CN108223786A - 换档辊以及换档方法 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车自动变速器的换档辊，该换档辊具有围绕旋转轴线能够旋转的换档辊体，在该换档辊体上形成至少一个第一换档型面，该第一换档型面在换档辊体的圆周区段上延伸并且在该第一换档型面上能够接合第一同步件，该第一同步件对应于汽车变速器的第一换档离合器板叠，其中该第一换档型面具有第一档位区段和第二档位区段，该第一档位区段对应于第一换档离合器板叠的第一换档离合器位置，该第二档位区段与第一档位区段以第一圆周间距间隔开并且对应于第一换档离合器板叠的第二换档离合器位置。该第一换档型面具有第三档位区段，该第三档位区段对应于第一换档离合器板叠的第一换档离合器位置并且在圆周方向上的布置方式使得将第二档位区段布置在第一档位区段和第三档位区段之间。

Description

换档辊以及换档方法

技术领域

本发明涉及用于车辆自动变速器的换档辊，该换档辊具有围绕旋转轴线可旋转的换档辊体，在该换档辊体上形成至少一个第一换档型面，该第一换档型面在换档辊体的圆周区段上延伸并且在其上能够接合第一同步件，该第一同步件对应于汽车变速器的第一换档离合器板叠，其中该第一换档型面具有第一档位区段和第二档位区段，该第一档位区段对应于第一换档离合器板叠的第一换档离合器位置，该第二档位区段与第一档位区段以第一圆周间距间隔开并且对应于第一换档离合器板叠的第二换档离合器位置。

此外，本发明还涉及用于实施汽车变速器中的至少一个换档的方法，该汽车变速器具有换档辊，尤其是上述类型的换档辊，该方法具有从初始状态出发的以下步骤，在所述初始状态下在汽车变速器中移入高档位，其中将换档辊在第一旋转方向旋转以移出高档位并且其中随后移入一低档位，该低档位与所述高档位相差大于两个档位差。

背景技术

通过换档辊换档的汽车变速器尤其为中间轴结构形式的自动变速器，尤其是具有驱动马达和变速器之间的单个分离离合器的自动换档变速器，以及具有两个平行功率传递线路的所谓双离合器变速器。在此，功率传递线路中的每一个都包含一个分离离合器和一个部分变速器。所述一个部分变速器对应于偶数档位，另一部分变速器对应于奇数档位。通过两个分离离合器的交叉操纵，可以在没有牵引力中断的情况下进行档位变换。

在这种汽车变速器中，相邻的档位彼此相距一个档位差，例如档位3和4或者档位6和7。

在通过换挡辊换档的双离合器变速器的情况下，优选的是为每个部分变速器分配一个专属的换挡辊。在这种情况下，两个部分变速器的档位可以彼此独立地移入和移出。由此可以在功率传递过程中通过一个部分变速器在另一部分变速器中预选接续档位，这通过将该档位通过所属的换档辊切换到该另一(惰态)部分变速器而实现。

在由文献DE 10 2004 058 475 B4已知的一种双离合器变速器的情况下，换档装置对于两个部分变速器具有两个换档辊，其中一个换挡辊对应于档位R、1、2、6，其中另一个换挡辊对应于档位3、4、5。在这里，每个换挡辊分别具有两个换档型面，其中所述换挡型面分别对应于两个部分变速器中的一个。为了能够同时移入对应于同一换挡辊的两个档位，档位区段或者档位圆周区段由换档辊的两个控制曲线在重叠圆周区段中部分重叠地形成。

文献DE 10 2004 058 475 B4还涉及换档辊换档装置的基本问题。一个主要问题是经常不能直接自由互选档位，从而不能最佳地实现或者满足每个驾驶员需求。对于所谓的多重降档尤其是这样，例如驾驶员需要用来引入超车过程等，例如换档5-2、6-3、7-3等。在这里，在现有技术的很多解决方案中都分别需要在换档辊的旋转过程中临时移入位于其间的档位。这一方面耗费时间，另外还对相应的同步增加负担。

在文献DE 10 2004 058 475 B4的换挡辊中，将其中的档位在控制曲线上分布成使得可以实施至少一个直接多重换档。

例如，将档位6和2在换档型面中直接彼此相邻地布置，并且其间没有中间档位通过同一换挡辊移入。

文献DE 10 2004 058 475 B4还提出为了倒档的换档或者跳档，配置具有道岔的控制曲线。道岔的控制可以通过辅助能源、优选通过弹簧力进行。或者，可以通过另一换挡辊进行道岔的主动控制，例如通过第一档的档位置的耦合。

发明内容

在以上背景下，本发明的目的是提供一种改进的换档辊以及用于在使用换档辊的情况下实施汽车变速器中的至少一个换档的改进方法，其中尤其可以将多重降档过程中的换档时间优化。

以上目的通过一种用于汽车自动变速器的换档辊实现，该换档辊具有围绕旋转轴线可旋转的换档辊体，在该换档辊体上形成至少一个第一换档型面，该第一换档型面在换档辊体的圆周区段上延伸并且在其上能够接合第一同步件，该第一同步件对应于汽车变速器的第一换档离合器板叠，其中该第一换档型面具有第一档位区段和第二档位区段，该第一档位区段对应于第一换档离合器板叠的第一换档离合器位置，该第二档位区段与第一档位区段以第一圆周间距间隔开并且对应于第一换档离合器板叠的第二换档离合器位置，其中该第一换档型面具有第三档位区段，该第三档位区段对应于第一换档离合器板叠的第一换档离合器位置并且在圆周方向上的布置方式使得将第二档位区段布置在第一档位区段和第三档位区段之间。

