CN101821525A - 换挡变速器 - Google Patents

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CN101821525A CN200880111019A CN200880111019A CN101821525A CN 101821525 A CN101821525 A CN 101821525A CN 200880111019 A CN200880111019 A CN 200880111019A CN 200880111019 A CN200880111019 A CN 200880111019A CN 101821525 A CN101821525 A CN 101821525A
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pressure
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CN200880111019A
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沃尔弗拉姆·哈泽文德
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Magna Powertrain GmbH and Co KG
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Abstract

本发明涉及一种手动变速器,其包括输入轴(12)、一个第一和一个第二机械传动支路(26、28)、以及一个第一和一个第二静液力装置(18、18′、20、20′),所述两个传动支路能够以驱动的方式在输入端结合至输入轴,并且通过不同齿轮级(G1......G7、R)在输出端结合至共用的输出轴(40),每一个静液力装置都包括第一部分(16)、第二部分(22、24)以及一个第一和一个第二压力腔。每个静液力装置(18、18′、20、20′)的第一和第二部分相对于彼此可转动,其中第一静液力装置(18、18′)的第二部分(22)有效地连接至第一机械传动支路(26),并且第二静液力装置(20、20′)的第二部分(24)有效地连接至第二机械传动支路(28)。至少一个压力控制装置与静液力装置相关联,通过所述压力控制装置,第一静液力装置(18、18′)的第一压力腔能够液压地结合至第二静液力装置(20、20′)的第一压力腔,并且第一静液力装置(18、18′)的第二压力腔能够液压地结合至第二静液力装置(20、20′)的第二压力腔,以便使两个静液力装置之间的压力平衡,尤其用于换挡传动装置。

Description

换挡变速器
技术领域
本发明涉及机动车的换挡变速器,其包括输入轴和第一机械传动支路和第二机械传动支路,所述机械传动支路在输入端能够有效驱动地结合至输入轴,并且能够在输出端通过不同的齿轮级结合至共用的输出轴。
背景技术
传统变速器允许无驱动动力切断地在有负荷条件下换挡,这种变速器也叫动力换挡变速器,通常具有多个结合元件和致动器从而能够执行齿轮级的改变,所述齿轮级的改变对于驾驶员是很难被注意到的,并且因此是使人舒服的。已知的动力换挡变速器-双离合变速器通常用于客车-包括多个易磨损部件,并且因此是不希望地复杂的。这些动力换挡变速器的控制更加相对地复杂和/或昂贵。
发明内容
本发明的根本目标是提供一种换挡变速器,所述变速器能够在有负载时换挡,但不会使驾驶舒适度受到换挡过程的破坏。这种变速器所需的部件和换挡变速器的控制应该尽量简单和健全。换挡变速器应该进一步设计成能够管理机动车的多种驾驶环境,而不需要为此增加特定部件。
该目标通过权利要求1中的技术特征实现。
如开始所提到的,本发明中换挡变速器具有第一机械传动支路和第二机械传动支路,所述传动支路能够在输入端有效驱动地结合至输入轴,并且在输出端通过不同的齿轮级结合至共用的输出轴。换挡变速器进一步包括第一静液力装置和第二静液力装置,它们均具有第一部分、第二部分以及第一压力腔和第二压力腔,其中相应的静液力装置的第一部分和第二部分相对于彼此可转动。第一静液力装置的第二部分有效地连接至第一机械传动支路,并且第二静液力装置的第二部分有效地连接至第二机械传动支路。至少一个压力控制装置与静液力装置相关联,通过所述压力控制装置,第一静液力装置的第一压力腔能够选择性液压地与第二静液力装置的第一压力腔相结合以及液压地与其分离,第一静液力装置的第二压力腔能够选择性液压地与第二静液力装置的第二压力腔相结合,为了促使两个静液力装置之间的压力平衡-尤其是为了齿轮级的变化。
本发明中换挡变速器因此包括两个分开的机械传动支路,尤其是具有正齿轮或行星齿轮的传动支路,所述传动支路分别用于特定的齿轮级的形成。例如,第一传动支路能够形成奇数齿轮级,而第二传动支路能够被提供用于偶数齿轮级和反向齿轮的形成。
本发明中换挡变速器进一步包括第一静液力装置和第二静液力装置,它们均与两个传动支路中的一个相关联。输入轴与相应的传动支路的有效驱动的结合能够由静液力装置控制,即,通过一个传动支路或同时通过两个传动支路(尤其在齿轮级的变化上),输入轴的驱动转矩能够按需要被转移至输出轴。为此,第一静液力装置的第二部分被有效地连接至第一机械传动支路(例如,通过变速器直接旋转式固定地或间接地连接),而第二静液力装置的第二部分被有效地连接至第二机械传动支路。
从输入轴传输至机械传动支路的驱动转矩是由静液力装置的压力腔中的流体压力作用的。相应的第一部分和第二部分之间的结合程度能够由静液力装置的液压系统的调节而改进。也就是说,结合的程度会基于流体输送量,即每个时间单元内流体流经相应的静液力装置的量或体积。流体输送量转而由相应的第一部分的转动速度与相应的第二部分的转动速度之间的差值、以及第二部分相对于第一部分每一转流经静液力装置的液压流体的流量所决定。
齿轮级变化时,转矩传输必定是从一个传动支路向另一个传动支路传输,并且相应的静液力装置的第二部分相对于第一部分的转动速度必须被改变。齿轮级的变化的控制通过压力控制装置实现,通过压力控制装置,静液力装置能够液压地结合至彼此以促使两个静液力装置之间的压力平衡-例如用于齿轮级变化。一个静液力装置的压力因这种压力平衡而增大,而另一个静液力装置的压力减小,如上文所述,结合的程度由此增加或减小。结果是转矩传输从一个传动支路至少部分地传输至另一个传动支路。因此,该压力平衡通过两个机械传动支路以所需方式作用于转矩传输,相应的第一压力腔与另一个压力腔的连接、以及相应的第二压力腔与另一个压力腔的连接被液压地分开。
这两个液压发动机尤其是通过压力控制装置液压地结合至彼此,使得一个静液力装置液压地驱动另一个静液力装置。所称另一个静液力装置(即被驱动静液力装置)的第一部分与第二部分之间的转动速度差值能够由此主动地产生或至少被支持。两个静液力装置能够优选地被直接地液压地结合至彼此,即对静液力装置之间交换的液压流体没有直接限制,并且尤其是两个静液力装置之间无需插入止回阀等。
