DE19912315C1 - Zahnräderwechselgetriebe mit zwei in bezug auf den Kraftfluß parallelen Teilgetrieben und Verfahren zum Schalten eines Zahnräderwechselgetriebes - Google Patents

Zahnräderwechselgetriebe mit zwei in bezug auf den Kraftfluß parallelen Teilgetrieben und Verfahren zum Schalten eines Zahnräderwechselgetriebes

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Abstract

Bei einem Zahnräderwechselgetriebe ist eine Eingangswelle permanent durch ein Zahnradstufen für die mittleren Vorwärtsgänge aufweisendes Teilgetriebe und intermittierend über eine ein- und ausrückbare reibschlüssige Hauptkupplung durch ein im Kraftfluß paralleles Teilgetriebe mit einer Ausgangswelle verbunden. Das intermittierend angetriebene Teilgetriebe weist Zahnradstufen für den niedrigsten und für den höchsten Vorwärtsgang sowie eine Hilfszahnradstufe auf. Diese Zahnradstufen des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes sind bei Schaltungen zwischen zwei über ihre Zahnradstufen dem permanent angetriebenen Teilgetriebe angehörenden Vorwärtsgängen phasenweise und fakultativ zur Drehmomentübertragung zwischen Ein- und Ausgangswelle einsetzbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und Verfahren zum Schalten eines Zahnräderwechselgetriebes nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 4 bis 16.
Gegenüber gattungsfremden Zahnräderwechselgetrieben, bei denen beide Teilgetriebe intermittierend über je eine ein- und ausrückbare reibschlüssige Hauptkupplung antreibbar sind, unterscheidet sich ein gattungsgemäßes Zahnräderwechselgetriebe nicht nur durch eine kleine, kompakte und vor allem kostengünstige Bauweise, sondern auch durch eine andere Art der Drehmomentübertragung während einer Gangschaltung.
Bei einem ersten gattungsfremden Zahnräderwechselgetriebe mit zwei über je eine reibschlüssige Hauptkupplung intermittierend angetriebenen Teilgetrieben (US 4,658,663) sind dem einen Teilgetriebe die Zahnradstufen für den I. Gang und den IV. Gang, dagegen dem anderen Teilgetriebe die Zahnradstufen für den II. Gang und den V. Gang zugeordnet. In Besonderheit sind zwei Zahnradstufen mit derselben Übersetzung für den III. Gang vorgesehen, welche jeweils einem der Teilgetriebe angehören. Aufgrund dieser Getriebekonfiguration sind alle sequentiellen Lastschaltungen I-II; II-III; III-IV u. IV-V durch einen jeweiligen Wechsel des Drehmomentpfades vom Teilgetriebe des I. Ganges auf das Teilgetriebe des II. Ganges und umgekehrt möglich, wobei jedoch die III-IV-Schaltung - weil bei dieser sequentiellen Reihenfolge Quellgang und Zielgang ein und demselben Teilgetriebe (in diesem Falle dem Teilgetriebe des I. Ganges) angehören - zunächst eine sogenannte Null-Schaltung erfordert, bei welcher der Drehmomentpfad von der Zahnradstufe des III. Ganges im Teilgetriebe des I. Ganges auf die Zahnradstufe des III. Ganges im Teilgetriebe des II. Ganges unter Vermittlung der beiden Hauptkupplungen gelegt und mithin zwar eine Lastschaltung durchgeführt, die Gangübersetzung jedoch nicht geändert wird, die Übersetzungsänderung also Null ist. Nach einer solchen Null-Schaltung kann anschliessend eine "echte" Lastschaltung vom III. Gang im Teilgetriebe des II. Ganges in den IV. Gang im Teilgetriebe des I. Ganges unter Vermittlung der beiden Hauptkupplungen erfolgen. Mit Hilfe der erläuterten Null-Schaltung sind noch drei weitere Lastschaltungen zwischen Gängen, die demselben Teilgetriebe angehören, ermöglicht. So kann eine III-I-Schaltung, wenn der Drehmomentpfad im stationären Ausgangszustand des Zahnräderwechselgetriebes auf dem Teilgetriebe des I. Ganges liegt, durch eine Null-Schaltung zum Wechsel des Drehmomentpfades auf das Teilgetriebe des II. Ganges eingeleitet und durch eine anschliessende "echte" Lastschaltung in den I. Gang abgeschlossen werden. Eine III-II- Schaltung wie auch eine II-V-Schaltung sind jeweils durch eine einleitende Null-Schaltung ermöglicht, wenn der Drehmomentpfad im stationären Ausgangszustand des Zahnräderwechselgetriebes vor diesen Schaltungen auf dem Teilgetriebe des II. Ganges liegt. Bei diesem bekannten gattungsfremden Zahnräderwechselgetriebe sind entgegenwirkende Massnahmen hinsichtlich der Probleme, die bei Schubrückschaltungen insbesondere auf steilen Gefällestrecken aufgrund seiner speziellen Getriebekonfiguration auftreten können, nicht vorgesehen. So kann eine zur Fahrzeugbremsung beabsichtigte III-I-Schubschaltung unter Umständen nicht beendet oder nicht durchgeführt werden, wenn der Drehmomentpfad im stationären Ausgangszustand des Zahnräderwechselgetriebes auf dem Teilgetriebe des I. Ganges liegt, weil die einzuleitende Null- Schaltung ein weiteres gefährliches Beschleunigen des Fahrzeuges nicht verhindern kann und eine ersatzweise durchgeführte III-II-Schubschaltung womöglich nur eine zu geringe Bremskraft liefert.
Bei einem zweiten bekannten gattungsfremden Zahnräderwechselgetriebe (DE 197 11 820 A1) mit zwei durch je eine reibschlüssige Hauptkupplung intermittierend angetriebenen Teilgetrieben ist zunächst von einer konventionellen Getriebekonfiguration ausgegangen, bei welcher für die Durchführung der sequentiellen Lastschaltungen die Gänge mit gerader Ordnungszahl dem einen Teilgetriebe und die Gänge mit ungerader Ordnungszahl dem anderen Teilgetriebe zugeordnet sind. Um sogenannten Mehrfach-Schaltungen, d. h. Schaltungen zwischen Gängen, die jeweils demselben einen Teilgetriebe zugeordnet sind, wenigstens etwa den Charakter einer echten Lastschaltung zu vermitteln, wird bei einer ersten Ausführungsform dieses gattungsfremden Zahnräderwechselgetriebes die Zahnradstufe des höchsten Vorwärtsganges des jeweils anderen Teilgetriebes sowohl bei den Mehrfach-Hoch-Schaltungen als auch bei den Mehrfach-Rück- Schaltungen während des jeweiligen Schaltvorganges phasenweise in die Drehmomentübertragung eingeschaltet, um die Zahnradkupplung der Zahnradstufe des Quellganges zum Ausrücken momentenfrei zu machen, so dass nach Synchronisierung der Zahnradstufe des Zielganges die Zahnradkupplung der letzteren eingerückt werden kann. Bei diesem gattungsfremden Zahnräderwechselgetriebe ist jedoch nicht berücksichtigt, dass für Mehrfach-Rück-Schaltungen im Schubbetrieb insbesondere in den unteren Gängen die Übersetzung des höchsten Vorwärtsganges ungeeignet ist, wie auch grundsätzlich die Problematik der Schubschaltungen bei diesem gattungsfremden Zahnräderwechselgetriebe nicht angesprochen ist. Dagegen ist eine zweite Ausführungsform des gattungsfremden Zahnräderwechselgetriebes vorgestellt und abgehandelt, bei welcher in Abänderung der konventionellen Getriebekonfiguration die Zahnradstufe des mittleren Ganges (IV. Ganges) aus dem Teilgetriebe, dem der II. Gang zugeordnet ist, in das andere Teilgetriebe, dem die Zahnradstufe des I. Ganges angehört, verlagert worden ist. Bei dieser Ausführungsform sind dem Teilgetriebe des I. Ganges mithin noch die Zahnradstufen der Gänge III, IV u. V zugeordnet, während das andere Teilgetriebe nur noch die Zahnradstufen der Gänge II u. VI aufweist. Diese Ausführung soll den Vorteil bieten, dass die Gassenwahl und die mechanische Konstruktion der Betätigungselemente