CN105485203B - 双变速器单元的混合式离合器和低损耗地传递转矩的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的双变速器的混合式离合器，所述混合式离合器至少具有如下部件：输入轴；第一输出轴；第二输出轴；具有至少一个压板和至少一个相对应的摩擦盘的至少一个摩擦组件，经由所述摩擦组件在压紧的状态下能够将转矩从输入轴传递到第一输出轴上；和无级传动机构，经由所述无级传动机构能够将转矩从所述输入轴传递到所述第二输出轴上，并且其中至少一个所述摩擦组件和至少一个所述无级传动机构并联。借助在此提出的混合式离合器，连续的转矩传递是可行的，其中同时将消耗保持得小并且实现极其高的舒适性并且还强烈地降低摩擦损耗。

Description

双变速器单元的混合式离合器和低损耗地传递转矩的方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的双变速器单元的混合式离合器以及涉及一种双变速器单元、一种用于借助于混合式离合器以能变化的传动比低损耗地传递转矩的方法，以及涉及一种尤其用于机动车的动力传动系。
背景技术
从现有技术中已知不同配置的离合器换挡变速器，然而所述不同配置的离合器换挡变速器全部具有缺点。离合器换挡变速器或者具有高的消耗，例如在液力变矩器或皮带传动装置中具有高的消耗，或者尤其在干式摩擦离合器中具有不利的行驶动态或高的磨损。在此，已知的变速器是具有无级传动机构或并联换挡传动机构的有级自动变速器。已知的实例例如在DE 10 2008 0265 15 A1、US 2005 164,827 A1和DE 10 2006036 846 A1中已知。此外，已知的系统具有需要极其大量结构空间的缺点。
发明内容
基于上述内容，本发明提出如下目的：至少部分地克服现有技术中已知的缺点。根据本发明提出一种用于机动车的双变速器单元的混合式离合器，所述混合式离合器至少具有如下部件：输入轴；第一输出轴；第二输出轴；具有至少一个压板和至少一个相对应的摩擦盘的至少一个摩擦组件，在压紧的状态下经由所述摩擦组件能够将转矩从所述输入轴传递到所述第一输出轴上；和无级传动机构，经由所述无级传动机构能够将转矩从所述输入轴传递到所述第二输出轴上，其中至少一个所述摩擦组件和至少一个所述无级传动机构并联，其有利的实施方式在下文中示出。权利要求的特征能够以任意的技术上有意义的方式和方法组合，其中对此也能够考虑来自下面描述的阐述内容以及附图中的特征，所述描述和附图包括本发明的补充的设计方案。
本发明涉及一种用于机动车的双变速器单元的混合式离合器，所述混合式离合器具有如下部件：
-输入轴；
-第一输出轴；
-第二输出轴；
-具有至少一个压板和至少一个相对应的摩擦盘的至少一个摩擦组件，经由所述摩擦组件在压紧的状态下能够将转矩从输入轴传递到第一输出轴上；和
-无级传动机构，经由所述无级传动机构能够将转矩从所述输入轴传递到所述第二输出轴上，
其中至少一个摩擦组件和至少一个无级传动机构并联。
在此提出的混合式离合器一方面具有至少一个、例如常规的摩擦组件并且另一方面具有无级传动机构。这种无级传动机构的特征在于：相反于具有固定的传动级的换挡变速器实现连续可变的转速传递和转矩传递。在此，在一般情况下还总是提及传动比，即使其为减速比时也如此。已知的无级传动机构例如是具有锥形盘的皮带传动机构、锥形环传动机构或锥环式传动机构(具有X个锥)。
摩擦式离合器构建用于：将转矩可松开地从从动轴传递到动力传动系上并且反之亦然。这经由至少一个摩擦组件从输入轴到第一输出轴上实现，所述摩擦组件具有可轴向移动的、通常与输入轴抗转动的压板，所述压板能够相对于至少一个相对应的摩擦盘压紧。由于压紧力，在摩擦面之上得到摩擦力，所述摩擦力与摩擦面的平均半径相乘得到可传递的转矩。无级传动机构在此连接在输入轴和第二输出轴之间，使得转速和转矩能够以可变化的传动比从输入轴传递到第二输出轴上并且反之亦然。优选地，能够调节大约1:1的传动比(转速和转矩在输入轴和输出轴中在技术上是相同的)，优选为0.5和2之间、尤其优选为0.66和1.33之间。
