Изобретение относится к трансмиссиям транспортного средства с гидротрансформатором, с двойным сцеплением и с многоступенчатой коробкой передач. Такие трансмиссии транспортного средства называют как правило роботизироваными, так как передачи в них переключаются по определенному алгоритму с использованием электрических или гидравлических актуаторов, которые включают и выключают выбранные передачи. Усложнение алгоритма переключения передач в роботизированных коробках передач в настоящее время не представляет из себя никакой проблемы. Трансмиссия транспортного средства с двойным сцеплением и многоступенчатой коробкой передач обеспечивает малое время переключения передач за счет преселективной установки следующей передачи. Однако трансмиссия транспортного средства с двумя сцеплениями и многоступенчатой коробкой передач проигрывает трансмиссии транспортного средства с гидротрансформатором и с автоматической многоступенчатой коробкой передач на базе планетарных механизмов в плавности переключения передач, а также в многоступенчатой коробке передач с двумя сцеплениями нет возможности переключать передачи в любом порядке.
Известна многоступенчатая коробка передач, содержащая входной, выходной и два промежуточных вала, причем пары зубчатых колес расположены между входным и промежуточным валами для выбора передачи с требуемым коэффициентом передачи , и каждый промежуточный вал находится в постоянном зацеплении с указанным выходным валом, причем трансмиссия обеспечивает шесть выбираемых пар передач переднего хода, обеспечивающих шесть разнесенных передних передаточных чисел (1, 2, 3, 4, 5 ,6), и включает в себя приводной вал, общий для всех зубчатых пар. Передача заднего хода обеспечивается между входным и одним из указанных промежуточных валов через реверсивное зубчатое колесо, расположенное на третьем промежуточном валу. На входе многоступенчатой коробки передач установлено сцепление включения выключения (US 2010/0154573, F16H 03/093, опубл. 24.06.2010, первичная заявка GB 0516726.7 от 15.08.2005г.)
Такая трансмиссия транспортного средства работает следующим образом. Перед началом движения транспортного средства двигатель работает, создавая крутящий момент на своем выходном валу. Сцепление включения-выключения включено и передаёт крутящий момент на входной вал коробки передач. Все пары зубчатых колес вращаются на промежуточных валах, не передавая на них крутящий момент, так как ни одно из зубчатых колес, установленных на промежуточных валах, не заблокировано синхронизатором и поэтому они свободно вращаются на промежуточных валах. Соответственно крутящий момент не передается на выходной вал коробки передач. Для начала движения транспортного средства выключается сцепление включения-выключения и крутящий момент с выходного вала двигателя перестает передаваться на входной вал коробки передач. Дается команда включить первую передачу. При этом соответствующий синхронизатор блокирует соответствующее зубчатое колесо на соответствующем промежуточном валу, которое входит в пару зубчатых колес, образующих первую передачу. После этого сцепление включения-выключения плавно включается и начинает передавать крутящий момент с выхода выходного вала двигателя на соответствующий промежуточный вал и соответственно на выходной вал коробки передач с коэффициентом передачи первой передачи. Плавность включения передачи определяется плавностью включения сцепления включения-выключения, которое за счет своей пробуксовки обеспечивает выравнивание скоростей вращения выходного вала двигателя и выходного вала коробки передач. Для перехода на вторую передачу выключается сцепление включения-выключения, синхронизатор по команде выключить первую передачу разблокирует зубчатое колесо на промежуточном валу которое входит в пару зубчатых колес первой передачи и соответствующий синхронизатор по команде включить вторую передачу блокирует на соответствующем промежуточном валу соответствующее зубчатое колесо которое входит в пару зубчатых колес, которые образуют вторую передачу. После этого сцепление включения-выключения включается и начинает передавать крутящий момент с выходного вала двигателя на соответствующий промежуточный вал и далее на выходной вал. Плавность включения передачи определяется плавностью включения сцепления включения-выключения, которое за счет своей пробуксовки обеспечивает выравнивание скоростей вращения выходного вала двигателя и выходного вала коробки передач. Третья, четвертая, пятая и шестая передачи прямого хода включаются аналогично. При этом возможен переход с любой передачи прямого хода на любую другую передачу прямого хода. Передача заднего хода включается так же, как включается первая передача прямого хода при стоящем транспортном средстве за счет выбора пары зубчатых колес с реверсным зубчатым колесом, образующих передачу заднего хода.
Недостатком трансмиссии транспортного средства с такой многоступенчатой коробкой передач является трудность мягкого перехода с одной передачи на другую за счет пробуксовки сцепления включения-выключения, что ярко проявляется при роботизации многоступенчатой коробки передач в такой трансмиссии транспортного средства. Робот не может учитывать все нюансы дорожной обстановки в отличии от хорошо подготовленного водителя, поэтому при переключении передач происходят заметные рывки. В том числе и из-за длительного разрыва передачи крутящего момента с выходного вала двигателя на выходной вал многоступенчатой коробки передач, так как работа синхронизаторов при переключении передач происходит последовательно.
В то же время необходимо отметить, что такая механическая многоступенчатая коробка передач с внешним сцеплением включения-выключения в массовом производстве является относительно недорогой и зарекомендовала себя в эксплуатации надежной и долговечной, а также ремонтопригодной.
В настоящее время становятся популярными трансмиссии транспортного средства с двойным сцеплением и с многоступенчатой коробкой передач. В трансмиссии с двойным сцеплением переключение передач производится с предустановкой следующей заданной передачи. Это сокращает время разрыва в подаче крутящего момента с выходного вала двигателя на выходной вал коробки передач, что несколько снижает рывки при переключении передач. Также для плавного переключения передач все чаще в трансмиссии транспортного средства используются гидротрансформаторы. Известна трансмиссия транспортного средства, содержащая гидротрансформатор, многоступенчатую коробку передач, два сцепления включения-выключения и дифференциал, гидротрансформатор установлен между двигателем и многоступенчатой коробкой передач для создания гидродинамической связи между ними, многоступенчатую коробку передач, имеющую входной вал коробки передач соединенный с выходом гидротрансформатора, первый и второй промежуточные валы, семь селективно включаемых синхронизаторов, множество, пятнадцать, зацепляющихся зубчатых колес; входные зубчатые колеса передач жестко соединены с входным валом, выходные зубчатые колеса передач свободно установлены на первом и втором промежуточных валах и находятся в постоянном зацеплении с входными зубчатыми колесами передач жестко установленными на входном валу, составляя пары передач с разным коэффициентом передачи, выходные зубчатые колеса, свободно установленные на первом и втором промежуточных валах, могут по внешней команде блокироваться соответствующим синхронизатором на том валу, на котором они установлены, на вспомогательном валу установлено реверсивное зубчатое колесо, находящееся в постоянном зацеплении с соответствующими зубчатыми колесами образуя передачу заднего хода, первое и второе сцепление установлены на выходе первого и второго промежуточных валов, выходные зубчатые колеса первого и второго промежуточных валов жестко установлены на выходных валах первого и второго сцепления включения-выключения соответственно, выходные зубчатые колеса первого и второго промежуточных валов находятся в постоянном зацеплении с входным зубчатым колесом дифференциала, выходные валы дифференциала являются выходными валами трансмиссии транспортного средства и передают крутящий момент от двигателя непосредственно на колеса. Селективное включение первого и второго сцепления включения-выключения и синхронизаторов обеспечивает оперативное соединение входного вала многоступенчатой коробки передач со входом дифференциала через упомянутые находящиеся в постоянном зацеплении зубчатые колеса для передачи крутящего момента от двигателя к выходным валам дифференциала, при шести передаточных числах скорости переднего хода и одном передаточном отношении заднего хода. В состав трансмиссии транспортного средства может входить сцепление блокировки гидротрансформатора, которое при включении блокирует работу гидротрансформатора и обеспечивает передачу крутящего момента с выхода двигателя прямо на входной вал коробки передач. Сцепление блокировки гидротрансформатора может располагаться как внутри корпуса гидротрансформатора, так и снаружи корпуса гидротрансформатора. Имеются другие варианты взаимного расположения элементом трансмиссии транспортного средства не меняющих принципиально работу данной трансмиссии транспортного средства ( US 7263907, F16H 03/38, опубл. 04.09.2007 г.).
Трансмиссия транспортного средства работает следующим образом, в исходном состоянии при стоящем транспортном средстве все синхронизаторы выключены. Сцепление блокировки гидротрансформатора выключено и при работающем двигателе турбинное колесо гидротрансформатора вращается под действием напора масла создаваемого насосным колесом гидротрансформатора. Соответственно, крутящий момент через гидротрансформатор поступает на входной вал коробки передач и на зубчатые колеса образующие пары передач с разными коэффициентами передачи. Так как выходные зубчатые колеса свободно установлены на первом и втором промежуточных валах, то несмотря на то, что выходные зубчатые колеса передач вращаются, крутящий момент не передаётся на первый и второй промежуточные валы и соответственно на выходные валы дифференциала. При поступлении внешней команды на включение первой передачи первое сцепление включения-выключения выключается и отключает первый промежуточный вал от выходного зубчатого колеса первого промежуточного вала. Синхронизатор первой передачи блокирует выходное зубчатое колесо первой передачи на первом промежуточном валу, который начинает вращаться с коэффициентом передачи первой передачи. При включении первого сцепления крутящий момент с первого промежуточного вала через выходное зубчатое колесо первого промежуточного вала передается на входное зубчатое колесо дифференциала и через выходные валы дифференциала на колеса транспортного средства. За счет гидродинамического проскальзывания турбинного колеса в гидротрансформаторе скорость вращения плавно нарастает на входном валу коробки передач и соответственно транспортное средство плавно начинает движение. Увеличение крутящего момента при разнице в скорости вращения насосного колеса и турбинного колеса гидротрансформатора также способствует плавному началу движения транспортного средства. При наборе скорости вращения турбинного колеса гидротрансформатора и соответственно входного вала коробки передач срабатывает сцепление блокировки гидротрансформатора и крутящий момент начинает напрямую передаваться на входной вал коробки передач обеспечивая динамику разгона транспортного средства. При наборе скорости поступает внешняя команда на переключение коробки передач на вторую передачу. При этом выключается второе сцепление включения-выключения и отключает второй промежуточный вал от выходного зубчатого колеса второго промежуточного вала. Синхронизатор второй передачи блокирует на втором промежуточном валу зубчатое колесо образующую пару зубчатых колес второй передачи. Затем первое сцепление выключается, отключая первый промежуточный вал от выходного зубчатого колеса первого промежуточного вала, а второе сцепление включения-выключения включается, подключая второй промежуточный вал к выходному зубчатому колесу второго промежуточного вала. Одновременно выключается сцепление блокировки гидротрансформатора. Таким образом, за счет проскальзывания гидродинамической связи турбинного колеса в гидротрансформаторе происходит плавное согласование скоростей вращения входного вала коробки передач и выходных валов дифференциала. Транспортное средство начинает двигаться на второй передаче. При выравнивании оборотов турбинного колеса гидротрансформатора и выходного вала двигателя срабатывает сцепление блокировки гидротрансформатора и крутящий момент от двигателя начинает напрямую поступать на входной вал коробки передач, обеспечивая динамичное движение транспортного средства. Аналогично происходит переключение на другие передачи с преселективной установкой следующей передачи. Преселективная установка следующей передачи обеспечивает сокращение времени при переключении передач, при котором крутящий момент от двигателя не поступает на колеса транспортного средства. Обратное переключение передач с более высокой на более низкую передачу происходит при включенном сцеплении блокировки гидротрансформатора также с преселективным выбором следующей более низкой передачи. Так как в этом случае двигатель работает на низких оборотах то плавное переключение может быть обеспечено за счет пробуксовки соответствующего первого или второго сцепления включения-выключения, которое включает выбранную более низкую передачу, в том числе за счет более плавного включения этого сцепления включения-выключения, чем при переключении на более высокую передачу.