zum Gangwechsel mit lediglich den Gängen II und VI im anderen Teilgetriebe einfacher zu realisieren sei. Theoretisch sei auch denkbar, die Gänge I bis V dem einen Teilgetriebe und nur den VI. Gang dem anderen Teilgetriebe zuzuordnen, um die Konstruktion des Getriebes weiter zu vereinfachen. Dies soll jedoch insofern auf Schwierigkeiten stossen, als dann auch die Schaltvorgänge in den unteren Gängen I, II u. III jeweils mit phasenweiser Einschaltung des VI. Ganges in die Drehmomentübertragung abgewickelt werden müssten. Dies sei insofern nachteilig, als zwar die Spreizung der oberen Gänge vergleichsweise eng beieinander liege, jedoch zu den unteren Gängen ein erheblicher Sprung vorhanden sei. Eine Schaltung vom ersten in den zweiten Gang und vom zweiten in den dritten Gang unter zwischenzeitlicher Benutzung des sechsten - oder bei einem 5-Gang-Getriebe unter Verwendung des fünften Ganges - sei in der Praxis aufgrund der starken Unterschiede im Übersetzungsverhältnis nicht möglich. Daher stelle die zweite Ausführungsform einen zu bevorzugenden Kompromiss dar. Bei dieser zweiten Ausführungsform wird zwischen den Gängen I, II u. III jeweils nur benachbart (also sequentiell) geschaltet, weil diese unterschiedlichen Teilgetrieben angehören. Zwischen den Gängen III, IV und V ist ein Schalten mit phasenweiser Einschaltung des VI. Ganges als Hilfsgang in die Drehmomentübertragung möglich, so dass auch Gangsprünge, beispielsweise vom dritten in den fünften Gang, ermöglicht werden. Ebenso sei ein Schalten vom zweiten direkt in den vierten Gang möglich, wobei jedoch kein Hilfsgang benötigt werde, sondern der Drehmomentpfad mittels der reibschlüssigen Hauptkupplungen von dem Teilgetriebe des II. Ganges ohne Unterbrechung der Drehmomentübertragung auf das Teilgetriebe des I. Ganges gelegt werden könne. Auch bei dem bei dieser Ausführung verwendeten Schaltverfahren mit phasenweiser Einschaltung der Zahnradstufe des VI. Ganges sind die Probleme der Schubrückschaltungen, insbesondere der Schubrückschaltungen aus den dem Teilgetriebe des I. Ganges angehörenden Gängen in diesen I. Gang nicht gelöst.
Ein gattungsgemäßes Zahnräderwechselgetriebe ist aus der DE 40 31 851 A1 bekannt. Bei diesem Zahnräderwechselgetriebe wird während einer Schaltung zwischen zwei über ihre Zahnradstufen dem permanent angetriebenen Teilgetriebe zugehörigen Vorwärtsgängen phasenweise eine der Zahnradstufen, des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes zur Übertragung des Drehmomentes aktiviert, um quasi den Charakter einer Lastschaltung zu erhalten. Bei Schaltungen im Zugbetrieb wird die Zahnradstufe des höchsten Vorwärtsganges und bei Schaltungen im Schubbetrieb die. Zahnradstufe des niedrigsten. Vorwärtsganges zur Aufrechterhaltung der Drehmomentübertragung herangezogen. Auf diese Weise kann ein Gangwechsel in den meisten Fällen ohne Unterbrechung der Drehmomentübertragung durchgeführt werden.
Bei dem bekannten Zahnräderwechselgetriebe wird während der Schaltungen im Schubbetrieb zur Aufrechterhaltung der Drehmomentübertragung stets die Zahnradstufe des niedrigsten Vorwärtsganges im intermittierend angetriebenen Teilgetriebe aktiviert. Insbesondere soll hierdurch zum Ausrücken des Quellganges ein momentfreier Zustand an der Zahnradkupplung der betreffenden Zahnradstufe erreicht werden. Diese Massnahme bereitet besonders bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten bzw. hohen Drehzahlen der Ausgangswelle erhebliche Probleme, da an der Hauptkupplung hohe Drehzahlen auftreten, die im Vergleich zur Drehzahl des Antriebsmotores um einen Faktor, der maximal den Wert der Spreizung annehmen kann, höher sind. Eine Zerstörung der Hauptkupplung wäre unter diesen Umständen die Folge.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist im wesentlichen darin zu sehen, bei einem Zahnräderwechselgetriebe der eingangs genannten gattungsgemässen Art die vorstehend im Zusammenhang mit Schubschaltungen aufgezeigten Nachteile der bekannten Zahnräderwechselgetriebe zu vermeiden.
Die erläuterte Aufgabe ist gemäss der Erfindung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst.
Bei dem Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung können für die Aufrechterhaltung der Drehmomentübertragung sowie für ein lastfreies Ausrücken der Zahnradkupplung der Zahnradstufe des Quellganges während der Schaltabläufe einerseits im Zugbetrieb die Zahnradstufe des höchsten Vorwärtsganges oder die Hilfszahnradstufe und andererseits im Schubbetrieb die Zahnradstufe des niedrigsten Vorwärtsganges oder die Hilfszahnradstufe jeweils phasenweise aktiviert werden.
Bei einer Ausführungsform eines Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung ist die Übersetzung der Hilfszahnradstufe gleich der Übersetzung des dritten Vorwärtsganges ausgelegt. Dadurch besteht die Möglichkeit, selbst während der Schaltungen zwischen dem ersten und dem zweiten Gang - bei denen im bekannten gattungsgemässen Zahnräderwechselgetriebe die Hauptkupplung geöffnet werden muss und dadurch zwangsläufig die Drehmomentübertragung unterbrochen wird - selbst unter Vollast einen relativ komfortablen kontinuierlichen Momentenverlauf am Abtrieb zu erreichen. Desweiteren sind bei dieser Ausführungsform auch komfortable Gangsprünge vom ersten in den beispielsweise dritten Gang ohne Unterbrechung der Zugkraft zu realisieren.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung gemäß Patentanspruch 2 ist am Losrad der Zahnradstufe des niedrigsten Vorwärtsganges eine zusätzliche ein- und ausrückbare Zahnradkupplung vorgesehen, durch welche eine direkte Verbindung dieser Zahnradstufe mit dem permanent angetriebenen Teilgetriebe herstellbar ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei einer Schaltung beispielsweise zwischen erstem und zweiten Gang keine Zugkraftunterbrechung auftritt und der erste Gang im Getriebe nicht doppelt ausgeführt werden muß.
Bei dem Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung insbesondere in der Ausführungsform gemäß Patentanspruch 2 kann die Übersetzung der Hilfszahnradstufe gleich der Übersetzung des zweiten Vorwärtsganges ausgelegt sein. Bei dieser Auslegung findet - wenn die Anordnung nach Patentanspruch 2 getroffen ist - bei Schaltungen zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgang ein direkter Übergang der Drehmomentübertragung von dem einen Teilgetriebe auf das andere und damit ein sehr komfortabler Gangwechsel statt. Bei allen anderen Schaltungen beispielsweise im Zugbetrieb kommt dann die Zahnradstufe des höchsten Vorwärtsganges zur Zugkraftüberbrückung zum Einsatz. Bei dieser Auslegung des Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung kann für den Wechsel vom ersten in den dritten Gang der höchste Gang zur Überbrückung der Zugkraft ungeeignet sein. Dann wäre denkbar, einen wahlfreien Gangwechsel auf die höheren Gänge zu beschränken und zwischen den niedrigsten drei Gängen nur einen Wechsel zwischen zwei Gängen mit benachbarten Ordnungszahlen zuzulassen. Diese Maßnahme ist auch insofern vorteilhaft, als nicht nur der erste Gang, sondern auch der zweite Gang zum Anfahren eingesetzt werden kann.
