CN102197242A - 汽车的自动化的多组式变速器及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车的自动化的多组式变速器及其运行方法，该多组式变速器包括：至少两个在动力系中在能流中前后接连设置的变速组(2、2′、3)；离合器装置(9、9′)、该离合器装置具有至少一个起动离合器(11)，通过该起动离合器能建立在发动机的驱动轴(5)与配属于第一变速组(2、2′)的变速器输入轴(6)之间的连接；换挡装置(16)，借助于该换挡装置能建立在所述变速器输入轴(6)与配属于第二变速组(3)的变速器主轴(7)之间的连接，所述变速器主轴(7)构成为变速器从动轴或者至少与变速器从动轴(8)作用连接；以及用于执行执行牵引力支持的换挡的元件。在此设定，第一变速组(2、2′)构成为具有至少三个输入常量级(K0、K1、K2)的分段变速器，发动机侧的第一输入常量级(K0)能借助于跨接起动离合器(11)的动力换挡离合器(12、12′)切换。

Description

汽车的自动化的多组式变速器及其运行方法
技术领域
本发明涉及一种按权利要求要求1的前序部分所述的汽车的自动化的多组式变速器以及一种按权利要求11的前序部分所述的用于运行这种变速器的方法。
背景技术
多组式变速器包括两个或更多个大部分情况下串联设置的变速器，通过这些变速器的组合可实现高的挡位数。所述多组式变速器越来越多地构成自动化的换挡变速器，例如包括输入组、主组和后置组。这样的变速器尤其用在商用车中，因为它允许具有精细挡位分级的大的挡位数并且具有高的效率。此外与手动的换挡变速器相比较特征在于没有操作失误的危险，但有高的操作舒适度，并且与传统的自动变速器相比较在制造和运行成本方面是尤其经济的。
由结构方式决定，传统的多组式换挡变速器如所有不在负载下换挡的手动的或自动化的换挡变速器在换挡时发生牵引力中断，因为发动机的能流始终通过打开离合器而中断，以便已挂上的挡位无负载地脱开，借助于发动机控制装置、变速器制动器和/或同步器在中性位置使得变速器和发动机同步到选择的或预定的目标挡的连接转速并且挂到目标挡。通过牵引力中断产生由于速度损失而导致的行驶功率的损失以及也许导致提高的燃料损耗。在轿车中牵引力中断由于行驶动力学的损失通常仅干扰地作用，例如在面向运动的行驶方式中如此，而在重型的商用车中在上坡时车速减速，使得升挡是不可能的并且发生不期望的降挡过程、爬行行驶或者甚至附加的起动过程。
变速器的速比间隔的设计原则上由内燃机最大转速和传动比数量决定。但是对于在各个挡位级中车辆的可行驶性和换挡频率，车辆的功率重量比是决定性的。因此对于规定的车辆总重确定内燃机的工作点。但因为商用车在长途中经常未装满，即仅部分装载或未装载，或者在远的行程中走非常平坦的路线，所以内燃机经常以明显的功率过剩运行，这归咎于运行点是针对一定的车辆总重进行设计的。这又不必要地提高燃料耗费。
这样不期望的功率过剩的降低通过具有相对快的后桥传动比的变速器设计是可能的。但实际上已经证明，在这样构思的变速器中产生明显较高的换挡频率。这由于与之相关的经常的牵引力中断对于驾驶员来说会显得非常不舒服。在满载的车辆的行驶运行中，产生的牵引力中断甚至感觉为不可接受的，其中不采用超速挡，并且具有相对非常快的后桥传动比的变速器分级显得不利。
本申请人已经建议一系列用于自动化的多组式变速器的解决方案来降低或甚至避免这样的牵引力中断。尤其见DE 102006024370A1、DE 102005046894A1和未预先公开的DE 102008001200。在此牵引力支持基本上基于，多组式变速器的结构方式允许在换挡期间作为中间挡的直接挡的切换。此外，通过动力换挡离合器暂时建立驱动轴与从动轴的直接连接，因此嵌牙接合的主变速器变得无负载，使得可以在闭合起动离合器时将已挂上的原挡无负载地脱开、使变速器同步并且挂到目标挡。在此，动力换挡离合器将力矩传递到变速器从动端上，其中在原挡与目标挡之间的转速下降时利用释放的动态力矩，以便基本上补偿牵引力中断。
如DE 102006024370A1显示的，动力换挡离合器例如可以设置在两挡的输入变速器与三挡的主变速器之间或者在起动离合器与输入变速器之间。在DE 102005046894A1中动力换挡离合器设置在分域变速器内，该分域变速器设在主变速器之后。DE 102008001200建议双离合器装置，该双离合器装置具有起动离合器用于使驱动轴与变速器输入轴连接，并且具有动力换挡离合器用于使驱动轴与从动侧的变速器主轴直接连接，其中双离合器优选能通过一个共同的调节装置操作，该调节装置有选择地能使两个离合器中的一个或另一个或者两个离合器都进入打开位置或闭合位置。
