УСТРОЙСТВО ГРУППОВОЙ ПЕРЕДАЧИ Российский патент 2013 года по МПК F16H37/04 F16H3/12 

Настоящее изобретение относится к устройству групповой передачи согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Устройства групповой передачи, содержащие, по меньшей мере, один активный исполнительный блок и блок управления и/или регулирования, предназначенный для согласования вырабатываемого исполнительным блоком управляющего момента с процессом переключения, уже известны.

В документе WO 2007/031191 А1 раскрыто устройство групповой передачи, содержащее блок основной коробки передач и блок переднего делителя коробки передач, причем блок основной коробки передач содержит промежуточный вал коробки передач. На промежуточном валу коробки передач установлен активный исполнительный блок в виде электромотора, посредством которого промежуточный вал коробки передач и любые шестерни, неподвижно присоединенные к нему, могут быть замедлены или ускорены. Число оборотов промежуточного вала коробки передач может быть таким образом синхронизировано в устройстве групповой передачи в процессах переключения.

В документе DE 102007018976 А1 также раскрыто устройство групповой передачи, содержащее блок основной коробки передач и блок переднего делителя коробки передач, причем блок основной коробки передач содержит два промежуточных вала коробки передач. Для синхронизации промежуточных валов коробки передач предусмотрены активные исполнительные блоки в виде систем гидроприводов.

В родственном документе WO 01/92048 А1 раскрыто устройство групповой передачи, содержащее блок основной коробки передач и блок переднего делителя коробки передач, причем блок переднего делителя коробки передач выполнен с синхронизирующим средством. Устройство групповой передачи содержит активный исполнительный блок в виде электрического стартера-генератора, который может замедлять и ускорять первичный вал коробки передач. Активный исполнительный блок используется для синхронизации числа оборотов первичного вала коробки передач в процессах переключения блока основной коробки передач.

Задача настоящего изобретения, в частности, заключается в упрощении конструктивного исполнения устройства групповой передачи. Согласно изобретению эта задача решается посредством признаков пункта 1 формулы изобретения. Варианты дальнейшего их развития раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с настоящим изобретением предложено устройство групповой передачи, содержащее блок переднего делителя коробки передач, по меньшей мере, один активный исполнительный блок, предусмотренный для подачи управляющего момента через первичный вал коробки передач в блок переднего делителя коробки передач, и блок управления и/или регулирования, предусмотренный для согласования управляющего момента, подаваемого в блок переднего делителя коробки передач, по меньшей мере, с одним процессом переключения, выполняемым посредством блока переднего делителя коробки передач.

Исполнительный блок в данном случае предусмотрен для синхронизации блока переднего делителя коробки передач, по меньшей мере, в одном процессе переключения. Таким образом внутри блока переднего делителя коробки передач процесс синхронизации может быть сокращен, благодаря чему обеспечивается повышенный комфорт пользователя. В данном случае под термином «синхронизация работы блока переднего делителя коробки передач» следует понимать, в частности, синхронизацию средств переключения блока переднего делителя коробки передач.

Блок переднего делителя коробки передач содержит, по меньшей мере, одно средство переключения, сконструированное без блокирующего кольца синхронизатора, которое, по меньшей мере, частично связано с исполнительным блоком. Средство переключения может быть таким образом предпочтительно легко синхронизировано с помощью исполнительного блока. Под термином «средство переключения» в данном случае следует понимать, в частности, средство для установления неподвижных соединений внутри устройства групповой передачи, причем средство переключения предусмотрено для переключения передач и, например, сконструировано в виде скользящей муфты с соответствующими кулачками муфты включения. Под термином «синхронизация» следует понимать изменение и, в частности, уравнивание числа оборотов для установки неподвижного соединения. Предпочтительно, по меньшей мере, одно средство переключения выполнено в виде несинхронизированной кулачковой муфты. Блок переднего делителя коробки передач предпочтительно содержит только несинхронизированные средства переключения. В соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления блок основной коробки передач также содержит только несинхронизированные средства переключения. Под термином «несинхронизированный» в данном случае следует понимать, в частности, такую работу средств переключения, когда при их включении не происходит скользящего соединения между элементами связи средств переключения.

Это обеспечивает особенно легкое переключение блока переднего делителя коробки передач, настолько, что может быть упрощено конструктивное исполнение всего устройства групповой передачи и, в частности, блока переднего делителя коробки передач. Под термином «устройство групповой передачи» следует понимать преимущественно механизм, по меньшей мере, с одним блоком основной коробки передач для выбора основных передач, и блоком переднего делителя коробки передач, предназначенного для увеличения количества основных передач. Под термином «процесс переключения» в данном случае следует понимать, в частности, процесс переключения на высшую передачу и/или на низшую передачу. Под термином «процесс переключения на высшую передачу» следует понимать, в частности, процесс переключения, при котором общее передаточное число устройства групповой передачи уменьшается. Под термином «процесс переключения на низшую передачу» следует понимать, в частности, процесс переключения, при котором общее передаточное число устройства групповой передачи увеличивается. Преимущественно под термином «процесс переключения на низшую передачу» следует понимать процесс переключения, в котором увеличивается передаточное число блока основной коробки передач. Под термином «активный исполнительный блок» следует понимать, в частности, блок, предназначенный для создания управляющего момента, отличного от движущего момента основного приводного механизма. Под термином «предназначенный» следует понимать, в частности, «специально запрограммированный, оборудованный и/или выполненный».