Um bei dem Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung auch Rückschaltungen aus dem höchsten Vorwärtsgang im Schubbetrieb ohne Unterbrechung der Drehmomentübertragung zu ermöglichen, kann die Anordnung gemäß Patentanspruch 3 vorgesehen sein, bei welcher somit die Zahnradstufe des Quellganges - also des höchsten Ganges - und die Hilfszahnradstufe nicht in demselben Teilgetriebe liegen und letztere demzufolge auch hier phasenweise zur Drehmomentübertragung aktivierbar ist.
Bei dem Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung kann aber auch eine Optimierung der Übersetzung der Hilfszahnradstufe nach verschiedenen Gesichtspunkten günstig sein. Hierbei werden Kriterien wie ein möglichst komfortabler Gangwechsel, insbesondere der Hochschaltung vom ersten in den zweiten Gang unter Vollast, maximal auftretende Relativ- und Absolutdrehzahlen im Getriebe usw. berücksichtigt.
Bei dem Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung können zur Anpassung unterschiedlicher Drehzahlen zwischen den Losrädern der ersten und höchsten Gangstufe Zahnradkupplungen mit Synchronisiereinrichtungen vorgesehen sein. Ansonsten könnten aus Gründen der Kosten- und Gewichtsreduzierung sowie zur Bauraumverkleinerung lediglich als Klauenkupplung ausgeführte Zahnradkupplungen zum Einsatz kommen. Die Verwendung ausschließlich von Klauen ist selbstverständlich auch für alle Zahnradkupplungen denkbar, allerdings wird eine aktive Synchronisierung für die Zwischenwelle (mit Konstante und Mitnehmerscheibe der Hauptkupplung) des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes benötigt. Denkbar sind sowohl mechanische als auch hilfskraftunterstützte Synchronisiereinrichtungen.
Ein den Anfahrvorgang betreffendes vorteilhaftes Verfahren zum Schalten einer den Gegenstand von Patentanspruch 2 bildenden Ausführungsform des Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung hat Patentanspruch 4 zum Gegenstand.
Eine den eigentlichen Verfahrensschritten zeitlich vorgeordnete Vorbereitungsphase zum Schalten eines den Gegenstand eines der Patentansprüche 1 bis 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes im Zugbetrieb hat das Verfahren nach Patentanspruch 5 zum Gegenstand.
Ein vorteilhaftes Verfahren nach Patentanspruch 6 zum Schalten eines den Gegenstand eines der Patentansprüche 1 bis 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes ist auf diejenigen Hochschaltungen im Zugbetrieb abgestellt, an denen der höchste Vorwärtsgang nicht beteiligt ist.
Ein vorteilhaftes Verfahren nach Patentanspruch 7 zum Schalten eines den Gegenstand eines der Patentansprüche 1 bis 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes ist auf die Rückschaltungen im Zugbetrieb abgestellt. Bei diesem Verfahren entfallen die beiden ersten Verfahrensschritte, wenn das permanent angetriebene Teilgetriebe eine zusätzliche Zahnradstufe mit der Übersetzung des höchsten Vorwärtsganges - wie dies Patentanspruch 3 vorsieht - nicht aufweist.
Ein vorteilhaftes Verfahren nach Patentanspruch 8 zum Schalten eines den Gegenstand eines der Patentansprüche 1 bis 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes ist auf eine den eigentlichen Verfahrensschritten beim Schalten im Schubbetrieb zeitlich vorgeordnete Vorbereitungsphase abgestellt.
Ein vorteilhaftes Verfahren nach Patentanspruch 9 zum Schalten eines den Gegenstand eines der Patentansprüche 1 bis 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes ist auf diejenigen Hochschaltungen im Schubbetrieb abgestellt, an denen der niedrigste Vorwärtsgang nicht beteiligt ist.
Ein vorteilhaftes Verfahren nach Patentanspruch 10 zum Schalten eines den Gegenstand eines der Patentansprüche 1 bis 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes ist auf die Hochschaltungen aus dem niedrigsten Vorwärtsgang im Schubbetrieb abgestellt.
Ein vorteilhaftes Verfahren nach Patentanspruch 11 zum Schalten eines den Gegenstand von Patentanspruch 1 oder 2 bildenden Zahnräderwechselgetriebes ist auf diejenigen Rückschaltungen im Schubbetrieb abgestellt, an denen der höchste Vorwärtsgang nicht beteiligt ist.
Ein vorteilhaftes Verfahren nach Patentanspruch 12 zum Schalten eines den Gegenstand von Patentanspruch 1 oder 2 bildenden Zahnräderwechselgetriebes gibt eine Lehre für die Rückschaltungen aus dem höchsten Vorwärtsgang im Schubbetrieb.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens nach Patentanspruch 12 hat einen gezielten Eingriff in das Bremssystem des Fahrzeuges gemäß Patentanspruch 13 zum Gegenstand.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens nach Patentanspruch 12 sieht einen gezielten Eingriff in das ABS des Fahrzeuges gemäß Patentanspruch 14 vor.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens nach Patentanspruch 12 sieht den Einsatz einer zusätzlichen Getriebebremse - speziell nur zur Kompensation der kurzzeitig fehlenden Motorbremskraft oder zur Unterstützung der Synchronisierung ausgelegt - gemäß Patentanspruch 15 vor.
Ein vorteilhaftes Verfahren nach Patentanspruch 16 zum Schalten eines den Gegenstand von Patentanspruch 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes gibt die Verfahrensschritte bei einer Rückschaltung aus dem höchsten Vorwärtsgang im Schubbetrieb vor.
Die durch die Erfindung gegenüber dem bekannten gattungsgemäßen Zahnräderwechselgetriebe erreichten Vorteile stellen sich somit wie folgt dar:
  • - keine Zugkraftunterbrechung bei Hochschaltungen aus dem ersten Gang
  • - Zugkraftüberbrückung erfolgt im Zugbetrieb bei Schaltungen zwischen den unteren Gängen durch phasenweise Aktivierung einer Hilfszahnradstufe, die eine mit der Übersetzung eines mittleren Vorwärtsganges übereinstimmende Übersetzung aufweist,
  • - weitaus geringeres Absinken des Drehmomentes am Getriebeausgang
  • - weitaus höherer Fahrkomfort, insbesondere bei Schaltungen vom ersten in den zweiten Gang,
  • - geringere thermische Belastung der Hauptkupplung
  • - Vermeidung größerer kritischer Relativdrehzahlen, die zur Zerstörung der Hauptkupplung führen würden.
Weitere durch die Erfindung erreichte Vorteile sind demnach:
  • - bei Schaltungen im Schubbetrieb kann ebenfalls das Moment mit Hilfe einer eine entsprechende Übersetzung aufweisenden Zahnradstufe Überbrückt werden; dies ist insbesondere bei Bergabfahrten wichtig
  • - es werden keine weiteren Hauptkupplungen (Lastschaltkupplungen) benötigt ⇒ kostengünstig
  • - geringe Verlustleistung an der Hauptkupplung ⇒ Einsatz von Einscheiben-Trockenkupplungen auch bei stärkerer Motorisierung des Fahrzeuges möglich
  • - es sind ausschließlich konventionelle Getriebeteile verwendbar
  • - der Gang zur Momentüberbrückung ist vorwählbar. Wird bspw. der dritte Gang als Hilfsgang (bzw. die zugeordneten Zahnradstufen) verwendet, so kann die Schaltstrategie derart ausgeführt sein, daß im Zugbetrieb lediglich bei Schaltungen zwischen dem ersten und zweiten Gang, im Schubbetrieb bei Drehzahlen oberhalb einer übersetzungsspezifischen Drehzahl der dritte Gang zur Momentüberbrückung herangezogen wird
  • - unter Verzicht auf herkömmliche Synchronringe
  • - kürzere Schaltzeiten aufgrund geringerer Trägheiten
  • - kompakte Bauweise
  • - Gewichtsreduzierung
  • - unter Verwendung von synchronisierten Zahnradkupplungen für die Zahnradstufen des ersten und höchsten Ganges bzw. für die Hilfszahnradstufe:
  • - der Vorgang des Vorwählens ist für den Fahrer nicht spürbar,
  • - es ist kein mechanischer "Hochtreiber" bzw. keine Getriebebremse zum Synchronisieren notwendig.
