Устройство передачи мощности приведения в движение - RU2582507C1

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству передачи мощности приведения в движение, содержащему множество фрикционных зацепляющих элементов, которые избирательно зацепляются таким образом, что когда, по меньшей мере, либо первый фрикционный зацепляющий элемент, либо второй фрикционный зацепляющий элемент зацепляется, другой из них расцепляется.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Традиционно, устройство переключения переднего/заднего хода, которое избирательно зацепляет фрикционный зацепляющий элемент переднего хода и фрикционный зацепляющий элемент заднего хода, известно как устройство передачи мощности приведения в движение, которое избирательно зацепляется таким образом, что когда, по меньшей мере, либо первый фрикционный зацепляющий элемент, либо второй фрикционный зацепляющий элемент зацепляется, другой из них расцепляется (например, патентный документ 1).

Фрикционное зацепляющее устройство переднего хода содержит планетарную передачу, фрикционный зацепляющий элемент переднего хода для непосредственного соединения коронной шестерни на стороне выходного вала с солнечной шестерней, в которую вводится вращение из источника приведения в движение, и фрикционный зацепляющий элемент заднего хода для закрепления тормозного барабана, который соединяется с сателлитом, на картере.

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Патентный документ 1: публикация выложенной заявки на патент Японии № 2010-151312.

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

В традиционном устройстве переключения переднего/заднего хода, описанном выше, отдельные магистрали смазочного масла существуют для охлаждения каждого фрикционного зацепляющего элемента при зацеплении каждого фрикционного зацепляющего элемента.

Следовательно, имеется проблема в том, что температурный датчик должен предоставляться в каждой магистрали для смазочного масла при определении температуры каждого фрикционного зацепляющего элемента из температуры смазочного масла в магистрали для смазочного масла; как результат, возрастают затраты на изготовление.

С учетом проблемы, описанной выше, задачей настоящего изобретения является создание устройства передачи мощности приведения в движение, которое избирательно зацепляется таким образом, что либо первый фрикционный зацепляющий элемент, либо второй фрикционный зацепляющий элемент расцепляется, когда другой из них зацепляется; устройство передачи мощности приведения в движение допускает уменьшение числа магистралей для смазочного масла, которые проходят через каждый из фрикционных зацепляющих элементов, и определение посредством небольшого числа температурных датчиков температуры смазочного масла, протекающего в каждом фрикционном зацепляющем элементе.

СРЕДСТВО, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

Для решения задачи, описанной выше, настоящее изобретение характеризуется тем, что:

первый фрикционный зацепляющий элемент и второй фрикционный зацепляющий элемент перекрываются аксиально и располагаются поверх друг друга радиально во внутренней/внешней компоновке;

температурный датчик позиционируется на периферии обоих фрикционных зацепляющих элементов; и

магистраль для смазочного масла формируется таким образом, что смазочное масло для охлаждения обоих фрикционных зацепляющих элементов проходит через оба фрикционных зацепляющих элемента в радиальном направлении изнутри обоих фрикционных зацепляющих элементов в температурный датчик.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

В устройстве передачи мощности приведения в движение настоящего изобретения смазочное масло протекает через первый фрикционный зацепляющий элемент и второй фрикционный зацепляющий элемент в этом порядке вдоль магистрали для смазочного масла при работе устройства передачи мощности приведения в движение.

Следовательно, в первом состоянии передачи мощности приведения в движение, в котором первый фрикционный зацепляющий элемент зацепляется, а второй фрикционный зацепляющий элемент расцепляется, температурный датчик может определять температуру первого фрикционного зацепляющего элемента на основе температуры смазочного масла. С другой стороны, во втором состоянии передачи мощности приведения в движение, в котором второй фрикционный зацепляющий элемент зацепляется, а первый фрикционный зацепляющий элемент расцепляется, температурный датчик может определять температуру второго фрикционного зацепляющего элемента на основе температуры смазочного масла.

Таким образом, в настоящем изобретении число магистралей для смазочного масла, которые проходят через два фрикционных зацепляющих элемента, задано равным одной; как результат, соответствующие температуры обоих фрикционных зацепляющих элементов могут определяться с помощью одного температурного датчика, и достижение сокращения затрат является возможным посредством уменьшения числа требуемых температурных датчиков.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 является общим системным видом, иллюстрирующим приводную систему и систему управления гибридным транспортным средством FF-типа согласно устройству передачи мощности приведения в движение первого варианта осуществления.

Фиг. 2 является конфигурационным пояснительным видом, иллюстрирующим общее представление устройства переключения переднего/заднего хода в качестве устройства передачи мощности приведения в движение первого варианта осуществления.

Фиг. 3 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим конструкцию основной части устройства переключения переднего/заднего хода.

Фиг. 4 является концептуальным видом магистрали для смазочного масла устройства переключения переднего/заднего хода.

Фиг. 5 является функциональным пояснительным видом, иллюстрирующим рабочие режимы муфты переднего хода и тормоза заднего хода, когда устройство переключения переднего/заднего хода перемещается для режима переднего хода, заднего хода и на нейтрали.

Фиг. 6 является пояснительным видом определения неисправностей в секции определения неисправностей приводной системы и системы управления гибридным транспортным средством FF-типа.

Фиг. 7 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим магистраль для смазочного масла в устройстве передачи мощности приведения в движение первого сравнительного примера.

Фиг. 8 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим магистраль для смазочного масла в устройстве передачи мощности приведения в движение второго сравнительного примера.

Фиг. 9 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим основную часть устройства передачи мощности приведения в движение второго варианта осуществления.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже поясняются варианты осуществления для реализации устройства переключения переднего/заднего хода настоящего изобретения на основе варианта осуществления, проиллюстрированного на чертежах.

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сначала описывается конфигурация.

