專利名稱：汽車的多擋組變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明依據(jù)權利要求1的前序部分以及權利要求9的前序部分涉及一種汽車多擋 組變速器以及一種用于運行汽車多擋組變速器的方法。
背景技術：
多擋組變速器由兩個或更多大多串接布置的變速器擋組組成，通過所述變速器擋 組的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)很高的擋位數(shù)量。越來越多地將所述多擋組變速器設計成自動的變速 器，其例如由輸入擋組、主擋組以及后置擋組組成。這種變速器尤其用于商用車，因為這種 變速器提供了具有例如12個擋位或者16個擋位的特別精細的擋位分級，并且具有很高的 效率。在擋位數(shù)量較少時，僅由主擋組和輸入擋組或者主擋組和后置擋組組成的構型也是 可行的。此外，與手動的換擋變速器相比，這種變速器的突出之處在于很高的操縱舒適性， 并且與自動變速器相比，在制造成本和運行成本方面是特別經(jīng)濟的。常規(guī)的多擋組變速器，例如所有非在負載下?lián)Q擋的手動或者自動的變速器視結構 類型而定地在換擋時經(jīng)受牽引力中斷，這是因為來自驅(qū)動發(fā)動機的動力流始終通過離合器 的打開而中斷，從而無負載地摘出所掛入的擋位，在空擋位置上，變速器以及驅(qū)動發(fā)動機同 步至連接轉(zhuǎn)速，并且嵌入目標擋位。通過汽車的牽引力中斷的滑滾，可能出現(xiàn)不希望的速度 提高或者速度損失。此外，可能導致染料消耗增加。在客車中由于行駛動力的損失引起的 牽引力中斷通常更是僅起到干擾作用，例如像在運動型定位的行駛方式中換高擋時那樣， 而在很重的商用車中，能以如下方式延緩行駛速度，即，實現(xiàn)不了所選擇的擋位切換，并且 在斜坡上導致不希望的換倒擋過程、蠕行或者甚至引起附加的起動過程。由申請人的DE 10 2006 024 370 Al公知一種在換擋時具備牽引力支持的自動的 擋組變速器。該變速器包括作為輸入變速器或者前置變速器的副擋組；作為基本變速器 的主變速器；以及作為輸出變速器或者后置變速器的分動器。已知的具有輸入變速器和主 變速器的多擋組變速器的結構類型實現(xiàn)了換擋過程中連接直接擋位作為中間擋位。為此， 借助于負載換擋變速器臨時地建立輸入變速器的輸入軸與主變速器的主軸的直接連接。由 此，主變速器和副擋組變成無負載，從而可以摘出所嵌入的擋位，變速器同步化，并且嵌入 目標擋位，而不必打開起動離合器。在此，負載換擋離合器將發(fā)動機力矩傳遞到變速器輸出 端，其中，所釋放的動態(tài)力矩在轉(zhuǎn)速下降時用在原有擋位與目標擋位之間，從而在一定程度 上補償了牽引力下降。用作中間擋位離合器的負載換擋離合器可以布置在輸入變速器與主 變速器之間，或者布置在如設置在常規(guī)的變速器中的起動離合器與輸入變速器之間。

發(fā)明內(nèi)容
在此背景下，本發(fā)明基于如下任務，即，進一步對公知的牽引力支持的多擋組變速 器以及使該多擋位變速器運行的方法加以改進，尤其減少成本以及結構方面的花費。該任務的解決方案由獨立權利要求的特征獲得，而本發(fā)明的有利的構造方案以及 改進方案可以由從屬權利要求獲悉。
