(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの前進トランスミッションギヤ及び少なくとも１つの後進トランスミッションギヤを提供するために設けられたメイングループ（１１）及び前記メイングループ（１１）に後段接続されている後段接続グループ（１２）を有する複数グループトランスミッション（１０）と、少なくともトランスミッションギヤチェンジ工程（１４）において現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために前記メイングループ（１１）を切替えるよう設けられているギヤチェンジ機能を有する制御及び／又は調整ユニット（１３）とを備える、自動車ドライブトレイン装置に関する。  制御及び／又は調整ユニット（１３）が、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために後段接続グループ（１２）を切替えるよう設けられている同期機能を有することを提案する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの前進トランスミッションギヤ及び少なくとも１つの後進トランスミッションギヤを提供するために設けられたメイングループ（１１）及び前記メイングループ（１１）に後段接続されている後段接続グループ（１２）を有する複数グループトランスミッション（１０）と、少なくともトランスミッションギヤチェンジ工程（１４）において現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために前記メイングループ（１１）を切替えるよう設けられているギヤチェンジ機能を有する制御及び／又は調整ユニット（１３）とを備える、自動車ドライブトレイン装置であって、
前記制御及び／又は調整ユニット（１３）が、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるための、前記メイングループ（１１）のメインシャフト（１５）の制動のために、前記後段接続グループ（１２）をハイポジションへ切替えるよう設けられている、同期機能を有することを特徴とする、自動車ドライブトレイン装置。
【請求項２】
前記複数グループトランスミッション（１０）が少なくとも１つのシャフトブレーキ（１６）を有し、かつ現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために前記シャフトブレーキ（１６）を制御するように前記同期機能が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項３】
前記複数グループトランスミッション（１０）が前段接続グループ（１７）を有し、
前記トランスミッションギヤチェンジ工程（１４）の間に、前記トランスミッションギヤに入れるに先立って前記前段接続グループ（１７）をニュートラルに切替えるために前記ギヤチェンジ機能が設けられていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項４】
前記トランスミッションギヤチェンジ工程（１４）の間に、前記トランスミッションギヤに入れた後に少なくとも前記後段接続グループ（１２）を元に切替えるために前記ギヤチェンジ機能が設けられていることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項５】
現在の進行方向を識別するため及び／又は所望の進行方向に合わせるために前記制御及び／又は調整ユニット（１３）と通信可能に連結している、回転方向検出を伴う少なくとも１つの回転数センサ（１９）を更に備えることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項６】
前記後段接続グループ（１２）がローポジションを有し、
現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために前記後段接続グループ（１２）を前記ローポジションから前記ハイポジションへ切替えるように前記同期機能が設けられていることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項７】
現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために前記後段接続グループ（１２）をニュートラルに切替えるように前記同期機能が設けられていることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項８】
前記メイングループ（１１）が非同期噛合クラッチトランスミッショングループとして構成されていることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項９】
自動車ドライブトレイン装置、特に少なくともトランスミッションギヤチェンジ工程（１４）において現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるためにメイングループ（１１）を切替える請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の自動車ドライブトレイン装置の複数グループトランスミッション（１０）において現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるための方法であって、
前記トランスミッションギヤチェンジ工程（１４）の間に現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために後段接続グループ（１２）を切替えることを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載の自動車ドライブトレイン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から、前進トランスミッションギヤ及び後進トランスミッションギヤの提供のために設けられたメイングループ及びメイングループに後段接続された後段接続グループを有する複数グループトランスミッションと、トランスミッションギヤチェンジ工程においてメイングループを切替えるよう設けられているギヤチェンジ機能を有する制御及び／又は調整ユニットとを備える、自動車ドライブトレイン装置が既に公知である。
【０００３】
更に、特許文献２からは、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるための方法が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２４９９５２Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００９０５６７９３Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、特に、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤの切替を改善することを目的とする。この目的は、本発明に係る、請求項１の特徴によって達成される。他の実施形態は、従属請求項から明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、少なくとも１つの前進トランスミッションギヤ及び少なくとも１つの後進トランスミッションギヤを提供するために設けられたメイングループ及びメイングループに後段接続されている後段接続グループを有する複数グループトランスミッションと、少なくともトランスミッションギヤチェンジ工程において現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるためにメイングループを切替えるよう設けられているギヤチェンジ機能を有する制御及び／又は調整ユニットとを備える、自動車ドライブトレイン装置に関する。
【０００７】
制御及び／又は調整ユニットが、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために後段接続グループを切替えるよう設けられている同期機能を有することが提案される。このことにより、メイングループは、トランスミッションギヤチェンジ工程の間に現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために後段接続グループによって同期されえ、このことによってノッキング音及び／又は入れた時の振動が少なくとも減少し、これによって直接入れること、従って現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤの直接切替の快適さが高められうる。このことは、メイングループのメインシャフトと他のトランスミッションシャフト、特に複数グループトランスミッションのカウンタシャフトとの間の回転数適合を好ましくは低コストで改善しえ、それによって少なくとも際立った快適さの損失なしに現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに直接入れること、すなわち直接切替えることが可能である自動車速度を上げることができる。少なくとも際立った快適さの損失なしに現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに直接入れること、すなわち直接切替えることが可能である自動車速度を、後段接続グループの拡散因子により上げることができ、このことにより、アイドル回転からの進行方向転換が可能になる。このことにより、例えば自動車ドライブトレインを有する自動車の切り返し及び／又は例えばぬかるみにはまっている自動車を前後させて悪路から脱出するための進行方向転換が容易になりうる。このことにより、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れること及び現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに切替えることが低コストで改善されうる。
【０００８】