Недостатком такой трансмиссии транспортного средства является постоянное, при каждом переключении передач, включение выключения сцепления блокировки гидротрансформатора, что приводит к его быстрому износу. Быстрый износ сцепления блокировки гидротрансформатора при его расположении в корпусе гидротрансформатора загрязняется масло внутри гидротрансформатора, что приводит к ускоренному выходу из строя гидравлической системы управления такой трансмиссией транспортного средства. А ремонт сцепления блокировки гидротрансформатора, установленного внутри гидротрансформатора, является сложной операцией, так как корпус гидротрансформатора наглухо запаян и требует высоких точностей совмещения деталей при последующей запайке. Сцепления блокировки гидротрансформатора установленное вне корпуса гидротрансформатора занимает больше места по оси двигателя, что может оказаться неприемлемым для транспортного средства с передним приводом и поперечным расположение двигателя. Также необходимо отметить, что при переключении передач в такой трансмиссии транспортного средства пусть и на меньший промежуток времени чем в трансмиссиях с одним сцеплением включения-выключения, но колеса транспортного средства оказываются отключенными от крутящего момента двигателя. Это приводит к небольшому рывку при переключении передач. Также необходимо отметить, что недостатком такой трансмиссии является невозможность переключаться на любую желаемую передачу, так как переключение передач может быть только последовательным как вверх, так и вниз, что исключает резкое повышение динамики транспортного средства, например, при выходе на обгон, когда необходимо с пятой передачи переключиться сразу на третью передачу.
Наиболее близкой к заявляемой, прототипом, является трансмиссия транспортного средства, содержащая многоступенчатую коробку передач с двумя сцеплениями, включающая входной вал, первый и второй первичные валы, первое и второе сцепление включения-выключения, избирательно приводимых в действие для соединения указанного входного вала с указанными первым и вторым первичными валами, зубчатые колеса первого, второго и третьего передаточных коэффициентов, жестко установленные на первом первичном валу, зубчатые колеса первого, второго и четвертого передаточных коэффициентов, жестко установленные на втором первичном валу, промежуточный вал, множество ведомых зубчатых колес, свободно вращающихся, на промежуточном валу и находящихся в постоянном зацеплении с зубчатыми колесами первого, второго и третьего передаточных коэффициентов, жестко установленных на первом первичном валу, и с зубчатыми колесами первого, второго и четвертого передаточных коэффициентов, жестко установленных на втором первичном валу; выходное зубчатое колесо промежуточного вала, жестко установленное на промежуточном валу, находящееся в постоянном зацеплении с входным зубчатым колесом выходного вала, множество синхронизаторов для избирательной блокировки свободного вращения ведомых зубчатых колес на промежуточном валу во взаимодействии с первым и вторым сцеплением включения-выключения для преселективного включения первого, второго, третьего и четвертого передаточных коэффициентов между входным валом и выходным валом, посредством чего переход от четвертого передаточного коэффициента ко второму передаточному коэффициенту может быть осуществлен путем задействования соответствующих синхронизаторов для установления второго передаточного коэффициента между первым первичным валом и выходным валом, причем четвертый передаточный коэффициент устанавливается через второй первичный вал, а затем передачи меняется местами переключением сцеплений включения-выключения таким образом, что четвертый передаточный коэффициент отключается от входного вала, а второй передаточный коэффициент входит в зацепление с входным валом. Также обеспечивается переключения с третьего передаточного коэффициента на первый передаточный коэффициент путем включения соответствующего сцепления включения-выключения для установления первого передаточного коэффициента между вторым первичным валом и выходным валом, в то время как третий передаточный коэффициент устанавливается между первым первичным валом и выходным валом, а затем первое и второе сцепления включения-выключения переключаются так, что зубчатое колесо третьего передаточного коэффициента отключается от входного вала, в то время как зубчатое колесо первого передаточного коэффициента входит в зацепление с входным валом, и после завершения указанного переключения может быть задействован соответствующий синхронизатор для установления первого передаточного коэффициента между соответствующим первичным валом и выходным валом, после чего сцепления включения переключения могут быть переключены. При этом первое и второе сцепление включения-выключения установлены с разных сторон коробки передач, а входной вал проходит через весь корпус коробки передач и выходит на ее задней стороне. Первый и второй первичные валы выполнены коаксиальными с входным валом. Передача заднего хода обеспечивается реверсивным зубчатым колесом расположенном на вспомогательном валу (US 4513631, F16H 03/08, опубл. 30.04.1985 г.).
Такая трансмиссия транспортного средства работает следующим образом. В исходном положении все синхронизаторы выключены. Поэтому крутящий момент не передаётся с входного вала на выходной вал коробки передач. При поступлении внешней команды первое сцепление включения-выключения выключается и соответствующий синхронизатор блокирует зубчатое колесо, образующее первую передачу с зубчатым колесом, установленным на первом первичном валу. При отпускании первого сцепления включения-выключения за счет его пробуксовки скорости вращения входного и выходного вала выравниваются с учетом коэффициента передачи первой передачи и транспортное средство начинает движение вперед. При поступлении команды на переключение с первой передачи на вторую передачу выключается второе сцепление включения-выключения и соответствующий синхронизатор блокирует на промежуточном валу зубчатое колесо, образующее вторую передачу с зубчатым колесом на втором первичном валу. Затем первое сцепление включения-выключения выключается, а второе сцепление включения-выключения включается. За счет пробуксовки второго сцепления включения-выключения происходит выравнивание скоростей вращения входного вала и выходного вала с учетом коэффициента передачи второй передачи. Третья и четвертая передачи последовательно включаются аналогично. При необходимости переключится с четвертой передачи сразу на вторую передачу, первое сцепление включения-выключения выключается и соответствующий синхронизатор блокирует на промежуточном валу зубчатое колесо, которое образует дублирующую вторую передачу с зубчатым колесом, установленным на первом первичном валу. После этого второе сцепление включения-выключения выключается и соответствующий синхронизатор разблокирует зубчатое колесо, установленное на промежуточном валу и образующее четвертую передачу с зубчатым колесом, установленным на втором первичном валу. Одновременно включается первое сцепление включения-выключения и за счет пробуксовки первого сцепления происходит выравнивание скоростей вращения входного и выходного вала с учетом коэффициента передачи второй передачи. Затем соответствующий синхронизатор блокирует зубчатое колесо на промежуточном валу, которое образует вторую передачу с зубчатым колесом, установленным на втором первичном валу. Первое сцепление включения-выключения выключается, одновременно включается второе сцепление включения-выключения и происходит передача второй передачи с первого первичного вала на второй первичный вал, после чего коробка передач готова к переключению на третью передачу. Аналогично за счет дублирующей первой передачи на втором первичном валу происходит переключение с первой передачи, работающей от первого первичного вала, на дублирующую первую передачу, работающую на втором первичном валу, за счет переключений первого и второго сцепления включения-выключения и соответствующего синхронизатора, а затем переключение с первой дублирующей передачи, работающей на втором первичном валу, на первую передачу, работающую на первом первичном валу, за счет переключения первого и второго сцепления включения-выключения и соответствующего синхронизатора. После этого коробка передач готова к переключению на вторую передачу. Передача заднего хода включается с помощью соответствующего синхронизатора и второго сцепления включения-выключения при стоящем транспортном средстве за счет зубчатых колес, образующий с реверсивным зубчатым колесом передачу заднего хода. Таким образом, разнесение первого и второго сцепления включения-выключения на разные стороны коробки передач позволяют использовать обычные сухие сцепления в коробке передач с двумя сцеплениями, вместо совмещенного двойного сцепления, имеющего большую сложность, и соответственно стоимость, а использование дублирующих одинаковый передач, работающих под управлением разных сцеплений включения-выключения, позволяет переключать передачи в произвольном порядке.
Недостатком такой трансмиссии транспортного средства является отсутствие гидротрансформатора, из-за чего переключение переда происходит с рывками транспортного средства. Также недостатком такой многоступенчатой коробки передач является то, что наличие дублированных передач не приводит к повышению плавности переключения передач, так как и первое и второе сцепления работают от одного и того же входного вала коробки передач, то есть увеличение количества пар зубчатых колес не уменьшает ступеньку в разнице скорости вращения входного вала и выходного вала коробки передач при переключении между одинаковыми передачами. Также недостатком такой трансмиссии транспортного средства является то, что в ней, как и во всех коробках передач с двумя сцеплениями, имеется небольшой промежуток времени при переключении передач, когда крутящий момент от входного вала не подается на выходной вал, что также способствуют появлению рывков при переключении передач.
Целью заявляемого технического решения является создание трансмиссии транспортного средства, в которой обеспечивается плавное переключение передач в том числе за счет использования в ней гидротрансформатора с минимальным, а даже возможно и без, временным интервалом, на который прекращается передача крутящего момента от двигателя к колесам транспортного средства при переключении передач. Также переключение передач может производиться в произвольном порядке. При этом не требуется блокировка гидротрансформатора на каждой передаче для повышения динамики движения транспортного средства. Это позволяет отказаться от сцепления блокировки гидротрансформатора и заменить его обгонной муфтой, что упрощает конструкцию трансмиссии транспортного средства без ухудшения потребительских свойств. А при использовании сцепления блокировки гидротрансформатора, в том числе встроенного в корпус гидротрансформатора, обеспечивает меньший его износ за счет значительно более редкого его использования и соответственно продлевает как его срок службы, так и срок службы масла в гидротрансформаторе и соответственно всей автоматической системы управления коробкой передач.
