CN100378369C - 变速器和控制有至少一个换档部件的变速器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变速器，尤其汽车的自动变速器，它有至少一个换档部件，换档部件至少由一个可与第一个半换档部件进入力封闭工作连接的第二半换档部件构成。这些半换档部件可与不能旋转的和/或能旋转的变速器构件连接，其中，至少在第一半换档部件和可与之连接的变速器构件之间设一形封闭的离合装置。离合装置还附加地设计有一个同步化装置。此外，本发明还涉及一种控制变速器的方法，此变速器有至少一个换档部件和两个可进入力封闭工作连接的半换档部件。当出现换档部件接合的要求时，离合装置借助同步化装置同步化，离合装置的形封闭部分接合，以及换档部件的半换档部件力封闭地连接。

Description

变速器和控制有至少一个换档部件的变速器的方法
技术领域
本发明涉及一种变速器以及一种控制具有至少一个换档部件的变速器的方法，此换档部件有至少两个可互相进入力封闭地工作连接的半换档部件。
背景技术
由DE10040116A1已知前言所述类型的变速器，其中，在摩擦片式制动器的内摩擦片支架与行星齿轮组的行星齿轮架之间设一形封闭离合器。此形封闭离合器在摩擦片式制动器脱开时为了使变速器构件与摩擦片式制动器脱离而脱开，以减小拖曳扭矩。
若出现摩擦片式制动器闭合的要求，则形封闭离合器被一轴向活塞空载接合，所以变速器构件或行星齿轮架以及仍与之工作连接的变速器构件，与摩擦片式制动器的内摩擦片支架连接。
接着，摩擦片式制动器的摩擦片组通过轴向活塞施加一个可调的闭合力，所以通过轴向活塞加压可控制制动扭矩柔和地连续增加，以及不出现明显的冲击或类似现象。
但存在的缺点是，在摩擦片式制动器的内摩擦片支架与行星齿轮组的行星齿轮架之间的形封闭离合器的接合，只有在内摩擦片支架与行星齿轮架的转速相同时才能舒适地实施。
若在内摩擦片支架与行星齿轮架之间存在转速差，则形封闭离合器不可能接合，或只能在花费很大的力和与此同时产生很大的噪声的情况下才能实施接合。
为了使花费的力量以及在形封闭离合器接合时产生的噪声最小，要求内摩擦片支架以及行星齿轮架处于静止状态或不旋转，但由此大大限制了所建议的系统的使用范围。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种有至少一个换档部件的变速器和一种控制有至少一个换档部件的变速器的方法，借助它们可克服先有技术的缺点。
按本发明，提出一种变速器，具有至少一个换档部件，它至少由一个可与一个第一半换档部件进入力封闭工作连接状态的第二半换档部件构成并且它的半换档部件可分别与不能旋转的变速器构件和可旋转的变速器构件连接，其中，至少在第一半换档部件和可与之连接的可旋转的变速器构件之间设置一个形封闭的离合装置，其特征为：离合装置附加地设计有使离合装置同步化的同步化装置。
按本发明，还提出一种控制具有至少一个换档部件的变速器的方法，换档部件包括至少两个可进入力封闭工作连接状态的半换档部件，它们可分别与不能旋转的变速器构件和可旋转的变速器构件连接，其中，至少在半换档部件之一和可与之连接的可旋转的变速器构件之间设置一个离合装置，以及，当出现换档部件接合的要求时a)脱开的离合装置同步化，b)离合装置的形封闭部分接合，以及c)换档部件的半换档部件力封闭地连接。
通过在按本发明的变速器中离合装置附加地还设计有一个同步化装置，可使离合装置在离合装置形封闭部分接合前同步化，以及离合装置的形封闭部分可在无噪音发生和无需花费大的力量的情况下接合。
此外，离合装置设计有同步化装置带来的优点是，离合装置可在任意工作状态下形封闭接合，也就是说可以在形封闭的两个半部之间存在任意转速差的条件下实施接合，因为它们可借助同步化装置以简单的方式方法加以补偿。