「ギヤチェンジ機能」とは、特に、トランスミッションギヤの切替のために設けられている機能と解釈すべきである。同期機能は、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために有利に後段接続グループを切替え、その結果メイングループを同期する。「トランスミッションギヤチェンジ工程」とは、特に、自動車が走行する間の、特に輪転する間の工程と解釈すべきであり、その際、現状ギヤ、すなわち好ましくは現在入られたトランスミッションギヤから出発して、現状ギヤとは逆の方向の目標ギヤに切替えられる。この工程は、有利には自動車の運転手により及び／又は制御及び／又は調整ユニットにより作動誘発される切替命令によって引き起こされる。「現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤ」とは、特に、目標ギヤを要求する際に切替えられる現状ギヤが設けられている進行方向とは逆方向に向いている進行方向のために設けられている、目標ギヤと解釈すべきである。好ましくは、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤは、前進トランスミッションギヤに入れられている場合、従って前進走行の際には後進トランスミッションギヤとして、後進トランスミッションギヤに入れられている場合、従って後進走行の際には前進トランスミッションギヤとして構成されている。「前進トランスミッションギヤ」という概念は、原則的に、複数グループトランスミッションにより切替えることが可能な全ての前進トランスミッションギヤ、特に前進走行のために設けられた発進トランスミッションギヤ、つまりいわゆる第１前進トランスミッションギヤを含む。「後進トランスミッションギヤ」という概念は、原則的に、複数グループトランスミッションにより切替えることが可能な全ての後進トランスミッションギヤ、特に後進走行のために設けられた発進トランスミッションギヤを含む。その間に同期機能が後段接続グループを切替えるトランスミッションギヤチェンジ工程が、進行方向転換のために有利に設けられている。好ましくは、トランスミッションギヤチェンジ工程は、進行方向転換工程として構成されている。「現在の進行方向」とは、特に、トランスミッションギヤチェンジ工程を開始する際に、従ってトランスミッションギヤの切替命令及び／又は要求の際に自動車が動く進行方向と解釈すべきである。「複数グループトランスミッション」とは、特に、１段、２段又は多段の個別トランスミッションの組合せから構成されているトランスミッションと解釈すべきである。「メイングループ」とは、特に、少なくとも１つの前進トランスミッションギヤ及び少なくとも１つの後進トランスミッションギヤの提供及び／又は調節のために設けられておりかつ／又は互いに逆を向き、従って符号が異なっている少なくとも２つの調節可能な変速比を有する、個別トランスミッションと解釈すべきである。「後段接続グループ」とは、特に、ギヤ数を増加させるために少なくとも２つの異なる変速比を提供しかつ／又はメイングループによって提供された高速及び低速トランスミッションギヤを提供するために設けられている、メイングループに後段接続されている個別トランスミッションと解釈すべきである。変速比は、好ましくは１であってもよい。後段接続グループは、好ましくは、レンジグループとして構成されている。「前段接続される」及び「後段接続される」とは、特に動力伝達に関するものと解釈すべきであり、この動力伝達は、駆動装置によって駆動された駆動輪において、及び／又は複数グループトランスミッションに駆動技術的に連結されているアクティブな、すなわち好ましくは駆動トルクを提供する駆動装置において存在する。複数グループトランスミッションは、好ましくは、非同期の、すなわち同期要素なしのトランスミッションとして構成されている。「非同期のトランスミッション」とは、特に、トランスミッションギヤに入れるために及び／又はトランスミッションギヤを切替えるために非同期の、すなわち同期要素なしの形状噛合い連結ユニットを有するトランスミッションと解釈すべきである。連結ユニットは、好ましくは非同期の、すなわち同期要素なしの噛合クラッチ又は噛合ブレーキとして構成されている。
【０００９】
「制御及び／又は調整ユニット」とは、特に、少なくとも１つの制御装置を備えるユニットと解釈すべきである。「制御装置」とは、特に、プロセッサユニット及び記憶ユニットを備えるとともに、記憶ユニットにおいて記憶されるオペレーションプログラムを備えるユニットと解釈すべきである。原則的に、制御及び／又は調整ユニットは、好ましくは、特にＣＡＮ−ＢｕｓシステムのようなＢｕｓシステムを介して互いに通信するよう設けられている、互いに連結された複数の制御装置を有していてよい。「同期機能」とは、特に、トランスミッションギヤチェンジ工程において、従って現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために、メイングループを同期するよう設けられている機能と解釈すべきである。「メイングループの同期」とは、特に、メインシャフトと他のトランスミッションシャフト、好ましくはカウンタシャフトとの間の回転数差の同化と解釈すべきである。「後段接続グループを切替える」とは、特に、後段接続グループの作動及び／又は後段接続グループの切替ポジションの変更及び／又は後段接続グループの変速比の変更と解釈すべきである。有利には、同期機能は、メイングループを同期するために、トランスミッションギヤチェンジ工程の間に後段接続グループ内で変速比を変更する。好ましくは同期機能は、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れる前に、従って目標ギヤに入れる前に、後段接続グループを切替える。「トランスミッションギヤに入れる」とは、特に、メイングループ内で相応するトランスミッションギヤに割り当てられる変速比に入れること及び／又は相応するトランスミッションギヤのために設けられた、メイングループの全ての連結ユニット間に回転トルク伝達連結を確立することと解釈すべきである。好ましくは、トランスミッションギヤに入れることは、メイングループによって行われる。後段接続グループは、有利には、入れられたメイングループのトランスミッションギヤを変速するために設けられている。特に、「トランスミッションギヤの切替」とは、特に、入れられた目標ギヤにおける自動車の駆動装置と駆動輪との間の回転トルク伝達連結の調節と解釈すべきである。好ましくは、トランスミッションギヤが切替えられる工程は、トランスミッションギヤが入れられる工程を含む。トランスミッションギヤの切替は、好ましくは現状ギヤを外すこと、相応する目標ギヤ、特に現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れること、及び引き続き駆動装置と駆動輪との間の回転トルク伝達連結を確立するためにスターティングクラッチを閉じることを含む。「設けられている」とは、特に、特別にプログラムされ、設計され、装備され、構成されかつ／又は配置されていることと解釈すべきである。
【００１０】
更に、メイングループが少なくとも１つのメインシャフトを有し、かつ現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるための、メインシャフトの回転数減少のために後段接続グループを切替えるよう同期機能が設けられていることが提案され、このことによりメイングループは特に容易に同期されうる。メイングループは、好ましくはカウンタシャフト構造で実施されている。
【００１１】
更に、複数グループトランスミッションが少なくとも１つのシャフトブレーキを有し、かつ現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるためにシャフトブレーキを制御するように同期機能が設けられていることが提案される。このことにより、更なるトランスミッションシャフト、特にカウンタシャフトの回転数がメインシャフトの回転数へと適合されえ、これによって現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤの切替が更に改善されうる。「シャフトブレーキの制御」とは、特に、シャフトブレーキのブレーキ力をゼロより大きく調節することと解釈すべきである。シャフトブレーキは、好ましくは、カウンタシャフトブレーキとして構成されている。「カウンタシャフトブレーキ」とは、カウンタシャフトに配置されており、かつそのブレーキ力がカウンタシャフトを制動するシャフトブレーキと解釈すべきである。
【００１２】
特に、複数グループトランスミッションが前段接続グループを有し、かつトランスミッションギヤチェンジ工程の間にトランスミッションギヤに入れるに先だって前段接続グループをニュートラルに切替えるためにギヤチェンジ機能が設けられている場合は有利であり、このことによりトランスミッションギヤに入れるために作用する質量慣性モーメントは減少されうる。「前段接続グループ」とは、好ましくはギヤ数の増加のために少なくとも２つの異なる変速比を提供する、メイングループに前段接続される個別トランスミッションと解釈すべきである。「ニュートラルに切替えられた前段接続グループ」とは、特に、前段接続グループによりトルク伝達が妨げられている前段接続グループの作動状態と解釈すべきであり、そのために前段接続グループは、好ましくは、定義されたニュートラルポジションを有するか又はトルク伝達が妨げられているポジションへと至らされうる。ニュートラルに切替えられた前段接続グループにおいて、メイングループは、好ましくはトランスミッションインプットシャフトから駆動技術的に連結解除されている。前段接続グループは、有利にはスプリッタグループとして構成されている。
【００１３】
更に、トランスミッションギヤチェンジ工程の間にトランスミッションギヤに入れた後、少なくとも後段接続グループを元に切替えるために、ギヤチェンジ機能が設けられている場合は有利である。それによって、特に有利にトランスミッションギヤを切替えることができる。「後段接続グループを元に切替える」とは、特に、ギヤチェンジ機能が、同期機能により調節された後段接続グループの切替ポジションを解除し、かつ／又は同期機能により調節された切替ポジションとは異なる後段接続グループの切替ポジションを調節することと解釈すべきである。好ましくは、ギヤチェンジ機能は、後段接続グループの元への切替えにより、後段接続グループが切替前に同期機能により切替えられていた後段接続グループの切替ポジションを調節する。好ましくは、ギヤチェンジ機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程の間にトランスミッションギヤに入れた後及び好ましくは後段接続グループの元への切替え後に、前段接続グループを元へと切替える。
