KR100653116B1 - 이중 클러치를 구비한 자동차용 변속기와 이 변속기의 작동 방법 - Google Patents

이중 클러치를 구비한 자동차용 변속기와 이 변속기의 작동 방법 Download PDF

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KR100653116B1
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 두 개의 입력 샤프트(12, 13)와 하나의 출력 샤프트(25)를 포함하는 다중 변속 장치(10; 10a)에 관한 것이다. 상기 입력 샤프트들(12, 13)은 각각클러치(29, 30)에 연결되며, 상기 클러치에 의해 자동차용 내연기관(11)으로부터 분리될 수 있다. 상기 두 개의 입력 샤프트(12, 13)에는 적어도 하나의 전기 모터(34, 35; 40)가 배치되어 넌-포지티브하게 연결된다. 전기 모터는 내연기관의 엔진 반대편 클러치(29) 측면에 배치된다. 전기 모터나 모터들(34, 35; 40)을 사용함으로써 내연기관용 스타터와 시동기를 생략할 수 있다. 또한, 입력 샤프트(12, 13)의 동기 속도를 목표 기어로 간단하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 여러 가지 구동 상태를 실현할 수 있다.
입력 샤프트, 출력 샤프트, 클러치, 내연기관, 스타터

Description

이중 클러치를 구비한 자동차용 변속기와 이 변속기의 작동 방법{Gearbox for a motor vehicle, especially a gearbox with a dual clutch and method for operating said gearbox}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 차량용 변속기, 특히 이중 클러치 변속기에 관한 것이다.
이러한 종류의 공지된 변속기에서는 기어의 변경을 위해 일반적으로 동기화 링을 갖는 동기화 장치에 의해 변속될 부재의 회전 속도가 상호 조정된다. 또한, 자동차의 내연기관을 시동하기 위하여, 클러치가 분리될 때 내연기관의 크랭크 샤프트를 회전시키는 별도의 스타터가 제공된다. 상기 스타터는 자동차의 배터리로부터 에너지를 공급받으며, 상기 에너지는 다시 제너레이터에 의해 계속 충전된다. 따라서, 공지된 변속기나 자동차는 작동을 위한 일련의 보조 유닛을 필요로 하고, 상기 동기화 장치는 구조가 복잡하다.
이에 비하여, 청구항 제 1 항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 자동차용 변속기, 특히 이중 클러치 변속기는 적어도 하나의 입력 샤프트와 연결된 전기 기계를 사용함으로써 내연기관용 스타터 및 제너레이터가 없어도 된다는 장점을 갖는다. 또한, 여러 기어 중 변속하고자 하는 부재들을 추가의 동기화 장치 없이 간단히 동기화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 자동차용 변속기, 특히 이중 클러치 변속기의 다른 장점과 바람직한 개선은 종속 청구항과 상세한 설명에서 기술한다.
2개의 입력 샤프트들 각각에 별도의 전기 기계가 설치되면 비교적 작은 크기의 전기 기계가 필요하다. 또한, 이 경우에 입력 샤프트들에 대한 비교적 간단한 결합이 이루어질 수 있다. 이에 비하여, 분배기 변속기를 사용하는 경우 하나의 입력 샤프트 또는 다른 입력 샤프트에 결합될 수 있는 단일 전기 기계만이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 변속기를 구비한 자동차 작동은, 자동차의 오버러닝 모드에서 전기 기계가 제너레이터로서 작동하는 경우, 자동차의 오버러닝 모드에서 자동차의 롤링 에너지는 온-보오드 배터리를 충전하는 전기 에너지로 변환될 수 있는 특별한 장점을 갖는다. 또한, 전기 기계가 전진 기어를 후진 구동하면, 자동차의 후진 주행을 위해 변속기 내의 상응하는 기어 휠세트를 생략할 수 있다.
또한, 전기 기계는, 예를 들어 추월 동작시 단시간 동안 보다 큰 전체 출력을 제공하기 위하여 내연기관을 보조하는 보조 구동 장치로서 사용될 수도 있다.
본 발명의 두 가지 실시예가 도면에 도시되며 하기에서 상세히 설명된다.
도 1은 자동차의 제 1 구동 트레인을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 자동차의 제 2 구동 트레인을 개략적으로 도시한 도면.
