CN104334932B - 变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有预设数量(N)的传动级的变速器，所述传动级划分成两组(G1，G2)传动级，其中每个组的传动级分配有操纵机构和执行器，借助于所述执行器能够选择和接入相应组的传动级，其中每个组的传动级还分配有离合器以用于将传动级与动力传动系连接，其中分配给相应组的离合器借助分配给该组的操纵机构和用于选择和接入传动级的执行器来操纵。

Description

变速器

技术领域

本发明涉及一种变速器、尤其是用于机动车的变速器。

背景技术

用于车辆的变速器在现有技术中在不同的设计方案中已知。因此，已知所谓的手动换挡变速器，所述手动换挡变速器的换挡借助于换挡杆用手手动地进行。对于换挡过程，然后手动地或者在自动的手动换挡变速器中也自动地分离在发动机和变速器之间的动力传动系中的离合器。在换挡过程之后，然后再次接合离合器。

在此，离合器的自动操纵具有下述优点：与手动方式常见的情况相比能够以更高的精度和速度分离和再接合。

此外，已知所谓的自动换挡变速器、也称作ASG，其中变速器操纵本身也借助于另外的执行器控制和执行。在此，使用用于换挡过程的执行器和用于选择过程的执行器。

也已知双离合变速器，其中分别使用用于离合器的离合器操纵的执行器和用于选择操纵的执行器和用于换挡操纵的执行器。

在此，作为双离合变速器已知所谓的平行换挡变速器、也称作PSG，其中借助一个换挡机构和借助双离合器的一个离合器仅切换偶数挡位并且借助于另一换挡机构和双离合器的另一离合器切换奇数挡位。这引起：交替地借助所述一个换挡机构切换奇数挡位，而另一换挡机构已经能够准备接入下一偶数挡位。只要接合第一离合器并且分离另一离合器，奇数挡位就接入到力流中。如果分离所述一个离合器并且接入另一离合器，那么就快速地从奇数挡位切换到下一偶数挡位。对此，当然又需要多个执行器，这使得变速器变得昂贵。

替选地，已知具有换挡鼓变速器或者另外的强制耦联变速器的变速器，其中在相应的操纵之间的强制耦联用于：降低执行器的数量。这种变速器也通过WO 97/02963已知。通过强制耦联，变速器当然关于其操纵被限制，因为存储在强制耦联中的换挡顺序必须被遵守。

此外，已知一种可自动换挡的换挡变速器，其中执行器能够接入一个档位并且然后在选择过程中能够切换到另外的换挡凹槽中，而不必移出接入的挡位。分离首先随着接入下一挡位进行。该变速器类型或者变速器操纵的与此相关的方法也已知为术语“主动互锁”设备并且例如在WO 02/066870A1中公开。因此，所述变速器需要多个执行器，以便操纵变速器和与此相关的离合器。

发明内容

因此，本发明的目的是，实现一种变速器，所述变速器相对于现有技术改进并且在此能够借助少量的执行器进行离合器操纵以及换挡操纵和选择操纵。

根据本发明，通过一种具有预设数量的传动级的变速器实现所述目的，所述传动级划分成两组传动级，其中每个组的传动级分配有操纵机构和执行器，借助于所述执行器能够选择和接入相应组的传动级，其中每个组的传动级还分配有离合器以用于将所述传动级与动力传动系连接，其中分配给相应组的离合器借助分配给所述组的操纵机构和用于选择和接入所述传动级的执行器来操纵，所述操纵机构在换挡凹槽中运动以选择和接入传动级并在另一凹槽中运动引起离合器的操纵。

根据本发明的一个实施方式，设有具有预设数量的传动级的变速器，所述传动级分成两组传动级，其中每个组的传动级分配有操纵机构和执行器，借助于所述执行器能够选择和接入相应组的传动级，其中每个组的传动级还分配有离合器以用于将传动级与动力传动系连接，其中分配给相应组的离合器借助分配给该组的操纵机构和用于选择和接入传动级的执行器来操纵。因此，借助于执行器执行传动级的接入还有离合器的操纵，使得能够有利地降低执行器的数量。

在此有利的是，操纵机构具有换挡元件，其中通过操纵换挡元件进行出自传动级的组中的一个传动级的接入，其中通过选择换挡元件中的一个进行传动级的选择。由此实现简化的选择和操纵过程。