因为相应的机械传动支路仅连接于相应的静液力装置的第二部分,所述第二部分能够制成具有小的径向面积,所以相应的机械传动支路具有相对小的转动惯量。相应的第二部分可以是例如转子。齿轮级的改变因此能够进行地特别快,并且成本低廉的带有小的最大转矩的同步装置能够用于机械传动支路。
静液力装置的液压结合还能够在驱动转矩的传输路径中几乎无损耗的改变,因为液压结合的液压系统中只有流动阻力。复杂和/或昂贵的及易磨损的摩擦离合器及其致动系统-例如传统的双离合系统-因此不必需要。而且,根据本发明的换挡变速器,在启动阶段,在传输过程由于输入轴(引擎速度)和输出轴(当机车静止时接近于零)之间的较大的转速差值而产生的热量输出能够由液压流体导出,并且必要的话可提供至冷却装置。作用于机械结合的流体由此同步地作为冷却剂作用,这样由于可以省略冷却剂泵,充分简化了变速器的冷却装置的设计。而且,由于两个静液力装置的适当的结合,能够实现多种驾驶和换挡状态,而不需要额外的增加成本的部件。本发明中换挡变速器的控制能够基于易于实现的液压控制。
本发明中的优选实施例在独立权利要求、说明书以及附图中描述。
换挡变速器的实施例中,静液力装置中的一个能够选择性通过压力控制装置被液压地阻断,以便将相应的静液力装置的第二部分大致旋转式固定地(即没有任何明显滑动)连接于第一部分。对于此类阻断,流经静液力装置的液压流体能够被阻断,由此在静液力装置的内部产生静液力压力,所述静液力压力阻碍第一部分和第二部分之间的相对运动。随后静液力装置被一种“液体柱”液压地阻断,并且第二部分以大体旋转式固定的方式连接于第一部分。例如由于泄漏,在这个过程中相应的第二部分和第一部分之间将发生轻微的滑动。这种轻微的滑动在特定的情况下甚至是被需要的,尤其是用于防止部件相互的机械变形,所称在高强度长期负荷下(例如长期连续的无齿轮级变化的驱动)“戳入”或“敲入”。
而且能够进一步做这样的准备,通过压力控制装置选择地液压地将静液力装置中的一个短路,以使相应装置的第二部分与第一部分脱离,即取消第二部分与第一部分之间的驱动连接或别的方式的有效的结合。液压短路可以理解为相应装置的两个压力腔的大致直接结合。因此静液力装置的两个压力腔之间不会产生任何压力差值或仅仅有极小的压力差值。因此除液压流体的流动损耗之外,第二部分大致自由地关于第一部分可转动。基于第一部分与第二部分之间的转速差值,随后流体大致直接地并且从而几乎无动力损失地从静液力装置的一个压力腔传输至另一个压力腔。第二部分与相应的第一部分之间的结合作用因而足够小。
例如可能需要这种情形,即相应的机械传动支路应该被脱离,也就是没有转矩应该通过这个传动支路或通过其齿轮级之一从输入轴传输至输出轴。
因此,压力控制装置是可控的,使得通过输入轴传输的驱动转矩能够根据选定的齿轮级被仅仅传输至第一机械传动支路、或根据另一个选定的齿轮级被仅仅传输至第二机械传动支路。然而也可能需要这种情形,驱动转矩-尤其用于齿轮级变化-至少被不时地传输至或分配至两个机械传动支路。传输至两个机械传动支路的相等的或不相等的驱动转矩的传输能够被用于产生多个不同的传动比,基于不同的传动比,两个机械传动支路的齿轮级被选定。也就是说,通过压力控制装置对静液力装置的液压结合的相应控制,或者由静液力装置本身的相应的控制,驱动转矩能够在机械传动支路之间变化地分配。
静液力装置的第二部分优选地有效驱动地连接至相应的机械传动支路,而其间无需插入摩擦离合器,由此节省了部件并且简化了换挡变速器的控制。
根据换挡变速器的实施例,两个静液力装置中的每一个都能够选择地作为静液力泵或静液力发动机运转。这就意味着这样的静液力装置能够基于第一部分和第二部分之间的转速差值从一个压力腔向另一个压力腔传输液压流体,其中传输量以及传输方向大致基于第一部分以及第二部分的转动速度和转动方向(drehsinn)。在这种情况下,静液力装置因此作为静液力泵而作用,其中在所称的一个压力腔中的流体压力比所称另一个压力腔中的流体压力小。在此所称的一个压力腔形成吸力区域,而所称的另一个压力腔形成压力区域。
在相反的情况中,基于两个压力腔中流体压力的差值,第一部分和第二部分之间的相对运动是通过静液力装置的阀门的适当控制所产生的。在这种情况下,静液力装置因此作为静液力发动机作用,其产生机械转矩,即例如第二部分被驱动以相对于第一部分转动。压力关系随后与上述作为泵作用时的压力关系相反,即“吸入区域”中的流体压力高于“压力区域”。
为了能够使相应的静液力装置选择地作为泵或发动机作用,相应的静液力装置能够具有至少一个第一阀门以及至少一个第二阀门,其中所述第一阀门能够连接至相应的静液力装置的第一压力腔,所述第二阀门能够连接至第二压力腔。在此例中,通过所称的压力控制装置或另一个控制装置,所称的第一阀门和所称的第二阀门能够主动打开或关闭。它们优选地为转换阀门。
在上述具有第一和第二阀门的优选实施例中,已经了解的静液力装置的其中之一的液压阻断还能够由至少一个第一阀门和/或至少一个第二阀门的相应的关闭来实现。静液力装置的其中之一的已经了解的液压短路还能够通过打开至少一个第一阀门并再打开至少一个第二阀门由多活塞装置实现。
根据换挡变速器的优选实施例,两个静液力装置中的一个静液力装置至少不时地作为液压泵通过压力控制装置操作,而同时另一个静液力装置作为静液力发动机操作,所述发动机由所述一个静液力装置液压地驱动。此类构造尤其能够有利地用于齿轮级变化的执行。此类控制装置尤其能够保证驱动转矩有效的分配至两个机械传动支路。所述分配能够基于不同的需要而改变,由此有效的并且合适的驱动转矩传输能够被提供用于多种驾驶环境。
优选地,当第一机械传动支路的齿轮级被选定时,如果通过所提供的控制单元,压力控制装置和齿轮级致动器能够被控制用于齿轮级的变化,使得第二机械传动支路的齿轮级被选定,而第一静液力装置被液压地阻断并且第二静液力装置被液压地短路;那么第一和第二静液力装置被液压地结合至彼此,并且输入轴的转速减小,其中两个静液力装置之间的压力获得平衡、并且驱动转矩至少部分地通过第二机械传动支路传输;并且随后第一和第二静液力装置彼此液压地脱离,其中第二静液力装置被液压地阻断,并且第一静液力装置被液压地短路,因此驱动转矩大致完全由第二机械传动支路传输。
在本实施例的优选实施例中,输入轴的转速是可控的,使得当第一和第二静液力装置彼此液压地脱离时输入轴的转速减小。加载于换挡变速器的机械和液压部件的负荷因此减小,并且实现了“平缓的”齿轮级的改变。
当“升档”即齿轮级升高时,输入轴转动速度减小。类似地,当“降档”即齿轮级下降时,输入轴转动速度增加。
根据本发明的换挡变速器的优选实施例,静液力装置的几何形状是可变的,使得在第二部分相对于第一部分的每一转,液压流体的输送量能够由相应的静液力装置控制。也就是说,例如,静液力装置的活塞的容量是可变的,并且能够适应于不同的需要。液压流体流经静液力装置的量因此能够改变,而不需第一部分和第二部分之间的转速差值必须改变。每一转的所称输送量也叫做注射量。
具有可变的静液力装置的换挡变速器可以设置成,静液力装置的几何形状能够由压力控制装置控制,使得在静液力装置的液压结合之前,第二静液力装置的每一转的输送量要小于第一静液力装置的每一转的相应的输送量。在本实施例中,静液力装置的几何形状被调整以致,在静液力装置的液压结合期间,第二静液力装置的每一转的输送量是增加的,并且第一静液力装置的每一转的输送量是减小的,直至驱动转矩基本上或大致完全地通过第二机械传动支路传输。从一个传动支路传输至另一个传动支路的转矩由此过程变得更加有效并且更加“平缓”。
