DE3903010A1

DE3903010A1 - Schaltkupplung mit steuereinrichtung, insbesondere fuer automatisch schaltbare kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE3903010A1
Application number: DE3903010A
Authority: DE
Inventors: Michael Meyerle
Original assignee: Individual
Current assignee: Meyerle Hannelore 88074 Meckenbeuren De Meyerle
Priority date: 1988-02-02
Filing date: 1989-02-02
Publication date: 1989-08-10
Anticipated expiration: 2009-02-03
Also published as: DE3903010B4; DE3943770C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltkupplung mit Steuereinrich tung, insbesondere für automatisch schaltbare Kraftfahrzeugge triebe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und stellt eine Verbesserung der Kupplungs- und Schalteinrichtung nach Anmel dung PCT/DE 87/00 324 und DE 37 00 813 dar.

Schaltkupplungen mit hydraulischer Be aufschlagung als Lamellenkupplung sind allgemein bei Automat getrieben bekannt. Diese Kupplungen sind kraftschlüssig schalt bar und erfordern in Abhängigkeit zum Drehmoment eine entspre chend hohe Anzahl an Lamellen, was Schleppverluste erzeugt, hohen Bauraum bedingt und außerdem kostenintensiv ist. Auch hydraulisch schaltbare Klauenkupplungen sind bekannt, die über einen extern angeordneten Hydraulikzylinder betätigt werden. Diese hydraulisch schaltbaren Klauenkupplungen haben den Nach teil, daß sie nur in lastlosem Zustand schaltbar sind und auch nur in lastlosem Zustand geöffnet werden können. Die Schaltver zahnung dieser Klauenkupplungen besitzen in der Regel eine Mit nahmefläche, die senkrecht zur Umfangskraft liegen, oder sogar gegen die Schaltrichtung hinterschnitten sind, um ausreichend Sicherheit gegen Öffnen zu gewährleisten.

Aus der US Patentschrift 36 79 032 ist eine Kupplungsausführung bekannt, die ähnlich dem Erfindungsgegenstand Ringkolben mit hydraulischer Beaufschlagung zum Schließen der Kupplung besitzt. Es handelt sich hierbei um eine rein formschlüssige Kupplung mit einem geraden Kupplungsprofil mit dem Nachteil, daß die Kupplung nach Wegnahme des Schaltdruckes von dem Druckkolben erst öffnet, nachdem die Kupplung lastlos bzw. drehmomentfrei ist.

Nach der deutschen OS 15 75 802 ist eine Kupplung mit elektro magnetischer Betätigung bekannt, die eine Kupplungsverzahnung besitzt, die ähnlich dem Anmeldungsgegenstand eine drehmoment abhängige axiale Kraftkomponente erzeugt. Diese elektromagne tischen Kupplungen erfordern bekanntlich sehr großen Bauraum und sind aus diesen und anderen Gründen, die insbesondere in der elektrischen Versorgung, der Anschlüsse u. a. liegen, für die Anwendung im Kraftfahrzeug nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltkupplung mit Steuereinrichtung zu schaffen, die bei Synchronlauf oder in der Nähe des Synchronlaufes der zu schal tenden Kupplungselemente unter Last oder lastlos schaltbar ist und in seinem Aufbau kompakt und wirtschaftlich herstellbar ist. Diese Kupplung soll für Bereichsschaltungen, insbesondere stufenloser Getriebe dienen und den Nachteil obengenannter Kupplungen ausräumen. Die Steuereinrichtung soll eine weitgehend nahtlose und stoßfreie Bereichsschaltungen gewährleisten.

Die Steuer- und Regeleinrichtung für diese Kupplungsform erlaubt eine nahtlose Bereichsschaltung dadurch, daß in der Schaltphase im Synchronbereich der zu schaltenden Kupplungselemente durch automatisch das Drehmoment abgesenkt wird, wodurch gleichzeitig lastabhängiger Drehzahlschluß, der z. B. bei einem hydrostati schen Wandler infolge des Leckölverlustes auftritt, ausgegli chen wird.

Bei einem stufenlosen hydrostatisch-mechanischen Verzweigungs getriebe ist in der Regel die hydraulische Leistung am Ende des einen Fahrbereiches positiv und zu Beginn des nächsten Fahr bereiches negativ. Dies bedeutet, daß der leckölbedingte Dreh zahlschlupf eine umgekehrte Auswirkung auf das Drehzahlverhalten des mit der entsprechenden Hydrostateinheit gekoppelten Kupp lungsgliedes hat; das heißt, daß das mit dem Hydrostatgetriebe gekoppelte Kupplungsglied vor Beginn der Bereichsschaltung eine gegenüber dem theoretischen Wert niedrigere Drehzahl und nach der Bereichsschaltung eine entsprechend höhere Drehzahl aufweist. Um dies auszugleichen, ist es erforderlich, inner halb der Schaltphase eine gezielte Drehzahlanpassung vorzube reiten. Dies geschieht derart, daß z. B. während des Schaltab laufes eine kurzzeitige Lastunterbrechung durch Beeinflussung der Motorregelung und Rücknahme bzw. Unterbrechung des Kraft stoffzuflusses herbeigeführt wird oder das innerhalb der Schalt phase bei Erreichen des Synchronzustandes beider zu schaltenden Kupplungsglieder die Folgekupplung dazugeschaltet wird und kurz zeitig innerhalb beider geschlossener Bereichskupplungen das Hydrostatgetriebe entsprechend der Größe des Drehzahlschlupfes bzw. des lastabhängigen Leckölanteiles zurückgeregelt wird, so daß zu Beginn des nächsten Fahrbereiches die Drehzahl des mit der Hydrostateinheit verbundenen Kupplungsgliedes im entspre chenden Lastzustand mit der Drehzahl der übrigen Getriebeglie der zusammenharmoniert und eine ruckfreie Bereichsschaltung ge währleistet.