此外，以上目的还通过用于实施汽车变速器中的至少一个换档的方法实现，该汽车变速器具有换档辊，尤其是根据本发明类型的换档辊，该方法具有从初始状态出发的以下步骤，在所述初始状态下已移入汽车变速器中的高档位：

-将换档辊在第一旋转方向旋转以移出高档位；

-将换档辊在第一旋转方向进一步旋转，直到移入一低档位，该低档位与所述高档位相差大于两个档位差；

其中将换挡辊形成为使得在高档位的移出和低档位的移入之间不移入中间档位。

在根据本发明的换挡辊的情况下，第一档位区段和第三档位区段均对应于第一换档离合器板叠的第一换档离合器位置并因此对应于汽车变速器的相同档位。

通过该措施，可以从处于与第二档位区段对应的档位的位置通过换挡辊的旋转直接选出第三档位区段。

在这里，第二档位区段优选对应于一高档位。第一和第三档位区段优选对应于一低档位，该低档位与所述高档位相差大于两个档位差。

换言之，采用根据本发明的方法可以通过从第二档位区段直接选择第三档位区段而直接进行多重降档。

优选地，所述换档辊针对双离合器变速器形成并优选完全对应于偶数前进档位或者完全对应于奇数前进档位。此外优选的是第一换档型面在其上延伸的圆周区段小于360°。由此可以将一同步件行进到抵靠换档型面的末端，或者将换档辊本身行进到通过固定于换挡辊的挡块抵靠固定于壳体的挡块，从而例如校准或者参照换挡辊。

特别优选的是所述第一换档离合器位置对应于例如档位7或8的高档位，并且第一换档离合器板叠的第二换档离合器位置对应于汽车的低档位，所述低档位处于相同的部分变速器中。此外优选的是该低档位在这种情况下与该高档位间隔四个档位差，例如对应于档位4或者档位3。在这种情况下可以通过将换挡辊从第二档位区段旋转到第三档位区段而以短的换档时间和短的变速器反应时间实现四重降档。

这一方面具有对于驾驶员而言产生更好的可驾驶性的优点。而另一方面也可以将驾驶策略设计成通常在高档位驾驶，因为在任何时候都可以快速调成低档位。总体而言，在同时实现成本效率和高的操作可靠性的情况下提高了功能。

此外，可以避免不必要的档位移入并避免与此相伴的同步操纵。

此外，可以避免长的离合器空转时间并因此避免不必要的部件负荷。在同时提高功能性的情况下提高了操作可靠性。

在根据本发明的换档辊的情况下，特别有利的是第三档位区段与第二档位区段间隔第二圆周间距，所述第二圆周间距小于第一圆周间距。

在该实施方案的情况下，可以进一步降低换档时间。

还有利的是在换档辊体上形成至少一个第二换档型面，所述第二换档型面在一圆周区段上延伸并且在其上能够接合第二同步件，该第二同步件对应于汽车变速器的第二换档离合器板叠，其中该第二换档型面具有第四档位区段，该第四档位区段对应于第二换档离合器板叠的第一换档离合器位置。

第二换档型面在其上延伸的圆周区段优选与第一换档型面在其上延伸的圆周区段相同。

第一和第二换档离合器板叠优选分别完全对应于偶数档位或者完全对应于奇数档位。

在这里特别有利的是，所述第四档位区段在圆周方向上布置在第一档位区段和第二档位区段之间，或者所述第四档位区段在圆周方向上布置在第二档位区段和第三档位区段之间。

在一种可选方案中，所述第四档位区段例如对应于一中等档位，例如档位6或者档位5，其中为第一档位区段分配一低档位，例如档位4或者档位3，并且其中为第二档位区段对应一高档位，例如档位8或者档位7。在第二种可选方案中，为第四档位区段尤其对应一高档位，例如档位7，其中为第二档位区段分配一中等档位，例如档位5，并且其中为第三档位区段对应一低档位，例如档位3。

在另一种优选实施方案中，第二换档离合器在与第三档位区段对应的圆周位置具有一中性区段。

此外优选的是，在第四档位区段和对应于第三档位区段的圆周位置之间形成一贯通的中性区段。

此外，总体上有利的是在换档辊体上在第二档位区段的区域中和/或在第四档位区段的区域中布置一换档型面道岔，所述换档型面道岔形成为使得所属的同步件在第一旋转方向上在到达第二档位区段或者第四档位区段时强制性地被移位到第二档位区段或者第四档位区段中，其中所属的同步件在相反的第二旋转方向上在到达第二档位区段或者第四档位区段时在第二档位区段或者第四档位区段上绕过。

通过该措施，可以在多重降档后接着再进行单重升档，而不必在此期间进行多重升档。

换言之，第二档位区段可以例如对应于在第一旋转方向下移入的一高档位。从第二档位区段出发，可以接着移入第三档位区段，以实施多重降档。从第三档位区段出发，可以然后将同步件在第二档位区段上绕过，而不必再次进入高档位，从而能够接着进行单重升档，例如升入中等档位。

这对于所述高档位通过第四档位区段形成的情况也成立，确切地说是在第二换档型面上。

所述换档型面道岔可以是一被动道岔，它例如预偏置于一道岔位置，在该位置在第一旋转方向情况下移入各自的档位。在第二旋转方向上，如此预偏置的道岔可以通过同步件克服弹簧偏置力移位到第二道岔位置，由此可以实现在第二或者第四档位区段上的绕过。