在此提出的混合式离合器具有如下优点：借助于无级传动机构能够在无级传动机构的优选与输入轴处于抗转动连接的输入端处设定期望的转速，并且借助于无级传动机构的无级的传动比而与此无关地在第二输出轴处设定另一转速。在此无关地当然表示：输入端和第二输出轴的转速与无级传动机构的所设定的传动比相关，但是可独立地选择传动比的设定。
尤其优选的是：能够交替地接入至少一个摩擦组件和无级传动机构。这就是说，能够在第一状态下单独地经由无级传动机构引导转矩，并且在第二状态下能够经由至少一个摩擦组件引导转矩或转矩的主要份额，优选在第二状态下在没有经由无级传动机构的转矩传动的情况下或在经由无级传动机构的转矩传动小的情况下进行引导。
在下面的实例中示出混合式离合器的有效的接通方式。在此，第一输出轴抗转动地与所连接的换挡变速器的第一传动挡位连接。第二输出轴与所连接的换挡变速器的第二传动挡位连接。输入轴与驱动单元、例如电动机或内燃机的从动轴抗转动地连接。传动机构输出轴经由换挡变速器和混合式离合器与从动轴连接，使得其转速和转矩能够以调节传动比的方式传动。首先，例如处于静止的传动机构轴与旋转的且加载转矩的从动轴经由至少一个摩擦组件以滑动的方式、例如摩擦地置于期望的转速上(在例如行驶中的机动车中)。如果现在例如期望从第一传动挡位切换到第二传动挡位上(例如在机动车加速时)，那么将无级传动机构的输入端调节到第一输出轴的当前的转速上或者通过抗转动的连接调节，而第二输出轴的转速匹配于第二传动挡位的所需要的转速上。在第一传动挡位和第二传动挡位之间的换挡比为2的情况下，于是例如第二输出轴的转速仅为输入轴的转速的一半大。经由无级传动机构设定该转速减速比。于是，经由无级传动机构引导转矩并且分开至少一个摩擦组件，使得转矩现在经过第二输出轴。如果转矩传动现在又传递到第三传动挡位(与第一输出轴抗转动)上或第一传动挡位上，那么借助于无级传动机构将输入轴处的转速设定到对于第一或第三传动挡位的第一输出轴的期望的转速上。因此，至少一个摩擦组件在挡位之间切换时以(几乎为)零的相对速度连接，使得将磨损保持得极其小。优选地，相对速度小于100转每分钟[U/min]，尤其优选小于50转每分钟。
根据另一有利的实施方式，无级传动机构能够可松开地与输入轴和/或第二输出轴连接，其中在连接的状态下能够将转矩从输入轴传递到第二输出轴上。
在该有利的实施方式中，传动机构附加地具有无级传动机构的输入端和输入轴之间的分开点，经由所述分开点能够将无级传动机构从转矩流分开。由此，明显地提高转矩传递的效率。在有利的运行方式中，每当期望将转矩传递到第一输出轴上或借助于第一输出轴传递转矩时，借助于无级传动机构分开所述传递。
根据混合式离合器的另一有利的实施方式，无级传动机构借助于转速固定的离合器、尤其借助于爪式离合器或借助于弹性离合器能够与输入轴和/或第二输出轴连接。
在该有利的实施方式中，设有转速固定的连接机构，借助于所述连接能够将输入轴与第二输出轴连接。当将无级传动机构的传动比设定为1:1、即输入轴和第二输出轴之间的转速相同时，使用所述连接机构。因此，能够使用具有例如爪式离合器或(用于减震的)弹性离合器的可靠的且(几乎)无磨损的力矩传递的转速固定的连接机构。于是尤其优选的是：将无级传动机构从转矩流中取出。因此，明显地提高混合式离合器的效率。
根据混合式离合器的另一有利的实施方式，无级传动机构是所谓的无级的斜球式传动机构。