Поставленная цель достигается за счет использования сдвоенной многоступенчатой коробки передач, коробки Арефина двойной, сокращенно ARD, то есть такой коробки передач, которая состоит их двух частей, в которых полностью дублированы наборы зубчатых колес передач прямого хода, однако входные валы сдвоенной коробки передач, получают крутящий момент от разных источников. Первый набор зубчатых колес получает крутящий момент от двигателя через гидротрансформатор, а второй набор зубчатых колес получает крутящий момент непосредственно от двигателя. Наличие двух дублирующих наборов зубчатых колес и двух сцеплений включения-выключения позволяет переключать передачи в любом желаемом порядке. Наличие гидротрансформатора обеспечивает плавность включения передач в том числе при начале движения, а при одинаковых наборах зубчатых колес возможно переключение передач без прерывания подачи мощности от двигателя на колеса за счет одновременного включения в работу одинаковых дублированных передач. Для более четкого переключения передач вниз, в том числе при торможении двигателем, на выходе гидротрансформатора может быть установлена обгонная муфта, исключающая вращение турбинного колеса гидротрансформатора быстрее выходного вала двигателя. Обгонная муфта на выходе гидротрансформатора в этом случае заменяет собой сцепление блокировки гидротрансформатора. При этом обгонная муфта может быть размещена непосредственно в корпусе коробки передач, тем самым экономя осевую длину заявленной трансмиссии транспортного средства. При размещении двух наборов зубчатых колес в одном корпусе осевая длинна коробки передач практически не увеличивается, так как зубчатые колеса разных наборов могут располагаться на разных параллельных промежуточных валах, то есть увеличивается толщина, поперечный габарит, а не осевой габарит коробки передач. Увеличение поперечного размера коробки передач для автомобилей с передним приводом и поперечным расположением двигателя не является критичным. Однако даже при использовании сцепления блокировки гидротрансформатора, в предлагаемой трансмиссии транспортного средства оно подвержено значительно меньшему износу, так как это сцепление блокировки гидротрансформатора не включается при каждом переключении передач. Повышение динамики движения транспортного средства обеспечивает дублирующая передача, которая работает непосредственно от выходного вала двигателя.
Возможно, как вариант, использовании разных, но близких, наборов зубчатых колес как с меньшими, так и с большими коэффициентами передачи во втором дублирующем наборе. В этом случае заявляемая трансмиссия транспортного средства приближается к трансмиссии транспортного средства с увеличенным, примерно где-то вдвое, количеством передач. Возможно, как вариант, дублирование не всех передач, а только, например, низших передач, которые включаются с большими рывками в механических коробках передач. Целесообразность того или иного решения принимается каждый раз при проектировании сдвоенной коробки передач под конкретное задание для трансмиссии транспортного средства.
На фиг.1 показан первый вариант трансмиссии транспортного средства с гидротрансформатором, с двумя сцеплениями и сдвоенной многоступенчатой коробкой передач.
На Фиг.2 показан второй вариант трансмиссии транспортного средства с гидротрансформатором, с двумя сцеплениями и сдвоенной многоступенчатой коробкой передач.
На Фиг.3 показан третий вариант трансмиссии транспортного средства с гидротрансформатором, с двумя сцеплениями и сдвоенной многоступенчатой коробкой передач.
На Фиг.4 показано пространственное расположение валов в сдвоенной многоступенчатой коробке передач, показанной на Фиг.3.
Трансмиссия 1 транспортного средства с гидротрансформатором, с двумя сцеплениями и сдвоенной многоступенчатой коробкой передач, (коробкой передач ARD) Фиг.1 включает двигатель 6, к выходу которого подсоединен входной вал 7 трансмиссии, гидротрансформатор 8, включающий насосное колесо 9 и турбинное колесо 10, обгонную муфту 11, первое и второе сцепления 12, 13 включения-выключения и сдвоенную многоступенчатую коробку передач 14, состоящую из первой части 15 сдвоенной коробки передач, второй части 16 сдвоенной коробки передач и общей части 17 сдвоенной коробки передач, входной вал 7 трансмиссии проходит через всю сдвоенную многоступенчатую коробку передач 14 и выходит на её задней стороне 18, вход гидротрансформатора 8 подключен к входному валу 7 трансмиссии, первый вход обгонной муфты 11 подключен к входному валу 7 трансмиссии, а второй вход обгонной муфты 11 подключен к выходному валу 22 гидротрансформатора, так что выходной вал 22 гидротрансформатора не может вращаться быстрее входного вала 7 трансмиссии, вход первого сцепления 12 включения-выключения подключен к выходному валу 22 гидротрансформатора, первый входной вал 31 коробки передач подключен к выходу первого сцепления 12 включения-выключения, гидротрансформатор 8, обгонная муфта 11 и первое сцепление 12 включения-выключения закрыты первой крышкой 19, второе сцепление 13 включения-выключения установлено на задней стороне 18 сдвоенной многоступенчатой коробки передач 14, вход второго сцепления 13 включения-выключения подключен к входному валу 7 трансмиссии, второй входной вал 32 коробки передач подключен к выходу сцепления 13 включения-выключения, второе сцепление 13 закрыто второй крышкой 20, в первой части 15 сдвоенной коробки передач на первом входном валу 31 коробки передач жестко установлены первые четыре входные зубчатые колеса 41, 42, 43, 44. На первом промежуточном валу 33, общему для первой части 15, второй части 16 и общей части 17 сдвоенной коробки передач, свободно установлены первые четыре выходные зубчатые колеса 45, 46, 47, 48 первой, второй, пятой и передачи заднего хода первой части 15 сдвоенной коробки передач, на втором промежуточном валу 34, общему для первой части 15, второй части 16 и общей части 17 сдвоенной коробки передач, свободно установлены пятое и шестое первые выходные зубчатые колеса 49 и 50 третьей и четвертой передач первой части 15 коробки передач. Первые выходные зубчатые колеса 45, 46, 47, 48 и 49, 50 находятся в постоянном зацеплении с первыми входными зубчатыми колесами 41, 42, 43, 44 и 41, 42 соответственно. В кинематическую цепь передачи заднего хода, между четвертым первым входным зубчатым колесом 44 и четвертым первым выходным зубчатым колесом 48 включено реверсивное зубчатое колесо 51 установленное на вспомогательном валу 35. Первые выходные зубчатые колеса 45 и 46, 49 и 50, 47 и 48 могут блокироваться с помощью первого, второго и третьего синхронизаторов 71, 72 и 73 на первом и втором промежуточных валах 33, 34 соответственно. Во второй части 16 сдвоенной коробки передач на втором входном валу 32 коробки передач жестко установлены три вторые входные зубчатые колеса 61, 62 и 63. На первом промежуточном валу 33 свободно установлены три вторые выходные зубчатые колеса 65, 66 и 67 первой второй и пятой передач второй части 16 сдвоенной коробки передач. На втором промежуточном валу 34 свободно установлены четвертое и пятое вторые выходные зубчатые колеса 69 и 70 третьей и четвертой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач. Вторые выходные зубчатые колеса 65, 66, 67 и 69, 70 находятся в постоянном зацеплении с вторыми входными зубчатыми колесами 61, 62, 63 и 61, 62 соответственно. Вторые выходные зубчатые колеса 65 и 66, 69 и 70, 67 могут блокироваться на первом и втором промежуточных валах 33, 34 с помощью четвертого, пятого и шестого синхронизаторов 74, 75 и 76 соответственно. Во второй части 16 сдвоенной коробки передач отсутствует передача заднего хода, так как динамика движения при движении транспортного средства задним ходом не является приоритетной. При необходимости сделать передачу заднего хода более динамичной, дополнительные зубчатые колеса могут быть установлены во второй части 16 сдвоенной коробки передач так, как это сделано в первой части 15 сдвоенной коробки передач. На первом и втором промежуточных валах 33, 34 жестко установлены выходные зубчатые колеса 81 и 82 первого и второго промежуточного вала соответственно, которые находятся в постоянном зацеплении с выходным зубчатым колесом 83 коробки передач жестко установленном на выходном валу 84 коробки передач.
Трансмиссия транспортного средства с гидротрансформатором, с двумя сцеплениями и сдвоенной многоступенчатой коробкой передач, Фиг.1, работает следующим образом. Рассмотрим случай, когда дублирующие комплекты зубчатых колес первой и второй частей 15, 16 сдвоенной коробки передач имеют одинаковые коэффициенты передачи для одинаковых передач.
В исходном положении, при стоящем транспортном средстве, все синхронизаторы 71, 72, 73, 74, 75 и 76 находятся в нейтральном положении. Поэтому крутящий момент от работающего двигателя 6 не поступает ни на первый, ни на второй промежуточные валы 33, 34. Гидротрансформатор 8 при этом работает на холостом ходу. При поступлении внешней команды от системы управления трансмиссией транспортного средства (не показана) на включение первой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач выключается первое сцепление 12 включения-выключения и первый синхронизатор 71 блокирует первое выходное зубчатое колесо 45 первой передачи на первом промежуточном валу 33. При включении первого сцепления 12 включения-выключения крутящим момент с выхода гидротрансформатора 8, через первое входное и первое выходное зубчатые колеса 41, 45 первой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач, передается на первый промежуточный вал 33 и через выходное зубчатое колесо 81 первого промежуточного вала и выходное зубчатое колесо 83 коробки передач крутящий момент от двигателя 6 с коэффициентом передачи первой передачи поступает на выходной вал 84 коробки передач. Проскальзывание турбинного колеса 10 гидротрансформатора 8, за счет его гидродинамической связи с насосным колесом 9 гидротрансформатора 8, обеспечивает плавное выравнивание скоростей вращения входного вала 7 трансмиссии и колес (не показаны). При этом гидротрансформатор 8 обеспечивает увеличение крутящего момента развиваемого двигателем 6. Транспортное средство начинает плавное движение вперед на первой передаче переднего хода. По мере увеличения скорости вращения выходного вала 22 гидротрансформатора, то есть по мере приближения скорости вращения выходного вала 22 гидротрансформатора к скорости вращения входного вала 7 трансмиссии, а также в зависимости от положения педали газа, или по какому другому алгоритму, для повышения динамики разгона транспортного средства система управления (не показана) выдает команду на включение первой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач, которая работает напрямую от входного вала 7 трансмиссии, а не через гидротрансформатор 8, как первая часть 15 сдвоенной коробки передач. Для этого выключается второе сцепление 13 включения-выключения и четвертый синхронизатор 74 блокирует первое второе выходное зубчатое колесо 65 первой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач на первом промежуточном валу 33. Затем выключается первое сцепление 12 включения-выключения и одновременно включается второе сцепление 13 включения-выключения. Крутящий момент от двигателя 6 начинает передаваться на колеса транспортного средства через первое второе входное и первое второе выходное зубчатые колеса 61, 65 первой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач. Так как передаточные числа первой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач и второй части 16 сдвоенной коробки передач равны, то второе сцепление 13 может включаться, не дожидаясь полного выключения первого сцепления 12 включения-выключения, как за счет своей собственной пробуксовки, так и за счет проскальзывания турбинного колеса 10 в гидротрансформаторе 8. Таким образом обеспечивается непрерывная подача крутящего момента от двигателя 6 на колеса транспортного средства при плавном включении, в данном случае, первой передачи, как при троганье с места, что является самым сложным этапом в работе трансмиссии транспортного средства, так и при переходе на передачу крутящего момента напрямую от двигателя 6 минуя гидротрансформатор 8. Затем выключается первое сцепление 12 включения-выключения и первый синхронизатор 71 переводится в нейтральное положение, освобождая первое первой выходное зубчатое колесо 45 первой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач. Затем первое сцепление 12 включения-выключения включается, однако крутящий момент от двигателя 6 через первую часть 15 сдвоенной коробки передач не передается на первый промежуточный вал 33. Транспортное средство движется на первой передаче второй части 16 сдвоенной коробки передач. При этом крутящий момент передается на колеса транспортного средства напрямую от двигателя 6 с коэффициентом передачи первой передачи в обход гидротрансформатора 8. Скорость движения транспортного средства определяется исключительно оборотами двигателя 6, которая задается положением педали газа (не показана).