例如,在静液力装置的结合状态下,第二静液力装置的流体输送量是增加的-从一个较低的量开始-直至第一和第二静液力装置具有相同的流体输送量。第二静液力装置的流体输送量随后减小。
根据优选的实施例,通过压力控制装置,第一静液力装置的第一压力腔能够被液压地结合至第二静液力装置的第二压力腔,并且第一静液力装置的第二压力腔能够被结合至第二静液力装置的第一压力腔。静液力装置的此类“交叉”结合能够产生额外的操作状态-任选地联合几何形状可变的静液力装置。例如,基于同时选定的第一向前齿轮级和反向齿轮级,“齿轮空挡”功能的实现由此变得可能(对应于无穷大的传动比)并且因此“坡道驻车”功能的实现也变得可能。
静液力装置的几何形状能够被固定或设置-在几何形状可变的情况-使得在具有同向(gleichsinnigem)或反向(gegensinnigem)传动比的两个齿轮级被选定、并且第一静液力装置的第一压力腔被液压地结合至第二静液力装置的第二压力腔、以及第一静液力装置的第二压力腔被液压地结合至第二静液力装置的第一压力腔的情况下,输入轴与输出轴之间能够产生不同的正的或负的传动比。
例如,通过固定或设置两个静液力装置的不同的流体输送量,能够形成“液压反向齿轮”,其中两个向前齿轮级被选定。此外,“齿轮传动蠕变”的发生是可能的。为此,基于“齿轮空挡”设置,第一向前齿轮级与反向齿轮级被选定是必要的,其中两个不同大小的静液力装置的流体输送量被选定用于齿轮传动蠕动。
根据本实施例,静液力装置的相应的第一部分和相应的第二部分是可转动的。基于这种构造,静液力装置作为输入轴和传动支路之间的“静液力离合器”作用。例如,基于静液力装置的其中之一的阻断,由输入轴驱动的可转动的第一部分的转动通过相应的传动支路的第二部分传输。
构造上尤其优选的实施例提供的是,第一静液力装置的第一部分旋转式固定地连接至第二静液力装置的第一部分,第一静液力装置的第一部分尤其与第二静液力装置的第一部分成一体化设置。
相应的不同的齿轮与两个机械传动支路相关联。在这方面,相应的差速齿轮的输入结合至输入轴,而相应的差速齿轮的第一输出结合至相应的静液力装置的第二部分。相应的差速齿轮的第二输出结合至相应的机械传动支路。在该实施例中,静液力装置构造为“静液力制动器”,其能够支撑驱动转矩。例如,基于静液力装置的其中之一的阻断,差速齿轮的第一输出被阻断。因此由输入轴以对应于差速齿轮的齿轮变速比的转动速度驱动传动支路。尽管如此,如果第一部分与第二部分之间的转动速度差异可被设置,那么能够改变机械传动支路与输入轴之间的转矩传输和转动速度比。
相应的差速齿轮尤其是由行星齿轮变速器形成。能够进一步做这样的准备,以静止方式设置静液力装置的第一部分。该实施例在构造方面尤其简单,因为泵整体并不转动,这样也简化了其控制。
根据本发明的具有差速齿轮的换挡变速器的进一步改进,输入轴和第一和第二机械传动支路是永久地结合至彼此的,如上文所解释,其中通过此类结合而传输的驱动转矩同样是可变的并且取决于静液力装置的操作状态。
更优选地是所称的第一部分是静液力装置的壳体。第二部分可以由转子形成。替代地,如果所称的第一部分能够转动地设置,那么第一部分是相应的静液力装置的另一个转子。
事实证明如果两个静液力装置的至少一个可连接至液压系统的至少一个其它部件那么是尤其有效的。例如,传输的转矩能够通过压力测量以简单的方式确定。此外,在特定的驱动条件下,液压流体能够通过连接至静液力装置用于其它机动车控制部件的致动-例如全驱离合器。
连接线能够相关于静液力装置,其中沿其范围设置有可控的节流阀用以限制相应的静液力装置的流体输送量。也就是说,流体输送量受到可控的节流阀的影响用于特定的驾驶环境,由此通过相应的静液力装置传输的转矩能够得以控制。这样尤其简化了在启动状态时对从输入轴向机械传动支路传输的转矩的控制。
共用连接管线和共用节流阀优选地与静液力装置相关联。用于冷却液压流体的冷却装置能够沿连接管线的范围设置,由此流经节流阀的流体能够以有效的方式冷却。尤其当第一部分与第二部分之间转速差值很大时-例如在启动过程-产生的大量的废热因此被有效地导出。
附图说明
下面将参照优选实施例和附图,仅以示例的方式描述本发明。其中示出:
图1为本发明中换挡变速器的实施例的示意图;
图2为径向活塞装置的剖视图;
图3至图5为本发明中换挡变速器实施例中压力控制装置的不同实施例;
图6至图8为本发明的换挡变速器的不同的优选实施例的示意图;以及
图9为用于输入轴与静液力装置的结合以及与机械传动支路的结合的行星齿轮。
具体实施方式
图1示出本发明的换挡变速器10的实施例。换挡变速器10的朝向机动车的驱动单元(未示出)的左手边包括由驱动单元驱动以产生转动的输入轴12。转动不均匀性由驱动单元-例如内燃机-导入包括换挡变速器10的机动车的动力系统并导致旋转震动的形成。输入轴12具有转矩阻尼器14以减少旋转震动。
输入轴12在变速端被连接至具有共用壳体16的第一和第二静液力装置18、20。壳体16旋转式固定地结合至输入轴12。
装置18、20分别具有转子22和24(如图2所示),其中转子22旋转式固定地连接至第一机械传动支路26,而转子24旋转式固定地连接至第二机械传动支路28。
第一传动支路26包括管轴30,所述管轴永久性旋转式固定地连接至变速齿轮G1和G3。另外,变速齿轮G5和G7能够由同步装置32选择性旋转式固定地连接至管轴30。
以类似的方式,第二机械传动支路28包括变速轴34,所述变速轴永久性旋转式固定地与变速齿轮G2相连,并且所述变速轴能够通过同步装置32,选择地结合至变速齿轮G4。此外,齿轮r被紧固至变速轴34并且与变速齿轮R接合,通过变速齿轮R能够形成反向齿轮。
换挡变速器10进一步包括倒档齿轮轴36,所述倒档齿轮轴具有八个齿轮38。八个齿轮38中的中间四个齿轮38能够通过同步装置32选择性旋转式固定地结合至倒档齿轮轴36。其它四个齿轮能够永久性旋转式固定地结合至倒档齿轮轴36。
通过相应的齿轮级致动器(未示出)的致动,同步装置32能够轴向移位以便以已知的方式形成七个向前齿轮级(对应于齿轮G1至G6)和一个反向齿轮(R)。为了第一齿轮级的形成,倒档齿轮轴36的左手边同步装置32被导入与邻近倒档齿轮轴36右手边的齿轮38的接合,以致管轴30的转动能够通过变速齿轮G1传输至倒档齿轮轴36,并且最终通过变速齿轮G6传输至换挡变速器10的输出轴40,并且因此传输至机动车动力系统(未示出)的其它元件。换挡变速器10的其它齿轮级以类似的方式形成。
下面将解释输入轴12的驱动转矩是如何利用换挡变速器10,以适当的方式传输至管轴30和/或变速轴34的。
例如,如果偶数齿轮级(第二、第四或第六齿轮)或反向齿轮被选定,那么输入轴12的转矩必须被传输至变速轴34。如果奇数齿轮级被选定,那么就需要将驱动转矩传输至管轴30。如果应该执行齿轮级的变化,那么转矩的传输路径也必定发生变化。在这方面,驱动转矩的一部分通过两个机械传动支路26、28被间隔地传输,其中相应的驱动转矩传输部分在齿轮级变化期间发生变化。此类齿轮级的变化也应该能够在有负载时发生,并且应该尽可能缓和地运转,因此驾驶舒适度才不会因为机动车的忽动忽停或类似的负面伴随现象而减少。
