DE102004059733A1

DE102004059733A1 - Getriebebaueinheit

Info

Publication number: DE102004059733A1
Application number: DE200410059733
Authority: DE
Inventors: Werner Koch; Werner Prof. Klement; Martin Becke
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 2004-12-11
Filing date: 2004-12-11
Publication date: 2006-06-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebebaueinheit DOLLAR A - mit einem Getriebeeingang und mindestens einem Getriebeausgang DOLLAR A - mit einem Anfahrelement in Form eine hydrodynamischen Komponente, umfassend wenigstens ein Primärrad und ein Sekundärrad, die miteianander einen mit Betriebsmittel befüllbaren Arbeitsraum bilden; DOLLAR A - mit eine dem Anfahrelement zugeordneten Einrichtung zur Überbrückung des Anfahrelementes; DOLLAR A - mit einem Wechselgetriebe, umfassend mindestens einen Eingang und einen Ausgang, der mit dem Getriebeausgang der Getriebebaueinheit drehfest verbunden ist oder bildet, umfassend mindestens eine eine Gangstufe bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung; DOLLAR A - die Einrichtung zur Überbrückung umfasst eine Überbrückungsschaltung zur wahlweisen Leistungsübertragung über zwei Leistungszweige - einen ersten hydrodynamischen Leistungszweig und einen zweiten mechanischen Leistungszweig zwischen dem Getriebeeingang und dem Eingang des Wechselgetriebes; DOLLAR A - die Überbrückungsschaltung umfasst zwei Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen, wobei eine erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Verbindung zwischen dem Sekundärrad und dem Eingang des Wechselgetriebes unter Bildung des ersten Leistungszweigs dient und die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Verbindung zwischen einem Anschlusselement in Form des Primärrades oder einem drehfest mit diesem gekoppelten Element und dem Eingang des Wechselgetriebes unter Bildung eines zweiten ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebebaueinheit, im Einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Getriebebaueinheiten, insbesondere Automatgetriebe, sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl unterschiedlichster Ausführungen bekannt. Diese umfassen im einfachsten Fall ein Anfahrelement, eine diesem zugeordnete Überbrückungskupplung sowie eine dem Anfahrelement und der Überbrückungskupplung nachgeordnete Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinheit, die durch wenigstens eine Gangstufe charakterisiert ist. Diesbezüglich wird beispielsweise auf nachfolgende Druckschriften verwiesen.
FR 2 719 355
DE 949 990
DE 972 489
US 3,442,155
DE 960 520

Aus der Druckschrift DE 949 990 ist ein Getriebe für Kraftfahrzeuge mit einem Strömungsgetriebe vorbekannt, das mit einem mehrgängigen Stirnräderwechselgetriebe mit einem Hauptwellenzug und einem dazu parallelen Nebenwellenzug vereinigt ist, wobei das Primärrad des Strömungsgetriebes mit dem Antriebsritzel eines dem Wechselgetriebe vorgeschalteten Zahnrädervorgeleges und das Turbinenrad mit dem Antriebsritzel eines weiteren dem Wechselgetriebe vorgeschalteten Zahnrädervorgeleges verbunden ist, wobei die Übersetzung in dem durch das Pumpenrad antreibbaren Vorgelege von der Übersetzung in dem durch das Turbinenrad antreibbaren Vorgelege unterschiedlich ist. Das Turbinenrad ist dabei über einen Freilauf mit dem mit diesem gekoppelten Vorgelege verbunden. Die Leistungsübertragung von den einzelnen Vorgelegen erfolgt dann über ein weiteres Vorgelege auf den Getriebeausgang, welcher koaxial zur Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Der hydrodynamische Drehzahl-/Drehmomentwandler befindet sich dabei immer im Kraftfluss, was sich jedoch gerade im Hinblick auf den Hauptarbeitsbereich einer derartigen Getriebebaueinheit als negativ hinsichtlich des Wirkungsgrades auswirkt und ferner ist keine Schubmomentübertragungsmöglichkeit aufgrund des zwischengeschalteten Freilaufes zur Antriebsmaschine gegeben. Die Leistungsübertragung erfolgt über entsprechende Vorgelege, wobei je nach gewünschter Abstufung und gewünschter zu übertragender Leistung entsprechende Gangstufen vorzusehen sind. Ferner ist bei einem derartigen Getriebe die mögliche Gangzahl vorgegeben, so dass jegliche Erweitung zur Aufnahme zusätzlicher Gangstufen in das Wechselgetriebe führt. Dies hat dann zur Folge, dass die axiale Baulänge sich erheblich vergrößert. Andere Modifikationen, die eine Baugrößenveränderung in radialer Richtung zur Folge haben, wären ebenfalls denkbar, sind jedoch sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Getriebebaueinheit der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden. Dabei ist insbesondere auf eine Erhöhung der Spreizung der Gesamtgetriebebaueinheit möglichst unter Beibehaltung der axialen Baulänge abzustellen. Die erfindungsgemäße Lösung soll sich dabei durch einen vertretbaren konstruktiven Aufwand auszeichnen.

Die Getriebebaueinheit umfasst einen Getriebeeingang und mindestens einen Getriebeausgang. Zwischen dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang ist ein Anfahrelement in Form einer hydrodynamischen Komponente, insbesondere einer hydrodynamischen Kupplung oder eines hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandlers, umfassend wenigstens ein Primärrad und ein Sekundärrad, die miteinander einen mit Betriebsmittel befüllbaren Arbeitsraum bilden, vorgesehen. Der hydrodynamischen Komponente ist eine Einrichtung zur Überbrückung zugeordnet. Unter hydrodynamischer Kupplung wird ein Drehzahlwandler verstanden, während ein hydrodynamischer Drehzahl-/Drehmomentwandler sowohl die Drehzahl als auch das Moment wandelt. Ferner ist ein Getriebe, insbesondere ein Wechselgetriebe vorgesehen, welches mindestens einen Eingang und einen Ausgang umfasst, wobei der Ausgang mit dem Getriebeausgang drehfest verbunden ist oder diesen bildet. Das Wechselgetriebe umfasst mindestens eine eine Gangstufe bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung. Drehzahl-/Drehmomentwandler bedeutet, dass eine Änderung der Drehzahl oder des Drehmomentes eine Änderung des Drehmomentes oder der Drehzahl zur Folge hat. Das Wechselgetriebe ist dabei entweder über die Einrichtung zur Überbrückung mit dem Getriebeeingang verbunden oder aber mit dem Ausgang des Anfahrelementes, d. h. über das Anfahrelement mit dem Getriebeeingang. Erfindungsgemäß ist die Einrichtung zur Überbrückung Bestandteil einer Funktionsschaltung zur wahlweisen Leistungsübertragung über zwei Leistungszweige, einen ersten hydrodynamischen Leistungszweig und einen zweiten mechanischen Leistungszweig zwischen dem Getriebeeingang und dem Wechselgetriebe. Die Funktionsschaltung umfasst dazu zwei Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen – eine erste Drehmomentwandlungseinrichtung, die mit einem Anschlusselement in Form des Sekundärrades der hydrodynamischen Komponente, welches hydrodynamisch über das Primärrad mit dem Getriebeeingang verbunden ist, gekoppelt ist und eine zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung zur Verbindung zwischen dem mit dem Getriebeeingang gekoppelten Anschlusselement in Form des Primärrades oder der Verbindung von Primärrad und Getriebeeingang mit dem Wechselgetriebe. Diese möglichen Kopplungen bilden dabei quasi zwei Leistungszweige zwischen dem Getriebeeingang und dem Eingang des Wechselgetriebes, einen ersten hydrodynamischen Leistungszweig, welcher der Leistungsübertragung zwischen dem Getriebeeingang und dem Eingang des Wechselgetriebes über die hydrodynamische Komponente, insbesondere hydrodynamische Kupplung, dient und einen zweiten mechanischen Leistungszweig, welcher der direkten Durchkopplung zwischen dem Getriebeeingang und dem Eingang des Wechselgetriebes dient. Die beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen dienen damit quasi als Vorgelegeübersetzung für das Wechselgetriebe bzw. die im Wechselgetriebe angeordneten Gangstufen. Beiden Drehzahl- /Drehmomentwandlungseinrichtungen sind Mittel zur wahlweisen Gewährleistung oder Unterbrechung des Leistungsflusses über die erste und/oder zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Funktionsschaltung zugeordnet. Damit ist es möglich, dass je nach Ausgestaltung des Getriebes, insbesondere des Wechselgetriebes wenigstens ein Teil der Gangstufen des Wechselgetriebes zumindest entweder rein mechanisch, d. h. durch direkte Kopplung des Wechselgetriebes mit dem Getriebeeingang über die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Funktionsschaltung oder aber hydrodynamisch durch die Kopplung zwischen dem Wechselgetriebe und dem Getriebeeingang über das Anfahrelement und damit die Leistungsübertragung über die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Funktionsschaltung gefahren werden können. Dies bedeutet, dass ein Teil der Gangstufen zumindest zweimal durchlaufbar ist. Denkbar ist auch die gleichzeitige zeitweise Leistungsübertragung über beide Leistungszweige gemeinsam, z. B. beispielsweise bei Kopplung beider Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung mit dem gleichen Eingang des Getriebes oder zum Zwecke der Verbesserung der Schaltungen im Getriebe unter Last.

Um die Spreizung noch weiter zu erhöhen, werden erfindungsgemäß die Elemente und Übersetzungen der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung und/oder wenigstens eine, eine Gangstufe des Wechselgetriebes bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung und/oder einzelne Elemente der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen von mehreren verschiedenen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen genutzt. Diese werden für verschiedene Leistungsübertragungswege nutzbar gestaltet. Dazu sind grundsätzlich nachfolgend genannte Lösungsansätze denkbar, die auch hinsichtlich ihrer Funktion und Wirkungsweise miteinander kombiniert werden können. Die konkrete konstruktive Umsetzung erfolgt dann entsprechend des Einzelfalles.

1. Verwendung wenigstens einer der beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung, insbesondere der Übersetzung als Vorgelegeübersetzung für das Wechselgetriebe im jeweils anderen Leistungszweig.
2. Verwendung einer der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung als Gangstufenbildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung.
3. Verwendung einer eine Gangstufe beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung des Wechselgetriebes als Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Funktionsschaltung und damit als Vorgelegeübersetzung für das Wechselgetriebe.
4. Verwendung eines mit dem Getriebeausgang drehfest verbindbaren oder verbundenen Getriebeelementes, insbesondere Stirnrades als gemeinsam nutzbarer Ausgang von in einer Ebene angeordneten Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen, insbesondere für Leistungsübertragung in unterschiedlichen Leistungszweigen.

All die genannten Möglichkeiten unterscheiden sich hinsichtlich der Art der Anbindung der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen an den Getriebeeingang bzw. den Ein- und Ausgang des Wechselgetriebes.

Der erste Lösungsansatz ist dadurch charakterisiert, dass wenigstens eine der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung auch für den jeweils anderen Leistungszweig zusätzlich optional zum Einsatz gelangen kann. Dies bedeutet konkret, dass entweder die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung, welche primär der Kopplung zwischen dem Sekundärrad und dem Eingang des Wechselgetriebes dient, wahlweise zusätzlich mit dem mit dem Getriebeeingang gekoppeltem Anschlusselement des anderen zweiten Leistungszweiges, insbesondere dem Primärrad bzw. der Verbindung des Primärrades mit dem Getriebeeingang, verbindbar ist und dieses mit dem Wechselgetriebe koppelt. Dies ist in Analogie auch für die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung denkbar. Diese ist dann optional evtl. auch zusätzlich zur beschriebenen Möglichkeit mit dem mit dem Getriebeeingang gekoppelten Anschlusselement in Form des Sekundärrades der hydrodynamischen Komponente verbindbar. Dies bedeutet, dass insbesondere bei unterschiedlicher Übersetzung zwischen den beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung, welche vorzugsweise immer gewählt wird, um eine Überbrückung bei einem bestimmten vordefinierten Schlupf zu gewährleisten, die nachfolgenden einzelnen Gangstufen des Wechselgetriebes zum Teil zusätzlich mit einer weiteren Übersetzung in wenigstens einem der Leistungszweige gefahren werden können. Im erstgenannten Fall bedeutet das, dass die Gangstufen theoretisch einmal hydrodynamisch mit der Übersetzung der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung und die mit der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Überbrückungsschaltung koppelbaren, eine Gangstufe beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen theoretisch zweimal mechanisch, zum einen mit der Übersetzung der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung und zum anderen mit der Übersetzung der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung durchlaufen werden können. Im zweiten Fall bedeutet dies, dass alle mit der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Funktionsschaltung koppelbaren Gangstufen des Getriebes zweimal hydrodynamisch mit den unterschiedlichen Vorgelegeübersetzungen der ersten und zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung durchlaufen können und einmal mechanisch. Werden beide Möglichkeiten miteinander kombiniert, sind die mit der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung koppelbaren Gangstufen alle Gangstufen sowohl zweimal hydrodynamisch als auch zweimal mechanisch durchlaufbar. Dies gilt für die Anbindung bei Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen an die jeweils gleiche Vorgelegewelle.