Переключение сдвоенной коробки передач 14 на вторую передачу производится следующим образом. При появлении команды от системы управления трансмиссией транспортного средства на включение второй передачи, выключается первое сцепление 12 включения-выключения, первый синхронизатор 71 блокирует второе первое выходное зубчатое колесо 46 второй передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач на первом промежуточном валу 33. Так как первое сцепление 12 включения-выключения выключено, то крутящий момент от двигателя 6 не передается на первый промежуточный вал 33 через вторую передачу первой части 16 сдвоенной коробки передач. Затем выключается второе сцепление 13 включения-выключения и одновременно включается первое сцепление 12 включения-выключения. Крутящий момент начинает поступать на колеса транспортного средства через гидротрансформатор 8 и второе первое входное и второе первое выходное зубчатые колеса 42, 46 второй передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач. Проскальзывание турбинного колеса 10 гидротрансформатора 8 за счет гидродинамической связи с насосным колесом 9 гидротрансформатора 10 обеспечивает плавное включение второй передачи. При этом за счет пробуксовки второго сцепления 13 включения выключения и проскальзывания турбинного колеса 10 в гидротрансформаторе 8 выключение второго сцепления 13 может производиться с некоторым перекрытием во времени с включением первого сцепления 12 включения-выключения, то есть без перерыва в подаче крутящего момента от двигателя 6 к колесам транспортного средства. Затем четвертый синхронизатор 74 переводится в нейтральное положение. При этом он разблокирует первое второе выходное зубчатое колесо 65 первой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач. После этого включается сцепление 13 включения-выключения, но передача крутящего момента через первую передачу второй части 16 сдвоенной коробки передач уже не производится. По мере увеличения скорости вращения выходного вала 22 гидротрансформатора, то есть по мере приближения скорости вращения выходного вала 22 гидротрансформатора к скорости вращения входного вала 7 трансмиссии, а также в зависимости от положения педали газа, или по какому другому алгоритму, для повышения динамики разгона транспортного средства система управления (не показана) выдает команду на включение второй передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач, которая работает напрямую от входного вала 7 трансмиссии, а не через гидротрансформатор 8, как первая часть 15 сдвоенной коробки передач. Для этого выключается второе сцепление 13 включения-выключения и четвертый синхронизатор 74 блокирует второе второе выходное зубчатое колесо 66 второй передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач на первом промежуточном валу 33. Затем выключается первое сцепление 12 включения-выключения и одновременно включается второе сцепление 13 включения-выключения. Так как коэффициенты передачи второй передачи первой части 15 и второй части 16 сдвоенной коробки передач равны, включение второго сцепления 13 и выключение первого сцепления 12 может происходить с перекрытием во времени, что исключает перерыв в подаче крутящего момента от двигателя 6 на колеса транспортного средства также как при переключении первой передачи с первой части 15 на вторую часть 16 сдвоенной коробки передач. Затем выключается первое сцепление 12 включения-выключения и первый синхронизатор 71 переводится в нейтральное положение, освобождая второе первое выходное зубчатое колесо 46 второй передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач. Затем первое сцепление 12 включения-выключения включается, однако крутящий момент от двигателя 6 через первую часть 15 сдвоенной коробки передач не передается. Транспортное средство движется на второй передаче второй части 16 сдвоенной коробки передач. При этом крутящий момент передается на колеса транспортного средства напрямую от двигателя 6 с коэффициентом передачи второй передачи в обход гидротрансформатора 8, то есть скорость движения транспортного средства определяется исключительно оборотами двигателя 6, которая задается положением педали газа (не показана).
Переключение сдвоенной коробки передач 14 на третью передачу производится следующим образом. При появлении команды от системы управления трансмиссией транспортного средства (не показана) на включение третьей передачи выключается первое сцепление 12 включения-выключения, второй синхронизатор 72 блокирует пятое первое выходное зубчатое колесо 49 третьей передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач на втором промежуточном валу 34. Так как первое сцепление 12 включения-выключения выключено, то крутящий момент от двигателя 6 не передается на второй промежуточный вал 34 через третью передачу первой части 15 сдвоенной коробки передач. Затем выключается второе сцепление 13 включения-выключения и одновременно включается первое сцепление 12 включения-выключения. Крутящий момент начинает поступать на колеса транспортного средства через гидротрансформатор 8 и первое первое входное и пятое первое выходное зубчатые колеса 41, 49 третьей передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач. Проскальзывание турбинного колеса 10 гидротрансформатора 8 за счет гидродинамической связи с насосным колесом 9 гидротрансформатора 10 обеспечивает плавное включение третьей передачи. При этом за счет пробуксовки второго сцепления 13 включения выключения и проскальзывания турбинного колеса10 гидротрансформаторе 8 выключение второго сцепления 13 может производиться с некоторым перекрытием во времени с включением первого сцепления 12 включения-выключения, то есть без перерыва в подаче крутящего момента от двигателя 6 к колесам транспортного средства. Затем четвертый синхронизатор 74 переводится в нейтральное положение. При этом он разблокирует второе выходное зубчатое колесо 66 второй передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач. После этого включается сцепление 13 включения-выключения, но передача крутящего момента через вторую часть 16 сдвоенной коробки передач уже не производится. По мере увеличения скорости вращения выходного вала 22 гидротрансформатора, то есть по мере приближения скорости вращения выходного вала 22 гидротрансформатора к скорости вращения входного вала 7 трансмиссии, а также в зависимости от положения педали газа, или по какому другому алгоритму, для повышения динамики разгона транспортного средства система управления (не показана) выдает команду на включение третьей передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач, которая работает напрямую от входного вала 7 трансмиссии, а не через гидротрансформатор 8, как первая часть 15 сдвоенной коробки передач. Для этого выключается второе сцепление 13 включения-выключения и пятый синхронизатор 75 блокирует пятое второе выходное зубчатое колесо 69 третьей передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач на втором промежуточном валу 34. Затем выключается первое сцепление 12 включения-выключения и одновременно включается второе сцепление 13 включения-выключения. Так как коэффициенты передачи третьей передачи первой части 15 и второй части 16 сдвоенной коробки передач равны, включение второго сцепления 13 и выключение первого сцепления 12 может происходить с перекрытием во времени, что исключает перерыв в подаче крутящего момента от двигателя 6 на колеса транспортного средства, также как при переключении первой передачи с первой части 15 на вторую часть 16 сдвоенной коробки передач. Затем выключается первое сцепление 12 включения-выключения и второй синхронизатор 72 переводится в нейтральное положение, освобождая пятое первое выходное зубчатое колесо 49 третьей передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач. Затем первое сцепление 12 включения-выключения включается, но крутящий момент от двигателя 6 через первую часть 15 сдвоенной коробки передач не производится. Транспортное средство движется на третьей передаче второй части 16 сдвоенной коробки передач. При этом крутящий момент передается на колеса транспортного средства напрямую от двигателя 9 с коэффициентом передачи третьей передачи в обход гидротрансформатора 8, то есть скорость движения транспортного средства определяется исключительно оборотами двигателя 6, которая задается положением педали газа (не показана).
Переключение сдвоенной коробки передач 14 на четвертую передачу производится следующим образом. При появлении команды от системы управления трансмиссией транспортного средства (не показана) на включение четвертой передачи, выключается первое сцепление 12 включения-выключения, синхронизатор 72 блокирует шестое первое выходное зубчатое колесо 50 четвертой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач на втором промежуточном валу 34. Так как первое сцепление 12 включения-выключения выключено, то крутящий момент от двигателя 6 не передается на второй промежуточный вал 34 через четвертую передачу первой части 15 сдвоенной коробки передач. Затем выключается второе сцепление 13 включения-выключения и одновременно включается первое сцепление 12 включения-выключения. Крутящий момент начинает поступать на колеса транспортного средства через гидротрансформатор 8 и второе первое входное и шестое первое выходное зубчатые колеса 42, 50 четвертой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач. Проскальзывание турбинного колеса 10 гидротрансформатора 8 за счет гидродинамической связи с насосным колесом 9 гидротрансформатора 10 обеспечивает плавное включение четвертой передачи. При этом за счет пробуксовки второго сцепления 13 включения выключения и проскальзывания турбинного колеса 10 в гидротрансформаторе 8 выключение второго сцепления 13 может производиться с некоторым перекрытием во времени с включением первого сцепления 12 включения-выключения, то есть без перерыва в подаче крутящего момента от двигателя 6 к колесам транспортного средства. Затем пятый синхронизатор 75 переводится в нейтральное положение. При этом он разблокирует четвертое второе выходное зубчатое колесо 69 третьей передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач. После этого включается второе сцепление 13 включения-выключения, но передача крутящего момента через вторую часть 16 сдвоенной коробки передач уже не производится. По мере увеличения скорости вращения выходного вала 22 гидротрансформатора, то есть по мере приближения скорости вращения выходного вала 22 гидротрансформатора к скорости вращения входного вала 7 трансмиссии, а также в зависимости от положения педали газа, или по какому другому алгоритму, для повышения динамики разгона транспортного средства, система управления (не показана) выдает команду на включение четвертой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач, которая работает напрямую от входного вала 7 трансмиссии, а не через гидротрансформатор 8, как первая часть 15 сдвоенной коробки передач. Для этого выключается второе сцепление 13 включения-выключения и пятый синхронизатор 75 блокирует пятое второе выходное зубчатое колесо 70 четвертой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач на втором промежуточном валу 34. Затем выключается первое сцепление 12 включения-выключения и одновременно включается второе сцепление 13 включения-выключения. Так как коэффициенты передачи четвертой передачи первой части 15 и второй части 16 сдвоенной коробки передач равны, включение второго сцепления 13 и выключение первого сцепления 12 может происходить с перекрытием во времени, что исключает перерыв в подаче крутящего момента от двигателя 6 на колеса транспортного средства, также как при переключении первой передачи с первой части 15 на вторую часть 16 сдвоенной коробки передач. Затем выключается первое сцепление 12 включения-выключения и второй синхронизатор 72 переводится в нейтральное положение, освобождая шестое первое выходное зубчатое колесо 50 четвертой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач. Затем первое сцепление 12 включения-выключения включается, но крутящий момент от двигателя 6 через первую часть 15 сдвоенной коробки передач не производится. Транспортное средство движется на четвертой передаче второй части 16 сдвоенной коробки передач. При этом крутящий момент передается на колеса транспортного средства напрямую от двигателя 6 с коэффициентом передачи четвертой передачи в обход гидротрансформатора 8, то есть скорость движения транспортного средства определяется исключительно оборотами двигателя 6, которая задается положением педали газа (не показана).