【００１４】
更に、自動車ドライブトレイン装置が、回転方向検出を伴う少なくとも１つの回転数センサを有する場合は有利であり、この回転数センサは、現在の進行方向を認識するため及び／又は所望の進行方向に合わせるために、制御及び／又は調整ユニットと通信可能に連結している。このことにより、特に有利な進行方向転換が実現されうる。好ましくは、回転数センサは、トランスミッションアウトプットシャフトに配置されている。
【００１５】
更に、後段接続グループがハイポジション及びローポジションを有し、かつ現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために後段接続グループをローポジションからハイポジションへ切替えるように同期機能が設けられていることが提案される。このことにより、後段接続グループの変速比をメイングループの同期のために利用することができる。「ハイポジション」とは、特に、後段接続グループの少なくとも２つの変速比のうち小さい方の変速比が調節されている、後段接続グループの切替ポジションと解釈すべきである。「ローポジション」とは、特に、後段接続グループの少なくとも２つの変速比のうち大きい方の変速比が調節されている、後段接続グループの切替ポジションと解釈すべきである。好ましくは、同期機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程の間に、メイングループの同期のために、後段接続グループを大きい変速比から小さい変速比へと切替える。
【００１６】
特に、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために、後段接続グループをニュートラルに切替えるように同期機能が設けられている場合は有利である。このことにより、少なくとも際立った快適さの損失なしに現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに直接切替えることが可能である自動車速度を、更に上げることができる。「ニュートラルに切替えられた後段接続グループ」とは、特に、トルク伝達が後段接続グループにより妨げられている後段接続グループの作動状態と解釈すべきであり、後段接続グループは、そのために好ましくは、定義されたニュートラルポジションを有するか又はトルク伝達が妨げられているポジションに至らされうる。ニュートラルに切替えられた後段接続グループにおいて、メイングループは、好ましくは、トランスミッションアウトプットシャフトから駆動技術的に連結解除されている。同期機能は、後段接続グループを、メイングループの同期のために、好ましくはハイポジション又はニュートラルへと切替える。
【００１７】
更に、メイングループが非同期噛合クラッチトランスミッショングループとして構成されている場合は有利である。このことにより、低コストな複数グループトランスミッションを提供することができる。「噛合クラッチトランスミッション」とは、特に、相応する変速比の調節のために噛合クラッチ及び／又は噛合ブレーキとして構成された連結ユニットを有する個別トランスミッションと解釈すべきである。メイングループは、有利には、トランスミッションギヤに入れるために、非同期の、すなわち同期要素なしの形状結合噛合クラッチを有し、この噛合クラッチは好ましくは切替スリーブによって開閉される。
【００１８】
更に、自動車ドライブトレイン装置、特に本発明による自動車ドライブトレイン装置の複数グループトランスミッションにおいて現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるための方法が提案される。この方法においては、少なくともトランスミッションギヤチェンジ工程において現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるためにメイングループを切替え、トランスミッションギヤチェンジ工程の間に現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために後段接続グループを切替える。このことによって、メイングループは好ましくは低コストに同期されうる。後段接続グループは、トランスミッションギヤチェンジ工程の間に現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるため、好ましくはハイポジションへ又はニュートラルへと切替えられる。
【００１９】
更なる利点は、以下の図面の説明から明らかになる。図中には、本発明の一実施形態が示されている。図、明細書及び特許請求の範囲は、多くの特徴を組み合わせて有している。当業者は、有利に個々の特徴を考慮し、意義のある更なる組み合わせへとまとめるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】複数グループトランスミッションを備える自動車ドライブトレイン装置を模式的に示す図である。
【図２】走行時に、前進ギヤから後進ギヤへギヤチェンジする際の基本的切替曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、自動車ドライブトレイン装置を備える図示しない自動車の、自動車ドライブトレインを模式的に示す。より複数のギヤを調節するために、自動車ドライブトレイン装置は複数グループトランスミッション１０を有する。複数グループトランスミッション１０は、１６トランスミッションギヤを提供する。駆動トルクを提供するために、自動車ドライブトレインは駆動装置２０を有する。駆動装置２０は、自動車ドライブトレイン装置に前段接続されている。更に、自動車ドライブトレインは、図示しない駆動輪を有する。駆動装置２０は、内燃機関として構成されている。自動車は、貨物車両として構成されている。複数グループトランスミッション１０は、貨物車両トランスミッションとして構成されている。複数グループトランスミッション１０は、オートマチックトランスミッションとして構成されている。複数グループトランスミッション１０は、非同期噛合トランスミッションとして構成されている。原則的に、複数グループトランスミッション１０は、当業者に有効と認められている異なる数のトランスミッションギヤ、例えば１２トランスミッションギヤを提供することもできる。
【００２２】
複数グループトランスミッション１０へ駆動トルクを導入するために、自動車ドライブトレイン装置は駆動シャフト２１を有する。駆動シャフト２１は、複数グループトランスミッション１０と駆動装置２０とを連結する。トランスミッション総変速比により変速された駆動トルクを導出するために、自動車ドライブトレイン装置はトランスミッションアウトプットシャフト１８を有する。トランスミッションアウトプットシャフト１８は、図示しないアスクルトランスミッションを介して、複数グループトランスミッション１０と駆動輪とを連結する。現在の走行方向を識別し所望の走行方向に合わせるために、自動車ドライブトレイン装置は、回転方向検出を伴う回転数センサ１９を有する。回転数センサ１９は、トランスミッションアウトプットシャフト１８に配置されている。回転数センサ１９は、トランスミッションアウトプットシャフト１８の回転数及び回転方向を検出する。
【００２３】
駆動装置２０と複数グループトランスミッション１０との間の駆動連結を確立および解除するために、自動車ドライブトレイン装置はスターティングクラッチ２２を有する。スターティングクラッチ２２は多板クラッチとして構成されている。スターティングクラッチ２２は、解放状態と閉鎖状態とを有する。解放状態で、スターティングクラッチ２２には圧力がかかっていない。スターティングクラッチ２２の解放状態で、駆動装置２０と複数グループトランスミッション１０との間の駆動連結は解除されている。このことにより駆動装置２０から複数グループトランスミッション１０へ駆動トルクは伝達されえない。閉鎖状態で、スターティングクラッチ２２には圧力がかけられている。スターティングクラッチ２２の閉鎖状態で、駆動装置２０と複数グループトランスミッション１０との間の駆動連結は確立されている。駆動トルクは、駆動装置２０から複数グループトランスミッション１０へ導入されうる。駆動装置２０は、スターティングクラッチ２２に前段接続されている。
【００２４】
複数グループトランスミッション１０は、前段接続グループ１７、メイングループ１１及び後段接続グループ１２を有する。前段接続グループ１７はメイングループ１１に前段接続されている。後段接続グループ１２は、メイングループ１１に後段接続されている。メイングループ１１は、４つの異なる前進トランスミッションギヤと１つの後進トランスミッションギヤを備えている。メイングループ１１は、トランスミッションシャフト２３を包含する。トランスミッションシャフト２３は、カウンタシャフトとして構成されている。トランスミッションシャフト２３は、駆動シャフト２１と平行に配置されている。メイングループ１１は、駆動シャフト２１と同軸に配置されているメインシャフト１５を有する。メイングループ１１は、メイントランスミッションとして構成されている。メインシャフト１５は、トランスミッションアウトプットシャフト１８と同軸に配置されている。メイングループ１１は、駆動輪に前段接続されている。メイングループ１１はカウンタシャフト構造で実施されている。
【００２５】
前段接続グループ１７は、駆動シャフト２１と同軸に配置されているトランスミッションインプットシャフト２４を有する。トランスミッションインプットシャフト２４は、複数グループトランスミッション１０をスターティングクラッチ２２に連結する。前段接続グループ１７は、トランスミッションシャフト２３を介してメイングループ１１に連結可能である。前段接続グループ１７は、スターティングクラッチ２２に後段接続されている。トランスミッションインプットシャフト２４とトランスミッションシャフト２３との連動をもたらすために、前段接続グループ１７は、２つの異なった歯車ペア２５、２６を含む。歯車ペア２５、２６は、異なる変速比を有する。歯車ペア２５は、トランスミッションインプットシャフト２４上に回転可能に配置された中間歯車２７及びトランスミッションシャフト２３上に回転不能に配置された固定歯車２８を有する。歯車ペア２６は、メインシャフト１５上に回転可能に配置された中間歯車２９及びトランスミッションシャフト２３上に回転不能に配置された固定歯車３０を有する。前段接続グループ１７は、２つの前段接続グループ変速比を有する。前段接続グループ１７は、駆動装置２０の回転数を変速する。前段接続グループ１７は、駆動装置２０の回転数を選択的に高速又は低速へと変速する。前段接続グループ１７はスプリッタグループとして構成されている。