除此之外还可采取措施减小在换档部件脱开时由于液体摩擦出现在半换档部件之间的拖曳扭矩，为此，在离合装置脱开时变速器构件与至少一个半换档部件脱开，以及在同步化装置上产生的拖曳扭矩比变速器构件接合时在半换档部件之间的拖曳扭矩小得多。
此结果还源于同步化装置设计有一种较小的质量惯性矩，因为同步化装置并不用于在变速器内传输力流，而仅仅用于补偿转速差，因而尺寸设计得比较小。因此在换档部件脱开时减小或完全消除了半换档部件之间的转速差，这同样还导致减小变速器内的功率损失。
采用按本发明的方法以有利的方式存在这种可能性，即，在换档部件脱开时变速器构件与换档部件的一个半换档部件脱开，以避免在半换档部件之间尤其在低工作温度时的拖曳扭矩。
此外，按本发明的方法还提供了这种可能性，即，使如此设计的换档部件为体现变速器的一个规定的传动比可在变速器的任意工作状态下换档，因为离合装置的形封闭接合可通过离合装置在时间上提前的同步化以简单的方式实施。
附图说明
由下面借助附图中原理性表示的实施例给出本发明其他优点和有利的进一步发展。
其中：
图1有一个离合装置的换档部件的示意图，此离合装置设计有一个同步化装置；
图2如图1的视图，其中设一形封闭元件用于跨接在换档部件的半换档部件之间的摩擦力封闭的连接；
图3在一个换档周期中作用在换档部件的半换档部件上的压力随时间的变化曲线示意图；
图4与图3所示压力曲线对应的图线，它表示在一个换档周期中换档部件不同的状态；
图5在一个换档周期中换档部件的第一半换档部件与第二半换档部件之间转速差随时间的变化曲线；
图6用于控制换档部件的致动器接线图；以及
图7按图1的具有一操纵换档部件用的致动器的换档部件示意图。
具体实施方式
图1表示一个未详细表示的设计为有级式自动变速器的变速器换档部件1。此换档部件1规定用于体现有级式自动变速器的一个或多个变速器档位，以及根据所要求的有级式变速器在功率流中的传动比接合或脱开。换档部件1有一个第一半换档部件2和一个第二半换档部件3，它们可进入互相力封闭或摩擦力封闭的工作连接状态。
半换档部件2、3与不能旋转的变速器构件4和可旋转的变速器构件5连接。在第一半换档部件2和与之连接的变速器构件5之间设一形封闭的离合装置6，它附加地设计有同步化装置7。
在换档部件1接合状态，两个半换档部件2、3力封闭地互相工作连接，使一个力流在两个半换档部件2、3之间没有转速差的情况下，从可旋转的变速器构件5导引到不可旋转的在这里与有级式自动变速器的变速器壳连接的变速器构件4上。
与此同时，离合装置6的形封闭部分8及其同步化装置7接合。在出现脱开换档部件1或断开换档部分1的要求时，两个半换档部件2、3之间的力流取消，直至几乎不再通过半换档部件2、3传输扭矩。在换档部件1的这一状态下，两个半换档部件2、3之间存在转速差，这种转速差通过存在于两个半换档部件2、3之间的液压油导致拖曳扭矩并因而导致功率损失，其结果是恶化有级式自动变速器的效率。
为了减少换档部件1两个半换档部件2、3之间的转速差并因而降低拖曳扭矩，脱开离合装置6，由此使可旋转的变速器构件与第一半换档部件2脱开。在这里首先脱开离合装置6的形封闭部分8，接着脱开其同步化装置7，所以，在有级式自动变速器工作时，以一个与有级式自动变速器新规定的传动比相应的转速旋转的那个可旋转的变速器构件5，其旋转质量与第一半换档部件2脱开，以及此半换档部件2不再相对于第二半换档部件3运动。
其结果是导致第二半换档部件2由于上述在两个半换档部件2、3之间的液体摩擦力而不再旋转，或只还以显著降低的转速相对于第二半换档部件3转动，由此完全避免或显著减小在半换档部件2、3之间的拖曳扭矩。
转速差现在从半换档部件2、3转移到到离合装置的同步化装置7的区域内。此同步化装置7在脱开状态也引起拖曳扭矩，然而基于同步化装置7构件比较小的摩擦面积以及与半换档部件2、3相比减小了的摩擦面积，所以此拖曳扭矩比半换档部件2、3之间的拖曳扭矩要小得多。