В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления исполнительный блок предназначен для приема управляющего момента и передачи управляющего момента. Таким образом, может быть создан исполнительный блок, предназначенный для многоцелевого применения.

Дополнительно предполагается, что блок управления и/или регулирования предназначен для согласования и/или изменения управляющего момента, подаваемого на блок переднего делителя коробки передач в ходе процесса переключения. Тем самым можно достичь особенно быстрой синхронизации.

Дополнительно предполагается, что блок управления и/или регулирования предназначен для исключения положения «зуб на зуб» в блоке переднего делителя коробки передач. Тем самым дополнительно повышается удобство переключения блока переднего делителя коробки передач.

В соответствии с особенно предпочтительным дополнительным вариантом развития устройство групповой передачи содержит, по меньшей мере, один промежуточный вал коробки передач, причем исполнительный блок содержит, по меньшей мере, одно средство управления промежуточным валом коробки передач, предназначенное для создания управляющего момента, воздействующего на промежуточный вал. Тем самым можно достичь предпочтительно быстрой синхронизации.

В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления блок управления и/или регулирования предназначен для того, чтобы установить управляющий момент для промежуточного вала коробки передач, по меньшей мере, в одном процессе переключения в противоположном направлении, выполняемом с помощью блока переднего делителя коробки передач. Процессы переключения в противоположном направлении, в частности, могут быть выполнены таким образом предпочтительно быстро. Под термином «процесс переключения в противоположном направлении» в данном случае следует понимать, в частности, процесс переключения, при котором передаточное число блока переднего делителя коробки передач и передаточное число блока Основной коробки передач изменяются в противоположных направлениях.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления предполагается, что устройство групповой передачи содержит, по меньшей мере, один первичный вал коробки передач, исполнительный блок, содержащий, по меньшей мере, одно средство управления первичным валом коробки передач, которое предназначено для создания управляющего момента, воздействующего на первичный вал коробки передач. Тем самым синхронизация устройства групповой передачи может быть дополнительно улучшена. Для синхронизации процессов переключения исполнительный блок в принципе может содержать, по меньшей мере, одно средство управления промежуточным валом коробки передач или, по меньшей мере, одно средство управления первичным валом коробки передач. Однако, в соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления исполнительный блок содержит, по меньшей мере, одно средство управления промежуточным валом коробки передач и, по меньшей мере, одно средство управления первичным валом коробки передач.

Блок управления и/или регулирования предпочтительно предназначен для установления управляющего момента для первичного вала коробки передач, по меньшей мере, в одном процессе переключения в одном направлении, выполняемом с помощью блока переднего делителя коробки передач. Тем самым процессы переключения в одном направлении, в частности, могут быть выполнены предпочтительно быстро. Под термином «процесс переключения в одном направлении» в данном случае следует понимать, в частности, процесс Переключения, при котором передаточное число блока переднего делителя коробки передач и передаточное блока число основной коробки передач изменяются в одном направлении.

Поскольку для синхронизации блока основной коробки передач предпочтительно может быть дополнительно предусмотрен исполнительный блок, то предполагается, что устройство групповой передачи содержит блок основной коробки передач, который содержит, по меньшей мере, одно средство переключения без блокирующего кольца синхронизатора. Тем самым может быть достигнута простота конструкции блока основной коробки передач.

В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления блок управления и/или регулирования предназначен для согласования управляющего момента, по меньшей мере, с одним процессом переключения, выполняемым с помощью блока основной коробки передач. Тем самым может быть достигнута предпочтительно быстрая синхронизация блока основной коробки передач, которая может быть согласована с синхронизацией блока переднего делителя коробки передач особенно предпочтительным образом.

Кроме того, предпочтительно предполагается, что блок управления и/или регулирования предназначен для синхронизации блока основной коробки передач и/или для исключения положения «зуб на зуб» в блоке основной коробки передач. Тем самым может быть дополнительно повышено удобство переключения устройства групповой передачи.

В соответствии с предпочтительным дополнительным вариантом развития исполнительный блок выполнен, по меньшей мере, для одного режима эксплуатации в виде модуля комбинированного привода, предназначенного для создания движущего момента. Тем самым устройство групповой передачи может предпочтительно применяться для приведения в движение и/или рекуперации.

Кроме того, предлагается выполнить устройство групповой передачи в виде коробки передач с двухдисковым сцеплением. Тем самым можно достичь простой синхронизации устройства групповой передачи, выполненного в виде коробки передач с двухдисковым сцеплением.

Дальнейшие преимущества следуют из приведенных ниже описании фигур. На фигурах представлены варианты осуществления изобретения. Фигуры, описание и формула изобретения содержат комбинации многочисленных признаков. Специалисты в данной области техники также могут рассматривать эти признаки по отдельности и составлять из них дополнительные эффективные комбинации.