无级的斜球式传动机构具有两个侧轮，所述侧轮分别与输入端和输出端连接或能够连接。轴向地在侧轮之间的中央设有多个行星球，轴向在两侧各两个调节滚动体、通常为球在所述行星球上运行并且设置在相应的行星球和侧轮之间。调节滚动体保持在调节栅中并且借助于调节栅总是穿过相应的行星球和与侧轮的接触部位的中点设置在共同的轴、调节轴上。所述调节轴在此能够通过相应的行星球围绕平行于无级的斜球式传动机构的旋转轴线的轴线倾斜。由此，侧轮上的接触部位分别彼此相反地径向移位。因此，在调节栅的倾斜的姿态中进而在调节轴的倾斜的姿态中，这两个侧轮的转速和转矩传递的有效直径是不同的。中央地设有轴向设置的且可轴向移动的传动比调节器，所述传动比调节器接合到调节栅中并且引起调节栅的倾斜。如果调节栅水平地或平行于混合式离合器的旋转轴线定向，那么传动比为1:1并且调节栅倾斜，使得实现转速的增大和转矩的减小或者反之。因此，借助无级的斜球式传动机构能够改变大约1:1的传动比的设定，即可变小和变大，优选为0.5和2之间、尤其优选为0.66和1.33之间。无级的斜球式传动机构的优点是：该无级传动机构具有尤其小的结构空间需求并且几乎不大于简单的摩擦组件，或者其大小与由多个摩擦盘和片构成的摩擦组件类似。尤其优选的是，无级的斜球式传动机构与至少一个摩擦组件同心地轴向重叠地设置，使得混合式离合器的轴向的结构长度尤其短。
在此，另一优点为：通过侧轮的脱耦、即借助于侧轮的侧向的移动以简单的方式可以将无级的斜球式传动机构从转矩流中分开。因此，为了分开不必设有附加的(单独的)离合器元件。
根据混合式离合器的另一有利的实施方式，设有操作系统，借助于所述操作系统能够操作至少一个摩擦组件并且借助于所述操作系统在分开至少一个摩擦组件之后能够将输入轴与第二输出轴刚性地连接，并且借助于所述操作系统优选在输入轴与第二输出轴连接之后能够分开无级传动机构。
在该有利的实施方式中，在此提出的操作系统在至少一个摩擦组件松开之后，借助于转速固定的连接机构、例如爪式离合器能够与第二输出轴连接，其中为所述摩擦组件的压紧设有操作系统。这表示：在从第一输出轴到第二输出轴的传输时首先将转矩经由无级传动机构进行传递并且随后分开至少一个摩擦组件。在该中间状态下，操作系统既不将压紧力施加到至少一个摩擦组件上也不与第二输出轴转速处于转速固定的连接。现在，在无级传动机构上将传动比设定为1:1，使得输入轴和第二输出轴之间的转速差(技术上)为零。现在，首先将至少一个第一摩擦组件的操作系统与第二输出轴处于传递转矩的接触、即处于接合。因此，提高传输的效率，因为借助于转速固定的连接机构(几乎)无损耗地传输是可行的。
尤其优选的是：通过经由无级传动机构分开转矩流还进一步提高效率。尤其优选的是，通过经过延长的(轴向的)接入路径并且例如借助于适当的(轴向的)止挡件从传递中松开无级传动机构的连接(例如在无级的斜球式传动机构中借助于至少一个侧轮的轴向移动)的方式，能够同时借助所提出的操作系统执行所述分开。因此，以尤其有效的方式使用用于操作混合式离合器的部件并且降低构件的数量。当应当执行从第一输出轴到第二输出轴上的传递时，这种分开是尤其有利的。
根据混合式离合器的另一有利的实施方式，设有传动比调节器，借助于传动比调节器当达到传动比极限时能够分开无级传动机构。
在该优选的实施方式中，一旦达到传动比极限，无级传动机构就借助于在无级传动机构上设定传动比的传动比调节器分开。例如，在从第二输出轴(例如从第二传动挡位)传递到第一输出轴上(例如传递到第三传动挡位)上时，将无级传动机构的输入端的转速降低(或者相反地在传递到较低的传动挡位上时提高)直到达到输入轴的期望的转速，所述期望的转速是(用于第三传动挡位的)第一输出轴的所需要的转速所需要的。当期望分开过程时，刚好达到所需要的传动比。因此，在此，传动比调节器有利地构建为，使得传动比调节器与无级传动机构的至少一个分离系统、尤其优选地与无级的斜球式传动机构的侧轮形成(轴向的)传递力的接触，进而无级传动机构从力流中分开(或移动)。因此，不必设有用于这种接通方式的附加的元件进而能够以简单的方式进一步提高混合式离合器的效率。
尤其优选的是，根据上述描述的这种传动比调节器还有分开-操作系统用于至少一个摩擦组件以将无级传动机构从转矩流中分开。