若根据一个规定的有级式自动变速器的工作状态或汽车驾驶员的驾驶指令，出现了在有级式自动变速器力流内接合换档部件1的要求，则首先使离合装置6借助同步化装置7同步化，以及在离合装置6的两个半形封闭部分转速相同时形封闭部分8接合。因此，可旋转的变速器构件5重新与第一半换档部件2接合，以及换档部件1可通过在两个可互相摩擦力封闭地连接的半换档部件2、3之间建立起力封闭连接的最终接合。
图2表示按图1的换档部件1，其中在可旋转的变速器构件5与不能旋转的变速器构件4之间设一形封闭元件9。在形封闭元件9接合状态，力流可从可旋转的变速器构件5通过形封闭元件9导引到不能旋转的变速器构件4上。由此还同时存在这样的可能性，即可减小两个半换档构件2、3之间的力流，以减少能量损失和提高有级式自动变速器的效率，能量损失是在两个半换档部件2、3之间保持力封闭连接时在此有级式自动变速器液压系统的液压泵处造成的。
在两个半换档部件2、3之间的力封闭连接以及形封闭元件9，可借助有级式自动变速器的一个没有进一步表示的控制器，在换档部件1的一个换档周期期间调整为，使换档部件1的接合和脱开可在牵引力不间断的情况下实施，亦即在负载下换档。在这里术语换档周期指的是换档部件1的一个接合阶段、一个与之相接的通过换档部件1的力流传输阶段、以及一个仍与之相接的脱开阶段的时间顺序。
在一个换档周期期间，作用在换档部件1上的扭矩在摩擦力封闭地力传输与形封闭地力传输之间发生受控制的过渡，其中，换档部件1参与的换档作为负载换档在牵引力不间断的情况下实施，这种做法例如在换牵引低档(Zugrüickschaltung)或换推力高档(Schubhochschaltung)时是优选的。
换档部件1的形封闭元件9在这里设计有未进一步表示的制动件，它类似于在已知的有级式自动变速器同步化装置中那样设计为，使形封闭元件9在两个半换档部件2、3之间或形封闭元件9的同步状态达到前不能接合。
换档部件1及其半换档部件2、3在这里设计为有摩擦片组的摩擦片式制动器，为了建立力封闭的连接，它通过在图1和图2中未详细表示的致动器互相压紧。致动器为了在摩擦片组的区域内建立力封闭连接，施加有级式自动变速器液压系统的液压。
当然也可以与之不同地规定，将换档部件及半换档部件设计为有摩擦片组的多片式离合器，并为了在有级式自动变速器的功率流内体现有级式自动变速器的一个档位而接合。
形封闭元件9在离合装置6接合后以及在两个半换档部件2、3之间建立力封闭连接后接合。然后减小在换档部件1摩擦片组上的固定压力，或使之完全脱开，由此降低消耗。
此外，在图2中用虚线的方式表示了换档部件1形封闭元件的另一种实施形式，它在这里用符号9A表示。在形封闭元件9A接合时，变速器壳或不能旋转的变速器构件4和设在可旋转的变速器构件5与不能旋转的变速器构件4之间的离合装置6的中间质量10连接。元件9A的此实施形式提供如在使用形封闭元件9时同样的优点，以及形封闭元件这两种设计的控制同样按相同的方式进行。
下面借助图3、图4和图5详细说明换档部件1一个换档周期的过程。在一个换档周期期间，作用在换档部件1上的扭矩发生在摩擦力封闭地力传输与形封闭地力传输之间受控制的过渡。
参见图3，图中表示换档部件1的压力或控制压力P_se随时间t的变化曲线，这两个半换档部件2、3以此压力受有级式自动变速器液压系统液压泵间接加载。
在图4和图5中表示的图线与图3中所表示的控制压力P_se的变化曲线相对应，其中，按图4的图线描述了换档部件1，亦即离合装置6、形封闭元件9或9A以及半换档部件2、3的一种状态。在这里术语“状态”总是可理解为同步化装置7、形封闭部分8、半换档部件2、3之间以及在这里设计为卡爪离合器的形封闭元件9或9A的传输能力，以及通过换档部件1如何导引力流的类型和方式。图5表示在一个换档周期过程中两个半换档部件2、3之间转速差Δn_se的变化曲线。
