JP5212672B2

JP5212672B2 - レンジトランスミッション装置

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Publication number: JP5212672B2
Application number: JP2011552341A
Authority: JP
Inventors: マンフレッド・グークゴルツ; カール‐ルートヴィヒ・クリーガー; ヴィルヘルムス・コック; ダーヴィト・ウルマー
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-03-07
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2030-02-18
Also published as: JP2012519807A; CN102341621A; CN102341621B; DE102009012223A1; EP2404080A1; US8647232B2; RU2489623C2; EP2404080B1; US20120031230A1; WO2010102711A1; RU2011140406A

Description

本発明は、請求項１の前提部分に基づくレンジトランスミッション装置に関する。

少なくとも１つのアクティブな調整ユニットと、この調整ユニットによって供給される調整トルクをシフト動作に適合させるために設けられている制御及び／又は調整ユニットと、を備えるレンジトランスミッション装置がすでに知られている。

本発明は、詳細にはレンジトランスミッション装置の構造を単純化するという課題に基づいている。

この課題は、本発明に従って、請求項１の特徴により解決される。その他の実施形態は、従属請求項に示されている。

本発明に基づき、フロントマウントレンジトランスミッションユニットと、このフロントマウントレンジトランスミッションユニットに調整トルクを送るために設けられている少なくとも１つのアクティブな調整ユニットと、フロントマウントレンジトランスミッションユニットに送られる調整トルクを、フロントマウントレンジトランスミッションユニットによって実行される少なくとも１つのシフト動作に適合させるために設けられている制御及び／又は調整ユニットと、を備えるレンジトランスミッション装置が提案される。

これにより、フロントマウントレンジトランスミッションユニットのシフトが特に簡単に可能となるため、レンジトランスミッション装置全体及びとりわけフロントマウントレンジトランスミッション装置の構造を単純化することができる。「レンジトランスミッション装置」とは、好ましくは、メインギヤを切り替えるための少なくとも１つのメイントランスミッションユニットと、メインギヤを増加するためのフロントマウントレンジトランスミッションユニットと、を備えるトランスミッションを意味するものとする。「シフト動作」とは、この場合、特にシフトアップ動作及び／又はシフトダウン動作を意味するものとする。「シフトアップ動作」とは、特に、レンジトランスミッション装置の全減速比が減少する場合のシフト動作を意味するものとする。好ましくは、「シフトアップ動作」とは、メイントランスミッションユニットの減速比が減少するシフト動作を意味するものとする。「シフトダウン動作」とは、特に、レンジトランスミッション装置の全減速比が上昇する場合のシフト動作を意味するものとする。有利な場合、「シフトダウン動作」とは、メイントランスミッションユニットの減速比が上昇するシフト動作を意味するものとする。さらに、「アクティブな調整ユニット」とは、特に、一次駆動ユニットの駆動トルクとは異なる調整トルクを供給するために設けられているユニットを意味するものとする。「設けられている」とは、特に、特別にプログラムされている、装備及び／又は設計されていることを意味するものとする。

有利であるのは、調整ユニットが、少なくとも１つのシフト動作において、フロントマウントレンジトランスミッションユニットを同期するために設けられていることである。これにより、フロントマウントユニットの範囲内で同期プロセスを短縮することができるため、より高いユーザーコンフォートを達成することができる。フロントマウントレンジトランスミッションユニットの同期とは、この場合、特にフロントマウントレンジトランスミッションユニットのシフト手段の同期を意味するものとする。

特に有利な実施形態では、調整ユニットが、調整トルクの取込み及び送出しのために設けられている。これにより、フレキシブルに使用可能な調整ユニットを提供することができる。

さらに、フロントマウントレンジトランスミッションユニットに送られる調整トルクを、シフト動作中に調整及び／又は変更するために、制御及び／又は調整ユニットを設けることが提案される。これにより、とりわけ迅速な同期を達成することができる。

好ましくは、フロントマウントレンジトランスミッションユニットが、同期リングなしで形成されている少なくとも１つのシフト手段を有しており、このシフト手段は少なくとも部分的に調整ユニットに接続されている。これにより、有利には、このシフト手段を調整ユニットによって簡単に同期することができる。「シフト手段」とは、この場合、例えばスライドスリーブとこれに対応する切替え爪など、ギヤを切り替えるために設けられている、特にレンジトランスミッション装置の範囲内でトルク耐性接続を確立するための手段を意味するものとする。「同期する」とは、トルク耐性接続を確立するための回転数の変更及び、とりわけ回転数の同化を意味するものとする。有利であるのは、少なくとも１つのシフト手段が、非同期かみ合いクラッチとして実施されていることである。好ましくは、フロントマウントレンジトランスミッションユニットが、非同期シフト手段だけを有している。特に好ましくは、メイントランスミッションユニットも非同期シフト手段だけを有している。「非同期」とは、この場合、特に、シフト手段の作動時に、シフト手段の連結エレメント間のスリップ接続が省略されることを意味するものとする。

さらに、フロントマウントレンジトランスミッションユニットのトゥース・オン・トゥース・ポジションを解除するために、制御及び／又は調整ユニットを設けることが提案される。これにより、レンジトランスミッション装置のシフト快適性をさらに向上させることができる。