Устройство передачи мощности приведения в движение первого варианта осуществления применяется к устройству переключения переднего/заднего хода гибридного транспортного средства FF-типа, проиллюстрированного на фиг. 1.

"Общая конфигурация" и "конфигурация устройства переключения переднего/заднего хода" описываются отдельно относительно конфигурации этого гибридного транспортного средства FF-типа.

ОБЩАЯ КОНФИГУРАЦИЯ

Фиг. 1 является общим схематичным видом, иллюстрирующим гибридное транспортное средство FF-типа первого варианта осуществления. Ниже описывается общая конфигурация устройства на основе фиг. 1.

Конфигурация гибридной приводной системы

Конфигурация гибридной приводной системы содержит двигатель 1 (источник приведения в движение), электромотор-генератор 2 (источник приведения в движение), устройство 3 переключения переднего/заднего хода (устройство передачи мощности приведения в движение), механизм 4 ременной бесступенчатой трансмиссии, конечный редукторный механизм 5 и ведущие колеса 6, 6, как проиллюстрировано на фиг. 1.

Первая муфта 12, зацепление/расцепление которой управляется посредством выбранного режима движения, размещается между выходным валом 11 двигателя для двигателя 1 и валом 21 электромотора для электромотора-генератора 2.

Электромотор-генератор 2 представляет собой синхронную вращающуюся электрическую машину трехфазного переменного тока; при подаче мощности посредством команды управления положительным крутящим моментом функция электромотора прилагается посредством преобразования электроэнергии, которая разряжается из аккумулятора 72, в подачу мощности трехфазного переменного тока с помощью инвертора 71. С другой стороны, во время рекуперации посредством команды управления отрицательным крутящим моментом, функция генератора прилагается посредством выработки электроэнергии с помощью вращательной энергии, вводимой из ведущих колес 6, 6 (или двигателя 1), преобразования мощности трехфазного переменного тока в подачу мощности однофазного постоянного тока с помощью инвертора 71 и заряда аккумулятора 72 с ее помощью.

Устройство 3 переключения переднего/заднего хода представляет собой механизм для переключения направления вращения входного вала в механизме 4 ременной бесступенчатой трансмиссии между прямым направлением при переднем ходе и обратным направлением при заднем ходе. Как подробно описано ниже, это устройство 3 переключения переднего/заднего хода содержит планетарную передачу 30 с двойным сателлитом, проиллюстрированную на фиг. 2 (в дальнейшем называемую "планетарной передачей 30"), муфту 31 переднего хода (первый фрикционный зацепляющий элемент) и тормоз 32 заднего хода (второй фрикционный зацепляющий элемент). CVT механизма ременной бесступенчатой трансмиссии сконфигурирована посредством устройства 3 переключения переднего/заднего хода и механизма 4 ременной бесступенчатой трансмиссии.

Возвращаясь к фиг. 1, механизм 4 ременной бесступенчатой трансмиссии содержит функцию бесступенчатой трансмиссии для непрерывного изменения передаточного числа, которое является отношением частоты вращения входного вала входного передаточного вала 40 и частоты вращения выходного вала выходного передаточного вала 41, посредством изменения диаметра точки контакта ремня. Этот механизм 4 ременной бесступенчатой трансмиссии представляет собой известный механизм, содержащий первичный шкив 42, вторичный шкив 43 и ремень 44. Первичный шкив 42 и вторичный шкив 43 изменяют передаточное число посредством первичного гидравлического давления, которое подается в первичную гидравлическую камеру 45, и вторичного гидравлического давления, которое подается во вторичную гидравлическую камеру 46 соответственно.

Конечный редукторный механизм 5 представляет собой механизм, который замедляет вращение выходного вала трансмиссии из выходного передаточного вала 41 механизма 4 ременной бесступенчатой трансмиссии, прикладывает к нему функцию дифференциала и передает ее на левое и правое ведущие колеса 6, 6.

Помимо этого, гибридное транспортное средство содержит режим электромобиля (в дальнейшем называемый "EV-режимом"), режим гибридного транспортного средства (в дальнейшем называемый "HEV-режимом") и режим управления крутящим моментом приведения в движение (в дальнейшем называемый "WSC-режимом"), в качестве режимов согласно отличиям по конфигурации приведения в движение.

"EV-режим" представляет собой режим, в котором первая муфта 12 расцеплена, и в котором электромотор-генератор 2 является единственным источником приведения в движение, содержащий режим приведения в движение за счет электромотора (с подачей мощности от счет электромотора) и режим выработки за счет генератора (с рекуперацией за счет генератора). Этот EV-режим выбирается, например, когда требуемая движущая сила является низкой, и обеспечивается SOC аккумулятора.

"HEV-режим" представляет собой режим, в котором первая муфта 12 переводится в зацепленное состояние, и в котором двигатель 1 и электромотор-генератор 2 сконфигурированы как источник приведения в движение, содержащий режим с использованием усиления электромотора (с подачей мощности от счет электромотора), режим выработки за счет двигателя (с рекуперацией за счет генератора) и режим выработки за счет рекуперативного замедления (с рекуперацией за счет генератора). Этот "HEV-режим" выбирается, например, когда требуемая движущая сила является высокой, либо когда SOC аккумулятора является недостаточным.

Поскольку элемент поглощения разности частот вращения, к примеру, преобразователь крутящего момента, не предоставляется в приводной системе, "WSC-режим" представляет собой режим, в котором вторая муфта (муфта 31 переднего хода при движении в режиме переднего хода, тормоз 32 заднего хода в режиме заднего хода) переводится в состояние зацепления в режиме скольжения для того, чтобы управлять перегрузочной способностью по передаче крутящего момента второй муфты. Перегрузочная способность по передаче крутящего момента второй муфты управляется таким образом, что движущая сила, которая передается через вторую муфту, должна представлять собой требуемую движущую силу, которая представлена посредством рабочей величины нажатия педали акселератора водителя. Этот "WSC-режим" выбирается, когда частота вращения двигателя находится в пределах области, которая опускается ниже частоты вращения на холостом ходу, как при начале движения, когда выбран "HEV-режим".

КОНФИГУРАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Гибридный модуль 100 управления, блок 110 CVT-управления, блок 120 управления электромотором и блок 130 управления двигателем предоставляются в качестве системы управления. Гибридный модуль 100 управления и каждый из блоков 110, 120, 130 управления соединяются через линию 150 CAN-связи, которая предоставляет возможность обмена информацией между ними.

Гибридный модуль 100 управления управляет энергопотреблением всего транспортного средства и допускает интегрированную функцию управления для обеспечения работы транспортного средства с максимальной эффективностью. Информация из датчика 101 величины открытия педали акселератора, датчика 102 скорости транспортного средства и температурного датчика 9 и т.д., а также требуемая информация из линии CAN-связи вводится в этот гибридный модуль 100 управления.

В дополнение к выполнению гидравлического управления CVT ременной бесступенчатой трансмиссии, такого как управление давлением в магистрали, гидравлическое управление в трансмиссии и управление переключением переднего/заднего хода, блок 110 CVT-управления также зацепляет/расцепляет первую муфту 12 и переключает устройство 3 переключения переднего/заднего хода через блок 140 гидравлического управления.

Блок 120 управления электромотором выводит целевую команду подачи мощности (команду управления положительным крутящим моментом) или целевую команду выработки (команду управления отрицательным крутящим моментом) в инвертор 71 на основе команды управления из гибридного модуля 100 управления. Блок управления электромотором также отправляет в гибридный модуль 100 управления информацию фактического крутящего момента приведения в движение за счет электромотора или информацию фактического тормозного крутящего момента генератора, которая получается посредством определения значения тока, прикладываемого к электромотору, и т.д.

Блок 130 управления двигателем выводит команду управления приведением в действие в актуатор 10 управления двигателем на основе команды управления из гибридного модуля 100 управления. Блок управления двигателем также отправляет в гибридный модуль 100 управления информацию фактического крутящего момента приведения в движение за счет двигателя, полученную из частоты вращения или объема впрыска топлива и т.д. двигателя 1.

УСТРОЙСТВО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДНЕГО/ЗАДНЕГО ХОДА

Далее описывается устройство 3 переключения переднего/заднего хода.

Устройство 3 переключения переднего/заднего хода передает вращение входного вала 30a на стороне источника приведения в движение на выходной вал 30b, который соединяется с входным передаточным валом 40 на стороне ведущих колес, при одновременном переключении направления вращения между прямым и обратным.

Устройство 3 переключения переднего/заднего хода содержит планетарную передачу 30, проиллюстрированную на фиг. 2, для этого переключения направления вращения.

Эта планетарная передача 30 содержит солнечную шестерню 33, водило 34 и коронную шестерню 35, как проиллюстрировано на фиг. 2. Дополнительно водило 34 имеет конструкцию с двойным сателлитом, содержащую множество наборов из внутренней/внешней пары сателлитов 34a, 34a.

Затем солнечная шестерня 33 соединяется с валом 21 электромотора через входной вал 30a. Напротив, водило 34 соединяется с входным передаточным валом 40 через выходной вал 30b.

Муфта 31 переднего хода объединяет между собой водило 34 и коронную шестерню 35, тогда как тормоз 32 заднего хода прикрепляет коронную шестерню 35 к картеру 36. Хотя подробности опущены, картер 36 размещает планетарную передачу 30 и механизм 4 ременной бесступенчатой трансмиссии.

Далее подробнее описываются конструкции муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода на основе фиг. 3.

Муфта 31 переднего хода содержит комбинированный барабан 31a ступицы/муфты, ступицу 31b муфты, ведущий диск 31c и ведомый диск 31d.

Комбинированный барабан 31a ступицы/муфты как единое целое формируется с коронной шестерней 35, как проиллюстрировано на фиг. 2. Затем множество ведомых дисков 31d аксиально предоставлены на внутренней периферии комбинированного барабана 31a ступицы/муфты, с возможностью перемещения в осевом направлении (в направлении слева направо на фиг. 3), как проиллюстрировано на фиг. 3.

Ступица 31b муфты позиционируется радиально внутри комбинированного барабана 31a ступицы/муфты (в направлении вниз на фиг. 3), и множество ведущих дисков 31c, которые размещаются между ведомыми дисками 31d, аксиально предоставляются на ее внешней периферии, с возможностью скольжения в осевом направлении. Помимо этого, ступица 31b муфты как единое целое формируется с водилом 34, как проиллюстрировано на фиг. 2.

Цилиндрическая камера 31e формируется в комбинированном барабане 31a ступицы/муфты, и поршень 31f муфты размещен в этой цилиндрической камере 31e с возможностью скольжения в осевом направлении. Затем за счет подачи давления гидравлического масла в цилиндрическую камеру 31e, поршень 31f муфты прижимает ведущий диск 31c и ведомый диск 31d, и муфта 31 переднего хода фрикционно зацепляется.

Затем, в ходе этого фрикционного зацепления муфты 31 переднего хода, водило 34 вращается как единое целое с коронной шестерней 35, вместе с комбинированным барабаном 31a ступицы/муфты, как проиллюстрировано на фиг. 2. В этом случае входной вал 30a и выходной вал 30b, т.е. вал 21 электромотора и входной передаточный вал 40, вращаются вперед с соотношением 1:1.

Тормоз 32 заднего хода содержит корпус 32a, ведущий диск 32b и ведомый диск 32c.