Переключение сдвоенной коробки передач 14 на пятую передачу производится следующим образом. При появлении команды от системы управления трансмиссией транспортного средства (не показана) на включение пятой передачи, выключается первое сцепление 12 включения-выключения, третий синхронизатор 73 блокирует третье первое выходное зубчатое колесо 47 пятой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач на первом промежуточном валу 33. Так как первое сцепление 12 включения-выключения выключено, то крутящий момент от двигателя 6 не передается на первый промежуточный вал 34 через пятую передачу первой части 15 сдвоенной коробки передач. Затем выключается второе сцепление 13 включения-выключения и одновременно включается первое сцепление 12 включения-выключения. Крутящий момент начинает поступать на колеса транспортного средства через гидротрансформатор 8 и третье первое входное и третье первое выходное зубчатые колеса 43, 47 пятой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач. Проскальзывание турбинного колеса 10 гидротрансформатора 8 за счет гидродинамической связи с насосным колесом 9 гидротрансформатора 8 обеспечивает плавное включение пятой передачи. При этом за счет пробуксовки второго сцепления 13 включения выключения и проскальзывания турбинного колеса 10 гидротрансформатора 8 выключение второго сцепления 13 может производиться с некоторым перекрытием во времени с включением первого сцепления 12 включения-выключения, то есть без перерыва в подаче крутящего момента от двигателя 6 к колесам транспортного средства. Затем пятый синхронизатор 75 переводится в нейтральное положение. При этом он разблокирует пятое второе выходное зубчатое колесо 70 четвертой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач. После этого включается второе сцепление 13 включения-выключения, но передача крутящего момента через вторую часть 16 сдвоенной коробки передач уже не производится. По мере увеличения скорости вращения выходного вала 22 гидротрансформатора, то есть по мере приближения скорости вращения выходного вала 22 гидротрансформатора к скорости вращения входного вала 7 трансмиссии, а также в зависимости от положения педали газа, или по какому другому алгоритму, для повышения динамики разгона транспортного средства система управления (не показана) выдает команду на включение пятой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач, которая работает напрямую от входного вала 7 трансмиссии, а не через гидротрансформатор 8, как первая часть 15 сдвоенной коробки передач. Для этого выключается второе сцепление 13 включения-выключения и шестой синхронизатор 76 блокирует третье второе выходное зубчатое колесо 67 пятой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач на первом промежуточном валу 33. Затем выключается первое сцепление 12 включения-выключения и одновременно включается второе сцепление 13 включения-выключения. Так как коэффициенты передачи пятой передачи первой части 15 и второй части 16 сдвоенной коробки передач равны, включение второго сцепления 13 и выключение первого сцепления 12 может происходить с перекрытием во времени, что исключает перерыв в подаче крутящего момента от двигателя 6 на колеса транспортного средства, также как при переключении первой передачи с первой части 15 на вторую часть 16 сдвоенной коробки передач. Затем выключается первое сцепление 12 включения-выключения и третий синхронизатор 73 переводится в нейтральное положение, освобождая третье первое выходное зубчатое колесо 47 пятой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач. Затем первое сцепление 12 включения-выключения включается, но крутящий момент от двигателя 6 через первую часть 15 сдвоенной коробки передач не производится. Транспортное средство движется на пятой передаче второй части 16 сдвоенной коробки передач. При этом крутящий момент передается на колеса транспортного средства напрямую от двигателя 9 с коэффициентом передачи пятой передачи в обход гидротрансформатора 8, то есть скорость движения транспортного средства определяется исключительно оборотами двигателя 6, которая задается положением педали газа (не показана).
Включение передачи заднего хода производится следующим образом. В исходном положении, при стоящем транспортном средстве, все синхронизаторы 71, 72, 73, 74, 75 и 76 находятся в нейтральном положении. Поэтому крутящий момент от работающего двигателя 6 не поступает ни на первый, ни на второй промежуточные валы 33, 34. Гидротрансформатор 8 при этом работает на холостом ходу. При поступлении внешней команды от системы управления трансмиссией транспортного средства (не показана) на включение передачи заднего хода, выключается первое сцепление 12 включения-выключения и третий синхронизатор 73 блокирует четвертое первое выходное зубчатое колесо 48 передачи заднего хода на первом промежуточном валу 33. При включении первого сцепления 12 включения-выключения крутящим момент с выхода гидротрансформатора 8, через четвертое первое входное и четвертое первое выходное зубчатые колеса 44, 48 и реверсивное зубчатое колесо 51 передачи заднего хода первой части 15 сдвоенной коробки передач, передается на первый промежуточный вал 33 и через выходное зубчатое колесо 81 первого промежуточного вала и выходное зубчатое колесо 83 коробки передач крутящий момент от двигателя 6 с коэффициентом передачи заднего хода поступает на выходной вал коробки передач с реверсивным вращением. Проскальзывание турбинного колеса 10 в гидротрансформаторе 8, за счет его гидродинамической связи с насосным колесом 9 гидротрансформатора 8, обеспечивает плавное выравнивание скоростей вращения входного вала 7 трансмиссии и колес (не показаны). При этом гидротрансформатор 8 обеспечивает увеличение крутящего момента развиваемого двигателем 6. Транспортное средство начинает плавное движение назад на передаче заднего хода. Так как движение задним ходом не требует высокой динамики движения, то во второй части 16 сдвоенной коробки передач не предусмотрены зубчатые колеса передачи заднего хода. Если в каком-то случае требуется повышенная динамика движения транспортного средства задним ходом в привязке к оборотам двигателя 6, во вторую часть 16 сдвоенной коробки передач могут быть добавлены зубчатые колеса аналогичные зубчатым колесам 44, 51 и 48 передачи заднего хода. При поступлении команды на выключении передачи заднего хода выключается первое сцепление 12 включения-выключения и третий синхронизатор 73 переводится в нейтральное положение, разблокировав при этом четвертое первое выходное зубчатое колесо 48 на первом промежуточном валу 33. Затем первое сцепление 12 включения-выключения включается, однако крутящий момент от двигателя 6 через первую часть 15 сдвоенной коробки передач не передается на первый промежуточный вал 33. Транспортное средство останавливается.
При переводе всех синхронизаторов 71, 72, 73, 74, 75 и 76 в нейтральное положение, транспортное средство движется на нейтральной скорости или стоит с включенным двигателем 6.
Переключение передач переднего хода сверху вниз производится следующим образом. При движении транспортного средства на пятой передаче второй части 16 сдвоенной коробки передач, при поступлении команды управления (не показана) о переключении на четвертую передачу, выключается первое сцепление 12 включения-выключения и второй синхронизатор 72 блокирует шестое первое выходное зубчатое колесо 50 на втором промежуточном валу 34. После этого выключается второе сцепление 13 включения-выключения и включается первое сцепление 12 включения-выключения. Так как в данном случае речь идет о снижении, а не о наборе скорости транспортным средством, второе сцепление 13 включения-выключения выключается немного раньше, чем включается первое сцепление 12 включения-выключения. Если надо, то с учетом пробуксовки первого и второго сцепления 12, 13 включения-выключения это может быть и почти одновременное действие. Если педаль газа сброшена и обороты двигателя 6 падают, то при включении более низшей передачи, в данном случае четвертой передачи, выходной вал 22 гидротрансформатора обгоняет по скорости входной вал 7 трансмиссии и срабатывает обгонная муфта 11, которая передаёт обратный крутящий момент с колес прямо на двигатель 6 с учетом коэффициента передачи четвертой передачи. Происходит торможение двигателем 6. Затем выключается второе сцепление 13 включения-выключения и пятый синхронизатор 75 блокирует пятое второе выходное зубчатое колесо 70 четвертой передачи на втором промежуточном валу 34. После этого включается второе сцепление 13 включения-выключения. Так как коэффициенты передач четвертой передачи первой и второй части 15, 16 сдвоенной коробки передач равны, а скорость вращения выходного вала 22 гидротрансформатора равна скорости вращения входного вала 7 трансмиссии, так как выходной вал 22 гидротрансформатора заблокирован обгонной муфтой 11 относительно входного вала 7 трансмиссии, то практически первое сцепление 12 можно выключать сразу после полного включения второго сцепления 13 включения-выключения. То есть при переключении с первой части 15 сдвоенной коробки передач на вторую часть 16 сдвоенной коробки передач рывков и перерыва в торможении двигателем 6 не происходит. Затем выключается первое сцепление 12 включения-выключения и второй синхронизатор 72 переводится в нейтральное положение, при этом разблокировав шестое первое выходное зубчатое колесо 50 четвертой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач. Затем включается первое сцепление 12 включения-выключения, но передача крутящего момента через первую часть 15 сдвоенной коробки передач уже не производится.
Аналогично происходит переключение вниз с четвертой на третью передачу, с третьей на вторую передачу, со второй передачи на первую передачу.
При переключении передач вниз с перескакиванием через следующую передачу, переключение с более высокой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач на выбранную более низкую передачу первой части 15 сдвоенной коробки передач производится блокированием соответствующих выходных зубчатых колес выбранной передачи в первой части 15 сдвоенной коробки передач. При этом второй сцепление 13 включения-выключения выключается раньше, чем включается первое сцепление 12 включения-выключения. Так как первое сцепление 12 включения-выключения должно погасить большую разницу в скорости вращения входного вала 7 трансмиссии и скорости вращения колес с учетом коэффициента передачи заданной передачи, то оно должно включаться за больший промежуток времени. За это отвечает система управления сдвоенной коробкой передач (не показана) и всё равно, так как резко блокируется обгонная муфта 11, возможен рывок при включении более низкой передачи при выполнении торможения двигателем. Однако при таком переключении передач, при резком торможении двигателем, на это водитель идет сознательно, давая прямую команду системе управления.