特に有利な実施形態では、レンジトランスミッション装置が少なくとも１つのカウンタシャフトを有し、調整ユニットが少なくとも１つのカウンタシャフト調整手段を有しており、この調整手段は、カウンタシャフトに作用する調整トルクを供給するために設けられている。これにより、有利に迅速な同期を達成することができる。

特に好ましくは、制御及び／又は調整ユニットが、フロントマウントレンジトランスミッションユニットによって実行される少なくとも１つの逆方向のシフト動作において、カウンタシャフトの調整トルクを調節するために設けられている。これにより、とりわけ逆方向のシフト動作を、有利に素早く実施することができる。「逆方向のシフト動作」とは、この場合、特に、フロントマウントレンジトランスミッションユニットの減速比とメイントランスミッションユニットの減速比とが逆に変化する、すなわち反対方向に変化する場合のシフト動作を意味するものとする。

さらに有利な実施形態では、レンジトランスミッション装置が少なくとも１つのトランスミッションインプットシャフトを有し、調整ユニットが少なくとも１つのトランスミッションインプットシャフト調整手段を有しており、この調整手段は、トランスミッションインプットシャフトに作用する調整トルクを供給するために設けられている。これにより、レンジトランスミッションユニットの同期をさらに向上させることができる。シフト動作を同期するため、調整ユニットは、基本的に少なくとも１つのカウンタシャフト調整手段又は少なくとも１つのトランスミッションインプットシャフト調整手段のいずれかを有することができる。しかし、特に有利であるのは、調整ユニットが少なくとも１つのカウンタシャフト調整手段と、少なくとも１つのトランスミッションインプットシャフト調整手段と、を有していることである。

有利であるのは、フロントマウントレンジトランスミッションユニットによって実行される少なくとも１つの同方向のシフト動作において、トランスミッションインプットシャフトの調整トルクを調節するために、制御及び／又は調整ユニットが設けられていることである。これにより、とりわけ同方向のシフト動作を、有利に素早く実施することができる。「同方向のシフト動作」とは、この場合、特に、フロントマウントレンジトランスミッションユニットの減速比とメイントランスミッションユニットの減速比とが同じに変化する、すなわち同方向に変化する場合のシフト動作を意味するものとする。

有利には、さらに、メイントランスミッションユニットを同期するために調整ユニットを設けることができるため、レンジトランスミッション装置が、少なくとも１つの同期リングのないシフト手段を有するメイントランスミッションユニットを含むことがさらに提案される。これにより、メイントランスミッションユニットの構造を簡単にすることができる。

特に有利であるのは、制御及び／又は調整ユニットが、メイントランスミッションユニットによって実施される少なくとも１つのシフト動作に調整トルクを適合させるために設けられていることである。これにより、メイントランスミッションユニットの有利に迅速な同期を達成することができ、特に有利であるのは、このメイントランスミッションユニットの同期をフロントマウントレンジトランスミッションユニットの同期に同調させることができることである。

有利には、メイントランスミッションユニットの同期のために、及び／又はメイントランスミッションユニットのトゥース・オン・トゥース・ポジションの解消のために、制御及び／又は調整ユニットを設けることがさらに提案される。これにより、レンジトランスミッション装置のシフト快適性をさらに改善することができる。

有利な発展形態では、調整ユニットが、少なくとも１つの作動モードにおいて、駆動トルクを供給するために設けられているハイブリッド駆動モジュールとして形成されている。これにより、レンジトランスミッション装置を、駆動及び／又は回復のために有利に使用することが可能となる。

その他に、このレンジトランスミッション装置をダブルクラッチトランスミッションとして形成することが提案される。これにより、ダブルクラッチトランスミッションとして形成されているレンジトランスミッション装置の同期を簡単にすることができる。

その他の利点は、以下の図から説明される。図には、本発明の実施例が示されている。図、明細書及び請求項には、組合せの形で多数の特徴が含まれている。当業者は、これらの特徴を個々においても有利なものとみなし、その他の有効な組合せにまとめるであろう。

カウンタシャフト調整手段とトランスミッションインプットシャフト調整手段とを有するレンジトランスミッション装置を備える駆動系である。トランスミッションインプットシャフト調整手段を使用した状態での、同方向のシフトダウン動作として形成されているシフト動作の経過図である。カウンタシャフト調整手段を使用した状態での、同方向のシフトダウン動作として形成されているシフト動作の経過図である。カウンタシャフト調整手段を使用した状態での、逆方向のシフトダウン動作として形成されているシフト動作の経過図である。トランスミッションインプットシャフト調整手段を使用した状態での、逆方向のシフトダウン動作として形成されているシフト動作の経過図である。トランスミッションインプットシャフト調整手段を使用した状態での、同方向のシフトアップ動作として形成されているシフト動作の経過図である。カウンタシャフト調整手段を使用した状態での、同方向のシフトアップ動作として形成されているシフト動作の経過図である。カウンタシャフト調整手段を使用した状態での、逆方向のシフトアップ動作として形成されているシフト動作の経過図である。トランスミッションインプットシャフト調整手段を使用した状態での、逆方向のシフトアップ動作として形成されているシフト動作の経過図である。