本發(fā)明基于這樣的認識，S卩，在自動的多擋組變速器中在拉高換擋以及拉回換擋 (Zugruckschaltung)時，可以將用于切換牽引力支持的直接擋位的中間擋位離合器與用于 交替切換變速器輸入端上的擋位常量的擋位離合器進行組合，從而減少成本、重量以及結 構空間。相應地，本發(fā)明從汽車的如下的多擋組變速器出發(fā)，該多擋組變速器具有前置擋 組；驅(qū)動側(cè)的變速器輸入軸，該變速器輸入軸能通過起動元件與驅(qū)動發(fā)動機相連接；主擋 組；從動側(cè)的變速器主軸；以及負載換擋機構，通過該負載換擋機構為了在換擋時切換中 間擋位，可以將變速器輸入軸與變速器主軸相連接。此外，為了解決所提出的任務，本發(fā)明 設置為將所述負載換擋機構與用于切換前置擋組擋位常量的換擋裝置構造為整合式結構 單元。擋位切換被理解為是如下的換擋過程，其中，摘出原有擋位，并且掛入目標擋位， 其中，也包括特殊情況，即，目標擋位相當于原有擋位，也就是沒有改變速比。前置擋組也稱 為副變速器或者副擋組(GV)，主擋組也稱為主變速器或者基本變速器(HG)，并且后置擋組 也稱為分動器或者分動擋組(GP)。此外，摩擦式離合器也簡稱為摩擦離合器。此外，本發(fā)明從用于運行汽車的多擋組變速器的如下方法出發(fā)，該多擋組變速器 具有前置擋組；驅(qū)動側(cè)的變速器輸入軸，該變速器輸入軸可以通過起動元件與驅(qū)動發(fā)動 機相連接；主擋組；從動側(cè)的變速器主軸；以及負載換擋機構，其中，為了在換擋時進行牽 引力支持，借助于所述負載換擋機構實現(xiàn)中間擋位換擋，其中，所述變速器輸入軸與變速器 主軸連接。所提出的關于方法的任務通過以下所述得到解決，即，在起動元件至少部分閉合 時，構造為摩擦式離合器的、并且與用于切換前置擋組擋位常量的換擋裝置共同形成整合 式結構單元的負載換擋機構在中間擋位換擋時在滑轉(zhuǎn)狀態(tài)中支持變速器主軸上驅(qū)動發(fā)動 機的扭矩，而驅(qū)動發(fā)動機的轉(zhuǎn)速與目標擋位的同步轉(zhuǎn)速相匹配，在空載時，摘出原有擋位， 在達到同步轉(zhuǎn)速時，掛入目標擋位，并且隨后再打開中間擋位。通過中間擋位換擋，在所有牽引換擋中有利的是，實現(xiàn)了速度損失的顯著減少，并 且由此結果實現(xiàn)了行駛效率的提高，并且提高了換擋舒適性以及行駛舒適性。因為通過中 間擋位，可以制動有待同步旋轉(zhuǎn)的質(zhì)量(Massen)，所以可以取消通常在換高擋過程中設置 用于制動質(zhì)量的變速器制動器，由此節(jié)省了或者說減少了其它成本、安裝空間以及重量。此 外，有效地減少了振動以及換擋沖擊，因為傳動系在換擋期間始終通過中間擋位保持預緊 的狀態(tài)，由此附加地提高了換擋舒適性。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，設置有三個自動的變速器擋組，其中，沿著動力流依 次布置為第一個是具有靠近發(fā)動機的擋位常量以及遠離發(fā)動機的擋位常量的變速器輸入 側(cè)的前置擋組；第二個是具有至少三個擋位級的中間的主擋組；以及第三個是具有兩個擋 位范圍的變速器輸出側(cè)的后置擋組，其中，前置擋組和主擋組構造為呈中間傳動結構形式 (Vorgelegebauweise)的具有至少一個共同的中間軸的齒輪變速器，并且所述后置擋組構 造為行星變速器。優(yōu)選設計具有兩個平行布置的共同的中間軸的這樣的變速器，從而將功率相應地 通過雙中間軸分支。而本發(fā)明同樣可以有利地用在僅具有一個中間軸的中間軸變速器中 或者其它組變速器中。這種變速器由于其精細的擋位分級以及其較高的換擋舒適性可以 特別有利地用在商用車中。