CN102057187A - 汽车的多挡组变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车的多挡组变速器，具有：前置挡组(2)；驱动侧的变速器输入轴(7)，该变速器输入轴(7)能通过起动元件(16)与驱动发动机(5)相连接；主挡组(3)；从动侧的变速器主轴(30)；以及负载换挡机构(40)，通过负载换挡机构(40)为在换挡时切换中间挡位，可以将变速器输入轴(7)与变速器主轴(30)相连接。为了减少成本以及结构花费并且为了实现紧凑的结构形式，将负载换挡机构(40)与用于切换前置挡组(2)的挡位常量(ik1、ik2)的换挡装置(39)构造为整合式结构单元(17)。在用于运行多挡组变速器的方法中，在起动元件(16)至少部分闭合时，负载换挡机构(40)在中间挡位换挡时在滑转状态中支持在变速器主轴(30)上驱动发动机(5)的扭矩，而驱动发动机(5)的转速与目标挡位的同步转速相匹配，基于此，在空载时，摘出原有挡位，在达到同步转速时，挂入目标挡位，并且随后再打开中间挡位。

Description

汽车的多挡组变速器
技术领域
本发明依据权利要求1的前序部分以及权利要求9的前序部分涉及一种汽车多挡组变速器以及一种用于运行汽车多挡组变速器的方法。
背景技术
多挡组变速器由两个或更多大多串接布置的变速器挡组组成，通过所述变速器挡组的组合，能够实现很高的挡位数量。越来越多地将所述多挡组变速器设计成自动的变速器，其例如由输入挡组、主挡组以及后置挡组组成。这种变速器尤其用于商用车，因为这种变速器提供了具有例如12个挡位或者16个挡位的特别精细的挡位分级，并且具有很高的效率。在挡位数量较少时，仅由主挡组和输入挡组或者主挡组和后置挡组组成的构型也是可行的。此外，与手动的换挡变速器相比，这种变速器的突出之处在于很高的操纵舒适性，并且与自动变速器相比，在制造成本和运行成本方面是特别经济的。
常规的多挡组变速器，例如所有非在负载下换挡的手动或者自动的变速器视结构类型而定地在换挡时经受牵引力中断，这是因为来自驱动发动机的动力流始终通过离合器的打开而中断，从而无负载地摘出所挂入的挡位，在空挡位置上，变速器以及驱动发动机同步至连接转速，并且嵌入目标挡位。通过汽车的牵引力中断的滑滚，可能出现不希望的速度提高或者速度损失。此外，可能导致染料消耗增加。在客车中由于行驶动力的损失引起的牵引力中断通常更是仅起到干扰作用，例如像在运动型定位的行驶方式中换高挡时那样，而在很重的商用车中，能以如下方式延缓行驶速度，即，实现不了所选择的挡位切换，并且在斜坡上导致不希望的换倒挡过程、蠕行或者甚至引起附加的起动过程。
由申请人的DE 10 2006 024 370 A1公知一种在换挡时具备牵引力支持的自动的挡组变速器。该变速器包括：作为输入变速器或者前置变速器的副挡组；作为基本变速器的主变速器；以及作为输出变速器或者后置变速器的分动器。已知的具有输入变速器和主变速器的多挡组变速器的结构类型实现了换挡过程中连接直接挡位作为中间挡位。为此，借助于负载换挡变速器临时地建立输入变速器的输入轴与主变速器的主轴的直接连接。由此，主变速器和副挡组变成无负载，从而可以摘出所嵌入的挡位，变速器同步化，并且嵌入目标挡位，而不必打开起动离合器。在此，负载换挡离合器将发动机力矩传递到变速器输出端，其中，所释放的动态力矩在转速下降时用在原有挡位与目标挡位之间，从而在一定程度上补偿了牵引力下降。用作中间挡位离合器的负载换挡离合器可以布置在输入变速器与主变速器之间，或者布置在如设置在常规的变速器中的起动离合器与输入变速器之间。
发明内容
在此背景下，本发明基于如下任务，即，进一步对公知的牵引力支持的多挡组变速器以及使该多挡位变速器运行的方法加以改进，尤其减少成本以及结构方面的花费。
该任务的解决方案由独立权利要求的特征获得，而本发明的有利的构造方案以及改进方案可以由从属权利要求获悉。
本发明基于这样的认识，即，在自动的多挡组变速器中在拉高换挡以及拉回换挡(Zugrückschaltung)时，可以将用于切换牵引力支持的直接挡位的中间挡位离合器与用于交替切换变速器输入端上的挡位常量的挡位离合器进行组合，从而减少成本、重量以及结构空间。
相应地，本发明从汽车的如下的多挡组变速器出发，该多挡组变速器具有：前置挡组；驱动侧的变速器输入轴，该变速器输入轴能通过起动元件与驱动发动机相连接；主挡组；从动侧的变速器主轴；以及负载换挡机构，通过该负载换挡机构为了在换挡时切换中间挡位，可以将变速器输入轴与变速器主轴相连接。此外，为了解决所提出的任务，本发明设置为：将所述负载换挡机构与用于切换前置挡组挡位常量的换挡装置构造为整合式结构单元。