도 1에서는 도면부호 10으로 자동차의 변속기를 표시하며, 이 변속기는 내연기관(11)에 연결된다. 변속기(10)는 소위 이중 클러치 변속기로 형성된다. 이를 위하여, 상기 변속기(10)는 두 개의 입력 샤프트(12, 13)를 가지며, 상기 입력 샤프트들(12, 13)은 이 입력 샤프트(12,13)에 상대 회전 불가하게 고정된 기어 휠(15, 16)에 의해서 내연기관(11)의 크랭크 샤프트에 고정된 크라운 기어(14)와 연결된다. 기어 휠(15, 16)과 크라운 기어(14)를 이용한 변속 대신에, 양 입력 샤프트(12, 13)는 또한 크랭크 샤프트에 의해 직접 구동될 수 있다.
또한 입력 샤프트(12, 13)에는 기어 휠 그룹(17, 18)이 배치된다. 제 1 기어 휠 그룹(17)은 입력 샤프트(12)상에 회전 가능하게 배치된 기어 휠(1E, 3E, 5E)을 포함하며, 제 2 기어 휠 그룹(18)은 제 2 입력 샤프트(13)상에 상대 회전 불가하게 배치된 기어 휠(2E, 4E)을 포함한다. 또한, 제 1 입력 샤프트(12)상에는 상기 샤프트에 상대 회전 불가능하게 고정된 두 개의 기어 휠(21, 22)이 회전 불가하게 배치되며, 상기 기어 휠들 중 하나의 기어 휠(21)은 양 기어 휠(1E, 3E) 사이에 위치한다. 상기 기어 휠(21, 22)을 각 기어휠(1E, 3E 또는 5E)과 맞물리게 하는 각 슬라이딩 커프(23, 24)가 기어 휠(21, 22)과 협동한다.
양 입력 샤프트(12, 13)는 자동차의 구동 샤프트를 형성하거나 또는 구동 샤프트로 연장되는 출력 샤프트(25)와 연결될 수 있다. 출력 샤프트(25)상에는 기어 휠 그룹(17, 18)에 대응하는 기어 휠(1A 내지 5A)이 배치되며, 상기 기어 휠 중 기어 휠(1A, 3A, 5A)은 상대 회전 불가능하게, 그리고 기어 휠(2A, 4A)은 회전 가능하게 출력 샤프트(25)에 고정된다. 또한, 출력 샤프트(25)상에는 기어 휠들(2A, 4A) 사이에 하나의 기어 휠(27)이 상대 회전 불가능하게 고정되며, 상기 기어 휠은 기어 휠(2A 또는 4A)에 힘을 전달할 수 있도록 슬라이딩 커프(28)와 협동한다.
또한 내연기관(11)을 입력 샤프트(12, 13)에 의해 출력 샤프트(25)와 연결하기 위하여, 내연기관(11)과 기어 휠 그룹(17, 18) 사이의 각 입력 샤프트(12, 13)에 각각 클러치(29, 30)가 할당 배치된다. 양 클러치들(29, 30)이 분리되는 경우, 예를 들어 자동차가 언덕에 서게 되면, 자동차가 원하지 않게 후방으로 롤링된다. 이것을 방지하기 위하여, 출력 샤프트(25)의 영역에는, 소위 힐 홀더 장치(32: hill holder device)가 배치되며, 상기 힐 홀더 장치는 파킹 브레이크로서 작용한다. 자동차의 상기 후방 롤링 또는 기어 휠(1A 내지 5A, 1E 내지 5E, 21, 22, 27)의 회전 속도를, 그리고 경우에 따라서는 기어 휠(1A 내지 5A, 1E 내지 5E, 21, 22, 27)의 각도 위치를 검출하기 위해 입력 샤프트(12, 13) 및 출력 샤프트(25)의 영역에 도시되지 않은 센서가 배치되며, 상기 센서는 변속기(10)의 변속 제어 장치와 연결된다.