Переключение передач переднего хода сверху вниз для увеличения ускорения транспортного средства, то есть когда педаль газа нажата и двигатель 6 увеличивает скорость вращения входного вала 7 трансмиссии, производится следующим образом. При переходе с пятой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач на четвертую передачу первой части 15 сдвоенной коробки передач выключается первое сцепление 12 включения-выключения и второй синхронизатор 72 блокирует шестое первое выходное зубчатое колесо 50 четвертой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач на втором промежуточном валу 34. Затем выключается второе сцепление 13 и включается первое сцепление 12 включения-выключения. Временные диаграммы включения и выключения первого и второго сцеплений 12, 13 включения-выключения задаются при заводской настройке системы управления сдвоенной коробкой передач (не показана). Так как двигатель 6 набирает обороты, то обгонная муфта 11 разблокирована и при включении первого сцепления 12 включения-выключения крутящий момент предается на колеса транспортного средства через зубчатые колеса 42, 50 четвертой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач. Так как второе сцепление 13 выключено, то шестой синхронизатор 76 переводится в нейтральное положение и разблокирует третье второе выходное зубчатое колесо 67 пятой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач. Затем пятый синхронизатор 75 блокирует пятое второе выходное зубчатое колесо 70 четвертой передачи второй части 16 сдвоенной коробки передач на втором промежуточном валу 34, и так как коэффициенты передачи четвертой передачи первой части 15 и второй части 16 сдвоенной коробки передач равны, то включается второе сцепление 13 включения-выключения, а затем выключается первое сцепление 12 включения-выключения. Крутящий момент начинает поступать напрямую на колеса транспортного средства от двигателя 6 с коэффициентом передачи четвертой передачи, минуя гидротрансформатор 8. В то же время гидротрансформатор 8 смягчает рывки при переключении с более высокой передачи на более низкую при наборе двигателем 6 оборотов, то есть скорости вращения входного вала 7 трансмиссии. Затем второй синхронизатор 72 переводится в нейтральное положение и включается первое сцепление 12 включения-выключения, но передача крутящего момента через зубчатые колеса 42, 50 четвертой передачи первой части 15 сдвоенной коробки передач не производится.
Аналогично происходит переключение на любую более низкую передачу с набором двигателем 6 скорости вращения входного вала 7 трансмиссии. Чем на более низшую передачу производится переключение передач, тем сильнее может быть пробуксовка первого сцепления 12 включения-выключения и сильнее рывок в скорости движения транспортного средства.
Во втором варианте трасмиссии транспортного средства с гидротрансформатором, с двумя сцеплениями и сдвоенной многоступенчатой коробкой передач, Фиг.2, вместо обгонной муфты 11 показано сцепление 5 блокировки гидротрансформатора. Гидротрансформатор 8, сцепление 5 блокировки гидротрансформатора и первое сцепление 12 включения-выключения перенесены, как вариант, на заднюю стенку 18 сдвоенной коробки передач 14, а второе сцепление 13 включения-выключения перенесено к двигателю 6. Соответственно первая часть 15 и вторая часть 16 сдвоенной коробки передач поменялись местами. В остальном во втором варианте трансмиссия 1 транспортного средства, показанная на Фиг.2, работает также как в первом варианте трансмиссии 1 транспортного средства, показанной на Фиг.1. Использование сцепления 5 блокировки гидротрансформатора для переключения передач вверх не требуется. Включение сцепления 5 блокировки гидротрансформатора требуется при переключении передачи вниз, в частности при торможении двигателем, или резком надавливании на педаль газа. Значительно более редкое включение сцепления 5 блокировки гидротрансформатора обеспечивает меньший износ сцепления 5 гидротрансформатора при работе трансмиссии 1 транспортного средства.
Перенос гидротрансформатора 8 на заднюю сторону сдвоенной коробки передач 14, то есть дальше от двигателя 6, может быть целесообразен для уменьшения вибраций от двигателя 6, улучшение теплового режима гидротрансформатора 8, а также для упрощения снятия гидротрансформатора 8 с транспортного средства для его ремонта.
В третьем варианте трансмиссии транспортного средства с гидротрансформатором, с двумя сцеплениями и сдвоенной многоступенчатой коробкой передач, показанной на Фиг.3, первая часть 115 и вторая часть 116 сдвоенной коробки передач расположены параллельно друг другу.
В третьем варианте трансмиссия 101 транспортного средства включает двигатель 106, к выходу которого подсоединен входной вал 107 трансмиссии, гидротрансформатор 108, включающий насосное колесо 109 и турбинное колесо 110, обгонную муфту 111, первое и второе сцепления 112, 113 включения-выключения, сдвоенную многоступенчатую коробку передач 114, состоящую из первой части 115 сдвоенной коробки передач, второй части 116 сдвоенной коробки передач и общей части 117 сдвоенной коробки передач, входной вал 107 трансмиссии проходит через всю сдвоенную многоступенчатую коробку передач 114 и выходит на её задней стороне 118, вход гидротрансформатора 108 подключен к входному валу 107 трансмиссии, вход первого сцепления 112 включения-выключения подсоединен к выходу гидротрансформатора 108, первый входной вал 123 коробки передач подсоединен к выходу первого сцепления 112 включения-выключения, один вход обгонной муфты 111, которая в этом варианте размещена внутри сдвоенной многоступенчатой коробки передач 114, подсоединен к входному валу 107 трансмиссии, а другой вход обгонной муфты 111 подсоединен к первому входному валу 123 коробки передач так, что первый входной вал 123 коробки передач не может вращаться быстрее входного вала 7 трансмиссии, гидротрансформатор 108 и первое сцепление 112 включения-выключения закрыты первой крышкой 119, второе сцепление 113 включения-выключения установлено на задней стороне 118 коробки передач, вход второго сцепления 113 включения-выключения подсоединен к входному валу 107 трансмиссии, второй входной вал 128 коробки передач подключен к выходу сцепления 113 включения-выключения, второе сцепление 113 закрыто второй крышкой 120, в первой части 115 сдвоенной коробки передач, на первом входном валу 123 коробки передач жестко установлено выходное зубчатое колесо 181 первого входного вала, которое находится в постоянном зацеплении с входным зубчатым колесом 182 первого первичного вала жестко установленного на первом первичном валу 124. На первом первичном валу 124 жестко установлены четыре первые входные зубчатые колеса 141, 142, 143, 144. На первом промежуточном валу 125 свободно установлены четыре первые выходные зубчатые колеса 145, 146, 147, 148 первой, второй, пятой передач прямого хода и передачи заднего хода, на втором промежуточном валу 126 свободно установлены пятое и шестое первые выходные зубчатые колеса 149 и 150 третьей и четвертой передач прямого хода. Первые выходные зубчатые колеса 145, 146, 147, 148 и 149, 150 находятся в постоянном зацеплении с первыми входными зубчатыми колесами 141, 142, 143, 144 и 141, 142 соответственно. В кинематическую цепь передачи заднего хода, между четвертым первым входным зубчатым колесом 144 и четвертым первым выходным зубчатым колесом 148 включено реверсивное зубчатое колесо 151 установленное на вспомогательном валу 127. Первые выходные зубчатые колеса 145 и 146, 147, 148, 149 и 150 могут блокироваться с помощью первого, второго и третьего синхронизаторов 171, 172 и 173 на первом и втором промежуточных валах 125, 126 соответственно. Первые входные и выходные зубчатые колеса 141, 142, 143, 144 и 145, 146, 147, 148 и 149, 150 и первый, второй и третий синхронизаторы 171, 172, 173 составляют первую часть 115 сдвоенной коробки передач.
На втором входном валу 128 коробки передач жестко установлено выходное зубчатое колесо 183 второго входного вала, которое находится в постоянном зацеплении с входным зубчатым колесом 184 второго первичного вала, жестко установленного на втором первичном валу 129. На втором первичном валу 129 жестко установлены три вторые входные зубчатые колеса 161, 162 и 163. На третьем промежуточном валу 130 свободно установлены первое, второе и третье вторые выходные зубчатые колеса 165, 166 и 167 первой второй и пятой передач прямого хода. На четвертом промежуточном валу 131 свободно установлены пятое и шестое вторые выходные зубчатые колеса 169 и 170 третьей и четвертой передач прямого хода. Вторые выходные зубчатые колеса 165, 166, 167 и 169, 170 находятся в постоянном зацеплении с вторыми входными зубчатыми колесами 161, 162, 163 и 161, 162 соответственно. Вторые выходные зубчатые колеса 161 и 162, 163, 164 и 165 могут блокироваться на третьем и четвертом промежуточных валах 130, 131 с помощью четвертого, пятого и шестого синхронизаторов 174, 175 и 176 соответственно. Вторые входные и выходные зубчатые колеса 161, 162, 163 и 165, 166, 167 и 169, 170 и четвертый, пятый и шестой синхронизаторы 174, 175, 176 составляют вторую часть 116 сдвоенной коробки передач. Во второй части 116 сдвоенной коробки передач отсутствует передача заднего хода, так как динамика движения при движении транспортного средства задним ходом не является приоритетной. При необходимости сделать передачу заднего хода более динамичной, дополнительные зубчатые колеса могут быть установлены во второй части 116 сдвоенной коробки передач так, как это сделано в первой части 115 сдвоенной коробки передач. На первом, втором, третьем и четвертом промежуточных влах 125, 126, 130 и 131 жестко установлены первое, второе, третье и четвертое выходное зубчатые колеса 185, 186, 187 и 188 первого, второго, третьего и четвертого промежуточных валов соответственно, которые находятся в постоянном зацеплении с общим выходным зубчатым колесом 189 промежуточных валов, Общий вал 132 коробки передач выполнен коаксиальным с входным валом 107 трансмиссии и расположен внутри общей части 117 коробки передач. На общем валу 132 коробки передач жестко закреплены общее входное зубчатое колесо 189 промежуточных валов и общее выходное зубчатое колесо 190 промежуточных валов. Общее выходное зубчатое колесо 190 промежуточных валов находится в постоянном зацеплении с выходным зубчатым колесом 193 коробки передач, которое жестко установлено на выходном валу 194 коробки передач.
Третий вариант трансмиссии 101 транспортного средства, Фиг.3, при равных коэффициентах передач соответствующих передач в первой и второй частях 115, 116 сдвоенной коробки передач работает также как и первый вариант трансмиссии транспортного средства, Фиг1, рассмотренный выше. Выходные зубчатые колеса 181, 183 первого и второго входных валов совместно с входными зубчатыми колесами 182, 184 первого и второго первичных валов соответственно обеспечивают расположение первой и второй частей 115, 116 сдвоенной коробки передач параллельно, а не последовательно вдоль входящего вала 107 трансмиссии. Это обеспечивает уменьшение длины сдвоенной коробки передач 114 по оси входящего вала 107 трансмиссии. Это уменьшение важно при установке такой трансмиссии 101 транспортного средства на автомобили с передним приводом и поперечным расположением двигателя 106. Расположение обгонной муфты 111 внутри сдвоенной многоступенчатой коробки передач 114 никак не сказывается на её работе при торможении двигателем, так как в этом случае отличие в передаче крутящего момента от колес к двигателю 106 заключается всего лишь в том, что производится без участия первого сцепления 112 включения-выключения, так как обгонная муфта 111 стоит после первого сцепления 112 включения-выключения, то есть при торможении двигателем 106 до первого сцепления 112 включения-выключения. Наличие четырех промежуточных валов усложняет сбор с них крутящих моментов на общее выходное зубчатое колесо 190, но это вполне разумное усложнение конструкции сдвоенной многоступенчатой коробки передач 114 для уменьшение её размера по оси входного вала 107 трансмиссии.