Корпус 32a прикрепляется к картеру 36.

Множество ведущих дисков 32b аксиально предоставляется на внешней периферии комбинированного барабана 31a ступицы/муфты, с возможностью переноса в осевом направлении.

Ведомые диски 32c аксиально предоставляются таким образом, что они размещаются между ведущими дисками 32b и предоставляются на внутренней периферии корпуса 32a, с возможностью перемещения в осевом направлении.

Затем два диска 32b, 32c позиционируются в направлении внешнего диаметра двух дисков 31c, 31d муфты 31 переднего хода, т.е. в осевых позициях, практически идентичных осевым позициям двух дисков 31c, 31d.

Кроме того, цилиндрическая камера 32e формируется в корпусе 32a, и тормозной поршень 32f размещен в этой цилиндрической камере 32e с возможностью скольжения в осевом направлении. Затем за счет подачи давления гидравлического масла в цилиндрическую камеру 32e, тормозной поршень 32f прижимает два диска 32b, 32c в осевом направлении, и тормоз 32 заднего хода фрикционно зацепляется.

В ходе этого фрикционного зацепления муфты 32 заднего хода, коронная шестерня 35 планетарной передачи 30 прикрепляется к картеру 36, вместе с комбинированным барабаном 31a ступицы/муфты, как проиллюстрировано на фиг. 2. В этом случае входной передаточный вал 40 вращается в обратном направлении относительно вращения вала 21 электромотора.

Возвращаясь к фиг. 3, температурный датчик 9 предоставляется в устройстве 3 переключения переднего/заднего хода.

Этот температурный датчик 9 для определения температуры муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода предоставляется на внешней периферии муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода и дополнительно размещается в направлении внешнего диаметра, чтобы аксиально перекрывать муфту 31 переднего хода и тормоз 32 заднего хода.

Затем магистраль 80 для смазочного масла формируется в устройстве 3 переключения переднего/заднего хода таким образом, что смазочное масло для охлаждения проходит через муфту 31 переднего хода и тормоз 32 заднего хода последовательно в радиальном направлении и подается в температурный датчик 9.

После формирования этой магистрали 80 для смазочного масла, отверстие 31g подачи масла в ступице, отверстие 31h подачи масла в барабане и отверстие 32g подачи масла в корпусе формируются с прохождением через ступицу 31b муфты, комбинированный барабан 31a ступицы/муфты и корпус 32a, соответственно, в радиальном направлении.

Иными словами, отверстие 31g подачи масла в ступице и отверстие 31h подачи масла в барабане, соответственно, размещаются в практически идентичных центральных позициях диапазона осевого направления, в пределах которого позиционируются два диска 31c, 31d муфты 31 переднего хода. Дополнительно, отверстие 32g подачи масла в корпусе позиционируется в осевой позиции, практически идентичной осевой позиции отверстия 31g подачи масла в ступице и отверстия 31h подачи масла в барабане, и в идентичной центральной позиции диапазона осевого направления, в котором два диска 32b, 32c позиционируются таким образом, что они позиционируются в направлении внешнего диаметра отверстия 31g подачи масла в ступице и отверстия 31h подачи масла в барабане.

Следовательно, магистраль 80 для смазочного масла, которая проходит через каждое из отверстий 31g, 31h, 32g подачи масла, формируется таким образом, что образуется практически прямая линия в радиальном направлении.

Эта магистраль 80 для смазочного масла схематично проиллюстрирована на фиг. 4.

Магистраль 80 для смазочного масла представляет собой магистраль из выпускного порта 40a для смазочного масла, предоставленного в тракте для смазочного масла (не показана), который предусмотрен через входной передаточный вал 40, в температурный датчик 9 через муфту 31 переднего хода и тормоз 32 заднего хода, как проиллюстрировано на фиг. 4.

УПРАВЛЕНИЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ ПЕРЕДНЕГО/ЗАДНЕГО ХОДА

Как описано выше, блок 110 CVT-управления зацепляет муфту 31 переднего хода при расцеплении тормоза 32 заднего хода в ходе работы в режиме переднего хода в ответ на операцию переключения передач водителя, как проиллюстрировано на фиг. 5. В ходе работы в режиме заднего хода, муфта 31 переднего хода расцепляется, тогда как тормоз 32 заднего хода зацепляется. Кроме того, в ходе работы на нейтрали муфта 31 переднего хода и тормоз 32 заднего хода расцепляются.

Дополнительно, определение неисправностей выполняется в секции 110a определения неисправностей, как проиллюстрировано на фиг. 6, в блоке 110 CVT-управления. Это определение неисправностей является определением для защиты фрикционного материала муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода; определение неисправностей выполняется, когда температура муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода становится температурой, которая превышает пороговое значение, заданное заранее.

Иными словами, как описано выше, в WSC-режиме, муфта 31 переднего хода или тормоз 32 заднего хода переводится в состояние зацепления в режиме скольжения. Следовательно, если это состояние продолжается в течение длительного времени, муфта 31 переднего хода или тормоз 32 заднего хода в зацепленном состоянии может развивать высокую температуру. В этом случае секция 110a определения неисправностей выполняет определение неисправностей; например, блок 110 CVT-управления выполняет режим защиты от неисправностей, такой как прекращение состояния зацепления в режиме скольжения, и выполняет полное зацепление.

Кроме того, в секции 110a определения неисправностей определение неисправностей согласно значению измерения температуры из температурного датчика 9 и определение неисправностей на основе оцененной температуры выполняются одновременно, чтобы предоставлять резервирование, как проиллюстрировано на фиг. 6. Эта оцененная температура является температурой муфты 31 переднего хода или тормоза 32 заднего хода в зацепленном состоянии, которая оценивается посредством логической секции 110c оценки температуры на основе измеренной температуры в маслосборнике, измеренной посредством температурного датчика 110b, установленного в маслосборнике, который не изображается схематически.