例如在三擋位的基本變速器中，通過以下方式獲得數(shù)量η =nCTXnHeXn(;P = 2X3X2= 12個前進擋位，方式為首先通過副變速器的擋位常量改變主擋 組的擋位級，并且由此獲得的擋位可選地與分動擋組的行星齒輪速比相乘。在四擋位的基 本變速器中可以相應地實現(xiàn)16個前進擋位。優(yōu)選設置有所提到的后置擋組，從而通過分動改換(Bereichumschalten)使得擋 位數(shù)量加倍，也就是提供相當多的擋位數(shù)量。然而對于本發(fā)明來說，這不是強制需要的。在 通過設計成直接擋位的中間擋位進行的牽引力支持下的呈行星結構形式的這樣的后置擋 組的工作原理被加以如下考慮在如下?lián)Q擋位置中，即，其中，所述分動擋組的行星齒輪與 中心輪及內(nèi)齒圈聯(lián)鎖，也就是分動器以變速器主軸的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)動，則中間擋位是整個變 速器的直接擋位。這自動地在以下情況下也是這樣的，即，如本發(fā)明的另一實施方式中所設 置的那樣，變速器主軸直接與變速器輸出端處的變速器從動軸相連接，也就是引導穿過分 動器。在這種情況下，則所述主變速器可以具有附加的輸出軸，例如同軸包圍變速器主軸的 空心軸，該輸出軸承載主變速器的換擋裝置，并且在其輸出側(cè)的端部上取代變速器主軸地 與分動器的中心輪相連接。此外，所述中間擋位相應于齒輪變速器擋組的直接擋位，該直接擋位由行星變速 器速比疊加。在此，也應該注意到，在換擋期間分動擋組的改換不是本身(per se)以牽引 力支持的。而是可以有利地通過以下方式將牽引力支持擴展到分動改換，即，從一開始將負 載換擋機構布置在分動器上，從而實現(xiàn)了可負載換擋地進行分動改換。如果沒有設置后置 擋組，那么變速器主軸同時用作整個變速器的變速器從動軸，或者可以與變速器從動軸一 體地連接。按本發(fā)明的、具有用于切換中間擋位的負載換擋機構以及用于切換前置擋組擋位 常量的換擋裝置作為整合式結構單元的布置方案能以較少的花費在常規(guī)的多擋組變速器 中實現(xiàn)。所述擋位常量換擋裝置可以構造為同步離合器，并且中間擋位離合器可以構造為 簡單的摩擦式離合器。用于切換擋位常量的同步離合器通常在軸向上布置在擋位常量齒輪 組之間。按本發(fā)明，所述摩擦離合器可以構造在擋位常量的同步件之間。由此，只需改變前 置擋組的換擋裝置，并且在必要時，匹配擋位常量的軸向間距，不需要其它結構上的措施， 這在成本方面特別有利地起作用。通過以下方式可以實現(xiàn)由中間擋位離合器和同步離合器組成的結構特別緊湊并 且節(jié)省重量的結構單元，S卩，與變速器輸入軸連接的輸入部件作為用于切換擋位常量的換 擋裝置起作用，所述輸入部件在發(fā)動機側(cè)承載著用于建立靠近發(fā)動機的第一擋位常量的空 套輪與變速器輸入軸之間的抗旋轉(zhuǎn)的連接的第一換擋元件，并且該輸入部件在變速器側(cè)承 載著用于建立遠離發(fā)動機的第二擋位常量的空套輪與變速器輸入軸之間的抗旋轉(zhuǎn)的連接 的第二換擋元件，并且與變速器主軸連接的輸出部件連同與變速器輸入軸連接的輸入部件 作為用于切換變速器輸入軸與變速器主軸的直接連接作為中間擋位的負載換擋機構起作 用。