На фигурах представлено:

На фиг.1 представлена трансмиссия с устройством групповой передачи, содержащим средства управления промежуточным валом коробки передач и средства управления первичным валом коробки передач;

На фиг.2 представлена диаграмма процесса переключения, представленного процессом переключения на низшую передачу в одном направлении при использовании средства управления первичным валом коробки передач;

На фиг.3 представлена диаграмма процесса переключения, представленного процессом переключения на низшую передачу в одном направлении при использовании средства управления промежуточным валом коробки передач;

На фиг.4 представлена диаграмма процесса переключения, представленного процессом переключения на низшую передачу в противоположном направлении при использовании средства управления промежуточным валом коробки передач;

На фиг.5 представлена диаграмма процесса переключения, представленного процессом переключения на низшую передачу в противоположном направлении при использовании средства управления первичным валом коробки передач;

На фиг.6 представлена диаграмма процесса переключения, представленного процессом переключения на высшую передачу в одном направлении при использовании средства управления первичным валом коробки передач;

На фиг.7 представлена диаграмма процесса переключения, представленного процессом переключения на высшую передачу в одном направлении при использовании средства управления промежуточным валом коробки передач;

На фиг.8 представлена диаграмма процесса переключения, представленного процессом переключения на высшую передачу в противоположном направлении при использовании средства управления промежуточным валом коробки передач;

На фиг.9 представлена диаграмма процесса переключения, представленного процессом переключения на высшую передачу в противоположном направлении при использовании средства управления первичным валом коробки передач.

На фиг.1 представлена трансмиссия автомобиля с примером устройства групповой передачи, содержащего блок 18 основной коробки передач и блок 10 переднего делителя коробки передач. При помощи блока 18 основной коробки передач могут быть выбраны несколько основных передач. При помощи блока 10 переднего делителя коробки основные передачи, выбираемые с помощью блока 18 основной коробки передач, могут в каждом случае переключаться на повышенную поделенную передачу и пониженную поделенную передачу. Кроме того, устройство групповой передачи содержит блок 22 заднего делителя коробки передач, при помощи которого поделенные передачи, которые могут быть сформированы блоком 18 основной коробки передач и блоком 10 переднего делителя коробки передач, делятся на два диапазона передач. Кроме того, трансмиссия содержит основной двигатель 23, сконструированный как двигатель внутреннего сгорания. Основной двигатель 23 размещен в силовом потоке перед устройством групповой передачи.

Устройство групповой передачи дополнительно содержит сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места, и первичный вал 16 коробки передач, связанный со сцеплением 24, включаемым при трогании автомобиля с места. Первичный вал 16 коробки передач расположен в силовом потоке между сцеплением 24, включаемым при трогании автомобиля с места, и блоком 10 делителя коробки передач. Далее устройство передачи дополнительно содержит промежуточный вал 25 коробки передач, который расположен в силовом потоке между блоком 18 основной коробки передач и блоком 22 заднего делителя коробки передач. Кроме того, устройство групповой передачи содержит выходной вал 26 коробки передач, который в силовом потоке расположен после блока 22 заднего делителя коробки передач.

Блок 10 переднего делителя коробки передач выполнен по типу промежуточной передачи. Блок 10 переднего делителя коробки передач содержит промежуточный вал 14 коробки передач, расположенный параллельно первичному валу 16 коробки передач. Для связи первичного вала 16 коробки передач с промежуточным валом 14 блок 10 переднего делителя коробки передач содержит две плоскости шестерен 27, 28 и средство переключения 13 для выбора плоскостей шестерен 27, 28. Посредством двух плоскостей шестерен 27 и 28 можно выбирать два разных передаточных отношения для формирования поделенных передач блока 10 переднего делителя коробки передач. Средство переключения 13 блока 10 переднего делителя коробки передач выполнено в виде несинхронизированной кулачковой муфты. Таким образом, блок 10 переднего делителя коробки передач содержит только средство переключения 13 без блокирующего кольца синхронизатора.

Блок 18 основной коробки передач также выполнен по типу промежуточной передачи. Промежуточный вал 14 коробки передач сконструирован как одна деталь для блока 10 переднего делителя коробки передач и для блока 18 основной коробки передач. Для связи промежуточного вала 14 коробки передач с промежуточным валом 25 коробки передач блок 18 основной коробки передач содержит четыре плоскости шестерен 29, 30, 31, 32 и три средства переключения 19, 20, 21 для выбора плоскостей шестерен 29, 30, 31, 32. С помощью плоскостей шестерен 29, 30, 31 могут быть выбраны три основных передачи, которые сформированы как передачи переднего хода. Плоскость шестерен 32 предназначена для выбора передач заднего хода. Для формирования прямой передачи промежуточный вал 25 коробки передач может быть неподвижно соединен с первичным валом 16 коробки передач посредством двух средств переключения 13, 19. Средства переключения 19, 20, 21 блока 18 основной коробки передач выполнены как несинхронизированные кулачковые муфты. Таким образом, блок 18 основной коробки передач содержит только средства переключения 19, 20, 21 без блокирующего кольца синхронизатора.

Блок 22 заднего делителя коробки передач выполнен в виде планетарного механизма. Он содержит солнечную шестерню 33, которая может быть неподвижно соединена с промежуточным валом 25 коробки передач. Кроме того, он содержит водило планетарной передачи 34, которое неподвижно соединено с выходным валом 26 коробки передач, и коронную шестерню 35. Для выбора диапазонов передач блок 22 заднего делителя коробки передач снабжен средством переключения 37, посредством которого коронная шестерня 35 может быть соединена с корпусом 36 коробки передач или с солнечной шестерней 33. Средство переключения 37 выполнено в виде синхронизированной кулачковой муфты. Для синхронизации средство переключения 37 содержит два блокирующих кольца синхронизатора, при помощи которых создается фрикционная связь между переключающими элементами средства переключения 37, которые соединяются в процессе переключения.