这个过程可通过两个静液力装置18、20的使用而实现。例如,转子24能够通过装置18、20的控制而关于壳体16被阻断,而相关于传动支路26的转子22与壳体16相脱离。在这种情况下,输入轴12的转矩通过装置20被完全地传输至变速轴34。但是,也能够控制静液力装置18、20以致转子22、24仅部分地结合至壳体16的转动。因此不需要能够执行和改变传输至机械传动支路26、28的转矩的摩擦离合器。这种分配仅通过功能上大致相同的装置18、20执行。
例如静液力径向活塞装置代表一类适于用在换挡变速器10中的装置。下面将参照图2解释径向活塞装置的功能,图2示出径向活塞装置20的剖面。所示径向活塞装置20能够作为泵或发动机操作。也就是说,一方面,用于液压流体的传输;另一方面,其能够通过受控的压力应用而产生壳体16与转子24之间的相对转动。
所示径向活塞装置20包括转子24,所述转子在装置20的区域具有环形外围,其中该环形的中心44相对于壳体16与转子24或相关联的变速轴34的共用转动轴46偏移。也就是说,转子24是偏心元件。转子24与五个活塞48相连,所述活塞分别具有活塞腔50。基于转子24相对于壳体16的转动,活塞腔50的容量按大小交替增加和减小。也就是说,首先流经阀门52的液压流体,通过转子22相对于壳体16的转动,随后再次被迫经过相应活塞48的另一阀门52′。因此,液压流体从与阀门52连通的第一压力腔(未示出)被输送至与阀门52′连通的第二压力腔(未示出)。
如果径向活塞装置20作为泵操作,在图2示出的情况中,由于活塞腔50最初具有最小容量,液压流体最初基于转子24的逆时针转动被吸入径向活塞装置20的汽缸51a的活塞腔50中。汽缸51b和51c的活塞48也处于吸入阶段。相应的活塞腔50一旦达到最大容量,由于转子24转动的作用,活塞腔50的容量将再次减少,即流体压力增加。基于转子24的特定转动位置或由流体压力上升的特定阈值,阀门52′被打开并且液压流体泻入压力腔,未示出。
以示例方式描述图2,其中假设壳体16不能被转动地存储(gelagert)。但是,很容易发现液压流体的输送量仅取决于活塞腔50的几何形状以及壳体16和转子24之间的转动速度差值。也就是说,当壳体16和转子24以相同的速度转动时,没有液压流体被输送。
如果径向活塞装置20作为发动机操作,由压力腔中的压力差值产生或至少支持旋转运动,所述压力腔未示出,其中上述所称功能原理以类似方式应用。然而,受压的液压流体随后必须通过转子24的适当位置上的汽缸51a-e的相应阀门52的适当控制而导入相应的活塞腔50。随着压力的减小,活塞腔50的体积增大,由此转子24具有活塞48所使用的转矩。随后,阀门52′被打开以允许液压流体以当前较低的压力流出。
关于图2,也应该注意到本质上同一类型的径向活塞装置18能够设置成与所示径向活塞装置20轴向偏移,其中尤其两个径向活塞装置18、20能够具有共用壳体16(比较图1)。通常,也可采用其它类型的静液力装置18、20。
在此描述的静液力装置20的应用中,最重要的不仅是液压流体的输送,还有壳体16与转子22、24的受控结合。可以实现的是控制流经静液力装置18、20的液压流体流动或液压流体的压力。即如果静液力装置20不能经阀门52输出任何液压流体,那么转子24就不再相对于壳体16转动。因此在再次允许液压流体的输送时取消结合。经图1中独立的机械传动支路26、28传输的输入轴12的驱动转矩的分配因此大致基于液压流体的压力的变化。图3示出压力控制器53的实施例的示意图。
图3示出装置18、20。装置18、20分别连接至压力管线54和54′以及54a和54a′。静液力装置18、20能够液压地结合,其中压力管线54、54′与压力管线54a、54a′之间建立起连接。这个过程由两个阀门V1、V2执行。此处阀门V1为3位4通(4/3-wege)阀门并且阀门V2为2位4通(4/2-wege)阀门。
阀门V1具有三个转换状态。在第一转换状态(对应于图3的阀门V1的最低段),装置18的压力管线54和54′被阻断,而装置20的压力管线54a和54a′连接至彼此。在阀门V1的第二转换状态(图3所示),压力管线54′连接至压力管线54a′,并且压力管线54连接至压力管线54a。第三状态与第一状态相反,即压力管线54a和54a′被阻断,而压力管线54和54′连接至彼此(对应于图3中阀门V1的最高段)。
阀门V2具有两个转换状态,其中阀门V2的第二转换状态在前述阀门V1的第二转换过程中尤其重要。那么静液力装置18、20的“交叉”连接或倒置结合能够由阀门V2建立。在这种情况下,压力管线54与压力管线54a′相连通,而压力管线54′与压力管线54a相连通。阀门V2的第一转换状态不产生这种效果,仅仅用于静液力装置18、20的“普通”结合。
也就是说,静液力装置18、20中的一个的阻断(blockade)或闲置(leerlauf)能够由阀门V1、V2实现(如上文所述),其中在静液力装置18、20处于闲置状态时,即在关联于相应的静液力装置18、20的压力管线54、54′或54a、54a′短路时,相应的机械传动支路26、28与输入轴12相脱离。反之,在压力管线54、54′或54a、54a′分别阻断时,致使驱动轴12大致无滑动地结合至相应的机械传动支路26、28。通过阀门V1的第二转换位置能够在静液力装置18、20之间由液压结合建立压力平衡、并且因此建立转矩传输,例如这在齿轮级变化的构架中是很重要的,以下将对此进行描述。
上述用于静液力装置18、20的液压结合的液压系统经由供给管线56和流出管线58以及止回阀59与液压控制单元(HCU)60相连通。压力管线54、54′、54a、54a′中的止回阀62确保没有液压流体能够流回供给管线56、或没有液压流体能够流回从流出管线58流出再流入液压结合系统的前述部分。供给管线56与流出管线58具有回转接头64。回转接头64是必要的,因为装置18、20、与它们分别相关联的压力管线54、54′和54a、54a′以及阀门V1、V2转动(虚线上方的转动区域R0),而控制器53的其它部件(仍为以下将部分描述的内容)被设置为静止的(虚线下方的静止区域S)。
控制管线66能够由液压控制单元64(其功能将在下文中描述)增压,一方面用以通过控制压力的方式控制阀门V1和V2,另一方面还用以通过控制压力的方式控制阀门V5。
通过与发动机M连通的泵68,为液压控制单元60供应增压的液压流体,其中发动机M由传动控制单元(TCU)70电力地控制。泵68通过液压流体过滤器71从机油箱72中获取液压流体,所述机油箱72也与液压控制单元60相连。
例如,如果第一齿轮级被选定,并且如果机动车的驱动单元的驱动转矩因此应该通过第一机械传动支路26被完全传输,那么旋转式固定地连接至管轴30的第一静液力装置18的转子22必须相对于旋转式固定地连接至输入轴12的壳体16而被阻断(对比图1)。为此,图3所示阀门V1必须处于所述第一转换状态。由于压力管线54、54′的阻断,静液力装置18随后被阻断,因此转子22与壳体16一起转动。反之,静液力装置20处于短路状态,因此其两个压力腔大致彼此直接相连。当静液力装置20处于闲置状态时,基于转子24和壳体16之间的转速差值,仅有液压流体因此被循环并且被大致无损耗地从一个压力腔传输至另一个压力腔。