Vorzugsweise sind die beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen in Vorgelegebauweise ausgeführt, d. h. im einfachsten Fall als Stirnradsätze. Das Wechselgetriebe und die Gangstufen realisierenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen können beliebig ausgestaltet sein, vorzugsweise sind diese jedoch ebenfalls in Vorgelegebauweise ausgeführt. Der Eingang des Wechselgetriebes wird dabei von mindestens einer parallel beziehungsweise exzentrisch zur Rotationsachse der hydrodynamischen Komponente angeordneten Vorgelegewelle gebildet, die mit den Ausgängen der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung verbindbar, vorzugsweise verbunden ist. Jede der beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen, insbesondere der beiden Vorgelege ist dabei primär einem Leistungszweig zugeordnet, die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung dem hydrodynamischen Leistungszweig, d. h. der Verbindung zwischen dem Sekundärrad der hydrodynamischen Komponente und dem Eingang des Wechselgetriebes, die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung mit dem Primärrad bzw. der Verbindung des Primärrades mit dem Getriebeeingang und dem Eingang des Wechselgetriebes. Beide Vorgelege sind hinsichtlich ihrer Übersetzung unterschiedlich ausgelegt. Die Auslegung erfolgt dabei zur Realisierung der Drehzahlgleichheit zwischen den mit der Vorgelegewelle gekoppelten Elementen der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen bei gewünschter Überbrückung durch Berücksichtigung des Schlupfes, d. h. insbesondere des Drehzahlverhältnisses zwischen Sekundärrad und Primärrad der hydrodynamischen Komponente für den Zustand, bei welchem eine Überbrückung gewünscht wird. Dazu wird ein bestimmter vordefinierter Schlupfwert an der hydrodynamischen Komponente zugrundegelegt, der frei gewählt sein kann oder aber durch die Leistungsmerkmale der hydrodynamischen Komponente im Zusammenwirken mit einer Antriebsmaschine charakterisiert ist und der ein bestimmtes vordefiniertes Drehzahlverhältnis zwischen Sekundärrad und Primärrad charakterisiert. Dieses Drehzahlverhältnis wird bei der Auslegung der beiden Vorgelege berücksichtigt, so dass diese an den Ausgängen, insbesondere den mit der parallel bzw. exzentrisch zur hydrodynamischen Komponente angeordneten Vorgelegewelle koppelbaren Stirnrädern berücksichtigt ist. Die Dimensionierung der einzelnen miteinander kämmenden Stirnräder hinsichtlich ihrer Abmessungen sowie Zähnezahl und/oder Zahnform und Auslegung ergibt sich dabei als Funktion des Drehzahlverhältnisses

zwischen Sekundärrad und Primärrad der hydrodynamischen Komponente, insbesondere der hydrodynamischen Kupplung. Dadurch ist es möglich, bei Leistungsübertragung über den ersten Leistungszweig, d. h. der hydrodynamischen Leistungsübertragung bei Einstellung des bestimmten Schlupfwertes an der hydrodynamischen Komponente, insbesondere der hydrodynamischen Kupplung, ohne zusätzliche Maßnahmen die Überbrückung bei Vorliegen dieses Drehzahlverhältnisses vorzunehmen, indem die schaltbare Kupplung in eine Schaltstellung verbracht wird, die nunmehr das zweite mit dem Primärrad gekoppelte Vorgelege mit der Vorgelegewelle verbindet und damit einen Durchtrieb zwischen dem Primärrad und dem Eingang des Wechselgetriebes ermöglicht. Die Dimensionierung, insbesondere Auslegung der einzelnen Stirnräder hinsichtlich Zähnezahl, Durchmesser und/oder den Eingriff bestimmenden Parametern ist als Funktion der Drehzahldifferenz, bei welche eine Überbrückung erfolgen soll, definiert. Bezüglich der konkreten Umsetzung und der Berücksichtigung des Schlupfes in den Übersetzungsverhältnissen sind unterschiedliche Möglichkeiten denkbar. Im einzelnen wird dabei die Drehzahl des mit dem Sekundärrad drehfest verbindbaren und über die schaltbare Kupplung mit der Vorgelegewelle bzw. dem Eingang des Wechselgetriebes zu verbindenden Element in Höhe des Drehzahlverhältnisses an die Drehzahl des Primärrades bzw. des mit diesem drehfest gekoppelten und über die schaltbare Kupplung mit dem Eingang des Wechselgetriebes verbindbaren Elementes der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung bei Vorliegen dieses Drehzahlverhältnisses angepasst. Die konkrete Wahl liegt dabei im Ermessen des zuständigen Fachmannes.

Die Ankopplung erfolgt in der Regel über Schaltelemente, wobei hier auch Schaltelemente, deren Betätigung eine Zwangskopplung erfordert, zu einer baulichen Einheit zusammengefasst werden können, so dass die Zwangskopplung hinsichtlich der Betätigung bereits durch die bauliche Ausführung gegeben wäre und damit der steuerungstechnische Aufwand verringert werden kann. Die Anordnung der Schaltelemente selbst kann dabei

a) koaxial zur Rotationsachse des Anfahrelementes oder
b) exzentrisch zur Rotationsachse des Anfahrelementes

erfolgen. Ferner kann die Anordnung der Schaltelemente koaxial zueinander oder exzentrisch erfolgen. Die Anordnungsmöglichkeiten für die einzelnen Schaltelemente sind auch kombinierbar. Die Anordnung ist ferner abhängig von der Ausführung des nachgeordneten Getriebes, insbesondere von dessen Eingängen. Im einfachsten Fall wird immer eine koaxiale Anordnung aller Schaltelemente gewählt. Dies bedeutet, dass im einfachsten Fall jeder der beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung für deren primären Anwendungsbereich in den einzelnen Leistungszweigen eine eigene schaltbare Kupplung zugeordnet ist, die den Eingang der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung jeweils mit dem Anschlusselement zum Getriebeeingang, für die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung am Sekundärrad und für die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung das Primärrad verbindet. Zusätzlich ist dann eine weitere Kupplungseinrichtung vorgesehen, die die jeweils ausgewählte Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung – die erste oder zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung – mit dem Anschlusselement zum Getriebeeingang des jeweils anderen Leistungszweiges verbindet. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird dabei jeweils das ohnehin verwendete Schaltelement für diesen Leistungszweig verwendet. Dies bedeutet beispielsweise, dass das der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung zur Verbindung mit dem Anschlusselement zum Getriebeeingang in Form des Primärrades zugeordnete Schaltelement gleichfalls zur Verbindung zwischen dem Primärrad und der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung genutzt wird. Dies gilt im Umkehrschluss auch für die der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung zugeordnete Schalteinrichtung, die primär der Verbindung zwischen dem Getriebeeingang über die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung zum Sekundärrad dient. Die Schaltelemente sind dabei im einfachsten Fall als Kupplungseinrichtungen ausgeführt. Diese können durch eine Kupplungsebene oder aber auch zwei Kupplungsebenen charakterisiert sein. Dies ist im Einzelnen abhängig von der konkreten Ausgestaltung des Anbindungsdurchmessers der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung. Die koaxiale Anordnung ist dabei durch eine kompakte Bauweise sowie das Entfallen der Notwendigkeit einer Zwangskopplung bei eventuell erfolgender Ausgestaltung in symmetrischer Bauweise charakterisiert, d. h. Ausgestaltung des Wechselgetriebes als Summiergetriebe mit zwei Eingängen, wobei die Eingänge parallel zur Rotationsachse angeordnet sind und sich durch einen gleichen Achsabstand auszeichnen.

Denkbar sind jedoch auch Ausführungen, bei denen die Mittel zur wahlweisen Gewährleistung oder Unterbrechung des Leistungsflusses über einen der Leistungszweige direkt der Verbindung zwischen den Ausgängen der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung und dem Eingang des Wechselgetriebes bzw. einem Element im Leistungsfluss zwischen der Kopplung mit dem Anschlusselement zum Getriebe und dem Eingang des Wechselgetriebes charakterisiert sind.

Gemäß einem zweiten Lösungsansatz wird die Übersetzung wenigstens einer der beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung zusätzlich als Gangstufenübersetzung für das Wechselgetriebe genutzt. Auch bei dieser Ausführung ist die Funktionsschaltung in Vorgelegebauweise ausgeführt, d. h. vorzugsweise als Stirnradstufen, welche mit dem wenigstens einen Eingang des Wechselgetriebes verbindbar sind. Bezüglich des Leistungsflusses ergeben sich zumindest die für die primäre Zuordnung der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung zu den einzelnen Leistungszweigen für den ersten Lösungsansatz beschriebenen Möglichkeiten, d. h., in Abhängigkeit des Aufbaus des Wechselgetriebes das Durchlaufen der Gangstufen des Wechselgetriebes sowohl hydrodynamisch als auch mechanisch über die einzelnen Drehzahl-Drehmomentwandlungseinrichtungen – erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung oder zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung – der Funktionsschaltung bei Kopplung beider Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung mit dem gleichen Eingang oder Eingängen. Ist das Getriebe mit mindestens zwei Eingängen ausgeführt, wobei diese exzentrisch zur Rotationsachse des Anfahrelementes angeordnet sind und jeder der Eingänge nur mit einer der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung koppelbar, bedeutet dies, dass jeweils die mit der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung koppelbaren Gangstufen hydrodynamisch und die mit der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung koppelbaren Gangstufen mechanisch durchlaufbar sind. Um nunmehr eine der beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung als zusätzliche Gangstufe für das Wechselgetriebe zu nutzen, ist der Eingang der jeweiligen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Funktionsschaltung mit dem Ausgang des Wechselgetriebes, insbesondere dem Getriebeausgang, verbindbar. Da die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung auch hier vorzugsweise in Vorgelegebauweise ausgeführt sind und diese in axialer Richtung vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang räumlich betrachtet parallel zueinander angeordnet sind, wird vorzugsweise die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Funktionsschaltung mit dem Ausgang des Wechselgetriebes verbindbar ausgestaltet, welche in axialer Richtung näher zum Getriebeausgang A angeordnet ist. Da in der Regel in axialer Richtung betrachtet die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung zwischen der hydrodynamischen Komponente und der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung angeordnet ist, wird die Übersetzung der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung als Gangstufenübersetzung genutzt, wobei diese dann lediglich beim hydrodynamischen Durchlaufen der einzelnen Gangstufen als zusätzliche Gangstufe zum Tragen kommt. Diese Lösung ist besonders für Ausführungen als Wechselgetriebe in Vorgelegebauweise geeignet. In diesem Fall ist der Ausgang des Wechselgetriebes vorzugsweise koaxial zur Rotationsachse des Anfahrelementes oder mit geringfügigem Versatz parallel dazu ausgeführt. Der Ausgang wird dabei von einer Ausgangswelle gebildet, welche, wie bereits ausgeführt, dann vorzugsweise koaxial zum Anschlusselement des jeweiligen Anschlusselementes an den Getriebeeingang der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung, insbesondere der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung, oder geringfügig versetzt ausgeführt ist. Vorzugsweise, d. h. im einfachsten Fall, wird jedoch immer eine koaxiale Anordnung gewählt. Auch hier werden vorzugsweise die einzelnen Schalteinrichtungen koaxial zum Getriebeeingang bzw. zum Getriebeausgang angeordnet. Diese ermöglicht es zum einen Schalteinrichtungen auszugestalten, die in Form von Kupplungseinrichtungen durch mehrere Kupplungsebenen charakterisiert sind und allein durch ihre bauliche Ausgestaltung eine Zwangsbetätigung ergeben, insbesondere wenn jeweils nur eine der beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung mit dem Anschlusselement gekoppelt werden soll. Ferner können aufwendige Mehrfachbetätigungen einer Vielzahl von Schaltelementen vermieden werden, da durch diese Anordnung die Anzahl von Schalteinrichtungen auf ein Minimum reduziert wird. Werden Ausführungen mit Anordnung der Schalteinrichtungen auf der Vorgelegewelle, insbesondere zwischen den Ausgängen der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung und dem Eingang des Wechselgetriebes gewählt, ist es dazu bei Ausführungen als eineiiger Zwilling, das heißt in symmetrischer Bauweise bezüglich der Rotationsachse immer erforderlich, um die volle Funktion der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung zu gewährleisten, mehrere Schalteinrichtungen gleichzeitig betätigen zu müssen. Um dies zu vermeiden, wird, wie bereits ausgeführt, auf die koaxiale Anordnung zurückgegriffen, so dass mit den Eingängen des Wechselgetriebes immer eine drehfeste Verbindung zwischen diesem und den Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung gewährleistet ist. Dies gilt in Analogie auch für die einzelnen, die Gangstufen beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen des Wechselgetriebes. Auch hier werden die Schalteinrichtungen vorzugsweise nicht der Kopplung dieser mit der den Eingang bildenden Vorgelegewelle angeordnet, sondern dem Ausgang, insbesondere der auch den Getriebeausgang bildenden Welle zugeordnet.

Die Lösung gemäß dem zweiten Lösungsansatz kann auch mit der Möglichkeit gemäß dem ersten Lösungsansatz kombiniert werden, wobei wenigstens eine der beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen zusätzlich auch noch als Vorgelegeübersetzung, d. h. Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung für den jeweils anderen Leistungszweig verwendbar ist.

Gemäß einem dritten Lösungsansatz ist es vorgesehen, die Anzahl der möglichen Vorgelegeübersetzungen zu erhöhen, indem wenigstens eine eine Gangstufe charakterisierende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung als zusätzlich mögliche Übersetzung einer der beiden Leistungszweige genutzt wird. Dazu wird die die entsprechende Gangstufe bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung in einem der beiden Leistungszweige integrierbar gestaltet, wobei dies bei Ausführungen der Funktionsschaltung und des Wechselgetriebes in Vorgelegebauweise dadurch erfolgt, dass der Ausgang der die jeweilige Gangstufe bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung vom Getriebeausgang entkoppelbar gestaltet ist und in diesem Funktionszustand entkoppelt wird und mit dem Anschlusselement zum Getriebeeingang verbindbar gestaltet wird. Dies erfolgt in der Regel durch Schalteinrichtungen, welche vorzugsweise in Form von Kupplungseinrichtungen ausgeführt sind.

Gemäß einem vierten Lösungsansatz ist vorgesehen, eine Mehrzahl einzelner Gangstufen bildender Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen in einer axialen Ebene anzuordnen, in der Regel vorzugsweise jeweils zwei, wobei die einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen jeweils den gleichen Ausgang aufweisen, welcher mit dem Getriebeausgang gekoppelt ist, welcher in der Regel von einem mehrfach nutzbaren Stirnrad gebildet wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch realisiert, dass zum einen die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung jeweils mit einem Eingang des Wechselgetriebes verbindbar sind, wobei in der Regel als Vorgelegeübersetzung für die Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen jeweils immer nur eine der beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung genutzt wird. Dies bedeutet, dass beispielsweise die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung im hydrodynamischen Leistungszweig zur Verbindung mit dem Eingang des Wechselgetriebes mit einem ersten Eingang drehfest verbindbar ist, während die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung mit einem zweiten Eingang des Wechselgetriebes gekoppelt ist. Beide Eingänge sind dabei exzentrisch zur Rotationsachse der hydrodynamischen Komponente angeordnet. Vorzugsweise sind auch hier die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen sowohl der Überbrückungsschaltung als auch des Wechselgetriebes in Vorgelegebauweise ausgeführt. Die einzelnen Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen sind dabei jeweils der Verbindung eines der Eingänge mit dem Getriebeausgang zugeordnet, so dass ein Teil der Gangstufen hydrodynamisch und ein weiterer zweiter Teil mechanisch gefahren werden kann. Die Eingänge des Wechselgetriebes sind dabei als Vorgelegewellen ausgeführt. Diese sind jeweils über die einzelnen Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen mit dem Getriebeausgang verbindbar, wobei immer zwei in einer axialen Ebene angeordneten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen vorzugsweise ein gemeinsames Ausgangsstirnrad, welches den Ausgang dieser Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung bildet, zugeordnet ist und das drehfest mit dem Getriebeausgang gekoppelt ist.