ОПИСАНИЕ ПРЕИМУЩЕСТВ

Чтобы описывать преимущества первого варианта осуществления, сначала описывается сравнительный пример для варианта осуществления на основе фиг. 7 и 8.

ПЕРВЫЙ СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР

Первый сравнительный пример, проиллюстрированный на фиг. 7, является примером, в котором муфта 231 переднего хода и тормоз 232 заднего хода позиционируются аналогично традиционной конструкции, раскрытой в патентном документе 1; также на внешней периферии тормоза 232 заднего хода располагается температурный датчик 9.

В этом первом сравнительном примере планетарная передача 230 содержит солнечную шестерню 233, один сателлит 234a, водило 234 и коронную шестерню 235. Помимо этого, ступица 231b муфты, которая поддерживает ведомый диск 231d муфты 231 переднего хода, соединяется с солнечной шестерней 233, а барабан 231a муфты, который поддерживает ведомый диск 231c, соединяется с коронной шестерней 235. Затем барабан 231a муфты соединяется с входным валом 30a, который находится за пределами объема чертежа, и содержит цилиндрическую камеру 231e и поршень 231f муфты, идентичные цилиндрической камере и поршню муфты, описанным в первом варианте осуществления.

В тормозе 232 заднего хода ступица 232h муфты, которая поддерживает ведущий диск 232b, соединяется с водилом 234. Ведомый диск 232c поддерживается посредством корпуса 232a, идентичного корпусу, описанному для первого варианта осуществления. Корпус 232a содержит цилиндрическую камеру 232e и поршень 232f муфты.

В случае этого первого сравнительного примера, поскольку температурный датчик 9 поддерживается посредством картера 36, тормоз 232 заднего хода поддерживается посредством корпуса 32a, идентичного корпусу в первом варианте осуществления. Кроме того, муфта 231 переднего хода и тормоз 232 заднего хода располагаются таким образом, что они находятся в различных позициях, которые немного смещены в осевом направлении.

Следовательно, для того чтобы формировать магистраль 280 для смазочного масла в муфте 231 переднего хода, отверстие 231g подачи масла в ступице предоставляется с проникновением через ступицу 231b муфты в радиальном направлении, и отверстие 231j подачи масла в барабане предоставляется с радиальным проникновением через барабан 231a муфты в осевой позиции, идентичной осевой позиции отверстия 231g подачи масла в ступице.

Дополнительно, в тормозе 232 заднего хода, отверстие 232g подачи масла в ступице предоставляется с радиальным проникновением через ступицу 232h муфты, и отверстие 232j подачи масла в корпусе предоставляется с радиальным проникновением через корпус 232a в осевой позиции, идентичной осевой позиции отверстия 232g подачи масла в ступице.

В этом типе первого сравнительного примера смазочное масло для охлаждения, которое подается посредством магистрали 280 для смазочного масла, проходит в направлении внешнего диаметра из отверстия 213j подачи масла в барабане, которое радиально проникает через муфту 231 переднего хода, затем разделяется в направлении влево и вправо на чертеже в ступице 232h муфты; только его часть подается в тормоз 232 заднего хода из отверстия 232g подачи масла в ступице.

Следовательно, смазочная эффективность и эффективность охлаждения в тормозе 232 заднего хода являются недостаточными; помимо этого, возникает риск того, что уменьшение точности определения формируется при выполнении определения температуры с помощью температурного датчика 9.

ВТОРОЙ СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР

Далее описывается сравнительный пример, проиллюстрированный на фиг. 8.

В этом втором сравнительном примере, ведомый диск 031d муфты 031 переднего хода и ведущий диск 032b тормоза 032 заднего хода поддерживаются посредством комбинированного барабана 031a ступицы/муфты идентично первому варианту осуществления.

Дополнительно, в этом втором сравнительном примере, в отличие от первого варианта осуществления, осевые позиции муфты 031 переднего хода и тормоза 032 заднего хода размещаются таким образом, что они отличаются.

Цилиндрическая камера 031e формируется в комбинированном барабане 031a ступицы/муфты, и поршень 031f муфты для зацепления муфты 031 переднего хода предоставляется в этой цилиндрической камере 031e.

Кроме того, цилиндрическая камера 031e формируется в корпусе 032a, и поршень 031f муфты для зацепления тормоза 032 заднего хода предоставляется в этой цилиндрической камере 031e.

Кроме того, в комбинированном барабане 031a ступицы/муфты, через отверстие 031g подачи масла в барабане, которое формирует первую магистраль 081 для смазочного масла для охлаждения муфты 031 переднего хода, обеспечивается радиальное проникновение в позицию установки муфты 031 переднего хода. Затем первый температурный датчик 09a предоставляется в картере 036 в позиции радиально спереди отверстия 031g подачи масла в барабане.

Дополнительно, в комбинированном барабане 031a ступицы/муфты, через отверстие 032g подачи масла в барабане, которое формирует магистраль 082 для смазочного масла для охлаждения тормоза 032 заднего хода, обеспечивается радиальное проникновение в позицию установки тормоза 032 заднего хода. Затем отверстие 032g подачи масла в корпусе, которое формирует вторую магистраль 082 для смазочного масла, радиально проникает через корпус 032a в позицию установки тормоза 032 заднего хода и позицию внешнего диаметра отверстия 032g подачи масла в барабане. Второй температурный датчик 09b затем предоставляется в картере 036 в позиции радиально спереди отверстия 032g подачи масла в корпусе.

Следовательно, во втором сравнительном примере смазочное масло для охлаждения подается одновременно с прохождением через две магистрали в виде первой магистрали 081 для смазочного масла и второй магистрали 082 для смазочного масла.