挡位切换被理解为是如下的换挡过程，其中，摘出原有挡位，并且挂入目标挡位，其中，也包括特殊情况，即，目标挡位相当于原有挡位，也就是没有改变速比。前置挡组也称为副变速器或者副挡组(GV)，主挡组也称为主变速器或者基本变速器(HG)，并且后置挡组也称为分动器或者分动挡组(GP)。此外，摩擦式离合器也简称为摩擦离合器。
此外，本发明从用于运行汽车的多挡组变速器的如下方法出发，该多挡组变速器具有：前置挡组；驱动侧的变速器输入轴，该变速器输入轴可以通过起动元件与驱动发动机相连接；主挡组；从动侧的变速器主轴；以及负载换挡机构，其中，为了在换挡时进行牵引力支持，借助于所述负载换挡机构实现中间挡位换挡，其中，所述变速器输入轴与变速器主轴连接。所提出的关于方法的任务通过以下所述得到解决，即，在起动元件至少部分闭合时，构造为摩擦式离合器的、并且与用于切换前置挡组挡位常量的换挡装置共同形成整合式结构单元的负载换挡机构在中间挡位换挡时在滑转状态中支持变速器主轴上驱动发动机的扭矩，而驱动发动机的转速与目标挡位的同步转速相匹配，在空载时，摘出原有挡位，在达到同步转速时，挂入目标挡位，并且随后再打开中间挡位。
通过中间挡位换挡，在所有牵引换挡中有利的是，实现了速度损失的显著减少，并且由此结果实现了行驶效率的提高，并且提高了换挡舒适性以及行驶舒适性。因为通过中间挡位，可以制动有待同步旋转的质量(Massen)，所以可以取消通常在换高挡过程中设置用于制动质量的变速器制动器，由此节省了或者说减少了其它成本、安装空间以及重量。此外，有效地减少了振动以及换挡冲击，因为传动系在换挡期间始终通过中间挡位保持预紧的状态，由此附加地提高了换挡舒适性。
在本发明的优选实施方式中，设置有三个自动的变速器挡组，其中，沿着动力流依次布置为：第一个是具有靠近发动机的挡位常量以及远离发动机的挡位常量的变速器输入侧的前置挡组；第二个是具有至少三个挡位级的中间的主挡组；以及第三个是具有两个挡位范围的变速器输出侧的后置挡组，其中，前置挡组和主挡组构造为呈中间传动结构形式(Vorgelegebauweise)的具有至少一个共同的中间轴的齿轮变速器，并且所述后置挡组构造为行星变速器。
优选设计具有两个平行布置的共同的中间轴的这样的变速器，从而将功率相应地通过双中间轴分支。而本发明同样可以有利地用在仅具有一个中间轴的中间轴变速器中或者其它组变速器中。这种变速器由于其精细的挡位分级以及其较高的换挡舒适性可以特别有利地用在商用车中。例如在三挡位的基本变速器中，通过以下方式获得数量n＝nGV×nHG×nGP＝2×3×2＝12个前进挡位，方式为：首先通过副变速器的挡位常量改变主挡组的挡位级，并且由此获得的挡位可选地与分动挡组的行星齿轮速比相乘。在四挡位的基本变速器中可以相应地实现16个前进挡位。
优选设置有所提到的后置挡组，从而通过分动改换(Bereichumschalten)使得挡位数量加倍，也就是提供相当多的挡位数量。然而对于本发明来说，这不是强制需要的。在通过设计成直接挡位的中间挡位进行的牵引力支持下的呈行星结构形式的这样的后置挡组的工作原理被加以如下考虑：在如下换挡位置中，即，其中，所述分动挡组的行星齿轮与中心轮及内齿圈联锁，也就是分动器以变速器主轴的转速进行转动，则中间挡位是整个变速器的直接挡位。这自动地在以下情况下也是这样的，即，如本发明的另一实施方式中所设置的那样，变速器主轴直接与变速器输出端处的变速器从动轴相连接，也就是引导穿过分动器。在这种情况下，则所述主变速器可以具有附加的输出轴，例如同轴包围变速器主轴的空心轴，该输出轴承载主变速器的换挡装置，并且在其输出侧的端部上取代变速器主轴地与分动器的中心轮相连接。
此外，所述中间挡位相应于齿轮变速器挡组的直接挡位，该直接挡位由行星变速器速比叠加。在此，也应该注意到，在换挡期间分动挡组的改换不是本身(per se)以牵引力支持的。而是可以有利地通过以下方式将牵引力支持扩展到分动改换，即，从一开始将负载换挡机构布置在分动器上，从而实现了可负载换挡地进行分动改换。如果没有设置后置挡组，那么变速器主轴同时用作整个变速器的变速器从动轴，或者可以与变速器从动轴一体地连接。
按本发明的、具有用于切换中间挡位的负载换挡机构以及用于切换前置挡组挡位常量的换挡装置作为整合式结构单元的布置方案能以较少的花费在常规的多挡组变速器中实现。所述挡位常量换挡装置可以构造为同步离合器，并且中间挡位离合器可以构造为简单的摩擦式离合器。用于切换挡位常量的同步离合器通常在轴向上布置在挡位常量齿轮组之间。按本发明，所述摩擦离合器可以构造在挡位常量的同步件之间。由此，只需改变前置挡组的换挡装置，并且在必要时，匹配挡位常量的轴向间距，不需要其它结构上的措施，这在成本方面特别有利地起作用。