Bei allen Lösungsansätzen wird vorzugsweise immer eine Ausführung der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen in Vorgelegebauweise gewählt, wobei alle Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung und der Gangstufen im wesentlichen parallel in axialer Richtung betrachtet zueinander angeordnet sind.

Beide Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen sind bei Ausführung zur Koppelung mit einem Wechselgetriebe mit nur einem Eingang koaxial angeordnet, d. h. die Ausgänge beider sind drehfest mit dem gleichen Eingang des Wechselgetriebes koppelbar. Bei Ausführung des Wechselgetriebes in symmetrischer Bauweise weisen die einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Funktionsschaltung zwei Ausgänge auf, die mit den Eingängen des Wechselgetriebes verbunden sind. Bei Ausgestaltung des Wechselgetriebes mit zwei exzentrisch zur Rotationsachse der hydrodynamischen Komponente angeordneten Eingängen, wobei zumindest ein Eingang nur mit einer Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Funktions- bzw. Überbrückungsschaltung koppelbar ist, ist dann zur Realisierung der beschriebenen Lösungsansätze die jeweils andere Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung mit beiden Eingängen koppelbar.

Vorzugsweise sind der Getriebeeingang und der Getriebeausgang koaxial angeordnet. Denkbar sind Ausführungen mit exzentrischen Anordnungen von Getriebeeingang zum Getriebeausgang. Die einzelnen Schaltelemente werden dabei vorzugsweise immer koaxial zum Getriebeeingang und für das Wechselgetriebe koaxial zum Getriebeausgang angeordnet. Anordnungen bzw. Zuordnungen zur Vorgelegewelle sind ebenfalls denkbar, jedoch in der Regel für die einzelnen Lösungsansätze unter Umständen mit einer erhöhten Abstimmung hinsichtlich der Betätigung der einzelnen Schalteinrichtungen zur Gewährleistung der erforderlichen Leistungsübertragung gekennzeichnet. Die einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen sind dabei vorzugsweise als Stirnradstufen ausgeführt, wobei diese vorzugsweise mit Schrägverzahnung ausgestaltet sind. Die Schalteinrichtungen können beliebig ausgestaltet sein. Vorzugsweise werden zur Verschleißreduzierung alle schaltbaren Kupplungen als synchron schaltbare formschlüssigen Kupplungen ausgebildet.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Wechselgetriebe als Summiergetriebe ausgeführt, umfassend zwei Eingänge, einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang, wobei der erste Eingang von einer ersten Vorgelegewelle gebildet wird und der zweite Eingang von einer zweiten Vorgelegewelle. Der erste und der zweite Eingang sind unter Bildung eines ersten Leistungszweiges über die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung mit dem Sekundärrad und unter Bildung eines zweiten Leistungszweiges über die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung mit dem in Form des Primärrades vorliegenden Anschlusselementes zum Getriebeeingang verbindbar. Jeder Eingang des Wechselgetriebes wird vorzugsweise von einer Vorgelegewelle gebildet. Diese ist ferner über wenigstens eine eine Gangstufe charakterisierende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung des Wechselgetriebes mit dem Getriebeausgang verbindbar. Beide Vorgelegewellen sind parallel und mit gleichem Achsabstand zur Verlängerung der theoretischen Rotationsachse des Anfahrelementes angeordnet. Die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung und die wenigstens eine Gangstufe charakterisierenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen sind bezüglich einer Achse, die durch die Verlängerung der theoretischen Rotationsachse des Anfahrelementes beschreibbar ist, symmetrisch aufgebaut bzw. angeordnet und somit quasi als Doppelvorgelege ausgeführt. Der ersten und der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung sind Mittel zur wahlweisen Gewährleistung oder Unterbrechung der Leistungsübertragung über die erste und zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung zum Wechselgetriebe zugeordnet. Die erfindungsgemäße Lösung ist dabei dadurch charakterisiert, dass die Funktion der Überbrückungskupplung nunmehr durch eine Überbrückungsschaltung übernommen wird, wobei diese hinsichtlich der Positionierung im Getriebe frei anordenbar ist. Insbesondere kann die Überbrückungsfunktion auch in das Getriebe selbst verlagert werden, wenn beispielsweise die hydrodynamische Komponente als separate Baueinheit ausgeführt ist. Ferner ist bei gewünschter rein mechanischer Leistungsübertragung eine Umgehung der hydrodynamischen Komponente möglich, die frei von einer drehfesten Kopplung zwischen dem Primärrad und dem Sekundärrad ist. Das Sekundärrad kann in diesem Fall frei mitlaufen und ist frei von einer Abstützung gegenüber einem rotierenden oder ortsfesten Element. Die Befüllung der hydrodynamischen Komponente kann dann ohne wesentliche Nachteile beibehalten werden. Die Überbrückung, d. h. die Umgehung des hydrodynamischen Leistungszweiges, erfolgt dabei durch Änderung bzw. Wechsel des Leistungsflusses bzw. Wechsel zwischen den beiden Leistungswegen über die erste oder zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Überbrückungsschaltung. Ferner werden durch den bezüglich der theoretischen Rotationsachse symmetrischen Aufbau die Radialkräfte auf die Abtriebswelle, d. h. den Getriebeausgang, aufgehoben. Der entscheidende Vorteil liegt jedoch in der Aufteilung der Momente auf die beiden Vorgelegewellen, so dass die einzelnen leistungsübertragenden Elemente der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung und des Wechselgetriebes hinsichtlich der zu übertragenden Leistung nur über die die einzelnen Vorgelegewellen tatsächlich zu übertragenden Momente ausgelegt werden müssen, was sich in einer erheblichen Verringerung der Baugröße niederschlägt. Da insbesondere die maximale Kraft auf jedes Abtriebswellenzahnrad nur halb so groß ist, kann hier ein erheblicher Baulängenvorteil erzielt werden. Zwar sind mehrere Bauteile aufgrund der zusätzlichen symmetrischen Ausführung erforderlich, jedoch ermöglicht diese Bauform neben dem baulichen Vorteil in axialer Richtung auch eine mittigere Schwerpunktslage, welche zu einer gleichmäßigeren Belastung des linken und rechten Lagers der Antriebsmaschine, die mit der Getriebebaueinheit gekoppelt ist, führt. Vorzugsweise sind die beiden Vorgelegewellen, die Überbrückungsschaltung und das Wechselgetriebe symmetrisch zur Verlängerung der symmetrischen Rotationsachse des Anfahrelementes angeordnet. Der Getriebeeingang ist koaxial zum Getriebeausgang ausgeführt.

Bezüglich der Ausgestaltung der Mittel zur wahlweisen Gewährleistung oder Unterbrechung der Leistungsübertragung für die erste oder zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung zum Wechselgetriebe bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Da jede Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Überbrückungsschaltung einen Eingang und zwei Ausgänge umfasst, die mit den Eingängen des Wechselgetriebes verbindbar sind, bestehen bezüglich der Anordnung der Mittel ebenfalls eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Die Mittel zur Gewährleistung oder Unterbrechung der Leistungsübertragung über die erste oder zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung umfassen mindestens ein Schaltelement, in der Regel in Form einer Kupplungseinrichtung. Dabei können Ausführungen mit nur einer einzigen Kupplungseinrichtung sowie eine Mehrzahl von Kupplungseinrichtungen unterschieden werden. Ferner kann mit Zuordnung der einzelnen Kupplungseinrichtung zu nur einem der Leistungszweige, d. h. einer der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen oder aber beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung unterschieden werden. Dabei werden die den einzelnen Leistungszweigen, insbesondere Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung zugeordneten Kupplungseinrichtungen vorzugsweise jeweils koaxial zueinander angeordnet. Gemäß einer besonders kompakten Ausführungsform, die durch einen geringen steuerungstechnischen Aufwand charakterisiert ist, ist lediglich eine einzige Kupplungseinrichtung vorgesehen, die koaxial zur Rotationsachse des Anfahrelementes angeordnet ist und wahlweise entweder die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung, insbesondere deren Eingang mit dem Sekundärrad oder aber die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung, insbesondere deren Eingang mit dem Primärrad bzw. der Verbindung zwischen Primärrad und Getriebeeingang verbindet. Dies setzt jedoch voraus, dass eine entsprechende Ausgestaltung der Eingänge der Überbrückungsschaltung, insbesondere der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen, gewählt wird. Im einfachsten Fall wird dabei eine Kupplungseinrichtung mit zwei Kupplungsebenen verwendet, wobei jede der einzelnen Kupplungsebenen einer der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung zugeordnet ist. Die Betätigung der Kupplungseinrichtung führt dabei immer zu einer zwangsgeführten Bewegung der einzelnen Kupplungsebenen, so dass hier der Steuerungsaufwand hinsichtlich der Abstimmung bei der Betätigung, insbesondere dem Wechsel zwischen der einzelnen hydrodynamischen und der mechanischen Fahrstufe, nicht erfolgen muss. Ferner sind auch Ausführungen mit zwei koaxial zur Rotationsachse des Anfahrelementes angeordneten Kupplungseinrichtungen denkbar, wobei jede der Kupplungseinrichtungen einer der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen zugeordnet ist. Dies entspricht im Prinzip einer Aufsplittung der Kupplungsebenen bei Ausführung mit lediglich einer Kupplungseinrichtung in zwei getrennte separate Bauteile. Eine weitere Ausführung besteht darin, in der Verbindung zwischen dem Sekundärrad und den Eingängen des Wechselgetriebes bzw. dem Primärrad mit den Eingängen des Wechselgetriebes entsprechende Kupplungseinrichtungen vorzusehen. Vorzugsweise erfolgt dabei eine Anordnung der Kupplungseinrichtungen zwischen den einzelnen Vorgelegen und den Ausgängen der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen, wobei auch hier Zwischenausführungen mit den einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung zugeordneten separaten Kupplungseinrichtungen oder aber von beiden gemeinsam genutzten Kupplungseinrichtungen unterschieden wird. Dabei ist jedoch vorzugsweise darauf zu achten, dass die einzelnen, den einzelnen Vorgelegen zugeordneten Kupplungseinrichtungen jeweils synchron betätigt werden, um unnötige Verspannungen im Gesamtsystem zu vermeiden. Dies kann durch eine konstruktive Zwangskopplung oder aber steuerungstechnisch, d. h. funktionale Zwangskopplung der Bewegung der beiden Kupplungseinrichtungen realisiert werden. Dies gilt insbesondere beim Wechsel zwischen zwei mechanischen Zweigen.

Ferner wird gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung der Wechsel zwischen der hydrodynamischen und mechanischen Leistungsübertragung verbessert bzw. automatisiert, indem anstelle des Schaltelementes im hydrodynamischen Leistungszweig, d. h. der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung zugeordneten Kupplungseinrichtung ein Freilauf verwendet wird. Dieser fungiert als drehrichtungsgeschaltete Kupplung und wirkt in Abhängigkeit der Drehzahl der mit diesen gekoppelten Elementen entweder eine Leistungsübertragung oder einer Funktion als Überholkupplung, indem keine Leistung übertragen wird und die Anschlusselemente quasi frei laufen können. Dadurch kann auf eine aufwendige Ansteuerung der Kupplungseinrichtung der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Überbrückungsschaltung verzichtet werden. Zusätzlich kann mit dieser Funktion in Verbindung mit der hydrodynamischen Kupplung auch die Haltefunktion am Berg realisiert werden. Ferner kann im Falle des hydrodynamischen Betreibens aller Gangstufen durch Leistungsübertragung über den hydrodynamischen Getriebezweig zum Wechselgetriebe die Schaltvorgänge beim Gangwechsel verbessert werden. Zusätzlich ist es möglich, bei befüllter hydrodynamischer Kupplung auch mit Leistungsverzweigung, d. h. Aufteilung in einen hydrodynamischen Teil und einen mechanisch übertragbaren Teil zu arbeiten.

Als Schaltelemente für die Überbrückungsschaltung und/oder die die Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen sind ferner Wellenschalter denkbar.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung enthält die Getriebebaueinheit auch eine Rückwärtsfahrstufe. Diese kann dabei Bestandteil des Wechselgetriebes sein oder aber auch der Überbrückungsschaltung zugeordnet werden. Im erstgenannten Fall ist diese im Wechselgetriebe integriert und damit an beliebiger Stelle in axialer Richtung im Getriebe betrachtet mit den Eingängen des Wechselgetriebes in Form der Vorgelegewelle gekoppelt, wobei der Ausgang der Rückwärtsfahrstufe mit dem Getriebeausgang drehfest verbunden ist. Auch hier sind die Eingänge symmetrisch angeordnet, so dass die Vorteile bezüglich der Auslegung auch für die Rückwärtsfahrstufe gelten. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann die Rückwärtsfahrstufe auch vom Wechselgetriebe, d. h. ihrer Zuordnung in axialer Richtung zu den Gangstufen der Wechselgetriebe auch in die Überbrückungsschaltung verlegt werden. In diesem Fall ist es theoretisch möglich, diese entweder der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung und damit dem mechanischen Zweig zuzuordnen oder aber der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung und damit dem hydrodynamischen Getriebezweig. Dies bedeutet, dass ein Fahren im Rückwärtsgang unter Ausnutzung der hydrodynamischen Leistungsübertragung erfolgen kann. Vorzugsweise wird die Rückwärtsfahrstufe dem hydrodynamischen Zweig zugeordnet. Die hydrodynamische Rückwärtsfahrstufe kann dabei in den hydrodynamischen Zweig integriert werden, d. h. die Rückwärtsfahrstufe ist entweder koaxial und parallel zu der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Überbrückungsschaltung angeordnet, wobei diese drehfest mit dem Sekundärrad und dem Eingang des Getriebes verbindbar ist. Diese Anordnungsmöglichkeit ist für Ausführungen mit einem Wechselgetriebe mit lediglich einem Eingang sinnvoll und ferner mit zwei Eingängen, wobei in diesem Fall das Wechselgetriebe als Summiergetriebe fungiert. Die zweite Möglichkeit besteht darin, die Rückwärtsfahrstufe in einer Ebene mit der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung anzuordnen. Diese Ausführung wird vor allem für Wechselgetriebe mit zwei Eingängen eingesetzt, wobei in diesem Fall die Rückwärtsfahrstufe mit dem Eingang des Wechselgetriebes koppelbar ist, welcher ansonsten mit der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Überbrückungsschaltung koppelbar ist.

