DE102008001398A1

DE102008001398A1 - Automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102008001398A1
Application number: DE102008001398A
Authority: DE
Inventors: Peter Ziemer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2009-10-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens zwei achsparallelen Getriebewellen (2, 3), die selektiv über mehrere Gangzahnradsätze (G1-G6) unterschiedlicher Übersetzung mit jeweils einem auf der einen Getriebewelle (2) drehfest angeordneten Festrad (13, 15, 17, 19, 21, 23) und einem auf der anderen Getriebewelle (3) drehbar gelagerten Losrad (14, 16, 18, 20, 22, 24) durch ein fremdkraftbetätigtes Einrücken jeweils einer zwischen dem betreffenden Losrad und der zugeordneten Getriebewelle angeordneten, mit formschlüssig ineinander greifenden Kupplungsverzahnungen versehenen Gangkupplung (S1-S3) miteinander in Triebverbindung bringbar sind. Das erfindungsgemäße Schaltgetriebe ist derart ausgebildet, dass zur Steuerung des Einrückens der Gangkupplungen (S1-S3) mittels einer Sensoreinrichtung mit je einem Drehwinkelsensor (25, 28) pro Getriebewelle (2, 3) Drehwinkelpositionen der beiden Getriebewellen (2, 3) mit einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen (S1-S3) ermittelbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens zwei achsparallelen Getriebewellen, die selektiv über mehrere Gangzahnradsätze unterschiedlicher Übersetzung mit jeweils einem auf der einen Getriebewelle drehfest angeordneten Festrad und einem auf der anderen Getriebewelle drehbar gelagerten Losrad durch ein fremdkraftbetätigtes Einrücken jeweils einer zwischen dem betreffenden Losrad und der zugeordneten Getriebewelle angeordneten, mit formschlüssig ineinander greifenden Kupplungsverzahnungen versehenen Gangkupplung miteinander in Triebverbindung bringbar sind, wobei zur Steuerung des Einrückens der Gangkupplungen eine Sensoreinrichtung mit je einem Drehwinkelsensor pro Getriebewelle vorgesehen ist, mittels der Drehwinkelpositionen der beiden Getriebewellen mit einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen ermittelbar sind.
Schaltgetriebe mit mindestens zwei achsparallelen Getriebewellen der vorbezeichneten Bauart sind sowohl in manuell als auch in automatisiert schaltbaren Ausführungen bekannt. Bei einem Quereinbau der aus dem Antriebsmotor und dem Schaltgetriebe gebildeten Antriebseinheit in ein Fahrzeug bildet die eingangsseitige Getriebewelle üblicherweise die über eine Trennkupplung unmittelbar mit dem Antriebsmotor verbindbare Eingangswelle und die andere, ausgangsseitige Getriebewelle die über eine Abtriebskonstante mit einem Achsdifferenzial in Triebverbindung stehende Ausgangswelle. Bei einem Längseinbau der Antriebseinheit ist die eingangsseitige Getriebewelle üblicherweise als Vorgelegewelle ausgebildet, die über eine Eingangskonstante mit einer relativ kurzen Eingangswelle in Triebverbindung steht. Die Ausgangswelle ist in diesem Fall zumeist axial benachbart zu der Eingangswelle angeordnet, d. h. sie liegt mit dieser auf einer gemeinsamen geometrischen Achse, und kann zur Schaltung eines Direktgangs über eine zugeordnete Gangkupplung unmit telbar mit der Eingangswelle verbunden werden. In anderen Ausführungen derartiger Schaltgetriebe können auch zwei Vorgelegewellen vorhanden sein, die entweder zur Reduzierung der übertragenen Drehmomente mit identischen Eingangs- und Gangzahnrädern oder zur Erzielung einer axial kürzeren Baulänge mit unterschiedlichen Eingangs- und Gangzahnrädern versehen sein können.
Die Schaltung der Gangstufen eines derartigen Schaltgetriebes erfolgt jeweils durch das selektive Ein- und Ausrücken der jeweils zwischen dem Losrad der Gangzahnradsätze und der betreffenden Getriebewelle angeordneten Gangkupplungen, die synchronisiert oder unsynchronisiert ausgeführt sein können und zumeist paarweise in Schaltpaketen mit jeweils einer gemeinsamen Schaltmuffe zusammengefasst sind. Eine synchronisierte Gangkupplung ist mit einer sogenannten Sperrsynchronisierung versehen, bei welcher der Synchronlauf der zu kuppelnden Kupplungshälften, d. h. eine entsprechende Beschleunigung oder Verzögerung der eingangsseitigen Getriebewelle, durch ein Reibmoment zwischen den Kegelreibflächen eines Synchronrings und eines Kupplungskörpers erzeugt wird, und bei der ein vorzeitiges Einrücken der Gangkupplung mittels einer Sperrverzahnung des Synchronrings verhindert wird. Eine synchronisierte Gangkupplung weist demnach viele Einzelteile mit teilweise komplizierten Konturen auf und ist entsprechend teuer herstellbar. Weitere Nachteile synchronisierter Gangkupplungen bestehen in dem relativ großen Bauraumbedarf und deren verschleißbehafteten Funktionsweise. Zudem ist ein automatisiert, d. h. durch eine entsprechende Ansteuerung eines zugeordneten Gangstellers, wie eines hydraulischen oder pneumatischen Stellzylinders oder eines Elektromotors, erfolgender Einrückvorgang schwierig steuerbar, da einerseits der Schaltvorgang möglichst schnell erfolgen und andererseits eine mechanische Überlastung der Kupplungsbauteile vermieden werden soll.
Demgegenüber ist eine unsynchronisierte, als sogenannte Klauenkupplung ausgebildete Gangkupplung, die im wesentlichen aus einem stirnseitig an dem jeweiligen Losrad angeordneten, mit einer Kupplungsverzahnung versehenen Kupplungskranz und einer über eine Mitnahmeverzahnung drehfest und axial verschiebbar auf der betreffenden Getriebewelle angeordneten Schaltmuffe mit einer korrespondierenden Kupplungsverzahnung (Gegenverzahnung) besteht, wesentlich einfacher und kompakter aufgebaut. Die Synchronisierung einer unsynchronisierten Gangkupplung kann z. B. über eine Getriebebremse und/oder einen Hilfsantrieb erfolgen, die an der eingangsseitigen Getriebewelle angeordnet sind oder mit dieser in Triebverbindung stehen. Der vor dem Einrücken zu erreichende Synchronlauf an den Gangkupplungen wird jeweils über einen Drehzahlsensor pro Getriebewelle ermittelt, wobei die Drehzahl des Losrades über die Übersetzung des betreffenden Gangzahnradsatzes aus der Drehzahl der das Festrad tragenden Getriebewelle berechnet werden kann.