然而惰性道岔可以是不可靠的并且有噪声，从而在可能的情况下缺乏操作可靠性和/或出现NVH问题。

根据与权利要求1的前序部分结合构成本发明的另一种优选实施方案，在换档辊体上在一档位区段的区域中布置一换档型面道岔，该换档型面道岔通过整合于换档辊中的道岔传动器在第一道岔位置和第二道岔位置之间可移位。

在该实施方案中，将换档型面道岔形成为“主动”的，即通过道岔传动器移位。它还整合于换档辊中，使得在低成本的情况下产生紧凑的结构形式。

在该实施方案中，换档型面道岔优选不由同步件操纵。尤其是，该操纵在一个方向上通过道岔传动器进行，所述道岔传动器为此目的可以形成为单向的。然而优选的是该道岔传动器将换档型面道岔主动地既从第一道岔位置移位到第二道岔位置，也从第二道岔位置移位到第一道岔位置。

通过该措施，可以将换档型面道岔形成为使得同步件在换挡辊的旋转过程中不抵靠于道岔元件。这可以导致可避免被动道岔情况下的噪声问题。

特别优选的是道岔传动器具有旋转-平移转换器，该转换器将换档辊和壳体之间的相对旋转转换成道岔元件的移动，该道岔元件突入换档型面中并且在换挡辊上在第一道岔位置和第二道岔位置之间可移位地支承，尤其是在换档型面的横切方向上，尤其是在轴向上。

通过所述旋转-平移转换器，可以将换挡辊的旋转运动转换成与换档型面横切进行的线性运动。以这种方式，可以在第一道岔位置保证在到达一档位区段时移入所述的档位。在第二道岔位置可以将同步件在档位区段上绕过，从而不移入对应的档位。

根据另一种优选实施方案，旋转-平移转换器具有一传动辊，所述传动辊与换档辊轴固定地、尤其是同轴地连接，换档辊可旋转地支承于所述换档辊轴上，其中传动辊具有一道岔型面，与道岔元件耦合的耦合元件接入所述道岔型面中。

传动辊在一定程度上形成用于操纵道岔元件的内换档辊或者“小”换档辊。

此外还有利的是传动辊在径向上布置于换档型面内，尤其是在轴向上与其对齐。

此外还有利的是旋转-平移转换器具有一道岔型面，所述道岔型面具有用于引入第一道岔位置的第一道岔侧面并具有用于引入第二道岔位置的第二道岔侧面，其中第一道岔侧面和第二道岔侧面在圆周方向上彼此间隔地布置。

由此实现了在一个旋转方向上只有当同步件已在所属的档位区段上绕过后才进行道岔元件向第一道岔位置的转移。另一方面，可以实现道岔元件在另一旋转方向上保留在第一道岔位置，以将同步件强制性地引入档位区段中，其中在又从所述档位移出后才进行通过第二道岔侧面向第二道岔位置的转移。

优选地，道岔型面与道岔侧面邻接地具有分别基本上在圆周方向上取向的邻接型面区段，当同步件处于不同于所属档位区段的相对位置时将耦合元件强制引入所述邻接型面区段中。

在根据本发明的方法中，有利的是通过将换档辊从初始状态在第二旋转方向上旋转，可通过换挡辊移入中间档位。

在该实施方案中，优选的是所述中间档位对应于一中等档位，该中等档位优选与高档位间隔两个档位差并且与低档位间隔两个档位差。例如，高档位为档位8或7，低档位为档位4或3，并且中间档位优选为档位6或5。