通过以下方式可以实现由中间挡位离合器和同步离合器组成的结构特别紧凑并且节省重量的结构单元，即，与变速器输入轴连接的输入部件作为用于切换挡位常量的换挡装置起作用，所述输入部件在发动机侧承载着用于建立靠近发动机的第一挡位常量的空套轮与变速器输入轴之间的抗旋转的连接的第一换挡元件，并且该输入部件在变速器侧承载着用于建立远离发动机的第二挡位常量的空套轮与变速器输入轴之间的抗旋转的连接的第二换挡元件，并且与变速器主轴连接的输出部件连同与变速器输入轴连接的输入部件作为用于切换变速器输入轴与变速器主轴的直接连接作为中间挡位的负载换挡机构起作用。
因而，为了切换挡位常量，分别位于输入部件上的换挡元件有利地通过具有离合器主体、同步环/同步锥形件及换挡接合套的用于在空套轮与输入部件之间产生同步运行的已知的同步机构而形状配合地与位于空套轮上的对应元件进行连接，从而各挡位常量上的空套轮抗旋转地与变速器输入轴一起处于功率流中。
为了切换中间挡位，将整合到前置挡组的换挡装置中的摩擦离合器接入，也就是摩擦离合器的输入部件与输出部件上相互共同作用的摩擦面发生接触之中，由此，所述变速器主轴摩擦配合地或在滑转中加以控制时以滑转的方式与变速器输入轴相连接。通过在换挡时将该直接连接接通以作为中间挡位，可以使主变速器变得无负载并且由此可换挡，从而在换挡时设置为：移出主变速器中所挂入的挡位，并且该主变速器可以进入空挡位置，而驱动发动机和被驱动的车轮之间的功率流不会中断。在此，所述整合式中间挡位离合器在滑转的状态下对在拉高换挡或者拉回换挡时在输出端上的发动机扭矩给以支撑，而发动机转速匹配于目标挡位。由此，为了获得牵引力，使用在驱动发动机的转速配合时、在换高挡时，也就是通过转速下降释放的扭矩。
所述起动元件优选在换挡过程中始终保持完全闭合，从而尽可能充分地获得牵引力。在达到同步转速中，也就是在变速器主轴和有待与轴连接的空套轮之间转速相同时，可以挂入目标挡位，并且再度打开中间挡位。以与此类似的方式，就此而言在换挡时同样可以设置为：变换具有中间挡位牵引力支持的前置挡组的挡位常量。
原则上(只要这一点在相应设置的换挡示意图的情况下是允许的)可以凭借主变速器中的换挡和/或具有牵引力支持的中间挡位换挡的前置挡组的挡位常量的改换而实现所有换挡组合。如上所述，可以附加地以牵引力支持的方式进行后置挡组的挡位范围改换。由此在换挡时除了常见的顺序的换挡顺序之外，同样可以从任意的原有挡位出发越过两个或者更多挡位级进行牵引力支持的挡位跳跃，这尤其在精细分级的商用车运行中在行驶运行以及调车运行中，对于很高的换挡舒适性及行驶舒适性来说可以是有利的。
附图说明
为了阐述本发明，为说明书附有带实施例的附图。在附图中：
图1示出汽车的具有整合式中间挡位/挡位常量的结构单元的自动的多挡组变速器的变速器示意图，以及
图2示出变速器示意图的中间挡位的扭矩流。
具体实施方式
图1示出了构造为双中间轴变速器1的自动的多挡组变速器，其具有两个相互平行的、可旋转地得到支承的中间轴8、9以及三个依次布置的变速器挡组2、3和4，就如可以在商用车的传动系中设置的一样。这种变速器由申请人的开头提到的DE 10 2006 024 370 A1有所公开。
驱动发动机5的驱动轴6可以通过常规的起动元件16与变速器输入轴7摩擦配合地连接。布置在变速器输入轴7上的第一变速器挡组2构造为两挡位的副变速器。中间的第二变速器挡组3由三挡位的主变速器或者基本变速器构成。作为从动侧的第三变速器挡组4布置有接在后面的两挡位的分动器。
所述副变速器2具有两个挡位常量ik1、ik2，所述挡位常量包括抗旋转地布置在第一中间轴8以及第二中间轴9上的固定轮10、12或13、15，所述固定轮10、12或13、15与空套轮11或14相啮合。所述第一挡位常量ik1面向起动元件16，并且所述第二挡位常量ik2面向主变速器3。按本发明，在挡位常量ik1、ik2之间布置有整合式结构单元17，该结构单元一方面包括构造为同步离合器的换挡装置39，用以交替地切换挡位常量ik1、ik2，并且另一方面包括构造为摩擦离合器的负载换挡机构40，用以切换设计为直接挡位的中间挡位。
所述结构单元17具有外部的锅状的输入部件41，该输入部件41在发动机侧与变速器输入轴7连接。在输入部件41的两个端侧上布置有换挡元件43或44，所述换挡元件43或44与相应相邻的位于空套轮11或14上的以及位于空套轮11或14之间的常见的没有示出的同步件上的换挡元件45或46形成了同步离合器39。