Beim Einrücken einer unsynchronisierten Gangkupplung kann an den Kupplungsverzahnungen einer Gangkupplung jedoch zufallsbedingt eine Zahn-auf-Zahn-Stellung auftreten, was zu Rattergeräuschen, einer entsprechend hohen Belastung der Kupplungszähne, und zu einer Verzögerung des Schaltungsablaufs führt. Zur Vermeidung dieses Nachteils sind bereits verschiedene Sensoreinrichtungen zur Verwendung in automatisierten Schaltgetrieben vorgeschlagen worden, mittels der eine Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Kupplungsverzahnungen unsynchronisierter Gangkupplungen ermittelbar und somit eine Zahn-auf-Zahn-Stellung beim Einrücken der Gangkupplungen vermeidbar ist.
So ist in der DE 34 46 430 C2 ein automatisiertes Schaltgetriebe mit mindestens einem auf einer ersten Getriebewelle (Antriebswelle) drehbar gelagerten Losrad und einem auf einer dazu achsparallelen zweiten Getriebewelle (Abtriebswelle) drehfest angeordneten und mit dem Losrad in Verzahnungseingriff stehenden Festrad beschrieben. Eine zugeordnete Gangkupplung besteht jeweils aus einer stirnseitigen Kupplungsverzahnung des betreffenden Losrades und einer korrespondierenden Kupplungsverzahnung (Gegenverzahnung) einer drehfest und axial verschiebbar auf der Antriebswelle angeordneten Schaltmuffe. Die Gangkupplungen von zwei benachbarten Gangzahnradsätzen sind in einem Schaltpaket mit einer gemeinsamen Schaltmuffe zusammengefasst und mittels eines ansteuerbaren Stellzylinders, der mit der Schaltmuffe in Stellverbindung steht, ein- und ausrückbar.
Zur Ermittlung einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der jeweiligen Gangkupplung ist eine Sensoreinrichtung mit außerhalb des Getriebegehäuses auf den Getriebewellen angeordneten und von jeweils einem zugeordneten Detektor abtastbaren Geberrädern, wie Zahn- oder Lochscheiben, vorgesehen. Auf der Antriebswelle ist ein Geberrad angeordnet, dessen Teilungszahl (Zähnezahl oder Lochanzahl) der Zähnezahl der Gegenverzahnung der Schaltmuffe entspricht. Auf der Abtriebswelle sind mehrere Geberräder angeordnet, deren Teilungszahl jeweils der Zähnezahl des Festrades eines der Gangzahnradsätze oder eines Vielfachen davon entspricht. Da eine Drehung der Abtriebswelle um einen Teilungswinkel eines darauf befestigten Geberrades aufgrund der Übersetzung des zugeordneten Gangzahnradsatzes aber allgemein einer Drehung der Antriebswelle um einen Bruchteil oder um ein ungerades Vielfaches des Teilungswinkels der Kupplungsverzahnung des betreffenden Losrades entspricht, ist mit dieser Sensoranordnung eine Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Gangkupplungen nicht zuverlässig ermittelbar. Zudem erfordert eine derartige Sensoreinrichtung bei einem mehrgängigen Schaltgetriebe entsprechend viele Geberräder und Detektoren.
Aus der US 4,817, 470 ist dagegen ein automatisiertes Schaltgetriebe mit mehreren Gangzahnradsätzen unterschiedlicher Übersetzung bekannt, das in Vorgelegebauweise ausgeführt ist und eine andere Sensoreinrichtung zur Ermittlung einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Gangkupplungen aufweist. Die Festräder der Gangzahnradsätze sind jeweils auf der über eine Eingangs konstante mit der Eingangswelle in Triebverbindung stehende Vorgelegewelle und die Losräder sowie die paarweise jeweils in einem Schaltpaket mit einer gemeinsamen Schaltmuffe zusammengefassten Gangkupplungen auf der Ausgangswelle angeordnet. Zur Erfassung der Drehwinkellage der Kupplungsverzahnungen der Schaltmuffen ist ein Geberrad mit einem zugeordneten Detektor auf der Ausgangswelle angeordnet, wobei die Teilungszahl des Geberrades der Zähnezahl der Kupplungsverzahnung der Schaltmuffen entspricht. Zur Erfassung der Drehwinkellage der Kupplungsverzahnungen der Losräder ist jeweils an jeder Kupplungsverzahnung der Losräder ein Detektor angeordnet, d. h. die mit den Kupplungsverzahnungen versehenen Kupplungskränze der Losräder dienen zugleich als Geberräder der Sensoreinrichtung. Bei entsprechender Anordnung der beiden Geberräder und der Detektoren ist zwar eine zuverlässige Ermittlung einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Gangkupplungen möglich. Nachteilig an dieser bekannten Sensoreinrichtung sind jedoch die hohe Anzahl und die gehäuseinterne Anordnung der erforderlichen Detektoren, wodurch hohe Systemkosten und ein erhöhtes Störungspotential gegeben sind.
Im Unterschied dazu ist in der DE 101 22 450 A1 ein entsprechendes, für den Einsatz in einem Motorrad vorgesehenes, automatisiertes Schaltgetriebe beschrieben, das mindestens zwei achsparallele Getriebewellen mit mehreren Gangzahnradsätzen unterschiedlicher Übersetzung aufweist. Die jeweils aus einem Festrad und einem Losrad bestehenden Gangzahnradsätze können derart ausgebildet sein, dass die Losräder wechselweise auf der eingangsseitigen Getriebewelle (Eingangswelle) und der ausgangsseitigen Getriebewelle (Ausgangswelle) angeordnet sind. Zur Ermittlung einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Gangkupplungen weist eine zugeordnete Sensoreinrichtung je einen Drehzahlsensor pro Getriebewelle auf, der jeweils aus einem Geberrad und einem am Umfang des Geberrades angeordneten Detektor besteht. Bevorzugt kann auch jeweils ein Festrad eines Gangzahnradsatzes als Geberrad verwendet werden. Die jeweilige Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der einzurückenden Gangkupplung soll mittels der beiden Drehzahlsensoren unter Be rücksichtigung der Übersetzung des betreffenden Gangzahnradsatzes aus der Drehwinkellage der Getriebewellen zueinander ermittelt werden. Ohne eine geeignete Ausbildung und Anordnung der Gangzahnradsätze, der Kupplungsverzahnungen und der Drehzahlsensoren ergibt eine Drehung einer Getriebewelle um einen Teilungswinkel des darauf befestigten Geberrades aufgrund einer allgemein anderen Zähnezahl der Kupplungsverzahnungen und der Übersetzung des einzulegenden Gangzahnradsatzes aber eine Drehung derselben bzw. der anderen Getriebewelle um einen Bruchteil oder um ein ungerades Vielfaches des Teilungswinkels der Kupplungsverzahnung der betreffenden Schaltmuffe bzw. des zugeordneten Losrades, so dass die Ermittlung einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Gangkupplungen mit dieser Sensoranordnung nicht ohne weiteres möglich ist. Eine Bauvorschrift zur Ausgestaltung des Schaltgetriebes und der Sensoreinrichtung, mit der dies dennoch möglich wäre, ist der Offenbarung der DE 101 22 450 A1 jedoch nicht zu entnehmen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bauvorschrift für ein automatisiertes Schaltgetriebe mit einer zugeordneten Sensoreinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der die Ermittlung einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Gangkupplungen mit nur je einem Drehwinkelsensor pro Getriebewelle zuverlässig und ohne großen baulichen Aufwand möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Schaltgetriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 darin, dass die wellenseitigen Kupplungshälften der Gangkupplungen, die üblicherweise durch die drehfest auf der jeweiligen Getriebewelle angeordneten Schaltmuffen gebildet sind, bezüglich des an derselben Getriebewelle angeordneten Drehwinkelsensors mit einheitlicher umfangsseitiger Ausrichtung der Kupplungsverzahnungen auf der Getriebewelle angeordnet sind, dass das Verhältnis der Zähnezahl ZK der Kupplungsverzahnungen zu der Teilungszahl ZSL des betreffenden Drehwinkelsensors ganzzahlig ist (ZK/ZSL = 1, 2, 3, 4, ...), dass die losradseitigen Kupplungshälften der Gangkupplungen, die üblicherweise durch die Kupp lungskränze der Losräder gebildet sind, bezüglich des an der anderen Getriebewelle angeordneten Drehwinkelsensors in Verbindung mit der Anordnung der Festräder auf derselben Getriebewelle mit einheitlicher umfangsseitiger Ausrichtung der Kupplungsverzahnungen auf dieser Getriebewelle angeordnet sind, und dass das Verhältnis der Zähnezahl ZK der Kupplungsverzahnungen zu der Teilungszahl ZSF des betreffenden Drehwinkelsensors, multipliziert mit dem Verhältnis der Zähnezahl ZF der Festräder zu der Zähnezahl ZL der Losräder, jeweils ganzzahlig ist (ZK/ZSF·ZF/ZL = 1, 2, 3, 4, ...).
