DE10253424A1 - Kraftübertragungssystem - Google Patents
KraftübertragungssystemInfo
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Abstract
Es wird ein Kraftübertragungssystem (1) bereitgestellt, welches in der Lage ist, sicher zu verhindern, dass ein Gefühl einer Trägheitsfahrt durch eine Drehmomentübertragungsunterbrechung bewirkt wird, welche üblicherweise auftritt, wenn eine Klauenkupplung beim Schalten der Gangposition eines Getriebes (4) eingerückt wird, ohne die axiale Länge eines Getriebes (4) zu erhöhen, um dadurch das Gangpositionsschaltverhalten des Getriebes (4) zu verbessern. Das Getriebe (4) des Kraftübertragungssystems (1) umfasst eine Mehrzahl von Zahnradpaaren (GP) für drei oder mehrere Gangpositionen, welche jeweils durch an einer Eingangswelle (14) angeordnete Eingangszahnräder (GI) und an einer Ausgangswelle (15) angeordnete Ausgangszahnräder (GO) ausgebildet sind, sowie Synchronisierungseinrichtungen (S) eines Klauenkupplungstyps zur Verbindung der Mehrzahl von Zahnradpaaren (GP) mit der Eingangswelle (14) oder der Ausgangswelle (15). Ein Antriebskraftunterstützungsmechanismus (31) zur Zufuhr der Antriebskraft von einer Antriebsmaschine (2) zu der Ausgangswelle (15) während eines Schaltens der Gangposition als einer Ergänzungsantriebskraft weist eine Zusatzwelle (32), welche parallel zur Eingangswelle (14) und der Ausgangswelle (15) angeordnet ist, ein mit der Eingangswelle (14) verbundenes und integral mit der Zusatzwelle (32) ausgebildetes Zwischenzahnrad (GM2), Zusatzzahnräder (GM3, GM5), welche mit der Ausgangswelle (15) verbunden sind und drehbar an der Zusatzwelle (32) angeordnet ...
Description
- Diese Erfindung betrifft ein Kraftübertragungssystem zur Übertragung einer Antriebskraft von einer Antriebsmaschine zu Antriebsrädern über ein Stufengetriebe.
- Üblicherweise wurde ein Kraftübertragungssystem von der oben beschriebenen Art beispielsweise von der japanischen Patentveröffentlichungsschrift (Kokai) Nr. 2000-65199 vorgeschlagen. Das Kraftübertragungssystem umfasst ein Getriebe mit fünf Vorwärtsgängen, das an einer mit einem Motor verbundenen Eingangswelle desselben in der erwähnten Reihenfolge von der Motorseite her angeordnete Erster- bis Fünfter-Gang- Eingangszahnräder und an einer Ausgangswelle desselben angeordnete Erster- bis Fünfter-Gang-Ausgangszahnräder in ständigem Eingriff mit den jeweiligen Erster- bis Fünfter-Gang-Eingangszahnrädern aufweist. Diese Erster- bis Fünfter-Gang-Eingangs- und Ausgangszahnräder bilden jeweils Erster- bis Fünfter-Gang-Zahnradpaare. Ferner sind die Erster- und Zweiter- Gang-Ausgangszahnräder drehbar an der Ausgangswelle gelagert und eine Synchronisierungseinrichtung ist an der Ausgangswelle zwischen den zwei Zahnrädern angeordnet. Die Synchronisierungseinrichtung wird selektiv in Verzahnungseingriff mit einem der Erster- und Zweiter-Gang-Ausgangszahnräder und außer Eingriff mit demselben gebracht, um das eine der Ausgangszahnräder mit der Ausgangswelle zu verbinden oder von dieser zu trennen, wodurch die Gangposition des Getriebes in die erste Gangposition oder die zweite Gangposition eingestellt wird. Entsprechend sind die Dritter- und Vierter-Gang-Eingangszahnräder drehbar an der Eingangswelle abgestützt und eine weitere Synchronisierungseinrichtung ist an der Eingangswelle zwischen den zwei Zahnrädern angeordnet. Die Synchronisierungseinrichtung verbindet und trennt selektiv eines der Dritter- und Vierter-Gang-Eingangszahnräder mit bzw. von der Eingangswelle, wodurch die Gangposition des Getriebes auf die dritte Gangposition oder die vierte Gangposition eingestellt wird.
- Andererseits ist das Fünfter-Gang-Eingangszahnrad drehbar an der Eingangswelle gelagert und wird mit der Eingangswelle durch eine Schaltkupplung verbunden oder von dieser getrennt. Die Schaltkupplung ist von einem hydraulischen Typ, dessen Einrückkraft steuert/regelbar ist. Die Schaltkupplung ist an einem Endabschnitt der Eingangswelle an der motorfernen Seite angeordnet und ferner ist ein Schaltzylinder zum Steuern/Regeln der Schaltkupplung an einem Ort außerhalb der Schaltkupplung angeordnet. Wenn die Gangposition des Getriebes auf die fünfte Gangposition gesetzt wird, wird der Hydraulikdruck des Schaltzylinders maximiert, wodurch die Schaltkupplung vollständig eingerückt wird. Andererseits wird bei der Durchführung von Hochschaltvorgängen innerhalb eines Schaltbereichs bis hoch zum vierten Gang unter Verwendung der Synchronisierungseinrichtung der Hydraulikdruck des Schaltzylinders auf einen kleineren Wert reduziert, um der Schaltkupplung ein Rutschen zu erlauben, wodurch ein Motordrehmoment zur Ausgangswelle als Ergänzungs- oder Ausgleichsdrehmoment übertragen und dieser zugeführt wird. Im Allgemeinen wird bei einer Drehmomentübertragung durch eine Synchronisierungseinrichtung alleine während einer Zeitdauer von der Beendigung der Synchronisierung der Synchronisierungseinrichtung bis zur Herstellung des vollständigen Kemmeingriffs davon das übertragene Drehmoment auf null oder einen Wert nahe null reduziert. Der obige Steuerungs/Regelungsvorgang für die Schaltkupplung wird durchgeführt, um zu verhindern, dass dieses Phänomen der "Drehmomentübertragungsunterbrechung" ein Gefühl einer Trägheitsbewegung verursacht, welche der Synchronisierungseinrichtung eigen ist.
- Jedoch ist es bei dem herkömmlichen Kraftübertragungssystem notwendig, die hydraulische Schaltkupplung und den Schaltzylinder zur Betätigung derselben an der Eingangswelle längs derselben zusätzlich zu den Synchronisierungseinrichtungen anzuordnen, um zu verhindern, dass der Fahrer das Trägheitsbewegungsgefühl während eines Hochschaltvorgangs hat, was die Länge des Getriebes in der Richtung längs der Eingangswelle erhöht und es folglich unmöglich macht, das Getriebe und das Kraftübertragungssystem, welches dasselbe enthält, kompakt zu gestalten. Da ferner das Ergänzungsdrehmoment der Ausgangswelle über das Erster- Gang-Zahnradpaar zugeführt wird, wird das Ergänzungsdrehmoment besonders beim Schalten zwischen niedrigen Gangpositionen klein, was eine große Stufe bei Drehmomentänderungen bewirkt, was das Gangpositionsschaltverhalten des Getriebes verschlechtert.
- Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Kraftübertragungssystem bereitzustellen, welches sicher verhindern kann, dass ein Trägheitsgewegungs/fahrgefühl durch eine Drehmomentübertragungsunterbrechung bewirkt wird, welche üblicherweise vorkommt, wenn eine Klauenkupplung beim Schalten der Gangposition eines Getriebes eingerückt wird, ohne die axiale Länge des Getriebes zu erhöhen, um auf diese Weise das Gangpositionsschaltverhalten des Getriebes zu verbessern.