因而，為了切換擋位常量，分別位于輸入部件上的換擋元件有利地通過具有離合 器主體、同步環(huán)/同步錐形件及換擋接合套的用于在空套輪與輸入部件之間產(chǎn)生同步運行 的已知的同步機構而形狀配合地與位于空套輪上的對應元件進行連接，從而各擋位常量上 的空套輪抗旋轉(zhuǎn)地與變速器輸入軸一起處于功率流中。為了切換中間擋位，將整合到前置擋組的換擋裝置中的摩擦離合器接入，也就是摩擦離合器的輸入部件與輸出部件上相互共同作用的摩擦面發(fā)生接觸之中，由此，所述變 速器主軸摩擦配合地或在滑轉(zhuǎn)中加以控制時以滑轉(zhuǎn)的方式與變速器輸入軸相連接。通過在 換擋時將該直接連接接通以作為中間擋位，可以使主變速器變得無負載并且由此可換擋， 從而在換擋時設置為移出主變速器中所掛入的擋位，并且該主變速器可以進入空擋位置， 而驅(qū)動發(fā)動機和被驅(qū)動的車輪之間的功率流不會中斷。在此，所述整合式中間擋位離合器 在滑轉(zhuǎn)的狀態(tài)下對在拉高換擋或者拉回換擋時在輸出端上的發(fā)動機扭矩給以支撐，而發(fā)動 機轉(zhuǎn)速匹配于目標擋位。由此，為了獲得牽引力，使用在驅(qū)動發(fā)動機的轉(zhuǎn)速配合時、在換高 擋時，也就是通過轉(zhuǎn)速下降釋放的扭矩。所述起動元件優(yōu)選在換擋過程中始終保持完全閉合，從而盡可能充分地獲得牽引 力。在達到同步轉(zhuǎn)速中，也就是在變速器主軸和有待與軸連接的空套輪之間轉(zhuǎn)速相同時，可 以掛入目標擋位，并且再度打開中間擋位。以與此類似的方式，就此而言在換擋時同樣可以 設置為變換具有中間擋位牽引力支持的前置擋組的擋位常量。原則上(只要這一點在相應設置的換擋示意圖的情況下是允許的)可以憑借主變 速器中的換擋和/或具有牽引力支持的中間擋位換擋的前置擋組的擋位常量的改換而實 現(xiàn)所有換擋組合。如上所述，可以附加地以牽引力支持的方式進行后置擋組的擋位范圍改 換。由此在換擋時除了常見的順序的換擋順序之外，同樣可以從任意的原有擋位出發(fā)越過 兩個或者更多擋位級進行牽引力支持的擋位跳躍，這尤其在精細分級的商用車運行中在行 駛運行以及調(diào)車運行中，對于很高的換擋舒適性及行駛舒適性來說可以是有利的。


為了闡述本發(fā)明，為說明書附有帶實施例的附圖。在附圖中圖1示出汽車的具有整合式中間擋位/擋位常量的結構單元的自動的多擋組變速 器的變速器示意圖，以及圖2示出變速器示意圖的中間擋位的扭矩流。
具體實施例方式圖1示出了構造為雙中間軸變速器1的自動的多擋組變速器，其具有兩個相互平 行的、可旋轉(zhuǎn)地得到支承的中間軸8、9以及三個依次布置的變速器擋組2、3和4，就如可以 在商用車的傳動系中設置的一樣。這種變速器由申請人的開頭提到的DE 10 2006 024 370 Al有所公開。驅(qū)動發(fā)動機5的驅(qū)動軸6可以通過常規(guī)的起動元件16與變速器輸入軸7摩擦配 合地連接。布置在變速器輸入軸7上的第一變速器擋組2構造為兩擋位的副變速器。中間 的第二變速器擋組3由三擋位的主變速器或者基本變速器構成。作為從動側(cè)的第三變速器 擋組4布置有接在后面的兩擋位的分動器。所述副變速器2具有兩個擋位常量ikl、ik2，所述擋位常量包括抗旋轉(zhuǎn)地布置在第 一中間軸8以及第二中間軸9上的固定輪10、12或13、15，所述固定輪10、12或13、15與空 套輪11或14相嚙合。所述第一擋位常量ikl面向起動元件16，并且所述第二擋位常量ik2 面向主變速器3。