Для процессов переключения, в которых изменяется общее передаточное число устройства групповой передачи, устройство групповой передачи содержит активный исполнительный блок 11, при помощи которого в блок 18 основной коробки передач и блок 10 переднего делителя коробки может быть подан управляющий момент. Устройство групповой передачи дополнительно содержит блок управления и регулирования 12, при помощи которого управляющий момент, подаваемый в блок 18 основной коробки передач, и управляющий Момент, подаваемый в блок 10 переднего делителя коробки передач, может быть согласован с процессами переключения устройства групповой передачи, выполняемыми устройством групповой передачи, в частности, с процессами переключения, выполняемыми блоком 10 переднего делителя коробки передач.

Управляющие моменты, настраиваемые с помощью исполнительного блока 11, являются плавно регулируемыми между нижним предельным значением и верхним предельным значением, по меньшей мере, в поддиапазонах. Нижнее предельное значение меньше нуля, что соответствует приему управляющих моментов. Верхнее предельное значение больше нуля, что соответствует передаче управляющих моментов. Исполнительный блок 11 является независимым от основного двигателя 23.

Управляющий момент в процессах переключения, которые выполняются блоком переднего делителя коробки передач, согласовывается с соответствующим процессом переключения. В процессах переключения, которые проводятся с помощью блока 10 переднего делителя коробки передач, изменяется положение переключения средства переключения 13 блока 10 переднего делителя коробки передач. Положение переключения средств переключения 19, 20, 21 блока 18 основной коробки передач может также изменяться при таком процессе переключения. Альтернативно, положения переключения средств переключения 19, 20, 21 блока 18 основной коробки передач могут сохраняться при таком процессе переключения.

Блок 10 переднего делителя коробки передач синхронизируется при помощи управляющего момента, подаваемого в блок 10 переднего делителя коробки передач посредством исполнительного блока 11. Средство переключения 13 блока переднего делителя коробки передач содержит один входной элемент связи и два выходных элемента связи. Входной элемент связи сконфигурирован в виде смещаемой по оси скользящей муфты, которая может факультативно соединяться с одним из двух выходных элементов связи, сконфигурированных в виде кулачков муфты включения.

Во время синхронизации блока 10 переднего делителя коробки передач число оборотов входного элемента связи и число оборотов выбираемого выходного элемента связи сближают друг с другом до тех пор, пока между входным элементом связи и выбираемым выходным элементом связи не установится соединение с геометрическим замыканием. Исполнительный блок 11 для этой цели активно соединяется с входным элементом связи и двумя выходными элементами связи средства переключения 13. В ходе процесса переключения блок управления и регулирования 12 согласует управляющий момент с числом оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач и с числом оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач. Число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач и число оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач может быть определено независимо друг от друга с помощью сенсорного блока, который здесь подробно не рассмотрен. В ходе процесса переключения числа оборотов 44, 45 настраиваются посредством исполнительного блока 11 на заданное число оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач или на заданное число оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач. Кроме того, блок управления и регулирования 11 может предварительно задавать число оборотов 46 для основного двигателя 23. Число оборотов 46, предварительно задаваемое для основного двигателя 23, настраивается с помощью дополнительного блока управления и регулирования, не рассмотренного здесь подробно, который связан с блоком управления и регулирования 12.

Для настройки числа оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач исполнительный блок 11 содержит средство управления 15 промежуточным валом коробки передач, с помощью которого может быть настроен управляющий момент для промежуточного вала 14 коробки передач. Средство управления 15 промежуточным валом коробки передач подает управляющий момент непосредственно на промежуточный вал коробки передач. Промежуточный вал 14 коробки передач активно соединен посредством двух плоскостей шестерен 27, 28 с выходными элементами связи. Таким образом, с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач может быть настроено число оборотов для выходных элементов связи.

Для настройки числа оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач исполнительный блок 11 содержит средство управления 17 первичным валом коробки передач, с помощью которого может быть настроен управляющий момент для первичного вала 16 коробки передач. Средство управления 17 первичным валом коробки передач подает управляющий момент на первичный вал 16 коробки передач. Первичный вал 16 коробки передач соединен со входным элементом связи. Таким образом, с помощью средства управления 17 первичным валом коробки передач может быть настроено число оборотов для выходного элемента связи.

Средство управления 15 промежуточным валом коробки передач и средство управления 17 первичным валом коробки передач соответственно содержат электромоторы 38, 39, при помощи которых могут быть приняты и переданы управляющие моменты. Для приема управляющего момента электродвигатели 38, 39 в зависимости от предварительно задаваемого блоком управления и регулирования 12 режима эксплуатации либо работают как генераторы, либо приводятся в действие в противоположном направлении. Электродвигатель 38 средства управления 15 промежуточным валом коробки передач размещен соосно с промежуточным валом 14 коробки передач. Электродвигатель 39 средства управления 17 первичным валом коробки передач размещен соосно с первичным валом 16 коробки передач. Однако, в принципе допустимо также смещенное расположение, например, с использованием шестерен.