- Zur Erreichung des obigen Ziels stellt die vorliegende Erfindung ein Kraftübertragungssystem zur Übertragung einer Antriebskraft von einer Antriebsmaschine zu Antriebsrädern über ein Stufengetriebe bereit, wobei das Stufengetriebe umfasst:
eine mit der Antriebsmaschine verbundene Eingangswelle,
eine mit den Antriebsrädern verbundene Ausgangswelle,
eine Mehrzahl von Zahnradpaaren für wenigstens drei Gangpositionen des Stufengetriebes, die jeweils von einem an der Eingangswelle angeordneten Eingangszahnrad und einem an der Ausgangswelle angeordneten und mit dem Eingangszahnrad im Eingriff befindlichen Ausgangszahnrad ausgebildet sind, wobei ein Zahnrad von dem Eingangszahnrad und dem Ausgangszahnrad drehbar an der Eingangswelle oder der Ausgangswelle gelagert ist, Verbindungs/Trennungskupplungsmittel eines Klauenkupplungstyps zum selektiven Verbinden und Trennen des einen Zahnrads von dem Eingangszahnrad und dem Ausgangszahnrad eines jeden aus der Mehrzahl von Zahnradpaaren mit bzw. von der Eingangswelle oder der Ausgangswelle, welche das eine Zahnrad drehbar lagert, um dadurch eine Gangposition des Stufengetriebes durch ein verbundenes der Zahnradpaare einschließlich des verbundenen einen Zahnrads einzustellen, und
einen Antriebskraftunterstützungsmechanismus zur Zufuhr der Antriebskraft von der Antriebsmaschine zu der Ausgangswelle, wenn ein Gangpositionswechsel von dem Verbindungs/Trennungskupplungsmittel durchgeführt wird,
wobei der Antriebskraftunterstützungsmechanismus umfasst:
eine parallel zu der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordnete Zusatzwelle;
ein integral mit der Zusatzwelle ausgebildetes und mit der Eingangswelle verbundenes Zwischenzahnrad;
ein drehbar an der Zusatzwelle gelagertes und mit der Ausgangswelle verbundenes Zusatzzahnrad; und
eine Unterstützungskupplung zum Festlegen des Zusatzzahnrads an der Zusatzwelle, um dadurch die Antriebskraft von der Antriebsmaschine von der Eingangswelle durch die Zusatzwelle und das Zusatzzahnrad zu der Ausgangswelle zu übertragen. - Gemäß diesem Kraftübertragungssystem sind eine Mehrzahl von Zahnradpaaren für wenigstens drei Gangpositionen jeweils von einem an der mit der Antriebsmaschine verbundenen Eingangswelle angeordneten Eingangszahnrad und einem an einer mit Antriebsrädern verbundenen Ausgangswelle angeordneten und im Eingriff mit dem Eingangszahnrad befindlichen Ausgangszahnrad ausgebildet, und diese Zahnradpaare werden selektiv durch Verbindungs/Trennungskupplungsmittel eines Klauenkupplungstyps verbunden/getrennt, um eine Gangposition des Getriebes durch das verbundene der Zahnradpaare einzustellen. Ferner wird die Antriebskraft von der Antriebsmaschine zu einer parallel zu der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordneten Zusatzwelle eines Antriebskraftunterstützungsmechanismus übertragen, über die Eingangswelle und ein integral mit der Zusatzwelle ausgebildetes Zwischenzahnrad. Wenn dann die Gangposition unter Verwendung des Verbindungs/Trennungskupplungsmittels gewechselt wird, verbindet eine Unterstützungskupplung des Antriebskraftunterstützungsmechanismus ein an der Zusatzwelle drehbar gelagertes Zusatzzahnrad mit der Zusatzwelle, wodurch die von der Eingangswelle zu der Zusatzwelle übertragene Antriebskraft über das im Eingriff befindliche Zusatzzahnrad zu der Ausgangswelle übertragen wird.
- Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Kraftübertragungssystem, wenn die Schaltposition des Getriebes unter Verwendung des Verbindungs/Trennungskupplungsmittels gewechselt wird, die Antriebskraft von der Antriebsmaschine zu der Ausgangswelle über das an der Zusatzwelle festgelegte Zusatzzahnrad durch die Unterstützungskupplung übertragen, um eine Ergänzungs- oder Ausgleichsantriebskraft zuzuführen. Daher wird unter der Bedingung, dass die Ergänzungs- oder Ausgleichsantriebskraft zugeführt wird, das Verbindungs/Trennungskupplungsmittel eingekuppelt, d. h. in Kämmeingriff gebracht, sodass selbst dann, wenn die Übertragung der Antriebskraft (Drehmoment) über das Verbindungs/Trennungskupplungsmittel während deren Verbindungsvorgang unterbrochen wird, es möglich ist zu verhindern, dass der Fahrer das Gefühl einer Trägheitsbewegung hat. Da ferner die Zusatzwelle parallel zu der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordnet ist und zur selben Zeit das Zwischenzahnrad, das Zusatzzahnrad und die Unterstützungskupplung an der Zusatzwelle angeordnet sind, können die obigen vorteilhaften Effekte erreicht werden, ohne die axiale Länge des Getriebes zu erhöhen.
- Vorzugsweise umfasst das Zusatzzahnrad eine Mehrzahl von Zusatzzahnrädern mit jeweils unterschiedlichen Zähnezahlen und wird selektiv an der Zusatzwelle durch die Unterstützungskupplung festgelegt.
- Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform umfasst das Zusatzzahnrad eine Mehrzahl von Zusatzzahnrädern mit jeweiligen Zähnezahlen, was es ermöglicht, die Größe des Ergänzungsdrehmoments auf eine einer Mehrzahl von Stufen gemäß einem ausgewählten der Zusatzzahnräder einzustellen. Daher kann durch die Auswahl eines der Zusatzzahnräder gemäß einer Gangposition, zu welcher gewechselt werden soll, das Ergänzungsdrehmoment genau in einer passenden Höhe zugeführt werden. Daher ist es möglich, eine während des Wechselns in die Gangposition vorkommende Drehmomentstufe zu reduzieren, um so das Gangpositionsschaltverhalten des Getriebes zu verbessern.
- Höchst vorzugsweise umfasst die Mehrzahl von Zahnradpaaren ein Zahnradpaar für eine N-te Gangposition und ein Zahnradpaar für eine (N + 1)-te Gangposition, die eine Gangposition höher als die N-te Gangposition ist, und wobei dann, wenn das Stufengetriebe von der N-ten Gangposition in die (N + 1)-te Gangposition geschaltet wird, eines aus der Mehrzahl von Zusatzzahnrädern durch die Unterstützungskupplung an der Zusatzwelle festgelegt wird, welches die Antriebskraft von der Eingangswelle mit einem Übersetzungsverhältnis zur Ausgangswelle übertragen kann, weiches etwa einem Übersetzungsverhältnis entspricht, bei welchem das Zahnradpaar für die (N + 1)-te Gangposition die Antriebskraft überträgt, und wobei dann, nachdem das Verbindungs/Trennungskupplungsmittel die Trennung des Zahnradpaars für die N-te Gangposition bewirkt hat, das Verbindungs/Trennungskupplungsmittel die Verbindung des Zahnradpaars für die (N + 1)- te Gangposition bewirkt.
- Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird dann, wenn die Gangposition des Getriebes von der N-ten Gangposition zu der (N + 1)-ten Gangposition gewechselt wird, das Zusatzzahnrad an der Zusatzwelle festgelegt und dann wird nach der Trennung des Zahnradpaars für die N-te Gangposition das Zahnradpaar für die (N + 1)-te Gangposition verbunden. Daher kann das Zahnradpaar für die (N + 1)-te Gangposition unter der Bedingung verbunden werden, dass das Ergänzungsdrehmoment der Ausgangswelle über das Zusatzzahnrad positiv zugeführt wird. Daher ist es sogar während eines Hochschaltens, das besonders dazu neigt, dem Fahrer das Gefühl einer Trägheitsbewegung zu vermitteln, möglich, sicher zu verhindern, dass dem Fahrer das Gefühl vermittelt wird. Ferner ist es möglich, das Übersetzungsverhältnis des Getriebes während der ergänzenden Drehmomentzufuhr auf ungefähr dasselbe wie das von dem Zahnrad für die (N + 1)-te Gangposition zu steuern/regeln, da als das in dem obigen Prozess festgelegte Zusatzzahnrad eines ausgewählt wird, welches das Drehmoment (Antriebskraft) von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle mit einem Übersetzungsverhältnis übertragen kann, das im Wesentlichen dem Übersetzungsverhältnis entspricht, mit welchem das Zahnradpaar für die (N + 1)- te Gangposition das Drehmoment überträgt. Daher kann der Verbindungs- (Einkuppel) Vorgang des Verbindungs/Trennungskupplungsmittels unter der Bedingung durchgeführt werden, dass eine kleine Drehzahldifferenz zwischen dem Eingangs- oder Ausgangszahnrad des Zahnradpaars für die (N + 1)-te Gangposition und der Eingangswelle oder Ausgangswelle vorhanden ist, welche miteinander zu verbindenden sind. Dies verringert die Drehmomentlast auf das Verbindungs/Trennungskupplungsmittel und folglich ist es möglich, die Drehmomentkapazität des Kupplungsmittels zu verringern und zur selben Zeit die Zeit für ein Schalten/Wechseln in die Gangposition zu verringern, um so das Gangpositionsschalt/wechselverhalten des Getriebes weiter zu verbessern.
- Vorzugsweise ist das Zwischenzahnrad im Eingriff mit einem aus der Mehrzahl von Zahnradpaaren und das Zusatzzahnrad ist im Eingriff mit einem anderen aus der Mehrzahl von Zahnradpaaren.
- Höchst vorzugsweise ist das Zwischenzahnrad im Eingriff mit einem aus der Mehrzahl von Zahnradpaaren und die Mehrzahl von Zusatzzahnrädern sind im Eingriff mit jeweiligen anderen aus der Mehrzahl von Zahnradpaaren.
- Gemäß diesen bevorzugten Ausführungsformen werden als Zahnräder zur Übertragung eines Drehmoments von der Eingangswelle über das Zwischenzahnrad zur Zusatzwelle vorhandene Zahnräder des herkömmlichen Getriebes gemeinsam verwendet, was es ermöglicht, die Zahl der Zahnräder zu reduzieren und gleichzeitig die axiale Länge des Getriebes zu reduzieren.
- Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen offenbar, in welchen:
- Fig. 1 eine Ansicht ist, welche schematisch die Anordnung eines Kraftübertragungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung und ein Fahrzeug, welches dasselbe enthält, zeigt;
- Fig. 2 eine Teilquerschnittsansicht ist, welche die Konstruktion einer Synchronisierungseinrichtung zeigt;
- Fig. 3A bis 3D Ansichten sind, welche bei der Erläuterung der Arbeitsweise der Synchronisierungseinrichtung nützlich sind;
- Fig. 4 ein Flussdiagramm eines Ergänzungsdrehmomentzufuhrverfahrens bei einem Hochschalten der Gangposition eines Getriebes von einer ersten Gangposition zu einer zweiten Gangposition ist;
- Fig. 5 eine Zeittafel ist, welche ein Beispiel der Operationen zeigt, welche gemäß dem Ergänzungsdrehmomentzufuhrverfahren der Fig. 4 durchgeführt werden;
- Fig. 6 ein Flussdiagramm eines Ergänzungsdrehmomentzufuhrverfahrens bei einem Hochschalten der Gangposition von einer dritten Gangposition zu einer vierten Gangposition ist; und
- Fig. 7 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1 ist, welche eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt.