也适当的是，操纵机构具有换挡元件，其中通过操纵换挡元件进行组的离合器的操纵，其中通过选择换挡元件中的一个进行离合器的操纵的选择。由此同样实现简化地操纵离合器。在此，换挡元件能够与离合器直接或间接地连接。间接的连接例如能够借助于另外的元件进行，如借助接合系统、接合轴承、杠杆、杆等。

此外适当的是，操纵机构为了操纵离合器首先沿与操纵方向相反的方向进行操纵或移动并且随后操纵机构在操纵操纵元件的情况下沿操纵方向进行操纵或移动。由此，能够实现离合器操纵的路径延长，因为首先在没有操纵离合器的情况下能够沿相反方向移动并且例如首先在沿相反方向操纵的末端时能够开始离合器的操纵。

在此尤其有利的是，在沿与操纵相反的方向进行的操纵和沿操纵方向进行的操纵之间激活激活元件。由此能够借助激活来激活离合器的接合或分离。

也有利的是，操纵元件是换挡杆或者换挡轨道，并且换挡杆或换挡轨道的操纵是换挡杆或轨道的移动或旋转。替选地，也能够在固定的杆或轨道上应用可移动的元件。

此外适宜的是，当相同组的或另一组的另一传动级被接入时，移出已接入的传动级。

在此，在变速器中适宜的是，偶数的传动级分配给一个组，并且将奇数的传动级分配给另一组，其中倒车传动级分配给组中的一个，优选地分配给偶数的传动级的组。

也有利的是，执行器具有刚好一个或至少一个驱动马达以用于选择和用于操纵操纵元件。

尤其有利的是，执行器具有驱动马达，其中在沿一个转动方向转动时进行选择并且在沿另一转动方向转动时进行操纵。

通过下面的附图描述和从属权利要求得到其他的优点和设计方案。

本发明也涉及一种用于控制变速器的方法。

附图说明

下面根据优选的实施例结合所属的附图详细阐述本发明：

图1示出变速器的示意图，

图2示出H换挡图，

图3示出H换挡图，和

图4示出换挡过程的进程的子图4a和4b。

具体实施方式

图1示意地示出具有数量N个传动级的变速器1，在此，传动级分成两个组G1、G2。第一组G1包括传动级1、3、5和7，其中第二组G2传动级包括传动级2、4、6和倒车挡R。

此外，第一组G1传动级分配有离合器K1，第二组G2传动级分配有离合器K2。

变速器1在此构成为，使得第一组G1传动级分配有操纵机构2，所述操纵机构能借助于执行器3操纵，以从传动级中选出一个传动级并且然后接入或操纵所述传动级。

同样地，第二组传动级分配有操纵机构4，所述操纵机构能够借助于执行器5被操纵和选择，以从传动级的组中选出一个传动级并且操纵或选择。在此，离合器K1和K2还分配有操纵机构6、7，借助于所述操纵机构操纵离合器K1或K2，如接合和分离。在此，操纵机构通过操纵或换挡元件8、9、10或者11、12、13构成，所述操纵或换挡元件与操纵指例如共同作用。通过对操纵或换挡元件8至10或11至13操纵，能够通过操纵换挡元件从传动级的组中选出一个传动级并且操纵或接入所选出的传动级。

也能够通过对操纵或换挡元件进行操纵来选择或操纵离合器，这表示分离或接合离合器。

为了操纵机构或者换挡元件的操纵，所述操纵机构或者换挡元件能够轴向地移位或者替选地也能够旋转。

在图1的实施例中，换挡元件构成为换挡杆或者换挡轨道，所述换挡杆或者换挡轨道沿换挡杆或者换挡轨道的轴向方向移动。当构成为换挡杆或者换挡轨道的换挡元件9沿轴向方向操纵时，那么能够将第一传动级沿一个操纵方向接入或者将第三传动级沿另一操纵方向接入。

在沿轴向方向操纵换挡元件10时，能够接入第五传动级或者第七传动级。在同样构成为换挡杆或者换挡轨道的换挡元件12、13中，能够通过操纵换挡元件12操纵第二或第四传动级，根据操纵方向或在操纵换挡元件13时，能够接入第六传动级或者倒车挡。