通过凭借同步件事先产生的同步而将发动机附近的同步换挡元件43、45或者远离发动机的同步换挡元件44、46接入，由此，要么可以将第一挡位常量ik1的空套轮11与变速器输入轴抗旋转地连接要么可以将第二挡位常量ik2的空套轮14与变速器输入轴7抗旋转地连接，由此，可以驱动置于中间轴8、9上的、所属的固定轮10、12或13、15，并且可以通过所述固定轮10、12或13、15来驱动中间轴8、9。
此外，所述结构单元17具有内部的输出部件42，该输出部件42抗旋转地与变速器主轴30的一个变速器输入侧的端部相连接。所述变速器主轴30贯穿主变速器3，以作为中间的从动轴。该变速器主轴30承载着主变速器3的挡位i1/iR、i2/i3的下面所描述的牙嵌换挡装置29和31，并且在变速器主轴30的另外的变速器输出侧的端部上通过分动器4与变速器从动轴36有效连接。所述输入部件41和输出部件42通过常见的共同作用的、用于在变速器输入轴7和变速器主轴30之间形成摩擦配合的直接连接的摩擦副而形成中间挡位离合器40。
所述主变速器3具有三个前进挡齿轮组i1、i2和i3以及一个倒车挡齿轮组iR。所述第一主变速器挡位i1以及第二主变速器挡位i2分别包括两个固定轮18、20或21、23以及一个空套轮19或22。所述第三主变速器挡位i3与副变速器2的第二挡位常量ik2共同实现。所述倒车挡齿轮组iR包括两个固定轮24、28、一个空套轮26以及两个用于逆反转动方向的可转动地支承的中间轮25、27，所述中间轮25、27一方面与相应所属的固定轮24或28啮合，并且另一方面与空套轮26啮合。
为了切换第一主变速器挡位i1以及倒车挡齿轮组iR，设置了非同步的牙嵌换挡装置29，通过该牙嵌换挡装置29可以将所属的空套轮19或26选择性地与变速器主轴30抗旋转地连接。此外，为了切换第二主变速器挡位i1以及第三主变速器挡位i3，布置了非同步的牙嵌换挡装置31，通过该牙嵌换挡装置31可以将所属的空套轮22或14选择性地与变速器主轴30抗旋转地连接。所述主变速器3的挡位i1、i2、i3、iR将功率流从中间轴8、9传递到变速器主轴30上，并且从该变速器主轴30进一步朝向变速器从动轴36的方向进行传递。
因为第三主变速器挡位i3与第二挡位常量ik2使用相同的齿轮组ik2/i3，所以该齿轮组ik2/i3的空套轮14可以通过前置挡组2的换挡装置39在驱动侧与变速器输入轴7连接，并且可以通过用于第二主变速器挡位i2以及第三主变速器挡位i3的换挡装置31在从动侧与变速器主轴30进行连接。
接在后面的分动器4构造为行星变速器。其中，行星齿轮组32由行星齿轮架33引导。没有详尽示出的行星齿轮一方面与中间的中心轮34啮合，并且另一方面与外部的内齿圈35啮合。所述中心轮34与变速器主轴30连接。行星齿轮架33又与变速器从动轴36连接。为了切换所述分动器4，布置了有利地具有同步件的换挡装置37。该换挡装置37在第一换挡位置中将内齿圈35与壳体38进行连接，使得行星齿轮在内齿圈35与中心轮34之间绕行，并且变速器从动轴36相应于行星变速器的速比地通过行星齿轮架33与变速器主轴30同方向地被驱动。在第二换挡位置中，内齿圈35与行星齿轮架33联锁，使得行星变速器4进而还有变速器从动轴36直接以变速器主轴30的转速进行旋转。
由所示出的变速器示意图1的三个变速器挡组2、3、4的组合，获得了总共2×3×2＝12个挡位。所述变速器1的动力流根据如下换挡顺序发生分支，在该换挡顺序中，以主变速器3中的第一挡开始，首先交替地切换副变速器2以及主变速器3，从而依次切换出下面的挡位范围“第一挡到第六挡”的2×3＝6个挡位。如果达到第六挡，那么改换分动器4，并且重新交替地切换主变速器3以及副变速器2，从而这时在上面的挡位范围“第七挡到第十二挡”中又切换出2×3＝6个挡位。此外，通过改换副变速器2的挡位常量ik1、ik2，可选地提供两个倒车挡速比。
在所介绍的换挡顺序中，在第六挡或第十二挡中，所述变速器输入轴7通过闭合的第二挡位常量ik2以及闭合的第三主变速器挡位i3与变速器主轴30连接，也就是变速器速比在第六挡中i＝1(包括分动器速比)，并且在第十二挡中i＝1(包括分动器速比)。然而，在将第十一挡以及第十二挡设计成速比i＜1的快速挡位时，也可以如此改变该换挡连接顺序，使得第十挡已经占据了所述换挡位置，即第十挡是直接挡位。
直接速比i＝1也相应于中间挡位。为了切换设计为直接挡位或直接挡位加分动器速比的中间挡位，如已经解释的那样，所述变速器主轴30可以通过中间挡位离合器40直接与变速器输入轴7连接，其中，摩擦配合的直接挡位与上面的形状配合的直接挡位相对照地可以通过中间挡位离合器40在滑转中加以控制。为了进行说明，在图2中用虚线强调地示出在中间挡位中的力矩流。