Das Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung ist nachstehend anhand von zwei in der Zeichnung schematisch gezeigten Ausführungsformen näher beschrieben. Die Verfahren zum Schalten des Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung sind anhand von einigen wesentlichen Verfahrensschritten näher beschrieben, für die in der Zeichnung entsprechende Getriebezustände schematisch dargestellt sind.
In der Zeichnung bedeuten
Fig. 1 ein Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung in einer ersten Ausführungsform nach Art eines Längsschnittes gezeichnet,
Fig. 2 das Zahnräderwechselgetriebe von Fig. 1 in einem Getriebezustand während eines Anfahrvorganges im I. Gang,
Fig. 3 das Zahnräderwechselgetriebe von Fig. 1 in dem Getriebezustand des I. Ganges nach Beendigung des Anfahrvorganges,
Fig. 4 das Zahnräderwechselgetriebe von Fig. 1 in einem Getriebezustand während einer Hochschaltung zwischen zwei mittleren Vorwärtsgängen, bspw. zwischen dem III. Gang und dem V. Gang,
Fig. 5 das Zahnräderwechselgetriebe von Fig. 1 in einem weiteren, zeitlich dem Getriebezustand von Fig. 4 nachfolgenden Getriebezustand während einer Hochschaltung zwischen zwei mittleren Vorwärtsgängen, bspw. zwischen dem III. Gang und dem V. Gang,
Fig. 6 das Zahnräderwechselgetriebe von Fig. 1 in einem Getriebezustand während einer Rückschaltung zwischen zwei mittleren Vorwärtsgängen, bspw. zwischen dem V. Gang und dem III. Gang,
Fig. 7 das Zahnräderwechselgetriebe von Fig. 1 in einem dem Getriebezustand von Fig. 6 zeitlich nachfolgenden Getriebezustand während einer Rückschaltung zwischen zwei mittleren Vorwärtsgängen, bspw. zwischen dem V. Gang und ddem III. Gang, und
Fig. 8 ein Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform.
Unter Bezugnahme zunächst auf Fig. 1 weist ein Zahnräderwechselgetriebe 9 zwei im Kraftfluß parallel zueinander liegende Teilgetriebe 12 und 13 auf, welche eine Eingangswelle 11 - die koaxial und im wesentlichen drehfest zu der Drehmomentabgabewelle eines Antriebsmotores angeordnet ist - mit einer parallel angeordneten Ausgangswelle 14 in Antriebsverbindung bringen.
Das Teilgetriebe 12 weist eine als Hohlwelle ausgebildete Zwischenwelle 26 auf, die durch die koaxial liegende Eingangswelle 11 über eine ein- und ausrückbare reibschlüssige Hauptkupplung 28 (Lastschaltkupplung) intermittierend antreibbar ist. Das auf diese Weise intermittierend angetriebene Teilgetriebe 12 weist eine Zahnradstufe 15 für den niedrigsten Vorwärtsgang = I. Gang, eine Zahnradstufe 16 für einen Rückwärtsgang, eine Hilfszahnradstufe 17 sowie eine Zahnradstufe 18 für den höchsten Vorwärtsgang = VI. Gang auf. Die Losräder 24-I,14; 24-R; 24-H und 24-VI,12 dieser Zahnradstufen 15 bis 18 sind auf der Ausgangswelle 14 angeordnet und mit letzterer wahlweise durch Wechsel- Zahnradkupplungen 25-R/I und 25-VI/H kuppelbar. Während die auf der Zwischenwelle 26 angeordneten Zahnräder der Zahnradstufen 16 bis 18 als Festräder ausgebildet sind, ist das auf der Zwischenwelle 26 angeordnete Zahnrad der Zahnradstufe 15 des I. Ganges als Losrad 24-I,26 ausgebildet und durch eine "normale" Zahnradkupplung 25-I mit der Zwischenwelle 26 ihres zugehörigen intermittierend angetriebenen Teilgetriebes 12 kuppelbar. Schließlich kämmen das Losrad 24-R und das auf der Zwischenwelle 26 sitzende Festrad der Zahnradstufe 16 des Rückwärtsganges in bekannter Weise gemeinsam mit einem nicht mehr dargestellten Zwischenzahnrad zur Erzeugung der Drehsinnumkehr.
Das andere Teilgetriebe 13 weist eine die Zwischenwelle 26 mit Spiel durchsetzende Zwischenwelle 27 auf, welche koaxial und drehfest zur Eingangswelle 11 angeordnet ist. Das auf diese Weise permanent durch die Eingangswelle 11 angetriebene Teilgetriebe 13 weist eine Zahnradstufe 19 für den II. Gang; eine Zahnradstufe 20 für den III. Gang; eine Zahnradstufe 21 für den IV. Gang; eine Zahnradstufe 22 für den V. Gang und eine zusätzliche Zahnradstufe 23 für den VI. Gang auf. Die Losräder 24-II, 24-III, 24-IV, 24-V und 24-VI, 13 der Zahnradstufen 19 bis 23 sitzen konzentrisch und drehbar auf der Ausgangswelle 14, mit welcher die Losräder 24-II und 24-III wahlweise durch eine Wechsel-Zahnradkupplung 25-II/III sowie die Losräder 24-IV und 24-V wahlweise durch eine Wechsel-Zahnradkupplung 25-IV/V kuppelbar sind. Dagegen ist das Losrad 24-VI/13 der zusätzlichen Zahnradstufe 23 durch eine einzelne Zahnradkupplung 25-VI,13 mit der Ausgangswelle 14 kuppelbar. Die auf der Zwischenwelle 27 angeordneten Zahnräder der Zahnradstufen 19 bis 23 sind jeweils als Festrad ausgebildet.
Das Losrad 24-I,26 der Zahnradstufe 15 des I. Ganges des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes 12 ist sowohl an dem der Hauptkupplung 28 entgegengesetzten Wellenende 29 der zugehörigen Zwischenwelle 26 angeordnet als auch durch eine zusätzliche Zahnradkupplung 25-Z mit der anderen Zwischenwelle 27 des permanent angetriebenen Teilgetriebes 13 kuppelbar.
Unter Bezugnahme nunmehr auch auf die Fig. 8 unterscheidet sich das dort gezeigte Zahnräderwechselgetriebe 10 von der Ausführungsform 9 der Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß eine zusätzliche Vorgelegewelle 14a vorgesehen ist, die durch einen Achsversatztrieb 14b mit der Ausgangswelle 14 gleichsinnig drehend verbunden und in ihrer Lage parallel zu Ein- und Ausgangswelle 11 und 14 sowie im Kraftfluß in Reihe zwischen der Ausgangswelle 14 einerseits und den Zwischenwellen 26 und 27 andererseits angeordnet ist, und daß die Zwischenwelle 26 des Teilgetriebes 12 durch die Zahnradstufe 16 des Rückwärtsganges und durch die Hilfszahnradstufe 17 - dagegen die Zwischenwelle 27 des Teilgetriebes 13 durch die Zahnradstufe 19 für den II. Gang und durch die Zahnradstufe 20 für den III. Gang sowie durch die zusätzliche Zahnradstufe 23 für den VI. Gang jeweils mit der Vorgelegewelle 14a verbunden sind. Bei dieser Anordnung sind die Losräder der mit der Vorgelegewelle 14a verbundenen Zahnradstufen auf dieser Welle so paarweise einander zugeordnet, daß die beiden Losräder 24-R und 24-H der Zahnradstufen 16 und 17 wahlweise durch eine Wechsel-Zahnradkupplung 25-H/R mit der Vorgelegewelle 14a kuppelbar sind. Dies gilt auch für die beiden Losräder 24-II und 24-III der Zahnradstufen 19 und 20, welche durch die Wechsel-Zahnradkupplung 25-II/III mit der Vorgelegewelle 14a kuppelbar sind. Schließlich ist das Losrad 24-VI,13 der Zahnradstufe 23 durch eine einzelne Zahnradkuplung 25-VI,13 mit der Vorgelegewelle 14a kuppelbar.