离合器的操纵通过换挡元件8或者换挡元件11进行，所述换挡元件也构成为所谓的换挡杆或换挡轨道，其中离合器的操纵通过沿操纵方向轴向地操纵换挡杆8、11或者换挡轨道来进行。

图2示出两个组G1、G2的传动级的H换挡图的视图。在图2的左侧的子图中，示出传动级1、3、5、7的H换挡图，即奇数的传动级，其中传动级在操纵时基本上接入至换挡凹槽20的端部处。换挡元件在此由操纵机构21操纵，其中操纵机构21的旋转引起接入传动级并且借助于选择凹槽引起操纵机构的轴向上升或下降。因此，通过在凹槽20中的操纵运动能够接入或移出传动级，并且在垂直于换挡凹槽进行操纵运动时，根据凹槽22，能够选择换挡凹槽或者传递比。如果在换挡凹槽中沿两个操纵方向配设两个传动级，那么能够选择两个传动级。在传动级1和3或5和7的凹槽之间设有另一凹槽23，其中在所述凹槽中的操纵引起第一组G1的离合器的操纵。

操纵传动级的选择因此借助沿着凹槽22的运动进行，并且通过在凹槽20中进行操纵来接入传动级，其中离合器的操纵转换成凹槽23中的操纵。

图2的右侧子图的H换挡图基本上示出离合器K2的操纵以及倒车挡和传动级2、4、6的相同的比例。

图3示出H换挡图30，其中依据图2的H换挡图，对于挡位1至7设有换挡凹槽31，以便切换传动级1至7，其中在所述换挡凹槽31之间设有换挡凹槽32，在所述换挡凹槽中进行操纵以操纵离合器。

在此，换挡凹槽32从选择凹槽33起沿两个方向构成，其中操纵元件的沿相反方向第一移动用于根据线34操纵离合器，在凹槽32的端部处在区域35中进行切换并且随后在换挡凹槽32的整个长度之上根据线36进行组G1的离合器K1的离合操纵。这与根据图2的操纵相比引起具有大致双倍操纵路径的离合器操纵。这在离合器操纵时能够是有利的，所述离合器操纵在力小的情况下需要更长的路径。

划分成子图4a和图4b的图4示出：用于执行换挡过程的方法的示意图。下面，从图2的这两个H换挡图出发，以图4a的第一行阐述换挡过程。

在图4a的第二行中，在接入第一传动级之前，始于在换挡位置中的操纵元件接入换挡过程，其中接入到位置52中，其中接入第一传动级。

用于第二组的操纵机构处于选择凹槽中，见部位53。因此，接入第一传动级。由于在操纵机构向回移动时没有立即移出第一传动级，在图4a的第三行中，在接入第一传动级之后，能够将操纵机构引入到离合器操纵装置的换挡凹槽中，使得在接入第一传动级之后能够操纵用于第一组传动级的离合器K1，以便在接入第一传动级时引起转矩传递。

同时或者时间上与其无关地，在第二组传动级中，操纵机构能够移入到第二传动级的换挡凹槽中并且随后接入第二传动级。因为离合器K2还没有被操纵或接合，所以该接入是没有问题的，因为还没有经由所述传动级进行转矩传递。

在图4a的第四行中，第一传动级如之前那样被接入并且用于第一传动级的离合器被接合。随后，用于第二离合器的操纵机构在接入第二传动级的情况下移入到用于离合器K2的操纵凹槽中，其中离合器还没有被接合。

在图4a的第五行中能够看到：分离用于第一传动级的离合器，并且接合用于第二传动级的离合器。因此，实现从第一传动级到第二传动级的传动级切换，并且然后经由离合器K2经由第二传动级进行转矩传递。