从该状态开始,下面将参照附图1至图3通过从第一齿轮级至第二齿轮级的变化示例描述换挡变速器10的操作。
由于第二静液力装置20被短路,新的齿轮级能够通过相关联的同步装置32被选定,即第二机械传动支路28的变速齿轮G2旋转式固定地结合至变速轴34。由于第二齿轮级的传动比低于第一齿轮级的传动比,因此输入轴的转速与第二机械传动支路28的转速之间存在转速差值,其中静液力装置20作为静液力泵作用。由于管线54a和54a′的短路,此时还没有驱动转矩被传输至机械传动支路28。
接着,开始由第二传动支路28控制部分驱动转矩,其中阀门V2进入图3所示的第二转换状态。两个静液力装置18、20的液压结合由此建立。通过阀门52、52′的主动控制,由用作泵的静液力装置20所传输的液压流体此时被供应至用作发动机的装置18。此时装置18的壳体16与转子22之间还没有任何转速差值。
然而,此时由静液力装置20的较大泵流量所传输的流体利用阀门52、52′的相应的致动驱动静液力装置18,由此实现输入轴的转速的降低以及因此机动车的驱动单元的转速的降低。驱动单元的转速的降低还被同步地主动地执行。静液力装置20的壳体16与转子24之间的转速差值通过输入轴12的转速的降低而减小,因为机动车速度大致不变,机械传动支路26、28的转速在整个换挡过程中是恒定的。因此导致了静液力装置20的输送量的降低。反之,静液力装置18的壳体与转子22之间转速的差值增加,由此静液力装置18的驱动性能同样降低。
静液力装置18、20的容量的下降一方面导致通过第二传动支路28传输的转矩的增加;另一方面导致通过第一传动支路26传输的转矩的减小。这个过程一直持续到静液力装置18、20之间压力达到平衡,并且处于平衡状态,在平衡状态下一部分驱动转矩通过第一机械传动支路26传输,另一部分驱动转矩通过第二机械传动支路28传输。如果静液力装置18、20大致相同即具有大致相同的活塞腔的几何形状,那么在平衡状态时通过相应的传动支路26、28传输的转矩是等量分配的。
随后,装置18、20被再次彼此液压地脱离,其中阀门V1被引入上述第三转换状态,由此静液力装置18被短路,并且静液力装置20被液压地阻断。为了避免换挡变速器10的机械部件的变形,阀门V1的转换伴随输入轴12转速的主动降低直至输入轴12和第二传动支路28具有相同的转速。此时伴随压力管线54a、54a′的阻断,驱动转矩由第二机械传动支路28大致完全地传输。第一齿轮级向第二齿轮级的变化因此结束。
其它齿轮级之间的齿轮级变化以类似方式执行。高齿轮级向低齿轮级的齿轮级变化大致以相反的顺序执行。
如上文所述,换挡变速器10实现了一类可简单控制的齿轮级变化,其中齿轮级变化在有负载时也能够执行。由于静液力装置18、20的泵/发动机的构造,在齿轮级变化期间没有实质的能量损失。静液力装置18、20以有利的方式支持齿轮级变化,由此实施例能够尤其有效地设计。此外,从以上描述可知,可以完全省去摩擦离合器。仅仅构造简单的阀门V1和V2以及静液力装置18、20必须以适当的方式控制。
用于输入轴12以及机械传动支路26、28的结合的静液力装置18、20的使用还确保了多个有利的进一步改进。
如上文所述,流出管线58具有阀门V3。在上述过程中V3通常是关闭的。此外,能够由传动控制单元70调整的节流阀D以及冷却装置74被设置于流出管线58内。这些部件能够用于例如机动车的启动过程。在这方面,驱动转矩应该通过第一齿轮级传输,因此第一传动支路26被选定,并且相应的静液力装置18被短路。第二传动支路28未被选定。
在这种情况下,输入轴12、并且因此静液力装置18的壳体16转动非常快(驱动单元的转动速度),而由于机动车是静止的,所以选定的传动支路26未示出任何转动。因此壳体16与转子22之间出现较大的转速差值,促使被液压短路的装置18具有较大的输送能力,并且导致那里的热量增加。为了逐渐增大输入轴12与选定的传动支路26之间的结合程度,阀门V3被打开,其中可调节的节流阀D处于打开位置。便利地,压力管线54、54′被再次阻断(阀门V1的上述第一位置)。
静液力装置18必须抵制的反压力通过节流阀D的逐渐关闭而增加。该反压力不利于装置18的泵流量,使得转子22与壳体16的结合增强
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驱动转矩的渐增部分因此通过节流阀D的关闭而被传输至第一传动支路26,机动车启动。
也就是说,可以通过调节导致转子22与壳体16的结合的液压流体的输送量来控制抵制泵动力的反压力,因为由输入轴12传输至机械传动支路26的驱动转矩正比于流体压力,所述流体压力一方面是因液压装置18的输送能力、另一方面是因压力控制器53的调节而有效产生的。
启动状态因此能够通过提供阀门V3以及可控的节流阀D而以简单的方式实现,无需额外的启动元件。此外,装置18中增加的热量能够通过冷却装置74以有效的方式导出。
节流的液压流体能够通过与流出管线58相连的供给管线56被供应返回至静液力装置18、20。此外,通过由泵68从机油箱72传输的液压流体,液压控制单元60能够平衡任何流体损耗,例如在回转接头64处。
如图4所示,可以用单独可控的阀门(定量阀、节流阀)代替转换阀门V3和节流阀D。
图4示出压力控制装置53的另一个实施例。用两个4位2通(2/4)阀门V1′和V1″替换具有三个可能的转换状态的阀门V1,所述阀门V1′和V1″分别具有两个转换状态,即分别用于压力管线54′和54a′或54和54a的连接的转换状态,此即静液力装置18、20的其中之一短路,以及分别用于静液力装置20和18中的另一个的阻断的转换状态。阀门V1′、V1″和V2被这样设置,在液压控制单元60的失效、而控制管线66中控制压力的随后下降时,静液力装置18、20自动地结合,使得例如,能够排除例如两个静液力装置18、20的意外同时阻断的可能,两个静液力装置18、20的意外同时阻断对于换挡变速器的部件来说是有破坏性的。此外,具有两个状态的这类阀门V1′、V2″和V2能够以简单的方式控制。
与图3所示压力控制器53的实施例相反,图4的实施例没有用于将流出管线58与液压系统分离、用于静液力装置18、20的结合的阀门V3。此处该功能由节流阀D实现,所述节流阀D由控制管线66液压地控制。图4的实施例是以优选的方式更为简单地进行构造,其中阀门V3以及传动控制单元70对节流阀D进行控制的电力控制线(如图3虚线部分)被省略。此外,节流阀D被设置在转动区域R0,由此优点导致流出管线58的回转接头64在液压流体的流动方向上被设置在节流阀D的下面。回转接头64因此不再是压力控制器53的受到较高压力的部分的一部分。泄漏损失由此降至最低并且回转接头64能够以不太复杂和/或昂贵的方式进行设置。基于控制压力的下降的节流阀D的自动打开能够被提供用以将机动车带入这样一个状态,其中驱动单元大致完全地与传动支路26、28脱离。