按本发明的用于运行多挡组变速器的方法能以上面所描述的变速器示意图1执行。基本上基于以如下所述为基础，即，在变换挡位时，为了获得牵引力，在起动元件16闭合时通过中间挡位离合器40切换中间挡位。
在通过驾驶员或者变速器控制器引发拉高换挡或者拉回换挡的换挡要求中，通过中间挡位离合器40在滑转运行时，在变速器输入轴7与变速器主轴30或变速器从动轴36之间建立直接连接。由此，在起动元件16闭合时，主变速器3变为空载，并且是可换挡的。就此而言，在换挡时设置为：可以摘出主变速器3中所挂入的挡位，并且主变速器3进入空挡。在通过没有示出的离合器控制器控制的滑转状态下，所述中间挡位离合器40对驱动发动机5在换挡过程中在从动件上的扭矩加以支持，而发动机转速则匹配于所要求的目标挡位。在达到同步转速时，也就是在变速器主轴30与有待切换的空套轮14、19、22之间转速相同时，可以接入目标挡位，也就是说，操作相应的换挡装置29、31。如果换挡包含两个挡位常量ik1、ik2之间的改换，那么代替主变速器3中的换挡过程或者附加于主变速器3中的换挡过程地改换所述同步离合器39。
通过中间挡位在牵引力的支持下可以进行伴随副变速器2和/或主变速器3中换挡过程的所有牵引换挡。在从第六挡到第七挡的换挡中，附加于前置变速器2以及主变速器3中所介绍的换挡过程，通过同步换挡装置37实现了分动器4通过其它措施以牵引力支持的方式或者在必要时以非牵引力支持的方式进行挡位范围改换。为了结束换挡，通过打开中间挡位离合器40再次打开中间挡位。
附图标记列表
1     双中间轴变速器
2     前置挡组
3     主挡组
4     后置挡组
5     驱动发动机
6     驱动轴
7     变速器输入轴
8     中间轴
9     中间轴
10    固定轮
11    空套轮
12    固定轮
13    固定轮
14    空套轮
15    固定轮
16    起动元件
17    结构单元
18    固定轮
19    空套轮
20    固定轮
21    固定轮
22    空套轮
23    固定轮
24    固定轮
25    中间轮
26    空套轮
27    中间轮
28    固定轮
29    换挡装置
30    变速器主轴
31    换挡装置
32    行星齿轮组
33    行星齿轮架
34    中心轮
35    内齿圈
36    变速器从动轴
37    换挡装置
38    壳体
39    换挡装置
40    负载换挡机构
41    输入部件
42    输出部件
43    换挡元件
44    换挡元件
45    换挡元件
46    换挡元件
ik1   副变速器挡位常量
ik2   副变速器挡位常量
i1    主变速器挡位
i2    主变速器挡位
i3    主变速器挡位
iR    主变速器倒挡

Claims (10)

1.汽车的多挡组变速器，具有：前置挡组(2)；驱动侧的变速器输入轴(7)，所述变速器输入轴(7)能通过起动元件(16)与驱动发动机(5)相连接；主挡组(3)；从动侧的变速器主轴(30)；以及负载换挡机构(40)，通过所述负载换挡机构(40)，为在换挡时切换中间挡位，能够将所述变速器输入轴(7)与所述变速器主轴(30)相连接，其特征在于，将所述负载换挡机构(40)与用于切换所述前置挡组(2)的挡位常量(ik1、ik2)的换挡装置(39)构造为整合式结构单元(17)。
2.按权利要求1所述的多挡组变速器，其特征在于，将所述换挡装置(39)构造为同步离合器。
3.按权利要求1或2所述的多挡组变速器，其特征在于，将所述负载换挡机构(40)构造为摩擦式离合器。
4.按权利要求1至3中任一项所述的多挡组变速器，其特征在于，与所述变速器输入轴(7)连接的输入部件(41)作为用于切换所述挡位常量(ik1、ik2)的换挡装置(39)起作用，所述输入部件(41)在发动机侧承载着用于建立在靠近发动机的第一挡位常量(ik1)的空套轮(11)与所述变速器输入轴(7)之间的抗旋转的连接的第一换挡元件(43)，并且所述输入部件(41)在变速器侧承载着用于建立在远离发动机的第二挡位常量(ik2)的空套轮(14)与所述变速器输入轴(7)之间的抗旋转的连接的第二换挡元件(44)，并且与所述变速器主轴(30)连接的输出部件(42)连同与所述变速器输入轴(7)连接的所述输入部件(41)作为用于切换所述变速器输入轴(7)与所述变速器主轴(30)的直接连接作为中间挡位的所述负载换挡机构(40)起作用。