Dagegen sind in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 9 der Fig. 1 folgende Maßnahmen bei der Ausführungsform 10 der Fig. 8 getroffen:
Die Zwischenwelle 26 des Teilgetriebes 12 ist sowohl über die ein- und ausrückbare Hauptkupplung 28 intermittierend durch die Eingangswelle 11 angetrieben als auch durch die Zahnradstufe 15 für den I. Gang und durch die Zahnradstufe 18 für den VI. Gang mit der Ausgangswelle 14 verbunden, wobei die zugehörigen Losräder 24-I,14 und 24-VI,12 auf der Ausgangswelle 14 angeordnet und mit letzterer wahlweise durch die Wechsel- Zahnradkupplung 25-I/VI kuppelbar sind.
Alle Festräder der Zahnradstufen 19 bis 23 des Teilgetriebes 13 sitzen auf der die Zwischenwelle 26 durchsetzenden Zwischenwelle 27, welche mit der Eingangswelle 11 drehfest verbunden und damit von dieser permanent angetrieben ist. Die auf der Ausgangswelle 14 sitzenden Losräder 24-IV und 24-V der Zahnradstufen 21 und 22 sind wahlweise durch die Wechsel- Zahnradkupplung 25-IV/V mit ihrer Welle 14 kuppelbar. Die Festräder der Hilfszahnradstufe 17 und der Zahnradstufe 18 jeweils des Teilgetriebes 12 sind der Zwischenwelle 26 zugeordnet.
Das der Zwischenwelle 26 zugeordnete Zahnrad 24-I,26 der Zahnradstufe 15 des I. Ganges des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes 12 ist sowohl als Losrad ausgebildet als auch auf dem der Hauptkupplung 28 abgekehrten Wellenende 29 der Zwischenwelle 26 angeordnet. Auf diese Weise kann das Losrad 24-I,26 wahlweise entweder durch eine "normale" Zahnradkupplung 25-I,26 mit der zugehörigen Zwischenwelle 26 seines Teilgetriebes 12 oder durch eine "zusätzliche" Zahnradkupplung 25-Z mit der anderen Zwischenwelle 27 des permanent angetriebenen Teilgetriebes 13 gekuppelt werden.
Während die Ausführungsform 9 der Fig. 1 mehr oder weniger für den Längseinbau konzipiert ist, eignet sich die Ausführungsform 10 der Fig. 8 aufgrund ihrer in den Längsrichtungen der Wellen kurzen Bauweise vor allem für den Quereinbau im Fahrzeug. Zu diesem Zweck kann von der Ausgangswelle 14 oder vom Achsversatztrieb 14b eine strichpunktiert angedeutete Antriebsverbindung 14c zu einer zu den Getriebewellen parallelen Antriebsachse des Kraftfahrzeuges abgehen. Diese Antriebsverbindung 14c könnte auch von der dann als Ausgangswelle fungierenden Vorgelegewelle 14a abgehen, wobei für diesen Fall die Ausgangswelle 14 dann in die Funktion der Vorgelegewelle 14a wechseln würde.
Schließlich kann die Ausführungsform 10 ggfls. auch in Fahrzeuglängsrichtung eingebaut sein - zu diesem Zweck könnte von einer der Wellen 14 und 14a eine diesbezügliche Antriebsverbindung 14d bzw. 14e zu einer Antriebsachse abgehen.
In bezug auf die Getriebefunktionen der Patentansprüche 1 bis 3 und die Schaltvorgänge gemäß den Verfahren der Patentansprüche 4 bis 16 stimmen die Ausführungsformen 9 und 10 und die zuletzt erwähnten Varianten jedoch überein, so daß im folgenden nur noch auf die Ausführungsform der Fig. 1 Bezug genommen ist.
Für den Anfahrvorgang wird vorzugsweise der I. Gang verwendet. Zu diesem Zweck werden zunächst gemäß dem Getriebezustand von Fig. 2 im intermittierend angetriebenen Teilgetriebe 12 von der Zahnradstufe 15 des I. Ganges das Losrad 24-I,26 durch Einrücken der Zahnradkupplung 25-I mit der Zwischenwelle 26 und das Losrad 24-I,14 durch Einrücken der Wechsel-Zahnradkupplung 25-R/I mit der Ausgangswelle 14 gekuppelt. Anschließend wird die Hauptkupplung 28 in dem Maße eingerückt, daß die Drehzahlen des Losrades 24-I,26 und der Zwischenwelle 27 des permanent angetriebenen Teilgetriebes 13 wenigstens annähernd gleich sind, so daß anschließend entsprechend dem Getriebezustand der Fig. 3 die zusätzliche Zahnradkupplung 25-Z des Losrades 24-I,26 eingerückt sowie die Zahnradkupplung 24-I,26 und die Hauptkupplung 28 ausgerückt werden können, wodurch der abschließende Kraftverlauf von der Eingangswelle 11 über die angeschlossene Zwischenwelle 27 zur Zahnradkupplung 25-Z und von dieser über die Zahnradstufe 15 zur Ausgangswelle 14 gelegt ist.
Bei einer Hochschaltung im Zugbetrieb, bei welcher der höchste Gang (VI. Gang) nicht beteiligt ist, bspw. aus dem III. Gang als ein niedriger Quellgang in den V. Gang als einen höheren Zielgang, wird gemäß dem Getriebezustand der Fig. 4, in welchem die Zahnradkupplung 25-II/III zum Ankuppeln des Losrades 24-III der Zahnradstufe 20 des Quellganges eingerückt ist, zunächst im intermittierend angetriebenen Teilgetriebe 12 das Losrad 24-VI,12 der Zahnradstufe 18 des VI. Ganges durch Einrücken der Wechsel-Zahnradkupplung 25-VI/H mit der Ausgangswelle 14 gekuppelt und dann die Hauptkupplung 28 in dem Maße eingerückt, daß das Moment an der Wechsel-Zahnradkupplung 25-II/III des Quellganges gegen Null geht und diese Kupplung ausgerückt werden kann. Danach wird gemäß dem Getriebezustand der Fig. 5 an dem Losrad 24-V der Zahnradstufe 22 des Zielganges die Synchrondrehzahl durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung 28 eingestellt und dieses Losrad durch Einrücken der Wechsel-Zahnradkupplung 25-IV/V mit der Ausgangswelle 14 gekuppelt. Anschließend werden die Hauptkupplung 28 und die Wechsel-Zahnradkupplung 25-VI/H ausgerückt, so daß der Kraftfluß von der Eingangswelle 11 über die angeschlossene Zwischenwelle 27 zur Zahnradstufe 22 des Zielganges und somit zur Ausgangswelle 14 gelegt ist.
Bei einer Rückschaltung im Zugbetrieb aus einem höheren Quellgang, bspw. aus dem V. Gang, in einen niedrigeren Zielgang, bspw. in den III. Gang, werden zunächst gemäß dem Getriebezustand der Fig. 6 in dem intermittierend angetriebenen Teilgetriebe 12 das Losrad 24-H der Hilfszahnradstufe 17 durch Einrücken der Wechsel- Zahnradkupplung 25-VI/H mit der Ausgangswelle 14 gekuppelt und anschließend die Hauptkupplung 28 in dem Maße eingerückt, daß das Moment an der eingerückten Zahnradkupplung 25-IV/V der Zahnradstufe 22 des Quellganges gegen Null geht, so daß diese Kupplung gemäß dem Getriebezustand der Fig. 7 ausgerückt werden kann. Danach wird an dem Losrad 24-III der Zahnradstufe 20 des Zielganges die Synchrondrehzahl durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung 28 - insbesondere unter Regelung der Drehzahl des Antriebsmotores - eingestellt, so daß dieses Losrad durch Einrücken der zugehörigen Wechsel-Zahnradkupplung 25-II/III mit der Ausgangswelle 14 gekuppelt werden kann. Danach werden die Hauptkupplung 28 und die Wechsel-Zahnradkupplung 25-VI/H ausgerückt, so daß der Kraftfluß abschließend von der Eingangswelle 11 über die angeschlossene Zwischenwelle 27 zur Zahnradstufe 20 des Zielganges und somit zur Ausgangswelle 14 gelegt ist.