- Die Erfindung wird nun detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, welche bevorzugte Ausführungsformen derselben zeigen. Zuerst auf Fig. 1 bezugnehmend ist dort schematisch die Anordnung eines Kraftübertragungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung und ein dieselbe enthaltendes Fahrzeug gezeigt. Das Kraftübertragungssystem 1 überträgt ein Drehmoment (Antriebskraft) von dem Motor 2 als einer Antriebsmaschine zu den Antriebsrädern W, W, während es die Drehzahl ändert und umfasst ein Stufengetriebe 4, eine Startkupplung 5, um den Motor 2 mit dem Getriebe 4 zu verbinden oder von diesem zu trennen, und eine ECU 6, welche Operationen von Einrichtungen einschließlich des Getriebes 4 und der Kupplung 5 steuert/regelt.
- Die Kupplung 5 umfasst eine Reibscheibe 7, eine Druckscheibe 8 und eine Membranfeder 9, welche in der erwähnten Reihenfolge zwischen einem mit einer Kurbelwelle 2a des Motors 2 verbundenen Schwungrad 2b und dem Getriebe 4 angeordnet sind. Die Reibscheibe 7 ist verschiebbar an einem Ende einer Eingangswelle 14 des Getriebes 4 abgestützt. Die Membranfeder 9 besitzt einen durch einen Kupplungsdeckel 10 abgestützten zentralen . Abschnitt und einen mit einem verschiebbar an der Eingangswelle 14 angebrachten Ausrücklager 11 verbundenen inneren Rand. Ferner weist die Membranfeder 9 einen äußeren Rand auf, welcher in Kontakt mit der Druckscheibe 8 gehalten ist, um dieselbe zur Reibscheibe 7 zu drängen. Mit dem Ausrücklager 11 ist ein Ende eines Ausrückhebels 12 verbunden, welcher einen Zwischenabschnitt aufweist, der durch einen Drehpunkt 12a schwenkbar abgestützt ist und dessen anderes Ende mit einem Startstellantrieb 13 verbunden ist.
- Wegen der oben beschriebenen Konstruktion wird, wenn der Startstellantrieb 13 nicht in Betrieb ist, die Reibscheibe 7 in einem fest zwischen der Druckscheibe 8 und dem Schwungrad 2b eingeklemmten Zustand durch die Druckkraft der Membranfeder 9 gehalten. Daher wird die Eingangswelle 14 des Getriebes 4 mit der Kurbelwelle 2a des Motors 2 über die Reibscheibe 7 und das Schwungrad 2b verbunden, wodurch die Kupplung 5 in einem eingerückten Zustand gehalten ist. Wenn andererseits der Startstellantrieb 13 arbeitet, wird der Ausrückhebel 12 um den Drehpunkt 12a in einer Richtung im Uhrzeigersinn geschwenkt, wie in der Figur dargestellt, um das Ausrücklager 11 gegen die Membranfeder 9 zu drücken. Daher wird die Membranfeder 9 elastisch verformt, um sich in einer Richtung weg von der Druckscheibe 8 zu bewegen, sodass die Reibscheibe 7 aus dem eingeklemmten Zustand freigegeben wird, wodurch die Eingangswelle 14 des Getriebes 4 und die Kurbelwelle 2a des Motors 2 voneinander getrennt werden, um die Kupplung 5 in einen ausgekuppelten Zustand zu bringen.
- Der Startstellantrieb 13 ist von einem hydraulischen Typ oder einem elektrischen Typ und der Betrieb desselben wird durch ein Steuer/Regelsignal von der ECU 6 gesteuert/geregelt. Der Startstellantrieb 13 wird nur beim Start des Fahrzeugs betätigt, wodurch die Kupplung 5 in den ausgerückten Zustand gesteuert/geregelt wird und dann in den eingerückten Zustand während des Starts des Fahrzeugs. Die Kupplung 5 wird die übrige Zeit in dem eingerückten Zustand gehalten.
- Das Getriebe 4 ist von einem automatischen Typ, bei dem der Schaltvorgang von der ECU 6 gemäß der Schaltposition eines Schalthebels 21 etc. gesteuert/geregelt wird. Das Getriebe 4 umfasst die Eingangswelle 14 als eine Hauptwelle, eine Ausgangswelle 15 als eine Gegenwelle, Erster- bis Fünfter-Gang-Zahnradpaare GP1 bis GP5 (nachfolgend im Allgemeinen als "die Zahnradpaare GP" bezeichnet) für den Vorwärtsantrieb des Fahrzeugs, eine Rückwärtsgangwelle 16 und einen Rückwärtsgetriebezug GTR. Die Eingangswelle 14, die Ausgangswelle 15 und die Rückwärtsgangwelle 16 erstrecken sich parallel zueinander. Ferner ist das Getriebe 4 mit einem Drehmomentunterstützungsmechanismus 31(Antriebskraftunterstützungsmechanismus) versehen, um das Drehmoment des Motors 2 der Ausgangswelle 5 als ein Ergänzungsdrehmoment während eines Hochschaltvorgangs des Getriebes 4 zuzuführen.
- Die Erster- bis Fünfter-Gang-Zahnradpaare GP1 bis GP5 und der Rückwärtsgetriebezug GRT sind in der erwähnten Reihenfolge von der Motorseite her angeordnet. Die Erster- bis Fünfter-Gang-Zahnradpaare GP1 bis GP5 bestehen aus an der Eingangswelle 14 angeordneten Erster- bis Fünfter-Gang- Eingangszahnrädern G11 bis G15 und Erster- bis Fünfter-Gang-Ausgangszahnrädern GO1 bis GO5, die jeweils an der Ausgangswelle 15 angeordnet und in konstantem Eingriff mit diesen sind. Die jeweiligen Zahnradpaare GP1 bis GP5 sind so konfiguriert, dass sie vorbestimmte Übersetzungsverhältnisse aufweisen, sodass dann, wenn ein Zahnradpaar eine höhere Gangposition hat, das Übersetzungsverhältnis desselben kleiner ist. Ferner besteht der Rückwärtsgetriebezug GRT aus einem an der Eingangswelle 14 angeordneten Rückwärtseingangszahnrad GIR, einem an der Rückwärtsgangwelle 16 angeordneten Rückwärtszwischenzahnrad GMR, und einem an der Ausgangswelle 15 angeordneten Rückwärtsausgangszahnrad GOR, welche miteinander im Eingriff sind. Nun wird die Konstruktion von jedem der Zahnradpaare nacheinander von der Motorseite her beschrieben.
- Die Erster- und Zweiter-Gang-Eingangszahnräder G11 und G12 der Erster- und Zweiter-Gang-Zahnradpaare GP1 und GP2 sind integral mit der Eingangswelle 14 ausgebildet, während die Erster- und Zweiter-Gang- Ausgangszahnräder GO1 und GO2 derselben drehbar an der Ausgangswelle 15 angebracht sind. Zwischen dem Erster-Gang-Ausgangszahnrad GO1 und dem Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 ist eine Erster/Zweiter-Gang- Synchronisierungseinrichtung S12 des zum selektiven Schalten der Gangposition des Getriebes 4 zu einer ersten Gangposition und einer zweiten Gangposition angeordnet.
- Diese Erster/Zweiter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 (Verbindungs/Trennungskupplungsmittel) besitzt eine bekannte Konstruktion und eine Dritter/Vierter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S34, eine Fünfter/- Rückwärtsgang-Synchronisierungseinrichtung S5R und eine Synchronisierungskupplung 33 des Drehmomentunterstützungsmechanismus 31, auf die nachfolgend Bezug genommen wird, weist auch dieselbe Konstruktion auf. Daher wird stellvertretend für diese die Konstruktion und Funktion der Erster/Zweiter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3A bis 3D beschrieben. Es sollte bemerkt werden, dass die rechte und die linke Hälfte der Erster/Zweiter-Gang- Synchronisierungseinrichtung S12 symmetrisch zwischen den Erster/Zweiter-Gang-Ausgangszahnrädern GO1 und GO2 aufgebaut sind und folglich erfolgt die folgende Beschreibung im Wesentlichen unter Verwendung der Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad-seitigen Hälfte als ein Beispiel.
- Wie in Fig. 2 gezeigt, umfasst die Erster/Zweiter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 eine Nabe 51, welche mit der Ausgangswelle 15 verkeilt ist und viele Keilzähne 51a aufweist, welche sich an einer äußeren Umfangsfläche derselben axial erstrecken, eine ringförmige Hülse 52, welche an einer inneren Umfangsfläche derselben mit vielen Keilzähnen 52a ausgebildet ist und längs der Nabe 51 durch den Kämmeingriff zwischen den Keilzähnen 51a und 52a axial verschieblich ist, einen Synchronring 53, welcher in einer in einer axialen Endfläche der Nabe 51 ausgebildeten Ausnehmung 51b aufgenommen ist, und eine Synchronisierfeder 54, welche an der äußeren Umfangsfläche des Synchronrings 53 angeordnet ist.