另外由WO 2007/009594A1已知一种以中间轴结构方式的构成为双离合器变速器的自动化的多组式变速器。该多组式变速器包括分段变速器，主变速器并且必要时分域变速器设置在该分段变速器之后。所有非直接的前进挡在能流中通过同样的中间轴运行。直接挡在能流中有选择地经过另一个功率路径。因此得到在主变速器内与直接挡相邻的一组挡位的可动力换挡性。通过双离合器，根据换挡的不同情况，选择的前进挡功率路径和直接挡功率路径的交接控制是可能的。一个离合器控制一个功率路径，另一个离合器控制另一个功率路径。如果一个离合器闭合并且另一个离合器打开，那么从而同时可以在主变速器中切换两个挡位。在换挡期间的时间上交接的情况下，变速器输入功率减少的份额经过一个功率路径并且变速器输入功率增加的份额经过另一个功率路径。从而可以在负载下实现换挡。已知的变速器的动力换挡可能性基于双离合器的使用。
发明内容
由此本发明的目的在于，使得具有能动力换挡的挡位的已知的多组式变速器以及用于运行这种变速器的方法得到继续改进和柔性化，尤其为了实现动力换挡性，这样的动力换挡性不必然要求使用双离合器和/或中间挡换挡性。
该目的的解决方案由独立权利要求的特征得到，而本发明的有利的结构和进一步方案可见相应配设的从属权利要求。
本发明的认识基于，通过与起动离合器的换挡状态无关地能同步地切换的附加的输入常量级(Eingangskonstant)，在自动化的多组式变速器中可以允许一定数量的能在负载下切换的换挡，该输入常量级在绕开起动离合器下能直接由发动机驱动。
因此本发明由汽车的自动化的多组式变速器出发，该多组式变速器包括：至少两个在动力系中在能流中前后接连设置的变速组；离合器装置，该离合器装置具有至少一个起动离合器，通过该起动离合器能建立在发动机的驱动轴与配属于第一变速组的变速器输入轴之间的连接；换挡装置，借助于该换挡装置能建立在变速器输入轴与配属于第二变速组的变速器主轴之间的连接，其中变速器主轴构成为变速器从动轴或者至少与变速器从动轴作用连接；以及元件，通过所述元件能执行牵引力支持的换挡。为了解决提出的任务本发明此外设定，第一变速组构成为具有至少三个输入常量级的分段变速器(Splittergetriebe)，发动机侧的第一输入常量级能借助于跨接起动离合器的动力换挡离合器进行切换。
按本发明的结构尤其有利地在多组式变速器中使用，尤其能用于载重汽车、巴士或专用车辆，其中具有自动化变速器控制装置的三个变速组在能流中前后接连设置，其中第一变速组构成为至少三挡的分段变速器，第二变速组构成为多挡主变速器并且第三变速组构成为两挡分域变速器(Bereichsgetriebe)。分段变速器和主变速器能以节省结构空间的中间轴结构方式构成为变速齿轮传动装置。
在此，力矩流优选平行地经过两个共同配属于分段变速器和主变速器的中间轴，因此得到变速器的轴和齿轮的恰当的载荷分配。设置在后面的分域变速器能以行星齿轮结构方式构成有例如内部的太阳轮、由行星齿轮架引导的行星齿轮组以及外部的齿圈。
在一种变速器结构中，能设置具有倒挡的三挡的主变速器，该变速器结构提供具有相当精细的挡位分级的特别高的挡位数，例如该挡位分级对于重型载重汽车是有利的。由三个分速挡、三个主变速器挡和两个分域变速器挡组合得到十八个前进挡和最多六个倒挡，其中十七个前进挡和两个倒挡能有意义地利用。在这种结构中，倒数第二高挡即第十七挡例如构成为具有传动比i＝1∶1的直接挡并且最高挡即第十八挡构成为具有特别快的传动比i＜1的超速挡。
因此一方面并非必然能动力换挡的“超级超速挡”(第十八挡)对于较少装载的车辆(例如在长途公路上空行驶的载货汽车)来说提供在内燃机中功率过剩的降低并且从而减少消耗。另一方面有利地对于满载的车辆来说允许在相关挡位中保持牵引力的动力换挡，例如牵引式升挡(Zughochschaltung)到直接挡和由直接挡牵引式降挡(Zugrückschaltung)，因此保证高的行驶舒适度。
所有三个变速组优选是同步的，即它们具有带相应的同步元件的同步离合器作为换挡装置，其中按本发明附加的发动机侧的输入常量级能借助于动力换挡离合器进行切换。
动力换挡离合器在本发明的尤其有利的第一实施形式中同样能构成为同步离合器。但通过迂回引导至曲轴(Kurbelwellenumführung)，同步离合器直接与发动机连接，使得第一输入常量级能与起动离合器的换挡状态无关地被驱动。此后所有挡位通过动力换挡离合器驱动，其中切换第一输入常量级。所有剩余的挡位通过起动离合器驱动。
具有相对较小的轴向结构长度的特别紧凑地构成的变速器结构有利地如下达到，即同步离合器设置在第一输入常量级与第二输入常量级之间，并且同步离合器具有第一换挡元件，该第一换挡元件通过空心轴与离合器装置的输入件连接，变速器输入轴穿过该空心轴，该输入件与驱动轴连接，并且同步离合器具有与第一换挡元件共同作用的第二换挡元件，该第二换挡元件与第一输入常量级的能旋转地支承在空心轴上的空套齿轮连接。
在本发明的另一个实施形式中，动力换挡离合器构成为设置在第一输入常量级之前的摩擦离合器。于是参照已知的双离合器变速器，动力换挡离合器和同样构成为摩擦离合器的起动离合器一起构成为双离合器，该双离合器具有一个与驱动轴连接的共同的输入件，其中在按本发明的双离合器中，起动离合器的输出件与变速器输入轴连接，并且动力换挡离合器的输出件与第一输入常量级的能旋转地支承在变速器输入轴上的空套齿轮连接。