【００２６】
前段接続グループ１７は３つの切替ポジションを有する。前段接続グループ１７は、ハイポジション、ローポジション及びニュートラルポジションを有する。ハイポジションにおいて、前段接続グループ１７は、２つの前段接続グループ変速比のうち小さい方を調節する。ハイポジションにおいて、前段接続グループ１７は駆動装置２０の回転数を高速へと変速する。ローポジションにおいて、前段接続グループ１７は、２つの前段接続グループ変速比のうち大きい方を調節する。ローポジションにおいて、前段接続グループ１７は駆動装置２０の回転数を低速へと変速する。ニュートラルポジションにおいて、前段接続グループ１７は、メイングループ１１への駆動トルクの伝達を妨げる。ニュートラルポジションにおいて、前段接続グループ１７は、トランスミッションインプットシャフト２４をトランスミッションシャフト２３から駆動技術的に分離する。ニュートラルポジションにおいて、前段接続グループ１７は、トランスミッションインプットシャフト２４をトランスミッションシャフト２３から連結解除する。
【００２７】
前段接続グループ変速比の調節及び変更、従って前段接続グループ１７の切替えのために、前段接続グループ１７は、前段接続グループ−切替ユニット３１を有する。前段接続グループ−切替ユニット３１はクラッチユニットを有し、このクラッチユニットは、相応する歯車ペア２５、２６を介するトランスミッションインプットシャフト２４とトランスミッションシャフト２３との間の回転トルク伝達連結を生じるために設けられている。
【００２８】
ハイポジション、ローポジション及びニュートラルポジションそれぞれに切替えるために、前段接続グループ−切替ユニット３１は、第１切替ポジション、第２切替ポジション及びニュートラルポジションを有する。第１切替ポジションにおいて、前段接続グループ−切替ユニット３１は、中間歯車２７とトランスミッションインプットシャフト２４とを回転不能に連結する。第１切替ポジションにおいて、前段接続グループ−切替ユニット３１は、歯車ペア２５を介して、トランスミッションインプットシャフト２４とトランスミッションシャフト２３とを回転トルク伝達的に連結する。第２切替ポジションにおいて、前段接続グループ−切替ユニット３１は、中間歯車２９とトランスミッションインプットシャフト２４とを回転不能に連結する。第２切替ポジションにおいて、前段接続グループ−切替ユニット３１は、トランスミッションインプットシャフト２４とトランスミッションシャフト２３とを歯車ペア２６を介して回転トルク伝達的に連結する。ニュートラルポジションにおいて、中間歯車２７、２９のどちらもトランスミッションインプットシャフト２４と連結されておらず、それにより前段接続グループ１７のトルクはトランスミッションシャフト２３に伝達されえない。クラッチユニットは噛合いクラッチとして構成されている。前段接続グループ１７を切替えるために、前段接続グループ−切替ユニット３１は、切替スリーブ３２を有する。切替スリーブ３２は、トランスミッションインプットシャフト２４に対して軸方向にスライド可能である。前段接続グループ−切替ユニット３１は、圧力制御されている。前段接続グループ１７は、ニューマチック式に切替可能である。原則的に、前段接続グループ１７は、油圧又は電気機械的に切替可能に構成されていてもよい。
【００２９】
メインシャフト１５とトランスミッションシャフト２３との連動をもたらすために、メイングループ１１は４つの異なった歯車ペア３６、３７、３８、３９を含む。歯車ペア３６、３７、３８、３９は、異なる変速比を有する。歯車ペア３６は、メインシャフト１５上に回転可能に配置された中間歯車４０とトランスミッションシャフト２３上に回転不能に配置された固定歯車４１とを有する。歯車ペア３７は、メインシャフト１５上に回転可能に配置された中間歯車４２とトランスミッションシャフト２３上に回転不能に配置された固定歯車４３とを有する。歯車ペア３８は、メインシャフト１５上に回転可能に配置された中間歯車４４とトランスミッションシャフト２３上に回転不能に配置された固定歯車４５とを有する。歯車ペア３９は、メインシャフト１５上に回転可能に配置された中間歯車４６、トランスミッションシャフト２３上に回転不能に配置された固定歯車４７及び反転歯車４８を有し、後進トランスミッションギヤの形成のために設けられている。
【００３０】
メイングループ変速比の調節及び変更、従ってメイングループ１１の切替のために、メイングループ１１は、３つのメイングループ−切替ユニット４９、５０、５１を有する。２つのメイングループ−切替ユニット４９、５０は前進トランスミッションギヤに入れるために設けられており、メイングループ−切替ユニット５１は後進トランスミッションギヤに入れるために設けられている。メイングループ−切替ユニット４９、５０は、それぞれ２つの切替ポジション及び１つのニュートラルポジションを有する。メイングループ−切替ユニット５１は、１つの切替ポジションと１つのニュートラルポジションとを有する。
【００３１】
メイングループ−切替ユニット４９、５０、５１はそれぞれクラッチユニットを有し、このクラッチユニットは、相応する歯車ペア３６、３７、３８、３９を介してメインシャフト１５とトランスミッションシャフト２３との間の回転トルク伝達連結を確立するために設けられている。メイングループ−切替ユニット４９、５０、５１はそれぞれ同期されていない。クラッチユニットは、非同期噛合クラッチとして構成されている。メイングループ１１は、非同期噛合クラッチトランスミッショングループとして構成されている。メイングループ１１を切替えるために、メイングループ−切替ユニット４９、５０、５１のそれぞれは、切替スリーブ５２、５３、５４のそれぞれを有する。その際、切替スリーブ５２はメイングループ−切替ユニット４９に、切替スリーブ５３はメイングループ−切替ユニット５０に、切替スリーブ５４はメイングループ−切替ユニット５１に割り当てられている。切替スリーブ５２、５３、５４は、それぞれ、メインシャフト１５に対して軸方向にスライド可能である。メイングループ−切替ユニット４９、５０、５１は、それぞれ、圧力制御されている。メイングループ１１は、ニューマチック式に切替可能である。原則的に、メイングループ１１は、油圧又は電気機械的に切替可能に構成されていてもよい。
【００３２】
後段接続グループ１２は遊星歯車構造で実施されている。後段接続グループ１２は、太陽歯車５５、遊星歯車支持体５６及びリング歯車５７を有する。遊星歯車支持体５６上には、回転可能に設置された遊星歯車５８、５９が配置されており、これらの遊星歯車５８、５９は太陽歯車５５ともリング歯車５７とも噛合う。後段接続グループ１２の駆動のために、太陽歯車５５は、メイングループ１１のメインシャフト１５と回転不能に連結されている。駆動は、遊星歯車支持体５６を介して行われる。遊星歯車支持体５６はトランスミッションアウトプットシャフト１８と回転不能に連結されている。リング歯車５７は、後段接続グループ変速比の提供のために設けられている。
【００３３】
後段接続グループ１２は、２つの後段接続グループ変速比を提供する。後段接続グループ１２は、メイングループ１１内で入れられたトランスミッションギヤを変速する。後段接続グループ１２は、メイングループ１１内で入れられたトランスミッションギヤを選択的に高速又は低速へと変速する。後段接続グループ１２は、レンジグループとして構成されている。後段接続グループ１２は、範囲グループとして構成されている。後段接続グループ１２は３つの切替ポジションを有する。後段接続グループ１２は、ハイポジション、ローポジション及びニュートラルポジションを有する。ハイポジションにおいて、後段接続グループ１２は、２つの後段接続グループ変速比のうち小さい方を調節する。ハイポジションにおいて、後段接続グループ１２は、メイングループ１１内で入れられたトランスミッションギヤを高速へと変速する。ローポジションにおいて、後段接続グループ１２は、２つの後段接続グループのうち大きい方を調節する。ローポジションにおいて、後段接続グループ１２は、メイングループ１１内で入れられたトランスミッションギヤを低速へと変速する。ニュートラルポジションにおいて、後段接続グループ１２は、トランスミッションアウトプットシャフト１８への駆動トルクの伝達を妨げる。ニュートラルポジションにおいて、後段接続グループ１２は、メインシャフト１５をトランスミッションアウトプットシャフト１８から駆動技術的に分離する。ニュートラルポジションにおいて、後段接続グループ１２は、メインシャフト１５をトランスミッションアウトプットシャフト１８から連結解除する。ハイポジションにおいて、後段接続グループ１２は１の後段接続グループ変換比を有する。ローポジションにおいて、後段接続グループ１２は４．４の後段接続グループ変速比を有する。
【００３４】
後段接続グループ変速比の調節及び変更、従って後段接続グループ１２の切替えのために、後段接続グループ１２は、後段接続グループ−切替ユニット６０を有する。ハイポジション、ローポジション及びニュートラルポジションの切替えのために、後段接続グループ−切替ユニット６０は、第１切替ポジション、第２切替ポジション及びニュートラルポジションを有する。第１切替ポジションにおいて、後段接続グループ−切替ユニット６０は、リング歯車５７とトランスミッションハウジング３３とを回転不能に連結する。第２切替ポジションにおいて、後段接続グループ−切替ユニット６０は、リング歯車５７とトランスミッションアウトプットシャフト１８とを回転不能に連結する。第２切替ポジションにおいて、太陽歯車５５は、遊星歯車支持体５６と同じ速度で回転する。第２切替ポジションにおいて、後段接続グループ１２はハイポジションで切替えられている。従って、トランスミッションアウトプットシャフト１８はメインシャフト１５と同じ回転数を有する。ニュートラルポジションにおいて、リング歯車５７は自由に回転可能であり、後段接続グループ１２のトルクはトランスミッションアウトプットシャフト１８に伝達されえない。後段接続グループ１２を切替えるために、後段接続グループ−切替ユニット６０は、切替エレメント６１を有する。切替エレメント６１は、トランスミッションアウトプットシャフト１８に対して軸方向にスライド可能である。後段接続グループ−切替ユニット６０は、圧力制御されている。後段接続グループ１２は、ニューマチック式に切替可能である。原則的に、後段接続グループ１２は、油圧又は電気機械的に切替可能に構成されていてもよい。原則的に、後段接続グループ１２はカウンタシャフト構造でも実施可能である。