根据另一种优选实施方案，通过将换挡辊从已移入中间档位的状态在第一旋转方向上旋转而移入高档位。

这种旋转相当于一个部分变速器内的正常升档过程，如果例如将另一部分变速器中的功率传递到一个位于高档位和中间档位之间的档位上。

此外，总体上有利的是将换档辊形成为使得在换档辊在第二旋转方向上从已移入低档位的状态旋转的情况下移入中间档位，而不在其间移入高档位。

在该实施方案的情况下，优选为换挡辊设置换档型面道岔，它负责使不必为了从低档位出发升档到中间档位而移入高档位。

应当理解，上述的以及下面还将解释的特征不仅可以按各个所给的组合、而且还可按其它组合或者单独地使用，而不偏离本发明的范围。

附图说明

本发明的实施例呈现于图中，并且在下面的说明中更详细地阐述。其中：

图1示出一种汽车驱动线路的示意图，该示意图具有部分变速器的换档辊的示意性展开图；

图2示出图1的驱动线路的另一部分变速器的换档辊的示意性展开图；

图3示出一种换档辊的与图1类似的示意性展开图，其中在档位区段上形成换档型面道岔；

图4示出第二种换档辊的与图2类似的示意性展开图，其中在档位区段上形成换档型面道岔；

图5示出换档辊的另一种实施方案的示意性展开图，其中在档位区段上形成主动换档型面道岔；

图6示出移入所属档位区段上的档位的过程中的来自图5的片段；

图7示出达到所移入的档位时的与图6类似的视图，其中在道岔传动器中到达第二道岔侧面；

图8示出一种状态，其中换档型面道岔基于第二道岔侧面而主动在第二道岔位置的方向上移位；

图9示出一种状态，其中到达第二道岔位置；

图10示出一种状态，其中换档型面道岔停留在第二道岔位置并且移入一低档位；

图11示出一种状态，其中将换档辊从图10中所示的位置在相反方向上旋转，其中同步件在档位区段上绕过，因为换档型面道岔处于第二道岔位置；

图12示出一种状态，其中耦合元件到达第一道岔侧面；

图13示出一种视图，其中基于第一道岔侧面将换档型面道岔移回第一道岔位置；

图14示出一种状态，其中换档型面道岔已移回第一道岔位置并且其中已移入中间档位；

图15示出换档辊的立体视图，所述换档辊具有两个换档型面和一个主动换档道岔；

图16示出通过图15的换档辊的纵剖面图；

图17示出通过图15的换档辊的横剖面图；

图18示出用于换档型面道岔的传动辊的斜前方视图；

图19示出图18的传动辊的斜后方立体图。

具体实施方式

图1示意性地示出用于汽车、尤其是乘用车的驱动线路10。

驱动线路10具有驱动马达12，所述驱动马达可以形成为例如内燃机马达或者混合驱动器。此外，驱动线路10包含离合器构造，该离合器构造在此形成为双离合器构造14。驱动线路10还具有一圆柱齿轮结构形式的中间轴变速器，该中间轴变速器具有多个前进档位和通常至少一个倒档。在这里，将所述变速器划分成第一部分变速器16和第二部分变速器18，其中第一部分变速器16对应于奇数前进档位和倒档，并且其中第二部分变速器18对应于偶数前进档位。

部分变速器16、18分别通过双离合器构造14的一个离合器与驱动马达12连接。部分变速器16、18的输出端与差速器20的输入元件连接，通过该输入元件可将驱动功率在受驱动的车轮22L、22R上分配。

第一部分变速器16具有第一换挡辊24，并且第二部分变速器18具有第二换档辊26。

图1还示意性地示出第二换档辊26的展开图。

第二换档辊26对应于第二部分变速器18的两个换档离合器板叠A、C(同步A、同步C)。

这些离合器板叠以及所有下面所称的换档离合器板叠分别具有一个或者两个换档离合器，并如现有技术中已知那样可通过操纵元件例如换档套筒进行操纵。因此为每个换档离合器板叠配设一个或者两个空转轮，其中所述一个或多个换档离合器用于将所对应的空转轮与轴连接，空转轮在所述轴上可旋转地支承。每个换档离合器板叠具有一中性位置N以及一个或者两个换档离合器位置。

换档离合器板叠A(同步A)对应于前进档位2和6。在这里，向换档离合器板叠A在第二换挡辊26上配设一换档型面28。换档型面28沿着与换档离合器板叠A的中性位置对应的中性线N延伸并在此具有两个档位区段G2和G6。档位区段G2处于第二换挡辊26的展开图的末端，例如大致在0°处，并且对应于换档离合器板叠A的第二换档离合器位置A2。档位区段G6对应于前进档位6并且还分派于换档离合器板叠A的换档离合器位置A1。档位区段G6处于第二换挡辊26的展开图的例如大致150°至160°处。

此外，在轴向上除了换档型面28以外还在第二换挡辊26上形成另一换档型面30，其中该另一换档型面30对应于前进档位4和8。该另一换档型面30沿着中性线N取向并具有档位区段G4，该档位区段对应于换档离合器板叠C的换档离合器位置C1。档位区段G4处于例如大致80°处。此外，换档型面30还包含档位区段G8，该档位区段对应于换档离合器板叠C的第二换档离合器位置C2并且处于例如大致250°处。

在换档型面28中引导同步件34，所述同步件形成为例如滑块等，所述滑块可以在径向俯视图上大致形成为菱形。同步件34在第二部分变速器18的轴向上与换档离合器板叠A的换档套筒刚性耦合。相应的同步件36与换档离合器板叠C的换档套筒在轴向上耦合并接合于另一换档型面30中。

换档型面28、30在例如大致330°的圆周区段32上延伸，其中圆周区段32优选小于360°。因此换档型面28、30在圆周方向上分别设有两个末端，在所述两个末端上可以通过将同步件行进到抵靠挡块来分别将换档辊校准或者参照。

档位区段G4在此形成第一档位区段，并且档位区段G8在此形成第二档位区段，其中第一和第二档位区段以第一圆周间距38彼此间隔开。在圆周方向上看，换档型面28的档位区段G6(＝第四档位区段)处于档位区段G4和G8之间。

对于从前进档位8到档位4的多重降档，通常需要将第二换档辊26旋转成首先通过档位区段G6移入档位6，随后才通过档位区段G4移入档位4。

然而，换档型面30在此包含另一(第三)档位区段G4’，该档位区段同样对应于换档离合器板叠C的换档离合器位置C1，并因此同样对应于档位4。

第三档位区段G4’处于例如大致330°。第二档位区段G8在圆周方向上看布置在第一档位区段G4和第三档位区段G4’之间。

第二档位区段G8相对于第三档位区段G4’以第二圆周间距40间隔开，所述第二圆周间距小于第一圆周间距38。此外，在圆周间距40内在另一换档型面上即换档型面28上设置一中性区段。尤其是在第二档位区段G8和第三档位区段G4’之间的圆周间距40内在另一换档型面28上不存在档位区段。

因此可以通过将第二换档辊26旋转成使得在换档型面30中引导的同步件36从档位区段G8转移到档位区段G4’而进行从档位8的多重降档。因此可以通过将换档辊仅仅旋转圆周间距40而在短时间内进行四个档位差的多种降档，其中这同时带来前进档位8的移出和前进档位4的移入。