5.按权利要求1至4中任一项所述的多挡组变速器，其特征在于，设置有三个自动的变速器挡组(2、3、4)，其中，沿着动力流依次布置有：具有靠近发动机的挡位常量(ik1)以及远离发动机的挡位常量(ik2)的、变速器输入侧的所述前置挡组(2)；具有至少三个挡位级(i1、i2、i3)的中间的所述主挡组(3)；以及具有两个挡位范围的变速器输出侧的后置挡组(4)，其中，所述前置挡组(2)和所述主挡组(3)构造为呈中间传动结构形式的具有至少一个共同的中间轴(8、9)的齿轮变速器，并且所述后置挡组(4)构造为行星变速器。
6.按权利要求1至5中任一项所述的多挡组变速器，其特征在于，所述后置挡组(4)具有用于无牵引力中断地改换挡位范围的负载换挡机构。
7.按权利要求1至6中任一项所述的多挡组变速器，其特征在于，所述变速器主轴(30)通过所述后置挡组(4)与变速器从动轴(36)有效连接。
8.按权利要求1至6中任一项所述的多挡组变速器，其特征在于，所述变速器主轴(30)被引导穿过所述后置挡组(4)，并且直接与所述变速器从动轴(36)连接。
9.用于使汽车的多挡组变速器运行的方法，所述多挡组变速器具有：前置挡组(2)；驱动侧的变速器输入轴(7)，所述变速器输入轴(7)能通过起动元件(16)与驱动发动机(5)相连接；主挡组(3)；从动侧的变速器主轴(30)；以及负载换挡机构(40)，其中，为在换挡时进行牵引力支持，借助于所述负载换挡机构(40)进行中间挡位换挡，其中，所述变速器输入轴(7)与所述变速器主轴(30)连接，其特征在于，在所述起动元件(16)至少部分闭合时，构造为摩擦式离合器的并且与用于切换所述前置挡组(2)的挡位常量(ik1、ik2)的换挡装置(39)共同形成整合式结构单元(17)的所述负载换挡机构(40)在中间挡位换挡时在滑转状态中支持在所述变速器主轴(30)上所述驱动发动机(5)的发动机扭矩，而所述驱动发动机(5)的转速与目标挡位的同步转速相匹配，在空载时，摘出原有挡位，在达到同步转速时，挂入目标挡位，并且随后再打开中间挡位。
10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，在具有中间挡位换挡的挡位切换期间，完全闭合所述起动元件(16)。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103748386A (zh) * 2011-08-11 2014-04-23 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 用于自动分组变速器的换档控制的方法
CN104769320A (zh) * 2012-06-22 2015-07-08 渐屈线传动有限公司 传动***
CN104896036A (zh) * 2014-03-06 2015-09-09 曼卡车和巴士股份公司 多组式变速器,优选双离合变速器
CN108119650A (zh) * 2016-11-28 2018-06-05 Zf腓特烈斯哈芬股份公司 用于运行自动变速器控制部的方法
CN113669418A (zh) * 2020-05-14 2021-11-19 广州汽车集团股份有限公司 八速自动变速器及车辆

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008002296A1 (de) * 2008-06-09 2009-12-10 Zf Friedrichshafen Ag Mehrgruppengetriebe eines Kraftfahrzeuges
GB201213466D0 (en) 2012-07-27 2012-09-12 Mclaren Automotive Ltd Gearbox
DE102012213667A1 (de) * 2012-08-02 2014-02-06 Zf Friedrichshafen Ag Übersetzungsstufe eines Stufengetriebes, sowie Stufengetriebe
DE102014205072A1 (de) * 2014-03-19 2015-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Kraftfahrzeuggetriebe in Gruppenbauweise