図１は、例としてレンジトランスミッション装置を備える自動車の駆動系を示し、このレンジトランスミッション装置はメイントランスミッションユニット１８とフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０とを有している。メイントランスミッションユニット１８によって、メインギヤ数を切り替えることができる。フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０によって、メイントランスミッションユニット１８により切替え可能なメインギヤを、それぞれ、速いスプリッタギヤと遅いスプリッタギヤとに切り替えることができる。さらに、レンジトランスミッション装置は、リヤマウントレンジトランスミッションユニット２２を有しており、このユニットにより、メイントランスミッションユニット１８とフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０とによって形成可能なスプリッタギヤが２つのシフトグループに分割されている。この駆動系は、さらに、内燃機関として形成されている一次エンジン２３を有している。この一次エンジン２３は、力の流れの中において、レンジトランスミッション装置の前に配置されている。

このレンジトランスミッション装置は、さらに、発進クラッチ２４と、この発進クラッチ２４に接続されているトランスミッションインプットシャフト１６とを含んでいる。トランスミッションインプットシャフト１６は、力の流れの中において、発進クラッチ２４とフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０との間に配置されている。さらに、このトランスミッション装置は中間シャフト２５を有しており、このシャフトは、力の流れの中において、メイントランスミッションユニット１８とリヤマウントレンジトランスミッションユニット２２との間に配置されている。その他に、このレンジトランスミッション装置はトランスミッションアウトプットシャフト２６を有しており、このシャフトは、力の流れの中において、リヤマウントレンジトランスミッションユニット２２の後に配置されている。

フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０は、副軸式構造で実施されている。フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０は、トランスミッションインプットシャフト１６と平行に配置されているカウンタシャフト１４を有している。トランスミッションインプットシャフト１６とカウンタシャフト１４とを接続するため、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０は、２つのギヤホイール面２７、２８と、これらのギヤホイール面２７、２８を切り替えるためのシフト手段１３と、を有している。２つのギヤホイール面２７、２８を使って、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０のスプリッタギヤを形成するための２つの異なる変速比が切替え可能である。フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０のシフト手段１３は、非同期かみ合いクラッチとして実施されている。従って、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０は、同期リングのないシフト手段１３だけを有している。

メイントランスミッションユニット１８は、同様に副軸式構造で実施されている。カウンタシャフト１４は、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０及びメイントランスミッションユニット１８のために、一体形成されている。カウンタシャフト１４と中間シャフト２５とを接続するため、メイントランスミッションユニット１８は、４つのギヤホイール面２９、３０、３１、３２と、これらのギヤホイール面２９、３０、３１、３２を切り替えるための３つのシフト手段１９、２０、２１と、を有している。３つのギヤホイール面２９、３０、３１を使って、前進ギヤとして形成されている３つのメインギヤが切替え可能である。ギヤホイール面３２は、後進ギヤを形成するために設けられている。ダイレクトギヤを形成するため、２つのシフト手段１３、１９を使って、中間シャフト２５をトランスミッションインプットシャフト１６とトルク耐性に接続することができる。メイントランスミッションユニット１８のシフト手段１９、２０、２１は、非同期かみ合いクラッチとして形成されている。従って、メイントランスミッションユニット１８は、同期リングのないシフト手段１９、２０、２１だけを有している。

リヤマウントトランスミッションユニット２２は、プラネタリ構造で実施されている。このユニットは、中間シャフト２５とトルク耐性に接続可能なサンギヤ３３を有している。さらに、このユニットは、トランスミッションアウトプットシャフト２６とトルク耐性に接続されているプラネタリギヤキャリア３４とリングギヤ３５とを有している。シフトグループを切り替えるため、リヤマウントレンジトランスミッションユニット２２はシフト手段３７を有しており、このシフト手段によって、リングギヤ３５は、トランスミッションハウジング３６又はサンギヤ３３と選択的に接続可能である。シフト手段３７は、同期かみ合いクラッチとして実施されている。同期のため、このシフト手段３７は２つの同期リングを有しており、これらの同期リングによって、シフト動作時には、連結しなければならないシフト手段３７のシフトエレメント間で摩擦結合による接続が確立される。

レンジトランスミッション装置の全減速比が変更されるシフト動作のために、レンジトランスミッション装置は、アクティブな調整ユニット１１を有しており、この調整ユニットにより、調整トルクをメイントランスミッションユニット１８とフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０とに送ることができる。さらに、このレンジトランスミッション装置は制御及び調整ユニット１２を有しており、このユニットにより、メイントランスミッションユニット１８に送られた調整トルクとフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０に送られた調整トルクとが、フロントマウントレンジトランスミッション装置によって実行されるレンジトランスミッション装置のシフト動作、特にフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０によって実行されるシフト動作に適合させられる。

調整ユニット１１によって調整可能な調整トルクは、少なくとも部分範囲において、下方の限界値と上方の限界値との間で無段階に調整可能である。下方の限界値はゼロよりも小さく、このことは調整トルクの取込みに該当する。上方の限界値はゼロよりも大きく、このことは調整トルクの送出しに該当する。調整ユニット１１は、一次エンジン２３とは無関係である。