图2示出第一换挡辊24的展开图，如图1中的II所表示。

第一换挡辊24具有一换档型面44，该换档型面44对应于用于档位5的换档离合器板叠B。此外，第一换档辊24具有一换档型面46，该换档型面46对应于用于前进档位7和3的换档离合器板叠D。最后，第一换档辊24具有换档型面48，所述换档型面48对应于用于前进档位1并用于倒档R的换档离合器板叠E。

在换档型面44中接合同步件50，所述同步件50与换档离合器板叠B的换档套筒耦合。在换档型面46中接合同步件52，所述同步件52与换档离合器板叠D的换档套筒耦合，并且在换档型面48中接合同步件54，所述同步件54与换档离合器板叠E的换档套筒耦合。

换档型面44具有档位区段G5，所述档位区段G5对应于前进档位5并且处于例如大致190°。档位区段G5对应于换档离合器板叠B的换档离合器位置B2。换档离合器板叠B在此不具有第二换档离合器位置并且仅仅对应于前进档位5，然而也可以还对应于档位9。换档型面44在档位区段G5以外大体上沿着中性线N取向。

换档型面46包含档位区段G3，所述档位区段G3对应于换档离合器板叠D的第一换档离合器位置D1并且处于大致120°。此外，换档型面46具有档位区段G7，所述档位区段G7处于大致250°并对应于换档离合器板叠D的第二换档离合器位置D2。

换档型面48具有档位区段G1，所述档位区段G1处于例如大致60°并对应于换档离合器板叠E的第一换档离合器位置E1。此外，换档型面48包含档位区段GR，所述档位区段GR对应于换档离合器板叠E的第二换档离合器位置E2并且处于例如大致0°。

换档型面44、48在所述的档位区段以外仅仅具有中性区段。

然而，在换档型面46中设置另一档位区段G3’，所述另一档位区段G3’处于例如大致330°并对应于换档离合器板叠D的第一换档离合器位置D1，因此也对应于前进档位3。

通过换档辊24同样可以以相对简单的方式进行从档位7到档位3的多重降档，这通过将该换档辊旋转成使得所分配的同步件52从档位区段G7转移到档位区段G3’而实现。

档位区段G7、G3’以圆周间距58彼此间隔开，所述圆周间距58小于档位区段G7、G3之间的圆周间距56。此外，其它换档型面44、48均不在圆周间距58内具有档位区段。相反，换档型面44、48在圆周间距58内仅具有一中性区段。

与此相对，在档位区段G7和档位区段G3之间在换档型面44上布置一用于前进档位5的档位区段G5，确切地说是在圆周方向上看。

档位区段G3在此形成第一档位区段，档位区段G7形成第二档位区段，并且档位区段G3’形成第三档位区段，其中档位区段G5形成第四档位区段。

通过换档辊24、26，从8到4或者从7到3的多重降档(它们分别形成为四重降档)可以快速且有效地并且在没有位于其间的同步的负荷的情况下进行。这在这两种情况下通过一种换档型面变化并且由于换档型面可以通过两个在圆周方向上彼此间隔开的档位区段G4、G4’或者G3、G3’移入多重降档的低档位而实现。

对应于换档辊的同步件优选处于相同的圆周位置，例如在图1中对于同步件34、36在a处所示。换档辊的旋转导致同步件总是还在相同的位置，然而是在另一档位区段中或者另一中性区段中，如图1中在b处所示。

然而，换档辊的同步件也可以在圆周方向上彼此错位。在这种情况下换档型面也相应地彼此错位。在这方面图1和2的视图以及后面的视图分别呈现了“正常的”展开图，它们为了视图的简化假定同步件在圆周方向上处于相同位置。

图3示出换档辊26a的一种展开图，它在结构和功能方式方面大体上对应于图1的换档辊26。相同的元件因此通过相同的附图标记表示。下面基本上解释差别。

在换档辊26a中为档位区段G8配设换档型面道岔62。换档型面道岔62的形成方式使得同步件36在换档辊26a在第一旋转方向上的旋转过程中在接近档位区段G8时转移到档位区段G8中，从而移入前进档位8。如果将换档辊26a从该位置在相反方向68上旋转，则随即通过同步件34移入前进档位6。

如果与此相对从处于前进档位8的位置将换档辊26a在第一旋转方向66上继续旋转，则同步件36到达档位区段G4’的区域，由此实施多重降档。

在从G4’在第二旋转方向68上倒转的情况下，换档型面道岔62导致同步件36在档位区段G8上绕过，即停留在中性线N上并且不转移到档位区段G8中。换言之，可以将换档辊26a旋转成使得从档位区段G4’的位置出发在接续档位6的方向上不必移入档位8中。由此可以保护其同步并且可以在多重降档后进行更快速且简单的再次升档。

图4示出换档辊24a的一种展开图，它在结构和功能方式方面大体上对应于图2的换档辊24。相同的元件因此通过相同的附图标记表示。下面基本上解释差别。

和换档辊26a的情况类似，在换档辊24a的情况下为换档型面46的档位区段G7配设一换档型面道岔64，该换档型面道岔在功能方面与图3的换档型面道岔62相同。换言之，在换档辊24a在第一旋转方向66上旋转时，将同步件52在换档型面46中转移到档位区段G7中，从而以这种方式移入前进档位7。在进一步旋转时进行多重降档，其中同步件52到达档位区段G3’中。在随即的升档过程中同步件52由于换档型面道岔64而在档位区段G7上绕过，从而可以随即直接通过档位区段G5移入前进档位5。

