[发明专利]机动车手自一体变速器和用于机动车手自一体变速器的换档控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种手自一体变速器，其具有输入轴、输出轴和多个选择性地可切换的档位，其中所述输入轴通过可接合并可分离的发动机离合器与驱动马达连接。

本发明还涉及用于机动车手自一体变速器的换档控制方法，该机动车手自一体变速器具有输入轴、输出轴和多个选择性地可切换的档位，其中所述输入轴通过可接合并可分离的发动机离合器与驱动马达连接，其中发动机离合器在已挂入的负载档和待挂入的目标档之间的换档过程中保持闭合。

背景技术

机动车中的手自一体变速器不仅在轿车领域而且在载货车领域越来越多地被应用，这是因为手自一体变速器在具有相对较小的质量、紧凑的尺寸以及较高的变速效率的同时，由于其自动化地执行的换档过程而具有了很高的操作舒适性，以及实现了相关的机动车辆的较小的燃料消耗。

然而在换档操作中，在驱动马达和与变速器的输出轴相连的车轴驱动装置之间的、构造使然的力传递的中断是手自一体变速器的缺点，所述中断是这样产生的：发动机离合器暂时性地打开，并且变速器暂时处在其中间位置。由此在上坡路段行驶时当高换档时、尤其是牵引力高换档时会出现不希望出现的机动车的延迟，同时在下坡路段行驶时当回换档时、尤其是推力回换档时会出现不希望出现的机动车的加速。通常情况下这将引发延迟并且导致不舒适的换档过程的流程。

这特别是在载货车中是已知的，即在换档过程中为了缩短力中断在换入高档时，通过传动系制动器，来加速各个待换入的档位的同步过程；或者在发动机离合器被闭合的情况下，通过借助发动机制动器干涉发动机控制系统，来支持各个待换入的档位的同步过程，然而这都与附加装置的更多成本相关联。

由此，本发明不仅关于简化的手自一体变速器，其主要用于轿车和轻型运输车辆，而且关于所谓的组变速器，其由多个串联联接的变速器部分组成并且主要用于重型载货车。例如在DE100 51 354A1中公开了一种区域组变速器，其由具有简单的、中间轴式结构的主变速器和在该主变速器下游的区域组构成，所述区域组构成为简单的行星齿轮组。

发明内容

根据该背景技术本发明的任务在于，前面提到的方式的手自一体变速器以简化的、节约位置的方式如此继续改进，使得在换档过程中能够避免牵引力的中断。

此外还给出了用于切换控制这种类型的手自一体变速器的方法。

本发明任务的解决方法与变速器相关地与权利要求1的前序部分的特征相关连地在于：设计一种可控制的摩擦离合器，作为负载换档离合器，用于根据需要直接连接输入轴和输出轴。

通过至少部分地闭合负载换档离合器，在两个档(它们最多包括一个直接档(传动比i＝1))之间的换档过程中，在发动机离合器闭合的情况下，从驱动马达经过发动机离合器传递到输入轴的扭矩绝大部分地被接收了。由此被挂入的负载档的换档离合器被卸去负载，并且为了负载档的释放，所述换档离合器能够尽可能地无负载地打开。同样因此待挂入的目标档能够尽可能地无负载地被同步，并且随后被挂入。根据本发明的传动结构，只要其不包括超速档(i＜1)，所述换档过程就能够无力传递中断地被执行，作为部分负载换档过程。这样就可以避免不希望出现的、机动车的延迟或者加速，进而换档过程总的来说能够进行的更快并且更舒适。

此外由于在驱动链中维持的负载压力还避免了负载冲击和振荡，这与驱动链的重要构件处的降低的磨损相关并且与更高的驾驶舒适性相关。此外，旨在于换档过程中降低变速器的输入转速的装置(例如传动系制动器或者发动机制动器)，也能够被省略或者被节约了。

根据本发明的变速器的具备优点的实施样式和改进在从属权利要求2至6中给出。

负载换档离合器优选被构造成压力控制的多盘摩擦离合器，其原因是这种构造方式实现了紧凑的外形，特别是对于可传递的扭矩是特别简单的并且其能够被准确地控制。

该变速器的广泛应用的实施形式是中间轴式变速器，其中输入轴和输出轴共线，即同轴地一个接一个地布置在共同的几何轴线上，负载换档离合器具备优点地布置在输出轴的输出侧的端部。这仅需要在现有的系列变速器上相对较小地改变结构，并可以如此实现，即输出轴被构造成空心轴，并且输入轴以同轴布置方式在输出轴内部延伸到输出轴的输出侧端部。

如果与此相反变速器被构造成组变速器，具有在主变速器下游布置的区域组，那么负载换档离合器适宜地甚至可以布置在区域组的壳体内。由此，所述结构的变更基本是关于区域组的，对此，在主变速器处仅输入轴和输出轴，如前所述，必须被改变。