도 1에 따른 실시예에서 각 입력 샤프트(12, 13)가 별도의 전기 기계(34, 35)와 넌-포지티브(nonpositive)하게 결합되며, 상기 전기 기계는 다시 자동차의 온-보오드(0n-board) 배터리와 연결되는 것은 본 발명에 있어 중요하다. 상기 넌-포지티브한 결합은 가장 간단한 경우 전기 기계(34, 35)가 입력 샤프트(12, 13)의 부품인, 축방향으로 뻗어있는 각각 하나의 회전자 샤프트를 가짐으로써, 이루어질 수 있다. 그렇지만 다른 커플링, 예를 들어 입력 샤프트(12, 13)상에 배치된 기어 휠과 협동하는 전기 기계(34, 35)의 피니언도 고려할 수 있다. 또한, 전기 기계(34, 35)는 중간 변속기를 통해 입력 샤프트(12, 13)와 넌-포지티브하게 결합될 수 있다. 전기 기계(34, 35)는 본 실시예에서 클러치들(29, 30)과 상응하는 기어 휠 그룹들(17, 18) 사이에 위치한다. 변속기(10) 내의 전기 기계(34, 35)의 기능을 설명하기 위하여 여러 가지 작동 상태가 설명된다.
내연기관(11)의 시동을 위해, 입력 기어 휠(1E 내지 5E)은 출력 샤프트(25)상의 출력 기어 휠(1A 내지 5A)로부터 분리되며, 따라서 변속기(10)는 공회전 상태로 전환된다. 이것은 슬라이딩 커프(23, 24, 28)가 중간 위치에 있으며, 상기 위치에서 슬라이딩 커프가 각각 대응하는 기어 휠(21, 22, 27)을 커버함을 의미한다. 자동차의 후방 롤링을 방지하기 위하여, 동시에 힐 홀더 장치(32)가 작동한다. 내연기관(11)의 크랭크 샤프트로의 시동 회전 모멘트의 전달은 통상과 같이 별도의 스타터가 아니라 양 전기 기계들(34, 35) 중 적어도 하나에 의해 이루어진다. 필요한 출력과 전기 기계(34, 35)의 크기를 감소시키기 위하여, 바람직하게 양 전기 기계(34, 35)에 의해 공동으로 시동이 이루어진다. 이 경우에, 양 클러치(29, 30)는 맞물리고, 그 결과 전기 기계(34, 35)와 내연기관(11)의 크랭크 샤프트들 사이의 넌-포지티브한 결합이 이루어진다. 이것이 이루어지면 양 전기 기계(34, 35)가 동기식으로 그리고 자동차의 온-보오드 배터리에 의해 전류를 공급받는 전기 모터와 동일한 rpm으로 구동되며, 전기 모터의 rpm은 내연기관(11)에서 필요로 하는 시동 rpm에 상응한다.
시동 회전 모멘트가 양 전기 기계들(34, 35) 중 하나에 의해 전달되어야 하는 경우, 각각 다른 전기 기계(35, 34)의 클러치(29, 30)가 바람직하게 분리되므로, 시동을 위해 필요하지 않은 전기 기계(34, 35)의 입력 샤프트(12, 13)도 회전하지 않을 것이다. 그렇지 않으면, 이것은 시동을 위해 사용되는 전기 기계(34, 35)에 대한 추가 에너지를 필요로 할 것이다.
내연기관(11)이 시동되면, 이전에 맞물린 하나 또는 양 클러치들(29, 30)은 다시 분리된다. 서로 맞물린 기어 휠 쌍(1E, 1A)에 의해 형성된 제 1 기어로 시동하기 위하여, 기어 휠(1E)로부터 기어 휠(1A)로의 힘 전달이 이루질 수 있어야 한다. 이것은, 슬라이딩 커프(23)가 기어 휠(21)이 기어 휠(1E)과 작용 연결되도록 상기 기어휠(21)상에서 이동됨으로써 이루어진다. 그렇지만, 슬라이딩 커프(23)가 기어 휠(1E) 위로 미끄러지지 않는 각도 위치에 입력 샤프트(12)가 있다면, 전기 기계(34)의 짧은 펄스에 의해 입력 샤프트(12)는 이를 위해 필요한 각도 위치로 회전된다. 다음에, 제 1 기어가 선택되고, 자동차를 시동시키기 위해 클러치(29)만이 다시 맞물리면 되고, 동시에 힐 홀더 장치(32)가 작동을 멈춘다.