【００３５】
切替スリーブ３２、５２、５３、５４及び切替エレメント６１を軸方向へ動かし、それによって前段接続グループ１７、メイングループ１１及び後段接続グループ１２を切替えるために、自動車ドライブトレイン装置は、作動ユニット６２を有する。作動ユニット６２は、圧力制御されている。作動ユニット６２は、５つの切替ロッド６３、６４、６５、６６、６７を有する。切替ロッド６３は切替スリーブ３２を、切替ロッド６４は切替スリーブ５２を、切替ロッド６５は切替スリーブ５３を、切替ロッド６６は切替スリーブ５４を、切替ロッド６７は切替エレメント６１を動かす。切替ロッド６３、６４、６５、６６、６７を圧力制御により動かすために、作動ユニット６２は、図示しない５つの作動アクチュエータを有し、それぞれの作動アクチュエータは、切替ロッド６３、６４、６５、６６、６７を動かすためにそれぞれに設けられている。作動アクチュエータは、ニューマチック式作動アクチュエータとして構成されている。原則的に、作動ユニット６２は、当業者に有効と認められている異なる数の作動アクチュエータを有していてもよい。
【００３６】
前段接続グループ１７、メイングループ１１及び後段接続グループ１２を用いて、異なる変速比を有する１６種類の異なる前進トランスミッションギヤが切替可能である。メイングループ１１内で４つの異なる前進トランスミッションギヤに入れかつ前段接続グループ１７内で駆動装置２０の回転数を変速することにより、８つの前進トランスミッションギヤが提供される。後段接続される後段接続グループ１２により、使用できる前進トランスミッションギヤの数は二倍にされる。後段接続グループ１２をハイポジションへ切替えることにより、第１の８つの前進トランスミッションギヤが提供される。後段接続グループ１２をローポジションへ切替えることにより、９〜１６の前進トランスミッションギヤが生じる。前段接続グループ１７、メイングループ１１及び後段接続グループ１２によって、更に、異なる変速比を備える２つの異なる後進トランスミッションギヤが切替可能である。メイングループ１１内で後進トランスミッションギヤに入れかつ前段接続グループ１７内で駆動装置２０の回転数を変速することにより、２つの後進トランスミッションギヤが提供される。後進トランスミッションギヤは、後段接続グループ１２がハイポジションで切替えられている場合にのみ有効である。
【００３７】
複数グループトランスミッション１０は、機械的シャフトブレーキ１６を更に有する。シャフトブレーキ１６は、トランスミッションシャフト２３の同期のために設けられている。シャフトブレーキ１６は、トランスミッションシャフト２３に配置されている。シャフトブレーキ１６は、トランスミッションシャフト２３に制動をかけるために設けられている。シャフトブレーキ１６は、トランスミッションシャフト２３に作用するブレーキ力を生ずるために設けられている。シャフトブレーキ１６は、ニューマチック式に作動可能である。シャフトブレーキ１６は、カウンタシャフトブレーキとして構成されている。原則的に、シャフトブレーキ１６は、油圧又は電気機械的にも作動可能である。
【００３８】
トランスミッション総変換比の調節及び変更、従って前段接続グループ１７、メイングループ１１及び後段接続グループ１２の切替えのために、自動車ドライブトレイン装置は制御及び調整ユニット１３を有する。制御及び調整ユニット１３は、駆動装置２０、作動ユニット６２、スターティングクラッチ２２、シャフトブレーキ１６及び回転数センサ１９と通信可能に連結している。トランスミッションギヤを切替えるために、制御及び調整ユニット１３は、ギヤチェンジ機能を有する。ギヤチェンジ機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程において、前段接続グループ１７、メイングループ１１及び／又は後段接続グループ１２を切替える。前進トランスミッションギヤ又は後進トランスミッションギヤに入れるために、ギヤチェンジ機能は、メイングループ１１を切替える。前段接続グループ１７、メイングループ１１及び後段接続グループ１２を切替えるために、制御及び調整ユニット１３は、それぞれ相応する作動アクチュエータを制御することにより、前段接続グループ−切替ユニット３１、メイングループ−切替ユニット４９、５０、５１及び／又は段接続グループ−切替ユニット６０を作動させる。
【００３９】
現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために、ギヤチェンジ機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４において、メイングループ１１を切替える。現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れることは、メイングループ１１を切替えることにより行われる。現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤを切替えるために、ギヤチェンジ機能は、メイングループ１１内で、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れる。進行方向転換は、メイングループ１１の切替によってのみ行われうる。トランスミッションギヤの切替のために、ギヤチェンジ機能は作動ユニット６２を制御する。ギヤチェンジ機能は、作動ユニット６２を用いて、前段接続グループ−切替ユニット３１、メイングループ−切替ユニット４９、５０、５１及び／又は後段接続グループ−切替ユニット６０を作動させる。制御及び調整ユニット１３は、回転数センサ１９を用いて現在の進行方向を認識する。所望の進行方向、すなわち進行方向転換後の進行方向に合わせるために、制御及び調整ユニット１３は回転数センサ１９を利用する。
【００４０】
現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに切替えるトランスミッションギヤチェンジ工程１４の間にメイングループ１１を同期するために、制御及び調整ユニット１３は同期機能を有する。同期機能は、メインシャフト１５とトランスミッションシャフト２３とを同期するために設けられている。現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに切替えるために、ギヤチェンジ機能は、メイングループ１１によって、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れる。現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために、同期機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間にメイングループ１１を同期し、その際同期機能は後段接続グループ１２を切替える。「トランスミッションギヤに入れる」とは、特にメイングループ１１内のメイングループ変速比の調節を意味するのであって、好ましくは前段接続グループ変速比及び後段接続グループ変速比の調節は意味しない。トランスミッションギヤに入れることにより進行方向が定義される。自動車の前進進行の際に、従って前進トランスミッションギヤに入れられた状態で、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤは、後進トランスミッションギヤとして構成されている。前進進行は、前進回転として構成されている。自動車の後進進行の際に、従って後進トランスミッションギヤに入れられた状態で、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤは前進トランスミッションギヤとして構成されている。後進進行は、後進回転として構成されている。
【００４１】
現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤを前進トランスミッションギヤに入れるためにトランスミッションギヤチェンジ工程１４の間に、同期機能は、メイングループ１１を同期するために後段接続グループ１２を切替える。同期機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４において後段接続グループ１２を切替え、そのトランスミッションギヤチェンジ工程１４においてギヤチェンジ機能は、進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるためにメイングループ１１を切替える。同期機能は、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために後段接続グループ１２を切替える。同期機能は、後段接続グループ１２を、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れる前、従って目標ギヤに入れる前に切替える。
【００４２】
同期機能は、所望のトランスミッションギヤに対してメイングループ１１を同期させる目的のために、後段接続グループ１２を切替える。従って後段接続グループ１２の切替えは、実際の所望のトランスミッションギヤと矛盾する。後段接続グループ１２の切替えのために、同期機能は、後段接続グループ−切替ユニット６０を作動させる。後段接続グループ−切替ユニット６０は、後段接続グループ１２の切替えの際に現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために、メイングループ１１が同期するように、後段接続グループ１２の切替ポジションを変える。
【００４３】