在时刻t_0，换档部件1的所有功能部分，亦即同步化装置7、形封闭部分8、半换档部件2和3以及形封闭元件9或9A脱开，以及不通过换档部件1导引任何扭矩。在时刻t_0与时刻t_1之间，控制压力P_se沿着压力斜坡连续上升，因此首先同步化装置7被置于接触状态以及提高了同步化装置7的传输能力。同步化装置7从时刻t_1起为了使离合装置6或形封闭部分8同步化起先在一打滑状态工作。
从时刻t_1起，由于同步化装置7传输能力逐渐增大使转速差Δn_se连续增加，并在时刻t_2达到转速Δn_syn，它相应于离合装置6的同步转速，在离合装置6的这一状态下，离合装置6的形封闭部分8接合，在此过程控制压力P_se进一步上升。
随着控制压力P_se增大，从时刻t_3起两个半换档部件2、3之间的传输能力提高，因此半换档部件2、3同样过渡为打滑工作状态。
从一个没有进一步表示的在两个时刻t_3和t_4之间的时刻起，由于半换档部件2、3不断增大的传输能力，使转速差Δn_se连续减小，并在时刻t_4达到零值。在换档部件1的两个半换档部件2、3之间的转速差Δn_se均衡时，这两个半换档部件2、3以及形封闭元件9或9A已被同步化。控制压力P_se在时刻t_4与时刻t_5之间至少近似保持常数。这一时间段体现换档部件1的一个所谓的压力补偿阶段，在此阶段前连接一个在第一个换档阶段期间，亦即在时刻t_0与t_1之间的时间段的换档部件的第一充填阶段(Befüllphase)。
在时刻T_5，此时半换档部件2、3之间达到换档部件1的同步状态，控制压力P_se阶跃式地上升到换档部件1的一个固定压力P_h。因此将半换档部件2、3互相压紧，使一个作用在换档部件1上的扭矩可以力封闭地以及完全地从旋转的变速器构件5传到不能旋转的变速器构件4上。
在换档部件1的这一状态下，由负载换档变速器或有级式自动变速器的控制器发出一个信号，使形封闭元件9或9A接合。形封闭元件9或9A的接合过程晚些时候在时刻t_6结束，以及换档部件1的控制压力P_se减小到时刻t_0的压力水平。此时在两个半换档部件2、3之间的传输能力或两个半换档部件2、3之间的力流被取消。
在换档周期另一个在时刻t_6与时刻t_7之间的与之相连接的换档阶段，从可旋转的变速器构件5出发的扭矩，形封闭地通过形封闭元件9或9A以及形封闭部分8，传给不可旋转的变速器构件4。
显然，处于专家判断范围内的是，在换档部件1形封闭元件9或9A接合时可以完全取消半换档部件2、3之间的传输能力，或降到一个规定的阈值。在这里，不完全取消半换档部件2、3之间的传输能力与完全脱开相比提供的优点是，接着的传输能力的提高直至在半换档部件2、3之间完全的力封闭连接，只需要一个比较短的控制时间。
若在时刻t_7根据有级式自动变速器一个规定的工作状态或基于由驾驶员发出的指令，出现了换档的要求和与之相联的脱开换档部件1的指令，则在形封闭元件9或9A脱开前，控制压力P_se再次阶跃式地上升到固定压力P_h，所以两个半换档部件2、3重新力封闭地互相连接。
在换档部件1的这一状态下，形封闭元件9或9A脱开，以及，作用在换档部件1上的扭矩，通过半换档部件2和3的力封闭连接，以与通过形封闭元件9或9A时相同的程度传给不能旋转的变速器构件4。
在时刻t_8，此时在半换档部件2与3之间通过力封闭连接存在完全的传输能力以及与此同时可靠地脱开了形封闭元件9或9A，控制压力P_se阶跃式地减小到一个预定的压力值。因此减小了半换档部件2和3之间的传输能力，并在两个半换档部件2和3之间出现滑动。与此同时转速差Δn_se增加到一个值，此值在换档部件1上或在半换档部件2与3之间根据传输能力的大小和在有级式自动变速器内新设置的档或新设置的变速器档位调整。
在图4中用阴影线表示的区域分别代表一个上述换档部件1或各功能构件的状态。在时刻t_0与t_1之间的第一个交叉影线区代表换档部件1和尤其离合装置6的一个状态，在该状态下离合装置6通过同步化装置7同步化，换档部件2、3互相尚未工作连接并还不能通过换档部件1导引扭矩。
在时刻t_2与t_3之间的第二影线区描述了离合装置6的一种状态，在此状态下离合装置6的形封闭部分8接合以及半换档部件2、3缓慢地相靠，此时存在的扭矩还不能支承在变速器壳上。