Поскольку, во втором сравнительном примере, первая магистраль 081 для смазочного масла и вторая магистраль 082 для смазочного масла формируются параллельно таким способом, эффективность смазки является недостаточной, и эффективность использования пространства также является недостаточной.

Помимо этого, температура муфты 031 переднего хода и температура тормоза 032 заднего хода должны определяться независимо, соответственно, посредством первого температурного датчика 09a и второго температурного датчика 09b, что приводит к повышению затрат.

Далее описываются преимущества первого варианта осуществления.

ПРИ ДВИЖЕНИИ В РЕЖИМЕ ПЕРЕДНЕГО ХОДА

При начале движения посредством режима переднего хода, муфта 31 переднего хода зацепляется, а тормоз 32 заднего хода расцепляется. В это время смазочное масло циркулирует через магистраль 80 для смазочного масла; тем не менее, поскольку только муфта 31 переднего хода зацепляется, из числа муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода, размещенных между этой магистралью 80 для смазочного масла, температура смазочного масла, которая определяется посредством температурного датчика 9, указывает температуру муфты 31 переднего хода.

В РЕЖИМЕ ЗАДНЕГО ХОДА

При начале движения в режиме заднего хода, муфта 31 переднего хода расцепляется, тогда как тормоз 32 заднего хода зацепляется. В это время смазочное масло циркулирует через магистраль 80 для смазочного масла; тем не менее, поскольку только тормоз 32 заднего хода зацепляется, из числа муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода, размещенных между этой магистралью 80 для смазочного масла, температура смазочного масла, которая определяется посредством температурного датчика 9, указывает температуру тормоза 32 заднего хода.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПЕРВОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В устройстве переключения переднего/заднего хода первого варианта осуществления могут получаться нижеупомянутые преимущества.

(1) Устройство переключения переднего/заднего хода в качестве устройства передачи мощности приведения в движение первого варианта осуществления содержит множество фрикционных зацепляющих элементов между входным валом 30a и выходным валом 30b; это устройство допускает формирование состояния переднего хода в качестве первого состояния передачи мощности приведения в движение, в котором муфта 31 переднего хода в качестве первого фрикционного зацепляющего элемента зацепляется, тогда как тормоз 32 заднего хода в качестве второго фрикционного зацепляющего элемента расцепляется, и состояния заднего хода в качестве второго состояния передачи мощности приведения в движение, в котором муфта 31 переднего хода в качестве первого фрикционного зацепляющего элемента расцепляется, тогда как тормоз 32 заднего хода в качестве второго фрикционного зацепляющего элемента зацепляется, при этом:

- муфта 31 переднего хода и тормоз 32 заднего хода перекрываются аксиально и располагаются поверх друг друга радиально во внутренней/внешней компоновке,

- температурный датчик 9 позиционируется на периферии муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода, и

- магистраль 80 для смазочного масла формируется таким образом, что смазочное масло для охлаждения муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода проходит через муфту 31 переднего хода и тормоз 32 заднего хода в радиальном направлении изнутри муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода в температурный датчик 9.

Поскольку магистраль 80 для смазочного масла, которая охлаждает два фрикционных зацепляющих элемента в виде муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода, формируется только из одной магистрали, смазочная эффективность может повышаться по сравнению с конфигурациями, в которых смазочная магистраль разветвляется или формируется в нескольких экземплярах, к примеру, как в сравнительных примерах.

Дополнительно, в первом варианте осуществления становится возможным определение соответствующих температур муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода, которые избирательно зацепляются, с помощью одного температурного датчика 9. В силу этого может достигаться сокращение затрат по сравнению со вторым сравнительным примером, который требует множества температурных датчиков 9, и может повышаться точность определения по сравнению с первым сравнительным примером.

(2) Устройство переключения переднего/заднего хода в качестве устройства передачи мощности приведения в движение первого варианта осуществления отличается тем, что температурный датчик 9 располагается таким образом, что оно находится в позиции, которая аксиально перекрывается с муфтой 31 переднего хода и тормозом 32 заднего хода.

Следовательно, температура может определяться с высокой точностью по сравнению с конфигурацией, в которой позиция температурного датчика 9 размещается в позиции внешнего диаметра, которая аксиально не перекрывается с муфтой 31 переднего хода и тормозом 32 заднего хода.

(3) Устройство переключения переднего/заднего хода в качестве устройства передачи мощности приведения в движение первого варианта осуществления содержит секцию 110a определения неисправностей, которая определяет безопасность относительно температуры муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода в качестве двух фрикционных зацепляющих элементов, при этом:

- секция 110a определения неисправностей выполняет одновременно первое определение на основе определенной температуры температурного датчика 9 и второе определение на основе определенной температуры второго температурного датчика, чтобы определять температуру смазочного масла маслосборника (опущен на схеме), который находится в позиции, отличающейся от магистрали для смазочного масла.

Следовательно, даже если возникает проблема с одним из двух определений неисправностей в системе, продолжение определения неисправностей является возможным; как результат, может достигаться определение неисправностей и повышение точности системы защиты на его основе.

(4) Устройство переключения переднего/заднего хода в качестве устройства передачи мощности приведения в движение первого варианта осуществления содержит комбинированный барабан 31a ступицы/муфты, который поддерживает диск муфты сцепления (ведомый диск 31d) для муфты 31 переднего хода, которая позиционируется в обоих фрикционных зацепляющих элементах на внутренней периферии комбинированного барабана ступицы/муфты, и который поддерживает диск муфты сцепления (ведущий диск 32b) тормоза 32 заднего хода, который позиционируется за пределами обоих фрикционных зацепляющих элементов, при этом:

- отверстие 31h подачи масла в барабане предоставляется таким образом, чтобы формировать магистраль для смазочного масла посредством обеспечения радиального проникновения в этот комбинированный барабан 31a ступицы/муфты в позиции, в которой диски муфты сцепления (ведомый диск 31d, ведущий диск 32b) предоставляются в осевом направлении.