同期機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間に現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために、メインシャフト１５の回転数が減少するよう後段接続グループ１２を切替える。同期機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間に、メインシャフト１５の回転数減少のために後段接続グループ１２を切替える。同期機能は、後段接続グループ１２がメインシャフト１５を制動しかつこれにより同期する切替ポジションへ、後段接続グループ１２を切替える。同期機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間に、現在入れられたトランスミッションギヤから外した後、従って現状ギヤから外した後に、後段接続グループ１２を切替える。同期機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間に、ニュートラルに切替えられたメイングループ１１において、後段接続グループ１２を切替える。同期機能は、全てのメイングループ−切替ユニット４９、５０、５１がニュートラルポジションに切替えられている場合に、メイングループ１１の同期のために後段接続グループ１２を切替える。
【００４４】
同期機能は、メインシャフト１５の制動のために、後段接続グループ１２をハイポジションへ切替える。同期機能は、メイングループ１１の同期のために、後段接続グループ１２をローポジションからハイポジションへと切替える。同期機能は、後段接続グループ−切替ユニット６０の第２切替ポジションを調節する。同期機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間のメイングループ１１の同期のために、後段接続グループ−切替ユニット６０の第１切替ポジションから出発して後段接続グループ−切替ユニット６０の第２切替ポジションを調節する。
【００４５】
トランスミッションシャフト２３の制動のために、同期機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間にシャフトブレーキ１６を制御する。同期機能は、トランスミッションシャフト２３の制動のために、現在入れられたトランスミッションギヤから外した後、従って現状ギヤから外した後に、シャフトブレーキ１６を制御する。同期機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間にシャフトブレーキ１６を制御することにより、トランスミッションシャフト２３に作用するブレーキ力を調節する。同期機能は、トランスミッションシャフト２３をゼロに制動する。
【００４６】
トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間に、ギヤチェンジ機能は、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるに先立って、前段接続グループ１７をニュートラルに切替える。ギヤチェンジ機能は、現在入れられているトランスミッションギヤから外した後でかつ現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れる前に、前段接続グループ１７をニュートラルに切替える。ギヤチェンジ機能は、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるための同期の間に、前段接続グループ１７をニュートラルに切替える。そのためにギヤチェンジ機能は、前段接続グループ１７をニュートラルポジションへ切替える。ギヤチェンジ機能は、メイングループ１１がニュートラルに切替えられた場合に、前段接続グループ１７をニュートラルポジションへ切替える。全てのメイングループ−切替ユニット４９、５０、５１がニュートラルポジションで切替えられている場合に、ギヤチェンジ機能は、前段接続グループ１７をニュートラルポジションへ切替える。原則的に、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間の前段接続グループ１７のニュートラルポジションへの切替えを省略することもできる。更に、ギヤチェンジ機能は、原則的に同期後に初めて、前段接続グループ１７をニュートラルに切替えることができる。更に、定義されたニュートラルポジションが前段接続グループ１７に無いことが原則的に考えられ、その場合、前段接続グループ１７は、ローポジション及びハイポジションのいずれにも切替えられていない。
【００４７】
現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために、ギヤチェンジ機能は、同期機能によりメイングループ１１を同期後及び前段接続グループ１７をニュートラルポジションへ切替え後に、メイングループ１１を切替える。ギヤチェンジ機能は、前段接続グループ１７がニュートラルに切替えられた場合に、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れる。ギヤチェンジ機能は、メインシャフト１５が後段接続グループ１２によって同期され、トランスミッションシャフト２３がシャフトブレーキ１６によって同期され、かつ前段接続グループ１７がニュートラルポジションへ切替えられている場合に、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れる。ギヤチェンジ機能は、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに割り当てられたメイングループ−切替ユニット４９、５０、５１を作動させる。ギヤチェンジ機能は、相応するメイングループ−切替ユニット４９、５０、５１それぞれの相応する切替ポジションを調節する。
【００４８】
現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに切替えるために、ギヤチェンジ機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間において、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れた後に、後段接続グループ１２及び前段接続グループ１７を元に切替える。ギヤチェンジ機能は、後段接続グループ１２及び前段接続グループ１７をトランスミッションギヤ工程１４の前にあった切替ポジションへ切替える。ギヤチェンジ機能は、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れた後、すなわち現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤにはめ込んだ後に、後段接続グループ１２をハイポジションから再びローポジションへ、かつ前段接続グループ１７をニュートラルポジションから、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤを要求する前に存在した切替ポジションへと切替える。トランスミッションギヤチェンジ工程１４を終了するために、ギヤチェンジ機能は、複数グループトランスミッション１０の切替前に開いていたスターティングクラッチ２２を閉じ、このことにより、進行方向転換が達成される。トランスミッションギヤチェンジ工程１４は、切替命令６８からスターティングクラッチ２２の閉鎖までに渡る。
【００４９】
図２には、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤが入れられるトランスミッションギヤチェンジ工程１４の間の基本的な切替曲線が示されている。図２には、前進進行時の、前進トランスミッションギヤから後進トランスミッションギヤへのトランスミッションギヤチェンジが示されている。図２に示されたトランスミッションギヤチェンジ工程１４において、現在の進行方向は前進進行方向として構成され、現在入れられたトランスミッションギヤ、従って現状ギヤは前進トランスミッションギヤとして構成され、走行時に直接切替えられる現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤは後進トランスミッションギヤとして構成されている。
【００５０】
図２には、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間の、トランスミッションシャフト２３の回転数曲線６９及びメインシャフト１５の回転数予定曲線７０が示されている。回転数予定曲線７０は、メイングループ１１の予定変速比により変速されたメインシャフト１５の回転数曲線を示しており、予定変速比は、目標ギヤに割り当てられた、従って切替わるべき変速比を示す。更に、図２では、メイングループ１１の切替状態７２、７３を説明する曲線７１が示されており、切替状態７２はメイングループ１１内で入れられたトランスミッションギヤに相応し、切替状態７３はトランスミッションギヤが外されているメイングループ１１のニュートラルポジションに相応する。図２に示された曲線７４は前段接続グループ１７の切替状態７５、７６を説明しており、切替状態７５は前段接続グループ１７のニュートラルポジションに相応し、切替状態７６は前段接続グループ１７のハイポジション又はローポジションに相応する。更に、図２には、後段接続グループ１２の切替状態７８、７９を説明する曲線７７が示されており、切替状態７８は後段接続グループ１２のローポジションに相応し、切替状態７９は後段接続グループ１２のハイポジションに相応する。
【００５１】