DE102015219723A1 (de) * 2015-10-12 2017-04-13 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe und Verfahren zum Betreiben eines Automatikgetriebes
KR101786241B1 (ko) * 2015-12-11 2017-10-18 현대자동차주식회사 전기차 변속기 제어방법
DE102016223016A1 (de) * 2016-11-22 2018-05-24 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Gruppengetriebes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3589483A (en) * 1970-01-27 1971-06-29 Dana Corp Variable speed transmission
US5823051A (en) * 1997-05-05 1998-10-20 General Motors Corporation Multi-speed power transmission
US6440032B1 (en) * 1998-07-13 2002-08-27 Zf Friedrichshafen Ag Transmission system
WO2007134943A1 (de) * 2006-05-24 2007-11-29 Zf Friedrichshafen Ag Mehrgruppengetriebe und verfahren zum gangwechsel bei einem mehrgruppengetriebe

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991000444A1 (de) * 1989-07-05 1991-01-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Vielstufiges zahnräderwechselgetriebe
DE4226575A1 (de) * 1992-08-11 1993-09-23 Daimler Benz Ag Zahnraederwechselgetriebe der vorgelegebauart
US6460425B1 (en) * 2001-01-10 2002-10-08 New Venture Gear, Inc. Twin clutch automated transmission
JP2003314635A (ja) * 2002-04-19 2003-11-06 Fuji Heavy Ind Ltd 自動変速機
DE10305242A1 (de) * 2003-02-08 2004-09-23 Zf Friedrichshafen Ag Sechs- oder siebengängiges Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug
SE526423C2 (sv) * 2003-02-25 2005-09-13 Vce Holding Sweden Ab Motorfordonsväxellåda
US7070534B2 (en) * 2004-07-29 2006-07-04 General Motors Corporation Power transmission with preselected ratios and a preselected output splitter
US7669497B2 (en) * 2006-08-23 2010-03-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Powertrain with torque converter and axially compact seven speed dual clutch transmission
DE102007005525A1 (de) * 2007-02-03 2008-08-07 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung
DE102007010828A1 (de) * 2007-03-06 2008-11-06 Zf Friedrichshafen Ag Automatisiertes Gruppengetriebe