在以上的说明中,仅观察图3和图4示出的相应的阀门V2的“对应”位置,在该位置使得压力管线54′和54a′或54和54a分别连接。在特定情况下,静液力装置18、20的“交叉”结合也是有利的(V2的第二转换状态)。
例如,如果第一齿轮级和反向齿轮同时被选定,那么转矩肯定是通过两个传动支路26、28提供。然而,两个机械传动支路26、28并不转动;机动车静止。当机动车静止或在山上时能够防止机动车的溜车,例如“齿轮空挡”或“坡道驻车”功能。此时,静液力装置18、20处于上述平衡状态,在该状态下,压力已经达到平衡。
还可以做这样的准备,静液力装置18、20具有可变的几何形状,类似于可变的静液力装置18′、20′,其中可变的静液力装置18、20的汽缸51a-e的活塞腔50是可调整的,例如通过摆板,因此在泵运转和发动机运转时转子22或24每一转的液压流体的输送量可被变化地控制。上述具有径向活塞的装置的其它静液力装置类型也可做到这点。
此类静液力装置18′、20′的可变的几何形状使得“齿轮传动蠕动”能够伴随“交叉”结合而实现。为此,例如,第一齿轮级和反向齿轮级被选定,并且作为泵作用的静液力装置18′、20′具有比作为发动机运转的装置20′或18′更大的输送量。基于在“交叉”构造中采用平衡状态,转矩通过两个传动支路26、28传输,随后它们以相反方向转动。总之产生了很小的机动车的推动力并且可设置传动比,所述传动比在量上比机械传动支路26、28的最小的齿轮级(G1或R)的传动比要低。
如果除了不用反向齿轮级外都在同样的条件下(即静液力装置18′、20′的输送量非常不同)采用向前齿轮级(例如第二齿轮级),则由于选定的齿轮级26、28的不同量的传动比,同样导致机动车的驱动,然而与上述“齿轮传动蠕动”的情况相比,所述驱动被定向为相反的方向。也就是说,因此实现了“液压反向齿轮”。这里,通过两个传动支路26、28传输的转矩具有不同的符号。
因此非常确定的是在可变的静液力装置18′、20′以及静液力装置18′、20′液压结合时的齿轮级的适当的结合的帮助下能够达到平衡状态,所述平衡状态最终具有额外的传动比的作用。此类换挡变速器因此能够被灵活地并且多变地使用。下面将参照图5描述用于执行齿轮级变化的可变的静液力装置18′、20′的使用。
尽管如此,具有固定的几何形状的静液力装置也能够产生此类平衡状态,其中被采用的状态对应于静液力装置每一转的固定地设置的输送量。
图5示出具有可变的静液力装置18′、20′的换挡变速器10的变体的压力控制器53的实施例。在此,齿轮级的变化以与图3所述大致类似的方式执行。但是在静液力装置18′、20′的液压结合之前,如果它们没有被阻断,那么可变的静液力装置20′设置为使得其每一转的流体输送量,即每一转的转移量,要小于静液力装置18′每一转对应的流体输送量。在静液力装置20′作为泵运转的开始阶段,其每一转的流体输送量尤其要小,以致在闲置阶段时的液压流体循环的量是很小的。
在第二齿轮级被选定之后,以及在两个静液力装置18′、20′(图3所示阀门V1′、V1″和V2的转换状态)彼此被液压地结合之后,静液力装置20′每一转的流体输送量通常上升,而输入轴的转动速度下降。在静液力装置20′的输送量增加期间,作为发动机运转的静液力装置18′每一转的流体输送量在此阶段保持恒定。在这种情况下,渐增的转矩传输通过与静液力装置20′相关的第二传动支路28执行,而通过第一传动支路26传输的转矩则减小相同的量。鉴于通过两个机械传动支路26、28传输的转矩的量相同,参照图3所述的平衡状态大致呈现。
随着转动速度的进一步降低,在静液力装置18′、20′的持续结合状态,静液力装置18′每一转的流体输送量减少,而静液力装置20′每一转的流体输送量保持恒定或者甚至是进一步增加。越来越多的转矩因此通过第二机械传动支路28传输。当驱动转动速度已经达到第二传动支路28的转动速度级别时,从第一传动支路26传输至第二传动支路28的转矩被大致完全地传输。为了结束换挡过程,静液力装置20′随后被阀门V1″的致动所阻断,并且同时静液力装置18′被阀门V1′所短路。
在齿轮级改变时,两个静液力装置18′、20′每一转的相应的流体输送量,即两个静液力装置18′、20′的相应的几何形状也被同时改变或时间上交叠地改变。
具有可变的静液力装置18′、20′的换挡变速器10的上述变体甚至允许更平缓的齿轮级变化。此外,对于齿轮传动蠕动以及液压反向齿轮以及多个中间的齿轮变化,上述理念是可行的。
图5示出的压力控制器53的实施例并不具有流出管线58。因此也没有在流出管线58范围内设置的阀门V3,也没有可控的节流阀D和冷却装置74。但是这些部件通常也可整合在图5所示的实施例中。
压力控制器53的所有上述实施例可与液压系统的其它部件相连通。例如,压力管线54、54′、54a、54a′能够通过接入阀门(未示出)连接至全驱离合器(AWD离合器)以将其致动。静液力装置18、18′、20、20′的压力状态的有效控制也能够通过这种连接实现。
关于上述相应的压力控制器53,还需要注意的是转换阀门(V1、V2、V3)能够具有适当的控制缘以实现不同转换状态之间的平滑过渡。
此外,优选地,“故障防护”功能得以实现。通过图3至图5所示相应的压缩弹簧的设置可以得出,压力控制器53的阀门(V1、V1′、V1″、V2和V3)在操作故障(释放液压控制单元的压力)的情况下被自动地引入打开位置以释放传动负载。
图6示出换挡变速器10也能够与混合动力驱动以简单的方式相联合。换挡变速器10的从壳体16至右边的部分对应于上文图1所描述的实施例。其左边部分,转而提供有与离合器78联合的转矩阻尼器14。换挡变速器10因此能够与驱动单元(未示出)相分离,以致驱动转矩能够由电力驱动单元80在壳体16上产生。制动时电力驱动单元80也能够用作发电机以产生电能。
图7示出换挡变速器10的另一实施例,再次对应于图1所示的实施例的大部分。电力驱动单元或发电机80的转子在此旋转式固定地结合至第一传动支路26的管轴30。在这种情况下,就可以省去离合器78。
图8示出换挡变速器10的另一实施例,其中静液力装置18、18′、20、20′设置在机械传动支路26、28之间。该实施例也以简单的方式联合了混合动力驱动。
图9示出属于本发明的发明思路的静液力装置18、18′、20、20′的另一应用可能性。静液力装置18、18′、20、20′没有任何共用的旋转式固定连接至输入轴12的壳体。静液力装置18、18′、20、20′相应的壳体16反而以静止的方式所紧固,即并不转动。输入轴12的驱动转矩通过行星齿轮变速器82传输至机械传动支路26、28。相应的行星齿轮变速器82的中心齿轮84在此分别旋转式固定地连接至相关联的泵18、18′、20、20′的转子22或24上。机械传动支路26、28旋转式固定地结合至相应的行星齿轮架86,行星轮88转动存储于行星齿轮架86。输入轴12的驱动转矩传输至相应的环形齿轮90。行星轮88与相应的中心齿轮84并且与环形齿轮90相啮合。行星齿轮变速器82也自然能够以不同于这里以示例方式描述的构造方式来构造。