Die Erfindung geht von einem an sich bekannten automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs aus, das mindestens zwei achsparallele Getriebewellen aufweist, die selektiv über mehrere Gangzahnradsätze unterschiedlicher Übersetzung mit jeweils einem auf der einen Getriebewelle drehfest angeordneten Festrad und einem auf der anderen Getriebewelle drehbar gelagerten Losrad durch ein fremdkraftbetätigtes Einrücken jeweils einer zwischen dem betreffenden Losrad und der zugeordneten Getriebewelle angeordneten, mit formschlüssig ineinander greifenden Kupplungsverzahnungen versehenen Gangkupplung miteinander in Triebverbindung bringbar sind. Zur Steuerung des Einrückens der Gangkupplungen ist eine Sensoreinrichtung mit je einem Drehwinkelsensor pro Getriebewelle vorgesehen, mittels der Drehwinkelpositionen der beiden Getriebewellen mit einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen ermittelbar sind.
Damit bei einem automatisiert gesteuerten Schaltvorgang eine Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplung der einzulegenden Gangstufe mit einer derartigen Sensoreinrichtung zuverlässig ermittelbar ist und somit eine den Schaltvorgang zumindest verzögernde Zahn-auf-Zahn-Stellung der betreffenden Kupplungsverzahnungen vermieden wird, ist das erfindungsgemäße Schaltgetriebe nach den vorgenannten Gestaltungsmerkmalen ausgeführt. Aufgrund der einheitlichen umfangsseitigen Ausrichtung der Kupplungsverzahnungen der wellenseitigen Kupplungshälften (Schaltmuf fen) bezüglich des an derselben Getriebewelle angeordneten Drehwinkelsensors sowie des ganzzahligen Verhältnisses der Zähnezahl ZK der Kupplungsverzahnungen und der Teilungszahl ZSL des betreffenden Drehwinkelsensors entspricht eine Drehung der betreffenden Getriebewelle um einen Teilungswinkel des Drehwinkelsensors exakt dem Teilungswinkel oder einem ganzzahligen Vielfachen des Teilungswinkels der Kupplungsverzahnung der wellenseitigen Kupplungshälften (Schaltmuffen). Somit ist eine bestimmte Zahn-Stellung bzw. eine bestimmte Zahnlücke-Stellung aller wellenseitigen Kupplungshälften (Schaltmuffen) mittels des zugeordneten Drehwinkelsensors eindeutig ermittelbar.
Aufgrund der einheitlichen umfangsseitigen Ausrichtung der Kupplungsverzahnungen der losradseitigen Kupplungshälften (Kupplungskränze) bezüglich des an der anderen Getriebewelle angeordneten Drehwinkelsensors sowie des ganzzahligen, mit dem Verhältnis der Zähnezahl ZF der Festräder und der Zähnezahl ZL der Losräder multiplizierten Verhältnisses der Zähnezahl ZK der Kupplungsverzahnungen und der Teilungszahl ZSF des betreffenden Drehwinkelsensors entspricht eine Drehung der betreffenden anderen Getriebewelle um einen Teilungswinkel des an dieser Getriebewelle angeordneten Drehwinkelsensors exakt dem Teilungswinkel oder einem ganzzahligen Vielfachen des Teilungswinkels der Kupplungsverzahnung der losradseitigen Kupplungshälften (Kupplungskränze der Losräder). Daher ist auch eine bestimmte Zahn-Stellung bzw. eine bestimmte Zahnlücke-Stellung aller losradseitigen Kupplungshälften (Kupplungskränze der Losräder) mittels des diesen zugeordneten Drehwinkelsensors eindeutig ermittelbar. Bei entsprechender Anordnung bzw. Justierung der beiden Drehwinkelsensoren ist somit die Ermittlung einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Kupplungsverzahnungen aller Gangkupplungen zuverlässig möglich, so dass das Einrücken der Gangkupplungen bei Schaltvorgängen problemlos erfolgen kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Schaltgetriebe können alle Festräder der Gangzahnradsätze auf der eingangsseitigen Getriebewelle und alle Losräder der Gangzahnradsätze auf der ausgangsseitigen Getriebewelle angeordnet sein. Um bei dieser Getriebeauslegung die vorbeschriebene Ermittlung einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen zu gewährleisten, sind die Zähnezahlen ZF, ZL, ZK der Gangzahnräder und der Kupplungsverzahnungen sowie die Teilungszahl ZSE des an der eingangsseitigen Getriebewelle angeordneten Drehwinkelsensors derart bestimmt, dass die Übersetzungen i_G = ZL/ZF der Gangzahnradsätze einen ganzzahligen Teil des Verhältnisses aus der Zähnezahl ZK der Kupplungsverzahnungen und der Teilungszahl ZSE des betreffenden Drehwinkelsensors bilden (i_G = ZL/ZF = ZK/ZSE·1, 1/2, 1/3, 1/4, ...), außerdem gilt hier ZK/ZSA·1, 2, 3, 4, ...).