調整トルクは、フロントマウントレンジトランスミッションユニットによって実行されるシフト動作において、該当するシフト動作に適合させられる。フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０により実行されるシフト動作では、フロントマウントレンジトランスミッション装置１０のシフト手段１３のシフト位置が変更される。メイントランスミッションユニット１８のシフト手段１９、２０、２１のシフト位置も、そのようなシフト動作の場合、同様に変更可能である。メイントランスミッションユニット１８のシフト手段１９、２０、２１のシフト位置は、この種のシフト動作の場合、基本的に維持することも可能である。

調整ユニット１１によってフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０に送られる調整トルクにより、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０が同期される。フロントマウントレンジトランスミッションユニットのシフト手段１３は、１つのインプット側連結エレメントと２つのアウトプット側連結エレメントとを有している。インプット側連結エレメントは、軸方向に移動可能なスライドスリーブによって実施されており、このスライドスリーブは、切替え爪によって実施されている２つのアウトプット側連結エレメントと選択的に接続可能である。

フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の同期中、インプット側連結エレメントと切り替えられるアウトプット側連結エレメントとの間でポジティブ結合による接続が確立できるようになるまで、インプット側連結エレメントの回転数と、切り替えられるアウトプット側連結エレメントの回転数とが互いに近づけられる。このために、調整ユニット１１は、シフト手段１３のインプット側連結エレメントと２つのアウトプット側連結エレメントとに動作可能なように接続されている。シフト動作の間、制御及び調整ユニット１２は、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５とカウンタシャフト１４の回転数４４とに調整トルクを適合させる。トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５とカウンタシャフト１４の回転数４４とは、図に示されていないセンサユニットによって互いに無関係に特定可能になっている。シフト動作の間、回転数４４、４５は、調整ユニット１１により、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を切り替えるための規定回転数又はメイントランスミッションユニット１８を切り替えるための規定回転数に調整される。さらに、制御及び調整ユニット１１は、一次エンジン２３の回転数４６を設定することができる。一次エンジン２３のために設定される回転数４６は、制御及び調整ユニット１２に接続されている、図示されていないもう１つの制御及び調整ユニットによって調整される。

カウンタシャフト１４の回転数４４を調整するため、調整ユニット１１はカウンタシャフト調整手段１５を有しており、この手段を用いることにより、カウンタシャフト１４の調整トルクが調整可能である。カウンタシャフト調整手段１５は、調整トルクを直接カウンタシャフトに送る。このカウンタシャフト１４は、２つのギヤホイール面２７、２８によって、動作可能なようにアウトプット側連結エレメントに接続されている。従って、このカウンタシャフト調整手段１５により、アウトプット側連結エレメントの回転数が調整可能となっている。

トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５を調整するため、調整ユニット１１はトランスミッションインプットシャフト調整手段１７を有しており、この手段を用いることにより、トランスミッションインプットシャフト１６の調整トルクが調整可能である。トランスミッションインプットシャフト調整手段１７は、調整トルクをトランスミッションインプットシャフト１６に送る。トランスミッションインプットシャフト１６は、インプット側連結エレメントに接続されている。従って、このトランスミッションインプットシャフト調整手段１７により、アウトプット側連結エレメントの回転数が調整可能となっている。

カウンタシャフト調整手段１５とトランスミッションインプットシャフト調整手段１７とは、それぞれ、電気モータ３８、３９を有しており、この電気モータによって、調整トルクを取り込み、送り出すことができる。調整トルクを取り込むため、電気モータ３８、３９は、制御及び調整ユニット１２によって設定される作動モードに応じて、ジェネレータとして作動するか、もしくは逆電流方向で通電される。カウンタシャフト調整手段１５の電気モータ３８は、カウンタシャフト１４と同軸上に配置されている。トランスミッションインプットシャフト調整手段１７の電気モータ３９は、トランスミッションインプットシャフト１６と同軸上に配置されている。しかし、基本的には、例えばギヤホイールなどを使って、ずらして配置することも考えられる。

制御及び調整ユニット１２により、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０のシフト手段１３の少なくとも全シフト動作が同期される。さらに、制御及び調整ユニット１２により、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０のシフト手段１３のトゥース・オン・トゥース・ポジションが解消される。さらに、制御及び調整ユニット１２により、メイントランスミッションユニット１８のシフト手段１９、２０、２１のシフト動作を同期することができる。その他に、制御及び調整ユニット１２により、メイントランスミッションユニット１８のシフト手段１９、２０、２１のトゥース・オン・トゥース・ポジションを解消することができる。同期及びトゥース・オン・トゥース・ポジション解消のため、カウンタシャフト調整手段１５とトランスミッションインプットシャフト調整手段１７とは、制御及び調整ユニット１２により、互いに無関係に調整可能である。シフト動作が実行されるのか、又はトゥース・オン・トゥース・ポジションが解消されるのかに応じて、カウンタシャフト１４又はトランスミッションインプットシャフト１６に調整トルクが加えられる。

フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の減速比とメイントランスミッションユニット１８の減速比とが逆方向に変更される逆方向のシフト動作では、カウンタシャフト１４に調整トルクが加えられる。フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０だけが切り替えられるシフト動作では、トランスミッションインプットシャフト１６に調整トルクが加えられる。フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の減速比とメイントランスミッションユニット１８の減速比とが同方向に変更される同方向のシフト動作では、トランスミッションインプットシャフト１６に調整トルクが加えられる。代替の方法として、その他の作動モードも考えられる。