- Eine Schaltgabel 55 ist an der äußeren Umfangsfläche der Hülse 52 angebracht. Die Schaltgabel 55 wird durch einen mit dieser verbundenen Schaltstellantrieb 17 (siehe Fig. 1) betätigt, um die Hülse 52 in der axialen Richtung bezüglich der Nabe 51 anzutreiben. Die Keilzähne 52a als Abschnitte der Hülse 52 sind jeweils mit einem Vorsprung 52b ausgebildet, welcher von einem axialen Ende derselben radial nach innen vorsteht. Jeder Vorsprung 52b weist eine radial innere Fläche desselben auf, welche kontinuierlich mit ersten und zweiten Schrägen 52c, 52d in der genannten Reihenfolge von der axialen Endfläche der Hülse 52 aus ausgebildet sind.
- Der Synchronring 53 besteht aus einem äußeren Ring 56, der an einem Ort radial auswärts angeordnet ist, einem inneren Ring 57, der an einem Ort radial einwärts angeordnet ist, und einem zwischen die zwei Ringe 56, 57 eingefügten verjüngten Kegel 58. Der äußere Ring 56 und der innere Ring 57 sind jeweils mit Sperrstücken 56a, 57a ausgebildet und aneinander durch den Eingriff zwischen den Sperrstücken 56a, 57a arretiert, was eine Relativdrehung der zwei Ringe 56, 57 verhindern. Der verjüngte Kegel 58 weist äußere und innere Umfangsflächen auf, die als verjüngte Flächen 58a bzw. 58b ausgebildet sind. Die innere Umfangsfläche des äußeren Rings 56 ist verschieblich in Kontakt mit der verjüngten Fläche 58a gehalten, während die äußere Umfangsfläche des inneren Rings 57 verschieblich in Kontakt mit der verjüngten Fläche 58b gehalten ist.
- Der äußere Ring 56 weist einen axialen Endabschnitt auf, welcher mit vielen Klauenzähnen 56b (siehe Fig. 3A bis 3D) ausgebildet ist, welche jeweils nach radial auswärts vorstehen, während das den Klauenzähnen 56b gegenüberliegende Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 auch einen Endabschnitt aufweist, welcher mit vielen Klauenzähnen 59a (siehe Fig. 3A bis 3D) ausgebildet ist. Diese Klauenzähne 56b, 59a sind in einer mit den Keilzähnen 52a der Hülse 52 in Eingriff bringbaren Weise ausgebildet. Ferner haben, wie in den Fig. 3A bis 3D gezeigt, die Keilzähne 52a der Hülse 52 jeweils ein mit einem geneigten Flächenabschnitt 52e ausgebildetes Ende, während jeder Klauenzahn 56b des äußeren Rings 56 und jeder Klauenzahn 59a des Zweiter-Gang-Ausgangszahnrads GO2 jeweilige Enden davon mit geneigten Flächenabschnitten 56c und 59b aufweisen, mit welchen der geneigte Flächenabschnitt 52e in Kontakt gebracht werden kann. Der verjüngte Kegel 58 ist mit Vorsprüngen 58c versehen, welche in der axialen Richtung nach außen vorstehen. Die Vorsprünge 58c sind locker in jeweilige Ausnehmungen 59c eingesetzt, welche in dem Zweiter- Gang-Ausgangszahnrad GO2 ausgebildet sind.
- Die Synchronisierfeder 54 wird durch eine Mehrzahl von nicht gezeigten Federabstützabschnitten abgestützt, die an der äußeren Umfangsfläche des äußeren Rings 56 in in Umfangsrichtung beabstandeten Intervallen ausgebildet sind. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Synchronisierfeder 54 von den Klauenzähnen 56b des äußeren Rings 56, der axialen Endfläche der Nabe 51 und den axialen Endabschnitten der jeweiligen Keilzähne 52a der Hülse 52 umgeben, wenn die Hülse 52 in einer neutralen Position ist.
- Wenn die Hülse 52 in der neutralen Position ist, wie in Fig. 2 gezeigt, sind gemäß der oben beschriebenen Konstruktion die jeweiligen Vorsprünge 52b von ihren Keilzähnen 52a nicht in Kontakt mit der Synchronisierfeder 54 und daher wirkt die Druckkraft der Synchronisierfeder 54 nicht auf den äußeren Ring 56. Folglich sind die äußeren und inneren Ringe 56 und 57 des Synchronrings 53 in einem bezüglich des verjüngten Kegels 58 desselben relativ verdrehbaren Zustand. Während der äußere Ring 56 und der innere Ring 57 gemeinsam miteinander rotieren, rotiert der verjüngte Kegel 58 daher gemeinsam mit dem Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2, sodass der Synchronisierungsvorgang zwischen der Hülse 52 und folglich der Ausgangswelle 15 und dem Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 nicht erfolgt (siehe Fig. 3A).
- Wenn die Hülse 52 von der obigen Position durch die von dem Schaltstellglied 17 betätigten Schaltgabel 55 zu dem Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 hin verschoben wird, drängt die erste Schräge 52c der Hülse 52 den äußeren Ring 56 des Synchronrings 53 über die Synchronisierfeder 54 zu dem Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 hin. Ferner wird der geneigte Flächenabschnitt 52e von jedem Keilzahn 52a der Hülse 52 in einen Zustand gebracht, in welchem er von dem geneigten Flächenabschnitt 56c des entsprechenden Klauenzahns 56b des äußeren Rings 56 gepresst wird (siehe Fig. 3B), wodurch eine große Reibungskraft zwischen den äußeren und inneren Ringen 56 und 57 des Synchronrings 53 und dem verjüngten Kegel 58 desselben erzeugt wird. In diesem Zustand wird ein Synchronisierungsvorgang zwischen der Ausgangswelle 15 und dem Zweiter-Gang- Ausgangszahnrad GO2 durchgeführt.
- Wenn der Synchronisierungsvorgang abgeschlossen ist, ist dann die Differenz der Drehzahl zwischen der Ausgangswelle 15 und dem Zweiter-Gang- Ausgangszahnrad GO2 auf null reduziert, sodass die Drehungen der Ausgangswelle 15 und des Zweiter-Gang-Ausgangszahnrads GO2 synchron zueinander erfolgen, woraufhin der Widerstand des Synchronrings 53 gegenüber der Bewegung der Hülse 52 verringert wird oder aufhört. Daher werden die Keilzähne 52a der Hülse 52 jeweils zwischen die Klauenzähne 56b, 56b des äußeren Rings 56 eingeführt (siehe gestrichelte Linien in Fig. 3B). Ferner wird jeder Keilzahn 52a in Anlage an den; geneigten Flächenabschnitt 59c des entsprechenden Klauenzahns 59a des Zweiter- Gang-Ausgangszahnrads GO2 gebracht (siehe Fig. 3C) und dann zwischen den Klauenzahn 59a und den benachbarten Klauenzahn 59a eingeführt (siehe Fig. 3D). Dies bewirkt, dass das Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 und die Ausgangswelle 15 vollständig miteinander vereint sind, wodurch das Zweiter-Gang-Zahnradpaar GP2 in den verbundenen Zustand gebracht ist, welcher die zweite Gangposition des Getriebes 4 etabliert. Es sollte bemerkt werden, dass während einer Zeitdauer vom Abschluss der Synchronisation zwischen dem Synchronring 53 und dem Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Keilzähne 52a der Hülse 52 jeweils in Anlage an dem geneigten Flächenabschnitt 59b des entsprechenden Klauenzahns 59a des Zweiter-Gang- Ausgangszahnrads GO2 gebracht sind (d. h. zwischen dem Zustand, der durch die gestrichelten Linien in Fig. 3B angedeutet ist und dem in Fig. 3C gezeigten Zustand), eine Reibungskraft zwischen dem Synchronring 53 und dem Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 verringert wird oder aufhört, und folglich das zur Ausgangswelle 15 übertragene Drehmoment auf null oder einen Wert nahe null reduziert wird.
- Obwohl nicht gezeigt, werden die Keilzähne 52a der Hülse 52 in genau derselben Weise wie bei dem obigen Vorgang in Kämmeingriff mit den Klauenzähnen 59a des Erster-Gang-Ausgangszahnrads GO1 nach der Beendigung der Synchronisation zwischen dem Synchronring 53 und dem Erster-Gang-Ausgangszahnrad GO1 gebracht, wenn die Hülse 52 zu dem Erster-Gang-Ausgangszahnrad GO1 verschoben wird (linke Seite in Fig. 2). Dies bewirkt, dass das Erster-Gang-Ausgangszahnrad GO1 und die Ausgangswelle 15 vollständig miteinander vereint sind, wodurch das Erster-Gang-Ausgangszahnrad GO1 in den verbundenen Zustand gebracht ist. In diesem Fall wird das Getriebe 4 in die erste Gangposition eingestellt. Wenn ferner die Hülse 52 in der neutralen Position gehalten ist, sind die Erster- und Zweiter-Gang-Zahnradpaare GP1 und GP2 beide in dem getrennten Zustand gehalten.
- Es sollte bemerkt werden, dass der Schaltstellantrieb 17 zur Betätigung der Hülse 52 von einem hydraulischen oder elektrischen Typ ist und die Betätigung desselben durch die ECU 6 gesteuert/geregelt wird. Ferner kann während des Synchronisierungsvorgangs, bei dem die Keilzähne 52a der Hülse 52 gegen die jeweiligen Klauenzähne 56b des Synchronrings 53 für die Synchronisierung gepresst werden, die Drucklast gesteuert/geregelt werden, um den von der Eingangswelle 14 zur Ausgangswelle 15 über die Erster/Zweiter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 zu übertragenden Drehmomentwert zu steuern/regeln. Diese Drucklast wird auch durch die ECU 6 über den Schaltstellantrieb 17 gesteuert/geregelt. Die anderen Synchronisierungseinrichtungen S34 und SSR, auf die nachfolgend Bezug genommen wird, entsprechen jeweils in der Konstruktion und Funktion der oben beschriebenen Erster/Zweiter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S12. Diese Synchronisierungseinrichtungen werden generell als "die Synchronisierungseinrichtungen S" bezeichnet.