Zur Realisierung der Drehzahlgleichheit bei gewünschter Überbrückung zwischen den Ausgängen der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung erfolgt die Berücksichtigung des Schlupfes, d. h. des Drehzahlverhältnisses zwischen Sekundärrad und Primärrad der hydrodynamischen Komponente für den Zustand, bei welchem eine Überbrückung gewünscht wird, wird die Dimensionierung der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen darauf abgestimmt. Dazu wird ein bestimmter vordefinierter Schlupfwert an der hydrodynamischen Komponente zugrundegelegt, der frei gewählt sein kann oder aber durch die Leistungsmerkmale der hydrodynamischen Komponente im Hinblick auf die Zusammenarbeit mit einer Antriebsmaschine charakterisiert ist und der durch ein bestimmtes vordefiniertes Drehzahlverhältnis zwischen Sekundärrad und Primärrad charakterisiert ist. Dieses Drehzahlverhältnis wird bei der Auslegung der beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen berücksichtigt, so dass diese an den Ausgängen, insbesondere den mit den parallel bzw. exzentrisch zur hydrodynamischen Komponente angeordneten Vorgelegewelle koppelbaren Zahnrädern berücksichtigt sind. Die Dimensionierung der einzelnen miteinander kämmenden Stirnräder hinsichtlich ihrer Abmessungen sowie Zähnezahl und/oder Zahnform und Auslegung ergibt sich dabei als Funktion des Drehzahlverhältnisses

zwischen Sekundärrad und Primärrad. Dadurch ist es möglich bei Leistungsübertragung über den ersten Leistungszweig, d. h. ein hydrodynamischer Leistungsübertragung zwischen Getriebeeingang und Eingang des Wechselgetriebes bei Einstellung des bestimmten Schlupfwertes an der hydrodynamischen Komponente, insbesondere der hydrodynamischen Kupplung, ohne zusätzliche Maßnahmen die Überbrückung bei Vorliegen dieses Drehzahlverhältnisses am Anfahrelement vorzunehmen, indem die schaltbare Kupplung in eine Schaltstellung verbracht wird, die nunmehr die zweite mit dem Primärrad gekoppelte Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung mit der Vorgelegewelle verbindet und damit einen Durchtrieb zwischen dem mit dem Primärrad gekoppelten Eingang der Überbrückungsschaltung bzw. dem Primärrad und damit der mit dieser gekoppelten Antriebsmaschine und dem Ausgang der Überbrückungsschaltung über die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung zumindest teilweise parallel zur Rotationsachse der hydrodynamischen Komponente ermöglicht. Die Dimensionierung, insbesondere Auslegung der einzelnen Stirnräder hinsichtlich Zähnezahl, Durchmesser und/oder den den Eingriff bestimmenden Parametern ist als Funktion des Drehzahlverhältnisses, bei welcher eine Überbrückung erfolgen soll, definiert.

Die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung und die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung sind vorzugsweise koaxial und parallel zueinander angeordnet. In Abhängigkeit der Anordnung von Primärrad und Sekundärrad zwischen dem mit dem Eingang der Überbrückungsschaltung und der hydrodynamischen Komponente bestehenden Baugruppe und dem Ausgang dieser in axialer Richtung betrachtet, erfolgt dabei die Anordnung der ersten und der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung in axialer Richtung nebeneinander. Wie bereits ausgeführt, wird durch die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung zusätzlich eine Übersetzung nachfolgender Kopplung mit Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen und damit der einzelnen Gangstufenübersetzung im Wechselgetriebe realisiert. Dies ist abhängig von der Größe der Übersetzung. Um jedoch auch eine direkte starre Kopplung zwischen dem Eingang, insbesondere dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang zu schaffen, ist gemäß einer Weiterentwicklung eine weitere schaltbare Kupplung vorgesehen, die die Getriebeeingangswelle, insbesondere deren Verlängerung, mit der Getriebeausgangswelle drehfest verbindet. Die Anordnung dieser Kupplungseinrichtung erfolgt koaxial zum Getriebeeingang und -ausgang. Damit kann ein Durchtrieb zwischen Getriebeeingang und -ausgang realisiert werden, wobei man bei Kopplung mit nachfolgenden Getriebestufen von einem direkten Gang mit Übersetzung 1:1 spricht. In dieser Funktionsstellung sind die den beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung zugeordneten Schaltelemente, insbesondere Kupplungseinrichtungen oder die Kupplungseinrichtungen im Wechselgetriebe, geöffnet.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist ferner dem Sekundärrad eine Bremseinrichtung zugeordnet. Diese kann vielgestaltig ausgeführt sein. Sie dient der Abbremsung und/oder Festsetzung des Sekundärrades, wobei bei mechanischer Leistungsübertragung die hydrodynamische Kupplung bei Befüllung als hydrodynamischer Retarder fungiert, indem sich der Getriebeausgang über die mechanische Übersetzung, insbesondere die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Überbrückungsschaltung am als Stator fungierenden Sekundärrad abstützt. Die Anbindung der Bremseinrichtung kann dabei an beliebiger Stelle zwischen der Kopplung des Sekundärrades mit dem Eingang des Wechselgetriebes erfolgen. Dies bedeutet, dass die Anbindung theoretisch auch an der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung, insbesondere einem Element der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Überbrückungsschaltung erfolgen könnte. Die Bremseinrichtung selbst kann unterschiedlich ausgeführt sein. Denkbar sind mechanische Bremseinrichtungen, hydraulische sowie elektrische Lösungen.

Zur Verschleißreduzierung werden als schaltbare Kupplungen vorzugsweise synchron schaltbare formschlüssige Kupplungen eingesetzt, wobei diese wiederum vorzugsweise als Klauenkupplung ausgebildet sind. Ausführungen mit kraftschlüssigen Kupplungen sind ebenfalls denkbar. Dies gilt sowohl für die Kupplungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung als auch des Wechselgetriebes.

Vorzugsweise ist das Anfahrelement als hydrodynamische Kupplung ausgeführt. Diese ist vorzugsweise steuer- und/oder regelbar. Die hydrodynamische Kupplung kann dabei leer sein oder aber mit Teil- oder Vollfüllung betrieben werden. Durch diese Möglichkeit ergeben sich zusätzliche Vorteile im Hinblick auf die mögliche erforderliche Synchronisation beim Gangstufenwechsel sowie in der Funktion als hydrodynamischer Retarder.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung umfasst die Getriebebaueinheit auch eine Lastschaltvorrichtung. Diese ist dem hydrodynamischen Leistungszweig zugeordnet und umfasst im einfachsten Fall eine parallel zur Rotationsachse des Anfahrelementes angeordnete Lastschaltwelle. Diese ist über entsprechende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen mit der Überbrückungsschaltung und dem Getriebeausgang der Getriebebaueinheit verbindbar. Die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen sind dabei im einfachsten Fall als Stirnradsätze ausgeführt, wobei ein erster mit der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Überbrückungsschaltung koppelbar ist. Vorzugsweise wird der Ausgang der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung vom Eingangsstirnrad der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Überbrückungsschaltung gebildet. In Analogie gilt dies auch für die Kopplung der Lastschaltwelle mit dem Getriebeausgang. Auch hier kann die Kopplung über einen entweder nur der Lastschaltvorrichtung zugeordneten Stirnradsatz realisiert werden oder aber beispielsweise unter Ausnutzung eines Gangstufenausgangsrades einer gangstufebildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung. In diesem Fall ist lediglich noch ein drehfest mit der Lastschaltwelle verbindbares Stirnrad vorzusehen, welches mit dem mit dem Getriebeausgang ohnehin drehfest koppelbaren Stirnrad einer eine Gangstufe bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung kämmen kann.

Die Funktion der Lastschaltvorrichtung besteht im wesentlichen darin, dass während des Gangstufenwechsels zumindest ein Teil der Leistung hydrodynamisch übertragen wird. Im einzelnen erfolgt dabei bei gewünschtem Gangstufenwechsel eine Zuschaltung der Lastschalteinrichtung in Leistungsverzweigung zum momentan noch aktivierten mechanischen Getriebezweig. Ein Teil der Leistung wird hydrodynamisch und ein Teil mechanisch übertragen, wobei die Leistung dann vollständig hydrodynamisch übertragen wird und die gehende Gangstufe, insbesondere das Schaltelement der gehenden Gangstufe gelöst wird. Die kommende Gangstufe wird zugeschaltet und der mechanisch übertragbare Leistungsanteil wird erhöht, während die Lastschaltvorrichtung außer Betrieb genommen wird.