Die Regelcharakteristik des stufenlosen Wandlers innerhalb der Schaltphase ist über verschiedenartige Signale ansteuerbar. Eine gezielte Korrektur der Hydrostatverstellung kann durch das Hyd rostatdruck-Signal erzielt werden, wobei die Druckgröße ein Maß für die Größe des Drehzahlschlupfes und gleichzeitig ein Maß für die erforderliche Verstellgröße darstellt. Auch die Druck- Signale für den Steuerdruck der Kupplungen kann als Auslöse- Signal für die Motorregelung innerhalb der Schaltphase benutzt werden. In gewissen Anwendungsfällen ist es ausreichend, eine fest einprogrammierte Zeitphase bzw. Zeitgröße für die Hydro statverstellung bzw. Korrektur innerhalb beider geschlossener Bereichskupplungen zu verwenden. Die Hydrostatumsteuerung vom einen in den anderen Schaltbereich kann zweckmäßigerweise über ein Wechselventil erfolgen, das z. B. automatisch über den Steu erdruck der Folgekupplung eine Umkehrung der Verstelleinrichtung des Hydrostatgetriebes bewirkt.

Bei Anwendung der Schaltkupplung in einem Stufengetriebe ist die Steuer- und Regeleinrichtung so ausgebildet, daß das Steu er-Signal für die Gangschaltung aus einem Drehzahl-Signal, z. B, aus der Getriebeabtriebsdrehzahl oder/und einem Drehzahl- Signal der Antriebsmaschine oder/und einem Signal für die Motorregelung, z. B. Gaspedal-Wegsignal resultiert, wobei das Schalt-Signal verbrauchsorientiert in an sich bekannter Weise mit einem einprogrammierten Motorkennfeld zusammenwirkt und die jeweils günstigsten Motordrehzahlen anstrebt, oder wahl weise, z. B. vorwählbar leistungsorientiert bei Bedarf die Ma ximalleistung bzw. die Maximaldrehzahl abrufbar hält.

Bei Einleitung des Schaltimpulses, z. B. durch eine automati sche Steuereinrichtung wird die geschlossene Kupplung auto matisch geöffnet und gleichzeitig die Motorregelung derart beeinflußt, daß die Kraftstoffzufuhr verringert bzw. unter brochen wird, um die Drehzahl zu senken bis Erreichen eines annähernden Synchronlaufes der zu schaltenden Kupplungselemen te für den nächsten Gang. Ein Synchron-Signal, das z. B. aus dem Vergleich des Antriebs- und Abtriebsdrehzahl-Signals des Getriebes gebildet wird, wird automatisch der Schaltimpuls aus gelöst und der Steuerdruck zum Schließen der entsprechenden Kupplung für den nächsten Gang erzeugt. Mit Rücksicht auf einen für alle Betriebssituationen sicheren Schaltablauf ist eine, nicht dargestellte Trennkupplung im oder außerhalb dem Getrie be vorgesehen, die während dem Schließvorgang der Kupplung kurzzeitig öffnet, um eventuelle Drehmomentstöße in der Schalt kupplung zu verhindern.

Für die Rückschaltung sieht die erfindungsgemäße Schalteinrich tung vor, daß über die Steuer- und Regeleinrichtung zur Dreh zahlanpassung an den nächstniedrig-liegenden Gang der Motor auto matisch über ein Steuer-Signal den Impuls für eine spontane Drehzahlanhebung erhält, das heißt, daß automatisch ein Gasstoß erzeugt wird. Nach Einleiten des Schaltimpulses wird die ge schlossene Kupplung geöffnet und gleichzeitig mit dem Öffnungs Signal bzw. einem parallel wirkenden Steuer-Signal auf die Mo torregelung die Kraftstoffzufuhr derart erhöht, daß bis Beginn des Schließvorganges der nächsten Kupplung eine annähernde Dreh zahlgleichheit der zu schließenden Kupplungselemente erzielt wird. Wie im Hochschaltvorgang wird auch bei der Rückschaltung gegebenenfalls eine zwischen Motor und der Schaltkupplung lie gende Trennkupplung, die zweckmäßigerweise als Reibkupplung ausgebildet ist, kurzzeitig geöffnet, um eventuelle Synchronab weichungen der zu schaltenden Kupplungselemente auszugleichen bzw. Stoßbelastungen zu verhindern bzw. zu verringern.

Die erfindungsgemäße Schaltkupplung mit Abweisverzahnung ge währleistet in allen Betriebssituationen einen sicheren und stoßfreien Ablauf der Schaltungen.

Zur Drehzahlanpassung kann auch ein zwischen Hoch- und Nieder druckleitung des Hydrostatgetriebes geschaltetes Bypaßventil dienen, das innerhalb der Schaltphase durch ein entsprechendes Steuer-Signal angesteuert wird und einen kurzzeitigen lastlo sen Zustand des Hydrostatgetriebes herstellt.

Die Kupplungsverzahnung ist, wie nachfolgend genauer beschrieben, mit axial schrägen Mitnahmeflächen uner einem Winkel α ausgelegt, die eine axiale Kraftkomponente in Abhängigkeit zum Drehmoment erzeugen. Ist dieser Winkel α größer als der Reibungswinkel, so ist eine zusätzliche Axialkraft erforderlich über den Schalt druck und die Druckkolben, um die Kupplung bei Drehmoment in ge schlossenem Zustand zu halten. Beim Ausschalten der Kupplung wird lastabhängig die Kupplung ausgerückt. Ist der Winkel α kleiner als der Reibungswinkel, so sind nur geringe Kupplungs schaltkräfte erforderlich. Die Kolbenflächen können entspre chend klein ausgelegt werden und es ist somit entsprechend ge ringe Schaltleistung - Öldruck, Ölmenge - erforderlich. Ge mäß der Erfindung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die in der Schaltphase über ein Schaltsignal die Motorregelung an steuert und die Kraftstoffzufuhr entsprechend verringert, so daß eine Lastunterbrechung erfolgt. Auch für die Ausführungs formen mit einem Schrägungswinkel α, der größer ist als der Reibungswinkel, sieht die Erfindung diese Steuereinrichtung vor, einmal zum Ausgleich des Drehzahlschlupfes, wie erwähnt im Hinblick auf optimale Schaltqualität. Es ist auch möglich, das Kupplungsprofil mit einer Art Geradverzahnung auszubilden, das heißt, mit einem Winkel α gleich Null, wodurch keine axi alen drehmomentabhängigen Schaltkräfte auftreten können. Für diese Ausführungsform und bei der Ausführungsform, bei der der Winkel α kleiner als der Reibungswinkel ist, müssen die Rück holfedern 12; 13; 213; 153; 113 entsprechend stark ausgebildet sein oder die Kupplung ist, wie in Fig. 6 dargestellt, mit Druckkolben 214; 218 ausgebildet, die hydraulisch über die Kol bendruckräume 217 bzw. 219 sicher zurückgeführt werden. Inner halb der Schaltphase wird auch hier die Kupplung in lastlosem Zustand versetzt, z. B. durch die beschriebene Lastunterbrechung des Motors oder andere Einrichtung, z. B. durch ein Bypaßventil zwischen den Hochdruckleitungen der Hydrostateinheiten A und B, wie nachfolgend genauer beschrieben.