Bei einer Hochschaltung im Schubbetrieb, an welcher der niedrigste Vorwärtsgang (I. Gang) nicht beteiligt ist, aus einem niedrigeren Quellgang, bspw. aus dem III. Gang, in einen höheren Zielgang, bspw. in den V. Gang, wird zunächst das Losrad 24-H der Hilfszahnradstufe 17 durch Einrücken der Wechsel- Zahnradkupplung 25-VI/H mit der Ausgangswelle 14 gekuppelt und anschließend die Hauptkupplung 28 in dem Maße eingerückt, daß das Moment an der Zahnradkupplung 25-II/III der Zahnradstufe 20 des Quellganges gegen Null geht und diese Kupplung ausgerückt werden kann. Danach wird an dem Losrad 24-V der Zahnradstufe 22 des Zielganges die Synchrondrehzahl durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung 28 eingestellt und sodann dieses Losrad durch Einrücken der Wechsel- Zahnradkupplung 25-IV/V mit der Ausgangswelle 14 gekuppelt. Abschließend wird die Hauptkupplung 28 ausgerückt, so daß der Kraftfluß von der Eingangswelle 11 über die angeschlossene Zwischenwelle 27 zur Zahnradstufe 22 des Zielganges und somit zur Ausgangswelle 14 gelegt ist.
Bei einer Hochschaltung im Schubbetrieb aus dem niedrigsten Vorwärtsgang in einen höheren Zielgang, bspw. in den III. Gang, wird zunächst im intermittierend angetriebenen Teilgetriebe 12 das Losrad 24-I,26 der Zahnradstufe 15 des I. Ganges durch Einrücken der "normalen" Zahnradkupplung 25-I mit der Zwischenwelle 26 dieses Teilgetriebes 12 gekuppelt, so daß durch Einrücken der Hauptkupplung 28 das Moment an der zusätzlichen Zahnradkupplung 25-Z nach Null abgebaut und diese Kupplung mithin ausgerückt werden kann. Danach wird an dem Losrad 24-III der Zahnradstufe 20 des Zielganges die Synchrondrehzahl durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung 28 eingestellt und dieses Losrad 24-III durch Einrücken der Wechsel-Zahnradkupplung 25-II/III mit der Ausgangswelle 14 gekuppelt. Damit kann die Hauptkupplung 28 ausgerückt werden, wodurch der Kraftfluß von der Eingangswelle 11 über die angeschlossene Zwischenwelle 27 zur Zahnradstufe 20 des Zielganges und somit zur Ausgangswelle 14 gelegt ist.
Bei einer Rückschaltung im Schubbetrieb aus einem höheren Quellgang, bspw. aus dem V. Gang, in einen niedrigeren Zielgang, bspw. in den III. Gang, an welcher der höchste Vorwärtsgang (VI. Gang) nicht beteiligt ist, wird zunächst im intermittierend angetriebenen Teilgetriebe 12 das Losrad 24-H der Hilfszahnradstufe 17 durch Einrücken der Wechsel- Zahnradkupplung 25-VI/H mit der Ausgangswelle 14 gekuppelt und die Hauptkupplung 28 in dem Maße eingerückt, daß das Moment an der Wechsel-Zahnradkupplung 25-IV/V des Quellganges gegen Null geht und diese Kupplung ausgerückt werden kann. Danach wird an dem Losrad 24-III der Zahnradstufe 20 des Zielganges die Synchrondrehzahl durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung 28 - insbesondere unter Regelung der Drehzahl des Antriebsmotores - eingestellt, so daß dieses Losrad durch Einrücken der zugehörigen Wechsel-Zahnradkupplung 25-II/III mit der Ausgangswelle kuppelbar ist. Abschließend kann die Hauptkupplung 28 ausgerückt werden, so daß der Kraftfluß von der Eingangswelle 11 über die angeschlossene Zwischenwelle 27 zur Zahnradstufe 20 des Zielganges und somit zur Ausgangswelle 14 gelegt ist.
Bei einer Rückschaltung aus dem höchsten Vorwärtsgang im Schubbetrieb in einen niedrigeren Zielgang, bspw. in den II. Gang - durchgeführt bei einem Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung, bei welchem das permanent angetriebene Teilgetriebe 13 die zusätzliche Zahnradstufe 23 für den höchsten Vorwärtsgang (VI. Gang) gemäß Patentanspruch 3 nicht aufweist - werden zunächst in dem intermittierend angetriebenen Teilgetriebe 12 die Hauptkupplung 28 sowie die der Zahnradstufe 18 des VI. Ganges zugehörige Wechsel-Zahnradkupplung 25-VI/H ausgerückt. Anschließend werden im intermittierend angetriebenen Teilgetriebe 12 die "normalen" Zahnradkupplungen 25-I und 25-R/I der Zahnradstufe 15 des I. Ganges eingerückt und sodann im permanent angetriebenen Teilgetriebe 13 die Synchrondrehzahl am Losrad 24-II der Zahnradstufe 19 des Zielganges durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung 28 - insbesondere unter Regelung der Drehzahl des Antriebsmotores - eingestellt. Danach können die Wechsel- Zahnradkupplung 25-II/III zum Ankuppeln des Losrades 24-II an die Ausgangswelle 14 eingerückt und die Hauptkupplung 28 ausgerückt werden, so daß der Kraftfluß abschließend von der Eingangswelle 11 über die angeschlossene Zwischenwelle 27 zur Zahnradstufe 19 des Zielganges und somit zur Ausgangswelle 14 gelegt ist.
Bei dem zuletzt beschriebenen Schaltvorgang tritt beim erstmaligen Ausrücken der Hauptkupplung 28 eine kurzzeitige Unterbrechung der Drehmomentübertragung auf. Um diese Unterbrechung so kurz wie möglich zu halten, kann in dieser Schaltphase die Synchronisierung an der Zahnradstufe des Zielganges dadurch unterstützt werden, daß ein Eingriff in das Bremssystem oder in das ABS erfolgt oder eine Getriebebremse betätigt wird.
Bei einer Rückschaltung aus dem höchsten Vorwärtsgang im Schubbetrieb in einen niedrigeren Zielgang, bspw. in den II. Gang - durchgeführt bei einem Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung mit einer zusätzlichen Zahnradstufe für den höchsten Vorwärtsgang im permanent angetriebenen Teilgetriebe nach Patentanspruch 3 - werden zunächst im intermitierend angetriebenen Teilgetriebe 12 die "normalen" Zahnradkuppplungen 25-I und 25-R/I der Zahnradstufe 15 des I. Ganges sowie die Hauptkupplung 28 in dem Maße eingerückt, daß in dem permanent angetriebenen Teilgetriebe 13 das Moment an der Zahnradkupplung 25-VI,13 der zusätzlichen Zahnradstufe 23 des VI. Ganges gegen Null geht und diese Kupplung ausgerückt werden kann. Danach wird im permanent angetriebenen Teilgetriebe 13 an dem Losrad 24-II der Zahnradstufe 19 des Zielganges die Synchrondrehzahl durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung - insbesondere unter Regelung der Drehzahl des Antriebsmotores - eingestellt und dieses Losrad 24-II durch Einrücken der zugehörigen Wechsel-Zahnradkupplung 25-II/III mit der Ausgangswelle 14 gekuppelt. Dadurch ist der Kraftfluß abschließend von der Eingangswelle 11 über die angeschlossene Zwischenwelle 27 zur Zahnradstufe 19 des Zielganges und somit zur Ausgangswelle 14 gelegt.