С помощью блока управления и регулирования 12 синхронизируются, по меньшей мере, все процессы переключения средством переключения 13 блока 10 переднего делителя коробки передач. Кроме того, с помощью блока управления и регулирования 12 исключаются положения «зуб на зуб» средства переключения 13 блока 10 переднего делителя коробки передач. Дополнительно, с помощью блока управления и регулирования 12 могут быть синхронизированы процессы переключения средств переключения 19, 20, 21 блока 18 основной коробки передач. Кроме того, с помощью блока управления и регулирования 12 могут быть исключены положения «зуб на зуб» средств переключения 19, 20, 21 блока 18 основной коробки передач. Для синхронизации и исключения положений «зуб на зуб» средство управления 15 промежуточным валом коробки передач и средство управления 17 первичным валом коробки передач могут быть настроены с помощью блока управления и регулирования 12 независимо друг от друга. В зависимости от того, должен ли быть выполнен процесс переключения и/или должно ли быть исключено положение «зуб на зуб», управляющий момент подается на промежуточный вал 14 коробки передач или первичный вал 16 коробки передач.

В процессе переключения в противоположном направлении, при котором передаточное число блока 10 переднего делителя коробки передач и передаточное число блока 18 основной коробки передач изменяются в противоположных направлениях, управляющий момент подается на промежуточный вал 14 коробки передач. В процессе переключения, при котором переключение происходит только в блоке 10 переднего делителя коробки передач, управляющий момент подается на первичный вал 16 коробки передач. В процессе переключения в одном направлении, при котором передаточное число блока 10 переднего делителя коробки передач и передаточное число блока 18 основной коробки передач изменяются в одном направлении, управляющий момент подается на первичный вал 16 коробки передач. Также допустимы и альтернативные режимы эксплуатации.

Процесс переключения на низшую передачу в одном направлении выполняется предпочтительно с помощью средства, управления 17 первичным валом коробки передач. В процессе переключения на низшую передачу блок 18 основной коробки передач переключается с высокой основной передачи на низкую основную передачу. Кроме того, блок 10 переднего делителя коробки передач переключается с повышенной поделенной передачи на пониженную поделенную передачу. Для начала процесса переключения блок управления и регулирования 12 сначала переключает блок 18 основной коробки передач в нейтральное положение. Кроме того, блок управления и регулирования 12 размыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места.

В первой фазе 40 процесса переключения блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач с повышенной поделенной передачи в нейтральное положение. Во второй фазе 41 блок управления и регулирования 12 увеличивает с помощью средства управления 17 первичным валом коробки передач число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач до заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач. Как только первичный вал 16 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач, блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач на пониженную поделенную передачу. Одновременно с увеличением числа оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач блок управления и регулирования 12 задает увеличение числа оборотов 46 основного двигателя 23. В третьей фазе 42 блок управления и регулирования 12 замыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места. Число оборотов 46 основного двигателя 23 в ходе этого процесса дополнительно увеличивается до тех пор, пока не достигает заданного блоком управления и регулирования 12 числа оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач. Вследствие замыкания сцепления 24, включаемого при трогании автомобиля с места, число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач увеличивается до тех пор, пока не становится равным числу оборотов 46 основного двигателя 23. Как только число оборотов 46 основного двигателя 23 достигает заданного числа оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач, блок 18 основной коробки передач переключается на более низкую основную передачу в четвертой фазе 43, чем процесс переключения и заканчивается (см. фиг.2).

Процесс переключения на низшую передачу в одном направлении альтернативно может быть выполнен с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач. Для начала процесса переключения блок управления и регулирования 12 сначала переключает блок 18 основной коробки передач в нейтральное положение. Кроме того, блок управления и регулирования 12 размыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места.

В первой фазе 40 процесса переключения блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач с повышенной поделенной передачи в нейтральное положение. Во второй фазе 41 блок управления и регулирования 12 уменьшает с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач число оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач до заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач. Как только промежуточный вал 14 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач, блок управления и регулирования 12 переключает блок переднего делителя коробки передач на пониженную поделенную передачу. Одновременно с уменьшением числа оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач блок управления и регулирования 12 задает увеличение числа оборотов 46 основного двигателя 23. В третьей фазе 42 блок управления и регулирования 12 замыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места. Число оборотов 46 основного двигателя 23 в ходе этого процесса дополнительно увеличивается до тех пор, пока не достигает заданного блоком управления и регулирования 12 числа оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач. Вследствие замыкания сцепления 24, включаемого при трогании автомобиля с места, число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач увеличивается до тех пор, пока не становится равным числу оборотов 46 основного двигателя 23. Как только число оборотов 46 основного двигателя 23 достигает заданного числа оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач, блок 18 основной коробки передач переключается на более низкую основную передачу в четвертой фазе 43, чем процесс переключения и заканчивается (см. фиг.3).

Процесс переключения на низшую передачу в противоположном направлении выполняется предпочтительно с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач. В процессе переключения на низшую передачу блок 18 основной коробки передач переключается с высокой основной передачи на низкую основную передачу. Кроме того, блок 10 переднего делителя коробки передач переключается с пониженной поделенной передачи на повышенную поделенную передачу. Для начала процесса переключения блок управления и регулирования 12 сначала переключает блок 18 основной коробки передач в нейтральное положение. Кроме того, блок управления и регулирования 12 размыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места.

