双变速器单元的混合式离合器和低损耗地传递转矩的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于机动车的双变速器单元的混合式离合器以及涉及一种双变速器单元、一种用于借助于混合式离合器以能变化的传动比低损耗地传递转矩的方法，以及涉及一种尤其用于机动车的动力传动系。
【背景技术】
[0002]从现有技术中已知不同配置的离合器换挡变速器，然而所述不同配置的离合器换挡变速器全部具有缺点。离合器换挡变速器或者具有高的消耗，例如在液力变矩器或皮带传动装置中具有高的消耗，或者尤其在干式摩擦离合器中具有不利的行驶动态或高的磨损。在此，已知的变速器是具有无级传动机构或并联换挡传动机构的有级自动变速器。已知的实例例如在DE 10 2008 0265 15 A1、US 2005 164,827 A1 和DE 10 2006 036 846 A1中已知。此外，已知的系统具有需要极其大量结构空间的缺点。
【发明内容】
[0003]基于上述内容，本发明提出如下目的:至少部分地克服现有技术中已知的缺点。根据本发明提出一种用于机动车的双变速器单元的混合式离合器，所述混合式离合器至少具有如下部件:输入轴；第一输出轴；第二输出轴；具有至少一个压板和至少一个相对应的摩擦盘的至少一个摩擦组件，在压紧的状态下经由所述摩擦组件能够将转矩从所述输入轴传递到所述第一输出轴上；和无级传动机构，经由所述无级传动机构能够将转矩从所述输入轴传递到所述第二输出轴上，其中至少一个所述摩擦组件和至少一个所述无级传动机构并联，其有利的实施方式在下文中示出。权利要求的特征能够以任意的技术上有意义的方式和方法组合，其中对此也能够考虑来自下面描述的阐述内容以及附图中的特征，所述描述和附图包括本发明的补充的设计方案。
[0004]本发明涉及一种用于机动车的双变速器单元的混合式离合器，所述混合式离合器具有如下部件:
[0005]-输入轴；
[0006]-第一输出轴；
[0007]-第二输出轴；
[0008]-具有至少一个压板和至少一个相对应的摩擦盘的至少一个摩擦组件，经由所述摩擦组件在压紧的状态下能够将转矩从输入轴传递到第一输出轴上；和
[0009]-无级传动机构，经由所述无级传动机构能够将转矩从所述输入轴传递到所述第二输出轴上，
[0010]其中至少一个摩擦组件和至少一个无级传动机构并联。
[0011]在此提出的混合式离合器一方面具有至少一个、例如常规的摩擦组件并且另一方面具有无级传动机构。这种无级传动机构的特征在于:相反于具有固定的传动级的换挡变速器实现连续可变的转速传递和转矩传递。在此，在一般情况下还总是提及传动比，即使其为减速比时也如此。已知的无级传动机构例如是具有锥形盘的皮带传动机构、锥形环传动机构或锥环式传动机构(具有X个锥)。
[0012]摩擦式离合器构建用于:将转矩可松开地从从动轴传递到动力传动系上并且反之亦然。这经由至少一个摩擦组件从输入轴到第一输出轴上实现，所述摩擦组件具有可轴向移动的、通常与输入轴抗转动的压板，所述压板能够相对于至少一个相对应的摩擦盘压紧。由于压紧力，在摩擦面之上得到摩擦力，所述摩擦力与摩擦面的平均半径相乘得到可传递的转矩。无级传动机构在此连接在输入轴和第二输出轴之间，使得转速和转矩能够以可变化的传动比从输入轴传递到第二输出轴上并且反之亦然。优选地，能够调节大约1:1的传动比(转速和转矩在输入轴和输出轴中在技术上是相同的)，优选为0.5和2之间、尤其优选为0.66和1.33之间。
[0013]在此提出的混合式离合器具有如下优点:借助于无级传动机构能够在无级传动机构的优选与输入轴处于抗转动连接的输入端处设定期望的转速，并且借助于无级传动机构的无级的传动比而与此无关地在第二输出轴处设定另一转速。在此无关地当然表示:输入端和第二输出轴的转速与无级传动机构的所设定的传动比相关，但是可独立地选择传动比的设定。
[0014]尤其优选的是:能够交替地接入至少一个摩擦组件和无级传动机构。这就是说，能够在第一状态下单独地经由无级传动机构引导转矩，并且在第二状态下能够经由至少一个摩擦组件引导转矩或转矩的主要份额，优选在第二状态下在没有经由无级传动机构的转矩传动的情况下或在经由无级传动机构的转矩传动小的情况下进行引导。