Zur Schaltoptimierung sieht die Erfindung des weiteren als Alter native oder zusätzliche Einrichtung eine Drehzahlvergleichsein richtung, wie ansich bekannt, insbesondere auf elektronischem Weg vor, indem die Drehzahlen der zu schaltenden Kupplungsele mente abgegriffen werden und in der Elektronik durch einen Ver gleich den exakten Sychronlauf und daraus den Schaltimpuls signalisieren.

In einer weiteren Alternative sieht die Erfindung nicht darge stellte Schaltfühleinrichtungen vor, die an der jeweils auszu schaltenden Kupplung den ausgeschalteten Zustand signalisiert, wodurch der Steuer- und Regeleinrichtung angezeigt wird, ob der Weg für die Verstellung des stufenlosen Wandlers frei ist. Hier durch wird mit absoluter Sicherheit verhindert, daß zwei Bereichs kupplungen gleichzeitig geschaltet sind, was insbesondere für die Kupplungsausführungsformen gilt mit einem Winkel α, der kleiner als der Reibungswinkel oder gar Null ist.

Die erfindungsgemäße Schaltkupplung bietet die weiteren Vor teile, daß sie wirtschaftlich und kostengünstig herstellbar ist, eine kleine kompakte Bauweise für mehrere Kupplungen in einem Kupplungspaket gestattet, frei von Schleppverlusten ist im Gegensatz zu den bekannten Lamellenschaltkupplungen und somit wesentlich zur Wirkungsgradverbesserung beiträgt, unter Last bei Synchronlauf oder niedrigen Relativdrehzahlen schalt bar ist, entsprechend den Forderungen der Bereichsschaltungen bei stufenlosen Getrieben, und daß sie unter Last geöffnet werden kann.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß über die Steuer- und Regeleinrichtung innerhalb der Bereichsschaltung bzw. der Schaltphase neben der beschriebenen Beeinflussung der Motor regelung zur Lastunterbrechung bzw. zur Lastabsenkung gleich zeitig ein Bypaßventil angesteuert wird, daß die beiden Ar beitsdruckleitungen zwischen den beiden Hydrostateinheiten A und B miteinander verbindet.

Die Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 aufgeführten Merk male gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen der Beschreibung hervor.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeich nungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 vier Kupplungen zu einem Kupplungspaket zu sammengefaßt im Schnitt dargestellt,

Fig. 2 eine weitere Ausführung der Kupplungen,

Fig. 3 einen Teilschnitt X durch die Kupplungsver zahnung bei geöffneter Kupplung,

Fig. 5 einen Teilschnitt X durch die Kupplungs ringe bei geschlossener Kupplung,

Fig. 5a einen Teilschnitt X durch die Kupplungsringe mit einer weiteren Form des Kupplungsprofils,

Fig. 6 Teilschnitt eines Kupplungspaketes mit zwei Kupplungen mit doppelwirkenden Druckkolben,

Fig. 7 weitere Kupplungsausführungen,

Fig. 8 Kupplungsausführung mit gehäusefesten Kupp lungselementen,

Fig. 9 Schaltplan für die Steuerung und Regelung des Getriebes.

In Fig. 1 sind auf einem Kupplungsträger 1 vier Kupplungen 26, 27, 28, 29 angeordnet. Jeder Kupplung ist ein Druckkolben 14, 15 zugeordnet, der mit Öldruck beaufschlagbar ist. Auf den Kupplungsträger 1 ist drehfest eine Druckplatte 10; 11 sowie ein Kupplungsring 2; 4 ebenfalls drehfest gelagert. Über ein Federelement 12; 13 wird der Kupplungsring 2; 4, sowie der Kol ben 14; 15 in Neutrallage zurückgedrückt. Der mit dem ersten Kupplungsring 2 zu verbindende Kupplungsring 3 ist drehfest am äußeren Umfang mit seinen Mitnehmern 18 in Ausnehmungen 16 der Kupplungsglocke 23 gelagert. Bei Kupplung 27 greift der Kupplungsring 4 am äußeren Umfang mit seinen Mitnehmern 19 in Ausnehmungen 17 des Kupplungsträgers 1 ein und ist mit dem Kupplungsring 5, der auf einer Außenverzahnung einer Welle sitzt, über die Kupplungsprofile 8 und 9 verbindbar.

Beim Schalten, z. B. der Kupplung 26, wird z. B. durch Öldruck über die Druckleitung 41 der Kolben 14 beaufschlagt. Gegen den Druck der Feder 12 wird der Kupplungsring 2 mit seinem Kupplungsprofil 6 in das Kupplungsprofil 7 des Kupplungsrin ges 3 eingerückt. Damit ist eine Verbindung zwischen der Kupp lungsglocke 23 und dem Kupplungsträger 1 hergestellt. Das Kupp lungsprofil 7 bzw. 6 der Kupplungsringe 3 bzw. 2. ist vorzugs weise mit Schrägflächen 22 bzw. 21 entsprechend dem Winkel α Fig. 4 und 5 ausgebildet. Durch das Drehmoment wird entspre chend dem in axialer Richtung verlaufenden schrägen Winkel α eine axiale Kraftkomponente in Richtung Öffnen der Kupplung erzeugt. Diese Kraftkomponente stellt sicher, daß die Kupp lung im Lastzustand nach Auslösung des Öffnungsimpulses der Kupplung durch Abfall des Öldruckes zuverlässig und sicher öffnet. Das Kupplungsprofil 6 bzw. 7 kann in Axialrichtung sehr kurz ausgebildet werden - je nach Anwendungsfall und Drehmomentbeanspruchung weniger als 1 mm - um den Kolbenhub für den Kolben 14 bzw. die erforderliche Schaltölmenge auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Auch der erforderliche Öldruck kann relativ niedrig gehalten werden, da es in den meisten Anwendungsfällen reicht, wenn die Schrägflächen 21, 22 des Kupplungsprofiles 6, 7 unter einem Winkel α ausgebildet wer den, der nur wenig größer ist als der maximale Reibungswinkel innerhalb der Mitnahmeflächen des Kupplungsprofiles und der Mitnehmer 20; 21. Das bedeutet, daß entsprechend geringe Axial kraft erforderlich ist, um die Kupplung geschlossen zu halten. Die Feder 12 kann mit entsprechend hoher Federkraft dimensio niert werden, um in allen Betriebszuständen, d. h. auch bei nied rigen Drehmomenten ein schnelles Öffnen der Kupplung gegen den Druck des Kolbens 14 und gegebenenfalls des Rotationsdruckes im Kolbenraum im ausgeschalteten Zustand zu gewährleisten.