换档型面道岔62、64可以各自在构造上相同地构成。档位型面道岔62、64可以分别形成为被动道岔，所述被动道岔例如被预偏置于一位置，在该位置在将换档辊在第一旋转方向66上旋转时将同步件从中性位置转移到档位区段G8中。

在配置为被动道岔的情况下，可以将例如通过弹性预应力预偏置于第一道岔位置的道岔元件通过同步件36/52从第一道岔位置移位到第二道岔位置，由此可以将同步件36/52在档位区段G8上绕过。如果同步件已绕过，可以将换档型面道岔再次移位到第一道岔位置，确切地说通过在轴向上取向的作用于道岔元件上的预应力。

此外，换档型面28、30、44、46、48分别在圆周区段32上延伸。换档辊24、26或者24a、26a分别对应于不同的部分变速器16、18。在换档辊24、26、24a、26a中，将换档离合器板叠A至E形成为使得它们不负责各个部分变速器中彼此相继的档位。

例如，换档型面28对应于前进档位2、6，换档型面30对应于档位4、8，换档型面44对应于档位5，换档型面46对应于档位3、7，换档型面48对应于档位1、R。

在图1至4的换档辊情况下，上述多重降档例如从8到4或者从7到3分别通过将同步件在换档型面内从第一档位区段转移到另一档位区段而实施。在换档辊26、26a的情况下，只使用换档型面30进行8到4的多重降档。在换档辊24、24a的情况下，只使用换档型面46进行从7到3的多重降档。

然而通常也可以考虑的是将换档辊配置成使得两个相邻的换档型面实现多重降档，尤其是四重降档。例如，可以在换档辊24的情况下将一个换档型面对应于档位3、5，并将另一换档型面对应于档位7，从而在使用两个换档型面的情况下进行从7到3的多重降档。

通常也可以考虑将双离合器变速器的档位在两个换档辊上分配的方式使得为两个换档辊分别既对应有偶数前进档位也对应有奇数前进档位。然而，上述类型的多重降档在这种情况下总是使用单个换档辊进行，确切地说优选如以上实例中那样也在两个部分变速器之一中进行。

在图5中示出了换档辊24b的另一种示意性展开图。

换档辊24b具有换档型面44b，向所述换档型面配设第一档位区段G3b和第二档位区段G5b。档位区段G3b在展开图中处于大致90°。档位区段G5b处于例如大致180°。

换档辊24b还包含第二换档型面46b，所述换档型面对应于前进档位1和7。在这方面，换档型面46b具有处于大致0°的档位区段G1b以及处于例如大致270°的档位区段G7b。

第一换档型面44b还具有另一个档位区段G3b’，所述档位区段G3b’处于例如大致360°并且同样用于移入前进档位3。档位区段G7b在圆周方向上看布置在档位区段G5b和G3b’之间。

在换档辊24b中可以通过将换档辊24b在第一旋转方向66上旋转而相继移入对应于该换档辊的前进档位1、3、5、7。

从同步件52b处于档位区段G1b中的初始状态出发，通过同步件50b接入档位区段G3b中进行前进档位3的移入，并随即通过同步件50b接入档位区段G5b中而移入前进档位5。此后通过同步件52b接入档位区段G7b中而移入前进档位7。

在多重降档的情况下，然后可以将换档辊在相同的旋转方向66上继续旋转，以使同步件50b接入档位区段G3b’中，以便能够实施四个档位或者档位差的多重降档，而不在此期间移入同一换档辊24b的另一档位。

换档辊24b具有对应于档位区段G7b的换档型面道岔64b。换档型面道岔64b在此是被道岔传动器70操纵的主动道岔。道岔传动器70包含旋转-平移转换器72，该转换器将换档辊24b和壳体74之间的相对旋转转换成道岔元件76的移动。道岔元件76突入换档型面48b中，并且在换档辊24b上在与换档型面46b横切的方向上可移位地支承，确切地说在图5中所示的第一道岔位置P1和后面所示的第二道岔位置P2之间。

旋转-平移转换器72优选具有在图5中未更详细显示的传动辊，在该传动辊上形成道岔型面78。耦合元件80接入道岔型面78中，所述耦合元件与道岔元件76耦合。

为了道岔元件76的移位，道岔型面78具有与用于换档离合器同步件的移位的换档型面类似的功能。

道岔元件76和耦合元件80之间的耦合在图1中示意性地用81表示。

道岔型面78具有第一中性区段以及在轴向上与其平行错位的第二中性区段。如果耦合元件80处于第一中性区段中，则道岔元件76在第一道岔位置P1。如果耦合元件80布置在与其平行错位的第二中性区段中，则道岔元件76处在还将阐述的第二道岔位置P2中。

中性区段通过第一道岔侧面82和在圆周方向上与其错位布置的第二道岔侧面84彼此连接。第一道岔侧面82用于将耦合元件80从第二中性区段转移到第一中性区段中，也就是将道岔元件76从第二道岔位置P2移位到图5中所示的第一道岔位置P1。

反之，第二道岔侧面84用于将耦合元件80从第一中性区段移位到第二中性区段中，以将道岔元件76从第一道岔位置P1移位到第二道岔位置P2。

下面参照图6至14从同步件52b在圆周方向上处于档位区段G5b和G7b之间的状态出发描述一种换档次序，其中首先移入档位7，随后进行到档位3的多重降档，最后在其后随即移入档位5。

图6示出一种状态，其中道岔元件76处于第一道岔位置P1。在将换档辊在第一旋转方向上66上旋转时，同步件52b基于道岔元件76而到达档位区段G7b，从而首先移入高的前进档位7。