DE102007010827A1 (de) * 2007-03-06 2008-09-11 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Gruppengetriebes
DE102008001564A1 (de) * 2008-05-06 2009-11-12 Zf Friedrichshafen Ag Mehrgruppengetriebe eines Kraftfahrzeuges
DE102008002295A1 (de) * 2008-06-09 2009-12-10 Zf Friedrichshafen Ag Mehrgruppengetriebe eines Kraftfahrzeuges
DE102008002296A1 (de) * 2008-06-09 2009-12-10 Zf Friedrichshafen Ag Mehrgruppengetriebe eines Kraftfahrzeuges

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3589483A (en) * 1970-01-27 1971-06-29 Dana Corp Variable speed transmission
US5823051A (en) * 1997-05-05 1998-10-20 General Motors Corporation Multi-speed power transmission
US6440032B1 (en) * 1998-07-13 2002-08-27 Zf Friedrichshafen Ag Transmission system
WO2007134943A1 (de) * 2006-05-24 2007-11-29 Zf Friedrichshafen Ag Mehrgruppengetriebe und verfahren zum gangwechsel bei einem mehrgruppengetriebe

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103748386A (zh) * 2011-08-11 2014-04-23 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 用于自动分组变速器的换档控制的方法
CN103748386B (zh) * 2011-08-11 2016-03-02 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 用于自动分组变速器的换档控制的方法
CN104769320A (zh) * 2012-06-22 2015-07-08 渐屈线传动有限公司 传动***
CN104769320B (zh) * 2012-06-22 2018-09-14 渐屈线传动有限公司 传动***
CN104896036A (zh) * 2014-03-06 2015-09-09 曼卡车和巴士股份公司 多组式变速器,优选双离合变速器
CN104896036B (zh) * 2014-03-06 2019-08-20 曼卡车和巴士股份公司 多组式变速器，优选双离合变速器
CN108119650A (zh) * 2016-11-28 2018-06-05 Zf腓特烈斯哈芬股份公司 用于运行自动变速器控制部的方法
CN108119650B (zh) * 2016-11-28 2021-04-20 Zf腓特烈斯哈芬股份公司 用于运行自动变速器控制部的方法
CN113669418A (zh) * 2020-05-14 2021-11-19 广州汽车集团股份有限公司 八速自动变速器及车辆
CN113669418B (zh) * 2020-05-14 2024-03-22 广州汽车集团股份有限公司 八速自动变速器及车辆

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CN102057187B (zh) 2014-04-16
US9068636B2 (en) 2015-06-30
US20110072923A1 (en) 2011-03-31
DE102008002296A1 (de) 2009-12-10
WO2009149993A1 (de) 2009-12-17
EP2283252A1 (de) 2011-02-16

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