在时刻t_3与t_5之间的第三影线区代表换档部件1的一个状态，在该状态下在可旋转的变速器构件5与不能旋转的变速器构件4之间减小了的力流通过打滑的半换档部件2和3导引。
处于时刻t_5与t_6之间的第四影线区代表换档部件的状态，此时在两个换档部件2、3之间存在力流，以及作用在换档部件1上的扭矩在半换档部件2与3之间无打滑的情况下完全传输。在换档周期的这一阶段中，形封闭元件9或9A接合，在这里，形封闭元件9或9A最晚在时刻t_6接合。
此外，形封闭元件9或9A最早在时刻t_7重新脱开，条件是在时刻t_7在半换档部件2与3之间已经存在力流的完全传输能力。处于时刻t_6与t_7之间用垂直线划的影线表示的第五区代表换档部件1的一个状态，在此状态下力流从换档部件1形封闭地通过形封闭元件9或9A传输并与此同时减小控制压力P_se。在此阶段显著降低在两个半换档部件2和3之间摩擦力封闭区内的传输能力。
在时刻t_7与t_8之间的换档周期倒数第二个换档阶段中，在半换档部件2与3之间重新存在完全的力封闭连接，而形封闭元件9或9A脱开。此时力流全数借助半换档部件2与3之间的摩擦力封闭连接通过换档部件1传输。
从时刻t_8起，由于减小3在换档部件1的半换档部件2与3之间摩擦力封闭连接的传输能力，所以换档部件1的传输能力降低，此时仅有一个减小了的力流在打滑的工作状态下从可旋转的变速器构件5传到不能旋转的变速器构件4上。在换档部件1的这一状态下，通过换档部件1传输的力流的大小，借助在半换档部件2与3之间的区域内摩擦力封闭连接可调的传输能力来控制。
图6表示用于操纵换档部件1的致动器13接线图，借助致动器13可在一个负载换档周期期间实施在形封闭元件9的形封闭连接与半换档部件2与3之间的摩擦力封闭连接之间受控制的过渡。图中功能块11象征性地表示一个装置，从此装置出发将操纵能量施加在换档部件1或要摩擦力封闭地连接的半换档部件2和3以及形封闭元件9或9A上。为了控制两个半换档部件2和3，操纵能量直接施加在两个半换档部件2和3上，反之，为了控制形封闭元件9或9A，操纵能量通过第二功能块12导引给形封闭元件9。
功能块12设计有一逻辑电路，它在每一次操纵半换档部件2和3时总是交替地促使形封闭元件9脱开或接合。这意味着上述在时刻t_3与t_5之间半换档部件2与3的操纵，在此处将其设计为转换触发器(Umschalt-Flip-Flop)的第二功能块12内，在时刻t_6首先促使形封闭元件9或9A接合。在时刻t_7与t_8之间将半换档部件2与3之间的力封闭连接重新调整为具有固定压力P_h，最晚在时刻t_8导致形封闭元件9的脱开。
因此，在时刻t_8换档部件1处于上述在半换档部件2与3之间传输能力减小以及离合装置6的形封闭部分8接合的状态。换档部件1的传输能力，可以为了实施一种负载换档，通过控制在两个半换档部件2与3之间摩擦力封闭区内的传输能力按已知的方式和方法调整。与此同时，为了调整到一个新的档位，有级式自动变速器的一个要继续接合的换档部件的传输能力可在牵引力不间断的情况下调整。
上述操纵策略导致换档部件1的功能构件，亦即两个半换档部件2和3以及形封闭元件9，可用一公共的致动器控制，由此有利地节省结构空间并保证经济地生产有级式自动变速器。
采用上述方法可在有级式自动变速器内在负载下实施已知的重叠换档(berschneidungsschaltungen)。此外，在接合一个要接合的换档部件时，可有利地减小用于有级式自动变速器摩擦力封闭元件或摩擦力封闭的换档部件的操纵压力或接合力，由此提高有级式自动变速器的效率。
图7用局部视图示意地表示按本发明的变速器结构设计，其中，半换档部件2和3以及离合装置6借助一公共的致动器28控制。在对图7的说明中，为了看得清楚和更好地理解，对于结构或功能上相同的结构部分，采用如在图1至图6的说明中同样的符号。