按本發(fā)明，在擋位常量ikl、ik2之間布置有整合式結構單元17，該結構單 元一方面包括構造為同步離合器的換擋裝置39，用以交替地切換擋位常量ikl、ik2，并且另一方面包括構造為摩擦離合器的負載換擋機構40，用以切換設計為直接擋位的中間擋位。所述結構單元17具有外部的鍋狀的輸入部件41，該輸入部件41在發(fā)動機側(cè)與變 速器輸入軸7連接。在輸入部件41的兩個端側(cè)上布置有換擋元件43或44，所述換擋元件 43或44與相應相鄰的位于空套輪11或14上的以及位于空套輪11或14之間的常見的沒 有示出的同步件上的換擋元件45或46形成了同步離合器39。通過憑借同步件事先產(chǎn)生的同步而將發(fā)動機附近的同步換擋元件43、45或者遠 離發(fā)動機的同步換擋元件44、46接入，由此，要么可以將第一擋位常量ikl的空套輪11與變 速器輸入軸抗旋轉(zhuǎn)地連接要么可以將第二擋位常量ik2的空套輪14與變速器輸入軸7抗旋 轉(zhuǎn)地連接，由此，可以驅(qū)動置于中間軸8、9上的、所屬的固定輪10、12或13、15，并且可以通 過所述固定輪10、12或13、15來驅(qū)動中間軸8、9。此外，所述結構單元17具有內(nèi)部的輸出部件42，該輸出部件42抗旋轉(zhuǎn)地與變速器 主軸30的一個變速器輸入側(cè)的端部相連接。所述變速器主軸30貫穿主變速器3，以作為中 間的從動軸。該變速器主軸30承載著主變速器3的擋位i/h、i2/i3的下面所描述的牙嵌 換擋裝置四和31，并且在變速器主軸30的另外的變速器輸出側(cè)的端部上通過分動器4與 變速器從動軸36有效連接。所述輸入部件41和輸出部件42通過常見的共同作用的、用于 在變速器輸入軸7和變速器主軸30之間形成摩擦配合的直接連接的摩擦副而形成中間擋 位離合器40。所述主變速器3具有三個前進擋齒輪組ipi2和i3以及一個倒車擋齒輪組iK。所 述第一主變速器擋位I1以及第二主變速器擋位i2分別包括兩個固定輪18、20或21、23以 及一個空套輪19或22。所述第三主變速器擋位i3與副變速器2的第二擋位常量ik2共同 實現(xiàn)。所述倒車擋齒輪組“包括兩個固定輪對、28、一個空套輪沈以及兩個用于逆反轉(zhuǎn)動 方向的可轉(zhuǎn)動地支承的中間輪25、27，所述中間輪25、27 —方面與相應所屬的固定輪M或 28嚙合，并且另一方面與空套輪沈嚙合。為了切換第一主變速器擋位I1以及倒車擋齒輪組iK，設置了非同步的牙嵌換擋裝 置四，通過該牙嵌換擋裝置四可以將所屬的空套輪19或沈選擇性地與變速器主軸30抗 旋轉(zhuǎn)地連接。此外，為了切換第二主變速器擋位I1以及第三主變速器擋位i3，布置了非同 步的牙嵌換擋裝置31，通過該牙嵌換擋裝置31可以將所屬的空套輪22或14選擇性地與 變速器主軸30抗旋轉(zhuǎn)地連接。所述主變速器3的擋位ip i2、i3、iE將功率流從中間軸8、9 傳遞到變速器主軸30上，并且從該變速器主軸30進一步朝向變速器從動軸36的方向進行 傳遞。因為第三主變速器擋位i3與第二擋位常量ik2使用相同的齒輪組ik2/i3，所以該齒 輪組ik2/i3的空套輪14可以通過前置擋組2的換擋裝置39在驅(qū)動側(cè)與變速器輸入軸7連 接，并且可以通過用于第二主變速器擋位i2以及第三主變速器擋位i3的換擋裝置31在從 動側(cè)與變速器主軸30進行連接。接在后面的分動器4構造為行星變速器。其中，行星齒輪組32由行星齒輪架33 引導。沒有詳盡示出的行星齒輪一方面與中間的中心輪34嚙合，并且另一方面與外部的內(nèi) 齒圈35嚙合。