根据本发明的另一方面，提出用于机动车的双变速器单元，其具有根据上述描述的混合式离合器，其中设有多个传动挡位，所述传动挡位分别能够被接入，其中优选将具有奇数编号的传动挡位与第一输出轴连接并且将具有偶数编号的传动挡位与第二输出轴连接。
双变速器单元的传动挡位根据其用于动力传动系的加速的换挡顺序编号。例如，在机动车中，第一传动挡位是用于例如0km/h[公里每小时]至最大20km/h的起动的传动挡位，并且第二传动挡位构建用于例如15km/h至最大40km/h的更快的行驶。此外，尤其优选的是，设有反向挡位，即倒挡，所述反向挡位优选同样与第一输出轴连接。在双变速器单元的该实施方式中，借助于至少一个摩擦组件能够由用户以常规的方式实施起动和向后行驶。因此，起动和向后行驶在此是唯一的能够在至少一个摩擦组件处出现(通常的)磨损的运行状态。在全部其他状态下，能够在(几乎)没有与输入侧的转速差的情况下执行从第一输出轴到第二输出轴的转矩传递的传动并且反之亦然。在其中能够将无级传动机构从转矩传递中分开的实施方式中，一旦借助于无级传动机构设定从第一输入轴到第二输出轴上的1:1的传动比，尤其低磨损的转矩传动是可行的。同时，借助这种双变速器单元对于双变速器单元的用户而言舒适度是极其高的，因为能够排除拉拔(Rupfen)或打滑。
根据本发明的另一方面，提出一种用于借助于根据上述说明的实施方式的混合式离合器以能变化的传动比低损耗地传递转矩的方法，其中至少实施如下步骤：
a.压紧至少一个摩擦组件进而将转矩从输入轴传递到第一输出轴上；
b.将输入轴的和第一输出轴的转速改变至期望的第一转速极限；
c.在无级传动机构处，设定在无级传动机构的输入端处的与输入轴的期望的第一转速极限同步的转速和第二转速之间的传动比，所述第二转速对应于在第二输出轴处接入的传动挡位；
d.一旦在无级传动机构处设定传动比并且能够经由无级传动机构和第二输出轴传递转矩，就松开至少一个摩擦组件，
e.将第二输出轴的第二转速改变到期望的第二转速极限上并且根据第三转速设定在无级传动机构处的传动比，所述第三转速对应于第一输出轴的接入的传动挡位，其中在达到期望的第二转速极限时压紧至少一个摩擦组件，
其中优选的是，每当能够经由至少一个压紧的摩擦组件传递转矩时，无级传动机构从转矩流中分开。
关于此点需要指出的是：该方法从步骤a.开始描述，例如起动机动车，但是同样能够在步骤b.或c.中开始并且能够以顺序(b.、)c.、d.、e.、(a.、)b.、c.等执行。在此，转速极限是上限或下限，对于所述上限或下限分别借助于换挡变速器期望不同的传动比。例如，应对驱动单元在输入轴处设定800转每分钟[U/min]直到4000转每分钟之间的转速。于是同样地，输出轴针对该转速设计。如果达到第一转速极限，即例如在从第一传动挡位切换到第二传动挡位中时达到上述4000转每分钟，那么现在与第二传动挡位连接的第二输出轴借助于无级传动机构调节到所需要的转速，而输入轴的转速保持在转速极限上并且在输入侧经由无级传动机构保持。因此现在，能够经由无级传动机构进行转矩传递。松开至少一个摩擦组件进而经由无级传动机构引导整个转矩传递。为了进一步加速，将在无级传动机构处的传动比减小至，使得输入轴具有用于经由至少一个摩擦组件传递转矩的转速，所述转速对于在输入轴和第一输出轴之间的转速差小时或不存在时借助于第三传动挡位进行传动是必需的。在方法的一个尤其优选的实施方式中，第一输出轴和输入轴之间的转速差在由无级传动机构传递给摩擦式离合器或相反时低于100转每分钟、优选低于50转每分钟。因此，在至少一个摩擦组件处不出现磨损并且在传输时避免拉拔。这尤其在干式构成的摩擦组件中是尤其有利的。
在一个尤其有利的实施方式中，每当借助于至少一个摩擦组件进行传输是可行的和期望的时，将无级传动机构从转矩流中分开。
按照根据上述描述的方法的另一有利的实施方式，第二输出轴在达到转速极限时借助于转速固定的离合器连接并且随后分开无级传动机构。