- Andererseits haben die neben den Zahnradpaaren GP1 und GP2 angeordneten Dritter- und Vierter-Gang-Zahnradpaare GP3 und GP4 ein Dritter- Gang-Eingangszahnrad G13 bzw. ein Vierter-Gang-Eingangszahnrad G14, die jeweils drehbar an der Eingangswelle 14 angebracht sind, und ein Dritter- Gang-Ausgangszahnrad GO3 bzw. ein Vierter-Gang-Ausgangszahnrad GO4, die jeweils integral mit der Ausgangswelle 15 ausgebildet sind. Die Dritter/Vierter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S34 (Verbindungs/Trennungskupplungsmittel), die in der Konstruktion der obigen Erster/Zweiter- Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 entspricht, ist zwischen den Dritter- und Vierter-Gang-Eingangszahnrädern G13 und G14 angeordnet. Folglich wird die Dritter/Vierter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S34 durch den Schaltstellantrieb 17 betätigt, um dadurch selektiv entweder das Dritter-Gang-Eingangszahnrad G13 oder das Vierter-Gang-Eingangszahnrad G14 mit der Eingangswelle 14 zu verbinden oder sie von derselben gleichzeitig zu trennen. Demgemäß wird das Getriebe 4 in die dritte oder vierte Gangposition eingestellt.
- In ähnlicher Weise weisen das Fünfter-Gang-Zahnradpaar GP5 und der Rückwärtsgetriebezug GRT, welche neben den Zahnradpaaren GP3 und GP4 angeordnet sind, ein Fünfter-Gang-Eingangszahnrad G15 bzw. ein Rückwärtseingangszahnrad GIR auf, von denen jedes drehbar an der Eingangswelle 14 angebracht ist, und ein Fünfter-Gang-Ausgangszahnrad GO5 bzw. ein Rückwärtsausgangszahnrad GOR, die jeweils integral mit der Ausgangswelle 15 ausgebildet sind. Die Fünfter/Rückwärtsgang-Synchronisierungseinrichtung S5R (Verbindungs/Trennungskupplungsmittel) ist zwischen dem Fünfter-Gang-Eingangszahnrad G15 und dem Rückwärtseingangszahnrad GIR angeordnet. Folglich verbindet die Fünfter/Rückwärtsgang-Synchronisierungseinrichtung S5R selektiv entweder das Fünfter- Gang-Eingangszahnrad G15 oder das Rückwärtseingangszahnrad GIR mit der Eingangswelle 14 oder trennt sie von derselben gleichzeitig. Wenn somit das fünfte Zahnradpaar GP5 verbunden ist, ist die Gangposition des Getriebes 4 auf die fünfte Gangposition eingestellt, wohingegen dann, wenn der Rückwärtsgetriebezug GRT verbunden ist, sie auf die Rückwärtsposition infolge der Existenz des Rückwärtszwischenzahnrads GMT eingestellt ist.
- Der Drehmomentunterstützungsmechanismus 31 besteht aus einer Zusatzwelle 32, welche auswärts der Ausgangswelle 15 parallel zu dieser angeordnet ist, einem Zweiter-Gang-Zusatzzahnrad GM2 (Zwischenzahnrad), einem Dritter-Gang-Zusatzzahnrad GM3 (Zusatzzahnrad) und einem Fünfter- Gang-Zusatzzahnrad GM5 (Zusatzzahnrad), die alle an der Zusatzwelle 32 angeordnet sind, einer an der Zusatzwelle 32 angeordneten Unterstützungskupplung 33 und einem Zusatzstellantrieb 34 eines hydraulischen Typs oder eines elektrischen Typs zur Betätigung der Unterstützungskupplung 33. Das Zweiter-Gang-Zusatzzahnrad GM2 hat dieselbe Zähnezahl wie das Zweiter-Gang-Eingangszahnrad G12 und ist integral mit der Zusatzwelle 32 ausgebildet und mit dem Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 im Eingriff. Gemäß dieser Konstruktion wird die Drehung des Motors 2 immer von der Eingangswelle 14 durch den Weg vom Zweiter-Gang-Eingangszahnrad G12 → Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 → Zweiter-Gang-Zusatzzahnrad GM2 zur Zusatzwelle 32 übertragen und da das Zweiter-Gang- Eingangszahnrad G12 und das Zweiter-Gang-Zusatzzahnrad GM2 dieselbe Zähnezahl aufweisen, rotiert die Zusatzwelle 32 mit derselben Drehzahl wie die Eingangswelle 14.
- Ferner haben die Dritter- und Fünfter-Gang-Zusatzzahnräder GM3, GM5 jeweils dieselbe Zähnezahl wie die Dritter- und Fünfter-Gang-Eingangszahnräder G13, G15 und sind jeweils drehbar an der Zusatzwelle 32 und im Eingriff mit den Dritter- und Fünfter-Gang-Ausgangszahnrädern GO3 und GO5 angeordnet, wobei die Unterstützungskupplung 33 zwischen den Zusatzzahnrädern GM3, GM5 angeordnet ist.
- Die Unterstützungskupplung 33 ist von einer Synchronisierungseinrichtung mit derselben Konstruktion wie der der vorangehend beschriebenen Synchronisierungseinrichtung S ausgebildet. Ferner ist die Unterstützungskupplung 33 zur Zufuhr des Drehmoments der Eingangswelle 14 zur Ausgangswelle 15 während eines Schaltens der Gangposition des Getriebes vorgesehen und folglich führt sie abweichend von den Synchronisierungseinrichtungen S den Verbindungsvorgang nicht durch, sondern wird nur in einem Zustand verwendet, in welchem die Keilzähne 52a der Hülse 52 verschoben werden, um gegen die Klauenzähne 56b des Synchronrings 53 gepresst zu werden (mit diesen in Eingriff gebracht zu werden). Durch die Steuerung/Regelung der Drucklast zur Veränderung der Eingriffskraft (Verschiebebetrag) der Unterstützungskupplung 33 ist es möglich, die Größe des zu der Ausgangswelle 15 übertragenen Drehmoments und die Drehzahl der Ausgangswelle 15 zu steuern/regeln. Der Betrieb der Unterstützungskupplung 33 wird durch die ECU 6 über den Unterstützungsstellantrieb 34 gesteuert/geregelt.
- Auf Grund der obigen Konstruktion wird, wenn die Unterstützungskupplung 33 betätigt oder zu dem Dritter-Gang-Zusatzzahnrad GM3 bewegt wird, das Dritter-Gang-Zusatzzahnrad GM3 an der Zusatzwelle 32 festgelegt, wodurch das Drehmoment des Motors 2, das von der Eingangswelle 14 durch den Weg vom Zweiter-Gang-Eingangszahnrad G12 → Zweiter-Gang- Ausgangszahnrad GO2 → Zweiter-Gang-Zusatzzahnrad GM2 zur Zusatzwelle 32 übertragen wird, ferner von der Zusatzwelle 32 durch den Weg vom Dritter-Gang-Zusatzzahnrad GM3 → Dritter-Gang-Ausgangszahnrad GO3 zur Ausgangswelle 15 übertragen wird. Wenn andererseits die Unterstützungskupplung 33 betätigt oder zum Fünfter-Gang-Zusatzzahnrad GM5 bewegt wird, wird das Fünfter-Gang-Zusatzzahnrad GM5 an der Zusatzwelle 32 festgelegt, wodurch das Drehmoment des Motors 2, das zu der Zusatzwelle 32 über das Zweiter-Gang-Zusatzzahnrad GM2 etc. übertragen wird, ferner zur Ausgangswelle 15 über den Weg vom Fünfter-Gang-Zusatzzahnrads GM5 → Fünfter-Gang-Ausgangszahnrad GO5 übertragen wird.
- Die Ausgangswelle 15 weist ein integral mit dieser ausgebildetes Verbindungszahnrad 18 auf, das im konstanten Eingriff mit einem Zahnrad 19a eines Differenzials 19 ist. Folglich wird das Drehmoment des Motors 2 zu der Ausgangswelle 15 bei einem Übersetzungsverhältnis des Getriebes 4 übertragen und dann zu den Antriebsrädern W, W über das Differenzial 9 übertragen, um die Antriebsräder W, W zur Drehung anzutreiben.
- Ferner weisen die Eingangswelle 14 und die Ausgangswelle 15 einen Eingangswellendrehzahlsensor 35 und einen Ausgangswellendrehzahlsensor 36 auf, der für diese vorgesehen ist zur Erfassung jeweiliger Drehzahlen (Eingangswellendrehzahl Ni, Ausgangswellendrehzahl No) derselben und jeweilige Signale, welche die erfassten Drehzahlen anzeigen, werden der ECU 6 zugeführt.
- Die ECU 6 wird durch einen Mikrocomputer realisiert, welcher ein RAM, ein ROM, eine CPU und eine Ein-/Ausgabschnittstelle umfasst (von denen keines gezeigt ist). Die ECU 6 treibt den Startstellantrieb 13 und den Schaltstellantrieb 17 z. B. gemäß der Schaltposition des Schalthebels 21 an, welche von einem Schaltpositionssensor 22 erfasst wird, um auf diese Weise den Betrieb der Kupplung 5 und des Getriebes 4 zu steuern/regeln. Ferner führt die ECU 6 auch eine zur Steuerung/Regelung des Getriebes 4 benötigte Drehmomentsteuerung/regelung des Motors 2 durch.