Wenn bei dem erfindungsgemäßen Schaltgetriebe dagegen alle Festräder der Gangzahnradsätze auf der ausgangsseitigen Getriebewelle und alle Losräder der Gangzahnradsätze auf der eingangsseitigen Getriebewelle angeordnet sind, so sind die Zähnezahlen ZF, ZL, ZK der Gangzahnräder und der Kupplungsverzahnungen sowie die Teilungszahl ZSA des an der ausgangsseitigen Getriebewelle angeordneten Drehwinkelsensors hierzu derart bestimmt, dass die Übersetzungen i_G = ZF/ZL der Gangzahnradsätze ein ganzzahliges Vielfaches des Verhältnisses aus der Teilungszahl ZSA des betreffenden Drehwinkelsensors und der Zähnezahl ZK der Kupplungsverzahnungen bilden (i_G = ZF/ZL = ZSA/ZK·1, 2, 3, 4, ...), außerdem gilt hier ZK/ZSE·1, 2, 3, 4, ...).
Zur Erzielung einer möglichst kurzen axialen Baulänge des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes können die Losräder und Festräder der Gangzahnradsätze in an sich bekannter Weise jedoch auch in wechselnder Anordnung auf die eingangsseitige Getriebewelle und die ausgangsseitige Getriebewelle verteilt sein. Um auch bei dieser Getriebeauslegung eine zuverlässige Ermitt lung einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen zu ermöglichen, sind bei den Gangzahnradsätzen mit auf der ausgangsseitigen Getriebewelle angeordneten Losrädern die Zähnezahlen ZFE, ZLA, ZK der Gangzahnräder und der Kupplungsverzahnungen sowie die Teilungszahl ZSE des an der eingangsseitigen Getriebewelle angeordneten Drehwinkelsensors derart bestimmt, dass die Übersetzungen i_G = ZLA/ZFE der Gangzahnradsätze einen ganzzahligen Teil des Verhältnisses aus der Zähnezahl ZK der Kupplungsverzahnungen und der Teilungszahl ZSE des betreffenden Drehwinkelsensors bilden (i_G = ZLA/ZFE = ZK/ZSE·1, 1/2, 1/3, 1/4, ...), außerdem gilt hier ZK/ZSA·1, 2, 3, 4, ...) und bei den Gangzahnradsätzen mit auf der eingangsseitigen Getriebewelle angeordneten Losrädern die Zähnezahlen ZFA, ZLE, ZK der Gangzahnräder und der Kupplungsverzahnungen sowie die Teilungszahl ZSA des an der ausgangsseitigen Getriebewelle angeordneten Drehwinkelsensors derart bestimmt, dass die Übersetzungen i_G = ZFA/ZLE der Gangzahnradsätze ein ganzzahliges Vielfaches des Verhältnisses aus der Teilungszahl ZSA des betreffenden Drehwinkelsensors und der Zähnezahl ZK der Kupplungsverzahnungen bilden (i_G = ZFA/ZLE =ZSA/ZK·1, 2, 3, 4, ...), außerdem gilt hier ZK/ZSE·1, 2, 3, 4, ...).
Das erfindungsgemäße Schaltgetriebe kann zudem auch in einer an sich bekannten Vorgelegebauweise ausgeführt sein, bei der die eingangsseitige Getriebewelle als eine über eine Eingangskonstante mit der Übersetzung i_EK mit einer Eingangswelle in Triebverbindung stehende Vorgelegewelle ausgebildet ist. Wenn bei dieser Getriebeausführung der der eingangsseitigen Getriebewelle zugeordnete Drehwinkelsensor an der Eingangswelle angeordnet ist, so ist in den vorgenannten Beziehungen anstelle der Teilungszahl ZSL, ZSF, ZSE des auf der eingangsseitigen Getriebewelle angeordneten Drehwinkelsensors die mit der Übersetzung i_EK der Eingangskonstanten multiplizierte Teilungszahl ZSE* des auf der Eingangswelle angeordneten Drehwinkelsensors zu verwenden.
Bei einer Anordnung aller Losräder auf der eingangsseitigen Getriebewelle bzw. für die Gangzahnradsätze mit auf der eingangsseitigen Getriebewelle angeordneten Losrädern gilt demnach: ZK/(ZSE*·iEK) = 1, 2, 3, 4, ....
Bei einer Anordnung aller Festräder auf der eingangsseitigen Getriebewelle bzw. für die Gangzahnradsätze mit auf der eingangsseitigen Getriebewelle angeordneten Festrädern gilt demzufolge: ZK/(ZSE*·iEK)·ZF/ZL = 1, 2, 3, 4, ...,und iG = ZL/ZF·iEK = ZK/ZSE*·1, 1/2, 1/3, 1/4, ....
Für die Steuerung der Schaltvorgänge des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes, insbesondere für die Ermittlung des Synchronlaufs bzw. des angenäherten Synchronlaufs an der jeweiligen Gangkupplung vor dem Einrücken der betreffenden Kupplungsverzahnungen bei Vorliegen einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung sind an den Getriebewellen angeordnete Drehzahlsensoren erforderlich, die bevorzugt derart ausgebildet sind, dass sie auch als Drehwinkelsensor verwendet werden können.
Demzufolge ist zweckmäßig mindestens einer der beiden Drehwinkelsensoren als ein Drehzahlsensor mit einer drehfest an der betreffenden Getriebewelle angeordneten Zahnscheibe mit an ihrem Außenumfang gleichverteilt angeordneten Zähnen und einem an dem Außenumfang der Zahnscheibe angeordneten Detektor ausgebildet.
In einer dazu alternativen Ausführung kann mindestens einer der beiden Drehwinkelsensoren auch als ein Drehzahlsensor mit einer drehfest an der betreffenden Getriebewelle angeordneten Lochscheibe mit in einem Lochkreis radius gleichverteilt angeordneten Öffnungen und einem an dem Lochkreisradius der Lochscheibe angeordneten Detektor ausgebildet sein.
Um vor schädlichen Einflüssen, wie Getriebeöl und Temperaturschwankungen, weitgehend geschützt zu sein, sind die Drehwinkelsensoren zweckmäßig außerhalb eines Getriebegehäuses des Schaltgetriebes an den Getriebewellen angeordnet.