致动器28设计有一个液压的活塞装置14，它可在背对换档部件1的那一侧用压力腔27的控制压力P_se控制。换档部件1在这里设计为摩擦片式制动器，其中第二半换档部件3设计为在这里由变速器壳构成的外摩擦片支架3A和设计有相对于外摩擦片支架3A可轴向移动但不能旋转地连接的外摩擦片3B，以及第一半换档部件2设计有内摩擦片支架2A和相对于内摩擦片支架2A可轴向移动但不能旋转地连接的内摩擦片2B。活塞装置14可沿变速器轴15的轴向移动地装在变速器轴15上，在图7所示的位置下活塞装置处于其静止位置。
从图7所示的换档部件1的状态出发，在出现换档部件1接合的要求时，按上面已说明的方式升高在压力腔27内的压力P_se，以及使活塞装置14朝由外摩擦片3B和内摩擦片2B组成的摩擦片组16的方向移动。在活塞装置14与内摩擦片支架2A之间设处于预紧的安装位置的第一弹簧装置17，在这里它设计为一种盘形弹簧。随着活塞装置14移动距离的增加，使内摩擦片2A朝同步化装置7的一个设计为同步环的摩擦面元件18的方向移动，直至内摩擦片支架2A的同步区19贴靠在同步环18上或与之处于摩擦连接状态。
同步环18通过第二弹簧装置20被可旋转的变速器构件5的行星齿轮架21朝内摩擦片支架2A的同步区19方向弹动。第二弹簧装置20在这里同样设计为盘形弹簧，它的弹簧力在离合装置6完全脱开时将同步环18朝活塞装置14方向移动直至止挡29。同步环18可沿变速器轴15的轴向移动但不能旋转地装在行星齿轮架21上，所以随着活塞装置14移动距离的增加，内摩擦片支架2A和行星齿轮架21通过同步化装置7同步化。在这里，行星齿轮架21代表可旋转的变速器构件5以及是图中未进一步表示的行星齿轮组的一部分，行星齿轮组再与有级式自动变速器的另一些变速器构件在工作上连接起来。
在内摩擦片支架2A以齿型面22啮合在行星齿轮架齿型面23之前，在内摩擦片支架2A与行星齿轮架21之间的转速差通过同步化装置7消除。这一点是这样实现的：随着活塞装置14移动距离增加，第二弹簧装置20的弹力增大以及由于第二弹簧装置20的渐进使同步环18与内摩擦片支架2A的同步区19之间的摩擦力增加，从而通过同步环18平衡了行星齿轮架21与内摩擦片支架2A之间的转速差。
通过进一步提高控制压力P_se使活塞装置14继续朝摩擦片组16的方向移动，以及使内摩擦片支架2A的齿型面22啮合在以相同转速旋转的行星齿轮架21的齿型面23内，所以离合装置6形封闭地接合以及可旋转的变速器构件5(在这里只表示了其中的行星齿轮架21)接合在第一半换档部件2上。
若继续增大控制压力P_se以及活塞装置14进一步朝摩擦片组16的方向移动，则外摩擦片3B打滑地与内摩擦片2B进入工作连接状态。若控制压力P_se相当于固定压力P_h，则摩擦片组16压紧，使外摩擦片3B与内摩擦片2B力封闭地亦即无转速差或无打滑地贴靠。在换档部件1的此种状态下，作用在换档部件1上的扭矩，从行星齿轮架21通过摩擦片组16导引到变速器壳或外摩擦片支架3A上。
若在有级式自动变速器的控制器内出现一个脱开换档部件1的要求，则控制压力P-se被降低，因此活塞装置14被一个同样设计为盘形弹簧的第三弹簧装置24朝压力腔27方向压。从控制压力P_se的一个规定的压力值起，摩擦片组16的传输能力以这样的方式减小，即，使摩擦片组16或片式制动器过渡到打滑工作状态。
从活塞装置14的一个规定的移动距离起，一个与活塞装置14连接的传动件25贴靠在内摩擦片支架2A的传动件26上。在这里传动件25和传动件26分别设计为扣环，它们分别装入活塞装置14或内摩擦片支架2A的槽内。
若活塞装置14在第三弹簧装置24的弹簧力作用下进一步朝压力腔27方向运动，则内摩擦片支架2A通过传动件25以这样的方式沿轴向移动，即，使齿型面22与齿型面23脱开啮合以及脱开离合装置6的形封闭部分8。此时，同步环18仍旧被第二弹簧装置20压靠在内摩擦片支架2A的同步区19上。