在图7中达到该状态。在图7中还可以看出耦合元件80处在第一中性区段的一个末端上并且在第二道岔侧面84的起点处。

因此，在换档辊在第二旋转方向66上继续旋转时，一方面移出档位7，并且将道岔元件76在第二道岔位置P2的方向上移位，其中耦合元件80接合于第二道岔侧面84上。这呈现于图8中。

在换档辊在第一旋转方向66上进一步旋转时，耦合元件80最终到达第二中性区段的区域中。道岔元件76已到达第二道岔位置P2，并且同步件52b由于在换档型面46b上的接入而处于换档型面46b的中性区段的区域中，如图9中所示。

图10示出换档辊在第一旋转方向66上的进一步旋转导致道岔元件76停留在第二道岔位置P2并通过已通过档位区段G3b’移入第三档位而进行多重降档。与此相对，同步件52b处于一中性区段中。

接着该多重降档将进行到前进档位5的升档。为此，将换档辊24b在相反的第二旋转方向68上旋转。由此首先如图11中所示移出第三档位并且同步件52b到达档位区段G7b的区域中。道岔元件76处于第二道岔位置，使得同步件52b可以在档位区段G7b上绕过并停留于中性线上。在这里，耦合元件80同样停留于第二中性区段上，使得保留第二道岔位置P2，只要同步件52b还处于档位区段G7b的区域中。

在图12中示出了耦合元件80处于第二中性区段和第一道岔侧面82之间的过渡处。道岔元件76仍然处于第二道岔位置P2。未移入档位7，并且尚未移入前进档位5。

图13示出耦合元件80处在第一道岔侧面82上，使得将道岔元件76在第一道岔位置P1方向上移位。此外，同步件到达档位区段G5b的区域中，如图13中所示。

在第二旋转方向68上的进一步旋转最终导致移入前进档位5，其中同步件50b现在处在档位区段G5b中(图14)。耦合元件80已离开第一道岔侧面并再次处于道岔型面78的中性区段上，使得再次进入道岔元件76的道岔位置P1。

在图15至19中呈现了换档辊24c的一种实施方案，它在结构和功能方式方面与换档辊24b相当。

可以看出换档辊24c具有基本上圆柱形的换档辊体90，所述换档辊体相对于固定于壳体上的换档辊轴92可旋转地支承。换档辊轴92沿着换档辊体90的旋转轴线93取向。在换档辊体90上固定一驱动齿轮94，通过该驱动齿轮可驱动换档辊体90。

可以看出在换档辊体90上形成例如用于前进档位3和5的换档型面44c以及例如用于前进档位1和7的换档型面46c，它们与图5中的换档辊24b的示意性展开图相当。

还可以看出道岔元件76突入换档型面46c中，所述道岔元件在图15中处于第一道岔位置P1。道岔元件76是换档型面道岔64c的一部分，它在结构和功能方式方面大体对应于图5至14的换档型面道岔64b。在第一道岔位置P1将图15中未呈现的同步件在换档型面46c中引导，使得在到达档位区段G7c时移入前进档位7。

图16示出一纵剖视图，从其中可以看出换档辊轴92相对于壳体74刚性地支承，例如固定于变速器壳体上。还可以看出道岔元件76具有一在径向上在换档型面46c中延伸的区段，并具有一在径向上在换档型面46c下延伸的区段，所述在径向上在换档型面46c下延伸的区段通过一耦合部81与销形式的在径向上向内突起的耦合元件80刚性连接。

在换档辊轴92的外周上固定传动辊100，所述传动辊是旋转-平移转换器72c的一部分。传动辊100在其外周上具有道岔型面78，销形式的耦合元件80接入所述道岔型面中。

耦合销或者耦合元件80以及道岔型面78的功能优选完全对应于参照图5至14所述的功能。

道岔元件76在换档辊体90上在轴向上在图16中所示的第一道岔位置P1和图16中用虚线示意性表示的第二道岔位置P2之间可移动地支承，在所述第二道岔位置道岔元件76在向着驱动齿轮94的方向上移位。

图17示出图15和16的换档辊24c的横截面，从其中可以看出销形式的耦合元件80接入道岔型面78中。

此外，图18和19以更大的精度示出传动辊100，确切地说同时呈现了道岔型面78和第一道岔侧面82以及第二道岔侧面84。

通过主动式换档型面道岔64b或64c，可以在很大程度上无噪声地实施扳道岔过程。此外产生了高的功能可靠性，因为通过耦合元件在道岔型面中的型面配合的接入预设了各个道岔位置。

换档型面道岔64b、64c因此按照自动控制的道岔的形式形成。

Claims (15)

1.一种用于汽车自动变速器(16、18)的换档辊(24、26)，所述换档辊具有围绕旋转轴线(93)能够旋转的换档辊体(90)，在所述换档辊体上形成至少一个第一换档型面(30；46；44b)，所述第一换档型面在换档辊体(90)的圆周区段(32)上延伸并且在所述第一换档型面上能够接合第一同步件(36；52；50b)，所述第一同步件对应于汽车变速器(16、18)的第一换档离合器板叠(C；D)，其中所述第一换档型面(30；46；44b)具有第一档位区段(G4；G3；G3b)和第二档位区段(G8；G7；G5b)，所述第一档位区段对应于第一换档离合器板叠(C；D)的第一换档离合器位置(C1；D1)，所述第二档位区段与第一档位区段(G4；G3；G3b)以第一圆周间距(38；56)间隔开并且对应于第一换档离合器板叠(C；D)的第二换档离合器位置(C2；D2)，