同方向のシフトダウン動作として形成されているシフト動作は、トランスミッションインプットシャフト調整手段１７によって実行されるのが有利である。このシフトダウン動作では、メイントランスミッションユニット１８が、高いメインギヤから低いメインギヤに切り替えられる。さらに、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０は、速いスプリッタギヤから遅いスプリッタギヤに切り替えられる。シフト動作を開始するため、制御及び調整ユニット１２は、まず、メイントランスミッションユニット１８をニュートラルポジションに切り替える。さらに、制御及び調整ユニット１２は、発進クラッチ２４を開く。

このシフト動作の第１の位相４０では、制御及び調整ユニット１２が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を速いスプリッタギヤからニュートラルポジションに切り替える。第２の位相４１では、制御及び調整ユニット１２が、トランスミッションインプットシャフト調整手段１７によって、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５を、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数まで増加させる。トランスミッションインプットシャフト１６が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに制御及び調整ユニット１２がフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を遅いスプリッタギヤに切り替える。トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５の上昇と同時に、制御及び調整ユニット１２は、一次エンジン２３の回転数４６の上昇を設定する。第３の位相４２では、制御及び調整ユニット１２が発進クラッチ２４を閉じる。一次エンジン２３の回転数４６は、この場合、制御及び調整ユニット１２により設定された、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達するまで、さらに引き上げられる。この場合、発進クラッチ２４が閉じられることにより、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５は、一次エンジン２３の回転数４６と同じになるまで上昇する。一次エンジン２３の回転数４６が、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに第４の位相４３においてメイントランスミッションユニット１８が低いメインギヤに切り替えられ、これにより、シフト動作が終了する（図２を参照）。

同方向のシフトダウン動作として形成されているシフト動作は、代替の方法として、カウンタシャフト調整手段１５によっても実行することができる。このシフト動作を開始するため、制御及び調整ユニット１２は、まず、メイントランスミッションユニット１８をニュートラルポジションに切り替える。さらに、制御及び調整ユニット１２は、発進クラッチ２４を開く。このシフト動作の第１の位相４０では、制御及び調整ユニット１２が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を速いスプリッタギヤからニュートラルポジションに切り替える。第２の位相４１では、制御及び調整ユニット１２が、カウンタシャフト調整手段１５によって、カウンタシャフト１４の回転数４４を、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数まで減少させる。カウンタシャフト１４が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに制御及び調整ユニット１２がフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を遅いスプリッタギヤに切り替える。カウンタシャフト１４の回転数４４の減少と同時に、制御及び調整ユニット１２は、一次エンジン２３の回転数４６の上昇を設定する。第３の位相４２では、制御及び調整ユニット１２が発進クラッチ２４を閉じる。一次エンジンの回転数４６は、この場合、制御及び調整ユニット１２により設定された、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達するまで、さらに引き上げられる。この場合、発進クラッチ２４が閉じられることにより、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５は、一次エンジン２３の回転数４６と同じになるまで上昇する。一次エンジン２３の回転数４６が、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに第４の位相４３においてメイントランスミッションユニット１８が低いメインギヤに切り替えられ、これにより、シフト動作が終了する（図３を参照）。

逆方向のシフトダウン動作として形成されているシフト動作は、カウンタシャフト調整手段１５によって実行されるのが有利である。このシフトダウン動作では、メイントランスミッションユニット１８が、高いメインギヤから低いメインギヤに切り替えられる。さらに、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０は、遅いスプリッタギヤから速いスプリッタギヤに切り替えられる。このシフト動作を開始するため、制御及び調整ユニット１２は、まず、メイントランスミッションユニット１８をニュートラルポジションに切り替える。さらに、制御及び調整ユニット１２は、発進クラッチ２４を開く。

このシフト動作の第１の位相４０では、制御及び調整ユニット１２が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を遅いスプリッタギヤからニュートラルポジションに切り替える。第２の位相４１では、制御及び調整ユニット１２が、カウンタシャフト調整手段１５によって、カウンタシャフト１４の回転数４４を、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数まで増加させる。カウンタシャフト１４が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに制御及び調整ユニット１２がフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を速いスプリッタギヤに切り替える。カウンタシャフト１４の回転数４４の上昇と同時に、制御及び調整ユニット１２は、一次エンジン２３の回転数４６の上昇を設定する。第３の位相４２では、制御及び調整ユニット１２が発進クラッチ２４を閉じる。一次エンジン２３の回転数４６は、この場合、制御及び調整ユニット１２により設定された、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達するまで、さらに引き上げられる。この場合、発進クラッチ２４が閉じられることにより、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５は、一次エンジン２３の回転数４６と同じになるまで上昇する。一次エンジン２３の回転数４６が、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに第４の位相４３においてメイントランスミッションユニット１８が低いメインギヤに切り替えられ、これにより、シフト動作が終了する（図４を参照）。

逆方向のシフトダウン動作として形成されているシフト動作は、代替の方法として、トランスミッションインプットシャフト調整手段１７によっても実行することができる。このシフト動作を開始するため、制御及び調整ユニット１２は、まず、メイントランスミッションユニット１８をニュートラルポジションに切り替える。さらに、制御及び調整ユニット１２は、発進クラッチ２４を開く。

