中，傳動(dòng)源和汽車軸(29、30)之間的功率線路用于在具有裝置(22)的汽車軸(29、30)之間根據(jù)需要且取決于運(yùn)行狀態(tài)地分配傳動(dòng)源的傳動(dòng)力矩，該裝置在汽車軸(29、30)之間存在轉(zhuǎn)速差的情況下通過泵系統(tǒng)(32A)產(chǎn)生液壓壓力，相互摩擦嚙合的摩擦部件(32B)可被這樣施加該液壓壓力，使兩個(gè)汽車軸(29、30)上可分別產(chǎn)生降低差速的扭矩。
20.按權(quán)利要求17-19之一所述的傳動(dòng)系，其中，在汽車軸(29或者30)的功率線路中設(shè)置可調(diào)節(jié)的差速鎖止機(jī)構(gòu)(35)，以在汽車軸(29或者30)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪之間的汽車橫向上根據(jù)需要且取決于運(yùn)行狀態(tài)地分配輸送到汽車軸(29或者30)的傳動(dòng)力矩部分。
21.按權(quán)利要求17-20之一所述的傳動(dòng)系，其中，構(gòu)成汽車軸(29或者30)的功率線路用于在具有開放式差速器(33)的汽車軸(29或者30)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪之間在汽車橫向上分配輸送到汽車軸(29或者30)上的傳動(dòng)力矩部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)裝置(1)，用于將傳動(dòng)力矩分配到至少兩個(gè)從動(dòng)軸(7、8)上，該傳動(dòng)裝置具有至少兩個(gè)至少三軸的行星齒輪組(2、3)。在此方面，行星齒輪組(2或3)的各自一個(gè)軸(4或5)與傳動(dòng)軸(6)連接，而行星齒輪組(2或者3)的各自第二軸為從動(dòng)軸(7或者8)之一。此外，行星齒輪組(2、3)的各自第三軸(9、10)這樣與制動(dòng)器作用連接，使傳動(dòng)力矩在兩個(gè)從動(dòng)軸(7、8)之間的分配率取決于制動(dòng)器的傳遞能力而變化。此外，本發(fā)明還涉及一種用于控制及調(diào)節(jié)依據(jù)本發(fā)明傳動(dòng)裝置的方法，其中，為在傳動(dòng)裝置的兩個(gè)從動(dòng)軸(7、8)之間分配驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)力矩，這樣調(diào)節(jié)兩個(gè)制動(dòng)器的傳遞能力，使一個(gè)制動(dòng)器具有同步狀態(tài)，而另一個(gè)制動(dòng)器的傳遞能力在下極限值和與制動(dòng)器的關(guān)閉狀態(tài)相應(yīng)的上極限值之間變化。
文檔編號(hào)F16H48/30GK1871463SQ200480031199
公開日2006年11月29日 申請日期2004年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月22日
發(fā)明者德特勒夫·巴施, 格哈德·貢波采伯格, 克里斯托夫·佩爾興, 芭芭拉·施莫爾, 烏爾里克·邁爾, 托馬斯·羅澤邁爾 申請人:Zf 腓德烈斯哈芬股份公司