하기에서는 기어 변경을 제 1 기어로부터 제 2 기어로의 업-변속(upshifting)의 실시예로 설명한다. 이를 위하여, 기어 휠 쌍(2E, 2A)은 출력 샤프트(25)의 rpm으로 동기화 되어야 하며, 상기 출력 샤프트는 제 1 기어의 기어 휠 쌍(1E, 1A)에 의해 회전된다. 회전 속도는 기어 휠(2A)이 구동 샤프트와 기어 휠(27)의 rpm에 상응하는 rpm으로 구동됨으로써 조정된다. 이를 위하여, 클러치(30)가 분리되면, 전기 기계(35)는 전기 모터로서 작동하고, 상기 전기 모터는 입력 샤프트(13)와 기어 휠(2E)을, 기어 휠(2A)이 출력 샤프트(25)의 rpm으로 회전되는, 그러한 rpm으로 구동한다. 다음에, 슬라이딩 커프(28)는 기어 휠(2A)과 작용적으로 연결될 수 있으며, 이로 인하여 출력 샤프트(25)와 입력 샤프트(13) 사이의 넌-포지티브 결합이 이루어진다. 후속하여 전기 기계(35)는 무전류 상태로 전환된다. 이 상태에서 제 1 기어의 기어 휠(1E, 1A) 뿐만 아니라 제 2 기어의 기어 휠(2E, 2A)도 출력 샤프트(25)와 작용적으로 연결되어 있기 때문에, 최종적으로 하나의 클러치(29)는 개방되고 동시에 다른 클러치(30)는 맞물리기에 충분하고, 그 결과 제 1 기어로부터 제 2 기어로의 변속은 견인력의 중단없이 이루어진다. 또한, 슬라이딩 커프(28)는 기어 휠(1E)과 맞물리지 않는다.
변속기(10)의 업-변속시 다른 기어 변경은 목표한 그 다음 높은 기어의 입력 샤프트(12, 13)의 동기 rpm이 각 입력 샤프트(12, 13)와 결합된 전기 기계(34, 35)에 의해서 세팅되도록 이루어진다. 이것이 실행되면, 기어 휠(3E, 4A, 5E)은 슬라이딩 커프(23, 24, 28)에 의해서 기어 휠(21, 22, 27)과 결합될 수 있다. 계속해서 목표 기어의 하나의 클러치(29, 30)의 폐쇄 및 원래 선택된 기어의 다른 클러치(29, 30)의 개방에 의해 목표 기어와 내연기관(11) 사이에서 힘이 전달되며, 상기 슬라이딩 커프(23, 24, 28)는 원래 결합된 상태의 기어 휠(3E, 4A, 5E)로부터 이동된다.
변속기(10) 기어의 다운-변속은 제 3 기어로부터 제 2 기어로의 기어 변경의 예로 하기에서 설명된다. 즉 자동차가 제 3 기어로 주행하는 경우에, 출력 샤프트(25)는 기어 휠(3E, 3A)을 통해, 그리고 입력 샤프트(12)는 맞물린 클러치(29)를 통해 내연기관(11)에 의해 구동된다. 이에 비하여, 상기 클러치(30)는 맞물림 해제되고 기어 휠(2A)은 출력 샤프트(25)상에서 느슨한 상태로 회전한다. 상기 기어 휠(2A)은 다음에 전기 기계(35)에 의한 입력 샤프트(13)의 구동을 통하여 필요한 rpm을 얻으며, 상기 rpm에서 출력 샤프트(25)상의 기어 휠(27)의 rpm으로 회전한다. 기어 휠(27)은 슬라이딩 커프(28)에 의해서 기어 휠(2A)과 결합될 수 있다. 최종적으로 클러치(30)는 맞물리고, 클러치(29)는 맞물림 해제되며, 기어 휠(3E)과 함께 위치한 슬라이딩 커프(23)는 상기 기어 휠과 맞물림 해제된다. 또한, 다운-변속시 다른 기어 변경이 유사한 방식으로 이루어질 수 있다.