其特征在于，所述第一换档型面(30；46；44b)具有第三档位区段(G4’；G3’；G3b’)，所述第三档位区段对应于第一换档离合器板叠(C；D)的第一换档离合器位置(C1；D1)并且在圆周方向上的布置方式使得将第二档位区段(G8；G7；G5)布置在第一档位区段(G4；G3；G3b)和第三档位区段(G4’；G3’；G3b’)之间。

2.根据权利要求1所述的换档辊，其特征在于，所述第三档位区段(G4’；G3’；G3b’)与所述第二档位区段(G8；G7；G5)以第二圆周间距(40；58)间隔开，所述第二圆周间距小于第一圆周间距(38；56)。

3.根据权利要求1或2所述的换档辊，其特征在于，在换档辊体(90)上形成至少一个第二换档型面(28；44；46b)，所述第二换档型面在一圆周区段(32)上延伸并且在所述第二换档型面上能够接合第二同步件(34；50；52b)，所述第二同步件对应于汽车变速器(16、18)的第二换档离合器板叠(A；B)，其中所述第二换档型面(28；44；46b)具有第四档位区段(G6；G5；G7b)，所述第四档位区段对应于第二换档离合器板叠(A；B)的第一换档离合器位置(A1；B1)。

4.根据权利要求3所述的换档辊，其特征在于，所述第四档位区段(G6；G5；G7b)在圆周方向上布置在第一档位区段(G4；G3)和第二档位区段(G8；G7)之间，或者布置在第二档位区段(G5b)和第三档位区段(G3b’)之间。

5.根据权利要求3或4所述的换档辊，其特征在于，所述第二换档型面(28；44；46b)在与第三档位区段(G4’；G3’；G3b’)对应的圆周位置具有一中性区段(N)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的换档辊，其特征在于，在换档辊体(90)上在第二档位区段(G8；G7)的区域中或者在第四档位区段(G7b)的区域中布置一换档型面道岔(62；64；64b)，所述换档型面道岔设计为使得对应的同步件(36；52；52b)在第一旋转方向(66)上在到达第二档位区段(G8；G7)或者第四档位区段(G7b)时强制性地被移位到第二档位区段(G8；G7)或者第四档位区段(G7b)中，其中对应的同步件(36；52；52b)在相反的第二旋转方向(68)上在到达第二档位区段(G8；G7)或者第四档位区段(G7b)时在第二档位区段(G8；G7)或者第四档位区段(G7b)上绕过。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的或者根据权利要求1前序部分的换档辊，其特征在于，在换档辊体(90)上在一档位区段(G7b；G7c)的区域中布置一换档型面道岔(64b；64c)，所述换档型面道岔通过整合于换档辊中的道岔传动器(70；70c)在第一道岔位置(P1)和第二道岔位置(P2)之间能够移位。

8.根据权利要求7所述的换档辊，其特征在于，所述道岔传动器(70；70c)具有旋转-平移转换器(72；72c)，所述旋转-平移转换器将换档辊(24b；24c)和壳体(74)之间的相对旋转转换成道岔元件(76)的移动，所述道岔元件突入换档型面(46b；46c)中并且在换挡辊(24b；24c)上在第一道岔位置(P1)和第二道岔位置(P2)之间可移位地支承。

9.根据权利要求8所述的换档辊，其特征在于，所述旋转-平移转换器(72；72c)具有一传动辊(100)，所述传动辊与换档辊轴(92)固定连接，换档辊(24b；24c)能够旋转地支承于所述换档辊轴上，其中传动辊(100)具有一道岔型面(78)，与道岔元件(76)耦合的耦合元件(80)接入所述道岔型面中。

10.根据权利要求9所述的换档辊，其特征在于，所述传动辊(100)在径向上布置于换档型面(44c)内。

11.根据权利要求8至10任一项所述的换档辊，其特征在于，所述旋转-平移转换器(72；72c)具有一道岔型面(78)，所述道岔型面具有用于引入第一道岔位置(P1)的第一道岔侧面(82)并具有用于引入第二道岔位置(P2)的第二道岔侧面(84)，其中第一道岔侧面(82)和第二道岔侧面(84)在圆周方向上彼此间隔地布置。

12.一种用于实施汽车变速器(16、18)中的至少一个换档的方法，所述汽车变速器具有换档辊(24、26)，尤其是根据权利要求1至11中任一项所述的换档辊(24、26)，该方法具有从初始状态出发的以下步骤，在所述初始状态下已移入汽车变速器(16、18)中的高档位(8；7)：

将换档辊(24、26)在第一旋转方向(66)旋转以移出高档位(8；7)：

将换档辊(24、26)在第一旋转方向(66)进一步旋转，直到移入一低档位(4；3)，所述低档位与所述高档位(8；7)相差大于两个档位差；

其中将换挡辊(24、26)形成为使得在高档位(8；7)的移出和低档位(4；3)的移入之间不移入中间档位。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，通过将换档辊(24、26)从初始状态在第二旋转方向(68)上旋转，能够通过换挡辊(24、26)移入中间档位(6；5)。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，通过将换挡辊(24、26)从已移入中间档位(6；5)的状态在第一旋转方向(66)上旋转而移入高档位(8；7)。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，将换档辊(24、26)形成为使得在换档辊(24、26)在第二旋转方向(68)上从已移入低档位的状态旋转的情况下移入中间档位(6；5)，而不在其间移入高档位(8：7)。