- Als Nächstes wird ein von der ECU 6 ausgeführtes Ergänzungsdrehmomentzuführverfahren unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 beschrieben. Das Ergänzungsdrehmomentzuführverfahren wird so durchgeführt, dass verhindert wird, dass das Trägheitsfahr/bewegungsgefühl durch die Drehmomentübertragungsunterbrechung verursacht wird, welche auftritt, wenn eine Synchronisierungseinrichtung S während eines Hochschaltens der Gangposition des Getriebes 4 in einen eingerückten Zustand kommt. Fig. 4 zeigt einen Fall, in dem die Gangposition des Getriebes 4 von der ersten Gangposition zur zweiten Gangposition hochgeschaltet wird. Zuerst wird in einem Schritt 1 bestimmt (in den Figuren als "S1" dargestellt, wobei die anderen Schritte auch in derselben Weise dargestellt sind), ob ein Schaltbefehl zugeführt wurde oder nicht, welcher anweist, dass das Getriebe 4 von der ersten Gangposition (1.), in welcher das Erster-Gang- Zahnradpaar GP1 mit der Ausgangswelle 15 durch die Erster/Zweiter-Gang- Synchronisierungseinrichtung S12 verbunden ist, zur zweiten Gangposition (2.) hochgeschaltet werden soll.
- Wenn die Antwort auf die Frage positiv (Ja) ist, geht das Programm zu einem Schritt 2 weiter, in welchem die Unterstützungskupplung 33 zum Dritter-Gang-Zusatzzahnrad GM3 bewegt wird, um deren Eingriff zu starten (Festlegen des Zahnrads GM3 an der Zusatzwelle 32) (Zeit t1 in Fig. 5). Dies erlaubt es, während das Übersetzungsverhältnis des auf die erste Gangposition eingestellten Getriebes beibehalten wird, dass das Drehmoment des Motors 2, welches zu der Zusatzwelle 32 über das Zweiter-Gang- Zusatzzahnrad GM2 etc. übertragen wird, beginnt, zur Ausgangswelle 15 über das Dritter-Gang-Zusatzzahnrad GM3 und das Dritter-Gang-Ausgangszahnrad GO3 übertragen zu werden. Das so übertragene Drehmoment wird progressiv erhöht und folglich wird das über die Erster/Zweiter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 übertragene Drehmoment reduziert.
- Dann wird in einem Schritt 3 bestimmt, ob das über die Unterstützungskupplung 33 übertragene Drehmoment dem Drehmoment des Motors 2 annähernd entspricht oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (Nein) ist, wird die Einrückkraft der Unterstützungskupplung 33 erhöht (Schritt 4) und wenn das Erstgenannte annähernd dem Letztgenannten entspricht (Zeit t2), wird der Vorgang, die Hülse 52 von der Erster/Zweiter- Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 von dem Erster-Gang-Ausgangszahnrad GO1 abzuziehen, begonnen (Schritt S), um das Erster-Gang-Zahnradpaar GP1 von der Ausgangswelle 15 zu lösen. Dies ermöglicht es, die Hülse 52 ohne Schwierigkeit weg/abzuziehen, ohne die Keilzähne 52a der Erster/Zweiter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 zu beschädigen.
- Dann wird in einem Schritt 6 bestimmt, ob der Abzieh(Trennungs)-Vorgang beendet wurde und wenn er beendet ist, wird die Einrückkraft der Unterstützungskupplung 33 erhöht (Schritt S12). Dies senkt die Eingangswellendrehzahl Ni ab.
- Dann wird aus der Beziehung zwischen der erfassten Eingangswellendrehzahl Ni und der Ausgangswellendrehzahl No in einem Schritt 7 bestimmt, ob die Eingangswellendrehzahl Ni ungefähr einer synchronisierten Drehzahl gleicht oder nicht, welche dem Übersetzungsverhältnis der zweiten Gangposition entspricht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv (Ja) ist, d. h. wenn die zu dieser Zeit erfasste Ausgangswellendrehzahl No ungefähr der Drehzahl des Zweiter-Gang-Ausgangszahnrads GO2 entspricht, wird der VerbindungsvorgangderErster/Zweiter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 zum Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 begonnen (Zeit t3). Dies bewirkt, dass der Synchronisierungsvorgang unter der Bedingung durchgeführt wird, dass die Keilzähne 52a der Erster/Zweiter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 gegen die Klauenzähne 56b des Synchronrings 53 gedrängt werden, wodurch das Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 mit der Ausgangswelle 15 synchronisiert wird. Ferner werden nach der Beendigung der Synchronisierung die Keilzähne 52a der Erster/Zweiter-Gang- Synchronisierungseinrichtung S12 in Kämmeingriff mit den Klauenzähnen 59a des zweiten Ausgangszahnrads GO2 gebracht, wodurch die Erster/Zweiter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 mit dem Zweiter-Gang- Ausgangszahnrad GO2 vollständig vereinigt wird. Dann wird in einem Schritt 9 bestimmt, ob der Verbindungsvorgang des Erster/Zweiter-Gang- Synchronisierungseinrichtung S12 beendet ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv (Ja) ist, wird die Unterstützungskupplung 33 ausgerückt (die Festlegung des Zusatzzahnrads GM3 an der Zusatzwelle 32 wird aufgehoben) in einem Schritt 10 (Zeit t4), was bewirkt, dass das Fahrzeug danach mit dem zweiten Gang fährt (Schritt 11).
- Während dei Zeitdauer von der Beendigung der Synchronisierung der Erster/Zweiter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 zum Kämmeingriff derselben mit dem Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 wird das über die Erster/Zweiter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S12 übertragene Drehmoment auf null oder einen Wert nahe null reduziert. Jedoch wurde zu diesem Zeitpunkt das Drehmoment des Motors 2 zu der Ausgangswelle 15 über die Unterstützungskupplung 33 als Ergänzungs (oder Kompensations)- Drehmoment übertragen, sodass der Fahrer eine Drehmomentübertragungsunterbrechung nicht fühlen kann. Somit kann verhindert werden, dass dem Fahrer ein Gefühl einer Trägheitsbewegung vermittelt wird.
- Wenn die Gangposition des Getriebes 4 von der zweiten Gangposition zu der dritten Gangposition hochgeschaltet wird, wird ferner, obwohl nicht gezeigt, im Wesentlichen dasselbe Ergänzungsdrehmomentzuführverfahren durchgeführt, wie es beim Hochschalten von der ersten Gangposition zur zweiten Gangposition durchgeführt wird. Insbesondere wird bei diesem Hochschalten die Unterstützungskupplung 33 betätigt oder zum Dritter- Gang-Zusatzzahnrad GM3 hin bewegt und zur selben Zeit wird, wenn das dadurch übertragene Drehmoment annähernd gleich dem Drehmoment des Motors 2 wurde, der Vorgang des Abziehens der Erster/Zweiter-Gang- Synchronisierungseinrichtung S12 von dem Zweiter-Gang-Ausgangszahnrad GO2 begonnen, um dadurch das Zweiter-Gang-Zahnradpaar GP2 zu trennen. Wenn ferner die Eingangswellendrehzahl Ni annähernd gleich einer synchronisierten Drehzahl entsprechend dem Übersetzungsverhältnis der dritten Drehzahlposition wurde, wird die Dritter/Vierter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S34 zum Dritter-Gang-Eingangszahnrad G13 hin bewegt und nach dem Abschluss der Synchronisation der Dritter/Vierter-Gang- Synchronisierungseinrichtung S34, wenn der Verbindungsvorgang derselben beendet ist, wird die Unterstützungskupplung 33 ausgerückt, was bewirkt, dass das Fahrzeug danach mit dem dritten Gang fährt.
- Fig. 6 zeigt ein Ergänzungsdrehmomentzuführverfahren zum Hochschalten der Gangposition des Getriebes 4 von der dritten Gangposition zum vierten Gang. Wie in der Figur gezeigt, ist dieses Drehmomentzuführverfahren im Wesentlichen dasselbe wie das Verfahren der Fig. 4 zum Hochschalten von der ersten Gangposition zur zweiten Gangposition, aber die Unterstützungskupplung 33 wird zum Fünfter-Gang-Zusatzzahnrad GM5 hin betätigt. Insbesondere, wenn ein Schaltbefehl für ein Hochschalten von der dritten Gangposition zur vierten Gangposition zugeführt wurde (Ja zum Schritt 21), beginnt die Unterstützungskupplung 33 zum Fünfter-Gang-Zusatzzahnrad GM5 hin betätigt zu werden (Schritt 22) und die Einrückkraft derselben wird erhöht (Schritt 24), bis das dadurch übertragene Drehmoment ungefähr gleich dem Drehmoment des Motors 2 wird (Ja zum Schritt 23), woraufhin der Abziehvorgang der Dritter/Vierter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S34 von dem Dritter-Gang-Eingangszahnrad G13 begonnen wird (Schritt 25). Dann wird nach dem Abschluss dieses Abziehvorgangs (Ja zum Schritt 26), wenn die Eingangswellendrehzahl Ni ungefähr gleich einer synchronisierten Drehzahl ist, welche dem Übersetzungsverhältnis der vierten Gangposition entspricht (Ja zum Schritt 27), wird die Betätigung der Dritter/Vierter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S34 zum Vierter-Gang-Eingangszahnrad G14 hin begonnen (Schritt 28). Dann wird nach dem Abschluss der Synchronisierung der Dritter/Vierter-Gang-Synchronisierungseinrichtung S34, wenn der Einrückvorgang derselben beendet ist (Ja zum Schritt 29), die Unterstützungskupplung 33 ausgerückt (Schritt 30), was bewirkt, dass das Fahrzeug danach im vierten Gang fährt (Schritt 31).