В первой фазе 40 процесса переключения блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач с пониженной поделенной передачи в нейтральное положение. Во второй фазе 41 блок управления и регулирования 12 увеличивает с помощью средства управления 15 Промежуточным валом коробки передач число оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач до заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач. Как только промежуточный вал 14 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач, блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач на повышенную поделенную передачу. Одновременно с увеличением числа оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач блок управления и регулирования 12 задает увеличение числа оборотов 46 основного двигателя 23. В третьей фазе 42 блок управления и регулирования 12 замыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места. Число оборотов 46 основного двигателя 23 в ходе этого процесса дополнительно увеличивается, пока не достигает заданного блоком управления и регулирования 12 числа оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач. Вследствие замыкания сцепления 24, включаемого при трогании автомобиля с места, число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач увеличивается до тех пор, пока не становится равным числу оборотов 46 основного двигателя 23. Как только число оборотов 46 основного двигателя 23 достигает заданного числа оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач, блок 18 основной коробки передач переключается на более низкую основную передачу в четвертой фазе 43, чем процесс переключения и заканчивается (см. фиг.4).

Процесс переключения на низшую передачу в противоположном направлении альтернативно может быть выполнен с помощью средства управления 17 первичным валом коробки передач. Для начала процесса переключения блок управления и регулирования 12 сначала переключает блок 18 основной коробки передач в нейтральное положение. Кроме того, блок управления и регулирования 12 размыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места.

В первой фазе 40 процесса переключения блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач с пониженной поделенной передачи в нейтральное положение. Во второй фазе 41 блок управления и регулирования 12 уменьшает с помощью средства управления 17 первичным валом коробки передач число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач до заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач. Как только первичный вал 16 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач, блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач на пониженную поделенную передачу. Одновременно с уменьшением числа оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач блок управления и регулирования 12 задает увеличение числа оборотов 46 основного двигателя 23. В третьей фазе 42 блок управления и регулирования 12 замыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места. Число оборотов 46 основного двигателя 23 в ходе этого процесса дополнительно увеличивается до тех пор, пока не достигает заданного блоком управления и регулирования 12 числа оборотов для включения блока 18 основной коробки передач. Вследствие замыкания сцепления 24, включаемого при трогании автомобиля с места, число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач увеличивается до тех пор, пока не становится равным числу оборотов 46 основного двигателя 23. Как только число оборотов 46 основного двигателя 23 достигает заданного числа оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач, блок 18 основной коробки передач переключается на более низкую основную передачу в четвертой фазе 43, чем процесс переключения и заканчивается (см. фиг.5).

В альтернативном режиме эксплуатации блок управления и регулирования 12 в процессах переключения на низшую передачу в третьей фазе 42 не производит замыкания сцепления 24, включаемого при трогании автомобиля с места. Вместо этого в третьей фазе 42 число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач с помощью средства управления 17 первичным валом коробки передач и/или с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач настраивается на заданное число оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач. Как только число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач, блок 18 основной коробки передач переключается на более низкую основную передачу в четвертой фазе 43. Затем сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места, замыкается, чем процесс переключения на низшую передачу и завершается.

Процесс переключения на высшую передачу в одном направлении выполняется предпочтительно с помощью средства управления 17 первичным валом коробки передач. В процессе переключения на высшую передачу блок 18 основной коробки передач переключается с низкой основой передачи на высокую основную передачу. Кроме того, узел блока 10 переднего делителя коробки передач переключается с пониженной поделенной передачи на повышенную поделенную передачу. Для начала процесса переключения блок управления и регулирования 12 сначала переключает блок 18 основной коробки передач в нейтральное положение. Кроме того, блок управления и регулирования 12 размыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места.

В первой фазе 40 процесса переключения блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач с пониженной поделенной передачи в нейтральное положение. Во второй фазе 41 блок управления и регулирования 12 с помощью средства управления 17 первичным валом коробки передач уменьшает число оборотов 45 первичного вала 16 до заданного числа оборотов для включения блока 10 переднего делителя коробки передач. Задаваемое для числа оборотов 45 значение меньше числа оборотов 44, которое характеризует вращение промежуточного вала 14 коробки передач во второй фазе 41. Как только первичный вал 16 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач, блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач на повышенную поделенную передачу. Одновременно с уменьшением числа оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач блок управления и регулирования 12 задает уменьшение числа оборотов 46 основного двигателя 23. В третьей фазе 42 блок управления и регулирования 12 дополнительно уменьшает с помощью средства управления 17 первичным валом число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач. Одновременно с дополнительным уменьшением числа оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач дополнительно уменьшается число оборотов 46 основного двигателя 23. Как только число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач, блок 18 основной коробки передач переключается на более высокую основную передачу в четвертой фазе 43. Затем сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места, замыкается, чем процесс переключения и завершается (см. фиг.6).

Процесс переключения на высшую передачу в одном направлении альтернативно может быть выполнен с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач. Для начала процесса переключения блок управления и регулирования 12 сначала переключает блок 18 основной коробки передач в нейтральное положение. Кроме того, блок управления и регулирования 12 размыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места.

В первой фазе 40 процесса переключения блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач с пониженной поделенной передачи в нейтральное положение. Во второй фазе 41 блок управления и регулирования 12 увеличивает с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач число оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач до заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач. Как только промежуточный вал 14 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач, блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач на повышенную поделенную передачу. Одновременно с увеличением числа оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач блок управления и регулирования 12 задает уменьшение числа оборотов 46 основного двигателя 23. В третьей фазе 42 блок управления и регулирования 12 уменьшает число оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач. Одновременно с уменьшением числа оборотов 44 промежуточного вала 14 дополнительно уменьшается число оборотов 46 основного двигателя 23. Как только число оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач, блок 18 основной коробки передач переключается на более высокую основную передачу в четвертой фазе 43. Затем сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места, замыкается, чем процесс переключения и завершается (см. фиг.7).