另外本发明由用于运行汽车的自动化的多组式变速器的方法出发，该多组式变速器包括：至少两个在动力系中在能流中前后接连设置的变速组；离合器装置，该离合器装置具有至少一个起动离合器，通过该起动离合器能建立在发动机的驱动轴与配属于第一变速组的变速器输入轴之间的连接；换挡装置，借助于该换挡装置能建立在变速器输入轴与配属于第二变速组的变速器主轴之间的连接，其中变速器主轴构成为变速器从动轴或者至少与变速器从动轴作用连接；以及元件，通过所述元件能执行牵引力支持的换挡。为了达到开头提到的目的，本发明设定，在牵引力支持的换挡的情况下，根据牵引式升挡或牵引式降挡的不同情况闭合或打开起动离合器，相反交接地打开或闭合跨接起动离合器的动力换挡离合器，通过该动力换挡离合器切换第一变速组的发动机侧的输入常量级。
尤其可以设定，为了在包括三挡的分段变速器、三挡的主变速器和两挡的分域变速器的变速器中执行牵引力支持的换挡，将用于切换第一输入常量级的动力换挡离合器在打开位置与闭合位置之间转换，将起动离合器打滑地在打开位置与闭合位置之间转换，将用于切换第二和第三输入常量级的换挡装置在一个换挡位置与一个中性位置之间转换，将用于建立变速器输入轴与变速器主轴的连接的换挡装置保持在不变的换挡位置中，将用于切换主变速器的第一挡和倒挡的换挡装置保持在不变的换挡位置中，并且将用于分域变速器的范围转换的换挡装置保持在不变的换挡位置中。
此外可以设定，为了切换非直接的前进挡而建立在驱动轴与变速器主轴之间的能流连接，能流经过至少一个中间轴，而为了切换直接挡一方面变速器输入轴和从动侧的变速器主轴通过配属的换挡装置直接地相互连接，并且另一方面变速器输入轴和发动机的驱动轴通过起动离合器彼此连接。
在具有作为动力换挡离合器的同步离合器的实施形式中，能动力换挡的升挡过程然后始终由一个挡位出发，在该挡位中附加的输入常量级被切换，即闭合同步离合器并且跨接起动离合器。在换挡时打滑地闭合起动离合器，而打开动力换挡离合器。另外同步离合器在中间的输入常量级与第三输入常量级之间切换。所有剩余的同步离合器不变地保持在其换挡位置中。
降挡过程按意义以相反的顺序进行。相反在附加的摩擦离合器作为动力换挡离合器的情况下在开始时或者闭合起动离合器或者闭合动力换挡离合器，因此得到其他的能动力换挡的换挡可能性。
附图说明
为了详细解释本发明借助于两个实施例的附图进行说明。其中：
图1显示汽车的多组式变速器的变速器示意图，包括动力换挡离合器，用于控制牵引力支持的换挡；
图2显示图1的变速器的换挡图表；
图3a显示在第十六挡中的图1的变速器的力矩流；
图3b显示在从第十六挡换挡到构成为直接挡的第十七挡时的图1的变速器的力矩流；
图3c显示在第十七挡中的图1的变速器的力矩流；
图4显示汽车的多组式变速器的变速器示意图的第二实施形式，包括动力换挡离合器用于控制牵引力支持的换挡；
图5显示图4的变速器的换挡图表。
具体实施方式
因此图1显示中间轴变速器1，如该中间轴变速器可以作为多组式变速器例如可以用于长途载重汽车的动力系。按本发明的齿轮组构思基本上基于本申请人的已知的结构系列ZF-AS Tronic，它包括两个平行的可旋转支承的中间轴19、20和三个前后接连设置的变速组2、3和4。
发动机侧的第一变速组2构成为分段变速器，它按本发明不是如通常的那样具有两个而是具有三个输入常量级K0、K1、K2。中间的第二变速组3构成为不是通常的嵌牙接合的而是同步的主变速器，该主变速器具有三个前进挡和一个倒挡，其中第三挡和第三输入常量级K2构成共同的齿轮组。从动侧的第三变速组4构成为行星齿轮变速器GPL/GPS，该行星齿轮变速器可在两个挡位范围之间转换。
三个输入常量级K0、K1、K2分别具有安装在一个中间轴19上的固定齿轮22、25、28和安装在另一个中间轴20上的固定齿轮23、26、29。由此构成的固定齿轮对22-23、25-26、28-29分别与一个空套齿轮21、24、27啮合。中间的输入常量级K1和内部的第三输入常量级K2可借助于换挡装置15切换，该换挡装置构成为具有两个换挡位置和一个中性位置的同步离合器S1。同步离合器S1以通常的可移动的同步和切换元件安装在变速器输入轴6上，使得在第一换挡位置中中间的输入常量级K1的空套齿轮24并且在第二换挡位置中第三输入常量级K2的空套齿轮27能与变速器输入轴6抗旋转地连接。在该第一换挡位置与该第二换挡位置之间设置中性位置。
附加的外部的输入常量级K0按本发明具有动力换挡离合器12，该动力换挡离合器构成为具有一个换挡位置和一个中性位置的同步离合器S0。同步离合器S0具有第一换挡元件14，该第一换挡元件通过空心轴45与离合器装置9的输入件10固定连接。输入常量级K0的空套齿轮21能旋转地支承在空心轴45上。变速器输入轴6同心地穿过空心轴45并且在其发动机侧的端部上与离合器装置9的构成为摩擦离合器C1的起动离合器11的输出件48连接。离合器装置9的输入件10又与未描述的发动机尤其是内燃机的驱动轴5尤其是曲轴连接。与第一换挡元件14对应的第二换挡元件13与空套齿轮21连接，以至同步离合器S0在一个换挡位置中使得空套齿轮21力锁合地与驱动轴5连接，也就是说，实现离合器装置9至输入常量级K0的迂回引导至曲轴，并且否则处于中性位置。