Je nach den spezifischen Forderungen des Getriebes bietet dieses Kupplungssystem verschiedene Schaltcharakteristiken.

Zum Beispiel bei Anwendung in einem stufenlosen Kraftfahrzeuggetrie be mit mehreren Schaltbereichen besteht die Forderung, daß bei annäherndem Synchronlauf der Kupplungselemente ein Kupp lungswechsel stattfindet. Ist beispielsweise die Kupplung 26 die erste Bereichskupplung und die Kupplung 27 die zweite Be reichskupplung, so kann der Schaltablauf wie folgt stattfin den: Die Kupplung 26 ist bis zum Ende des ersten Schaltbe reiches geschlossen. Zu Beginn des zweiten Fahrbereiches ha ben die Kupplungsringe 4 und 5 nahezu Synchronlauf erreicht, wonach in der Regel automatisch der Schaltimpuls zum Schlies sen dieser Kupplung erfolgt. Nach Beaufschlagung des Kolbens 15 wird der Kupplungsring 4 mit seinem Kupplungsprofil 8 in das Gegenprofil 9 des Kupplungsringes 5 eingerückt. Sobald im eingerückten Zustand der Kolben 13 mit vollem Druck beaufschlagt ist, kann, ausgelöst durch diesen Druckimpuls, das Signal zum Öffnen der Kupplung 26 ausgelöst werden, indem spontan der Öl druck in der Leitung 41 auf Null abfällt und der Kolben 14 so wie der Kupplungsring 2 über die Feder 12 in die Neutrallage zurückgedrückt wird. Reicht die Federkraft der Feder 12 für ein spontanes Öffnen der Kupplung nicht aus, so wird durch die aus der Schrägfläche 21; 22 des Kupplungsprofils 6; 7; 8; 9; 206; 257; 308; 309 über den Winkel α resultierende Axialkraft der Öffnungsvorgang der Kupplung beschleunigt, solange noch ein Drehmoment in die eine oder andere Drehrichtung der Kupp lung 26 vorhanden ist.

Im Hinblick darauf, daß die Schaltung von einem in den ande ren Schaltbereich möglichst nahtlos und ohne Lastunterbre chung abläuft, wird das Signal zum Öffnen der auszuschalten den Kupplung vorzugsweise durch den Öldruck der Folgekupplung, d. h. der neu geschalteten Kupplung, ausgelöst, indem entweder durch das Drucksignal dieser Folgekupplung ein Öffnungssignal auf hydraulischem Wege auf das Schaltventil der zu öffnenden Kupplung ausgelöst wird oder daß über ein elektrisches Rück meldesignal aus dem Öldruck der Folgekupplung das Schaltven til der zu öffnenden Kupplung direkt ansteuert oder gegebenen falls über die Elektronik den Befehl zum Öffnen der anderen Kupplung erteilt.

Für manche Anwendungsfälle ist es zweckmäßig, den Druckkolben 214; 215 (Fig. 6) mit doppelseitiger Druckbeaufschlagung aus zubilden, d. h. daß der Kolben durch einen Öldruck im Kolben raum 217; 219 in Neutrallage zurückgeführt wird. Diese Ein richtung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn eine besonders schnelle und gezielte Rückführung des Druckkolbens und der Kupplungsringe in Neutrallage erforderlich ist oder wenn die Federkräfte der Feder 12, 213 nicht ausreichend dimensioniert werden können. Durch diese Einrichtung können die Rückschub federn 12 bzw. 213 in manchen Fällen auch ganz entfallen und zwar dann, wenn ein dauernder Rückstelldruck in den Kolben raum 217; 219 gegeben ist, der relativ niedrig gehalten wer den kann. Der Rückstelldruck im Kolbenraum 217 bzw. 218 kann zur Beschleunigung des Schaltvorganges während der Schaltphase kurzzeitig angehoben werden, um den Druckkolben 214, 215 schnell in Neutrallage zurückzuführen. Nach einer anderen Steuerungsart kann z. B. der Druck zur Rückführung des Kolbens gleichzeitig der Kupplungsdruck der Folgekupplung, d. h. der zu schaltenden Kupplung sein, der entweder nur während der Schaltphase auf den Kolben der auszuschaltenden Kupplung wirkt oder auch während der gesamten ausgeschalteten Zeit an hält. Hierbei resultiert die Anpreßkraft auf die Kupplungsrin ge 2, 3 aus der Differenzkolbenfläche der Kolbenräume 15 C und 217 bzw. 151 und 219 und dem Öldruck. Der Kolbenstützring 216; 218 kann je nach konstruktiven Gegebenheiten ein separates Bauteil, wie in Fig. 6 dargestellt, oder mit dem Kupplungs träger einteilig ausgeführt sein.