次に、トランスミッションギヤチェンジ工程１４を、図２を参照して説明する。前進トランスミッションギヤが切替えられている前進回転する自動車から出発して、自動車の運転手は、セレクタレバーを用いて、後進トランスミッションギヤ、従って現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤを要求する。運転手は、走行の際にセレクタレバーを先進走行シフト「Ｄ」から出発して後進走行シフト「Ｒ」へと操作する。運転手は進行方向転換を要求する。それにより、制御及び調整ユニット１３が切替命令６８を発動し、そのことにより現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤ、従って後進トランスミッションギヤに切替えられるトランスミッションギヤチェンジ工程１４が引き起こされる。切替命令６８の前には、トランスミッションシャフト２３の回転数曲線６９及びメインシャフト１５の回転数予定曲線７０は同じ符号を示しており、これは、トランスミッションシャフト２３とメインシャフト１５とが前進トランスミッションギヤに適切な回転方向を有するからである。切替命令６８によって、メインシャフト１５の予定回転方向が変わるが、これは後進トランスミッションギヤが要求されたからである。このことにより、回転数予定曲線７０の符号が変わるが、これは、メインシャフト１５が後進トランスミッションギヤとはまだ異なる回転方向を有するからである。切替命令６８の後に、ギヤチェンジ機能は、スターティングクラッチ２２を開き、かつ前進トランスミッションギヤから外すためにメイングループ１１を切替える。曲線７１から明白なように、ギヤチェンジ機能は、外し段階８０において前進トランスミッションギヤを外し、かつそれによりメイングループ１１をニュートラルに切替える。外し段階８０は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４内に配置されている。引き続き、同期機能が後段接続グループ１２を切替える。曲線７７から明白なように、同期機能は、後段接続グループ１２をローポジションからハイポジションへと切替える。同期機能は、同期段階８１で、後段接続グループ１２をハイポジションへと切替える。同期段階８１は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４内に配置されている。同期段階８１内で、メイングループ１１はニュートラルに切替えられる。同期段階８１の間、メイングループ１１内のトランスミッションギヤは入れられていない。後段接続グループ１２のハイポジションへの切替えによって、メインシャフト１５は後段接続グループ１２によって制動され、それによってトランスミッションシャフト２３と同期する。
【００５２】
更に、トランスミッションシャフト２３は、同期段階８１の間、シャフトブレーキ１６によってゼロに制動される。このために、制御及び調整ユニット１３は、シャフトブレーキ１６を同期段階８１内で制御する。メイングループ１１は、同期段階８１の間に、後段接続グループ１２及びシャフトブレーキ１６によって同期される。同期段階８１の間、ギヤチェンジ機能は前段接続グループ１７を制御する。現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤ、従って後進トランスミッションギヤに入れるに先立って、ギヤチェンジ機能は、同期段階８１の間に前段接続グループ１７をニュートラルに切替える。ギヤチェンジ機能は、同期段階８１の終了の前に、つまり現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤ、つまり後進トランスミッションギヤに入れる前に、前段接続グループ１７をニュートラルポジションに切替える。ギヤチェンジ機能は、後進トランスミッションギヤに入れるために、前段接続グループ１７をニュートラルに切替える。トランスミッションシャフト２３のゼロへの制動及び後段接続グループ１２のハイポジションへの完全な切替えにより、同期段階８１は終了する。
【００５３】
同期段階８１の後に、ギヤチェンジ機能は、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤ、従って後進トランスミッションギヤに入れるために、メイングループ１１を切替える。曲線７１から明白なように、ギヤチェンジ機能は、入れ段階８２において後進トランスミッションギヤに入れる。入れ段階８２は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４内に配置されている。同期段階８１は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４に沿って、外し段階８０と入れ段階８２との間に配置されている。ギヤチェンジ機能は、前段接続グループ１７がニュートラルに切替えられ、後段接続グループ１２がハイポジションに切替えられた場合に、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤ、従って後進トランスミッションギヤに入れる。入れ段階８２の間、前段接続グループ１７はニュートラルポジションに、後段接続グループ１２はハイポジションに切替えられている。曲線７７は、入れ段階８２の間、一定である。
【００５４】
後進トランスミッションギヤに入れた後に、トランスミッションシャフト２３は回転方向反転を生じ、このことにより、回転数曲線６９の符号は変わる。入れ段階８２の後に、従って後進トランスミッションギヤに入れた後に、ギヤチェンジ機能は後段接続グループ１２を元へ切替える。曲線７７から明白なように、ギヤチェンジ機能は、元への切替段階８３において、後段接続グループ１２をハイポジションから再びローポジションへと切替える。ギヤチェンジ機能は、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤの切替えのために、後段接続グループ１２を元へ切替える。元への切替段階８３は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４内に配置されている。元への切替段階８３の間に、前段接続グループ１７はニュートラルポジションに切替えられ、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤ、従って後進トランスミッションギヤに入れられる。現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤ、従って後進トランスミッションギヤを切替えるために、ギヤチェンジ機能は、前段接続グループ１７を引き続き元へ切替える。ギヤチェンジ機能は、後段接続グループ１２が元へ切替えられた元への切替段階８３後に、ニュートラルポジションから切替命令６８の前にあった切替ポジションへと前段接続グループ１７を切替える。ギヤチェンジ機能は、後段接続グループ１２の元への切替後に初めて前段接続グループ１７を元へ切替える。現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れた後に、まず後段接続グループ１２が、次いでニュートラルに切替えられた前段接続グループ１７が、元へ切替えられる。後段接続グループ１２及び前段接続グループ１７の元への切替え後に、ギヤチェンジ機能は、閉鎖点８４でスターティングクラッチ２２を閉鎖し、このことにより、後進トランスミッションギヤは切替えられ、かつ進行方向転換が達成される。閉鎖点８４後に、回転数曲線６９及び回転数予定曲線７０は正符号を有するが、これは、回転数曲線６９及び回転数予定曲線７０が、後進トランスミッションギヤにとってそれぞれ適切な回転方向を有するからである。スターティングクラッチ２２の閉鎖により、従って閉鎖点８４後に、トランスミッションギヤチェンジ工程１４は終了する。
【００５５】
以下に、理解度の改善のために数値例を示す。数値例において、駆動シャフト２１は回転数ｎmot  ５６０Ｕ／minを有する。駆動シャフト２１の回転数ｎmotは、モーター回転数として構成されている。噛合クラッチの２つの噛合い間の最大許容回転数差ｎKlaueDifMaxは５０Ｕ／分である。
【００５６】
現在入れられているトランスミッションギヤ、従って現状ギヤは、第１前進トランスミッションギヤとして構成されている。第１前進トランスミッションギヤにおける複数グループトランスミッション１０のトランスミッション総変速比ｉGang1は１４．９３、第１前進トランスミッションギヤにおけるメイングループ変速比ｉHG1は２．７３３、第１前進トランスミッションギヤにおける後段接続グループ変速比ｉRng1Lowは４．４である。後段接続グループ１２は、第１前進トランスミッションギヤにおいてローポジションで切替えられる。このことから、メインシャフト１５の回転数ｎHW＝ｎmot／ｉGang1*ｉRng1Low＝５６０／１４．９３*４．４＝１６５Ｕ／min、及び、トランスミッションアウトプットシャフト１８の回転数ｎGbOut＝ｎmot／ｉGang1＝５６０／１４．９３＝３７．５Ｕ／minが明らかになる。
【００５７】
進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤ、従って目標ギヤは、第１後進トランスミッションギヤとして構成されている。第１後進トランスミッションギヤにおける複数グループトランスミッション１０のトランスミッション総変速比ｉRWGang1は−１６．３８、第１後進トランスミッションギヤにおけるメイングループ変速比ｉHGR1は−３、第１後進トランスミッションギヤにおける後段接続グループグループ変速比ｉRng1Lowは４．４である。後段接続グループ１２は、第１後進トランスミッションギヤにおいてローポジションで切替えられる。後段接続グループ１２のハイポジションへの切替えにより、メインシャフト１５の回転数ｎHW＝ｎGbout／ｉRngHi＝３７．５*１＝３７．５Ｕ／minが明らかになる。第１後進トランスミッションギヤのためのトランスミッションシャフト２３の予定回転数ｎVGW,Sollは、ｎHW*ｉHGR1＝３７．５*（−３）＝−１１３Ｕ／minである。トランスミッションシャフト２３の現状回転数ｎVGW,Istlは、ｎHW*ｉHG1＝１６５*２．７３３＝４５１Ｕ／minである。トランスミッションシャフト２３の現状回転数は、シャフトブレーキ１６の制御によりゼロへと減らされる。第１後進トランスミッションギヤに割り当てられた噛合クラッチの２つの噛合いの間の回転数差ｎKlaueDifEinspurは、ｎHW＝３７．５Ｕ／minである。第１後進トランスミッションギヤは、前進走行の際に、第１前進トランスミッションギヤから直接切替可能であるが、これは第１後進トランスミッションギヤに割り当てられた噛合クラッチの２つの噛合い間の回転数差ｎKlaueDifEinspurが、２つの噛合い間の最大許容回転数差ｎKlaueDifMaxよりも小さいからである。
【００５８】
第１後進トランスミッションギヤに入れるために後段接続グループ１２の切替を省略した場合、メインシャフト１５の回転数ｎHW＝ｎGbout／ｉRngLow＝３７．５*４．４＝１６５Ｕ／minが生じるであろうが、これは後段接続グループ１２がローポジションで切替えられているからである。第１後進トランスミッションギヤに割り当てられた噛合クラッチの２つの噛合い間の回転数差ｎKlaueDifEinspur＝ｎHWは、１６５Ｕ／minになるであろう。従って、第１後進トランスミッションギヤは、前進走行の際に、第１前進トランスミッションギヤから直接切替えることができない。これは、第１後進トランスミッションギヤに割り当てられた噛合クラッチの２つの噛合い間の回転数差ｎKlaueDifEinspurが、２つの噛合い間の最大許容回転数差ｎKlaueDifMaxよりも大きいからである。