随着活塞装置14朝压力腔27的方向移动距离的增加，在同步区19与同步环18之间的摩擦力封闭的连接也被取消。因此，在可旋转的变速器构件5或行星齿轮架21与内摩擦片支架2A之间不再存在连接，由此使内摩擦片支架2A的转速通过摩擦片组16降至零。造成此结果的原因是由于在摩擦片2B与3B之间有液体摩擦力。在换档部件1的这一状态下，外摩擦片3B与内摩擦片2B之间的施曳扭矩被消除。
在图7中表示了换档部件1的这一状态以及以在图3、图4和图5中时刻t_0所表示的情况为特征。此时，控制压力P_se调整为，使换档部件1的功能构件既不摩擦力封闭也不形封闭地通过换档部件1传输力流。此外，在内摩擦片2B与外摩擦片3B之间不存在转速差Δn_se。在此状态下，摩擦片式制动器的拖曳扭矩减到零，以及在离合装置6的同步环18与同步区19之间只存在一个很小的拖曳扭矩，从现在起在它们之间存在转速差。
按本发明的一项有利的设计规定，在图6的说明中指出的形封闭元件9以及半换档部件2和3公共的控制器与图7中表示的致动器28在工作上连接起来，并借助唯一的一个致动器控制换档部件1所有的功能构件，亦即同步化装置7、离合装置6的形封闭部分8、半换档部件2和3以及形封闭元件9。
此外，按本发明的变速器另一种有利的实施形式规定，在半换档部件的每一个和与之连接的可旋转和/或不可旋转的变速器构件之间，设一个分别包括同步化装置与形封闭部分的离合装置。由此存在可能性，在换档部件两侧脱开变速器构件并因而避免拖曳扭矩。这尤其在多片式离合器或另一种摩擦力封闭的换档部件中有突出的优点，它在进口侧和出口侧均与可旋转的变速器构件处于工作连接状态。
附图标记一览表
1     换档部件           2     第一个半换档部件    2A     内摩擦片支架
2B    内摩擦片           3     第二个半换档部件    3A     外摩擦片支架
3B    外摩擦片           4     不能旋转的变速器构  5      可旋转的变速器构件
                               件
6     离合装置           7     同步化装置          8      形封闭部分
9     形封闭的元件       10    中间质量            11     功能块
12    另一个功能块       13    致动器              14     活塞装置
15    变速器轴           16    摩擦片组            17     第一个弹簧装置
18    摩擦面元件，同步环 19    同步区              20     第二个弹簧装置
21    行星齿轮架         22    齿型面              23     齿型面
24    第三个弹簧装置     25    传动件              26     传动件
27    压力腔             28    致动器              29     止挡
Δn_se转速差             Δn_syn同步转速           P_h    固定压力
P_se  控制压力           t      时间               t_o-t_8时刻

Claims (21)

1.变速器，具有至少一个换档部件(1)，它至少由一个可与一个第一半换档部件(2)进入力封闭工作连接状态的第二半换档部件(3)构成并且它的半换档部件(2、3)可分别与不能旋转的变速器构件(4)和可旋转的变速器构件(5)连接，其中，至少在第一半换档部件(2)和可与之连接的可旋转的变速器构件(5)之间设置一个形封闭的离合装置(6)，其特征为：离合装置(6)附加地设计有使离合装置(6)同步化的同步化装置(7)。