Alternativ zu einer Ausbildung als Drehzahlsensor kann zumindest der an der eingangsseitigen Getriebewelle oder an der Eingangswelle angeordnete Drehwinkelsensor auch als eine Elektromaschine mit einer Polpaarzahl ZPP (Anzahl der Polpaare des Rotors) ausgebildet sein, wobei die Polpaarzahl ZPP die Teilungszahl ZSE bzw. ZSE* dieses Drehwinkelsensors bildet (ZSE = ZPP bzw. ZSE* = ZPP). Mittels einer derartigen Elektromaschine kann die Drehwinkelposition der betreffenden Getriebewelle während einer Drehung der betreffenden Getriebewelle anhand der in der Statorwicklung induzierten Spannungsspitzen ermittelt werden. Bei der Elektromaschine handelt es sich zweckmäßig um eine ohnehin vorhandene Elektromaschine, beispielsweise ein Startergenerator oder eine Elektromaschine, welche für die aktive Synchronisierung der Gangkupplungen vorgesehen ist und die z. B. wahlweise als Motor und als Generator betreibbar sein kann.
Das Schalten würde folgendermaßen ablaufen:

– Lösen der Verspannung im eingelegten Gang des Schaltgetriebes durch Momentenrücknahme, beispielsweise durch Auskuppeln;
– Gangauslegen im Schaltgetriebe durch Aktuator;
– Herstellen des Synchronlaufes bzw. angenäherten Synchronlaufes zwischen Getriebewelle und auf dieser Getriebewelle sitzendem Losrad des nächsten Ganges;
– Einlegen des neuen Ganges durch Axialbewegung der Kupplungsmuffe durch Aktuator dann, wenn die beiden Drehzahlsensoren jeweils einen vorab definierten Wert ihres Ausgangssignals, beispielsweise Spannungspitzen, aufweisen und damit durch die gerichtete Verbauung der Bauteile genau die Winkellage zwischen Getriebewelle und auf dieser Getriebewelle rotierendem losen Zahnrad gegeben ist, die ein Aufschieben der Kupplungsmuffe auf den Kupplungskranz ohne stirnseitiges Anschlagen zuläßt. Bei 100% Synchronlauf würde die Geschwindigkeit der Axialbewegung keine Rolle spielen, ebenso könnte das Zahnflankenspiel an der Mitnahmeverzahnung praktisch gleich Null sein.

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt
1 eine erste Ausführungsform eines automatisierten Schaltgetriebes in schematischer Form,
2 eine Tabelle mit Kenndaten des Schaltgetriebes gemäß 1,
3 eine zweite Ausführungsform eines automatisierten Schaltgetriebes in schematischer Darstellung,
4 eine Tabelle mit Kenndaten des Schaltgetriebes gemäß 3,
5 eine dritte Ausführungsform eines automatisierten Schaltgetriebes in schematischer Form, und
6 eine Tabelle mit Kenndaten des Schaltgetriebes gemäß 5.
Zur beispielhaften Erläuterung der Erfindung ist in den 1, 3 und 5 jeweils ein automatisiertes Schaltgetriebe 1.1, 1.2, 1.3 schematisch dargestellt, deren geometrischer Aufbau ähnlich ist, die sich jedoch in einigen Ausgestaltungsdetails voneinander unterscheiden. Das Schaltgetriebe 1.1, 1.2, 1.3 weist zwei achsparallele Getriebewellen auf, nämlich eine eingangsseitige Getriebewelle 2 (Eingangswelle) und eine ausgangsseitige Getriebewelle 3 (Ausgangswelle). Die Eingangswelle 2 ist über eine als Reibungskupplung ausgebildete und einen Drehschwingungsdämpfer 5, einen Kupplungskorb 6 und eine Mitnehmerscheibe 7 umfassende Trennkupplung 4 mit der Triebwelle 8 eines nicht abgebildeten Antriebsmotors verbindbar. Die Ausgangswelle 3 steht über eine aus zwei Festrädern 10, 11 gebildete Ausgangskonstante 9 mit dem Achsdifferenzial 12 einer nicht weiter dargestellten Antriebsachse eines Fahrzeugs in Triebverbindung.
Beide Getriebewellen 2, 3 sind selektiv über mehrere Gangzahnradsätze G1–G6 unterschiedlicher Übersetzung durch das Einrücken jeweils einer zugeordneten, als unsynchronisierte Klauenkupplung ausgebildeten Gangkupplung miteinander in Triebverbindung bringbar. Die Gangzahnradsätze G1–G6 sind als Zahnradpaare mit jeweils einem auf der einen Getriebewelle 2, 3 drehfest angeordneten Festrad 13, 15, 17, 19, 21, 23 bzw. 14', 16', 18', 20', 22', 24' und einem auf der anderen Getriebewelle 3, 2 drehbar gelagerten Losrad 14, 16, 18, 20, 22, 24 bzw. 13', 15', 17', 19', 21', 23' ausgebildet. Der an sich vorhandene Gangzahnradsatz eines Rückwärtsgangs R ist zur Vereinfachung der Darstellung in den 1, 2 und 3 nicht eingezeichnet. Die Gangkupplungen der Gangzahnradsätze G1–G6 sind paarweise in Schaltpaketen S1, S2, S3 bzw. S1', S2', S3' mit einer gemeinsamen Schaltmuffe zusammengefasst.
Zur Ermittlung einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der zum Einlegen einer Gangstufe G1–G6 jeweils einzurückenden Gangkupplung S1, S2, S3 ist an jeder Getriebewelle 2, 3 ein einziger Drehwinkelsensor 25, 28 bzw. 25', 28' bzw. 25*, 28* mit jeweils einem drehfest an der betreffenden Getriebewelle 2, 3 befestigten Geberrad 26, 29 bzw. 26', 29' bzw. 26*, 29* und einem eine Teilungskontur des Geberrades abtastenden Detektor 27, 30 angeordnet. Die Detektoren 27 und 30, die z. B. als Hallgeber oder als Photozellen ausgebildet sein können, stehen über gepunktet gezeichnete Sensorleitungen mit einem nicht abgebildeten Getriebesteuergerät in Verbindung, durch das auch die nicht näher dargestellten Gangsteller (Schaltaktuatoren) der Gangkupplungen S1, S2, S3 bzw. S1', S2', S3' ansteuerbar sind.