Es ist in manchen Anwendungsfällen zweckmäßig, das Kupplungs profil mit Verdrehspiel SV auszubilden. Dies hat den Vorteil, daß im Schaltvorgang ein schnelleres Einrasten der Kupplungs glieder ermöglicht wird. Insbesondere dann, wenn vor dem Schalt vorgang noch eine größere Abweichung vom Synchronlauf der Kupp lungselemente gegeben ist. Innerhalb dem Verdrehweg SV kann im Schließvorgang Differenzdrehzahl ausgeglichen werden. Höhere Abweichungen vom Synchronlauf können auch dadurch vorteilhaft ausgeglichen werden, indem durch eine Feder 180; 181 ein Kupp lungsring 104 bzw. 105 durch Federkraft im Umfangsspiel be grenzt verdrehbar gelagert ist. Innerhalb der Schaltzeit kann dann dieser Kupplungsring sich entsprechend der Re lativdrehzahl bis zum vollen Einrasten drehmomentfrei ver drehen. Ein Verdrehspiel SV, wie in Fig. 4 und 3 darge stellt, ist bei dieser Ausführungsform nicht erforderlich. Es können, wie in Ausführung nach Fig. 5 dargestellt, ent sprechend mehr Kupplungszähne angebracht werden zugunsten niedrigerer Flächenpressung oder zugunsten eines niedrige ren Schaltprofiles und somit eines kleineren Schaltweges SA. Die Feder 180; 181 kann beliebig als Drehfeder, wie in Fig. 2 dargestellt, oder als Flachfeder oder in Form eines Gummi elementes ausgebildet werden.

Mit Rücksicht auf das wechselnde Zug- und Schubverhalten bei Kraftfahrzeugen ist die Kupplung vorzugsweise so ausgelegt, daß kein oder nur geringes Verdrehspiel, sowohl in der Kupp lungsverzahnung als auch zwischen den Flächen der Mitnehmer 20 bzw. 19 und den Ausnehmungen 17 vorhanden ist. Eine naht lose Bereichsschaltung ohne Lastunterbrechung wird auch bei dieser Ausführungsform erzielt und zwar dadurch, daß in der Schaltphase über das Steuerungssystem gezielt eine gewisse Differenz-Drehzahl bzw. Relativdrehzahl zwischen den beiden zu schaltenden Kupplungsringen in eine oder in beide Dreh richtungen kurzzeitig erzeugt wird, um ein sicheres Einrasten zu ermöglichen. Über die Elektronik ist es relativ einfach, diesen Effekt zu erzeugen.

Für den Fall hoher Drehmomentbelastungen wird ein Kupplungs ring 103; 105; 203 doppelseitig mit einem Kupplungsprofil 107; 157; 109; 159; 207; 257 ausgebildet. Die Druckplatte 110; 111; 210 ist hierbei ebenfalls mit einem Kupplungsprofil 156; 158; 256 versehen. Voraussetzung bei dieser Ausführung ist es, daß der beidseitig mit einem Kupplungsprofil versehene Kupplungs ring 103; 105; 203 axial verschiebbar gelagert ist und vor zugsweise über eine Feder 183, 181, 283 in der Neutrallage arretiert ist.

Die Feder 181 besitzt neben der axialen Federarretierung zu sätzlich die Funktion der federnden Rückführung des Kupplungs ringes in Umfangsrichtung in seine Mittellage bei neutraler Kupplungsstellung innerhalb einem begrenzten Verdrehspiel.

Das Kupplungsprofil 6; 7 ist vorzugsweise mit Abweisflächen bzw. Schlupfflächen 24, Fig. 3, versehen, um den Einrastvor gang zu verbessern und vor allem, um im geöffneten Zustand bei Einsparung einer axialen Arretierung eines Kupplungsringes diesen in die Neutrallage bei Relativdrehzahl zurückzuhalten.

Die einzelnen Bauteile der Schaltkupplung können nach wirt schaftlichen Fertigungsmethoden gefertigt werden. Der Kupp lungsring 2; 3; 4; 5; 304; 305 kann als Blechpräge- und Stanzteil bzw. Feinstanzteil oder als Präzisionsschmiede teil oder als Fließpreßteil einschließlich dem Kupplungs profil spanlos hergestellt werden. Der Kolben 14 wird zweck mäßigerweise als Druckgußteil gefertigt. Kolben und Kupplungs ring sind einteilig ausführbar, vorzugsweise als Fließpreß teil oder auch nach Ausführung 40 als Blechprägeteil. Der Kupplungsträger ist als Sinterteil oder als Druckgußteil (AL-Guß) für höhere Stückzahlen kostengünstig herstellbar.

Nach Ausführung Fig. 1 sind vier Kupplungen 26, 27, 28, 29 zu einer Einheit zusammengefaßt, wobei jeweils zwei Kupp lungen übereinander angeordnet sind. Zum Beispiel kann die Kupplung 26 als erste Bereichskupplung, die Kupplung 27 als zweite Bereichskupplung, die Kupplung 28 als dritte Bereichskupp lung und die Kupplung 29 als Rückwärtsbereichskupplung die nen. Alle Kupplungen haben ein gemeinsames Kupplungsglied und zwar bei dieser Ausführung den Kupplungsträger 1, der dreh- und achsfest mit einer Welle, vorzugsweise einer Ab triebswelle 28, verbunden ist.

Jede Kupplung besitzt eine Druckplatte 10; 11; 210; 110, die drehfest und axialfest, zumindest in eine Richtung, auf dem Kupplungsträger 1 sitzt. Ein Kupplungsring 3; 5 ist dreh fest und gegen eine Druckplatte 10; 11 axial anliegend auf einer Welle bzw. einer Kupplungsglocke 23 gelagert, wodurch auch die Möglichkeit gegeben ist, Kupplungsglocke und Kupp lungsring bzw. Kupplungsring und Welle, gegebenenfalls zweck mäßigerweise einteilig auszubilden, um Kosten zu sparen, wie es z. B. Verbindungsmuffe 42 zeigt.

In Fig. 1 ist die Kombination des gesamten Kupplungspaketes 25 mit einem Planetengetriebe 30 in kompakter Bauweise dar gestellt, wobei das Hohlrad 43 mit der Kupplungsglocke 23, dem Kupplungsring 3 verbunden und das Sonnenrad 44 des Pla netengetriebes mit der Kupplungsglocke 37 der Kupplung 29 ge koppelt ist, z. B. zum Schalten eines Rückwärtsbereiches eines Kraftfahrzeuggetriebes.

Die Schaltkupplung ist auch mit einer Synchronisiereinrich tung 47 ausführbar, insbesondere für die Anwendung in einem automatisch schaltbaren Stufenschaltgetriebe. Je nach der Anforderung an die Synchronisierleistung kann eine Einfach synchronisierung oder Sperrsynchronisierung angewendet werden. Für niedrige Synchronisierungsleistungen genügt unter Umstän den eine mit Feder 45 ausgebildete Synchroneinrichtung, die mit einer vorzugsweise kegelförmigen Synchronisierungsfläche zusammenarbeitet. Die Feder 45 ist drehfest mit dem Kupp lungsträger 101 verbunden und wird über den Kolben 40 axial gegen die Kegelreibfläche vor dem Einrücken in das Kupplungs profil angedrückt. Bei hohen Synchronisieranforderungen ist es möglich, eine Sperrsynchronisierung bekannter Art im glei chen Bauraum vorzusehen.