在该实施例中,转子22、24作为所称的“制动器”作用,通过它们相应的中心齿轮84能够被制动或紧紧地固定住。行星齿轮变速器82因此作为用于传输输入轴12的驱动转矩的不同齿轮。如果泵18、18′、20、20′中的一个被液压地阻断,并且另一个被液压地短路,那么输入轴12的驱动转矩通过分别与阻断的泵18、18′、20、20′相关联的机械传动支路26和28被完全地传输。该实施例同样也由参照图3至图5所描述的压力控制器53所控制。然而在构造方面存在优势,因为壳体16并不转动,这样能够例如简化控制线68的引导(führung)。
附图标记列表
10                    换挡变速器(schaltgetriebe)
12                    输入轴
14                    转矩阻尼器
16                    壳体
18、18′、20、20′    静液力装置
22、24                转子
26、28                机械传动支路
30                    管轴
32                    同步装置
34                    变速轴
G1-G7、R              变速齿轮
r、38                 齿轮
36                    倒档齿轮轴
40                    输出轴
44                    转子中心
46                    转动轴
48                    活塞
50                    活塞腔
51a-e                 汽缸
52、52′              阀门
53                    压力控制器
54、54′、54a、54a′  压力管线
56                    供给管线
58                    流出管线
59                    止回阀
60                    液压控制单元
62                    止回阀
64                    回转接头
66                    控制线
68                    泵
70                    传动控制单元
71                    液压流体过滤器
72                    机油箱
74                    冷却装置
78                    离合器
80                    电力驱动单元
82                    行星齿轮变速器
84                    中心齿轮
86                    行星齿轮架
88                    行星轮(planetenrad)
90                    环形齿轮
V1、V1′、V1″,
V2、V3                阀门
D                     节流阀门
M                     发动机
RO                    转动区域
S                     静止区域

Claims (28)

1.一种换挡变速器,具有输入轴(12)、第一和第二机械传动支路(26、28),所述第一和第二机械传动支路在输入端能够有效驱动地结合至所述输入轴(12),并且在输出端通过不同的齿轮级(G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、R)有效驱动地结合至共用输出轴(40),并且所述换挡变速器具有第一和第二静液力装置(18、18′、20、20′),所述第一和第二静液力装置均具有第一部分(16)、第二部分(22、24)、以及第一和第二压力腔,其中相应的静液力装置(18、18′、20、20′)的第一部分(16)与第二部分(22、24)是相对于彼此可转动的;其中所述第一静液力装置(18、18′)的第二部分(22)有效地连接至所述第一机械传动支路(26),并且所述第二静液力装置(20、20′)的第二部分(24)有效地连接至所述第二机械传动支路(28);并且其中至少一个压力控制装置与所述静液力装置(18、18′、20、20′)相关联,通过所述压力控制装置,第一液压装置(18、18′)的第一压力腔能够选择地液压地结合至第二静液力装置(20、20′)的第一压力腔并且液压地与其分离,第一静液力装置(18、18′)的第二压力腔能够选择地液压地结合至第二静液力装置(20、20′)的第二压力腔以带来所述两个静液力装置(18、18′、20、20′)之间的压力平衡。
2.根据权利要求1所述的换挡变速器,其特征在于,所述两个静液力装置(18、18′、20、20′)能够被液压地结合至彼此,以致一个静液力装置液压地驱动另一个静液力装置。
3.根据权利要求1或2所述的换挡变速器,其特征在于,所述两个静液力装置(18、18′、20、20′)能够直接地液压地结合,而不需要借助于节流元件和/或止回阀。
4.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述静液力装置(18、18′、20、20′)中之一能够由压力控制装置选择性液压地阻断以将相应静液力装置(18、18′、20、20′)的相应的第二部分(22、24)大致旋转式固定地连接至所述第一部分(16)。
5.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述静液力装置(18、18′、20、20′)中之一能够由压力控制装置选择性液压地短路以使相应静液力装置(18、18′、20、20′)的相应的第一部分(22、24)与所述第二部分(16)脱离。
6.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述压力控制装置是可控的,以致通过所述输入轴(12)传输的驱动转矩被选择性传输,对应于选定齿轮级(G1、G3、G5、G7)仅被传输至所述第一机械传动支路(26),或者对应于另一种选定齿轮级(G2、G4、G6、R)仅被传输至所述第二机械传动支路(28),或者至少部分地传输至所述两个机械传动支路(26、28)。
7.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述静液力装置(18、18′、20、20′)的第二部分(22、24)被连接至相应的机械传动支路(26、28),而不需借助于摩擦离合器。
8.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述两个静液力装置(18、18′、20、20′)中的每一个能够被选择性作为静液力泵或作为静液力发动机操作。