Die erfindungsgemäße Lösung ist für Wechselgetriebe unterschiedlichster Art einsetzbar, diese können wie bereits ausgeführt sowohl in Vorgelege- als auch Planetenradbauweise ausgeführt sein. Andere Ausführungen sind ebenfalls denkbar. Vorzugsweise wird bei den einzelnen Gangstufen entweder eine geometrische oder eine progressive Stufung gewählt.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
1a und 1b verdeutlichen in schematisch vereinfachter Darstellung eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Getriebebaueinheit gemäß einem ersten Lösungsansatz;
2 verdeutlicht eine Ausführung gemäß 1a mit zusätzlicher Nachschaltstufe;
3a und 3b verdeutlichen beispielhaft eine Ausführung einer Getriebebaueinheit gemäß dem zweiten und dritten Lösungsansatz in Kombination mit dem ersten Lösungsansatz;
4 verdeutlicht eine Ausführung gemäß 3 als eineiiger Zwilling;
5 verdeutlicht eine Ausführung gemäß 1a mit hydrodynamischer Rückwärtsfahrstufe;
6 verdeutlicht eine Ausführung gemäß 1a mit Ausgestaltung der Schalteinrichtung als drehrichtungsgeschalteter Kupplung in Form eines Freilaufes;
7a bis 7c verdeutlichen in schematisch vereinfachter Darstellung Ausgestaltungen mit Mehrfachnutzung von Ausgangsstirnrädern der die Gangstufen beschriebenen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen des Wechselgetriebes.
Die 1a verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung anhand einer Getriebebaueinheit 1 das Grundprinzip der Mehrfachnutzung von Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen, insbesondere in Vorgelegebauweise in der Getriebebaueinheit 1 gemäß einer ersten Ausführung. Die Getriebebaueinheit 1 umfasst einen Eingang E und mindestens einen Ausgang A. Ein- und Ausgang können in Wellenform vorliegen oder werden von anderen Drehmoment übertragenden Bauteilen gebildet. Zwischen dem Getriebeeingang E und dem Getriebeausgang A sind ein Anfahrelement 2 vorzugsweise in Form einer hydrodynamischen Kupplung 3 und ein mindestens eine Gangstufe umfassendes Wechselgetriebe 4 angeordnet. Ferner ist eine Einrichtung 5 zur Überbrückung der hydrodynamischen Kupplung 3 vorgesehen. Die hydrodynamische Kupplung 3 umfasst ein Primärrad 6, welches wenigstens mittelbar mit dem Eingang E verbindbar, vorzugsweise jedoch drehfest verbunden ist und ein Sekundärrad 7, welches zumindest in einigen Betriebsstufen wenigstens mittelbar, d. h. direkt oder über weitere Übertragungselemente mit dem Getriebeausgang A verbunden ist.
Die hydrodynamische Kupplung 3 ist frei von einem Leitrad und dient lediglich der Drehzahlwandlung, jedoch nicht der Drehmomentwandlung. Die Getriebebaueinheit 1 ist erfindungsgemäß derart ausgeführt, dass alle Gänge des Wechselgetriebes 4 zumindest entweder rein mechanisch durch Kopplung eines Einganges 11 des Wechselgetriebes 4 an den Getriebeeingang E gefahren werden können oder aber hydrodynamisch, in dem in den einzelnen Gangstufen die Leistungsübertragung immer vom Getriebeeingang E über das Anfahrelement 2, insbesondere die hydrodynamische Kupplung 3 zum Wechselgetriebe 4 erfolgt. Zu diesem Zweck ist die Einrichtung 5 zur Überbrückung der hydrodynamischen Kupplung 3 als Überbrückungsschaltung 8 ausgeführt. Die Überbrückungsschaltung 8 umfasst dazu eine erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9, die der Kopplung des Sekundärrades 7 bzw. eines mit diesem drehfest gekoppelten Elementes mit dem Wechselgetriebe 4, insbesondere dem Eingang 11 dient. Ferner umfasst die Überbrückungsschaltung 8 eine zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10, die das Primärrad 6 bzw. ein drehfest mit diesem gekoppeltes Element oder die Verbindung zwischen dem Primärrad 6 und dem Getriebeeingang E mit dem Wechselgetriebe 4 verbindet. Das Wechselgetriebe 4 umfasst mindestens einen Eingang 11, der im einfachsten Fall in Form einer Vorgelegewelle 12 ausgeführt ist und über mindestens eine eine Gangstufe bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung, hier die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.4 für die Gangstufen I bis IV, mit dem Getriebeausgang A verbindbar ist. Der Getriebeausgang A ist dabei vorzugsweise koaxial zur theoretischen Rotationsachse R der hydrodynamischen Kupplung 3 angeordnet. Dieser fällt vorzugsweise mit dem Ausgang 14 des Wechselgetriebes 4 zusammen. Die Kopplung zwischen dem Sekundärrad 7 der hydrodynamischen Kupplung 3 bzw. einem drehfest mit diesem verbundenen Element und dem Wechselgetriebe 4 erfolgt über die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9, während die Kopplung zwischen dem Primärrad 6 mit einem drehfest mit diesem gekoppelten Element und dem Wechselgetriebe 4 über die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 erfolgt. Die einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9 und 10 sind dabei vorzugsweise in Form von Stirnradsätzen in Vorgelegebausweise ausgeführt. Diese sind hier für die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung mit 15 und für die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 mit 16 bezeichnet. Über die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 wird dabei die Leistungsübertragung zwischen dem Getriebeeingang E und dem Eingang 11 des Wechselgetriebes 4 über einen ersten Leistungszweig 17 hydrodynamisch realisiert, während über die Verbindung des 0Getriebeeinganges E, über die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 mit dem Eingang 11 des Wechselgetriebes ein zweiter Leistungszweig 18 realisiert wird. Dies bedeutet, dass die Leistung zum Wechselgetriebe 4, insbesondere den einzelnen Gangstufen entweder hydrodynamisch über den ersten Leistungszweig 17 oder mechanisch über den zweiten Leistungszweig 18 übertragen wird. Zur wahlweisen Unterbrechung oder Gewährleistung der Leistungsübertragung über die einzelnen Leistungszweige sind entsprechende Mittel 19 vorgesehen. Diese sind im einfachsten Fall als Schaltelemente, vorzugsweise in Form von Kupplungseinrichtungen 20.1 und 20.2 ausgeführt, welche die erste oder zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9, 10 mit dem Eingang 11 des Wechselgetriebes 4 verbindet. Dabei kann es sich um eine beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9, 10 der beiden Leistungszweige 17, 18 gemeinsam zugeordnete Kupplungseinrichtung handeln oder aber jeweils separate, den einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9, 10 zugeordnete Kupplungseinrichtungen. Diese können dabei entweder der Kopplung der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9, 10 mit den Anschlusselementen in der Verbindung zum Getriebeeingang E oder den Anschlusselementen in der Verbindung zum Eingang 11 des Wechselgetriebes 4 zugeordnet sein. Ferner ist auch eine Anordnung bzw. Zuordnung zu einem leistungsübertragenden Element, insbesondere Getriebeelement der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9, 10 möglich. Bei der in der 1a dargestellten Ausführung sind zwei Kupplungseinrichtungen vorgesehen, eine erste Kupplungseinrichtung 20.1, welche der wahlweisen Anbindung des Einganges 11 des Wechselgetriebes 4 über die erste Drehzahl- /Drehmomentwandlungseinrichtung 9 an das Anfahrelement 2 und damit an den Getriebeeingang E dient sowie eine zweite Kupplungseinrichtung 20.2, die der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 zugeordnet ist und der Anbindung dieser an den Getriebeeingang E dient. Vorzugsweise erfolgt entsprechend der in der 1a dargestellten Ausführungsweise die Anordnung der einzelnen Kupplungseinrichtungen 20.1 und 20.2 koaxial zur Rotationsachse R der hydrodynamischen Komponente 2, insbesondere der hydrodynamischen Kupplung 3. Beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9, 10 kann dabei hier nicht dargestellt im einfachsten Fall auch eine gemeinsame Kupplungseinrichtung zugeordnet sein, die beispielsweise ebenfalls koaxial zur Rotationsachse R angeordnet ist und wahlweise die erste oder zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9, 10 mit dem Eingang 11 des Wechselgetriebes 4 verbindet. Denkbar wäre es auch gemäß 1b, die den einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9, 10 zugeordneten Kupplungseinrichtungen jeweils zwischen deren Ausgängen 21 und 22 und dem Eingang 11 des Wechselgetriebes 4 vorzusehen, d. h. koaxial zur Vorgelegewelle 12 anzuordnen und diese mit den jeweiligen Ausgängen 21 für die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 und 22 für die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 zu verbinden. Beide Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9 und 10 bilden dabei jeweils eine Vorgelegeübersetzung in der Kopplung mit dem Eingang 11 des Wechselgetriebes 4. Gemäß einem Lösungsansatz zur Mehrfachnutzung von Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen wird eine Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 13.1 bis 13.4 des Wechselgetriebes 4 neben der Nutzung als eigentliche Gangstufenübersetzung auch als Vorgelegeübersetzung genutzt. Im dargestellten Fall wird dafür die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 13.4 verwendet. Diese ist dabei zusätzlich mit der Verbindung 23 zwischen Getriebeeingang E und Primärrad 6 verbindbar. Diese Verbindung wird über ein weiteres Schaltelement 45, hier in Form der Kupplungseinrichtung 20.22 realisiert, die als zweite Kupplungsebene der Kupplung 20.2 gebildet wird. Das heißt, die der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung und der Gangstufe 13.4 zur Kopplung mit dem Getriebeeingang E zugeordneten Schaltelemente sind als integrale Bauteile ausgeführt, im einfachsten Fall als eine Kupplung 20.2 mit zwei unterschiedlichen Kupplungsebenen 20.21, 20.22.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt bei der in der 1a dargestellten Ausführung die Anbindung bzw. die mögliche Anbindung der Gangstufen beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.4 über die der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 der Überbrückungsschaltung 8 zugeordnete Schalteinrichtung 20.2, insbesondere Kupplungseinrichtung. Diese Kupplungseinrichtung 20.2 weist dabei zwei Kupplungsebenen auf, eine erste Kupplungsebene 20.21 und eine zweite Kupplungsebene 20.22, wobei jeweils immer nur eine der beiden Kupplungsebenen 20.21 bzw. 20.22 mit der ihr zugeordneten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 oder 13.4 bzw. den an diesen komplementär angeordneten Kupplungselementen in Wirkverbindung tritt und eine drehfeste Verbindung mit dem Getriebeeingang E ermöglicht. Für die in der 1a dargestellte Ausführung ist damit eine Leistungsübertragung zum einen jeweils über die Gangstufen 13.1 bis 13.4 gekoppelt mit der Vorgelegeübersetzung der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 und damit über den ersten Leistungszweig möglich. Des Weiteren kann entsprechend der Kopplung des Getriebeeinganges E mit der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Überbrückungsschaltung 8 die Leistungsübertragung über den zweiten Leistungszweig 16 erfolgen, wobei dann auch wieder alle Gangstufen 1 bis 4 durchlaufen werden können. Zusätzlich ist des weiteren die Möglichkeit gegeben, auch die eigentlich der Gangstufe 4 zugeordnete Gangstufenübersetzung in Form der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 13.4 als Vorgelegeübersetzung für die Gangstufen 1 bis 3, die durch die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.3 realisiert werden, zu nutzen. Somit kann auf einfache Art und Weise ein 11-Gang-Getriebe geschaffen werden, welches hinsichtlich seiner Baulänge sehr kurz baut.
Die Kupplung der einzelnen Gangstufen bzw. der die Gangstufen realisierenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.4 erfolgt über entsprechende Mittel mit dem Ausgang 14 des Wechselgetriebes 4. Vorzugsweise ist dabei jeweils wenigstens zwei Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1, 13.2 und 13.3, 13.4 ein gemeinsamen Schaltelement 24 zugeordnet. Im dargestellten Fall sind dabei die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 und 13.2 über das Schaltelement 24.1 und 13.3 sowie 13.4 über das Schaltelement 24.2 wahlweise mit dem Getriebeausgang A, der im dargestellten Fall vom Ausgang 14 des Wechselgetriebes 4 gebildet wird, verbindbar. Dabei erfolgt vorzugsweise die Anordnung der einzelnen Schaltelemente 24.1, 24.2 koaxial zur Rotationsachse R des Anfahrelementes 2. Denkbar wäre auch eine Zuordnung in der Verbindung zwischen dem Eingang 11 des Wechselgetriebes und damit der Vorgelegewelle 12 mit den einzelnen Eingängen der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.4. In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird jedoch immer die koaxiale Bauweise des Schaltelementes zur Rotationsachse R gewählt. Entscheidend für die in der 1 dargestellte Ausführung ist, dass die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 der Überbrückungsschaltung 8 und die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 13.4, welche gleichzeitig als Gangstufe fungiert, eine unterschiedliche Übersetzung aufweisen. Bei Nutzung einer Gangstufe bzw. einer Gangstufenübersetzung gleichzeitig als Vorgelegeübersetzung für das Wechselgetriebe 4 ist es zwingend erforderlich, dass die Überbrückungsschaltung 8 und die einzelnen Gangstufen beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.4 koaxial zueinander und damit auch zur theoretischen Rotationsachse R der hydrodynamischen Komponente 2 angeordnet sind. Nur dann ist die einfache Mehrfachnutzung möglich. Andernfalls sind zusätzliche Zwischenübertragungselemente erforderlich.
Gemäß einer Weiterentwicklung der in 1a dargestellten Aisführung ist in 2 eine Nachschaltstufe 25 vorgesehen, die dem Ausgang 14 des Wechselgetriebes 4 nachgeschaltet ist und noch einmal eine Übersetzung zum Getriebeausgang A hin ermöglicht. Die Nachschaltstufe 25 ist im dargestellten Fall als Planetenradstufe 26 ausgeführt, umfassend ein Sonnenrad 27, ein Hohlrad 28, Planetenräder 29 und einen Steg 30. Der Steg 30 ist dabei drehfest mit dem Getriebeausgang A verbunden. Mit dem Nachschaltsatz bzw. Nachschaltstufe 25 ist auch eine Art Gruppenschaltung realisierbar, wobei über diese noch einmal die Anzahl der Gänge erhöht werden kann. Dazu ist das Hohlrad 28 der Planetenradstufe 26 feststellbar, beispielsweise über eine entsprechende Bremseinrichtung 31. Der Steg 30 und das Hohlrad 28 sind ferner über eine Kupplungseinrichtung 32 miteinander drehfest verbindbar. Im Übrigen entspricht die Ausführung gemäß 2 der in der 1a beschriebenen, d. h. dass für die gleichen Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Beide Ausführungen beinhalten ferner eine Rückwärtsfahrstufe 33, die vorzugsweise im Wechselgetriebe 4 angeordnet ist. Diese ist ebenfalls wie auch die einzelnen Gangstufen beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.4 in Vorgelegebauweise ausgeführt. Die Integration erfolgt dabei räumlich zwischen Getriebeeingang E und -ausgang A betrachtet im Wechselgetriebe 4 hinter den einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.4. Denkbar wäre auch eine Anordnung zwischen diesen, was jedoch durch die für das Zwischenrad zusätzlich erforderliche Zwischenwelle in der Regel erschwert wird. In Abhängigkeit der Betätigung der Schaltelemente 20.1 und 20.2 kann der Rückwärtsgang somit hydraulisch oder mechanisch gefahren werden, wobei hier auch immer unterschiedliche Übersetzungen gewährleistet sind. Bei den in den 1 und 2 beschriebenen Ausführungen sind die einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9 und 10 der Überbrückungsschaltung 8 sowie die die Gangstufen beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.4 wie bereits ausgeführt als Stirnradsätze vorzugsweise mit Schrägverzahnung ausgeführt. Diese Stirnradsätze in Vorgelegebauweise umfassen dabei jeweils zwei miteinander kämmende Stirnräder, wobei jeweils das Ausgangsstirnrad 9.2, 10.2 der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9, 10 der Überbrückungsschaltung 8 mit der Vorgelegewelle verbindbar ist, vorzugsweise entsprechend 1 und 2 drehfest verbunden ist und das Eingangsstirnrad 9.1, 10.1 der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9 oder 10 jeweils drehfest mit den Anschlusselementen im ersten und zweiten Leistungszweig, d. h. entweder dem Anfahrelement 2 oder aber dem Getriebeeingang E bzw. der Verbindung zwischen dem Primärrad 6 und dem Getriebeeingang E verbindbar ist. Diese Verbindung erfolgt im einfachsten Fall immer über koaxial zur Rotationsachse R angeordnete Schaltelemente, insbesondere Kupplungseinrichtungen, wobei hier entschieden werden kann, ob den einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9, 10 jeweils eine einzelne oder zwei Kupplungseinrichtungen zugeordnet sind.
Bei der Ausführung gemäß der 1 und 2 sind die Übersetzungen zwischen der ersten und der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 und 10 vorzugsweise unterschiedlich ausgeführt. Diese sind dabei derart ausgelegt, dass bei einem bestimmten Schlupfbetrag der hydrodynamischen Komponente 2 die Überbrückung vonstatten gehen kann. Dies bedeutet, dass in Abhängigkeit einer gewissen Drehzahldifferenz zwischen dem Primärrad 6 und dem Sekundärrad 7 die Überbrückung vorgenommen wird. Die Übersetzung des zweiten Vorgeleges ist dadurch gekennzeichnet, dass diese um den Betrag des Schlupfes der hydrodynamischen Komponente bei gewünschter Überbrückung gegenüber dem ersten Vorgelege, d. h. der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 geändert ist. Vorzugsweise ist die als Gangstufe fungierende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 13.4, welche gleichzeitig auch als Vorgelegeübersetzung genutzt werden kann und die quasi der Überbrückungsschaltung 8 zugeordnet ist und vorzugsweise in den zweiten Leistungszweig 18 integrierbar ist, derart ausgelegt, dass diese annähernd die gleiche Übersetzung wie die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 aufweist. Die einzelnen Schaltelemente, im dargestellten Fall die Schaltelemente 20.1, 20.2 sowie 24.1 und 24.2 können dabei verschiedenartig ausgeführt sein. Denkbar ist die Verwendung reibschlüssiger Kupplungen. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung werden jedoch synchron schaltbare formflüssige Kupplungen eingesetzt. Damit werden die Verluste aufgrund Reibarbeit in der gesamten Getriebebaueinheit auf ein Minimum reduziert. Dies gilt in Analogie auch für ein Schaltelement 34, welches der Rückwärtsgangstufe 33 zugeordnet ist.
Vorzugsweise ist dem Sekundärrad 7 eine Bremseinrichtung 46 zugeordnet, die dem Festsetzen der Sekundärrades 7 dient. Damit kann bei Befüllung der hydrodynamischen Komponente diese auch als hydrodynamischer Retarder genutzt werden. In allen Gangstufen, die nicht durch die hydrodynamische Leistungsübertragung charakterisiert sind, d. h. durch die Leistungsübertragung über den zweiten Leistungszweig 18 zwischen Getriebeeingang E bzw. Anfahrelement 2 und Eingang des Wechselgetriebes 11 bzw. in allen mechanischen Gangstufen kann das Anfahrelement 2 als Bremseinrichtung genutzt werden. Dabei kann das Sekundärrad 7 sich fest am Gehäuse der Getriebebaueinheit 1 abstützen oder aber gegenüber dem Primärrad 6 abgebremst bzw. mit Relativdrehzahl betrieben werden.
Die 1 und 2 verdeutlichen beispielhaft anhand einer bestimmten Getriebekonfiguration die Möglichkeit der zusätzlichen Nutzung einer Gangstufe beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung eines Wechselgetriebes 4 als Vorgelegeübersetzung für das Wechselgetriebe, in dem die diese Gangstufe beschreibende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung mit der Überbrückungsschaltung 8 verbindbar ist bzw. in einen der Leistungszweige 17, 18 der Überbrückungsschaltung 8, vorzugsweise den mechanischen Leistungszweig 18, d. h. den Leistungszweig, welcher das Primärrad 6 mit dem Eingang 11 des Wechselgetriebes 4 verbindet. Beliebige Ausführungen sind denkbar. Im dargestellten Fall sind sowohl der Getriebeeingang E und der Getriebeausgang A koaxial zueinander angeordnet. Dies empfiehlt sich zur Realisierung einer einfachen Anbindung der die Gangstufe beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung an eine der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9 und 10 der Überbrückungsschaltung 8. Bei dieser Ausführung ist das Wechselgetriebe 4 in Vorgelegebauweise ausgeführt. Denkbar wären auch andere Möglichkeiten, wobei jedoch auf die bereits beschriebenen Nachteile hinzuweisen wäre.
Gemäß einem zweiten Lösungsansatz, wie in der 3 dargestellt, ist es theoretisch auch möglich, eine der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9 oder 10 als Vorgelegeübersetzung im anderen Leistungszweig und zusätzlich als Gangstufe für das Wechselgetriebe 4 zu nutzen. In diesem Fall wird die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 der Überbrückungsschaltung 8 wahlweise entweder mit dem Primärrad 6 bzw. der Verbindung des Primärrades 6 mit dem Getriebeeingang E oder aber dem Getriebeausgang A gemäß 3a gekoppelt. Dies wird im einfachsten Fall über zwei, der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 zugeordnete Schaltelemente 35 und 36 realisiert, wobei diese derart konzipiert sind, dass eine Ansteuerung beider derart ausgelegt ist, dass nur eines der beiden Schaltelemente 35 oder 36 betätigbar ist. Wird die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 über die Schalteinrichtung 35 mit dem Getriebeeingang E verbunden, fungiert diese als Vorgelegeübersetzung für das Wechselgetriebe 4, insbesondere die durch die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.3 charakterisierten Gangstufen 1 bis 3. In diesem Fall erfolgt somit die Leistungsübertragung vom Getriebeeingang E zum Getriebeausgang A unter Umgehung des hydrodynamischen Leistungszweiges 17, insbesondere des Anfahrelementes 2 bzw. der hydrodynamischen Kupplung 3, wobei auch sichergestellt sein muss, dass die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 in diesem Betriebszustand nicht mit dem Eingang 11 bzw. der Vorgelegewelle 12 des Wechselgetriebes 4 verbunden ist. Ist das Schaltelement 35 nicht betätigt, dafür jedoch das Schaltelement 36, verbindet dieses die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 mit dem Getriebeausgang A. In diesem Fall fungiert die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 als Gangstufe des Wechselgetriebes 4. Die Vorgelegeübersetzung wird dann über den hydrodynamischen Leistungszweig 17 bereitgestellt, d. h. die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 ist mit dem Sekundärrad 7 verbunden. Dazu wird die diesem zugeordnete Kupplungseinrichtung 20.1 aktiviert. Um die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 zusätzlich auch als mechanische Vorgelegeübersetzung nutzen zu können, ist dieser ferner eine weitere Kupplungseinrichtung 50 zugeordnet, die diese mit der Verbindung zwischen Primärrad 6 und Getriebeeingang E koppelt. Dies wird in der Regel über zwei separate Schaltelemente, insbesondere Kupplungseinrichtungen realisiert, zum einen eine erste Kupplungseinrichtung, welche hier von der zweiten Kupplungsebene 35.2 der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 zugeordneten Schalteinrichtung 35 mit übernommen wird und eine Verbindung zwischen dem Sekundärrad 7 bzw. ein drehfest mit diesem gekoppeltes Element und dem Eingang der Verbindung zwischen Primärrad 6 und dem Eingang E ermöglicht, wobei ferner die eigentlich dem hydrodynamischen Leistungszweig 17 zugeordnete erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 drehfest über die Kupplungseinrichtung 20.1 mit dem Sekundärrad 7 verbunden wird und die hydrodynamische Komponente 2 in diesem Fall nicht befüllt ist. Dann ist es möglich, unter der Voraussetzung, dass die erste Kupplungsebene 35.1 des Schaltelementes 35 nicht aktiviert ist und damit die Vorgelegeübersetzung der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 nicht aktiv ist, die Leistungsübertragung vom Getriebeeingang E frei von hydrodynamischer Leistungsübertragung, d. h. unter Umgehung des Anfahrelementes 2 über die erste mit der hydrodynamischen Komponente 2, insbesondere dem Ausgang dieser gekoppelten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 zum Eingang 11 des Wechselgetriebes 4 vorzunehmen. Dabei kann die Übersetzung der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 der Überbrückungsschaltung 8 als Gangstufe genutzt werden, indem das Schaltelement 36 diese Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 mit dem Getriebeausgang A verbindet. Dies gilt auch für die weiteren Schaltelemente 24.1, die den beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 und 13.2 zugeordnet sind und diese wahlweise mit dem Getriebeausgang A verbinden können. Auch hierbei weist die Getriebebaueinheit 1 eine Rückwärtsfahrstufe 33 auf, die über ein Schaltelement 34 ebenfalls wahlweise mit dem Getriebeausgang A verbindbar ist.