Der Kolbenraum kann zur schnelleren Entleerung nach dem Aus schalten auch mit einem, ansich bekanntem Entleerungsventil augestattet werden, das bei niedrigem Öldruck bzw. bei druck losem Zustand öffnet.

In Sonderfällen ist diese Kupplung auch mit Luftdruck, oder allgemein mit gasförmigem Druckmittel zu betätigen.

Infolge der niedrigen hydraulischen Leistungen für die Beauf schlagung der Kupplungen kann das gesamte Druckniveau sowie die erforderliche Ölmenge niedriger gehalten werden, als bei bekannten Automatgetrieben mit Lastschaltkupplungen zugunsten einer weiteren Verbesserung des Wirkungsgrades.

Die aufgeführten Variationsmöglichkeiten bieten eine weit gehende Anpaßbarkeit an verschiedenste Anforderungen, ins besondere automatisch schaltbarer Kraftfahrzeuggetriebe.

Die beiden Druckplatten 10, 11 bzw. 210, 111 bilden ein gemeinsames Bauteil, das vorzugsweise als Blechprägeteil hergestellt ist. Über Stege, die in Ausnehmungen 17; 117 des Kupplungsträgers 1; 101 eingreifen, sind beide Druck platten miteinander verbunden. Mit nur einem Sicherungs ring 50 sind beide Druckplatten axial fixiert. Die Druck platte 48, Fig. 1 bzw. 110, Fig. 2 besitzt Mitnehmer 49, die in Ausnehmungen des Kupplungsträgers 1; 101 und gleich zeitig in Ausnehmungen eines Verbindungsgliedes der Welle 33 eingreifen und zwar derart, daß gleichzeitig eine Dreh verbindung zwischen Kupplungsträger und Welle 33 herge stellt wird. Ein Sicherungsring 51 dient gleichzeitig für die axiale Fixierung des Kupplungsringes 48; 110 und der axialen Verbindung der Welle 33 mit dem Kupplungsträger 1; 101. Auch die Sintertechnik ist für die Fertigung der Druck platten, insbesondere bei hohen Stückzahlen sehr wirtschaft lich anwendbar.

In Fig. 5a ist eine weitere Form des Kupplungsprofils dargestellt, das, wie bei Ausführung nach Fig. 4, ein Verdrehspiel SV aufweist, jedoch mit dem Unterschied, daß dieses Verdrehspiel im geschalteten Zustand der Kupp lung spätestens nach Auftreten einer Drehmomentumkehrung, z. B. durch Gaswegnahme oder Schubverhalten des Fahrzeuges, aufgehoben wird. Zu diesem Zweck besitzt einer der beiden Kupplungsringe, z. B. der Kupplungsring 2, Zahnlücken 317, in diese das Kupplungsprofil mit z. B. Kupplungszähnen 316 des anderen Kupplungsringes 3 spielfrei eingreifen können. Die Zahnlücke 317 wird hierbei vorzugsweise an einem Ende des Verdrehweges SV angebracht und zwar derart, daß in Lastrichtung des Hauptdrehmomentes, Pfeil richtung Y, die größeren Profilflächen bzw, Mitnahmeflächen 318 der beiden Kupplungsringe drehmomentbelastet sind. Der Kupplungsring 2 nach Fig. 5a besitzt also große Mitnahme flächen 318, die das Hauptdrehmoment aufnehmen und kleine Mitnahmeflächen 314, die in der Regel nur bei Schubbetrieb bzw. bei Gaswegnahme belastet werden und weitere kleine Mitnahmeflächen 313, die bei vollgeschlossener Kupplung, wie dargestellt, frei sind. Der Vorteil dieser Kupplungs ausführung nach Fig. 5a liegt also darin, daß der Vorteil der guten Schaltbarkeit infolge des Verdrehspieles bzw. des Verdrehweges SV ausgenutzt werden kann und gleichzeitig die Kupplungselemente in geschaltetem Zustand verdrehspielfrei sind. Die Schaltzähne 316 des Kupplungsringes 3 liegen hier bei mit ihren Schrägflächen 314 satt an ihren Gegenflächen des Kupplungsringes 2 an.

In Fig. 7 ist eine Kupplung 205 dargestellt, die ein Ge triebeteil, z. B. den Steg 121 eines Planetengetriebes mit dem Gehäuse 220 verbindet. Den Kupplungsträger bil det hier das Gehäuse 220, das den Kupplungsring 304 und die Druckplatte 305 verdrehfest hält. Der Kupplungs ring 304 ist axial verschiebbar gegen den Druck einer im Gehäuse gelagerten Fedrer 153. Ein, aus einem Blech prägeteil gebildeter Kolben 152, der in einem Teil des Gehäuses 220 gelagert ist, dient zum Schließen der Kupp lung 205, wobei der Kupplungsring 304 axial verschoben wird und mit seinem Kupplungsprofil 8 in das Gegenprofil 9 des, mit dem Planetenträger 121 verbundenen Kupplungs ringes eingreift. Der Kupplungsring 304 ist hierbei vor zugsweise als Blechprägeteil ausgebildet, das mit dem Mitnahmeprofil 19 in Gegenflächen 116 des Gehäuses dreh fest eingreift. Die Kupplungsprofile 8 bzw. 9 der beiden Kupplungsringe können beliebig ausgebildet werden, wie in den Fig. 3 bis 5a dargestellt.