2.按照权利要求1所述的变速器，其特征为：离合装置(6)的同步化装置(7)具有一个可沿轴向移动以及旋转固定地与可旋转的变速器构件(5)连接的摩擦面元件(18)。
3.按照权利要求2所述的变速器，其特征为：摩擦面元件(18)相对于可旋转的变速器构件(5)按这样的方式弹性加载，即，在离合装置(6)的形封闭部分(8)接合前，为了离合装置(6)同步化使摩擦面元件与配属的第一半换档部件(2)工作连接。
4.按照权利要求3所述的变速器，其特征为：离合装置(6)的形封闭部分(8)设计为卡爪离合器。
5.按照权利要求1至4之一所述的变速器，其特征为：设用于操纵换档部件(1)和用于控制离合装置(6)的致动器(28)。
6.按照权利要求5所述的变速器，其特征为：致动器(28)通过第一弹簧装置(17)作用在离合装置(6)上。
7.按照权利要求5所述的变速器，其特征为：致动器(28)设计为，当出现换档部件(1)接合的要求时，在换档部件(1)的半换档部件(2、3)之间建立力封闭连接前，可沿换档部件(1)的轴向以这样的方式操纵离合装置(6)，即，使离合装置(6)借助同步化装置同步化并接着调整离合装置(6)的形封闭部分(8)。
8.按照权利要求5所述的变速器，其特征为：致动器(28)设计有一个液压活塞装置(14)，在加压时它将换档部件(1)和离合装置(6)分别沿接合方向操纵。
9.按照权利要求8所述的变速器，其特征为：致动器(28)设计有第二个弹簧装置(20)，在要求脱开换档部件(1)时，该第二弹簧装置(20)将活塞装置(14)朝换档部件(1)和离合装置(6)的脱开方向操纵。
10.按照权利要求8所述的变速器，其特征为：致动器(28)设计为，在朝换档部件(1)和离合装置(6)的脱开方向操纵活塞装置(14)时，它首先脱开换档部件(1)，然后脱开离合装置(6)。
11.按照权利要求1至4之一所述的变速器，其特征为：换档部件(1)设计有用于形封闭地连接半换档部件(2、3)的形封闭元件(9或9A)。
12.按照权利要求1所述的变速器，其特征为：变速器是用于汽车的自动变速器。
13.控制具有至少一个换档部件(1)的变速器的方法，换档部件包括至少两个可进入力封闭工作连接状态的半换档部件(2、3)，它们可分别与不能旋转的变速器构件(4)和可旋转的变速器构件(5)连接，其中，至少在半换档部件之一(2)和可与之连接的可旋转的变速器构件(5)之间设置一个离合装置(6)，以及，当出现换档部件(1)接合的要求时
a)脱开的离合装置(1)同步化，
b)离合装置(6)的形封闭部分(8)接合，以及
c)换档部件(1)的半换档部件(2、3)力封闭地连接。
14.按照权利要求13所述的方法，其特征为：为了离合装置(6)的同步化，离合装置(6)的一个同步化装置(7)接合。
15.按照权利要求13或14所述的方法，其特征为：在半换档部件(2、3)力封闭地连接后，换档部件(1)的形封闭元件(9或9A)接合。
16.按照权利要求15所述的方法，其特征为：在形封闭元件(9或9A)接合后，通过取消力封闭减小换档部件(1)半换档部件(2、3)之间的传输能力。
17.按照权利要求16所述的方法，其特征为：当出现脱开换档部件(1)的要求时，建立半换档部件(2、3)之间的力封闭连接。
18.按照权利要求17所述的方法，其特征为：在建立起半换档部件(2、3)之间的力封闭连接后，脱开换档部件(1)的形封闭元件(9或9A)。
19.按照权利要求18所述的方法，其特征为：在换挡部件(1)的形封闭元件(9或9A)脱开后，取消半换档部件(2、3)之间的力封闭连接。
20.按照权利要求19所述的方法，其特征为：在半换档部件(2、3)之间的力封闭连接取消后，脱开离合装置(6)的形封闭部分(8)。
21.按照权利要求20所述的方法，其特征为：在离合装置(6)的形封闭部分(8)脱开后，脱开离合装置(6)的同步化装置(7)。
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