在分段变速器2与设置在其之后的主变速器3之间设置另一个构成为同步离合器S2的换挡装置16。通过同步离合器S2在第一换挡位置中驱动侧的变速器输入轴6能与配设于主变速器3的从动侧的变速器主轴7连接。在第二换挡位置中变速器主轴7能与主变速器第二挡的空套齿轮30连接。另外设置中性位置。但是通过同步离合器S2不能在内部的输入常量级K2的空套齿轮27与变速器主轴7之间建立连接。同步离合器S2按本发明与相邻的第三输入常量级K2完全解耦。
主变速器3具有三个前进挡1.Gg、2.Gg、3.Gg以及一个倒挡R.Gg。第一挡和第二挡分别包括两个固定齿轮34、35或31、32和一个空套齿轮33或30。第三挡与分段变速器2的第三输入常量级K2共同实现。
倒挡R.Gg包括两个固定齿轮37、38、一个空套齿轮36和两个可旋转地支承的用于是旋转方向反向的中间齿轮39、40，中间齿轮一方面与相应配属的固定齿轮37或38并且另一方面与空套齿轮36啮合。为了接通第一挡和倒挡R.Gg，换挡装置17设有同步离合器S3。通过该同步离合器S3，配属的空套齿轮33或36根据位置的不同情况能与变速器主轴7抗旋转地连接或者处于中性位置中。第二挡能通过同步离合器S2接通。第三挡能通过同步离合器S1接通。
在两个中间轴变速组2和3之后设置构成为行星齿轮变速器的分域变速器4。此外变速器主轴7的从动侧的端部与太阳轮41连接。行星齿轮组43通过行星齿轮架44在中央的太阳轮41与外部的齿圈42之间引导。行星齿轮组43一方面与太阳轮41啮合并且另一方面与外部的齿圈42啮合。行星齿轮架44在从动侧与变速器从动轴8连接。
为了切换分域变速器4设置有利地构成为同步离合器S4的换挡装置18。同步离合器S4在第一换挡位置中使齿圈42与壳体35连接并且在第二换挡位置中使齿圈42与行星齿轮架44或变速器从动轴8连接。在第一换挡位置中，变速器从动轴8与变速器主轴7的转速比相应于行星齿轮变速器的传动比，在第二换挡位置中分域变速器4闭锁地一起运动，即直接传动。
在三个变速组2、3、4组合时得到用于前进挡的3×3×2＝18个可能的换挡位置并且用于倒挡的3×1×2＝6个可能的换挡位置，其中17个能动力换挡的前进挡和2个倒挡在车辆运行时可有意义地利用。
各个挡位的能流和能动力换挡的换挡由在图2中的图表描述。在该图表中列C1表示起动离合器11列Syn0、Syn1、Syn2、Syn3、Syn4表示同步离合器S0、S1、S2、S4，常量K0、K1、K2、挡位1.Gg、2.Gg、范围L、H的配属的换挡位置用“X”表示以及用“0”表示中性位置。在具有第一挡至第九挡的低挡位范围L与具有第十挡至第十八挡的高挡位范围H之间在分域变速器4中区分开。不能动力换挡的换挡相应通过粗线标识。由图表可见，换挡“第二挡-第三挡”、“第五挡-第六挡”、“第七挡-第八挡”、“第十一挡-第十二挡”、“第十四挡-第十五挡”、和“第十六挡-第十七挡”在牵引式升挡和牵引式降挡的情况下受到牵引力支持。第十七挡是直接挡(DD)。第十八挡设计为超速挡(OD)。
下面用于执行牵引力支持的换挡的方法在描述的变速器1中以牵引式升挡到直接挡的例子解释。在原挡中的力矩流、在负载下交接时的力矩流并且在目标挡中的力矩流在图3a至图3c中用点描述。
首先变速器处于第十六挡中。如在图3a中可见的那样，在此起动离合器11是打开的并且因此驱动有效地被跨接。在同步离合器S0闭合时驱动经过第一输入常量级K0。在同步离合器S1闭合时经过第三输入常量级K2输出并且另外直达从动轴8。
在从第十六挡换挡到第十七挡或直接挡的情况下，设置在前面的输入常量级K0的动力换挡离合器12或同步离合器S0以及在第二输入常量级K1与第三输入常量级K2之间的换挡装置15或同步离合器S1打开，而交接地使起动离合器11在沿闭合方向打滑时控制直到实现在变速器从动轴8与驱动轴5之间的转速相同(发动机转速)并且然后被完全闭合。从而力矩流暂时在两个挡位上分支开，如在图3b中描述的那样，其中在第十六挡上的力矩流在时间上降低并且在第十七挡上的力矩流上升。变速器输入轴6和变速器主轴7在该换挡期间通过配属的换挡装置16或同步离合器S2彼此连接。用于切换主变速器3的第一挡和倒挡的换挡装置17或同步离合器S3不变地保持在中性位置中。另外变速器主轴7与变速器从动轴8作用连接，其中齿圈42和分域变速器4的行星齿轮架44彼此闭锁，使得分域变速器4以变速器主轴7的转速转动，即设定在高挡位范围中。
图3c显示在直接挡即第十七挡中的力矩流。通过完全接合起动离合器11和闭合直达变速器主轴7的同步离合器S2、并且通过借助于同步离合器S4闭锁直达变速器从动轴8的分域变速器S4实现驱动。
图4显示具有离合器装置9′的另一个中间轴变速器1′。取代构成为同步离合器S0的动力换挡离合器12，在本实施形式中设置构成为摩擦离合器C2的动力换挡离合器12′。动力换挡离合器12′与起动离合器11一起构成双离合器，该双离合器具有一个共同的输入件10′或两个彼此连接成一件的输入件。动力换挡离合器12′的输出件46通过空心轴47与第一输入常量级K0的空套齿轮21′连接。其余的结构相应于上述变速器1的结构。