Следовательно, участок, формирующий магистраль 80 для смазочного масла между муфтой 31 переднего хода и тормозом 32 заднего хода, может задаваться в качестве одной магистрали; как результат, может повышаться точность определения температуры посредством предотвращения разбросанности магистрали для смазочного масла по сравнению с конфигурацией, которая формирует отверстия подачи масла в двух элементах, как в первом сравнительном примере.

(5) Устройство переключения переднего/заднего хода в качестве устройства передачи мощности приведения в движение первого варианта осуществления отличается тем, что входной вал 30a соединяется таким образом, что он допускает прием движущей силы со стороны электромотора-генератора 2, который представляет собой источник приведения в движение транспортного средства, тогда как выходной вал соединяется таким образом, что он допускает передачу движущей силы во входной передаточный вал 40, который находится на стороне ведущих колес транспортного средства, и

- содержит планетарную передачу 30 между входным валом 30a и выходным валом 30b, и

- муфта 31 переднего хода и тормоз 32 заднего хода предоставляются в качестве устройства 3 переключения переднего/заднего хода, которое задает направления вращения входного вала 30a и выходного вала 30b как идентичные направления при движении в режиме переднего хода, который является первым состоянием передачи мощности приведения в движение, и задает направления вращения входного вала 30a и выходного вала 30b как противоположные друг другу в режиме заднего хода, который является вторым состоянием передачи мощности приведения в движение.

Преимущества (1)-(4), описанные выше, могут достигаться в устройстве 3 переключения переднего/заднего хода, которое избирательно зацепляет и расцепляет два фрикционных зацепляющих элемента.

Дополнительно, в конфигурации, которая не содержит гидравлическую муфту в системе передачи мощности приведения в движение, первый вариант осуществления выполнен с возможностью осуществлять скольжение муфты 31 переднего хода или тормоза 32 заднего хода устройства 3 переключения переднего/заднего хода, которые избирательно зацепляются при движении в режиме переднего хода и при движении в режиме заднего хода, при начале движения в WSC-режиме.Поскольку муфта 31 переднего хода или тормоз 32 заднего хода вырабатывает тепло в это время, для того чтобы обеспечивать их износостойкость, температура должна определяться посредством температурного датчика 9, чтобы они не перегревались.

Следовательно, преимущества (1)-(4), описанные выше, становятся эффективными, когда температурный датчик 9 определяет температуру муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода.

(6) Устройство переключения переднего/заднего хода в качестве устройства передачи мощности приведения в движение первого варианта осуществления характеризуется тем, что:

- планетарная передача 30 содержит солнечную шестерню 33, которая соединяется с входным валом 30a, коронную шестерню 35, которая соединяется с комбинированным барабаном 31a ступицы/муфты, и водило 34, которое соединяется с выходным валом 30b,

- муфта 31 переднего хода в качестве первого фрикционного зацепляющего элемента предоставляется таким образом, чтобы закреплять водило 34 и коронную шестерню 35 между комбинированным барабаном 31a ступицы/муфты и водило 34 в ходе зацепления,

- тормоз 32 заднего хода в качестве второго фрикционного зацепляющего элемента предоставляется таким образом, чтобы прикреплять коронную шестерню 35 к картеру 36 между комбинированным барабаном 31a ступицы/муфты и корпусом 32a, который предоставляется на его внешней периферии, и прикрепляется к картеру 36 в ходе зацепления, и

- отверстие 32g подачи масла в корпусе предоставляется в корпусе 32a для того, чтобы формировать магистраль 80 для смазочного масла посредством обеспечения радиального проникновения в позицию, которая аксиально перекрывается с отверстием 31h подачи масла в барабане.

Следовательно, когда муфта 31 переднего хода зацепляется, водило 34 и коронная шестерня 35 могут закрепляться в планетарной передаче 30, и вращение может передаваться с соотношением 1:1 из входного вала 30a на выходной вал 30b.

Дополнительно, когда тормоз 32 заднего хода зацепляется, коронная шестерня 35 может закрепляться в планетарной передаче 30, и вращение может передаваться из входного вала 30a на выходной вал 30b способом, который является противоположным способу, когда муфта 31 переднего хода зацепляется.

Второй вариант осуществления изобретения

Далее описывается устройство передачи мощности приведения в движение второго варианта осуществления на основе фиг. 9.

Этот второй вариант осуществления является модифицированным примером первого варианта осуществления, и аналогично первому сравнительному примеру, ведущий диск 331c и ведомый диск 331d муфты 331 переднего хода поддерживаются посредством барабана 331a муфты и ступицы 331b муфты. Дополнительно, второй вариант осуществления является примером, в котором ведущий диск 332b и ведомый диск 332c тормоза 332 заднего хода поддерживаются посредством ступицы 332h муфты и корпуса 332a.

Второй вариант осуществления содержит планетарную передачу 330, аналогичную планетарной передаче в первом сравнительном примере.

Иными словами, планетарная передача 330 содержит солнечную шестерню 333, один сателлит 334a, водило 334 и коронную шестерню 335. Помимо этого, ступица 331b муфты, которая поддерживает ведомый диск 331d муфты 331 переднего хода, соединяется с солнечной шестерней 333, а барабан 331a муфты, который поддерживает ведомый диск 331c, соединяется с коронной шестерней 335. Затем барабан 331a муфты соединяется с входным валом 30a, который находится за пределами объема чертежа, и содержит цилиндрическую камеру 331e и поршень 331f муфты.