In einer ersten Ausführungsform des Schaltgetriebes 1.1 nach 1 sind die Festräder 13, 15, 17, 19, 21, 23 aller Gangzahnradsätze G1–G6 auf der eingangsseitigen Getriebewelle 2 und entsprechend die Losräder 14, 16, 18, 20, 22, 24 sowie die zugeordneten Gangkupplungen S1, S2, S3 auf der ausgangsseitigen Getriebewelle 3 angeordnet. Um vor dem Einlegen einer Gangstufe G1–G6 mittels der Drehwinkelsensoren 25, 28 an allen Gangkupplungen S1, S2, S3 jeweils eine Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Kupplungsverzahnungen ermitteln zu können, müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein: ZK/ZSL = 1, 2, 3, 4, ...,und ZK/ZSF·ZF/ZL = 1, 2, 3, 4, ...,wobei mit ZK die Zähnezahl der allgemein identisch ausgeführten Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen S1, S2, S3, mit ZSL die Teilungszahl (Zähnezahl) des auf der die Losräder 14, 16, 18, 20, 22, 24 tragenden Getriebewelle 3 angeordneten Drehwinkelsensors 28, mit ZSF die Teilungszahl (Zähnezahl) des auf der die Festräder 13, 15, 17, 19, 21, 23 tragenden Getriebewelle 2 angeordneten Drehwinkelsensors 25, mit ZF die Zähnezahlen der Festräder 13, 15, 17, 19, 21, 23 der Gangzahnradsätze G1–G6, und mit ZL die Zähnezahlen der Losräder 14, 16, 18, 20, 22, 24 bezeichnet sind. Um einerseits eine möglichst hohe sensorische Winkelauflösung der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen S1, S2, S3 und andererseits eine hohe Vielfalt an möglichen Übersetzungen i_G = ZL/ZF der Gangstufen G1–G6 zu erreichen, folgt daraus eine möglichst hohe Teilungszahl ZSL des auf der die Losräder 14, 16, 18, 20, 22, 24 tragenden Getriebewelle 3 (”Losradwelle”) angeordneten Drehwinkelsensors 28 und eine möglichst niedrige Teilungszahl ZSF des auf der die Festräder 13, 15, 17, 19, 21, 23 tragenden Getriebewelle 2 (”Festradwelle”) angeordneten Drehwinkelsensors 25.
In der Tabelle von 2 sind nun beispielhaft Verhältnisse der Zähnezahlen ZL/ZF der Gangzahnradsätze G1–G6 und die daraus resultierenden Übersetzungen i_G der Gangstufen G1–G6 des Schaltgetriebes 1.1 angegeben, die für eine Zähnezahl der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen S1, S2, S3 von ZK = 32, für eine Teilungszahl (Zähnezahl) des an der ”Losradwelle” 3 angeordneten Drehwinkelsensors 28 von ZSL = 32, und für eine Teilungszahl (Zähnezahl) des an der ”Festradwelle” 2 angeordneten Drehwinkelsensors 25 von ZSF = 2 ermittelt wurden. Bei jedem Weiterdrehen der eingangsseitigen Getriebewelle 2 um einen Zahn des Drehwinkelsensors, d. h. um 180°, wird das lose Zahnrad ZL der Gangstufe G1 um 25/80 × 32/2 = 5fache der Teilung 1/ZK der Gangstufe G1 weitergedreht. Dies bedeutet also, dass die Winkellage des Losrades ZL stets eindeutig über die Winkellage des Drehwinkelsensors 25 der eingangsseitigen Getriebewelle 2 bestimmt ist.
In einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes 1.2 nach 3 sind dagegen die Festräder 14', 16', 18', 20', 22', 24' aller Gangzahnradsätze G1–G6 auf der ausgangsseitigen Getriebewelle 3 und entsprechend die Losräder 13', 15', 17', 19', 21', 23' sowie die zugeordneten Gangkupplungen S1', S2', S3' auf der eingangsseitigen Getriebewelle 2 angeordnet. Um vor dem Einlegen einer Gangstufe G1–G6 mittels der Drehwinkelsensoren 25', 28' an allen Gangkupplungen S1', S2', S3' jeweils eine Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Kupplungsverzahnungen ermitteln zu können, müssen bei dieser Getriebeausführung unter Berücksichtigung der gegenüber der Ausführung nach 1 gegebenen Vertauschung von ”Losradwelle” und ”Festradwelle” dieselben Bedingungen ZK/ZSL = 1, 2, 3, 4, ...,und ZK/ZSF·ZF/ZL = 1, 2, 3, 4, ...erfüllt sein. Um auch bei dieser Getriebeausführung eine möglichst hohe sen sorische Winkelauflösung der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen S1', S2', S3' und andererseits eine hohe Vielfalt an möglichen Übersetzungen i_G = ZF/ZL der Gangzahnradsätze G1–G6 zu erreichen, folgt daraus wiederum eine möglichst hohe Teilungszahl ZSL des auf der ”Losradwelle” 2 angeordneten Drehwinkelsensors 25' und eine möglichst niedrige Teilungszahl ZSF des auf der ”Festradwelle” 3 angeordneten Drehwinkelsensors 28'.
In der Tabelle von 4 sind beispielhaft Verhältnisse der Zähnezahlen ZF/ZL der Gangzahnradsätze G1–G6 und die daraus resultierenden Übersetzungen i_G der Gangstufen G1–G6 des Schaltgetriebes 1.2 angegeben, die für eine Zähnezahl der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen S1', S2', S3' von ZK = 32, für eine Teilungszahl (Zähnezahl) des an der ”Losradwelle” 2 angeordneten Drehwinkelsensors 25' von ZSL = 32, und für eine Teilungszahl (Zähnezahl) des an der ”Festradwelle” 3 angeordneten Drehwinkelsensors 28' von ZSF = 2 ermittelt wurden.
In einer dritten Variante des Schaltgetriebes 1.3 nach 5 sind die Festräder 13, 15, 17, 19, 22', 24' und die Losräder 14, 16, 18, 20, 21', 23' der Gangzahnradsätze G1–G6 in an sich bekannter Weise paarweise in wechselnder Anordnung auf die beiden Getriebewellen 2, 3 verteilt. Während die Festräder 13, 15, 17, 19 der Gangstufen G1–G4 auf der eingangsseitigen Getriebewelle 2 und entsprechend die zugeordneten Losräder 14, 16, 18, 20 und Gangkupplungen S1, S2 auf der ausgangsseitigen Getriebewelle 3 angeordnet sind, sind die Festräder 22', 24' der Gangstufen G5, G6 auf der ausgangsseitigen Getriebewelle 3 und entsprechend die zugeordneten Losräder 21', 23' und Gangkupplungen S3' auf der eingangsseitigen Getriebewelle 2 angeordnet. Um bei dieser Getriebeausführung vor dem Einlegen einer Gangstufe G1–G6 mittels der Drehwinkelsensoren 25*, 28* an allen Gangkupplungen S1, S2, S3' jeweils eine Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Kupplungsverzahnungen ermitteln zu können, müssen aufgrund der verteilten Anordnung der Fest- und Losräder die vorgenannten Bedingungen jeweils für beide Zuordnun gen erfüllt sein. Demzufolge gilt für die Gangstufen G1–G4 mit auf der Ausgangswelle 3 angeordneten Losrädern 14, 16, 18, 20 ZK/ZSA = 1, 2, 3, 4, ...,und ZK/ZSE·ZFE/ZLA = 1, 2, 3, 4, ...,sowie für die Gangstufen G5, G6 mit auf der Eingangswelle 2 angeordneten Losrädern 21', 23' ZK/ZSE = 1, 2, 3, 4, ...,und ZK/ZSA·ZFA/ZLE = 1, 2, 3, 4, ...,wobei mit ZSE die Teilungszahl (Zähnezahl) des auf der Eingangswelle 2 angeordneten Drehwinkelsensors 25*, mit ZSA die Teilungszahl (Zähnezahl) des auf der Ausgangswelle 3 angeordneten Drehwinkelsensors 28*, mit ZFE die Zähnezahlen der auf der Eingangswelle 2 angeordneten Festräder 13, 15, 17, 19 der Gangzahnradsätze G1–G4, mit ZLA die Zähnezahlen der auf der Ausgangswelle 3 angeordneten Losräder 14, 16, 18, 20 der Gangzahnradsätze G1–G4, mit ZLE die Zähnezahlen der auf der Eingangswelle 2 angeordneten Losräder 21', 23' der Gangzahnradsätze G5, G6, und mit ZFA die Zähnezahlen der auf der Ausgangswelle 3 angeordneten Festräder 22', 24' der Gangzahnradsätze G5, G6 bezeichnet sind. Um bei dieser Getriebeausführung eine möglichst hohe sensorische Winkelauflösung der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen S1, S2, S3' und zugleich eine hohe Vielfalt an möglichen Übersetzungen i_G = ZLA/ZFE der Gangzahnradsätze G1–G4 und i_G = ZFA/ZLE der Gangzahnradsätze G5, G6 zu erreichen, weisen die an den beiden Getriebewellen 2, 3 angeordneten Drehwinkelsensoren 25*, 28* zweckmäßig jeweils eine mittlere Teilungszahl ZSE, ZSA auf.