Вариант расположения осей валов в третьем варианте трансмиссии 101 транспортного средства показан на Фиг.4. На Фиг.4 показана техническая возможность разместить все валы первой, второй и общей частей 115, 116, 117 коробки передач в одном корпусе сдвоенной коробки передач 114.
Гидротрансформатор 108 и первое сцепление 112 могут быть установлены на задней стенке 118 коробки передач, а второе сцепление 113 может быть установлено между двигателем 106 и сдвоенной многоступенчатой коробкой передач 114 так же как это показано на Фиг.2.
Если выбрать коэффициенты передач второй части 16 (116) коробки передач несколько большими, где-то не более половины от разницы в коэффициентах передач между соседними коэффициентами передачи передач первой части 15 (115) коробки передач, то переключение передачи с первой части 15 (115) сдвоенной коробки передач на соответствующую передачу второй части 16 (116) коробки передач будут производится при более близком приближении скорости вращения выходного вала 22 (122) гидротрансформатора 8 (108) к скорости вращения входного вала 7 (107) трансмиссии. В этом случае сдвоенная коробка передач 14 (114), стремится приблизиться к конструкции многоступенчатой коробки передач с удвоенным количеством передач. Однако переход с соответствующих одного номера передачи с первой части 15 (115) на вторую часть 16 (116) коробки передач будет чуть более заметным, так как первое и второе сцепления 12, 13 (112, 113) включения-выключения будет переключаться без перекрытия, а с некоторым временным разрывом в передаче крутящего момента от двигателя 6 (106) к колесам. В то же время возможно учитывая большое разнообразие вариантов дорожного движения это и будет востребовано, например, при небольшом смещении передаточных чисел. В то же время необходимость изготавливать два разных набора зубчатых колес приведет к удорожанию сдвоенной многоступенчатой коробки передач 14 (114). Так что этот вопрос остается на усмотрение разработчика сдвоенной многоступенчатой коробки передач под конкретное транспортное средство.
Если выбрать коэффициенты передач второй части 16 (116) коробки передач несколько меньшими соответствующих передач первой части 15 (115) коробки передач, то переключение передачи с первой части 15 (115) сдвоенной коробки передач на соответствующую передачу второй части 16 (116) коробки передач будут производится при большей разнице в скорости вращения выходного вала 22 (122) гидротрансформатора к скорости вращения входного вала 7 (107) трансмиссии, то есть раньше чем при равных коэффициентах передач. В этом случае сдвоенная многоступенчатая коробка передач обеспечит большую динамику транспортного средства, однако несколько сузит общий диапазон коэффициентов передач. В то же время на больших передачах можно сблизить или даже сравнять коэффициенты передач. Так что этот вопрос остается на усмотрение разработчика сдвоенной многоступенчатой коробки передач под конкретное транспортное средство.
Сдвоенная многоступенчатая коробка 14 (114) во второй части 16 (116) коробки передач может иметь дополнительное шестое второе выходное зубчатое колесо (не показано), свободно установленное на втором промежуточном валу 34 (131), которое находится в постоянном зацеплении с третьим вторым входным зубчатым колесом 63 (163) так, что образуют пару с шестым передаточным числом, а также шестой второй синхронизатор (не показан), который вместе с третьим вторым входным зубчатым колесом 63 (163) и этим шестым вторым выходным зубчатыми колесами образуют шестую передачу прямого хода. Так как шестая передача будет только во второй части 16 (116) коробки передач, то переключение между пятой и шестой передачами второй части 16 (116) коробки передач будет производиться последовательно как в коробке передач с одним сцеплением. В то же время учитывая то, что пятая и шестая передачи работают как правило с повышающими коэффициентами передач и при том с небольшой разницей, то есть при небольших расхождениях в скорости вращения входного вала 7 (107) трансмиссии при переключении с пятой передачи на шестую или обратно, то такие переключения передач не будут вызывать ощутимых рывков при движении транспортного средства, даже с учетом того что будет перерыв в подаче крутящего момента от двигателя 6 (106) на выходной вал 84 (194) коробки передач. В этом случае возможно более предпочтительным будет использование в трансмиссии транспортного средства сцепления 5 блокировки гидротрансформатора вместо обгонной муфты, будет задействована при переключении с шестой передачи на пятую передачу.
Таким образом, заявляемая трансмиссия транспортного средства с двумя сцеплениями и сдвоенной многоступенчатой коробкой передач (коробкой передач ARD), обеспечивает более высокие эксплуатационные характеристики, в частности высокую плавность переключения передач. При этом у нее может отсутствовать сцепление блокировки гидротрансформатора. В случае использования в трансмиссии транспортного средства сцепления блокировки гидротрансформатора он будет иметь значительно меньший износ и соответственно предложенная трансмиссия транспортного средства будет иметь больший ресурс по сравнению с известными трансмиссиями транспортных средств. В тоже время предложенная трансмиссия транспортного средства с гидротрансформатором, с двумя сцеплениями и сдвоенной многоступенчатой коробкой передач будет намного дешевле, даже с учетом дублирования пар зубчатых колес, по сравнению с трансмиссии транспортного средства с гидротрансформатором и автоматической коробкой передач на базе планетарных редукторов.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
КОМПАКТНАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПРОИЗВОЛЬНЫХ КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ БЕЗ РАЗРЫВА ПОТОКА МОЩНОСТИ | 2013 |
|
RU2542838C1 |
ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ | 1994 |
|
RU2083384C1 |
Гидромеханическая трансмиссия | 1973 |
|
SU526534A1 |
КОРОБКА ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ) | 2011 |
|
RU2472995C1 |
АВТОМОБИЛЬНАЯ МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2012 |
|
RU2508486C1 |
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2013 |
|
RU2617908C2 |
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ В КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ | 1994 |
|
RU2116895C1 |
Система переключения передач без разрыва потока мощности | 2020 |
|
RU2737454C1 |
Гидромеханическая коробка передач | 1986 |
|
SU1384428A1 |
СИСТЕМА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 1994 |
|
RU2126332C1 |
Изобретение относится к трансмиссии транспортного средства с гидротрансформатором и с двумя сцеплениями и сдвоенной многоступенчатой коробкой передач. Первое сцепление установлено после гидротрансформатора и передает крутящий момент с выхода гидротрансформатора на первый входной вал сдвоенной многоступенчатой коробки передач. Второе сцепление передает крутящий момент непосредственно с выхода двигателя на второй входной вал сдвоенной многоступенчатой коробки передач. Гидротрансформатор стоит на входе первой части сдвоенной многоступенчатой коробки передач. Вторая часть сдвоенной многоступенчатой коробки передач получает крутящий момент напрямую от двигателя. Гидротрансформатор может располагаться как на выходе двигателя перед сдвоенной многоскоростной коробкой передач, так и на задней стороне сдвоенной многоступенчатой коробки передач. Также за счет дублирования передач в первой и второй частях сдвоенной многоступенчатой коробки передач при необходимости переключение передач можно производить в произвольном порядке. 22 з.п. ф-лы, 4 ил.
1. Трансмиссия транспортного средства с двумя сцеплениями и сдвоенной многоступенчатой коробкой передач, включающая в себя сдвоенную многоступенчатую коробку передач, состоящую из двух частей, в каждой из которых имеются однотипные передачи, входной вал трансмиссии, на который подается входной крутящий момент, первый и второй входные валы коробки передач, расположенные коаксиально на входном валу трансмиссии, первое и второе сцепления включения-выключения, вход второго сцепления включения-выключения соединен с входным валом трансмиссии, а выходы первого и второго сцепления включения-выключения соединены со входом первого и второго входных валов коробки передач соответственно, первое и второе сцепления включения-выключения избирательно приводятся в действие для соединения их входа с первым и вторым входным валом коробки передач соответственно,
отличающаяся тем, что в нее дополнительно введен гидротрансформатор, вход которого соединен с входным валом трансмиссии, а выход соединен с входом первого сцепления включения-выключения.
2. Трансмиссия транспортного средства по п. 1, в которой входной вал трансмиссии проходит через всю сдвоенную многоступенчатую коробку передач и выходит на задней стороне сдвоенной многоступенчатой коробки передач, гидротрансформатор и первое сцепление включения-выключения расположены перед сдвоенной многоступенчатой коробкой передач, а второе сцепление включения-выключения расположено на задней стороне сдвоенной многоступенчатой коробки передач.
3. Трансмиссия транспортного средства по п. 1, в которой сдвоенная многоступенчатая коробка передач состоит из первой части коробки передач, второй части коробки передач и общей выходной части коробки передач, первая часть коробки передач включает два первых входных зубчатых колеса, жестко установленных на первом входном валу коробки передач, четыре первых выходных зубчатых колеса, свободно установленных на первом и втором промежуточных валах, которые находятся в постоянном зацеплении с первыми входными зубчатыми колесами так, что образуют пары с четырьмя передаточными коэффициентами, а также четыре первых синхронизатора, которые вместе с первыми входными и выходными зубчатыми колесами образуют первую, или вторую, или третью, или четвертую передачу прямого хода, вторая часть сдвоенной многоступенчатой коробки передач включает два вторых входных зубчатых колеса, жестко установленных на втором входном валу коробки передач, четыре вторых выходных зубчатых колеса, свободно установленных на первом и втором промежуточных валах, которые находятся в постоянном зацеплении с вторыми входными зубчатыми колесами так, что образуют пары с четырьмя передаточными коэффициентами, а также четыре вторых синхронизатора, которые вместе с вторыми входными и выходными зубчатыми колесами образуют первую, или вторую, или третью, или четвертую передачу прямого хода, общая выходная часть коробки передач включает выходной вал, выходное зубчатое колесо первого промежуточного вала, жестко установленное на первом промежуточном валу, выходное зубчатое колесо второго промежуточного вала, жестко установленное на втором промежуточном валу, и выходное зубчатое колесо коробки передач, жестко установленное на выходном валу коробки передач, причем выходные зубчатые колеса первого и второго промежуточного вала находятся в постоянном зацеплении с выходным зубчатым колесом коробки передач.
4. Трансмиссия транспортного средства по п. 3, в которой в сдвоенной многоступенчатой коробке передач передаточные коэффициенты первой, второй, третьей и четвертой передачи прямого хода первой части сдвоенной многоступенчатой коробки передач равны передаточным коэффициентам первой, второй, третьей и четвертой передачи второй части сдвоенной многоступенчатой коробки передач соответственно.
5. Трансмиссия транспортного средства по п. 3, в которой сдвоенная многоступенчатая коробка передач дополнительно включает в первой части коробки передач третье первое входное зубчатое колесо, жестко установленное на первом входном валу коробки передач, пятое первое выходное зубчатое колесо, свободно установленное на первом или втором промежуточном валу, которое находится в постоянном зацеплении с третьим первым входным зубчатым колесом так, что образуют пару с пятым передаточным коэффициентом, а также пятый первый синхронизатор, который вместе с третьим первым входным и пятым первым выходным зубчатыми колесами образуют пятую передачу прямого хода, вторая часть сдвоенной многоступенчатой коробки передач дополнительно включает третье второе входное зубчатое колесо, жестко установленное на втором входном валу коробки передач, пятое второе выходное зубчатое колесо, свободно установленное на первом или втором промежуточном валу, которое находится в постоянном зацеплении с третьим вторым входным зубчатым колесом так, что образуют пару с пятым передаточным коэффициентом, а также пятый второй синхронизатор, который вместе с третьим вторым входным и пятым вторым выходным зубчатыми колесами образуют пятую передачу прямого хода.