Claims (16)

1. Zahnräderwechselgetriebe für ein Kraftfahrzeug, bei dem eine Eingangswelle über zwei im Kraftfluss parallel zueinander liegende Teilgetriebe mit einer Ausgangswelle verbunden und der Kraftfluss im jeweiligen wenigstens zwei Zahnradstufen aufweisenden Teilgetriebe durch Einrücken einer ein Losrad einer diesem Teilgetriebe zugehörigen Zahnradstufe mit seiner Welle kuppelbaren Zahnradkupplung herstellbar ist, und bei dem die Teilgetriebe je eine durch die zugehörigen Zahnradstufen wirkungsmässig mit der Ausgangswelle in Antriebsverbindung bringbare Zwischenwelle aufweisen und die Zwischenwelle des einen Teilgetriebes über eine ein- und ausrückbare reibschlüssige Hauptkupplung intermittierend - dagegen die Zwischenwelle des anderen Teilgetriebes permanent jeweils durch die Eingangswelle angetrieben ist, und bei dem Zahnradstufen des permanent angetriebenen Teilgetriebes nach ihrer Übersetzung jeweils einem der zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Vorwärtsgang liegenden mittleren Vorwärtsgänge zugeordnet sind, während von zwei Zahnradstufen des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes in Bezug auf deren Übersetzungen die eine Zahnradstufe dem niedrigsten und die andere dem höchsten Vorwärtsgang zugeordnet ist, und bei dem während einer Gangschaltung zwischen zwei durch ihre Zahnradstufe dem permanent angetriebenen Teilgetriebe zugeordneten Vorwärtsgängen im Zugbetrieb die Zahnradstufe des höchsten Vorwärtsganges des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes - dagegen im Schubbetrieb die Zahnradstufe des niedrigsten Vorwärtsganges des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes phasenweise in die Drehmomentübertragung zwischen Ein- und Ausgangswelle einschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das intermittierend angetriebene Teilgetriebe (12) eine während der Gangschaltung anstelle der dem niedrigsten und der dem höchsten Vorwärtsgang (I. Gang u. VI. Gang) zugeordneten Zahnradstufen (15 u. 18) phasenweise in die Drehmomentübertragung einschaltbare zusätzliche Hilfszahnradstufe (17) aufweist, deren Übersetzung (iH) gleich oder kleiner als die Übersetzung (12) des zweitniedrigsten Vorwärtsganges (II. Gang) und gleich oder grösser als die Übersetzung (i3) eines mittleren Vorwärtsganges (III. Gang) ist (i2 ≧ iH ≧ i3), und dass die Hilfszahnradstufe (17) im Zugbetrieb ausschliesslich bei Gangschaltungen zwischen unteren Vorwärtsgängen (I. Gang; II. Gang; III. Gang) und im Schubbetrieb sowohl ausschliesslich als auch zwangsläufig bei Drehzahlen der Ausgangswelle (14) grösser als ein übersetzungsspezifischer Grenzdrehzahlwert in die Drehmomentübertragung einschaltbar ist.
2. Zahnräderwechselgetriebe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (26) des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes (12) sowohl als Hohlwelle ausgebildet als auch an ihrem zur Hauptkupplung (28) entgegengesetzten Wellenende (29) mit der dem niedrigsten Vorwärtsgang (I. Gang) zugeordneten Zahnradstufe (15) verbunden ist, daß beide Zahnräder der dem niedrigsten Vorwärtsgang (I. Gang) zugeordneten Zahnradstufe (15) als Losräder (24-I,14 u. 24-I,26) ausgebildet sind, die durch je eine normale Zahnradkupplung (25-R/I u. 25-I) mit ihrer Welle (14 u. 26) verbunden sind, und daß das auf der von der koaxialen Zwischenwelle (27) des permanent angetriebenen Teilgetriebes (13) durchsetzten Zwischenwelle (26) des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes (12) sitzende Losrad (24-I,26) durch eine zusätzliche ein- und ausrückbare Zahnradkupplung (25-Z) mit der Zwischenwelle (27) des permanent angetriebenen Teilgetriebes (13) verbunden ist.
3. Zahnräderwechselgetriebe nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das permanent angetriebene Teilgetriebe (13) eine zusätzliche Zahnradstufe (23) aufweist, deren Übersetzung (i23) gleich der Übersetzung (i6) des höchsten Vorwärtsganges (VI. Gang) ist.
4. Verfahren zum Schalten eines den Gegenstand von Patentanspruch 2 bildenden Zahnräderwechselgetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Anfahrvorgang in einem
  • - ersten Verfahrensschritt die normalen Zahnradkupplungen (25-I u. 25-R/I) der Losräder (24-I,26 u. 24-I,14) der Zahnradstufe (15) des niedrigsten Vorwärtsganges (I. Gang) eingerückt werden, daß in einem sich anschließenden
  • - zweiten Verfahrensschritt die Hauptkupplung (28) in dem Maße eingerückt wird, daß die Drehzahlen des der Zwischenwelle (26) des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes (12) zugeordneten Losrades (24-I,26) der Zahnradstufe (15) des niedrigsten Vorwärtsganges (I. Gang) einerseits und der Zwischenwelle (27) des permanent angetriebenen Teilgetriebes (13) andererseits wenigstens annähernd gleich sind, daß in einem sich anschließenden
  • - dritten Verfahrensschritt die zusätzliche Zahnradkupplung (25-Z) des betreffenden Losrades (24-I,26) der Zahnradstufe (15) des niedrigsten Vorwärtsganges (I. Gang) eingerückt wird, und daß anschließend
  • - die Hauptkupplung (28) und die die Zwischenwelle (26) des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes (12) mit dem zugehörigen Losrad (24-I,26) der Zahnradstufe (15) des niedrigsten Vorwärtsganges (I. Gang) verbindende normale Zahnradkupplung (25-I) ausgerückt werden.
5. Verfahren insbesondere nach Patentanspruch 4 zum Schalten eines den Gegenstand eines der Patentansprüche 1 bis 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß in einer den Verfahrensschritten bei Schaltungen im Zugbetrieb zeitlich vorgeordneten Vorbereitungsphase die Hauptkupplung (28) ausgerückt und eine der beiden Zahnradkupplungen (Wechsel-Zahnradkupplung 25-VI/H) der Zahnradstufe (18) des höchsten Vorwärtsganges (VI. Gang) und der Hilfszahnradstufe (17) eingerückt sind oder werden.
6. Verfahren insbesondere nach Patentanspruch 5 zum Schalten eines den Gegenstand eines der Patentansprüche 1 bis 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Hochschaltung aus einem niedrigeren Quellgang (Q. Gang) in einen höheren Zielgang (Z. Gang) im Zugbetrieb, bei welcher der höchste Gang (VI. Gang) nicht beteiligt ist, in einem
  • - ersten Verfahrensschritt die Hauptkupplung (28) in dem Masse eingerückt wird, dass das Kupplungsmoment an der Zahnradkupplung der Zahnradstufe des Quellganges (Q. Gang) gegen Null geht, dass in einem sich anschliessenden
  • - zweiten Verfahrensschritt die Zahnradkupplung des Quellganges (Q. Gang) ausgerückt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - dritten Verfahrensschritt die Synchrondrehzahl des Losrades der Zahnradkupplung der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung (28) eingestellt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - vierten Verfahrensschritt die Zahnradkupplung der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe eingerückt wird, und dass abschliessend
  • - die Hauptkupplung (28) unter kontinuierlicher Reduzierung ihrer Übertragungsfähigkeit ausgerückt wird.
7. Verfahren insbesondere nach Patentanspruch 5 zum Schalten eines den Gegenstand eines der Patentansprüche 1 bis 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Rückschaltung aus einem höheren Quellgang (Q. Gang) in einen niedrigeren Zielgang (Z. Gang) im Zugbetrieb in einem
  • - ersten Verfahrensschritt die Hauptkupplung (28) in dem Masse eingerückt wird, dass das Moment an der Zahnradkupplung der dem Quellgang (Q. Gang) zugeordneten Zahnradstufe gegen Null geht, dass in einem sich anschliessenden
  • - zweiten Verfahrensschritt die Zahnradkupplung der dem Quellgang (Q. Gang) zugeordneten Zahnradstufe ausgerückt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - dritten Verfahrensschritt die Synchrondrehzahl des Losrades der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung (28) - insbesondere unter Regelung der Motordrehzahl eines Antriebsmotores - eingestellt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - vierten Verfahrensschritt die Zahnradkupplung der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe eingerückt wird, und dass
  • - abschliessend die Hauptkupplung (28) unter kontinuierlicher Reduzierung ihrer Übertragungsfähgkeit ausgerückt wird.