Die 3b verdeutlicht anhand einer Weiterentwicklung einer Einzelheit gemäß der 3a die Möglichkeit einer vereinfachten Ankopplung der ersten Drehzahl- /Drehmomentwandlungseinrichtung 9 an die Verbindung zwischen Primärrad 6 und Getriebeeingang E, wobei bei dieser Ausführung auf die Betätigung des Schaltelements 20.1 vor der Anbindung der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 an die Verbindung zwischen Primärrad 6 und Getriebeeingang E verzichtet werden kann, ferner kann die hydrodynamische Komponente befüllt bleiben. Diese läuft in diesem Zustand fast leer bzw. mit geringen Verlusten. Dies wird dadurch erzielt, indem das Schaltelement 35 dahingehend modifiziert wird, dass dieses eine Kupplungsebene 35.3 bildet, welche mit der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 in Eingriff gelangt, wobei die Verbindung zum Getriebeeingang E hergestellt wird. Die Angaben m1, m2 bedeuten erste und zweite mechanische Vorgelegeübersetzung. Die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 kann somit auch als zweite mechanische Vorgelegeübersetzung genutzt werden.
Die 3a und 3b verdeutlichen somit beispielhaft anhand einer Ausführung zwei Möglichkeiten einer Mehrfachnutzung der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9 und 10 der Überbrückungsschaltung 8. Denkbar ist es auch, lediglich eine der beiden dargestellten Möglichkeiten zu nutzen. Die Ausführungen gemäß der 3a und 3b können ferner mit zusätzlichen Komponenten kombiniert werde, beispielsweise dem Sekundärrad 7 zugeordnete Bremseinrichtung 46, Nachschaltstufe 25, etc. Auch die in der 3 dargestellte Ausführung verdeutlicht eine Getriebebaueinheit im Achsschnitt in schematisch vereinfachter Darstellung betrachtet, mit lediglich einer Vorgelegewelle 12, die parallel zur Rotationsachse R des Anfahrelementes angeordnet ist. Die einzelnen Gangstufen beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen sind in Vorgelegebauweise ausgeführt. Diese sind im einfachsten Fall in Form von Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.3 sowie 9 und 10 für die Überbrückungsschaltung in Form von Stirnradsätzen ausgebildet. Die Anordnung der Schaltelemente bzw. deren Zuordnung zu den einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9 und 10 sowie den einzelnen Gangstufen beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.3 kann dabei unterschiedlich erfolgen. Vorzugsweise erfolgt auch hier eine koaxial zur Rotationsachse R ausgeführte Anordnung, wobei die einzelnen Schaltelemente auch mehrfach genutzt werden können und deren Betätigung in entsprechender Weise aufeinander abzustimmen wäre, insbesondere im Hinblick auf die Anbindung der ersten und zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 und 10. Wie bereits ausgeführt, werden zu diesem Zweck vorzugsweise gemeinsam benutzbare Schaltelemente verwendet, wobei diese im dargestellten Fall beispielsweise als Kupplungseinrichtung 35 mit zwei Kupplungsebenen ausgebildet ist, wobei aufgrund der Zwangsbetätigung immer nur eine von beiden in Eingriff stehen kann. Auch hier können die Schaltelemente beliebig ausgeführt werden. Vorzugsweise werden jedoch auch hier synchron schaltbare formschlüssige Kupplungen, vorzugsweise in Form von Klauenkupplungen zum Einsatz gelangen.
Bei den in den 1 bis 3 wiedergegebenen Ausführungen handelt es sich um unsymmetrische Ausgestaltungen der Getriebebaueinheit 1. Denkbar ist jedoch auch eine Ausführung mit hinsichtlich der leistungsübertragenden Elemente zur Rotationsachse R koaxial symmetrische Ausführung wie in 4 dargestellt. In diesem Fall ist das Wechselgetriebe 4 als Summiergetriebe 40 ausgeführt und weist zwei Eingänge auf, einen ersten Eingang, der bei den Ausführungen gemäß der 1 bis 3 von der ersten Vorgelegewelle 11 gebildet wird und einen zweiten Eingang 41, der von einer weiteren Vorgelegewelle 42 gebildet wird, wobei die beiden Vorgelegewellen mit gleichem Achsabstand a1 und a2 von der theoretischen Rotationsachse R angeordnet sind. Auch die Überbrückungsschaltung weist in diesem Fall mehrere Ausgänge auf, wobei jede der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9 und 10 nunmehr hinsichtlich ihrer Funktion als Vorgelegeübersetzung für die Gangstufe bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.2 zwei Ausgänge aufweisen, ein erster Ausgang 43.1 und ein zweiter 43.2 für die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 und einer erster Ausgang 44.1 und ein zweiter Ausgang 44.2 für die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10. Beide Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9 und 10 der Überbrückungsschaltung 8 weisen in diesem Fall ebenfalls immer einen Eingang auf, wobei dieser für die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 mit dem Sekundärrad 7 verbindbar ist, während der entsprechende Eingang für die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 mit dem Primärrad 6 bzw. der Verbindung zur Getriebeeingangswelle unter Umgehung des hydrodynamischen Leistungszweiges koppelbar ist. Dies gilt in Analogie auch für die einzelnen Gangstufen beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.4. Diese weisen in diesem Fall zwei Eingänge 13.11a, 13.11b, 13.21a, 13.21b, 13.31a, 13.31b, 13.41a, 13,41b auf, bei denen es sich in der Regel um die drehfest mit den Vorgelegewellen 12, 42 verbundenen Stirnräder der einzelnen Stirnradstufen der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.4 handelt und einen Ausgang 13.12, 13.22, 13.32, 13.42, wobei der Ausgang mit dem Ausgang der Getriebebaueinheit 1 verbindbar ist. Dies bedeutet, dass die einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.4 ebenfalls bezogen auf die Rotationsachse R identisch ausgeführt sind, d. h. vorzugsweise symmetrisch.
Bei der in der 4 dargestellten Ausführung sind ein Teil der Gangstufen, hier I-III sowohl mechanisch als auch hydrodynamisch fahrbar, wobei diese Gangstufen auch mit der zweiten mechanischen Vorgelegeübersetzung der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung gefahren werden können. Zusätzlich kann eine weitere Gangstufe IV sowohl einmal mechanisch und einmal hydrodynamisch mit der Vorgelegeübersetzung der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 betrieben werden.
Die 5 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung anhand einer Ausführung gemäß 1a eine Weiterbildung mit Verlagerung der Rückwärtsfahrstufe 33 in den hydrodynamischen Leistungszweig 17. Dazu wird die Rückwärtsfahrstufe bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 48 in axialer Richtung zur ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 hinverlegt, wobei beide koaxial zueinander und in parallelen Ebenen angeordnet sind. Die Rückwärtsfahrstufe 33 ist dabei über ein Schaltelement 34 mit dem Sekundärrad 7 der hydrodynamischen Komponente 3 verbindbar. Dies bedeutet, dass bei Ankopplung der Rückwärtsfahrstufe 33 an das Sekundärrad 7 die Leistungsübertragung über den Eingang 11 des Wechselgetriebes 4, insbesondere die Vorgelegewelle 12 erfolgt und je nach eingelegter Gangstufe alle diese Gangstufen I bis IV hydrodynamisch mit der Vorgelegeübersetzung der Rückwärtsfahrstufe 33 gefahren werden können.
6 verdeutliche eine Weiterentwicklung gemäß 1a, bei welcher zur Automatisierung des Umschaltvorganges zwischen der mechanischen und der hydrodynamischen Leistungsübertragung die der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 zugeordnete Kupplungseinrichtung bzw. das Schaltelement 20.1 durch einen Freilauf F ersetzt wurde. Der Freilauf ist dabei zwischen dem Eingang der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung und dem Sekundärrad 7 angeordnet. Der Freilauf ist dabei in Leistungsflussrichtung zwischen dem Sekundärrad 7 und der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 hinter der Anbindung der Bremseinrichtung 46 an das Sekundärrad angeordnet. Diese ermöglicht neben der automatisierten Umschaltung zwischen dem mechanischen und dem hydrodynamischen Leistungszweig bzw. umgekehrt auch bei Betätigung der Bremseinrichtung 46 die Funktion eines sogenannten Hill-Holders.
Die 1 bis 6 verdeutlichen dabei Ausführungen mit Kopplung der Eingänge eines Wechselgetriebes, mit dem Getriebeeingang, bei welchen jede der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 9 und 10 der Überbrückungsschaltung 8 mit dem Wechselgetriebe 4 bzw. dem Eingang 11 und bei Ausführung des Wechselgetriebes als Summiergetriebe dem Eingang 41 verbindbar ist. Dies bedeutet, dass damit jede mit diesen Eingängen 11, 41 gekoppelte Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung des Wechselgetriebes entweder über die hydrodynamische Vorgelegeübersetzung der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 oder der mechanischen Vorgelegeübersetzung der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 gefahren werden kann. Ferner denkbar sind jedoch auch Ausführung, bei denen nur ein Teil der Gangstufen hydrodynamisch und ein Teil der Gangstufen des Wechselgetriebes mechanisch fahrbar sind, d. h. die entsprechenden, diese Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen sind dann jeweils mit den entsprechenden Eingängen des Wechselgetriebes verbunden. Bei der in der 7 dargestellten Ausführung ist ein Teil der Gangstufen hydrodynamisch und ein Teil der Gangstufen des Wechselgetriebes mechanisch fahrbar. Dazu sind die entsprechenden, diese Gangstufen bildendenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen jeweils mit der entsprechenden Vorgelegewelle verbunden. Im dargestellten Fall sind dabei jeweils ein Teil der ungeraden Gangstufen, hier I mit der ersten Vorgelegewelle koppelbar, während die geraden Gangstufen und ein Teil der ungeraden, hier III und V mit der zweiten mechanischen Vorgelegewelle verbindbar sind. Bei der Ausführung gemäß 7a ist das mehrgängige Wechselgetriebe 4 derart aufgebaut, dass dieses zwei Eingänge 11 und 41 umfasst, welche in Form von Vorgelegewellen 12 und 42 vorliegen. Beide Vorgelegewellen 12 und 42 sind dabei exzentrisch zur Rotationsachse des Anfahrelementes 2 angeordnet. Zur Realisierung der Leistungsübertragung zwischen dem Eingang E und dem Eingang 11 des Wechselgetriebes 4 über die hydrodynamische Kupplung in einem ersten Leistungszweig 17 und zur rein mechanischen Leistungsübertragung zwischen dem Getriebeeingang E und dem zweiten Eingang 41 des Wechselgetriebes 4 ist auch hier eine Überbrückungsschaltung 8 vorgesehen. Bei den Vorgelegewellen 12 und 42 handelt es sich im dargestellten Fall um gegenüber der Rotationsachse R der hydrodynamischen Kupplung 3 mit gleichem Achsabstand parallel bzw. exzentrisch zu dieser oder mit ungleichem Achsabstand angeordnete Vorgelegewellen. Die Überbrückungsschaltung 8 ist dabei derart aufgebaut, dass jeweils der erste oder der zweite Leistungszweig über die jeweils erste oder die jeweils zweite Vorgelegewelle 12, 42 realisiert werden. Dabei wird die in der 1a dargestellte Anordnung verlassen. Es verbleibt lediglich die Anordnung der hydrodynamischen Leistungsübertragungsebene in axialer Richtung parallel zur mechanischen Leistungsübertragungsebene. Im dargestellten Fall dient dabei die erste Vorgelegewelle 11 der rein hydrodynamischen Leistungsübertragung, d. h. der Leistungsübertragung zwischen dem Getriebeeingang E zum Wechselgetriebe 4 über den Eingang 11. Auch hier erfolgt die Verbindung zwischen der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 über eine schaltbare Kupplung 20.1 oder einen Freilauf F in Form einer drehrichtungsgesteuerten Kupplung. Die Anordnung kann dabei koaxial zur Vorgelegewelle 12 erfolgen oder aber koaxial zur Rotationsachse R der hydrodynamischen Kupplung 3, insbesondere in der Verbindung zwischen der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 und dem Sekundärrad 7. Eine Verbindung zwischen der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 und der zweiten Vorgelegewelle 42 besteht direkt nicht. Die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 ist dabei mit dem Getriebeeingang E verbunden und mit der zweiten Vorgelegewelle 42 in Form des zweiten Einganges 41 des Wechselgetriebes 4 drehfest verbindbar. Auch hier erfolgt vorzugsweise die Kopplung über ein Schaltelement 20.2, welches vorzugsweise der Verbindung zwischen dem Ausgang der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 und dem zweiten Eingang 41 des Wechselgetriebes vorgesehen ist und koaxial zur Vorgelegewelle 42 angeordnet ist. Eine andere Ausführung, beispielsweise koaxial zur Rotationsachse R der hydrodynamischen Komponente ist ebenfalls denkbar. Eine direkte Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Vorgelegewelle besteht nicht, d. h. die eine wird hydrodynamisch und die andere rein mechanisch angetrieben. Das Wechselgetriebe 4 ist dabei derart ausgeführt, dass aufgrund der Anordnung und Auslegung der beiden Vorgelegewellen – erste Vorgelegewelle 12 und zweite Vorgelegewelle 42 – die mit diesen verbindbaren oder verbundenen Stirnräder zur Realisierung von Gangstufen mit Stirnrädern auf einer koaxial zur Rotationsachse R der hydrodynamischen Kupplung 3 angeordneten Welle, die gleichzeitig mit dem Getriebeausgang verbunden ist kämmen, wobei die unterschiedlichen die Gangstufen realisierbaren Stirnradstufen, die durch die einzelnen Stirnräder auf den einzelnen Vorgelegewellen 11 und 42 realisiert werden, jeweils das gleiche Ausgangsstirnrad für unterschiedliche Gangstufen auf der mit dem Getriebeausgang A gekoppelten Welle oder einem anderen Element nutzen. Dies bedeutet eine erhebliche Einsparung von Bauraum in axialer Richtung, da aufgrund der Ausgestaltung mit zwei ungleichen Vorgelegewellen 42 und 12 die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.6 für Gangstufen mit unterschiedlichen Übersetzungen zwischen den jeweiligen Vorgelegewellen 11 und 42 und dem Ausgang A in eine axiale Ebene gelegt werden können. Vorzugsweise werden dabei wenigstens zwei Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen in eine Ebene verlegt. Die einzelnen Gangstufen, die hier auch durch Stirnradzüge realisiert werden, sind ebenfalls über Schaltelemente in Form schaltbarer Kupplungen in Betrieb nehmbar. Die schaltbaren Kupplungen können dabei den einzelnen Vorgelegewellen 12 und 42 bzw. deren Verbindung mit den Eingangsstirnrädern der Stirnradzüge für die Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.6 zugeordnet sein oder aber den mit der Getriebeausgangswelle A gekoppelten Ausgängen der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.6. Die Rückwärtsfahrstufe 33 ist im dargestellten Fall der ersten Vorgelegewelle 12 zugeordnet und liegt in einer Ebene mit der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 13.3 der dritten Gangstufe. Ferner sind beispielsweise die Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 und 13.2 für die erste und die zweite Gangstufe in einer axialen Ebene angeordnet und nutzen das gemeinsame Ausgangsstirnrad 50.1. Dies gilt in Analogie für die Rückwärtsfahrstufe 33 und die dritte Gangstufe beschreibende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 13.3, die das gemeinsame Ausgangsstirnrad 50.2 benutzen. Zusätzlich ist hier eine Lastschalteinrichtung 49 vorgesehen, welche auch als weitere Gangstufe nutzbar ist. Bei der Ausführung gemäß 7a sind dabei die Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.3, 13.2, 13.4, 13.5 und 13.6 der zweiten Vorgelegewelle 42 zugeordnet, während jeweils die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 13.1 und die Rückwärtsfahrstufe 33 der ersten Vorgelegewelle 12 zugeordnet sind. Dies bedeutet, dass die Gangstufen I und der Rückwärtsgang hydrodynamisch gefahren werden können, während die übrigen Gangstufen II bis VI mechanisch durchlaufen werden können.
Gegenüber der in der 7a dargestellten Ausführung zeigt 7b in einer Weiterentwicklung die Anbindung der Rückwärtsfahrstufe 33 in einer axialen Ebene mit der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 an den hydrodynamischen Leistungszweig 17. Auch hier erfolgt die Leistungsübertragung in mindestens einem Gang, der ersten Gangstufe I hydrodynamisch über die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9, während die weiteren Gangstufen II bis VI mechanisch gefahren werden, wobei den Gangstufen II bis V die mechanische Vorgelegeübersetzung der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 vorgeschaltet ist. Zusätzlich können die Gangstufen II bis V hydrodynamisch rückwärts gefahren werden, indem die Anbindung dieser an das Sekundärrad 7 über die Rückwärtsfahrstufe 33 erfolgt. Auch hier sind einzelne Gangstufen in eine gemeinsame axiale Ebene verlagert, wobei diese gemeinsame Ausgangsstirnräder nutzen. Dies gilt hier im Einzelnen für die erste und zweite Gangstufe beschreibende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 13.1 und 13.2, ferner auch für die Lastschalteinrichtung 49 und die vierte Gangstufe beschreibende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 13.4. Auch diese nutzen jeweils als Ausgang ein gemeinsames Stirnrad, welches mit dem Getriebeausgang A verbindbar ist.
Eine besonders kompakte Ausführung im Hinblick auf die mehrfache Ausnutzung einer Vielzahl der Ausgangsstirnräder ist in 7c wiedergegeben. Bei der in der 7c dargestellten Ausführung ist ein Teil der Gangstufen hydrodynamisch und ein Teil der Gangstufen des Wechselgetriebes mechanisch fahrbar. Dazu sind die entsprechenden, diese Gangstufen bildendenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen jeweils mit der entsprechenden Vorgelegewelle verbunden. Im dargestellten Fall sind dabei jeweils die ungeraden Gangstufen mit der ersten Vorgelegewelle 12 koppelbar, während die geraden Gangstufen mit der zweiten mechanischen Vorgelegewelle 12 verbindbar sind. Bei der in der 7c dargestellten Ausführung ist die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung, insbesondere das erste Vorgelege 9 mit der ersten Vorgelegewelle 12 und das zweite Vorgelege 17.4 in Form des zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10 der Überbrückungsschaltung 8 mit der zweiten Vorgelegewelle 42 verbindbar. Dies gilt auch für die Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 bis 13.8, wobei die Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.2, 13.4, 13.6 und 13.8 jeweils mit der zweiten Vorgelegewelle 42 verbindbar sind und damit dem zweiten Eingang 41 des Wechselgetriebes 4. Die Gangstufen I, III, V und VII bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1, 13.3, 13.5 und 13.7 sind dabei jeweils mit der ersten Vorgelegewelle 12 und damit dem ersten Eingang 11 verbindbar. Jeweils zwei Gangstufen, eine mit der hydrodynamischen Vorgelegewelle und eine mit der mechanischen Vorgelegewelle gekoppelte Gangstufe sind in einer Ebene angeordnet. Im dargestellten Fall gilt dies jeweils für die einzelnen, die Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.1 und 13.2, die ein gemeinsames Ausgangsstirnrad 50.1 nutzen, welches drehfest mit dem Getriebeausgang verbunden ist. Dies gilt in Analogie für die Gangstufen III und V bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.3 und 13.4. Der Eingang dieser Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen ist dabei jeweils mit einer der Vorgelegewellen 12 oder 42 verbindbar, während der Ausgang der einzelnen, diese Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.3 und 13.4 von einem gemeinsam nutzbaren Ausgangsstirnrad 50.2, welches drehfest mit dem Getriebeausgang verbunden ist, bzw. dem Ausgang des Wechselgetriebes 4 gebildet wird. Dies gilt in Analogie des weiteren für die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.6 und 13.5, welche ein gemeinsames Ausgangsstirnrad 50.3 nutzen. Die beiden Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen 13.7 und 13.8 kämen mit einem von beiden als Ausgang gemeinsam genutzten Ausgangsstirnrad 50.4, welches drehfest mit dem Ausgang des Wechselgetriebes bzw. dem Ausgang der Getriebebaueinheit verbunden ist. Bei dieser Ausführung ist es somit möglich, die Anzahl der einzelnen Gangstufen in axialer Richtung auf sehr begrenzten Bauraum zu platzieren. Die einzelnen Schaltelemente zur Einlegung der Gangstufen sind dabei vorzugsweise Vorgelegewellen bzw. den jeweiligen Eingängen des Wechselgetriebes 4 zugeordnet. Die Anordnung von Getriebeeingang E und Getriebeausgang A verlaufen vorzugsweise koaxial. Damit ist auch die Realisierung eines Direktganges möglich, der über ein Schaltelement den Getriebeeingang E direkt mit dem Getriebeausgang verbindet. Des weiteren ist in der 7c eine Lastschalteinrichtung 49 vorgesehen, die der hydrodynamischen Vorgelegewelle 12 zugeordnet ist und in Vorgelegebauweise ausgeführt ist. Die Lastschalteinrichtung ist dabei drehfest mit der hydrodynamischen Vorgelegewelle 12 koppelbar. Dabei wird die Lastschaltwelle von der ersten Vorgelegewelle 12 gebildet. Zur Anbindung dieser an das Sekundärrad 7 und den Ausgang A der Getriebebaueinheit 1 werden die ohnehin vorhandene erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9 der Überbrückungsschaltung 8 und ein Ausgangsstirnrad 50.3, welches ohnehin aus der die Gangstufe IV bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 13.4 vorliegt. Es ist lediglich noch ein weiteres mit der ersten Vorgelegewelle 12 drehfest verbindbares Stirnrad erforderlich, welches mit dem Ausgangsstirnrad 50.3, das mit dem Getriebeausgang drehfest verbindbar ist, in Eingriff bringbar ist. Dazu kann in der Lastschalteinrichtung 49 an beliebiger Stelle zwischen Ausgangsstirnrad 50.3 und Vorgelegewelle 12 ein Schaltelement, vorzugsweise in Form einer schaltbaren Kupplung oder eines Wellenschalters vorgesehen werden.
Allen in den 1 bis 7c dargestellten Ausführungen ist eine Bremseinrichtung 46 zugeordnet, die der Abbremsung oder dem Festsetzen des Sekundärrades 9 dient. Das Festsetzen erfolgt dabei vorzugsweise an einem ruhenden bzw. ortsfesten Element, vorzugsweise einem Gehäuseteil. Die Funktion der einzelnen Getriebebaueinheiten gestaltet sich mit Ausnahmen im wesentlichen gleich, wobei hier jedoch immer zwischen der Verwendung einer schaltbaren Kupplung, vorzugsweise in Form einer synchron schaltbaren Kupplung, zur Anbindung des hydrodynamischen Leistungszweiges an das mechanische Wechselgetriebe 4 und der Anbindung über einen Freilauf in Form einer richtungsgeschalteten Kupplung unterschieden wird. So ist während des Anfahrvorganges die Bremseinrichtung 46 gelöst, d. h., das Sekundärrad 7 läuft frei. Die hydrodynamische Kupplung 4 ist teil- oder vollgefüllt. Der Schlupf an dieser beträgt aufgrund der Übersetzung in der Überbrückungsschaltung zwischen den einzelnen Vorgelegen 9 und 10 100 bis beispielsweise 20 %, wobei letzterer Wert je nach Auslegung der Übersetzung in den Vorgelegen erfolgt. Während des Anfahrvorganges ist der erste Eingang der Überbrückungsschaltung über die schaltbare Kupplung mit dem Wechselgetriebe 4, insbesondere dem mechanischen Wechselgetriebe, gekoppelt.
Bei allen Ausführungen ist die hydrodynamische Kupplung 3 vorzugsweise steuer- und/oder regelbar. Diese ist mit Voll- oder Teilfüllung betreibbar.