Процесс переключения на высшую передачу в противоположном направлении выполняется предпочтительно с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач. В процессе переключения на высшую передачу блок 18 основной коробки передач переключается с низкой основной передачи на высокую основную передачу. Кроме того, блок 10 переднего делителя коробки передач переключается с повышенной поделенной передачи на пониженную поделенную передачу. Для начала процесса переключения блок управления и регулирования 12 сначала переключает блок 18 основной коробки передач в нейтральное положение. Кроме того, блок управления и регулирования 12 размыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места.

В первой фазе 40 процесса переключения блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач с повышенной поделенной передачи в нейтральное положение. Во второй фазе 41 блок управления и регулирования 12 уменьшает с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач число оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач до заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач. Как только промежуточный вал 14 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач, блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач на пониженную поделенную передачу. Одновременно с уменьшением числа оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач блок управления и регулирования 12 задает уменьшение числа оборотов 46 основного двигателя 23. В третьей фазе 42 блок управления и регулирования 12 дополнительно уменьшает с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач число оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач. Одновременно с уменьшением числа оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач дополнительно уменьшается число оборотов 46 основного двигателя 23. Как только число оборотов 44 промежуточного вала 14 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач, блок 18 основной коробки передач переключается на более высокую основную передачу в четвертой фазе 43. Затем сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места, замыкается, чем процесс переключения и завершается (см. фиг.8).

Процесс переключения на высшую передачу в противоположном направлении может быть альтернативно выполнен с помощью средства управления 17 первичным валом коробки передач. Для начала процесса переключения блок управления и регулирования 12 сначала переключает блока 18 основной коробки передач в нейтральное положение. Кроме того, блок управления и регулирования 12 размыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места.

В первой фазе 40 процесса переключения блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач с повышенной поделенной передачи в нейтральное положение. Во второй фазе 41 блок управления и регулирования 12 увеличивает с помощью средства управления 17 первичным валом коробки передач число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач до заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач. Как только первичный вал 16 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач, блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач на пониженную поделенную передачу. Одновременно с увеличением числа оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач блок управления и регулирования 12 задает уменьшение числа оборотов 46 основного двигателя 23. В третьей фазе 42 блок управления и регулирования 12 уменьшает число оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач с помощью средства управления 17 первичным валом коробки передач. Одновременно с уменьшением числа оборотов 45 первичного вала 16 коробки передач дополнительно уменьшается число оборотов 46 основного двигателя 23. Как только число оборотов 46 первичного вала 16 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 18 основной коробки передач, блок 18 основной коробки передач переключается на более высокую основную передачу в четвертой фазе 43. Затем сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места, замыкается, чем процесс переключения и завершается (см. фиг.9).

Процесс переключения, касающийся только блока 10 переднего делителя коробки передач, выполняется средством управления 17 первичным валом коробки передач. В ходе этого процесса переключения блок 10 переднего делителя коробки передач изменяет поделенную передачу в то время, как основная передача блока 18 основной коробки передач сохраняется. Для начала процесса переключения блок управления и регулирования 12 размыкает сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места. Передача основной коробки передач в ходе процесса переключения остается постоянной.

В первой фазе процесса переключения блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач с включенной поделенной передачи в нейтральное положение. Во второй фазе блок управления и регулирования 12 изменяет с помощью средства управления 17 первичным валом коробки передач число оборотов 45 первичного вала 16 до заданного числа оборотов для включения блока 10 переднего делителя коробки передач. Как только промежуточный вал 14 коробки передач достигает заданного числа оборотов для переключения блока 10 переднего делителя коробки передач, блок управления и регулирования 12 переключает блок 10 переднего делителя коробки передач на поделенную передачу, которую необходимо включить. В третьей фазе сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места, замыкается, чем процесс переключения и завершается.

Чтобы исключить в основной коробке передач 18 положение «зуб на зуб», сцепление 24, включаемое при трогании автомобиля с места, размыкается. После чего, положение «зуб на зуб» исключается с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач. При включенной поделенной передаче положение «зуб на зуб» может быть исключено дополнительно или альтернативно посредством средства управления 17 первичным валом коробки передач.

В процессах переключения, касающихся только блока 18 основной коробки передач, средства переключения 19, 20, 21 блока 18 основной коробки передач синхронизируются также с помощью исполнительного блока 11. При разомкнутом сцеплении 24, включаемом при трогании автомобиля с места, блок 18 основной коробки передач синхронизируется с помощью средства управления 15 промежуточным валом коробки передач. При включенной поделенной передаче блок 18 основной коробки передач может быть синхронизирован дополнительно или альтернативно посредством средства управления 17 первичным валом коробки передач.

В режиме эксплуатации, при котором трансмиссия замкнута с силовым замыканием, исполнительный блок 11 разработан как модуль комбинированного привода, с помощью которого может быть создан дополнительный движущий момент. В этом режиме эксплуатации, при котором включены блок 10 переднего делителя коробки передач, блок 18 основной коробки передач и блок 22 заднего делителя коробки передач, управляющий момент, который формируется с помощью исполнительного блока 11, действует вместе с движущим моментом основного двигателя 23. При помощи исполнительного блока 11, сконструированного для этого режима эксплуатации в виде модуля комбинированного привода, становятся доступны режим форсирования и/или режим рекуперации. Кроме того, с помощью исполнительного блока 11, например, посредством переключения блока 18 основной коробки передач в нейтральное положение и замыкания сцепления 24, включаемого при трогании автомобиля с места, может быть предусмотрен модуль комбинированного привода, который сконструирован в виде модуля стартер-генератор.