所述中心輪34與變速器主軸30連接。行星齒輪架33又與變速器從動軸36 連接。為了切換所述分動器4，布置了有利地具有同步件的換擋裝置37。該換擋裝置37在 第一換擋位置中將內(nèi)齒圈35與殼體38進行連接，使得行星齒輪在內(nèi)齒圈35與中心輪348之間繞行，并且變速器從動軸36相應于行星變速器的速比地通過行星齒輪架33與變速器 主軸30同方向地被驅(qū)動。在第二換擋位置中，內(nèi)齒圈35與行星齒輪架33聯(lián)鎖，使得行星 變速器4進而還有變速器從動軸36直接以變速器主軸30的轉(zhuǎn)速進行旋轉(zhuǎn)。由所示出的變速器示意圖1的三個變速器擋組2、3、4的組合，獲得了總共2X3X2 =12個擋位。所述變速器1的動力流根據(jù)如下?lián)Q擋順序發(fā)生分支，在該換擋順序中，以主 變速器3中的第一擋開始，首先交替地切換副變速器2以及主變速器3，從而依次切換出下 面的擋位范圍“第一擋到第六擋”的2X3 = 6個擋位。如果達到第六擋，那么改換分動器 4，并且重新交替地切換主變速器3以及副變速器2，從而這時在上面的擋位范圍“第七擋到 第十二擋”中又切換出2X3 = 6個擋位。此外，通過改換副變速器2的擋位常量ikl、ik2，可 選地提供兩個倒車擋速比。在所介紹的換擋順序中，在第六擋或第十二擋中，所述變速器輸入軸7通過閉合 的第二擋位常量ik2以及閉合的第三主變速器擋位i3與變速器主軸30連接，也就是變速器 速比在第六擋中i = 1 (包括分動器速比)，并且在第十二擋中i = 1 (包括分動器速比)。 然而，在將第十一擋以及第十二擋設計成速比i < 1的快速擋位時，也可以如此改變該換擋 連接順序，使得第十擋已經(jīng)占據(jù)了所述換擋位置，即第十擋是直接擋位。直接速比i = 1也相應于中間擋位。為了切換設計為直接擋位或直接擋位加分動 器速比的中間擋位，如已經(jīng)解釋的那樣，所述變速器主軸30可以通過中間擋位離合器40直 接與變速器輸入軸7連接，其中，摩擦配合的直接擋位與上面的形狀配合的直接擋位相對 照地可以通過中間擋位離合器40在滑轉(zhuǎn)中加以控制。為了進行說明，在圖2中用虛線強調(diào) 地示出在中間擋位中的力矩流。按本發(fā)明的用于運行多擋組變速器的方法能以上面所描述的變速器示意圖1執(zhí) 行?；旧匣谝匀缦滤鰹榛A，即，在變換擋位時，為了獲得牽引力，在起動元件16閉 合時通過中間擋位離合器40切換中間擋位。在通過駕駛員或者變速器控制器引發(fā)拉高換擋或者拉回換擋的換擋要求中，通過 中間擋位離合器40在滑轉(zhuǎn)運行時，在變速器輸入軸7與變速器主軸30或變速器從動軸36 之間建立直接連接。由此，在起動元件16閉合時，主變速器3變?yōu)榭蛰d，并且是可換擋的。 就此而言，在換擋時設置為可以摘出主變速器3中所掛入的擋位，并且主變速器3進入空 擋。在通過沒有示出的離合器控制器控制的滑轉(zhuǎn)狀態(tài)下，所述中間擋位離合器40對驅(qū)動發(fā) 動機5在換擋過程中在從動件上的扭矩加以支持，而發(fā)動機轉(zhuǎn)速則匹配于所要求的目標擋 位。在達到同步轉(zhuǎn)速時，也就是在變速器主軸30與有待切換的空套輪14、19、22之間轉(zhuǎn)速 相同時，可以接入目標擋位，也就是說，操作相應的換擋裝置四、31。如果換擋包含兩個擋位 常量ikl、ik2之間的改換，那么代替主變速器3中的換擋過程或者附加于主變速器3中的換 擋過程地改換所述同步離合器39。通過中間擋位在牽引力的支持下可以進行伴隨副變速器2和/或主變速器3中換 擋過程的所有牽引換擋。在從第六擋到第七擋的換擋中，附加于前置變速器2以及主變速 器3中所介紹的換擋過程，通過同步換擋裝置37實現(xiàn)了分動器4通過其它措施以牽引力支 持的方式或者在必要時以非牽引力支持的方式進行擋位范圍改換。為了結束換擋，通過打 開中間擋位離合器40再次打開中間擋位。附圖標記列表9