【００５９】
二者選択的に、同期機能は、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間に後段接続グループ１２をハイポジションの代わりにニュートラルポジションへ切替えることもできる。次に、トランスミッションギヤチェンジ工程１４の間に現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために後段接続グループ１２をニュートラルポジションへ切替える同期機能を説明する。同期機能は、メインシャフト１５を制動するために後段接続グループ１２をニュートラルポジションへと切替える。同期機能は、メイングループ１１の同期のために、後段接続グループ１２をローポジションからニュートラルポジションへと切替える。同期機能は、後段接続グループ−切替ユニット６０のニュートラルポジションを調節する。同期機能は、後段接続グループ−切替ユニット６０の第１切替ポジションから出発するトランスミッションギヤチェンジ工程１４の間のメイングループ１１の同期のために、後段接続グループ−切替ユニット６０のニュートラルポジションを調節する。それによって、ギヤチェンジ機能は、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れた後に、後段接続グループ１２をニュートラルポジションからローポジションへと切替える。同期機能が後段接続グループ１２をニュートラルポジションへと切替えるトランスミッションギヤチェンジ工程１４において、ギヤチェンジ機能は、現状ギヤに入れられたままである。同期機能は、現状ギヤに入れられている際に、後段接続グループ１２をニュートラルポジションへ切替える。更に、同期機能は、現状ギヤに入れられている際にシャフトブレーキ１６を制御し、かつこれによりトランスミッションシャフト２３及びメインシャフト１５を制動する。トランスミッションシャフト２３及びメインシャフト１５がゼロ又はほぼゼロへ制動された後に、ギヤチェンジ機能はメイングループ１１を切替える。ギヤチェンジ機能は、制動後に、メイングループ１１の切替によって現状ギヤを外し、その後、メイングループ１１の切替によって現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れる。現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れた後に、ギヤチェンジ機能は、後段接続グループ１２をローポジションへと元に切替える。
【００６０】
メイングループ１１の同期のための同期機能が、後段接続グループ１２をハイポジションへ又はニュートラルポジションへ切替えるかどうかは、例えば少なくとも１つの作動パラメータに関連し、かつ／又は現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに関連している。原則的に、作動パラメータが存在するかどうか及び／又は現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに切替えられるどうかとは無関係に、同期機能が２つの同期手法のうち一つのみを有すること、すなわち、後段接続グループ１２をハイポジション又はニュートラルポジションかへ切替えることが考えられる。
【図１】
2015510996.tif 000003
【図２】
2015510996.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月18日(2014.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの前進トランスミッションギア及び少なくとも１つの後進トランスミッションギアを提供するために設けられたメイングループ（１１）及び前記メイングループ（１１）に後段接続されている後段接続グループ（１２）を有する複数グループトランスミッション（１０）と、少なくともトランスミッションギアチェンジ工程（１４）において現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギアに入れるために前記メイングループ（１１）を前進トランスミッションギアから後進トランスミッションギアへと切替えるよう設けられているギアチェンジ機能を有する制御及び／又は調整ユニット（１３）とを備える、自動車ドライブトレイン装置であって、
前記制御及び／又は調整ユニット（１３）が、現在の進行方向とは逆向きの前記メイングループ（１１）のトランスミッションギアに入れるための、前記メイングループ（１１）のメインシャフト（１５）の制動のために、前記後段接続グループ（１２）をハイポジションへ切替えるよう設けられている、同調機能を有することを特徴とする、自動車ドライブトレイン装置。
【請求項２】
前記複数グループトランスミッション（１０）が少なくとも１つのシャフトブレーキ（１６）を有し、かつ現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために前記シャフトブレーキ（１６）を制御するように前記同期機能が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項３】
前記複数グループトランスミッション（１０）が前段接続グループ（１７）を有し、
前記トランスミッションギヤチェンジ工程（１４）の間に、前記トランスミッションギヤに入れるに先立って前記前段接続グループ（１７）をニュートラルに切替えるために前記ギヤチェンジ機能が設けられていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項４】
前記トランスミッションギヤチェンジ工程（１４）の間に、前記トランスミッションギヤに入れた後に少なくとも前記後段接続グループ（１２）を元に切替えるために前記ギヤチェンジ機能が設けられていることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項５】
現在の進行方向を識別するため及び／又は所望の進行方向に合わせるために前記制御及び／又は調整ユニット（１３）と通信可能に連結している、回転方向検出を伴う少なくとも１つの回転数センサ（１９）を更に備えることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項６】
前記後段接続グループ（１２）がローポジションを有し、
現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために前記後段接続グループ（１２）を前記ローポジションから前記ハイポジションへ切替えるように前記同期機能が設けられていることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項７】
現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるために前記後段接続グループ（１２）をニュートラルに切替えるように前記同期機能が設けられていることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項８】
前記メイングループ（１１）が非同期噛合クラッチトランスミッショングループとして構成されていることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の自動車ドライブトレイン装置。
【請求項９】
自動車ドライブトレイン装置、特に少なくともトランスミッションギヤチェンジ工程（１４）において現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるためにメイングループ（１１）を前進トランスミッションギアから後進トランスミッションギアへと切替える請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の自動車ドライブトレイン装置の複数グループトランスミッション（１０）において現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギヤに入れるための方法であって、
前記トランスミッションギヤチェンジ工程（１４）の間に現在の進行方向とは逆向きの前記メイングループ（１１）のトランスミッションギヤに入れるために後段接続グループ（１２）を切替えることを特徴とする、方法。
【請求項１０】
時間的に連続して実施される以下のステップ：
１）前進トランスミッションギアを外し、従って前記メイングループ（１１）をニュートラルに切替えるステップ、
２）前記後段接続グループ（１２）をハイポジションへ切替え、その際、前記メイングループ（１１）はニュートラルに切替えられたままであり、かつシャフトブレーキ（１６）によってトランスミッションシャフト（２３）をゼロに制動し、並びに前段接続グループ（１７）をニュートラルに切替えるステップ、
３）後進トランスミッションギアに入れるために前記メイングループ（１１）を切替えるステップ、
４）後段接続グループ（１２）をローポジションへと元に切替えるステップ、
を備える、請求項９記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
更に、特許文献２からは、現在の進行方向とは逆向きのトランスミッションギアに入れるための方法が公知である。
特許文献３からは、メインシャフトの制動方法が公知であり、その際、メインシャフトの制動のために後段接続グループをハイポジションへと切替える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２４９９５２Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００９０５６７９３Ａ１号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１１／０６２５４４Ａ１号パンフレット
【国際調査報告】
2015510996.tif 000005
2015510996.tif 000006
2015510996.tif 000007
2015510996.tif 000008
2015510996.tif 000009
2015510996.tif 000010