在该有利的实施方式中，提高混合式离合器的效率，其方式在于：在无级传动机构处(尽可能快地)设定1:1的传动比并且借助于转速固定的连接机构、例如爪式离合器，使得改变为，无级传动机构不再承担转矩传递而是转速固定的连接机构以几乎100％[百分比]的效率承担传递。于是，更有其优选的是，将到无级传动机构上的传递完全地分开，以便降低运行损耗。在此，尤其简单的实施方式借助无级的斜球式传动机构是可行的，其中至少一个侧轮侧向轴向地运动，使得经由调节滚动体进行传递不再是可行的。在此，能够参考混合式离合器的运行方式和有利的装置的上述描述。
根据本发明的另一方面，提出一种动力传动系，其具有带有从动轴的驱动单元和根据上述描述的实施方式的双变速器单元，其中从动轴能够借助于双变速器单元与消耗器能松开地连接，以传递转矩。
动力传动系构建用于：针对使用可松开地、即可接通和可切断地传递由驱动单元、例如能量变换机器、优选内燃机或电动机提供的且经由其从动轴输出的转矩。示例的使用是机动车的至少一个驱动轮和/或用于提供电能的发电机。为了将转矩有针对性地和/或借助于换挡变速器以不同的传动比传递或者将传递分开，上述混合式离合器的应用是尤其有利的，因为(高的)转矩能够舒适地且低磨损地传递并且同时至少一个摩擦组件处的磨损是小的。相反地，将例如由驱动轮引入的、随后驱动单元形成的惯性能量的吸收借助于混合式离合器借助相应构建的动力传动系能够转换为发电机上以用于回收、即制动能量的电存储。此外，在一个优选的实施方式中设有多个驱动单元，所述驱动单元借助于混合式离合器能够串联或并联地或者彼此脱耦地运行，或者其转矩能够分别可松开地供使用。实例是由电动机和内燃机、但是还有其中能够接入各个缸(缸组)的多缸发动机构成的混合动力传动系。
根据本发明的另一方面，提出一种机动车，所述机动车具有至少一个驱动轮，所述驱动轮能够借助于根据上面描述的动力传动系来驱动。
通常的机动车如今具有前置动力传动系进而优选将驱动单元、例如内燃机或电动机设置在驾驶室之前并且横向于主行驶方向。在这种设置中，结构空间正是尤其小的进而尤其有利的是：应用结构尺寸小的摩擦离合器。类似地，摩擦离合器设计设计为在发动机驱动的双轮车中使用，对于所述双轮车而言在结构空间保持相同的情况下需要明显提高的功率。
在根据欧洲分类的小型车等级的客车中这种问题变得严重。小型车等级的客车中应用的设备相对于较大的车辆等级的客车没有明显缩小。因此，在小型车中可用的结构空间明显更小。上述动力传动系具有带有根据上面描述的结构尺寸尤其小的混合式离合器的双变速器单元。同时，对于驾驶员而言舒适度高并且磨损进而维护脆弱性降低。
客车根据例如大小、价格、重量和功率来分配车辆等级，其中该定义经受根据市场要求的持续的变化。在美国市场中，小型车或最小型车等级的车辆根据欧洲分类属于微型车等级并且在英国市场中其对应于超级迷你等级或城市车等级。最小型车辆等级的实例是：大众的up！或者雷诺的Twingo。小型车等级的实例是阿尔法罗密欧的Mito、大众的Polo、福特的Fiesta或雷诺的Clio。
附图说明
下面，在相关的技术背景下参考示出优选设计方案的附图详细地阐述上面描述的发明。本发明不以任何方式限制于纯示意的附图，其中要注意的是：附图不是符合比例的且不适合于限定大小比例。在其中示出：
图1示出具有双变速器单元的动力传动系；
图2示出混合式离合器的第一实施方式；
图3示出混合式离合器的第二实施方式；
图4示出混合式离合器的第三实施方式；
图5示出在从第一传动挡位切换到第二传动挡位时的传动关系的实例；
图6示出在从第二传动挡位切换到第三传动挡位时的传动关系的实例；
图7示出嵌套的混合式离合器；和
图8示出机动车中的动力传动系。
具体实施方式