6. Трансмиссия транспортного средства по п. 5, в которой в сдвоенной многоступенчатой коробке передач передаточный коэффициент пятой передачи прямого хода первой части сдвоенной многоступенчатой коробки передач равен передаточному коэффициенту пятой передачи второй части сдвоенной многоступенчатой коробки передач.
7. Трансмиссия транспортного средства по п. 5, в которой сдвоенная многоступенчатая коробка передач во второй части сдвоенной многоступенчатой коробки передач дополнительно включает шестое второе выходное зубчатое колесо, свободно установленное на первом или втором промежуточном валу, которое находится в постоянном зацеплении с третьим вторым входным зубчатым колесом так, что образуют пару с шестым передаточным коэффициентом, а также шестой второй синхронизатор, который вместе с третьим вторым входным и шестым вторым выходным зубчатыми колесами образуют шестую передачу прямого хода.
8. Трансмиссия транспортного средства по п. 3, в которой в сдвоенную многоступенчатую коробку передач в первую часть коробки передач дополнительно введены вспомогательный вал и реверсивное зубчатое колесо, установленное на этом вспомогательном валу, дополнительное первое входное зубчатое колесо жестко установлено на первом входном валу коробки передач и дополнительное первое выходное зубчатое колесо свободно установлено на первом или втором промежуточном валу, причем дополнительные первые входное и выходное зубчатые колеса находятся в постоянном зацеплении с реверсивным зубчатым колесом, расположенным между ними, а также дополнительный синхронизатор, который вместе с дополнительными первыми входным и выходным зубчатыми колесами и реверсивным зубчатым колесом образуют передачу заднего хода.
9. Трансмиссия транспортного средства по п. 1, в которой на выходе гидротрансформатора установлена обгонная муфта, один вход которой соединен с входным валом трансмиссии, а другой вход соединен с выходом гидротрансформатора так, что выход гидротрансформатора не может вращаться быстрее входного вала трансмиссии.
10. Трансмиссия транспортного средства по п. 1, в которой дополнительно введено сцепление блокировки гидротрансформатора, вход которого подключен к входному валу трансмиссии, а выход - к выходу гидротрансформатора.
11. Трансмиссия транспортного средства по п. 1, в которой входной вал трансмиссии проходит через всю сдвоенную многоступенчатую коробку передач и выходит на задней стороне сдвоенной многоступенчатой коробки передач, второе сцепление включения-выключения расположено перед сдвоенной многоступенчатой коробкой передач, а гидротрансформатор и первое сцепление включения-выключения расположены на задней стороне сдвоенной многоступенчатой коробки передач.
12. Трансмиссия транспортного средства по п. 3, в которой внутри сдвоенной многоступенчатой коробки передач в первой части коробки передач установлена обгонная муфта, один вход которой соединен с входным валом трансмиссии, а другой вход соединен с первым входным валом так, что первый входной вал коробки передач не может вращаться быстрее входного вала трансмиссии.
13. Трансмиссия транспортного средства по п. 1, в которой сдвоенная многоступенчатая коробка передач состоит из первой части коробки передач, второй части коробки передач и общей выходной части коробки передач, первая часть коробки передач включает первое входное зубчатое колесо, жестко установленное на выходе первого входного вала коробки передач, первый первичный вал, входное зубчатое колесо первого первичного вала, жестко закрепленное на первом первичном валу, которое находится в постоянном зацеплении с первым входным зубчатым колесом, два первых входных зубчатых колеса, жестко установленных на первом первичном валу коробки передач, первый и второй промежуточные валы, четыре первых выходных зубчатых колеса, свободно установленных на первом и втором промежуточных валах, которые находятся в постоянном зацеплении с первыми входными зубчатыми колесами так, что образуют пары с четырьмя передаточными коэффициентами, а также четыре первых синхронизатора, которые вместе с первыми входными и выходными зубчатыми колесами образуют первую, или вторую, или третью, или четвертую передачу прямого хода, вторая часть коробки передач включает второе входное зубчатое колесо, жестко установленное на выходе второго входного вала коробки передач, второй первичный вал, входное зубчатое колесо второго первичного вала, жестко закрепленное на втором первичном валу, которое находится в постоянном зацеплении с вторым входным зубчатым колесом, два вторых входных зубчатых колеса, жестко установленных на втором первичном валу коробки передач, третий и четвертый промежуточные валы, четыре вторых выходных зубчатых колеса, свободно установленных на третьем и четвертом промежуточных валах, которые находятся в постоянном зацеплении с вторыми входными зубчатыми колесами так, что образуют пары с четырьмя передаточными коэффициентами, а также четыре вторых синхронизатора, которые вместе с вторыми входными и выходными зубчатыми колесами образуют первую, или вторую, или третью, или четвертую передачу прямого хода, общая выходная часть коробки передач включает выходные зубчатые колеса первого, второго, третьего и четвертого промежуточных валов, жестко установленные на первом, втором, третьем и четвертом промежуточных валах соответственно, общий вал, расположенный коаксиально на входном валу трансмиссии внутри сдвоенной многоступенчатой коробки передач, общее входное зубчатое колесо и общее выходное зубчатое колесо коробки передач, жестко установленные на общем валу, при этом общее входное зубчатое колесо находится в постоянном зацеплении с выходными зубчатыми колесами первого, второго, третьего и четвертого промежуточных валов, выходной вал коробки передач и выходное зубчатое колесо коробки передач, установленное на выходном валу коробки передач, которое находится в постоянном зацеплении с общим выходным зубчатым колесом коробки передач.
14. Трансмиссия транспортного средства по п. 13, в которой в сдвоенной многоступенчатой коробке передач передаточные коэффициенты первой, второй, третьей и четвертой передачи прямого хода первой части коробки передач равны передаточным коэффициентам первой, второй, третьей и четвертой передачи второй части коробки передач соответственно.
15. Трансмиссия транспортного средства по п. 13, в которой сдвоенная многоступенчатая коробка передач дополнительно включает в первой части коробки передач третье первое входное зубчатое колесо, жестко установленное на первом первичном валу коробки передач, пятое первое выходное зубчатое колесо, свободно установленное на первом или втором промежуточном валу, которое находится в постоянном зацеплении с третьим первым входным зубчатым колесом так, что образуют пару с пятым передаточным коэффициентом, а также пятый первый синхронизатор, который вместе с третьим первым входным и пятым первым выходным зубчатыми колесами образуют пятую передачу прямого хода, вторая часть коробки передач дополнительно включает третье второе входное зубчатое колесо, жестко установленное на втором первичном валу коробки передач, пятое второе выходное зубчатое колесо, свободно установленное на третьем или четвертом промежуточном валу, которое находится в постоянном зацеплении с третьим вторым входным зубчатым колесом так, что образуют пару с пятым передаточным числом, а также пятый второй синхронизатор, который вместе с третьим вторым входным и пятым вторым выходным зубчатыми колесами образуют пятую передачу прямого хода.
16. Трансмиссия транспортного средства по п. 15, в которой в сдвоенной многоступенчатой коробке передач передаточный коэффициент пятой передачи прямого хода первой части коробки передач равен передаточному коэффициенту пятой передачи второй части коробки передач.
17. Трансмиссия транспортного средства по п. 15, в которой сдвоенная многоступенчатая коробка передач во второй части коробки передач дополнительно включает шестое второе выходное зубчатое колесо, свободно установленное на третьем или четвертом промежуточном валу, которое находится в постоянном зацеплении с третьим вторым входным зубчатым колесом так, что образуют пару с шестым передаточным числом, а также шестой второй синхронизатор, который вместе с третьим вторым входным и шестым вторым выходным зубчатыми колесами образуют шестую передачу прямого хода.
18. Трансмиссия транспортного средства по п. 13, в которой в сдвоенную многоступенчатую коробку передач в первую часть коробки передач дополнительно введены вспомогательный вал и реверсивное зубчатое колесо, установленное на этом вспомогательном валу, дополнительное первое входное зубчатое колесо, которое жестко установлено на первом первичном валу коробки передач, и дополнительное первое выходное зубчатое колесо, которое свободно установлено на первом или втором промежуточном валу, причем дополнительные первые входное и выходное зубчатые колеса находятся в постоянном зацеплении с реверсивным зубчатым колесом, расположенным между ними, а также дополнительный синхронизатор, который вместе с дополнительными первыми входным и выходным зубчатыми колесами и реверсивным зубчатым колесом образуют передачу заднего хода.
19. Трансмиссия транспортного средства по п. 13, в которой внутри сдвоенной многоступенчатой коробки передач в первой части коробки передач установлена обгонная муфта, один вход которой соединен с входным валом трансмиссии, а другой вход соединен с первым входным валом так, что первый входной вал коробки передач не может вращаться быстрее входного вала трансмиссии.
20. Трансмиссия транспортного средства по п. 3, в которой в сдвоенной многоступенчатой коробке передач передаточные коэффициенты первой, второй, третьей и четвертой передач в первой части коробки передач немного больше передаточных коэффициентов первой, второй, третей и четвертой передач во второй части коробки передач соответственно.
21. Трансмиссия транспортного средства по п. 3, в которой в сдвоенной многоступенчатой коробке передач передаточные коэффициенты первой, второй, третьей, четвертой и пятой передач в первой части коробки передач немного меньше передаточных коэффициентов первой, второй, третьей, четвертой передач во второй части коробки передач соответственно.
22. Трансмиссия транспортного средства по п. 15, в которой в сдвоенной многоступенчатой коробке передач передаточные коэффициенты первой, второй, третьей и четвертой передач в первой части коробки передач немного больше передаточных коэффициентов первой, второй, третей, четвертой и пятой передач во второй части коробки передач соответственно.
23. Трансмиссия транспортного средства по п. 15, в которой в сдвоенной многоступенчатой коробке передач передаточные коэффициенты первой, второй, третьей, четвертой и пятой передач в первой части коробки передач немного меньше передаточных коэффициентов первой, второй, третьей, четвертой и пятой передач во второй части коробки передач соответственно.
US 4513631 A1, 30.04.1985 | |||
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2013 |
|
RU2617908C2 |
Устройство для питания цепи накала катодных генераторов | 1926 |
|
SU4242A1 |
Гидромеханическая передача траспортного средства | 1986 |
|
SU1400915A1 |
DE 102013003344 A1, 28.08.2014 | |||
CN 102518796 A, 27.06.2012. |
Авторы
Даты
2025-05-06—Публикация
2024-10-17—Подача