Fig. 7 zeigt zwei weitere Kupplungen 208 und 209, die zu einem Kupplungspaket zusammengefaßt sind. Der Kupplungsträ ger 114, der als Blechprägeteil für beide Kupplungen herge stellt ist, ist z. B. mit einem als Hohlrad ausgebildeten Getriebeglied und z. B. mit einer Getriebeabtriebswelle verbunden. Ein Schaltkolben 140 mit Kupplungsprofil ist über ein Mitnahmeprofil drehfest im Kupplungsträger 114 gelagert. Eine Druckplatte 211 der Kupplung 209 durch greift Ausnehmungen 17 des Kupplungsträgers 114 und bil det gleichzeitig die axiale Fixierung der Rückholfedern der Kupplung 208. Ein Schaltkolben 40 der Kupplung 209 mit Kupplungsprofil ist ebenfalls drehfest über ein in den Kupplungsträger eingeprägtes Mitnahmeprofil 310 ge lagert. Die Rückholfeder 113 für den Kolben 40 dient gleichzeitig für den axialen Spielausgleich für mehrere Getriebewellen. Der Kupplungsring auf dem Getriebeglied 42 ist axial geringfügig verschiebbar und wird im ausge schalteten Zustand gegen den Druck einer Feder so gehal ten, daß zwischen Druckplatte 115 und dem Kupplungsring möglichst berührungsfreier Zustand gegeben ist, um Schlepp verluste auszuschalten. Der Kupplungsring 5 ist ebenfalls geringfügig axial verschiebbar, um im ausgeschalteten Zu stand einen lastlosen Anlauf gegen die Druckscheibe 211 zu gewährleisten und im geschalteten Zustand sich axial an passen zu können.

In Fig. 8 ist eine Schaltkupplung 185 dargestellt zum Verbinden eines Getriebeelementes 121 mit dem Gehäuse 155. Ein Kupplungsring 304 ist mit dem Gehäuse 155 drehfest verbunden. Die Rückholfedern 153 sind im Gehäuse gelagert.

Eine eigene Druckplatte ist nicht erforderlich, da diese durch einen Flansch 305 des Gehäuses 155 ersetzt werden kann. Ein, vorzugsweise als Blechprägeteil ausgebil deter Schaltkolben 154 ist in einem Gehäuseteil 319 ge lagert und drückt zum Schalten der Kupplung den Kupp lungsring 304 mit seiner Schaltverzahnung bzw. dem Kupp lungsprofil 9 gegen das Kupplungsprofil 8 des Getriebe elementes 121 an. Der Kupplungsring 304 ist mit dem Ge häuse 155 über das Profil 116 drehfest und in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Diese Kupplungsausfüh rung ist besonders kostengünstig herstellbar.

Bei Anwendung in einem stufenlosen Getriebe mit mehreren Schalt bereichen erfolgt der Impuls für die Bereichsschaltung aus einem Synchron-Signal aus dem Synchronlauf der entsprechenden Kupp lungselemente oder/und aus einem Signal eines Verstellorgans eines stufenlosen Getriebeteiles, z. B. dem Stellwinkel eines Hydrostat-Aggregates in Abhängigkeit einer dem Synchronlauf ent sprechenden Verstellgröße. Synchrondrehzahl-Ungenauigkeiten der Kupplungselemente, bedingt z. B. durch Leckölverluste innerhalb der Hydrostatelemente, die abhängig vom Hydrostatdruck unter schiedlich groß sind, werden in diesem Kupplungssystem oder/ und im Steuerungssystem ausgeglichen. Das heißt, daß drehzahl schlupfabhängige Synchronlaufabweichungen bzw. Gleichlaufab weichungen hinsichtlich der Schaltqualität und der spezifischen Kupplungs-Schaltbelastung ausgeglichen werden.

Unter der Definition "Synchronbereich" bzw. "Synchron-Drehzahl bereich" wird der Bereich der Drehzahlabweichung der zu schal tenden Kupplungsglieder, z. B. durch derartige Leckölverluste, verstanden.

Je nach den konstruktiven Gegebenheiten bzw. baulichen Ge gebenheiten des Getriebes, können weitere unterschiedliche Kupplungsausführungen mit diesen erfindungsgemäßen Merk malen ausgebildet werden, wobei z. B. der Schaltkolben und der Kupplungsring einteilig ausgeführt ist und der Kolbenraum durch ein Blechprägeteil gebildet wird oder im Gehäuse eingearbeitet ist. Diese Ausführungsformen sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Diese neuartige Schaltkupplung besitzt den weiteren Vor teil, daß die modernen Fertigungsmethoden - Blechtechnik, Sintertechnik und andere - in besonders hohem Maße an wendbar sind, wodurch neben dem Bauraumvorteil große Ko stenvorteile durch wirtschaftliche Fertigung erzielt werden.

In Fig. 9 ist die Steuer- und Regelungseinrichtung schematisch dargestellt. Über die Wähleinrichtung 62 wird, wie bei üblichen Automatgetrieben, die Vorwahl der Gänge getroffen. Die Steuerung und Regelung besteht aus einem, insbesondere elektronischen Steu er- und Regelgerät R, in dem die Signale des Fahrers, des Motors, des Getriebes und des Fahrzeugs verarbeitet werden. Über die Signale f und g wird das Vorwahl-Signal des Fahrers über die Wähleinrichtung 62 eingegeben. Über die Signale c erhält das Regelgerät R und die Regelung 62 des Motors das Fahrpedal-Sig nal. Über das Bremssignal e durch das Bremspedal B kann die Getrieberegelung zusätzlich beeinflußt werden mit dem Ziel, die Getriebeübersetzung zusätzlich zurückzuregeln, um die Motor bremsfähigkeit ausnutzbar zu machen. Über das Motordrehzahl signal a und dem Abtriebsdrehzahl-Signal d wird das Synchron- Signal gebildet, wodurch die entsprechenden Kupplungen 208 und 209 über die Steuer-Signale k und l bei Erreichen der Synchron drehzahl aus den Vergleichs-Signalen der Drehzahlen der Antriebs welle 60 und der Abtriebswelle 61 durch ihre entsprechenden Sig nale a und d. Bei Ausbildung des Getriebes als stufenloses Ge triebe bzw. als stufenloses hydrostatisch-mechanisches Verzwei gungsgetriebe ist ein stufenloser Wandler 64, 65 vorgesehen, dessen Verstelleinheit 64 über das Verstell-Signal h die be schriebene gezielte Anpassung der Drehzahlen der Kupplungsglie der einer der beiden Kupplungen 208 und 209 bewirkt. Über das Druck-Signal e wird der lastabhängige Betriebszustand bzw. das Last-Signal für die Steuerung/Regelung zur Beeinflussung der be schriebenen Schaltabläufe, z. B. als Maß für den Drehzahlschlupf bzw. der entsprechenden Synchronabweichungen oder als Maß für die erforderliche Rückregelung bzw. Korrektur der Hydrostatver stellung signalisiert, wie in der Beschreibung näher erläutert.