1: Getriebebaueinheit
2: Anfahrelement
3: hydrodynamische Kupplung
4: Wechselgetriebe
5: Einrichtung zur Überbrückung der hydrodynamischen Kupplung
6: Primärrad
7: Sekundärrad
8: Überbrückungsschaltung
9: erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung
10: zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung
11: Eingang
12: Vorgelegewelle
13.1 bis 13.4: Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung
14: Ausgang des Wechselgetriebes
15: Stirnradsatz
16: Stirnradsatz
17: erster Leistungszweig
18: zweiter Leistungszweig
19: Mittel zur wahlweisen oder Gewährleistung der
: Leistungsübertragung über einen der beiden Leistungszweige
20.1 bis 20.2: Schaltelemente, Kupplungseinrichtungen
21: Ausgang
22: Ausgang
23: Verbindung zwischen Getriebeeingang E und Primärrad
24.1, 24.2: Schaltelement
25: Nachschaltstufe
26: Planetenradstufe
27: Sonnenrad
28: Hohlrad
29: Planetenrad
30: Steg
31: Bremseinrichtung
32: Kupplungseinrichtung
33: Rückwärtsfahrstufe
34: Schaltelement
35: Schaltelement
36: Schaltelement
39: Schaltelement
40: Summiergetriebe
41: zweiter Eingang
42: Vorgelegewelle
43.1, 43.2: Ausgang der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 9
44.1, 44.2: Ausgang der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 10
45: Schaltelement
46: Bremseinrichtung
47: Dämpfer
48: Rückwärtsfahrstufe
49: Lastschalteinrichtung
50: Ausgangsstirnrad
F: Freilauf