In der Tabelle von 6 sind demzufolge beispielhaft die allgemein mit ZA/ZE bezeichneten Verhältnisse der Zähnezahlen ZLA/ZFE der Gangzahnradsätze G1–G4 und ZFA/ZLE der Gangzahnradsätze G5, G6 sowie die daraus resultierenden Übersetzungen i_G der Gangstufen G1–G6 des Schaltgetriebes 1.3 angegeben, die für eine Zähnezahl der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen S1, S2, S3' von ZK = 32, für eine Teilungszahl (Zähnezahl) des an der Eingangswelle 2 angeordneten Drehwinkelsensors 25* von ZSE = 4, und für eine Teilungszahl (Zähnezahl) des an der Ausgangswelle 3 angeordneten Drehwinkelsensors 28* von ZSA = 4 ermittelt wurden.

1.1: Schaltgetriebe
1.2: Schaltgetriebe
1.3: Schaltgetriebe
2: Erste Getriebewelle, Eingangswelle
3: Zweite Getriebewelle, Ausgangswelle
4: Trennkupplung, Reibungskupplung
5: Drehschwingungsdämpfer
6: Kupplungskorb
7: Mitnehmerscheibe
8: Triebwelle
9: Ausgangskonstante
10: Festrad
11: Festrad
12: Achsdifferenzial
13: Festrad
13': Losrad
14: Losrad
14': Festrad
15: Festrad
15': Losrad
16: Losrad
16': Festrad
17: Festrad
17': Losrad
18: Losrad
18': Festrad
19: Festrad
19': Losrad
20: Losrad
20': Festrad
21: Festrad
21': Losrad
22: Losrad
22': Festrad
23: Festrad
23': Losrad
24: Losrad
24': Festrad
25: Drehwinkelsensor
25': Drehwinkelsensor
25*: Drehwinkelsensor
26: Geberrad, Zahnscheibe, Lochscheibe
26': Geberrad, Zahnscheibe, Lochscheibe
26*: Geberrad, Zahnscheibe, Lochscheibe
27: Detektor
28: Drehwinkelsensor
28': Drehwinkelsensor
28*: Drehwinkelsensor
29: Geberrad, Zahnscheibe, Lochscheibe
29': Geberrad, Zahnscheibe, Lochscheibe
29*: Geberrad, Zahnscheibe, Lochscheibe
30: Detektor
G1–G6: Gangstufe, Gangzahnradsatz
i: Übersetzung
i_AK: Übersetzung der Ausgangskonstante
i_EK: Übersetzung der Eingangskonstante
i_G: Übersetzung der Gangstufe
R: Rückwärtsgang
S1–S3: Schaltpaket, Gangkupplungen
S1'–S3': Schaltpaket, Gangkupplungen
ZF: Zähnezahl von Festrad
ZFA: Zähnezahl von Festrad auf Ausgangswelle
ZFE: Zähnezahl von Festrad auf Eingangswelle
ZK: Zähnezahl von Gangkupplung
ZL: Zähnezahl von Losrad
ZLA: Zähnezahl von Losrad auf Ausgangswelle
ZLE: Zähnezahl von Losrad auf Eingangswelle
ZPP: Polpaarzahl von Elektromaschine
ZSA: Teilungszahl von Drehwinkelsensor an Ausgangswelle
ZSE: Teilungszahl von Drehwinkelsensor an Eingangswelle
ZSF: Teilungszahl von Drehwinkelsensor an Festradwelle
ZSL: Teilungszahl von Drehwinkelsensor an Losradwelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 3446430 C2 [0006]
- US 4817470 [0008]
- DE 10122450 A1 [0009, 0009]

Claims

Automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens zwei achsparallelen Getriebewellen (2, 3), die selektiv über mehrere Gangzahnradsätze (G1–G6) unterschiedlicher Übersetzung mit jeweils einem auf der einen Getriebewelle (2) drehfest angeordneten Festrad (13, 15, 17, 19, 21, 23) und einem auf der anderen Getriebewelle (3) drehbar gelagerten Losrad (14, 16, 18, 20, 22, 24) durch ein fremdkraftbetätigtes Einrücken jeweils einer zwischen dem betreffenden Losrad und der zugeordneten Getriebewelle angeordneten, mit formschlüssig ineinander greifenden Kupplungsverzahnungen versehenen Gangkupplung (S1–S3) miteinander in Triebverbindung bringbar sind, wobei zur Steuerung des Einrückens der Gangkupplungen (S1–S3) eine Sensoreinrichtung mit je einem Drehwinkelsensor (25, 28) pro Getriebewelle (2, 3) vorgesehen ist, mittels der Drehwinkelpositionen der beiden Getriebewellen (2, 3) mit einer Zahn-auf-Zahnlücke-Stellung der Kupplungsverzahnungen der Gangkupplungen (S1–S3) ermittelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenseitigen Kupplungshälften der Gangkupplungen (Schaltmuffen) bezüglich des an derselben Getriebewelle (3) angeordneten Drehwinkelsensors (28) mit einheitlicher umfangsseitiger Ausrichtung der Kupplungsverzahnungen auf der Getriebewelle (3) angeordnet sind, dass das Verhältnis der Zähnezahl (ZK) der Kupplungsverzahnungen zu der Teilungszahl (ZSL) des betreffenden Drehwinkelsensors (28) ganzzahlig ist (ZK/ZSL = 1, 2, 3, 4, ...), dass die losradseitigen Kupplungshälften der Gangkupplungen (Kupplungskränze der Losräder) bezüglich des an der anderen Getriebewelle (2) angeordneten Drehwinkelsensors (25) in Verbindung mit der Anordnung der Festräder auf derselben Getriebewelle (2) mit einheitlicher umfangsseitiger Ausrichtung der Kupplungsverzahnungen auf dieser Getriebewelle (2) angeordnet sind, und dass das Verhältnis der Zähnezahl (ZK) der Kupplungsverzahnungen zu der Teilungszahl (ZSF) des betreffenden Drehwinkelsensors (25), multipliziert mit dem Verhältnis der Zähnezahl (ZF) der Festräder zu der Zähnezahl (ZL) der Losräder, jeweils ganzzahlig ist (ZK/ZSF·ZF/ZL = 1, 2, 3, 4, ...).
Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Festräder (13, 15, 17, 19, 21, 23) der Gangzahnradsätze (G1–G6) auf der eingangsseitigen Getriebewelle (2) und alle Losräder (14, 16, 18, 20, 22, 24) der Gangzahnradsätze (G1–G6) auf der ausgangsseitigen Getriebewelle (3) angeordnet sind, und dass die Zähnezahlen (ZF, ZL, ZK) der Gangzahnräder und der Kupplungsverzahnungen sowie die Teilungszahl (ZSE) des an der eingangsseitigen Getriebewelle (2) angeordneten Drehwinkelsensors (25) derart bestimmt sind, dass die Übersetzungen (i_G = ZL/ZF) der Gangzahnradsätze (G1–G6) einen ganzzahligen Teil des Verhältnisses aus der Zähnezahl (ZK) der Kupplungsverzahnungen zu der Teilungszahl (ZSE) des betreffenden Drehwinkelsensors (25) bilden (i_G = ZL/ZF = ZK/ZSE·1, 1/2, 1/3, 1/4, ...).
Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Festräder (14', 16', 18', 20', 22', 24') der Gangzahnradsätze (G1–G6) auf der ausgangsseitigen Getriebewelle (3) und alle Losräder (13', 15', 17', 19', 21', 23') der Gangzahnradsätze (G1–G6) auf der eingangsseitigen Getriebewelle (2) angeordnet sind, und dass die Zähnezahlen (ZF, ZL, ZK) der Gangzahnräder und der Kupplungsverzahnungen sowie die Teilungszahl (ZSA) des an der ausgangsseitigen Getriebewelle (3) angeordneten Drehwinkelsensors (28') derart bestimmt sind, dass die Übersetzungen (i_G = ZF/ZL) der Gangzahnradsätze (G1–G6) ein ganzzahliges Vielfaches des Verhältnisses aus der Teilungszahl (ZSA) des betreffenden Drehwinkelsensors (28') zu der Zähnezahl (ZK) der Kupplungsverzahnungen bilden (i_G = ZF/ZL = ZSA/ZK·1, 2, 3, 4, ...).
Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Losräder und Festräder der Gangzahnradsätze (G1–G6) in wech selnder Anordnung auf die eingangsseitige Getriebewelle (2) und die ausgangsseitige Getriebewelle (3) verteilt sind, und dass bei den Gangzahnradsätzen (G1–G4) mit auf der ausgangsseitigen Getriebewelle (3) angeordneten Losrädern (14, 16, 18, 20) die Zähnezahlen (ZFE, ZLA, ZK) der Gangzahnräder und der Kupplungsverzahnungen sowie die Teilungszahl (ZSE) des an der eingangsseitigen Getriebewelle (2) angeordneten Drehwinkelsensors (25*) derart bestimmt sind, dass die Übersetzungen (i_G = ZLA/ZFE) der Gangzahnradsätze (G1–G4) einen ganzzahligen Teil des Verhältnisses aus der Zähnezahl (ZK) der Kupplungsverzahnungen zu der Teilungszahl (ZSE) des betreffenden Drehwinkelsensors (25*) bilden (i_G = ZLA/ZFE = ZK/ZSE·1, 1/2, 1/3, 1/4, ...), und bei den Gangzahnradsätzen (G5, G6) mit auf der eingangsseitigen Getriebewelle (2) angeordneten Losrädern (21', 23') die Zähnezahlen (ZFA, ZLE, ZK) der Gangzahnräder und der Kupplungsverzahnungen sowie die Teilungszahl (ZSA) des an der ausgangsseitigen Getriebewelle (3) angeordneten Drehwinkelsensors (28*) derart bestimmt sind, dass die Übersetzungen (i_G = ZFA/ZLE) der Gangzahnradsätze (G5, G6) ein ganzzahliges Vielfaches des Verhältnisses aus der Teilungszahl (ZSA) des betreffenden Drehwinkelsensors (28*) zu der Zähnezahl (ZK) der Kupplungsverzahnungen bilden (i_G = ZFA/·ZLE = ZSA/ZK·1, 2, 3, 4, ...).
Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die eingangsseitige Getriebewelle (2) als eine über eine Eingangskonstante mit der Übersetzung i_EK mit einer Eingangswelle in Triebverbindung stehende Vorgelegewelle ausgebildet ist, und dass der der eingangsseitigen Getriebewelle zugeordnete Drehwinkelsensor an der Eingangswelle angeordnet ist, so dass in den vorgenannten Beziehungen anstelle der Teilungszahl (ZSL, ZSF, ZSE) des auf der eingangsseitigen Getriebewelle (2) angeordneten Drehwinkelsensors (25, 25', 25*) die mit der Übersetzung i_EK der Eingangskonstanten multiplizierte Teilungszahl (ZSE*) des auf der Eingangswelle angeordneten Drehwinkelsensors zu verwenden ist.
Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden Drehwinkelsensoren (25, 28) als ein Drehzahlsensor mit einer drehfest an der betreffenden Getriebewelle (2, 3) angeordneten Zahnscheibe (26, 29) mit an ihrem Außenumfang gleichverteilt angeordneten Zähnen und einem an dem Außenumfang der Zahnscheibe (26, 29) angeordneten Detektor (27, 30) ausgebildet ist.
Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden Drehwinkelsensoren (25, 28) als ein Drehzahlsensor mit einer drehfest an der betreffenden Getriebewelle (2, 3) angeordneten Lochscheibe (26, 29) mit in einem Lochkreisradius gleichverteilt angeordneten Öffnungen und einem an dem Lochkreisradius der Lochscheibe (26, 29) angeordneten Detektor (27, 30) ausgebildet ist.
Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkelsensoren (25, 28) außerhalb eines Getriebegehäuses des Schaltgetriebes (1.1) an den Getriebewellen (2, 3) angeordnet sind.
Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der an der eingangsseitigen Getriebewelle (2) oder an der Eingangswelle angeordnete Drehwinkelsensor als eine Elektromaschine mit einer Polpaarzahl (ZPP) ausgebildet ist, wobei die Polpaarzahl (ZPP) die Teilungszahl (ZSE, ZSE*) dieses Drehwinkelsensors bildet (ZSE = ZPP, ZSE* = ZPP).