在图1中示意地示出动力传动系22，其中在此作为具有所表明的曲轴的内燃机器的驱动单元23的从动轴24与混合式离合器1的输入轴4连接。混合式离合器1在此具有第一输出轴5和第二输出轴6，所述第二输出轴与具有七个换挡挡位的双变速器单元2耦联并且此外与在此纯示意示出的消耗器25连接。从从动轴24传递到输入轴4上的转矩经由至少一个摩擦组件7经由第一输出轴5能够传递到第一传动挡位16、第三传动挡位18、第五传动挡位20或倒挡37(转动方向反转)上。此外，由输入轴4能够将转矩经由无级传动机构10传递到第二输出轴6上，所述第二输出轴借助于第二传动挡位17、第四传动挡位19或第六传动挡位21能够与消耗器25连接。在转速恒定的情况下将输入轴4与第二输出轴6连接分别所需的转速在此能够借助于无级传动机构10调整。对此参考图5和图6的描述。
在图2中示出具有摩擦组件7的混合式离合器1的第一实施方式。摩擦组件7在此例如由压板8、摩擦盘9和配对板32组成，其中摩擦组件7的这些元件借助于操作系统14能够彼此压紧以摩擦配合地传递转矩，使得转矩能够从输入轴4传递到第一输出轴5上。此外，能够借助于无级传动机构10将转矩从输入轴4传递到第二输出轴6上。无级传动机构10在此构成为无级的斜球式传动机构(Neigekugelgetriebe)并且由第一侧轮12和第二侧轮13组成，所述第一侧轮和第二侧轮在此以纯示意示出的方式与行星球33接触。所需要的调节滚动体在该视图中可忽略，但是经由可倾斜的调节栅34表明。无级传动机构10的传动比借助于调节栅34的倾斜姿态来设定，其中调节栅34的姿态能够经由传动比调节器15设定，所述传动比调节器能够轴向地移动。
在图3中示出混合式离合器1的与图2中类似的配置，其中在此无级传动机构10能够从转矩变化中分开。这经由转速固定的连接机构11实现，所述转速固定的连接机构在此与操作系统14一件式地构成。在调节栅34的示意示出的姿态中设定1:1的传动比，使得输入轴4和第二输出轴6之间的转速差(技术上)为零。因此，转速固定的连接机构11、例如爪式离合器与第二输出轴6形成接合。附加地，在此在下面经由第一分离器35(所述第一分离器同样在此设置在用于摩擦组件7的操作系统14上)被推靠于无级传动机构10的第一侧轮12，使得无级传动机构10从转矩流中分开。
在图4中示出与图2中类似的配置，其中在此同样如在图3中那样能够将无级传动机构10从转矩流中分开，更确切地说在压紧摩擦组件7的状态下。在此，在从输入轴4起观察的最大传动比的情况下，借助于无级传动机构10将传动比调节器15借助于第二分离器36与第二侧轮13轴向地形成传递力的接触，使得第一侧轮12从与行星球33的接触中松开。优选地，图4中的实施方式能够与图3中的实施方式组合；即在图3中，无级传动机构10当在第二输出轴6上进行移动时被越过，而在图4中，无级传动机构10当在第一输出轴5上进行移动时被越过。
在图5中示出从第一传动挡位16到第二传动挡位17上的切换的图表，即根据图1中的配置从(较缓慢旋转的)摩擦组件7传递到(在输出端侧较快旋转的)无级传动机构10上。下面，在部件的命名方面总是参考图1。在最上方的图表中，示出关于时间轴线41的速度轴线38，在直接位于其下的(中间的)图表中示出关于相同的时间轴线41的转矩轴线39，并且在图5的最下方的图表中示出关于相同的时间轴线41的无级传动机构10的传动比轴线40。在此首先关于时间变化示出具有借助于第一传动挡位16的传动比(在此被加速)的正常的行驶状态49，随后示出无级传动机构10的第一转速调整50，随后示出到第二传动挡位17的切换51，紧随其后示出从第一输出轴5到第二输出轴6的转矩传输52并且示出无级传动机构10再到具有借助于第二变速挡位17实现的传动比的正常的行驶状态49的第二转速调整53(在此被进一步加速)。在最上方的图表中，借助实线示出驱动单元23、摩擦组件7和第一侧轮12的速度曲线42。此外，借助长虚线示出第一输出轴5的速度43的变化，并且借助短虚线示出第二侧轮13的速度44的变化。在此，速度43和速度44之间的传动比系数例如为二。在图5的最下方的图表中示出无级传动机构10中的传动比的变化，其中在此由于将摩擦组件7从较低的传动挡位(在此例如第一传动挡位16)换挡到较高的传动挡位(在此例如第二传动挡位17)中的无级传动机构10上需要用于放大的传动比48，并由此需要1:1以上的传动比、在此为2:1的传动比。由此，中间的图表中示出双变速器单元所预期的转矩传输：驱动单元23的输出的转矩45保持恒定并且摩擦组件7的转矩46以经由无级传动机构10提高的转矩47那样的程度下降。