В тормозе 332 заднего хода ступица 332h муфты, которая поддерживает ведущий диск 332b, соединяется с водилом 334. Дополнительно, ведомый диск 332c поддерживается посредством корпуса 332a, и корпус 332a содержит цилиндрическую камеру 332e и поршень 332f муфты.

Затем во втором варианте осуществления, отверстие 331g подачи масла в ступице, которое формируется с радиальным проникновением через ступицу 331b муфты, и отверстие 331j подачи масла в барабане, которое радиально проникает через барабан 331a муфты, аксиально находятся в идентичной позиции. Помимо этого, отверстие 332g подачи масла в ступице, которое формируется с радиальным проникновением через ступицу 332h муфты, и отверстие 332j подачи масла в корпусе, которое радиально проникает через корпус 332a, аксиально находятся в позиции, идентичной позиции отверстия 331g подачи масла в ступице и отверстия 331j подачи масла в барабане. Дополнительно, температурный датчик 9 поддерживается посредством картера 36, в позиции внешнего диаметра для аксиальной позиции, идентичной позиции отверстия 331g подачи масла в ступице, отверстия 331j подачи масла в барабане, отверстия 332g подачи масла в ступице и отверстия 332j подачи масла в корпусе.

Следовательно, во втором варианте осуществления, магистраль 380 для смазочного масла, которая проходит через муфту 331 переднего хода и тормоз 332 заднего хода в радиальном направлении в температурный датчик 9, формируется из отверстия 331g подачи масла в ступице, отверстия 331j подачи масла в барабане, отверстия 332g подачи масла в ступице и отверстия 332j подачи масла в корпусе.

Следовательно, магистраль 380 для смазочного масла, которая охлаждает два фрикционных зацепляющих элемента в виде муфты 331 переднего хода и тормоза 332 заднего хода, также формируется только из одной магистрали во втором варианте осуществления, как описано выше в (1). Соответственно, смазочная эффективность может повышаться по сравнению с конфигурациями, в которых смазочная магистраль разветвляется или формируется в нескольких экземплярах, к примеру, как в сравнительных примерах. Помимо этого, становится возможным определение соответствующих температур муфты 331 переднего хода и тормоза 332 заднего хода, которые избирательно зацепляются, с помощью одного температурного датчика 9; как результат, могут сокращаться затраты, и может получаться высокая точность определения.

Кроме того, во втором варианте осуществления, может достигаться определение температуры с высокой точностью, поскольку позиция температурного датчика 9 позиционируется на внешней периферии муфты 331 переднего хода и тормоза 332 заднего хода и в позиции, которая аксиально перекрывается с ними, как описано выше в (2).

Устройство переключения переднего/заднего хода настоящего изобретения описано выше на основе вариантов осуществления, но его конкретные конфигурации не ограничены этими вариантами осуществления; различные модификации и добавления в проектные решения могут вноситься без отступления от объема изобретения согласно каждому пункту в формуле изобретения.

В вариантах осуществления описан пример, в котором устройство переключения переднего/заднего хода настоящего изобретения применяется к гибридному транспортному средству, оснащенному двигателем и электромотором-генератором. Тем не менее, устройство переключения переднего/заднего хода настоящего изобретения также может применяться к транспортному средству с двигателем, которое оснащено только двигателем в качестве источника приведения в движение, либо к электромобилю или транспортному средству на топливных элементах, которое оснащено только электромотором-генератором в качестве источника приведения в движение.

Дополнительно, устройство переключения переднего/заднего хода в качестве устройства передачи мощности приведения в движение описано в вариантах осуществления; тем не менее, настоящее изобретение может применяться к другому устройству передачи мощности приведения в движение для транспортного средства, такому как трансмиссия или устройство передачи мощности приведения в движение промышленного оборудования, отличного от транспортного средства, при условии, что устройство содержит множество фрикционных зацепляющих элементов и имеет первый фрикционный зацепляющий элемент и второй фрикционный зацепляющий элемент, которые находятся в такой взаимосвязи, при которой один из них расцепляется, когда другой из них зацепляется.

Дополнительно, в вариантах осуществления, описан пример, в котором температурный датчик позиционирован на внешней периферии двух фрикционных зацепляющих элементов (муфты переднего хода, тормоза заднего хода) в позиции, которая аксиально перекрывается с двумя фрикционными зацепляющими элементами (муфтой переднего хода, тормозом заднего хода); тем не менее, настоящее изобретение не ограничено этим. Иными словами, при условии, что температурный датчик позиционируется во внешней периферийной позиции двух фрикционных зацепляющих элементов, даже если в аксиально отличной позиции относительно двух фрикционных зацепляющих элементов, магистраль для смазочного масла может формироваться из одной магистрали посредством изменения ориентации от наружного фрикционного зацепляющего элемента в осевом направления.

Реферат

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к устройствам передачи мощности приведения в движение. Устройство передачи мощности приведения в движение содержит первый и второй фрикционные зацепляющие элементы, при этом в зацеплении может находиться только один из них, другой расцепляется. Устройство избирательно зацепляется таким образом, что либо муфта (31) переднего хода, либо тормоз (32) заднего хода расцепляется, когда другое из них зацепляется. Муфта (31) и тормоз (32) перекрываются аксиально и располагаются поверх друг друга радиально во внутренней/внешней компоновке. Устройство снабжено датчиками, измеряющими температуру смазочного масла, протекающего в каждом фрикционном зацепляющем элементе. Температурный датчик (9) расположен на периферии муфты (31) и тормоза (32). Магистраль (80) для смазочного масла формируется таким образом, что смазочное масло для охлаждения муфты (31) и тормоза (32) проходит через муфту (31) и тормоз (32) в радиальном направлении изнутри муфты (31) и тормоза (32) в температурный датчик (9). Достигается упрощение конструкции. 5 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 пр.

Формула