最后图5显示类似于图3的配属的挡位图，其中不能动力换挡的换挡又相应通过粗线标识。重要的是，能动力换挡的挡位的更多的“三组合”通过各一个不能动力换挡的挡位彼此分开。在该变速器1′中的牵引力支持的挡位按意义类似于示例地对于变速器1解释的换挡。
附图标记列表
1、1′    中间轴变速器
2、2′    变速组、分段变速器
3         变速组、主变速器
4         变速组、分域变速器
5         驱动轴
6         变速器输入轴
7         变速器主轴
8         变速器从动轴
9、9′    离合器装置
10、10′  离合器输入件
11        起动离合器
12        动力换挡离合器、同步离合器S0
12′      动力换挡离合器、摩擦离合器S2
13        换挡元件
14        换挡元件
15        换挡装置、同步离合器S1
16        换挡装置、同步离合器S2
17        换挡装置、同步离合器S3
18        换挡装置、同步离合器S4
19        中间轴
20        中间轴
21、21′  空套齿轮
22        固定齿轮
23        固定齿轮
24        空套齿轮
25        固定齿轮
26        固定齿轮
27        空套齿轮
28        固定齿轮
29        固定齿轮
30        空套齿轮
31        固定齿轮
32        固定齿轮
33        空套齿轮
34        固定齿轮
35        固定齿轮
36        空套齿轮
37        固定齿轮
38        固定齿轮
39        中间齿轮
40        中间齿轮
41        太阳轮
42        齿圈
43        行星齿轮组
44        行星齿轮架
45        空心轴
46        动力换挡离合器输出件
47     空心轴
48     起动离合器输出件
1.Gg   主变速器前进挡
2.Gg   主变速器前进挡
3.Gg   主变速器前进挡
R.Gg   主变速器倒挡
C1     摩擦离合器
C2     摩擦离合器
GPL/GPS行星齿轮变速器
K0     分段变速器第一输入常量级
K1     分段变速器第二输入常量级
K2     分段变速器第三输入常量级
S0     同步离合器
S1     同步离合器
S2     同步离合器
S3     同步离合器
S4     同步离合器

Claims (14)

1.汽车的自动化的多组式变速器，包括：至少两个在动力系中在能流中前后接连设置的变速组(2、2′、3)；离合器装置(9、9′)，该离合器装置具有至少一个起动离合器(11)，通过该起动离合器能建立在发动机的驱动轴(5)与配属于第一变速组(2、2′)的变速器输入轴(6)之间的连接；换挡装置(16)，借助于该换挡装置能建立在所述变速器输入轴(6)与配属于第二变速组(3)的变速器主轴(7)之间的连接，所述变速器主轴(7)构成为变速器从动轴或者至少与变速器从动轴(8)作用连接；以及用于执行牵引力支持的换挡的元件，其特征在于：第一变速组(2、2′)构成为具有至少三个输入常量级(K0、K1、K2)的分段变速器，发动机侧的第一输入常量级(K0)能借助于动力换挡离合器(12、12′)切换，所述动力换挡离合器跨接起动离合器(11)。
2.按权利要求1所述的多组式变速器，其特征在于：动力换挡离合器(12)构成为同步离合器(S0)。
3.按权利要求2所述的多组式变速器，其特征在于：同步离合器(S0)具有第一换挡元件(14)，该第一换挡元件通过空心轴(45)与离合器装置(9)的输入件(10)连接，变速器输入轴(6)穿过该空心轴，该输入件与驱动轴(5)连接，并且同步离合器(S0)具有与第一换挡元件(14)共同作用的第二换挡元件(13)，该第二换挡元件与第一输入常量级(K0)的能旋转地支承在空心轴(45)上的空套齿轮(21)连接。
4.按权利要求1所述的多组式变速器，其特征在于：动力换挡离合器(12′)构成为摩擦离合器(C2)。
5.按权利要求1至4任一项所述的多组式变速器，其特征在于：动力换挡离合器(12)设置在第一输入常量级(K0)与第二输入常量级(K1)之间。
6.按权利要求1至4任一项所述的多组式变速器，其特征在于：动力换挡离合器(12′)设置在第一输入常量级(K0)之前。
7.按权利要求1至6任一项所述的多组式变速器，其特征在于：动力换挡元件(12′)和起动离合器(11)构成为摩擦离合器(C1、C2)，两个摩擦离合器构成一个双离合器，该双离合器具有一个共同的与驱动轴(5)连接的输入件(10′)，起动离合器(11)的输出件(48)与变速器输入轴(6)连接，并且动力换挡离合器(12′)的输出件(46)与第一输入常量级(K0)的能旋转地支承在变速器输入轴(6)上的空套齿轮(21′)连接。