Настоящее изобретение относится к коробке передач с делителями, а также к способу переключения передач в такой коробке передач. Групповая передача содержит блок (10) переднего делителя коробки передач, активный исполнительный блок (11) и блок управления и/или регулирования (12). Исполнительный блок (11) предназначен для подачи управляющего момента на блок (10) переднего делителя коробки передач. Блок управления и/или регулирования (12) предназначен для согласования управляющего момента, подаваемого на блок (10) переднего делителя коробки передач с одним процессом переключения, выполняемым посредством блока (10) переднего делителя коробки передач. Достигается упрощение конструктивного исполнения устройства групповой передачи. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство групповой передачи, содержащее блок (18) основной коробки передач и блок (10) переднего делителя коробки передач, дополнительно содержащее, по меньшей мере, один активный исполнительный блок (11), предназначенный для подачи управляющего момента через первичный вал (16) коробки передач в блок (10) переднего делителя коробки передач, отличающееся тем, что блок управления и/или регулирования (12), который предназначен для согласования управляющего момента, подаваемого на блок (10) переднего делителя коробки передач, для синхронизации блока (10) переднего делителя коробки передач, по меньшей мере, с одним процессом переключения, выполняемым посредством блока (10) переднего делителя коробки передач, и тем, что блок (10) переднего делителя коробки передач содержит, по меньшей мере, одно средство переключения (13), которое выполнено без блокирующего кольца синхронизатора и которое, по меньшей мере, частично связано с исполнительным блоком (11).

2. Устройство групповой передачи по п.1, отличающееся тем, что исполнительный блок (11) предусмотрен для приема управляющего момента и передачи управляющего момента.

3. Устройство групповой передачи по п.1, отличающееся тем, что блок управления и/или регулирования (12) предназначен для согласования и/или изменения управляющего момента, подаваемого на блок (10) переднего делителя коробки передач, в ходе процесса переключения.

4. Устройство групповой передачи по п.1, отличающееся тем, что блок управления и/или регулирования (12) предназначен для исключения положения «зуб на зуб» в блоке (10) переднего делителя коробки передач.

5. Устройство групповой передачи по п.1, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, один промежуточный вал (14) коробки передач, причем исполнительный блок (11) содержит, по меньшей мере, одно средство управления (15) промежуточным валом коробки передач, которое предусмотрено для формирования управляющего момента, действующего на промежуточный вал (14) коробки передач.

6. Устройство групповой передачи по п.5, отличающееся тем, что блок управления и/или регулирования (12), по меньшей мере, в ходе одного процесса переключения, выполняемого в противоположных направлениях, в блоке (18) основной коробки передач и блоке (10) переднего делителя коробки передач, предназначен для настройки управляющего момента для промежуточного вала (14) коробки передач.

7. Устройство групповой передачи по п.1, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, один первичный вал (16) коробки передач, причем исполнительный блок (11) содержит, по меньшей мере, одно средство управления (17) первичным валом коробки передач, которое предусмотрено для формирования управляющего момента, действующего на первичный вал (16) коробки передач.

8. Устройство групповой передачи по п.7, отличающееся тем, что блок управления и/или регулирования (12), по меньшей мере, в ходе одного процесса переключения, выполняемого в одном направлении, в блоке (18) основной коробки передач и блоке (10) переднего делителя коробки передач, предназначен для настройки управляющего момента для первичного вала (16) коробки передач.

9. Устройство групповой передачи по п.1, отличающееся тем, что блок (18) основной коробки передач содержит, по меньшей мере, одно средство переключения (19, 20, 21) без блокирующего кольца синхронизатора.

10. Устройство групповой передачи по п.9, отличающееся тем, что блок управления и/или регулирования (12) предназначен для согласования управляющего момента, по меньшей мере, с одним процессом переключения, выполняемым с помощью блока (18) основной коробки передач.

11. Устройство групповой передачи по п.9 или 10, отличающееся тем, что блок управления и/или регулирования (12) предназначен для синхронизации блока основной коробки передач и/или исключения положения «зуб на зуб» в блоке (18) основной коробки передач.

12. Устройство групповой передачи по п.1, отличающееся тем, что исполнительный блок (11), по меньшей мере, для одного режима эксплуатации изготовлен в виде модуля комбинированного привода, предназначенного для формирования движущего момента.

13. Способ для устройства групповой передачи, содержащего блок (18) основной коробки и блок (10) переднего делителя коробки передач, отличающийся тем, что управляющий момент, подаваемый на блок (10) переднего делителя коробки передач для синхронизации блока (10) переднего делителя коробки передач через первичный вал (16) коробки передач, согласовывают, по меньшей мере, с одним процессом переключения, выполняемым с помощью блока (10) переднего делителя коробки передач, причем блок (10) переднего делителя коробки содержит, по меньшей мере, одно средство переключения (13), которое выполнено без блокирующего кольца синхронизатора и которое, по меньшей мере, частично связано с исполнительным блоком (11).