마지막으로, 변속기(10)의 여러 가지 추가 가능성이 설명된다. 도시된 변형예에서, 변속기(10)는 자동차의 후진 주행을 위한 기어 휠 세트를 갖지 않는다. 후진 주행은 클러치(29, 30)가 맞물림 해제되면 제 1 기어가 출력 샤프트(25)와 맞물림으로써 이루어지고, 제 1 기어는 전기 기계(34)에 의해 역회전 방향으로 구동된다. 이 경우에, 전기 기계(34)의 회전수는 가속 페달 위치에 의해 결정된다. 일반적으로 후진 주행은 짧은 주행 거리만을 포함하기 때문에, 이를 위해 필요한 에너지는 차량 배터리로부터 제공될 수 있다. 경우에 따라서는 충분하게 긴 거리를 후진하는 경우에 안전성을 제공하기 위하여, 후진 주행 동안 다른 클러치(30)가 맞물릴 수 있으나, 제 2 기어 또는 제 4 기어는 출력 샤프트(25)와 작용 연결되지 않을 수 있다. 이러한 상태에서, 전기 기계(35)는 클러치(30)를 통해 내연기관(11)의 크랭크 샤프트에 의해 구동된다. 이 때문에, 전기 기계(35)는 배터리로 에너지를 공급하는 제너레이터로서 작용할 수 있다.
온-보오드 배터리의 충전은 통상 자동차의 내연기관에 의해 계속 구동되는 발전기에 의해서 이루어지고, 따라서 자동차의 연비를 높인다. 변속기(10)에 의해 배터리를 충전시키기는데 필요한 에너지의 적어도 일부를 자동차의 운동 에너지로부터 다시 회수할 수 있다. 이를 위하여 자동차의 오버러닝 모드에서, 방금 선택된 기어의 클러치(29, 30)가 맞물림 해제되며, 전기 기계(34, 35)는 롤링하는 자동차에 의해 출력 샤프트(25)를 통해 제너레이터로서 구동된다. 또한, 내연기관(11)이 멈출 수 있으므로 추가적으로 연료가 절약된다. 선택된 기어의 입력 샤프트(12, 13)의 회전수는 클러치(29, 30)로부터 먼 내연기관(11)의 측면에서 내연기관(11)의 공회전 rpm 이하가 될 정도로 자동차의 롤링 속도가 감소되면, 상응하는 클러치들(29, 30)이 다시 맞물리며, 이로 인하여 내연기관(11)의 크랭크 샤프트가 다시 회전하여 상기 내연기관이 시동된다.
전기 기계(34, 35)를 입력 샤프트(12, 13)에 결합함으로써, 그리고 이것을 클러치(29, 30)에 의해 내연기관(1)으로부터 분리할 수 있기 때문에, 간단하게 자동차를 하이브리드형 자동차로서 작동할 수 있다. 이 경우에, 자동차가 예를 들어 도심지를 주행하는 동안 자동차는 양 전기 기계들(34, 35)에 의해서만 구동되는 한편, 내연기관(11)은 작동이 중단된다. 하이브리드형 자동차로서 사용하기 위하여, 전기 기계(34, 35)의 크기와 출력은 적절하게 조절되어야 한다. 왜냐하면 이 경우에 필요한 출력은 더 이상 내연기관(11)의 시동 과정에 맞춰지지 않기 때문이다.
바로 기어 변경이 실시되지 않고 온-보오드 배터리의 전압 상태가 그것을 필요로 하는 경우에, 두 개 중 하나가 힘이 없기 때문에 함께 회전하지 않는 전기 기계(34,35)가 클러치(29, 30)를 통해 내연기관(11)과 작용 연결되어, 이 전기 기계(34, 35)가 제너레이터로서 작용하면, 별도의 발전기가 없어도 된다.
마지막으로, 하나 또는 양 전기 기계(34, 35)가 자동차의 추가 구동기로서 일시적으로 사용될 수 있는 방법을 설명한다. 즉, 전기 기계는 내연기관(11)에 의한 추진을 지원한다(동력 지원 모드). 이를 위하여, 하나 또는 양 전기 기계(34, 35)를 통해 회전 모멘트가 출력 샤프트(25)에 전달되며, 상기 회전 모멘트는 내연기관(11)에 의해 발생된 회전 모멘트와 동일한 방향으로 작용한다. 양 전기 기계(34, 35)가 추가의 회전 모멘트를 출력 샤프트(25)에 전달하여야 하는 경우, 선택된 기어가 다른 입력 샤프트(12, 13)를 통해 선택되기 때문에 상기 전기 기계(34, 35)에 할당된 클러치(29, 30)가 먼저 분리되는 두 가지 방법이 있다. 첫째로는 해당 클러치(29, 30)가 맞물리며, 이로 인하여 해당 전기 기계(34, 35)는 그 회전 모멘트를 기어 휠(15, 16)을 통해 크라운 기어(14)에 전달하며, 두번째 방법으로는 해당 클러치(29, 30)를 개방된 채로 유지하고 추가의 회전 모멘트가 기어 휠 쌍(1E, 1A 내지 5E, 5A)을 통해 출력 샤프트(25)로 직접 전달되는 것을 고려할 수 있다. 그렇지만, 이를 위하여, 기어 변경시와 마찬가지로 먼저 해당 입력 샤프트(12, 13)의 기어 휠 쌍(1E, 1A 내지 5E, 5A)의 rpm은 바로 맞물리는 기어 휠 쌍(1E, 1A 내지 5E, 5A)의 rpm으로 동기화 되며, 이후 출력 샤프트(25)와의 넌-포지티브 결합이 이루어져야 한다.