1雙中間軸變速器2前置擋組3主擋組4后置擋組5驅(qū)動發(fā)動機6驅(qū)動軸7變速器輸入軸8中間軸9中間軸10固定輪11空套輪12固定輪13固定輪14空套輪15固定輪16起動元件17結構單元18固定輪19空套輪20固定輪21固定輪22空套輪23固定輪24固定輪25中間輪26空套輪27中間輪28固定輪29換擋裝置30變速器主軸31換擋裝置32行星齒輪組33行星齒輪架34中心輪35內(nèi)齒圈36變速器從動軸37換擋裝置38殼體39換擋裝置
40負載換擋機構41輸入部件42輸出部件43換擋元件44換擋元件45換擋元件46換擋元件Ikl副變速器擋位常量1k2副變速器擋位常量1I主變速器擋位12主變速器擋位1S主變速器擋位IR主變速器倒擋
權利要求
1.汽車的多擋組變速器，具有前置擋組O)；驅(qū)動側(cè)的變速器輸入軸(7)，所述變速器 輸入軸(7)能通過起動元件(16)與驅(qū)動發(fā)動機( 相連接；主擋組(3)；從動側(cè)的變速器 主軸(30)；以及負載換擋機構(40)，通過所述負載換擋機構(40)，為在換擋時切換中間擋 位，能夠?qū)⑺鲎兯倨鬏斎胼S(7)與所述變速器主軸(30)相連接，其特征在于，將所述負載 換擋機構GO)與用于切換所述前置擋組O)的擋位常量(ikl、ik2)的換擋裝置(39)構造 為整合式結構單元(17)。
2.按權利要求1所述的多擋組變速器，其特征在于，將所述換擋裝置(39)構造為同步離合器。
3.按權利要求1或2所述的多擋組變速器，其特征在于，將所述負載換擋機構00)構 造為摩擦式離合器。
4.按權利要求1至3中任一項所述的多擋組變速器，其特征在于，與所述變速器輸入軸 (7)連接的輸入部件Gl)作為用于切換所述擋位常量(ikl、ik2)的換擋裝置(39)起作用， 所述輸入部件Gl)在發(fā)動機側(cè)承載著用于建立在靠近發(fā)動機的第一擋位常量(ikl)的空套 輪(11)與所述變速器輸入軸(7)之間的抗旋轉(zhuǎn)的連接的第一換擋元件(43)，并且所述輸入 部件Gl)在變速器側(cè)承載著用于建立在遠離發(fā)動機的第二擋位常量(ik2)的空套輪(14) 與所述變速器輸入軸(7)之間的抗旋轉(zhuǎn)的連接的第二換擋元件(44)，并且與所述變速器主 軸(30)連接的輸出部件0 連同與所述變速器輸入軸(7)連接的所述輸入部件Gl)作 為用于切換所述變速器輸入軸(7)與所述變速器主軸(30)的直接連接作為中間擋位的所 述負載換擋機構GO)起作用。
5.按權利要求1至4中任一項所述的多擋組變速器，其特征在于，設置有三個自動的 變速器擋組0、3、4)，其中，沿著動力流依次布置有具有靠近發(fā)動機的擋位常量(ikl)以及 遠離發(fā)動機的擋位常量(ik2)的、變速器輸入側(cè)的所述前置擋組O)；具有至少三個擋位級 ( !> i2、i3)的中間的所述主擋組(3)；以及具有兩個擋位范圍的變速器輸出側(cè)的后置擋組 G)，其中，所述前置擋組(2)和所述主擋組(3)構造為呈中間傳動結構形式的具有至少一 個共同的中間軸(8、9)的齒輪變速器，并且所述后置擋組(4)構造為行星變速器。