8.按权利要求1至7任一项所述的多组式变速器，其特征在于：设置多个同步离合器(S1、S2、S3、S4)用于切换分段变速器(2、2′)的至少第二和第三输入常量级(K1、K2)以及用于切换其它变速组(3、4)的传动比。
9.按权利要求1至8任一项所述的多组式变速器，其特征在于：三个变速组(2、2′、3、4)在能流中前后接连设置，其中第一变速组(2、2′)构成为至少三挡的分段变速器，第二变速组(3)构成为多挡的主变速器，并且第三变速组(4)构成为两挡的分域变速器。
10.按权利要求9所述的多组式变速器，其特征在于：分段变速器(2、2′)和主变速器(3)以中间轴结构形式构成，并且后置的分域变速器(4)以行星结构形式构成。
11.汽车的自动化的多组式变速器的运行方法，该多组式变速器包括：至少两个在动力系中在能流中前后接连设置的变速组(2、2′、3)；离合器装置(9、9′)，该离合器装置具有至少一个起动离合器(11)，通过该起动离合器能建立在发动机的驱动轴(5)与配属于第一变速组(2、2′)的变速器输入轴(6)之间的连接；换挡装置(16)，借助于该换挡装置能建立在所述变速器输入轴(6)与配属于第二变速组(3)的变速器主轴(7)之间的连接，所述变速器主轴(7)构成为变速器从动轴或者至少与变速器从动轴(8)作用连接；以及用于执行牵引力支持的换挡的元件，其特征在于：在牵引力支持的换挡的情况下，根据牵引式升挡或牵引式降挡的不同情况，闭合或打开起动离合器(11)，相反交接地打开或闭合动力换挡离合器(12、12′)，该动力换挡离合器跨接起动离合器(11)，通过该动力换挡离合器切换第一变速组(2、2′)的发动机侧的输入常量级(K0)。
12.按权利要求11所述的方法，其特征在于：为了在包括三挡的分段变速器(2、2′)、三挡的主变速器(3)和两挡的分域变速器(4)的变速器中执行牵引力支持的换挡，
将用于切换第一输入常量级(K0)的动力换挡离合器(12、12′)在一个打开位置与一个闭合位置之间转换，
将起动离合器(11)打滑地在一个打开位置与一个闭合位置之间转换，
将用于切换第二和第三输入常量级(K1、K2)的换挡装置(15)在一个换挡位置与一个中性位置之间转换，
将用于建立变速器输入轴(6)与变速器主轴(7)的连接的换挡装置(16)保持在不变的换挡位置中，
将用于切换主变速器(3)第一挡和倒挡的换挡装置(17)保持在不变的换挡位置中，并且
将用于分域变速器(4)的范围转换的换挡装置(18)保持在不变的换挡位置中。
13.按权利要求11或12所述的方法，其特征在于：为了切换直接挡，将变速器输入轴(6)和变速器主轴(7)通过配属的换挡装置(16)直接连接并且通过起动离合器(11)与发动机的驱动轴(5)连接。
14.按权利要求11或12所述的方法，其特征在于：为了切换非直接的前进挡，分别建立在驱动轴(5)与变速器主轴(7)之间的、经过至少一个中间轴(19、20)的能流连接。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103982605A (zh) * 2014-04-16 2014-08-13 河南科技大学 换档机构及使用该换档机构的双离合组合变速器和车辆
CN104709079A (zh) * 2013-12-11 2015-06-17 沃尔沃汽车公司 用于混合动力车辆的双离合器七速变速器设备
CN106763549A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 中国第汽车股份有限公司 一种新型的十挡双离合器式自动变速器
CN110290961A (zh) * 2017-02-14 2019-09-27 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 用于混合动力总成的变速器、用于运行混合动力总成的方法及混合动力总成
CN113544000A (zh) * 2019-03-05 2021-10-22 采埃孚股份公司 机动车辆的动力传动系以及操作动力传动系的方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010003924A1 (de) 2010-04-13 2011-10-13 Zf Friedrichshafen Ag Doppelkupplungs-Gruppengetriebe und Verfahren zur Betätigung eines Doppelkupplungs-Gruppengetriebes
DE102011006083B4 (de) * 2011-03-25 2020-03-12 Zf Friedrichshafen Ag Doppelkupplungsgetriebe