도 1에 따른 상기 실시예와 대조적으로, 도 2에 따른 변속기(10a)에서는 하나의 전기 기계(40)만을 필요로 하며, 이 전기 기계는 입력 샤프트들(12, 13) 사이에 배치된다. 가능하다면 도 2에서 변속기(10, 10a) 중 동일한 부품에는 동일한 도면부호가 사용된다. 전기 기계(40)는 기어 휠(41)과 연결되며, 상기 기어 휠은 다른 두 개의 기어 휠(42, 43)을 구동시키고, 상기 기어 휠들은 입력 샤프트(12, 13)상에 느슨하게 배치된다. 입력 샤프트(12, 13)에 고정된 추가의 기어 휠(44, 45)이 슬라이딩 커프(46, 47)를 통해 전기 기계(40)와의 필요한 넌-포지티브 결합을 형성한다. 기어 변경은 제 1 실시예와 유사하게 실시되는데, 목표 기어의 입력 샤프트(12, 13)의 동기 회전수가 전기 기계(40)에 의해서 조정되며, 이 경우에 상기 입력 샤프트는 슬라이딩 커프(46, 47)에 의해서 전기 기계(40)와 결합된다.
제 1 실시예와 대조적으로, 내연기관(11)의 시동은 변속기(10a)에 의해, 전기 기계(40)가 슬라이딩 커프(46, 47)를 통해 입력 샤프트(12) 또는 입력 샤프트(13)와 작용 연결됨으로써 이루어진다. 클러치들(29, 30)가 맞물리고 출력 샤프트(25)가 공회전 상태에 있으면, 전기 기계(40)의 시동 회전 모멘트가 하나의 출력 샤프트(12, 13) 또는 양 출력 샤프트(12, 13)를 통해 전달된다.
후진 주행, 동력 지원 모드 또는 배터리의 충전과 같은 다른 작동 상태는 변속기(10a)에서 변속기(10)와 유사하게 실시된다. 전기 기계(40)는 전기 기계(34, 35)에 비해서 더 크고 강하게 설계되며, 전기 기계(40)의 출력은 특히 내연기관(11)을 시동하기 위해 필요한 출력에 의해 결정된다. 하나의 전기 기계만 사용할 경우, 전기 기계(40)를 입력 샤프트(12, 13) {추가의 기어 휠(41 내지 45), 슬라이딩 커프(46, 47)}에 선택적으로 결합함으로써 발생하는 추가의 구조적 비용에 의해 비용 절감이 달성될 수 없다.
도 1과 도 2에 도시된 실시예들은 단지 예시적이기 때문에 구조적으로 매우 간단히 도시되어 있다. 따라서, 구조적으로 다른 변형예를 생각할 수 있으며, 특히 공간 때문에 양 입력 샤프트(12, 13)가 서로 평행하게 배치되는 것이 아니라 양 입력 샤프트(12, 13)의 하나는 중공 샤프트로 형성될 수 있고, 상기 중공 샤프트 내에서 다른 하나의 입력 샤프트(12, 13)가 회전하는 경우를 생각할 수 있다.
변속기(10, 10A)도 입력 샤프트(12, 13)와 출력 샤프트(25)에 상응하는 기어 휠 쌍을 갖는 종래 방식에 따른 후진 기어를 갖는다. 이 경우에, 후진 주행은 내연기관(11)과 넌-포지티브한 결합을 통해서만 이루어진다.