6.按權利要求1至5中任一項所述的多擋組變速器，其特征在于，所述后置擋組(4)具 有用于無牽弓I力中斷地改換擋位范圍的負載換擋機構。
7.按權利要求1至6中任一項所述的多擋組變速器，其特征在于，所述變速器主軸 (30)通過所述后置擋組(4)與變速器從動軸(36)有效連接。
8.按權利要求1至6中任一項所述的多擋組變速器，其特征在于，所述變速器主軸 (30)被引導穿過所述后置擋組G)，并且直接與所述變速器從動軸(36)連接。
9.用于使汽車的多擋組變速器運行的方法，所述多擋組變速器具有前置擋組O)；驅(qū) 動側(cè)的變速器輸入軸(7)，所述變速器輸入軸(7)能通過起動元件(16)與驅(qū)動發(fā)動機(5) 相連接；主擋組(3)；從動側(cè)的變速器主軸(30)；以及負載換擋機構(40)，其中，為在換擋 時進行牽引力支持，借助于所述負載換擋機構GO)進行中間擋位換擋，其中，所述變速器 輸入軸(7)與所述變速器主軸(30)連接，其特征在于，在所述起動元件(16)至少部分閉合 時，構造為摩擦式離合器的并且與用于切換所述前置擋組O)的擋位常量(ikl、ik2)的換擋 裝置(39)共同形成整合式結構單元(17)的所述負載換擋機構GO)在中間擋位換擋時在 滑轉(zhuǎn)狀態(tài)中支持在所述變速器主軸(30)上所述驅(qū)動發(fā)動機( 的發(fā)動機扭矩，而所述驅(qū)動發(fā)動機(5)的轉(zhuǎn)速與目標擋位的同步轉(zhuǎn)速相匹配，在空載時，摘出原有擋位，在達到同步轉(zhuǎn) 速時，掛入目標擋位，并且隨后再打開中間擋位。
10.按權利要求9所述的方法，其特征在于，在具有中間擋位換擋的擋位切換期間，完 全閉合所述起動元件(16)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車的多擋組變速器，具有前置擋組(2)；驅(qū)動側(cè)的變速器輸入軸(7)，該變速器輸入軸(7)能通過起動元件(16)與驅(qū)動發(fā)動機(5)相連接；主擋組(3)；從動側(cè)的變速器主軸(30)；以及負載換擋機構(40)，通過負載換擋機構(40)為在換擋時切換中間擋位，可以將變速器輸入軸(7)與變速器主軸(30)相連接。為了減少成本以及結構花費并且為了實現(xiàn)緊湊的結構形式，將負載換擋機構(40)與用于切換前置擋組(2)的擋位常量(ik1、ik2)的換擋裝置(39)構造為整合式結構單元(17)。在用于運行多擋組變速器的方法中，在起動元件(16)至少部分閉合時，負載換擋機構(40)在中間擋位換擋時在滑轉(zhuǎn)狀態(tài)中支持在變速器主軸(30)上驅(qū)動發(fā)動機(5)的扭矩，而驅(qū)動發(fā)動機(5)的轉(zhuǎn)速與目標擋位的同步轉(zhuǎn)速相匹配，基于此，在空載時，摘出原有擋位，在達到同步轉(zhuǎn)速時，掛入目標擋位，并且隨后再打開中間擋位。
文檔編號F16H37/04GK102057187SQ200980121624
公開日2011年5月11日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權日2008年6月9日
發(fā)明者艾倫·迪特里希, 雷克·霍夫曼 申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司