在图6中借助于具有相同的顺序、名称和图示的相同图表来示出相同的关系，其用于从例如第二传动挡位17到第三传动挡位18的切换、即从(输出端侧的较快旋转的)无级传动机构10到(较慢旋转的)摩擦组件7上的传输。在此，现在为了传输在无级传动机构10中降低传动比48，即设定在此为1:2的减速比，使得转速相应地彼此匹配。在此也如在图5中的中间的图表中示出那样达到连续的转矩输出。
在图7中示意地示出混合式离合器1的嵌套的配置，其中在此径向内置地设置有摩擦组件7，所述摩擦组件具有压板8和多个摩擦盘9(片组，在此未详细示出)和配对板32和多个中间板31(在此未详细示出)，所述中间板为了转矩传递能够经由操作系统14彼此压紧。径向在外部且轴向重叠地再次以示意示出的无级的斜球式传动机构配置的方式示出无级传动机构10。固定地与输入轴4连接的第一侧轮12和固定地与第二输出轴6连接的第二侧轮13经由行星球33和借助于调节栅34以传动比可调的方式彼此连接。传动比调节器15借助于轴向的移动来设定调节栅34的倾斜姿态进而设定无级传动机构10的传动比。
在图8中示意地示出动力传动系22，其包括驱动单元23、在此作为内燃机示出、从动轴24、双变速器单元2和混合式离合器1和以传递转矩的方式连接的左侧的驱动轮26和右侧的驱动轮27。动力传动系22设置在机动车3中，其中驱动单元23与其发动机轴线30横向于纵轴线29设置在驾驶室28之前。
借助在此提出的混合式离合器，连续的转矩传递是可行的，其中同时将消耗保持得小并且实现极其高的舒适度并且还强烈地降低摩擦损耗。
附图标记列表
1 混合式离合器
2 双变速器单元
3 机动车
4 输入轴
5 第一输出轴
6 第二输出轴
7 摩擦组件
8 压板
9 摩擦盘
10 无级传动机构
11 转速固定的连接机构
12 第一侧轮
13 第二侧轮
14 操作系统
15 传动比调节器
16 第一传动挡位
17 第二传动挡位
18 第三传动挡位
19 第四传动挡位
20 第五传动挡位
21 第六传动挡位
22 动力传动系
23 驱动单元
24 从动轴
25 消耗器
26 左侧的驱动轮
27 右侧的驱动轮
28 驾驶舱
29 纵轴线
30 发动机轴线
31 中间板
32 配对板
33 行星球
34 调节栅
35 第一分离器
36 第二分离器
37 倒挡
38 速度轴线
39 转矩轴线
40 无级传动机构的传动比轴线
41 时间轴线
42 驱动单元、摩擦组件和第一侧轮的速度
43 第一输出轴的速度
44 第二侧轮的速度
45 驱动单元的转矩
46 摩擦组件的转矩
47 无级传动机构的转矩
48 无级传动机构的传动比
49 正常的行驶状态
50 第一转速调整
51 到第二传动挡位的切换
52 转矩传输
53 第二转速调整。

Claims (14)

1.一种用于机动车(3)的双变速器单元(2)的混合式离合器(1)，所述混合式离合器至少具有如下部件：
-输入轴(4)；
-第一输出轴(5)；
-第二输出轴(6)；
-具有至少一个压板(8)和至少一个相对应的摩擦盘(9)的至少一个摩擦组件(7)，在压紧的状态下经由所述摩擦组件能够将转矩从所述输入轴(4)传递到所述第一输出轴(5)上；和
-无级传动机构(10)，经由所述无级传动机构能够将转矩从所述输入轴(4)传递到所述第二输出轴(6)上，
其中至少一个所述摩擦组件(7)和至少一个所述无级传动机构(10)并联，