このシフト動作の第１の位相４０では、制御及び調整ユニット１２が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を遅いスプリッタギヤからニュートラルポジションに切り替える。第２の位相４１では、制御及び調整ユニット１２が、トランスミッションインプットシャフト調整手段１７によって、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５を、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数まで減少させる。トランスミッションインプットシャフト１６が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに制御及び調整ユニット１２がフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を遅いスプリッタギヤに切り替える。トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５の減少と同時に、制御及び調整ユニット１２は、一次エンジン２３の回転数４６の上昇を設定する。第３の位相４２では、制御及び調整ユニット１２が発進クラッチを閉じる。一次エンジン２３の回転数４６は、この場合、制御及び調整ユニット１２により設定された、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達するまで、さらに引き上げられる。この場合、発進クラッチ２４が閉じられることにより、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５は、一次エンジン２３の回転数４６と同じになるまで上昇する。一次エンジン２３の回転数４６が、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに第４の位相４３においてメイントランスミッションユニット１８が低いメインギヤに切り替えられ、これにより、シフト動作が終了する（図５を参照）。

代替の作動モードでは、制御及び調整ユニット１２が、シフトダウン動作での第３の位相４２において、発進クラッチ２４を閉じることを省略する。その代わり、第３の位相４２において、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５が、トランスミッションインプットシャフト調整手段１７及び／又はカウンタシャフト調整手段１５によって、メインギヤユニット１８の切替えのための規定回転数に設定される。トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５が、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに第４の位相４３においてメイントランスミッションユニット１８が低いメインギヤに切り替えられる。引き続き、発進クラッチ２４が閉じられることにより、該当するシフトダウン動作が終了する。

同方向のシフトアップ動作として形成されているシフト動作は、トランスミッションインプットシャフト調整手段１５によって実行されるのが有利である。このシフトアップ動作では、メイントランスミッションユニット１８が、低いメインギヤから高いメインギヤに切り替えられる。さらに、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０は、遅いスプリッタギヤから速いスプリッタギヤに切り替えられる。このシフト動作を開始するため、制御及び調整ユニット１２は、まず、メイントランスミッションユニット１８をニュートラルポジションに切り替える。さらに、制御及び調整ユニット１２は、発進クラッチ２４を開く。

このシフト動作の第１の位相４０では、制御及び調整ユニット１２が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を遅いスプリッタギヤからニュートラルポジションに切り替える。第２の位相４１では、制御及び調整ユニット１２が、トランスミッションインプットシャフト調整手段１７によって、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５を、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数まで減少させる。回転数４５のために設定された規定回転数は、この場合、カウンタシャフト１４が第２の位相４１において有している回転数４４よりも小さい。トランスミッションインプットシャフト１６が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに制御及び調整ユニット１２がフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を速いスプリッタギヤに切り替える。トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５の減少と同時に、制御及び調整ユニット１２は、一次エンジン２３の回転数４６の減少を設定する。第３の位相４２では、制御及び調整ユニット１２が、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５をトランスミッションインプットシャフト調整手段１７によってさらに減少させる。トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５のさらなる減少と同時に、一次エンジン２３の回転数４６がさらに軽減される。トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５が、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに第４の位相４３においてメイントランスミッションユニット１８が高いメインギヤに切り替えられる。引き続き、発進クラッチ２４が閉じられることにより、このシフト動作は終了する（図６を参照）。

同方向のシフトアップ動作として形成されているシフト動作は、代替の方法として、カウンタシャフト調整手段１５によっても実行することができる。このシフト動作を開始するため、制御及び調整ユニット１２は、まず、メイントランスミッションユニット１８をニュートラルポジションに切り替える。さらに、制御及び調整ユニット１２は、発進クラッチ２４を開く。

このシフト動作の第１の位相４０では、制御及び調整ユニット１２が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を遅いスプリッタギヤからニュートラルポジションに切り替える。第２の位相４１では、制御及び調整ユニット１２が、カウンタシャフト調整手段１５によって、カウンタシャフト１４の回転数４４を、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数まで増加させる。カウンタシャフト１４が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに制御及び調整ユニット１２がフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を速いスプリッタギヤに切り替える。カウンタシャフト１４の回転数４４の上昇と同時に、制御及び調整ユニット１２は、一次エンジン２３の回転数４６の減少を設定する。第３の位相４２では、制御及び調整ユニット１２が、カウンタシャフト１４の回転数４４をカウンタシャフト調整手段１５によって減少させる。カウンタシャフト１４の回転数４４の減少と同時に、一次エンジン２３の回転数４６がさらに軽減される。カウンタシャフト１４の回転数４４が、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに第４の位相４３においてメイントランスミッションユニット１８が高いメインギヤに切り替えられる。引き続き、発進クラッチ２４が閉じられることにより、このシフト動作は終了する（図７を参照）。