在图4a的第六行中随后将操纵机构从离合器操纵凹槽移入到用于第三传动级的凹槽中，并且接入第三传动级，其中只要离合器K1还是分离的，这就是无效的。

通过接入第三传动级例如经由所谓的“主动互锁”设备借助与此相关的辅助操纵机构将第一传动级的组中的第一传动级移出。对应于接合的离合器K2，以第二传动级行驶。

如果不使用主动互锁设备，那么在接入新的传动级之前，执行器首先将所述组的全部接入的挡位或者说传动级移出。

因此，也经由第二传动级和该组G2的离合器K2进行转矩传递。

随后，在图4b的第一行中继续移动，其中在接入第三传动比之后，操纵机构再次引入到离合器操纵凹槽K1的位置中。离合器K2如之前那样被接合并且离合器K1还被分离。

在图4b的第二行中，分离离合器K2并且接合离合器K1，使得进行从第二传动级到第三传动级中的传动级切换并且随后以第三传动级行驶车辆。

在图4b的第三行中，随后选择且执行操纵第四传动比，使得在该过程中经由“主动互锁”机构移出第二传动级。

根据现在阐明的方式，能够接入全部传动级并且对此操纵相应的离合器，其中当在变速器中已经接入相应的传动级时，移出已接入的传动级经由接入相同组的下一传动级来进行，进而在从一个组的传动级到下一组的传动级的传递切换时仅需要操纵离合器用于接合或分离离合器。

变速器的离合器优选是在未操纵的状态下打开的离合器，即不传递转矩。在此，尤其优选的是，离合器不受力地保持在该位置中并且没有自动地再次接合。对此，必要时设有止挡件或者锁定装置，所述止挡件或者锁定装置能够将离合器保持在打开的位置中，因此所述离合器不再无意地例如自动接合。

离合器优选借助于在操纵元件和离合器之间的操纵设备进行操纵。在此，在操纵机构例如杠杆、接合轴承、接合系统和/或还有流体操纵段之间能够设有主动缸和/或从动缸。

附图标记列表

1 变速器

2 操纵机构

3 执行器

4 操纵机构

5 执行器

6 操纵机构

7 操纵机构

8 换挡元件

9 换挡元件

10 换挡元件

11 换挡元件

12 换挡元件

13 换挡元件

20 换挡凹槽

21 操纵机构

22 选择凹槽

23 凹槽

30 H换挡图

31 换挡凹槽

32 换挡凹槽

33 选择凹槽

34 线

35 区域

36 线

51 换挡位置

52 位置

53 部位

Claims (10)

1.一种具有预设数量(N)的传动级的变速器，所述传动级划分成两组(G1，G2)传动级，其中每个组的传动级分配有操纵机构(21)和执行器，借助于所述执行器能够选择和接入相应组的传动级，其中每个组的传动级还分配有离合器以用于将所述传动级与动力传动系连接，其中分配给相应组的离合器借助分配给所述组的操纵机构(21)和用于选择和接入所述传动级的执行器来操纵，所述操纵机构(21)在换挡凹槽(20)中运动以选择和接入传动级并在另一凹槽(23)中运动引起离合器的操纵。

2.根据权利要求1所述的变速器，其中所述操纵机构具有换挡元件，其中通过操纵换挡元件进行出自所述传动级的所述组中的一个传动级的接入，其中通过选择所述换挡元件中的一个进行所述传动级的选择。

3.根据权利要求1所述的变速器，其中所述操纵机构具有换挡元件，其中通过操纵换挡元件进行所述组的所述离合器的操纵，所述换挡元件与离合器操纵设备连接，其中通过选择所述换挡元件中的一个进行所述离合器的操纵的选择。

4.根据上述权利要求中的任一项所述的变速器，其中所述操纵机构为了操纵所述离合器首先沿与操纵方向相反的方向进行操纵并且随后在操纵操纵元件的情况下沿所述操纵方向操纵。

5.根据权利要求4所述的变速器，其中在沿与所述操纵方向相反的方向进行的操纵和沿所述操纵方向进行的操纵之间激活激活元件。

6.根据权利要求4所述的变速器，其中所述操纵元件是换挡杆或者换挡轨道，并且换挡杆或换挡轨道的操纵是所述换挡杆或轨道的移动或旋转。

7.根据权利要求4所述的变速器，其中当相同组的或另一组的另一传动级被接入时，移出已接入的传动级。

8.根据权利要求4所述的变速器，其中偶数的传动级分配给一个组，并且奇数的传动级分配给另一组，其中倒车传动级分配给所述组中的一个。

9.根据权利要求4所述的变速器，其中执行器具有至少一个驱动马达以用于选择和用于操纵所述操纵元件。

10.根据权利要求9所述的变速器，其中所述执行器具有驱动马达，其中在沿一个转动方向转动时进行选择并且在沿另一转动方向转动时进行操纵。