其中设有传动比调节器(15)，当达到传动比极限时，借助于所述传动比调节器能够分开所述无级传动机构(10)。
2.根据权利要求1所述的混合式离合器(1)，其中所述无级传动机构(10)能够可松开地与所述输入轴(4)和/或第二输出轴(6)连接，其中在连接的状态下能够将转矩从所述输入轴(4)传递到所述第二输出轴(6)上。
3.根据权利要求1或2所述的混合式离合器(1)，其中所述无级传动机构(10)借助于转速固定的离合器(11)能够与所述输入轴(4)和/或第二输出轴(6)连接。
4.根据权利要求3所述的混合式离合器(1)，其中所述转速固定的离合器(11)是爪式离合器或弹性离合器。
5.根据权利要求1或2所述的混合式离合器(1)，其中所述无级传动机构(10)是无级的斜球式传动机构。
6.根据权利要求5所述的混合式离合器(1)，其中所述无级的斜球式传动机构能够通过侧轮(12，13)的脱耦来松开。
7.根据权利要求5所述的混合式离合器(1)，其中所述无级的斜球式传动机构与至少一个摩擦组件(7)同心地轴向重叠地设置。
8.根据权利要求1或2所述的混合式离合器(1)，其中设有操作系统(14)，借助于所述操作系统能够操作至少一个所述摩擦组件(7)并且借助于所述操作系统能够在分开至少一个所述摩擦组件(7)之后将所述输入轴(4)与所述第二输出轴(6)刚性地连接，并且借助于所述操作系统在所述输入轴(4)与所述第二输出轴(6)连接之后能够分开所述无级传动机构(10)。
9.一种用于机动车(3)的双变速器单元(2)，所述双变速器单元具有根据权利要求1至8中任一项所述的混合式离合器(1)，其中设有多个传动挡位(16，17，18，19，20，21，37)，所述传动挡位分别能够被接入。
10.根据权利要求9所述的双变速器单元，其中将具有奇数编号的传动挡位(16，18，20)与所述第一输出轴(5)连接并且将具有偶数编号的传动挡位(17，19，21)与所述第二输出轴(6)连接。
11.一种用于借助于根据权利要求1至8中任一项所述的混合式离合器(1)以能改变的传动比低损耗地传递转矩的方法，其中至少实施如下步骤：
a.压紧至少一个所述摩擦组件(7)进而将转矩从所述输入轴(4)传递到所述第一输出轴(5)上；
b.将所述输入轴(4)和所述第一输出轴(5)的转速改变至期望的第一转速极限；
c.在所述无级传动机构(10)处，设定在所述无级传动机构(10)的输入端处的与所述输入轴(4)的期望的所述第一转速极限同步的转速和第二转速之间的传动比，所述第二转速对应于在所述第二输出轴(6)处接入的传动挡位；
d.一旦设定在所述无级传动机构(10)处的传动比并且能够经由所述无级传动机构(10)和所述第二输出轴(6)传递转矩，就松开至少一个所述摩擦组件(7)，
e.将所述第二输出轴(6)的第二转速改变到期望的第二转速极限上，并且将在所述无级传动机构(10)处的传动比设定到第三转速，所述第三转速对应于所述第一输出轴(5)的接入的传动挡位，其中在达到期望的所述第二转速极限时压紧至少一个所述摩擦组件(7)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中每当能够经由至少一个压紧的所述摩擦组件(7)传递转矩时，所述无级传动机构(10)从转矩流中分开。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中在达到转速极限时借助于转速固定的离合器(11)连接所述第二输出轴(6)，并且随后分开所述无级传动机构(10)。
14.一种动力传动系(22)，其具有带有从动轴(24)的驱动单元(23)和根据权利要求9或10所述的双变速器单元(2)，其中所述从动轴(24)能够借助于所述双变速器单元(2)与消耗器(25，26，27)能松开地连接，以传递转矩。
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