8. Verfahren insbesondere nach Patentanspruch 4 zum Schalten eines den Gegenstand eines der Patentansprüche 1 bis 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß in einer den Verfahrensschritten bei Schaltungen im Schubbetrieb zeitlich vorgeordneten Vorbereitungsphase die Hauptkupplung (28) und die zusätzliche Zahnradkupplung (25-Z) der dem niedrigsten Vorwärtsgang (I. Gang) zugeordneten Zahnradstufe (15) ausgerückt sind oder werden, und daß in dieser Vorbereitungsphase entweder die normalen Zahnradkupplungen (25-I u. 25-R/I) der dem niedrigsten Vorwärtsgang (I. Gang) zugeordneten Zahnradstufe (15) oder die Zahnradkupplung (25-VI/H) der Hilfszahnradstufe (17) eingerückt sind oder werden.
9. Verfahren insbesondere nach Patentanspruch 8 zum Schälten eines den Gegenstand eines der Patentansprüche 1 bis 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass bei Hochschaltungen aus einem niedrigeren Quellgang (Q. Gang) in einen höheren Zielgang (Z. Gang) im Schubbetrieb, bei denen der niedrigste Vorwärtsgang (I. Gang) nicht beteiligt ist, in einem
  • - ersten Verfahrensschritt die Hauptkupplung (28) in dem Masse eingerückt wird, dass das Moment an der Zahnradkupplung der dem Quellgang (Q. Gang) zugeordneten Zahnradstufe gegen Null geht, dass in einem sich anschliessenden
  • - zweiten Verfahrensschritt die Zahnradkupplung der dem Quellgang (Q. Gang) zugeordneten Zahnradstufe ausgerückt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - dritten Verfahrensschritt die Synchrondrehzahl des Losrades der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung (28) eingestellt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - vierten Verfahrensschritt die Zahnradkupplung der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe eingerückt wird, und dass
  • - abschliessend die Hauptkupplung (28) unter kontinuierlicher Reduzierung ihrer Übertragungsfähigkeit ausgerückt wird.
10. Verfahren insbesondere nach Patentanspruch 8 zum Schalten eines den Gegenstand eines der Patentansprüche 1 bis 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Hochschaltung aus dem niedrigsten Vorwärtsgang (I. Gang) in einen höheren Zielgang (Z. Gang) im Schubbetrieb in einem
  • - ersten Verfahrensschritt das der Zwischenwelle (26) des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes (12) zugeordnete Losrad (24-I,26) der Zahnradstufe (15) des niedrigsten Vorwärtsganges (I. Ganges) durch die zugehörige normale Zahnradkupplung (25-I) mit dieser Zwischenwelle (26) gekuppelt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - zweiten Verfahrensschritt die Hauptkupplung (28) in dem Masse eingerückt wird, dass das Moment an der zusätzlichen Zahnradkupplung (25-Z) des der Zwischenwelle (26) des intermittierend angetriebenen Teilgetriebes (12) zugeordneten Losrades (24-I,26) der Zahnradstufe (15) des niedrigsten Vorwärtsganges (I. Ganges) gegen Null geht, dass in einem sich anschliessenden
  • - dritten Verfahrensschritt die zusätzliche Zahnradkupplung (25-Z) ausgerückt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - vierten Verfahrensschritt die Synchrondrehzahl des Losrades der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung (28) eingestellt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - fünften Verfahrensschritt die Zahnradkupplung der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe eingerückt wird, und dass abschliessend
  • - die Hauptkupplung (28) unter kontinuierlicher Reduzierung ihrer Übertragungsfähigkeit ausgerückt wird.
11. Verfahren insbesondere nach Patentanspruch 8 zum Schalten eines den Gegenstand von Patentanspruch 1 oder 2 bildenden Zahnräderwechselgetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass bei Rückschaltungen aus einem höheren Quellgang (Q. Gang) in einen niedrigeren Zielgang (Z. Gang) im Schubbetrieb, bei denen der höchste Vorwärtsgang (VI. Gang) nicht beteiligt ist, in einem
  • - ersten Verfahrensschritt die Hauptkupplung (28) in dem Masse eingerückt wird, dass das Moment der Zahnradkupplung der dem Quellgang (Q. Gang) zugeordneten Zahnradstufe gegen Null geht, dass in einem sich anschliessenden
  • - zweiten Verfahrensschritt die Zahnradkupplung der dem Quellgang (Q. Gang) zugeordneten Zahnradstufe ausgerückt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - dritten Verfahrensschritt die Synchrondrehzahl des Losrades der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung (28)
  • - insbesondere unter Regelung der Drehzahl eines Antriebsmotores - eingestellt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - vierten Verfahrensschritt die Zahnradkupplung der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe eingerückt wird, und dass abschliessend
  • - die Hauptkupplung (28) unter kontinuierlicher Reduzierung ihrer Übertragungsfähigkeit ausgerückt wird.
12. Verfahren zum Schalten eines den Gegenstand von Patentanspruch 1 oder 2 bildenden Zahnräderwechselgetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Rückschaltung aus dem höchsten Vorwärtsgang (VI. Gang) in einen niedrigeren Zielgang (Z. Gang) im Schubbetrieb in einem
  • - ersten Verfahrensschritt die Hauptkupplung (28) und die Zahnradkupplung (25-VI/H) der dem höchsten Vorwärtsgang (VI. Gang) zugeordneten Zahnradstufe (18) ausgerückt werden, dass in einem sich anschliessenden
  • - zweiten Verfahrensschritt entweder die normalen Zahnradkupplungen (25-I u. 25-R/I) der dem niedrigsten Vorwärtsgang (I. Gang) zugeordneten Zahnradstufe (15) oder die Zahnradkupplung (25-VI/H) der Hilfszahnradstufe (17) eingerückt werden, dass in einem sich anschliessenden
  • - dritten Verfahrensschritt die Synchrondrehzahl des Losrades der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung (28)
  • - insbesondere unter Regelung der Drehzahl eines Antriebsmotores - eingestellt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - vierten Verfahrensschritt die Zahnradkupplung der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe eingerückt wird, und dass abschliessend
  • - die Hauptkupplung (28) unter kontinuierlicher Reduzierung ihrer Übertragungsfähigkeit ausgerückt wird.
13. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Verfahrensschritt zusätzlich ein Eingriff in ein Bremssystem des Fahrzeuges zur Kompensation der kurzzeitig fehlenden Bremskraft eines Antriebsmotores erfolgt.
14. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Verfahrensschritt zusätzlich ein Eingriff in ein ABS des Fahrzeuges zur Kompensation der kurzzeitig fehlenden Bremskraft eines Antriebsmotores erfolgt.
15. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Verfahrensschritt zusätzlich eine Getriebebremse zur Kompensation der kurzzeitig fehlenden Bremskraft eines Antriebsmotores in Betrieb setzbar ist.
16. Verfahren insbesondere nach Patentanspruch 8 zum Schalten eines den Gegenstand von Patentanspruch 3 bildenden Zahnräderwechselgetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Rückschaltung aus dem höchsten Vorwärtsgang (VI. Gang) in einen niedrigeren Zielgang (Z. Gang) im Schubbetrieb in einem
  • - ersten Verfahrensschritt die Hauptkupplung (28) in dem Masse eingerückt wird, dass die Hilfszahnradstufe (17) oder die Zahnradstufe (15) des niedrigsten Vorwärtsganges (I. Gang) das volle Moment überträgt, dass in einem sich anschliessenden
  • - zweiten Verfahrensschritt die momentenfrei gewordene Zahnradkupplung (25-VI/13) der dem permanent angetriebenen Teilgetriebe (13) angehörenden Zahnradstufe (23) des höchsten Vorwärtsganges (VI. Gang) ausgerückt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - dritten Verfahrensschritt die Synchrondrehzahl des Losrades der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe durch Beeinflussung der Übertragungsfähigkeit der Hauptkupplung (28)
  • - insbesondere unter Regelung der Drehzahl eines Antriebsmotores - eingestellt wird, dass in einem sich anschliessenden
  • - vierten Verfahrensschritt die Zahnradkupplung der dem Zielgang (Z. Gang) zugeordneten Zahnradstufe eingerückt wird, und dass abschliessend
  • - die Hauptkupplung (28) unter kontinuierlicher Reduzierung ihrer Übertragungsfähigkeit ausgerückt wird.
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