US8597149B2 (en) 2011-05-11 2013-12-03 Zf Friedrichshafen Ag Split axis transmission architecture
KR101371721B1 (ko) 2012-04-10 2014-03-07 현대자동차(주) 자동화 수동 변속기
DE102012212370A1 (de) * 2012-07-16 2014-01-16 Zf Friedrichshafen Ag Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs
DE102012021598B4 (de) * 2012-10-30 2017-12-07 Audi Ag Schaltvorrichtung für ein Doppelkupplungsgetriebe
DE102012021599B4 (de) * 2012-10-30 2018-10-04 Audi Ag Schaltvorrichtung für ein Doppelkupplungsgetriebe
DE102012021293B4 (de) 2012-10-30 2019-02-28 Audi Ag Schaltanordnung für ein Doppelkupplungsgetriebe
AT514542B1 (de) * 2013-06-06 2015-04-15 Avl List Gmbh Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug
SE538083C2 (sv) * 2013-11-18 2016-03-01 Scania Cv Ab Transmission för fordon och förfarande för att styra denna
DE102014202381A1 (de) * 2014-02-11 2015-08-13 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben einer Getriebeeinrichtung
US9989123B2 (en) * 2014-03-21 2018-06-05 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies Llc Heavy duty transmission architecture
DE102014205275A1 (de) * 2014-03-21 2015-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Lastschaltgetriebe und Verfahren zum Betreiben desselben
WO2016131017A1 (en) * 2015-02-13 2016-08-18 Eaton Corporation Twin countershaft transmission with spline
KR101679967B1 (ko) * 2015-04-29 2016-11-25 현대자동차주식회사 다단 변속기
US10557524B2 (en) * 2016-10-18 2020-02-11 Textron Innovations Inc. Gearing system for compound gear reduction

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1249708B (zh) *
WO1995027158A1 (de) * 1994-03-30 1995-10-12 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe, insbesondere für ein kraftfahrzeug
WO2007115687A1 (de) * 2006-04-04 2007-10-18 Daimler Ag Lastschaltbares getriebe für ein nutzfahrzeug

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7077024B2 (en) * 2002-05-17 2006-07-18 Volvo Lastvagnar Ab Procedure for upshifting gear in a motor vehicle and a power plant unit for a motor vehicle
US6766705B1 (en) * 2003-01-24 2004-07-27 General Motors Corporation Seven-speed power transmission
DE10324095A1 (de) * 2003-05-27 2004-12-16 Deere & Company, Moline Getriebeanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Getriebeanordnung