逆方向のシフトアップ動作として形成されているシフト動作は、カウンタシャフト調整手段１５によって実行されるのが有利である。このシフトアップ動作では、メイントランスミッションユニット１８が、低いメインギヤから高いメインギヤに切り替えられる。さらに、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０は、速いスプリッタギヤから遅いスプリッタギヤに切り替えられる。このシフト動作を開始するため、制御及び調整ユニット１２は、まず、メイントランスミッションユニット１８をニュートラルポジションに切り替える。さらに、制御及び調整ユニット１２は、発進クラッチ２４を開く。

このシフト動作の第１の位相４０では、制御及び調整ユニット１２が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を速いスプリッタギヤからニュートラルポジションに切り替える。第２の位相４１では、制御及び調整ユニット１２が、カウンタシャフト調整手段１５によって、カウンタシャフト１４の回転数４４を、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数まで減少させる。カウンタシャフト１４が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに制御及び調整ユニット１２がフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を遅いスプリッタギヤに切り替える。カウンタシャフト１４の回転数４４の減少と同時に、制御及び調整ユニット１２は、一次エンジン２３の回転数４６の減少を設定する。第３の位相４２では、制御及び調整ユニット１２が、カウンタシャフト１４の回転数４４をカウンタシャフト調整手段１５によってさらに減少させる。カウンタシャフト１４の回転数４４のさらなる減少と同時に、一次エンジン２３の回転数４６もさらに軽減される。カウンタシャフト１４の回転数４４が、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに第４の位相４３においてメイントランスミッションユニット１８が高いメインギヤに切り替えられる。引き続き、発進クラッチ２４が閉じられることにより、このシフト動作は終了する（図８を参照）。

逆方向のシフトアップ動作として形成されているシフト動作は、代替の方法として、トランスミッションインプットシャフト調整手段１７によっても実行することができる。このシフト動作を開始するため、制御及び調整ユニット１２は、まず、メイントランスミッションユニット１８をニュートラルポジションに切り替える。さらに、制御及び調整ユニット１２は、発進クラッチ２４を開く。

このシフト動作の第１の位相４０では、制御及び調整ユニット１２が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を速いスプリッタギヤからニュートラルポジションに切り替える。第２の位相４１では、制御及び調整ユニット１２が、トランスミッションインプットシャフト調整手段１７によって、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５を、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数まで上昇させる。トランスミッションインプットシャフトが、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに制御及び調整ユニット１２がフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を遅いスプリッタギヤに切り替える。トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５の上昇と同時に、制御及び調整ユニット１２は、一次エンジン２３の回転数４６の減少を設定する。第３の位相４２では、制御及び調整ユニット１２が、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５をトランスミッションインプットシャフト調整手段１７によって減少させる。トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５の減少と同時に、一次エンジン２３の回転数４６がさらに軽減される。トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５が、メイントランスミッションユニット１８の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに第４の位相４３においてメイントランスミッションユニット１８が高いメインギヤに切り替えられる。引き続き、発進クラッチ２４が閉じられることにより、このシフト動作は終了する（図９を参照）。

フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０によってのみ実行されるシフト動作は、トランスミッションインプットシャフト調整手段１７によって実行される。このシフト動作では、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０がスプリッタギヤを変更する一方で、メイントランスミッションユニット１８のメインギヤは維持される。このシフト動作を開始するため、制御及び調整ユニット１２は発進クラッチ２４を開く。このメインギヤは、このシフト動作の間、常に作動したままになっている。

シフト動作の第１の位相では、制御及び調整ユニット１２が、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を、作動しているスプリッタギヤからニュートラルポジションに切り替える。第２の位相では、制御及び調整ユニット１２が、トランスミッションインプットシャフト調整手段１７によって、トランスミッションインプットシャフト１６の回転数４５を、フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数まで変更する。カウンタシャフト１４がフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０の切替えのための規定回転数に達すると、すぐに制御及び調整ユニット１２がフロントマウントレンジトランスミッションユニット１０を、シフトさせなければならないスプリッタギヤに切り替える。第３の位相において発進クラッチ２４が閉じられることにより、このシフト動作が終了する。

メイントランスミッションユニット１８でのトゥース・オン・トゥース・ポジションを解消するため、発進クラッチ２４が開かれる。引き続き、カウンタシャフト調整手段１５によって、トゥース・オン・トゥース・ポジションが解消される。スプリッタギヤが作動している場合、トゥース・オン・トゥース・ポジションは、追加的に又は代替の方法として、トランスミッションインプットシャフト調整手段１７によって解消することができる。

メイントランスミッションユニット１８によってのみ実行されるシフト動作の場合、メイントランスミッションユニット１８のシフト手段１９、２０、２１は、同様に調整ユニット１１によって同期される。発進クラッチ２４が開かれている場合、メイントランスミッションユニット１８は、カウンタシャフト調整手段１５によって同期される。スプリッタギヤが作動している場合、メイントランスミッションユニット１８は、追加的に又は代替の方法として、トランスミッションインプットシャフト調整手段１７によって同期されることができる。