- Ferner, obwohl nicht gezeigt, wird, wenn die Gangposition des Getriebes 4 von der vierten Gangposition zu der fünften Gangposition hochgeschaltet wird, ein Ergänzungsdrehmomentzuführverfahren ähnlich dem obigen durchgeführt. In diesem Fall wird, nachdem die Unterstützungskupplung 33 zum Fünfter-Gang-Zusatzzahnrad GM5 hin betätigt ist, die Dritter/Vierter- Gang-Synchronisierungseinrichtung S34 von dem Vierter-Gang-Eingangszahnrad G14 zur Trennung abgezogen und dann wird das Fünfter-Gang- Eingangszahnrad G15 mit der Eingangswelle 14 durch die Fünfter/Rückwärtsgang-Synchronisierungseinrichtung S5R verbunden.
- Dann, wenn wie oben beschrieben, bei dem Kraftübertragungssystem der vorliegenden Ausführungsform die Gangposition des Getriebes 4 unter der Bedingung hochgeschaltet wird, dass das Drehmoment des Motors 2, welches über das Dritter-Gang-Zusatzzahnrad GM3 oder das Fünfter-Gang- Zusatzzahnrad GM5, die durch die Unterstützungskupplung 33 an der Zusatzwelle 32 festgelegt sind, als ein Ergänzungsdrehmoment der Ausgangswelle 15 zugeführt wird, wird die Synchronisierungseinrichtung S in der Drehzahl synchronisiert, verbunden und in Eingriff gebracht. Dies ermöglicht es, sicher zu verhindern, dass die Drehmomentübertragungsunterbrechung während des Hochschaltens auftritt, um das Gefühl einer Trägheitsfahrt/bewegung zu vermitteln.
- Ferner wird während eines Hochschaltens von der ersten Gangposition zur zweiten Gangposition und eines Hochschaltens von der zweiten Gangposition zur dritten Gangposition das dritte Zusatzzahnrad GM3 verwendet und während eines Hochschaltens von der dritten Gangposition zur vierten Gangposition und eines Hochschaltens von der vierten Gangposition zur fünften Gangposition wird das fünfte Zusatzzahnrad GM5 verwendet. Somit wird eines der Zusatzzahnräder, das ein Übersetzungsverhältnis nahe dem einer Zielgangposition aufweist, ausgewählt, um ein Ergänzungsdrehmoment zuzuführen, was es ermöglicht, das Drehmoment genau in einem passenden Ausmaß zuzuführen. Daher ist es möglich, eine Drehmomentstufe während des Hochschaltens zu reduzieren, um dadurch das Gangpositionsschaltverhalten des Getriebes 4 zu verbessern. Ferner kann aus demselben Grund während der Zufuhr des Ergänzungsdrehmoments die Ausgangswellendrehzahl No oder die Eingangswellendrehzahl Ni auf eine synchronisierte Drehzahl entsprechend dem Übersetzungsverhältnis einer Zielgangposition gesteuert/geregelt werden und eine Synchronisierungseinrichtung S wird in diesem Zustand betätigt. Daher kann der Synchronisierungsvorgang in einem Zustand einer verringerten Drehzahldifferenz zwischen der Synchronisierungseinrichtung S und einem damit zu verbindenden Zahnrad eines zugeordneten Zahnradpaars durchgeführt werden. Dies ermöglicht es, die Drehmomentlast auf die Synchronisierungseinrichtung S zu reduzieren und die Zeit für das Schalten zu verkürzen, was das Gangpositionsschaltverhalten des Getriebes 4 weiter verbessert.
- Da ferner die Zusatzwelle 32 parallel zu der Eingangswelle 14 und der Ausgangswelle 15 angeordnet ist, und die übrigen Elemente des Drehmomentunterstützungsmechanismus 31, d. h. die Zweiter-, Dritter- und Fünfter-Gang-Zusatzzahnräder GM2, GM3 und GM5 und die Unterstützungskupplung 33 an der Zusatzwelle 32 angeordnet sind, können die obigen vorteilhaften Effekte erhalten werden, ohne die axiale Länge des Getriebes 4 zu erhöhen. Ferner wird als das Zahnrad zur Übertragung des Drehmoments von der Eingangswelle 14 zur Zusatzwelle 32 über das Zweiter- Gang-Zusatzzahnrad GM2 das vorhandene zweite Zahnradpaar GP2 des Getriebes 4 gemeinsam verwendet. Daher kann die Zahl der Zahnräder des Getriebes 4 wegen der gemeinsamen Verwendung reduziert werden und zur selben Zeit kann die axiale Länge des Getriebes 4 verkürzt werden.
- Fig. 7 zeigt ein Kraftübertragungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Dieses Kraftübertragungssystem 41 unterscheidet sich von dem Kraftübertragungssystem 1 der ersten Ausführungsform, welche das zweite Zahnradpaar GP2 des Getriebes 4 als Zahnräder zur Übertragung eines Ergänzungsdrehmoments von der Eingangswelle 14 zu der Zusatzwelle 32 verwendet, darin, dass ein spezielles Zahnradpaar GPC zur Zufuhr des Ergänzungsdrehmoments vorgesehen ist. Dieses Zahnradpaar GPC ist axial außerhalb des Rückwärtsgetriebezugs GRT angeordnet und besteht aus einem Eingangszahnrad GIC, welches integral mit der Eingangswelle 14 ausgebildet ist, und einem Ausgangszahnrad GOC, welches drehbar an der Ausgangswelle 15 abgestützt und mit dem Eingangszahnrad GIC im Eingriff ist. In einer damit verbundenen Weise ist ein mit dem Ausgangszahnrad GOC im Eingriff befindliches Zwischenzahnrad GMC integral mit der Zusatzwelle 32 ausgebildet. Nun ist die Anzahl der Zahnradzähne des Zwischenzahnrads GMC dieselbe wie die der Zahnradzähne des Eingangszahnrads GIC. Daher dreht entsprechend der ersten Ausführungsform die Zusatzwelle 32 mit derselben Drehzahl wie die Eingangswelle 14. Der Rest der Konstruktion der zweiten Ausführungsform ist praktisch identisch zu der der ersten Ausführungsform einschließlich des dadurch ausgeführten Ergänzungsdrehmomentzufuhrverfahrens.
- Daher arbeitet dieses Kraftübertragungssystem 41 in derselben Weise wie das der ersten Ausführungsform und folglich können die vorteilhaften Effekte, welche durch die erste Ausführungsform bereitgestellt werden, wie oben beschrieben, in derselben Weise erhalten werden, ausgenommen dass das spezielle Zahnradpaar GPC für die Ergänzungsdrehmomentzufuhr vorgesehen ist. Es sollte bemerkt werden, dass durch die Konfiguration der Zähnezahl des Zahnradpaars GPC und des Zwischenzahnrads GMC das Übersetzungsverhältnis eines Wegs von der Eingangswelle 12 zur Zusatzwelle 32 auf einen anderen Wert als 1,0 eingestellt werden kann. Beispielsweise kann durch das Einstellen des Übersetzungsverhältnisses auf einen Wert kleiner als 1,0 die Synchronisierung für den Gangpositionswechsel einfacher zeitlich abgestimmt werden.
- Es sollte bemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern auf verschiedene Arten verwirklicht werden kann. Obwohl beispielsweise in den Ausführungsformen eine Synchronisierungskupplung als Unterstützungskupplung 33 des Drehmomentunterstützungsmechanismus 31 verwendet wird, ist dies nicht beschränkend, sondern jede andere Art von Kupplung, beispielsweise eines hydraulischen Typs oder eines elektrischen Typs, kann verwendet werden, solange er eine Verschiebefunktion aufweist, da die Unterstützungskupplung 33 in einem verschobenen Zustand verwendet wird. Obwohl ferner in den Ausführungsformen als das Zusatzzahnrad zur Übertragung des Ergänzungsdrehmoments von der Zusatzwelle 32 zur Ausgangswelle 15 die Dritter- und Vierter-Gang-Zusatzzahnräder GM3, GM5 vorgesehen sind, ist dies nicht beschränkend, sondern solche Zusatzzahnräder können für die jeweiligen Gangpositionen, z. B. für die zweiten bis fünften Gänge, verwendet werden. Ferner kann durch das Einstellen der Zähnezahl eines Zusatzzahnrads abweichend von der Zähnezahl eines damit verbundenen Eingangszahnrads das Übersetzungsverhältnis eines Übertragungswegs des Drehmoments von der Eingangswelle zur Zusatzwelle für die Unterstützungsdrehmomentzufuhr unabhängig eingestellt werden.
- Es ist ferner für den Fachmann verständlich, dass das Vorangehende eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzbereich derselben abzuweichen.