Claims

Getriebebaueinheit (1); 1.1 mit einem Getriebeeingang (E) und mindestens einem Getriebeausgang (A) 1.2 mit einem Anfahrelement (2) in Form einer hydrodynamischen Komponente (3), umfassend wenigstens ein Primärrad (6) und ein Sekundärrad (7), die miteinander einen mit Betriebsmittel befüllbaren Arbeitsraum bilden; 1.3 mit einer dem Anfahrelement (2) zugeordneten Einrichtung zur Überbrückung des Anfahrelementes (2); 1.4 mit einem Wechselgetriebe (4), umfassend mindestens einen Eingang (11, 41) und einen Ausgang (14), der mit dem Getriebeausgang (A) der Getriebebaueinheit (1) drehfest verbunden ist oder bildet, umfassend mindestens eine Gangstufe bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (13.1 bis 13.8); 1.5 die Einrichtung zur Überbrückung umfasst eine Überbrückungsschaltung (8) zur wahlweisen Leistungsübertragung über zwei Leistungszweige (17, 18) – einen ersten hydrodynamischen Leistungszweig (17) und einen zweiten mechanischen Leistungszweig (18) zwischen dem Getriebeeingang (E) und dem Eingang (11, 41) des Wechselgetriebes (4); 1.6 die Überbrückungsschaltung (8) umfasst zwei Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (9, 10), wobei eine erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Verbindung zwischen dem Sekundärrad (7) und dem Eingang (11, 42) des Wechselgetriebes (4) unter Bildung des ersten Leistungszweigs (17) dient und die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (10) der Verbindung zwischen einem Anschlusselement in Form des Primärrades (6) oder einem drehfest mit diesem gekoppelten Element und dem Eingang des Wechselgetriebes (4) unter Bildung eines zweiten Leistungszweigs (18) dient; 1.7 in der Verbindung zwischen dem Getriebeeingang (E) und dem Wechselgetriebe (4) sind Mittel zur wahlweisen Unterbrechung oder Gewährleistung der Leistungsübertragung über die einzelnen Leistungszweige (17, 18) vorgesehen; 1.8 wenigstens eine der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (9, 10) der Überbrückungsschaltung (8) und/oder zumindest ein Element der Gangstufen bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen sind in unterschiedliche Leistungsübertragungszweige zwischen Getriebeeingang (E) und Getriebeausgang (A) integrierbar bzw. schaltbar.
Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (9, 10) der Überbrückungsschaltung (8) zusätzlich wahlweise mit dem Anschlusselement zum Getriebeeingang (E) des jeweils anderen Leistungszweiges (17, 18) verbindbar ist.
Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9) optional mit dem Anschlusselement zum Getriebeeingang (E) in Form des Primärrades (6) drehfest verbindbar ist.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (10) optional mit dem Anschlusselement zum Getriebeeingang (E) in Form des Sekundärrades (7) verbindbar ist.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (9, 10) mit dem Anschlusselement zum Getriebeeingang (E) des jeweils anderen Leistungszweiges (17, 18) über ein Schaltelement erfolgt.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: 6.1 wenigstens eine der beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (9, 10) der Überbrückungsschaltung (8) ist zusätzlich als Gangstufe bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (13.6) nutzbar.
Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine einem Leistungszweig zugeordnete Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9, 10) vom Anschlusselement dieses Leistungszweiges (17, 18) mit dem Getriebeeingang (E) trennbar und an den Ausgang (14) des Wechselgetriebes (4) koppelbar ist.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 8.1 die zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (10) der Überbrückungsschaltung (8) ist drehfest mit dem Eingang (11) des Wechselgetriebes verbunden; 8.2 der mit dem Anschlusselement zum Getriebeeingang in Form des Primärrades (6) oder eines mit diesem drehfest verbundenen Elementes koppelbare Eingang der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (10) bildet einen Ausgang einer eine Gangstufe bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung und ist wahlweise bei Trennung vom Getriebeeingang (E) mit dem Ausgang des Wechselgetriebes (4) verbindbar.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gangstufe bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (13.1 bis 13.8) als Vorgelegeübersetzung für das Wechselgetriebe (4) nutzbar ist.
Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelne, eine Gangstufe bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (13.1 bis 13.8) in Vorgelegebauweise ausgeführt ist, wobei das den Ausgang (50) dieser bildende Element vom Getriebeausgang (A) entkoppelbar und an ein Anschlusselement zur Verbindung mit dem Getriebeeingang (E) eines der beiden Leistungszweige (17, 18) ankoppelbar ist.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselgetriebe (4) einen Eingang (11) umfasst, welcher über beide Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (9, 10) mit dem Anschlusselement zum Getriebeeingang (E) unter Bildung des jeweiligen Leistungszweiges (17, 18) verbindbar ist.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur wahlweisen Gewährleistung oder Unterbrechung des Leistungsflusses über die einzelne Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9, 10) der Überbrückungsschaltung (8) Schaltelemente umfassen, die den einzelnen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (9, 10) entsprechend einer der nachfolgend genannten Möglichkeiten zugeordnet sein können: a) koaxial zur Rotationsachse des Anfahrelementes und/oder b) koaxial zum Eingang (11) des Wechselgetriebes (4) und/oder c) koaxial zu einem beliebigen Übertragungselement in der Verbindung zwischen dem Anschlusselement zum Getriebeeingang (E) und dem Wechselgetriebe (4).
Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das dem ersten Leistungszweig (17) zugeordnete Schaltelement zur Verbindung des Sekundärrades (7) der hydrodynamischen Komponente, insbesondere Kupplung (3) mit dem Eingang des Wechselgetriebes (4) als drehrichtungsgesteuerte Kupplung in Form eines Freilaufes (F) ausgeführt ist.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 14.1 das Wechselgetriebe (5) umfasst zwei Eingänge (11, 41); wobei der erste Eingang (11) von einer ersten Vorgelegewelle (12) und der zweite Eingang (41) von der zweiten Vorgelegewelle (42) gebildet wird 14.2 beide Vorgelegewellen (13, 13') sind parallel zur theoretischen Rotationsachse (R) des Anfahrelementes (2) angeordnet.
Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass beide Vorgelegewellen (13, 13') mit gleichem Achsabstand (a₁, a₂) zur Verlängerung der theoretischen Rotationsachse (R) des Anfahrelementes (2) angeordnet sind.
Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgelegewellen (12, 42) mit ungleichem Achsabstand (a₁, a₂ mit a₁ ≠ a₂) zur Verlängerung der theoretischen Rotationsachse (R) der Anfahrelementes angeordnet sind.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 17.1 das Wechselgetriebe ist als Summiergetriebe ausgeführt; 17.2 der erste und der zweite Eingang (11, 41) sind unter Bildung des ersten oder zweiten Leistungszweiges (17, 18) jeweils über die erste uns/oder zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9, 10) wenigstens mittelbar mit dem Getriebeeingang (E) verbunden;
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückwärtsfahrstufe (33) bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung vorgesehen ist, welche zwei Eingänge aufweist, die mit den Eingängen (11, 41) des Wechselgetriebes (4) verbindbar sind.
Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung (7), der Rückwärtsfahrstufe (32) und die wenigstens eine Gangstufe charakterisierenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (13.1 bis 13.8) des Wechselgetriebes (4) bezüglich der Verlängerung der theoretischen Rotationsachse (R) des Anfahrelementes (2) symmetrisch angeordnet sind.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein einzelner Eingang (11, 41) mit jeweils nur einer Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9, 10) der Überbrückungsschaltung (8) koppelbar ist.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 20, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: 21.1 jeder Eingang (11, 41) ist über wenigstens eine eine Gangstufe bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung mit dem Getriebeausgang verbindbar; 21.2 wenigstens zwei, jeweils mit einem der Eingänge (11, 41) verbundene eine Gangstufe bildende Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (13.1–13.5) sind in einer axialen Ebene angeordnet, wobei der Ausgang beider von einem gemeinsam genutzten und mit dem Getriebeausgang verbundenen Ausgangsstirnrad (50) gebildet wird.
Getriebebaueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Verbindung oder Trennung der einzelnen Elemente und/oder Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (9, 10) der Überbrückungsschaltung und/oder des Wechselgetriebes (4) mit bzw. von Anschlusselementen – Getriebeeingang, Sekundärrad oder Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung der Überbrückungsschaltung und/oder des Wechselgetriebes (4) Schaltelemente in Form von Kupplungseinrichtungen umfassen.
Getriebebaueinheit nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: dass die Schaltelemente der Überbrückungsschaltung koaxial zueinander und gemäß einer der nachfolgenden Möglichkeiten angeordnet sind und wahlweise den Eingang der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9) mit dem Sekundärrad (7) oder den Eingang der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (10) mit dem Primärrad (6) oder einem mit diesem drehfest verbundenen Element verbindet:: a) koaxial zur Verlängerung der theoretischen Rotationsachse (R) des Anfahrelementes (2); b) koaxial zu einem Eingang des Wechselgetriebes (4);
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 22 bis 23, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 24.1 die Mittel zur wahlweisen Gewährleistung oder Unterbrechung des Leistungsflusses über die erste und zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9, 10) umfassen mindestens zwei Kupplungseinrichtungen, die jeweils beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (9, 10) gemeinsam zugeordnet sind; 24.2 die erste Kupplungseinrichtung ist dem ersten Eingang (11) des Wechselgetriebes (4) zugeordnet, die zweite Kupplungseinrichtung dem zweiten Eingang des Wechselgetriebes (5); 24.3 die erste Kupplungseinrichtung verbindet wahlweise den Ausgang der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9) mit dem ersten Eingang (11) des Wechselgetriebes (4) oder den ersten Ausgang der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (10) mit dem ersten Eingang (11) des Wechselgetriebes (4); 24.4 die zweite Kupplungseinrichtung verbindet wahlweise den zweiten Ausgang der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9) mit dem zweiten Eingang (41) des Wechselgetriebes (4) oder den zweiten Ausgang der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (10) mit dem zweiten Eingang (41) des Wechselgetriebes (4).
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente zur a) wahlweisen Kopplung oder Entkoppelung eines Einganges einer Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9, 10) der Überbrückungsschaltung (8) von einem Ausgang einer eine Gangstufe beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung des Wechselgetriebes (4), welcher mit dem Ausgang der Getriebebaueinheit verbindbar ist und/oder b) wahlweisen Kopplung oder Entkoppelung eines Ausganges einer eine Gangstufe bildenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung des Wechselgetriebes mit einem Eingang der Überbrückungsschaltung (8) und/oder c) wahlweisen Koppelung oder Entkoppelung einer der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (9, 10) der Überbrückungsschaltung (8) mit dem Anschlusselement zum Getriebeeingang – Primärrad oder Sekundärrad – der jeweils anderen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9, 10) der Überbrückungsschaltung gemäß einer der nachfolgenden Möglichkeiten angeordnet sind: – koaxial zur Rotationsachse der hydrodynamischen Komponente – exzentrisch zur Rotationsachse der hydrodynamischen Komponente.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente der Gangstufen beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen des Wechselgetriebes (4) koaxial zum Ausgang der Getriebebaueinheit angeordnet sind.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente der Gangstufen beschreibenden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen des Wechselgetriebes (4) koaxial zu dem wenigstens einem Eingang des Wechselgetriebes (4) angeordnet sind.
Getriebebaueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der als Kupplungseinrichtungen ausgeführten Schalteinrichtungen als synchron schaltbare Kupplungen ausgeführt ist.
Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die synchron schaltbaren Kupplungen als formschlüssige Kupplungen ausgeführt sind.
Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssigen Kupplungen als Klauenkupplung ausgeführt sind.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückwärtsfahrstufe vorgesehen ist, die von einer Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung gebildet wird, welche in einer axialen Ebene mit der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9) des ersten Leistungszweiges (17) angeordnet ist und mit dieser kämmt.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass dem Anfahrelement (2), insbesondere dem Sekundärrad (9), eine Bremseinrichtung (36) zugeordnet ist, die dem Abbremsen und/oder ortsfesten Festsetzen des Sekundärrades (9) dient.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lastschaltvorrichtung (35) vorgesehen ist.
Getriebebaueinheit (1) nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 34.1 die Lastschalteinrichtung (49) umfasst eine parallel zur Rotationsachse (R) angeordnete Lastschaltwelle; 34.2 die Lastschaltwelle ist über eine erste Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung mit einer der beiden Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen (9, 10) der Überbrückungsschaltung (8) und über eine zweite Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (10) mit dem Getriebeausgang (A) verbindbar; 34.3 mit einer Schalteinrichtung zur wahlweisen Aktivierung oder Deaktivierung der Lastschalteinrichtung.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Getriebeeingang (E) und dem Getriebeausgang (A) eine schaltbare Kupplung zur Realisierung eines Direktganges vorgesehen ist.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtungen der Überbrückungsschaltung und/oder der Rückwärtsfahrstufe und/oder der Gangstufen des Wechselgetriebes und/oder Lastschalteinrichtung in Vorgelegebauweise als Stirnradsätze ausgeführt sind.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Komponente in Form einer hydrodynamischen Kupplung (4), die frei von einem Leitrad ist, ausgeführt ist.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangstufung progressiv oder geometrisch ist.
Getriebebaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung der zweiten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (10) der Überbrückungsschaltung (8) dadurch charakterisiert ist, dass diese um den Betrag des Schlupfes der hydrodynamischen Komponente (2) bei gewünschter Überbrückung gegenüber der ersten Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung (9) geändert ist.