9.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述压力控制装置能够被控制以致所述静液力装置(18、18′、20、20′)中的一个至少被不时地作为液压泵操作,而同时另一个静液力装置(20、20′或18、18′)被作为静液力发动机操作,所述静液力发动机由一个静液力装置(18、18′、20、20′)所驱动。
10.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,设置有控制单元(53),当所述第一机械传动支路(26)的齿轮级被选定时,通过所述控制单元(53)所述压力控制装置和齿轮级致动器能够被控制用于齿轮级的改变,使得
-所述第二机械传动支路(28)的齿轮级被选定,同时所述第一静液力装置(18、18′)被液压地阻断,并且所述第二静液力装置(20、20′)被液压地短路;
-随后所述第一和第二静液力装置(18、18′、20、20′)被液压地结合至彼此,并且所述输入轴(12)的转速减小,其中所述两个静液力装置(18、18′、20、20′)之间实现压力平衡,并且驱动转矩被至少部分地通过所述第二机械传动支路(28)传输;并且
-随后所述第一和第二静液力装置(18、18′、20、20′)彼此被液压地脱开,其中所述第二静液力装置(18、18′)被液压地阻断并且所述第一静液力装置(20、20′)被液压地短路,以致所述驱动转矩大致完全地由所述第二机械传动支路(28)传输。
11.根据权利要求10所述的换挡变速器,其特征在于,所述输入轴(12)的转动速度是可调整的,以致在所述第一和第二静液力装置(18、20)彼此被液压地脱开的同时,所述输入轴的转动速度进一步降低。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的换挡变速器,其特征在于,所述静液力装置(18′、20′)的几何形状是可变的,以致所述第二部分(22、24)相对于相应的第一部分(16)的每一转所流经相应的静液力装置(18′、20′)的液压流体的输送量是可以设置的。
13.根据权利要求10与12所述的换挡变速器,其特征在于,所述压力装置以及所述静液力装置(18′、20′)的几何形状是可调整的,以致
-在所述静液力装置(18′、20′)的液压结合之前,所述第二静液力装置(20′)每一转的输送量小于所述第一静液力装置(18′)每一转的相应的输送量;并且
-在所述静液力装置(18′、20′)的液压结合期间,所述第二静液力装置(20′)每一转的输送量是增加的,并且所述第一静液力装置(18′)每一转的输送量是减小的,直至所述驱动转矩基本上或大致上完全地通过所述第二机械传动支路(28)传输。
14.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述第一静液力装置(18、18′)的第一压力腔能够被液压地结合至所述第二静液力装置(20、20′)的第二压力腔并且能够液压地与其脱离,所述第一静液力装置(18、18′)的第二压力腔能够被液压地结合至所述第二静液力装置(20、20′)的第一压力腔。
15.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述静液力装置(18′、20′)的几何形状是固定的或可调整的,以致所述输入轴(12)与所述输出轴(40)之间设置正的或负的传动比,所述传动比在量上小于最低齿轮级的传动比,同时在所述机械传动支路(26、28)中具有相同或相反传动比的齿轮级被选定,并且所述第一静液力装置(18′)的第一压力腔被液压地结合至所述第二静液力装置(20′)的第二压力腔,所述第一静液力装置(18′)的第二压力腔被液压地结合至所述第二静液力装置(20′)的第一压力腔。
16.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述静液力装置(18、18′、20、20′)的相应的第一部分(16)和相应的第二部分(22、24)是可转动的。
17.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述第一静液力装置(18、18′)的第一部分(16)旋转式固定地连接至所述第二静液力装置(20、20′)的第一部分(16),尤其所述第一静液力装置(18、18′)的第一部分(16)与所述第二静液力装置(20、20′)的第一部分(16)为一体成型。
18.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述输入轴(12)有效驱动地结合至所述静液力装置(18、18′、20、20′)的相应的第一部分(16)。
19.根据权利要求1至15中任一项所述的换挡变速器,其特征在于,相应的差速齿轮与两个机械传动支路(26、28)相关联,其中所述相应的差速齿轮的输入结合至所述输入轴(12),第一输出结合至相应的静液力装置(18、18′、20、20′)的第二部分(22、24),并且第二输出结合至相应的机械传动支路(26、28)。
20.根据权利要求19所述的换挡变速器,其特征在于,所述相应的差速齿轮是由行星齿轮变速器(78)形成的。
21.根据权利要求19或20所述的换挡变速器,其特征在于,所述静液力装置(18、18′、20、20′)的第一部分(16)被设置为静止的。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的换挡变速器,其特征在于,所述输入轴(12)以及所述第一和第二机械传动支路(26、28)永久地结合至彼此。
23.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,电力装置(76)被有效驱动地结合至所述两个静液力装置(18、18′、20、20′)中至少一个的所述第一部分(16)或结合至所述第二部分(22、24)。
24.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述两个静液力装置(18、18′、20、20′)中的至少一个能够被液压地连接至液压系统的至少一个其它部件。
25.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,所述压力控制装置具有3位4通阀门(V1)。
26.根据上述任一项权利要求所述的换挡变速器,其特征在于,在连接管线(58)的范围内设置有可控的节流阀(D)用以限制相应的静液力装置(18、18′、20、20′)的流体输送量,所述连接管线(58)与静液力装置(18、18′、20、20′)中的每一个相关联。
27.根据权利要求26所述的换挡变速器,其特征在于,共用的连接管线(58)以及共用的节流阀(D)与所述静液力装置(18、18′、20、20′)相关联。
28.根据权利要求26或27所述的换挡变速器,其特征在于,用于液压流体冷却的冷却装置(74)被设置于所述连接线(58)内。
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