駆動系が摩擦結合により閉じられている作動モードでは、調整ユニット１１が、追加の駆動トルクを供給することのできるハイブリッド駆動モジュールとして形成されている。フロントマウントレンジトランスミッションユニット１０、メイントランスミッションユニット１８及びリヤマウントレンジトランスミッションユニット２２が作動しているこの作動モードでは、調整ユニット１１によって供給可能な調整トルクが、一次エンジン２３の駆動トルクに加えて作用する。この作動モードにおいてハイブリッド駆動モジールとして形成されている調整ユニット１１により、ブーストモード及び／又は回復モードが提供される。さらに、この調整ユニット１１によって、例えばメイントランスミッションユニット１８がニュートラルポジションに切り替わり、発進クラッチ２４が閉じることにより、スタータ・ジェネレータ・モジュールとして形成されているハイブリッド駆動モジュールを提供することができる。

１０フロントマウントレンジトランスミッションユニット
１１調整ユニット
１２制御及び調整ユニット
１３シフト手段
１４カウンタシャフト
１５カウンタシャフト調整手段
１６トランスミッションインプットシャフト
１７トランスミッションインプットシャフト調整手段
１８メイントランスミッションユニット
１９、２０、２１シフト手段
２２リヤマウントレンジトランスミッションユニット
２３一次エンジン
２４発進クラッチ
２５中間シャフト
２６トランスミッションアウトプットシャフト
２７、２８ギヤホイール面
２９、３０、３１、３２ギヤホイール面
３３サンギヤ
３４プラネタリギヤキャリア
３５リングギヤ
３６トランスミッションハウジング
３７シフト手段
３８、３９電気モータ
４０第１の位相
４１第２の位相
４２第３の位相
４３第４の位相
４４、４５、４６回転数

Claims

メイントランスミッションユニット（１８）と、フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）と、トランスミッションインプットシャフト（１６）によって前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）に調整トルクを送るために設けられている少なくとも１つのアクティブな調整ユニット（１１）と、を有するレンジトランスミッション装置であって、
前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）を同期するために前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）に送られる前記調整トルクを、前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）によって実行される少なくとも１つのシフト動作に適合させるために設けられている制御及び／又は調整ユニット（１２）を有し、
前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）が、同期リングなしで形成されている少なくとも１つのシフト手段（１３）を有し、該シフト手段が少なくとも部分的に前記調整ユニット（１１）に接続されていることと、を特徴とするレンジトランスミッション装置。
前記調整ユニット（１１）が、調整トルクの取込み及び送出しのために設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のレンジトランスミッション装置。
前記制御及び／又は調整ユニット（１２）が、前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）に送られる前記調整トルクを、前記シフト動作中に調整及び／又は変更するために設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のレンジトランスミッション装置。
前記制御及び／又は調整ユニット（１２）が、前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）のトゥース・オン・トゥース・ポジションを解除するために設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンジトランスミッション装置。
少なくとも１つのカウンタシャフト（１４）を有し、前記調整ユニット（１１）が、前記カウンタシャフト（１４）に作用する調整トルクを供給するために設けられている少なくとも１つのカウンタシャフト調整手段（１５）を有していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンジトランスミッション装置。
前記制御及び／又は調整ユニット（１２）が、前記メイントランスミッションユニット（１８）及び前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）の中で逆方向に実行される少なくとも１つのシフト動作において、前記カウンタシャフト（１４）の調整トルクを調節するために設けられていることを特徴とする、請求項５に記載のレンジトランスミッション装置。
少なくとも１つのトランスミッションインプットシャフト（１６）を有し、前記調整ユニット（１１）が、前記トランスミッションインプットシャフト（１６）に作用する調整トルクを供給するために設けられている少なくとも１つのトランスミッションインプットシャフト調整手段（１７）を有していることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のレンジトランスミッション装置。
前記制御及び／又は調整ユニット（１２）が、前記メイントランスミッションユニット（１８）及び前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）の中で同方向に実行される少なくとも１つの同方向のシフト動作において、前記トランスミッションインプットシャフト（１６）の調整トルクを調節するために設けられていることを特徴とする、請求項７に記載のレンジトランスミッション装置。
同期リングのない少なくとも１つの前記シフト手段（１９、２０、２１）を有するメイントランスミッションユニット（１８）を特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のレンジトランスミッション装置。
前記制御及び／又は調整ユニット（１２）が、前記メイントランスミッションユニット（１８）によって実行される少なくとも１つのシフト動作に前記調整トルクを適合させるために設けられていることを特徴とする、請求項９に記載のレンジトランスミッション装置。
前記制御及び／又は調整ユニット（１２）が、前記メイントランスミッションユニットの同期のために、及び／又は前記メイントランスミッションユニット（１８）のトゥース・オン・トゥース・ポジションの解消のために設けられていることを特徴とする、請求項９又は１０に記載のレンジトランスミッション装置。
前記調整ユニット（１１）が、少なくとも１つの作動モードにおいて、駆動トルクを供給するために設けられているハイブリッド駆動モジュールとして形成されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のレンジトランスミッション装置。
メイントランスミッションユニット（１８）及びフロントマウントレンジトランスミッション（１０）を備えるレンジトランスミッション装置の作動方法であって、
前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）を同期するためのトランスミッションインプットシャフト（１６）によって前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）に送られる調整トルクが、前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）よって実行される少なくとも１つのシフト動作に適合され、前記フロントマウントレンジトランスミッションユニット（１０）が、同期リングなしに形成されている少なくとも１つのシフト手段（１３）を有しており、該シフト手段は少なくとも部分的に前記調整ユニット（１１）に接続されていることを特徴とする作動方法。