CN101189449B (zh) * 2005-04-08 2012-07-25 Dti集团有限公司 用于尤其是载重汽车的车辆的驱动器
DE102005033027A1 (de) 2005-07-15 2007-01-25 Daimlerchrysler Ag Automatisiertes Lastschaltgetriebe
DE102005046894A1 (de) 2005-09-30 2007-05-03 Zf Friedrichshafen Ag Automatisiertes Kfz-Schaltgetriebe und Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Kfz-Schaltgetriebes
DE102006024370A1 (de) 2006-05-24 2007-12-13 Zf Friedrichshafen Ag Mehrgruppengetriebe und Verfahren zum Gangwechsel bei einem Mehrgruppengetriebe
DE102007005525A1 (de) * 2007-02-03 2008-08-07 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung
DE102008001200A1 (de) 2008-04-16 2009-10-22 Zf Friedrichshafen Ag Mehrgruppengetriebe eines Kraftfahrzeuges
DE102008002295A1 (de) * 2008-06-09 2009-12-10 Zf Friedrichshafen Ag Mehrgruppengetriebe eines Kraftfahrzeuges

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1249708B (zh) *
WO1995027158A1 (de) * 1994-03-30 1995-10-12 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe, insbesondere für ein kraftfahrzeug
WO2007115687A1 (de) * 2006-04-04 2007-10-18 Daimler Ag Lastschaltbares getriebe für ein nutzfahrzeug

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104709079A (zh) * 2013-12-11 2015-06-17 沃尔沃汽车公司 用于混合动力车辆的双离合器七速变速器设备
CN104709079B (zh) * 2013-12-11 2019-02-19 沃尔沃汽车公司 用于混合动力车辆的双离合器七速变速器设备
CN103982605A (zh) * 2014-04-16 2014-08-13 河南科技大学 换档机构及使用该换档机构的双离合组合变速器和车辆
CN103982605B (zh) * 2014-04-16 2016-07-06 河南科技大学 换档机构及使用该换档机构的双离合组合变速器和车辆
CN106763549A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 中国第汽车股份有限公司 一种新型的十挡双离合器式自动变速器
CN106763549B (zh) * 2016-12-30 2023-08-25 中国第一汽车股份有限公司 一种新型的十挡双离合器式自动变速器
CN110290961A (zh) * 2017-02-14 2019-09-27 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 用于混合动力总成的变速器、用于运行混合动力总成的方法及混合动力总成
CN113544000A (zh) * 2019-03-05 2021-10-22 采埃孚股份公司 机动车辆的动力传动系以及操作动力传动系的方法

Also Published As

Publication number Publication date
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US8561493B2 (en) 2013-10-22
WO2010066489A1 (de) 2010-06-17
EP2356352B1 (de) 2012-10-03

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