- Es wird ein Kraftübertragungssystem 1 bereitgestellt, welches in der Lage ist, sicher zu verhindern, dass ein Gefühl einer Trägheitsfahrt durch eine Drehmomentübertragungsunterbrechung bewirkt wird, welche üblicherweise auftritt, wenn eine Klauenkupplung beim Schalten der Gangposition eines Getriebes 4 eingerückt wird, ohne die axiale Länge eines Getriebes 4 zu erhöhen, um dadurch das Gangpositionsschaltverhalten des Getriebes 4 zu verbessern. Das Getriebe 4 des Kraftübertragungssystems 1 umfasst eine Mehrzahl von Zahnradpaaren GP für drei oder mehrere Gangpositionen, welche jeweils durch an einer Eingangswelle 14 angeordnete Eingangszahnräder GI und an einer Ausgangswelle 15 angeordnete Ausgangszahnräder GO ausgebildet sind, sowie Synchronisierungseinrichtungen S eines Klauenkupplungstyps zur Verbindung der Mehrzahl von Zahnradpaaren GP mit der Eingangswelle 14 oder der Ausgangswelle 15. Ein Antriebskraftunterstützungsmechanismus 31 zur Zufuhr der Antriebskraft von einer Antriebsmaschine 2 zu der Ausgangswelle 15 während eines Schaltens der Gangposition als einer Ergänzungsantriebskraft weist eine Zusatzwelle 32, welche parallel zur Eingangswelle 14 und der Ausgangswelle 15 angeordnet ist, ein mit der Eingangswelle 14 verbundenes und integral mit der Zusatzwelle 32 ausgebildetes Zwischenzahnrad GM2, Zusatzzahnräder GM3, GM5, welche mit der Ausgangswelle 15 verbunden sind und drehbar an der Zusatzwelle 32 angeordnet sind, und eine Unterstützungskupplung 33 auf zum Festlegen eines der Zusatzzahnräder GM3, GM5 an der Zusatzwelle 32 während des Schaltens in die Gangposition, um auf diese Weise die Antriebskraft zu der Ausgangswelle 15 über die Zusatzwelle 32 und das festgelegte Zusatzzahnrad GM2 zu übertragen.
Claims (5)
1. Kraftübertragungssystem zur Übertragung einer Antriebskraft von
einer Antriebsmaschine (2) zu Antriebsrädern (W, W) über ein
Stufengetriebe (4),
wobei das Stufengetriebe (4) umfasst:
eine mit der Antriebsmaschine (2) verbundene Eingangswelle (14), eine mit den Antriebsrädern (W, W) verbundene Ausgangswelle (15),
eine Mehrzahl von Zahnradpaaren (GP) für wenigstens drei Gangpositionen des Stufengetriebes (4), die jeweils von einem an der Eingangswelle (14) angeordneten Eingangszahnrad (GI) und einem an der Ausgangswelle (15) angeordneten und mit dem Eingangszahnrad (GI) im Eingriff befindlichen Ausgangszahnrad (GO) ausgebildet sind, wobei ein Zahnrad von dem Eingangszahnrad (GI) und, dem Ausgangszahnrad (GO) drehbar an der Eingangswelle (14) oder der Ausgangswelle (15) gelagert ist,
Verbindungs/Trennungskupplungsmittel (S) eines Klauenkupplungstyps zum selektiven Verbinden und Trennen des einen Zahnrads von dem Eingangszahnrad (GI) und dem Ausgangszahnrad (GO) eines jeden aus der Mehrzahl von Zahnradpaaren (GP) mit bzw. von der Eingangswelle (14) oder der Ausgangswelle (15), welche das eine Zahnrad drehbar lagert, um dadurch eine Gangposition des Stufengetriebes (4) durch ein verbundenes der Zahnradpaare (GP) einschließlich des verbundenen einen Zahnrads einzustellen, und
einen Antriebskraftunterstützungsmechanismus (31) zur Zufuhr der Antriebskraft von der Antriebsmaschine (2) zu der Ausgangswelle (15), wenn ein Gangpositionswechsel von dem Verbindungs/Trennungskupplungsmittel (S) durchgeführt wird,
wobei der Antriebskraftunterstützungsmechanismus (31) umfasst:
eine parallel zu der Eingangswelle (14) und der Ausgangswelle (15) angeordnete Zusatzwelle (32);
ein integral mit der Zusatzwelle (32) ausgebildetes und mit der Eingangswelle (14) verbundenes Zwischenzahnrad (GM2; GMC);
ein drehbar an der Zusatzwelle (32) gelagertes und mit der Ausgangswelle (15) verbundenes Zusatzzahnrad (GM3, GM5); und
eine Unterstützungskupplung (33) zum Festlegen des Zusatzzahnrads (GM3, GM5) an der Zusatzwelle (32), um dadurch die Antriebskraft von der Antriebsmaschine (2) von der Eingangswelle (14) durch die Zusatzwelle (32) und das Zusatzzahnrad (GM3, GM5) zu der Ausgangswelle (15) zu übertragen.
eine mit der Antriebsmaschine (2) verbundene Eingangswelle (14), eine mit den Antriebsrädern (W, W) verbundene Ausgangswelle (15),
eine Mehrzahl von Zahnradpaaren (GP) für wenigstens drei Gangpositionen des Stufengetriebes (4), die jeweils von einem an der Eingangswelle (14) angeordneten Eingangszahnrad (GI) und einem an der Ausgangswelle (15) angeordneten und mit dem Eingangszahnrad (GI) im Eingriff befindlichen Ausgangszahnrad (GO) ausgebildet sind, wobei ein Zahnrad von dem Eingangszahnrad (GI) und, dem Ausgangszahnrad (GO) drehbar an der Eingangswelle (14) oder der Ausgangswelle (15) gelagert ist,
Verbindungs/Trennungskupplungsmittel (S) eines Klauenkupplungstyps zum selektiven Verbinden und Trennen des einen Zahnrads von dem Eingangszahnrad (GI) und dem Ausgangszahnrad (GO) eines jeden aus der Mehrzahl von Zahnradpaaren (GP) mit bzw. von der Eingangswelle (14) oder der Ausgangswelle (15), welche das eine Zahnrad drehbar lagert, um dadurch eine Gangposition des Stufengetriebes (4) durch ein verbundenes der Zahnradpaare (GP) einschließlich des verbundenen einen Zahnrads einzustellen, und
einen Antriebskraftunterstützungsmechanismus (31) zur Zufuhr der Antriebskraft von der Antriebsmaschine (2) zu der Ausgangswelle (15), wenn ein Gangpositionswechsel von dem Verbindungs/Trennungskupplungsmittel (S) durchgeführt wird,
wobei der Antriebskraftunterstützungsmechanismus (31) umfasst:
eine parallel zu der Eingangswelle (14) und der Ausgangswelle (15) angeordnete Zusatzwelle (32);
ein integral mit der Zusatzwelle (32) ausgebildetes und mit der Eingangswelle (14) verbundenes Zwischenzahnrad (GM2; GMC);
ein drehbar an der Zusatzwelle (32) gelagertes und mit der Ausgangswelle (15) verbundenes Zusatzzahnrad (GM3, GM5); und
eine Unterstützungskupplung (33) zum Festlegen des Zusatzzahnrads (GM3, GM5) an der Zusatzwelle (32), um dadurch die Antriebskraft von der Antriebsmaschine (2) von der Eingangswelle (14) durch die Zusatzwelle (32) und das Zusatzzahnrad (GM3, GM5) zu der Ausgangswelle (15) zu übertragen.
2. Kraftübertragungssystem gemäß Anspruch 1, wobei das
Zusatzzahnrad (GM3, GM5) eine Mehrzahl von Zusatzzahnrädern (GM3,
GM5) mit jeweils unterschiedlichen Zähnezahlen umfasst und
selektiv an der Zusatzwelle (32) durch die Unterstützungskupplung (33)
festgelegt wird.
3. Kraftübertragungssystem gemäß Anspruch 2, wobei die Mehrzahl
von Zahnradpaaren (GP) ein Zahnradpaar für eine N-te Gangposition
und ein Zahnradpaar für eine (N + 1)-te Gangposition umfasst, die
eine Gangposition höher als die N-te Gangposition ist, und wobei
dann, wenn das Stufengetriebe (4) von der N-ten Gangposition in die
(N + 1)-te Gangposition geschaltet wird, eines aus der Mehrzahl von
Zusatzzahnrädern (GM3, GM5) durch die Unterstützungskupplung
(33) an der Zusatzwelle (32) festgelegt wird, welches die
Antriebskraft von der Eingangswelle (14) mit einem Übersetzungsverhältnis
zur Ausgangswelle (15) übertragen kann, welches etwa einem
Übersetzungsverhältnis entspricht, bei welchem das Zahnradpaar für die
(N + 1)-te Gangposition die Antriebskraft überträgt, und wobei dann,
nachdem das Verbindungs/Trennungskupplungsmittel (S) die
Trennung des Zahnradpaars für die N-te Gangposition bewirkt hat, das
Verbindungs/Trennungskupplungsmittel (S) die Verbindung des
Zahnradpaars für die (N + 1)-te Gangposition bewirkt.
4. Kraftübertragungskupplung gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei das Zwischenzahnrad (GM2) im Eingriff mit einem
(GP2) aus der Mehrzahl von Zahnradpaaren (GP) ist und das
Zusatzzahnrad (GM3, GM5) im Eingriff mit einem anderen (GP3, GP5) aus
der Mehrzahl von Zahnradpaaren (GP) ist.
5. Kraftübertragungskupplung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei das
Zwischenzahnrad (GM2) im Eingriff mit einem (GP2) aus der
Mehrzahl von Zahnradpaaren (GP) ist und die Mehrzahl von
Zusatzzahnrädern (GM3, GM5) im Eingriff mit jeweiligen anderen (GP3, GP5) aus
der Mehrzahl von Zahnradpaaren (GP) sind.
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