[0015]在下面的实例中示出混合式离合器的有效的接通方式。在此，第一输出轴抗转动地与所连接的换挡变速器的第一传动挡位连接。第二输出轴与所连接的换挡变速器的第二传动挡位连接。输入轴与驱动单元、例如电动机或内燃机的从动轴抗转动地连接。传动机构输出轴经由换挡变速器和混合式离合器与从动轴连接，使得其转速和转矩能够以调节传动比的方式传动。首先，例如处于静止的传动机构轴与旋转的且加载转矩的从动轴经由至少一个摩擦组件以滑动的方式、例如摩擦地置于期望的转速上(在例如行驶中的机动车中)。如果现在例如期望从第一传动挡位切换到第二传动挡位上(例如在机动车加速时)，那么将无级传动机构的输入端调节到第一输出轴的当前的转速上或者通过抗转动的连接调节，而第二输出轴的转速匹配于第二传动挡位的所需要的转速上。在第一传动挡位和第二传动挡位之间的换挡比为2的情况下，于是例如第二输出轴的转速仅为输入轴的转速的一半大。经由无级传动机构设定该转速减速比。于是，经由无级传动机构引导转矩并且分开至少一个摩擦组件，使得转矩现在经过第二输出轴。如果转矩传动现在又传递到第三传动挡位(与第一输出轴抗转动)上或第一传动挡位上，那么借助于无级传动机构将输入轴处的转速设定到对于第一或第三传动挡位的第一输出轴的期望的转速上。因此，至少一个摩擦组件在挡位之间切换时以(几乎为)零的相对速度连接，使得将磨损保持得极其小。优选地，相对速度小于100转每分钟[U/min]，尤其优选小于50转每分钟。
[0016]根据另一有利的实施方式，无级传动机构能够可松开地与输入轴和/或第二输出轴连接，其中在连接的状态下能够将转矩从输入轴传递到第二输出轴上。
[0017]在该有利的实施方式中，传动机构附加地具有无级传动机构的输入端和输入轴之间的分开点，经由所述分开点能够将无级传动机构从转矩流分开。由此，明显地提高转矩传递的效率。在有利的运行方式中，每当期望将转矩传递到第一输出轴上或借助于第一输出轴传递转矩时，借助于无级传动机构分开所述传递。
[0018]根据混合式离合器的另一有利的实施方式，无级传动机构借助于转速固定的离合器、尤其借助于爪式离合器或借助于弹性体离合器能够与输入轴和/或第二输出轴连接。
[0019]在该有利的实施方式中，设有转速固定的连接机构，借助于所述连接能够将输入轴与第二输出轴连接。当将无级传动机构的传动比设定为1: 1、即输入轴和第二输出轴之间的转速相同时，使用所述连接机构。因此，能够使用具有例如爪式离合器或(用于减震的)弹性体离合器的可靠的且(几乎)无磨损的力矩传递的转速固定的连接机构。于是尤其优选的是:将无级传动机构从转矩流中取出。因此，明显地提高混合式离合器的效率。
[0020]根据混合式离合器的另一有利的实施方式，无级传动机构是所谓的无级的斜球式传动机构。
[0021]无级的斜球式传动机构具有两个侧轮，所述侧轮分别与输入端和输出端连接或能够连接。轴向地在侧轮之间的中央设有多个行星球，轴向在两侧各两个调节滚动体、通常为球在所述行星球上运行并且设置在相应的行星球和侧轮之间。调节滚动体保持在调节栅中并且借助于调节栅总是穿过相应的行星球和与侧轮的接触部位的中点设置在共同的轴、调节轴上。所述调节轴在此能够通过相应的行星球围绕平行于无级的斜球式传动机构的旋转轴线的轴线倾斜。由此，侧轮上的接触部位分别彼此相反地径向移位。因此，在调节栅的倾斜的姿态中进而在调节轴的倾斜的姿态中，这两个侧轮的转速和转矩传递的有效直径是不同的。中央地设有轴向设置的且可轴向移动的传动比调节器，所述传动比调节器接合到调节栅中并且引起调节栅的倾斜。如果调节栅水平地或平行于混合式离合器的旋转轴线定向，那么传动比为1:1并且调节栅倾斜，使得实现转速的增大和转矩的减小或者反之。因此，借助无级的斜球式传动机构能够改变大约1:1的传动比的设定，即可变小和变大，优选为0.5和2之间、尤其优选为0.66和1.33之间。无级的斜球式传动机构的优点是:该无级传动机构具有尤其小的结构空间需求并且几乎不大于简单的摩擦组件，或者其大小与由多个摩擦盘和片构成的摩擦组件类似。尤其优选的是，无级的斜球式传动机构与至少一个摩擦组件同心地轴向重叠地设