또한, 본 발명은 하나의 출력 샤프트와 두 개의 입력 샤프트를 갖는 변속기에만 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 변속기에서는 기어 휠 그룹을, 예를 들어 미공개 독일출원 제 198 07 374.7 호에 개시된 바와 같이 입력 샤프트와 출력 샤프트상에, 또는 중간 샤프트상에 배치할 수도 있다. 또한 복수의 출력 샤프트를 갖는 실시예도 생각할 수 있다.
양 변속기들(10, 10A)은 수동 변속기 뿐만 아니라 자동 변속기로 또는 그 부품으로 형성될 수 있다. 그렇지만, 모든 경우에 개별 과정을 제어 및 조절하기 위하여 부분적으로 비교적 복잡한 과정을 필요로 하기 때문에, 전기 변속 장치가 사용되며, 상기 전기 변속 장치는 앞에서 언급된 센서에 의해 검출된 측정값을 처리하고, 액추에이터를 예를 들어 슬라이딩 커프의 이동을 위해 제어하거나 또는 다양한 작동 모드를 선택한다.

Claims (10)

  1. 적어도 두 개의 입력 샤프트(12, 13) 및 적어도 하나의 출력 샤프트(25)와, 상기 적어도 두 개의 입력 샤프트(12, 13)와 상기 적어도 하나의 출력 샤프트들(25) 사이에서 상이한 변속비를 형성하는 복수의 기어 휠 쌍(1E, 1A 내지 5E, 5A), 및 자동차의 내연기관(11)을 상기 적어도 하나의 출력 샤프트(25)와 넌-포지티브하게 연결하는 두 개의 클러치(29, 30)를 포함하는 내연기관을 구비한 자동차용 변속기로서,
    상기 적어도 하나의 입력 샤프트(12, 13)는 적어도 하나의 전기 기계(34, 35; 40)와 적어도 결합 가능하고,
    상기 적어도 하나의 전기 기계(34, 35; 40)는, 자동차의 내연기관(11)을 시동하기 위하여, 내연기관(11)과 넌-포지티브하게 결합된 상기 입력 샤프트(12, 13)중 적어도 하나를 구동시키며, 자동차를 후진시키기 위하여 클러치(29, 30)가 분리될 때 적어도 하나의 출력 샤프트(25)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기.
  2. 제 1 항에 있어서, 각각 전기 기계(34,35)와 상호 작용하는 두 개의 입력 샤프트(12, 13)와 하나의 출력 샤프트(25)가 제공되고, 상기 전기 기계(34, 35)는 내연기관(11)으로부터 먼 클러치(29, 30)의 측면상에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기.
  3. 제 1 항에 있어서, 두 개의 입력 샤프트(12, 13), 하나의 출력 샤프트(25) 및 하나의 전기 기계(40)가 제공되고, 상기 전기 기계(40)는 하나 또는 2 개의 입력 샤프트(12, 13)와 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 기계(34, 35; 40)와 상기 적어도 하나의 입력 샤프트(12, 13) 사이의 넌-포지티브 결합은 직접 또는 중간 변속기에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 출력 샤프트(25)에는 상기 출력 샤프트(25)의 록킹을 위한 장치(32)가 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기.
  6. 제 1 항에 따른 자동차용 변속기(10; 10a)를 작동시키기 위한 작동 방법으로서,
    목표 기어의 입력 샤프트(12, 13)의 동기 회전수는 목표 기어의 입력 샤프트(12, 13)와 결합된 전기 기계(34, 35; 40)에 의해서 발생되는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기 작동 방법.
  7. 제 1 항에 따른 자동차용 변속기(10; 10a)를 작동시키기 위한 작동 방법으로서,
    내연기관(11)에 의해 적어도 하나의 출력 샤프트(25)에 전달되는 회전 모멘트를 증가시키기 위하여, 적어도 하나의 전기 기계(34, 35; 40)가 추가의 회전 모멘트를 내연기관(11)과 동일한 회전 방향으로 적어도 하나의 출력 샤프트(25)로 전달하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기 작동 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 따른 자동차용 변속기(10; 10a)를 작동시키기 위한 작동 방법으로서,
    자동차의 오버러닝 모드시 에너지의 회수를 위하여, 클러치들(29, 30) 중 적어도 하나가 맞물림 해제되고, 적어도 하나의 전기 기계(34, 35; 40)가 입력 샤프트(12, 13)에 의해 구동되며 제너레이터로서 작용하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기 작동 방법.
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