Bezugszeichen

1 Kupplungsträger
2 Kupplungsring
3 Kupplungsring
4 Kupplungsring
5 Kupplungsring
6 Kupplungsprofil
7 Kupplungsprofil
8 Kupplungsprofil
9 Kupplungsprofil
10 Druckplatte
11 Druckplatte
12 Feder
13 Feder
14 Kolben
15 Kolben
16 Ausnehmung
17 Ausnehmung
18 Mitnehmer
19 Mitnehmer
20 Mitnehmer
21 Profilfläche
22 Profilfläche
23 Kupplungsglocke
24 Abweisflächen
25 Kupplungspaket
26 Kupplung
27 Kupplung
28 Kupplung
29 Kupplung
30 Planetentrieb
31 Hohlwelle
32 Welle
33 Welle
36 Arretierungsring
37 Kupplungsglocke
38 Mitnehmer
39 Sicherungsring
40 Kolben
41 Ölzuführung
42 Verbindungsmuffe
43 Hohlrad
44 Sonnenrad
45 Feder (Synchronisierung)
46 Feder
47 Synchronisiereinrichtung
48 Druckplatte
49 Mitnehmer
50 Sicherungsring
51 Sicherungsring
101 Kupplungsträger
102 Kupplungsring
103 Kupplungsring
104 Kupplungsring
105 Kupplungsring
106 Kupplungsprofil
107 Kupplungsprofil
108 Kupplungsprofil
109 Kupplungsprofil
110 Druckplatte
111 Druckplatte
112 Feder
113 Feder
114 Kupplungsträger
115 Druckplatte
116 Trägerprofil
117 Ausnehmung
118
119 Mitnehmer
120 Mitnehmer
121 Planetenträger
140 Kolben/Schaltkolben
141
142 Kupplungsglied
150 Kolbenraum
151 Kolbenraum
152 Kolben
153 Feder
154 Kolben
155 Gehäuse
156 Kupplungsprofil
157 Kupplungsprofil
158 Kupplungsprofil
159 Kupplungsprofil
180 Rückstellfeder
181 Feder
182 Federschenkel
183 Feder
184 Feder
185 Kupplung
203 Kupplungsring
204 Kupplungsring
205 Kupplung
206 Kupplungsprofil
207 Kupplungsprofil
208 Kupplung
209 Kupplung
210 Druckplatte
211 Druckplatte
213 Druckfeder
214 Kolben
215 Kolben
216 Kolbenstützring
217 Kolbenraum
218 Kolbenstützring
219 Kolbenraum
220 Gehäuse
241 Ölzuführung
256 Kupplungsprofil
257 Kupplungsprofil
301
302 Kupplungsring
303 Kupplungsring
304 Kupplungsring
305 Druckplatte
306 Kupplungsprofil
307 Kupplungsprofil
308 Kupplungsprofil
309 Kupplungsprofil
310 Mitnahmeprofil
311 Mitnahmeprofil
312 Profilflächen
313 Profilflächen
314 Kupplungsprofil
315 Kupplungsprofil
316 Schaltzähne
317 Zahnlücke
318 Mitnahmeflächen
319 Gehäuseteil
324 Zahnkopfrundung
SU Verdrehweg
SA Kupplungsweg
α Winkel
S 1 Schaltweg
S 2 Schaltweg
M Motor bzw. Antriebsmaschine
G Getriebe
R Steuerung/Regelung
B Bremspedal
a Abtriebsdrehzahl-Signal
b Regel-Signal (Motorregelung)
c Fahrpedal-Signal
d Abtriebsdrehzahl-Signal
e Brems-Signal
f Signal (Wählhebel)
g Signal (Wählhebel-Getriebe)
h Hydrostatverstell-Signal
i Hydrostatdruck
j Drehzahl-Signal
k Steuerdruck
l Steuerdruck
60 Antriebswelle
61 Abtriebswelle
62 Wähleinrichtung
63 Motorregler
64 erste Hydrostateinheit
65 zweite Hydrostateinheit
66 Steuerung

Claims

1. Schaltkupplung und Steuereinrichtung, insbesondere für automatisch schaltbare, stufenlose Kraftfahrzeugge triebe mit Leistungsverzweigung mit einer formschlüssigen oder form- plus kraftschlüssigen Kupplungseinrichtung zum Schalten von zwei oder mehreren Schaltbereichen, wobei die Bereichsum schaltung im Synchron-Drehzahlbereich der Kupplungsglieder er folgt und die Kupplungsglieder vorzugsweise mit einem Mitnehmer profil versehen sind, daß im geschlossenen Zustand eine axiale voneinander abweisende Kraftkomponente in Abhängigkeit zum Dreh moment erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schalten der Bereichskupplung (71, 76, 77 bzw. 71, 73, 74) die Motorre gelung durch ein Schaltsignal automatisch derart beeinflußt wird bzw. angesteuert wird, daß kurzzeitig eine Lastverringerung oder Lastunterbrechung erzeugt wird zum Ausgleich von Drehzahldiffe renzen bzw. von drehzahlschlupf-abhängigen Synchronlaufabwei chungen der jeweils zu schaltenden Kupplungselemente (80, 81; 82, 83, 78, 79, 28).

2. Schaltkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalt signal ein Synchron-Signal ist, das aus einem oder mehreren Drehzahl-Signalen resultiert und den Schaltimpuls einleitet, wodurch die Folgekupplung (209) ein geschaltet bzw. der noch geschalteten Kupplung (208) dazuge schaltet wird und daß innerhalb der beiden geschlossenen Be reichskupplungen eine geringfügige Rückregelung des stufen losen Wandlers erfolgt zum Ausgleich des lastabhängigen Dreh zahlschlupfes bzw. Leckölverlustes und daß darauffolgend die vorhergehende Bereichskupplung (208) durch ein entsprechendes Signal geöffnet wird.

3. Schaltkupplung und Steuereinrichtung, insbesondere für ein automatisch schaltbares Stufen-Getriebe mit einer formschlüssig oder form-kraftschlüssigen Kupplungseinrichtung zum Schalten von einem oder mehreren Schaltbereichen, die der art augebildet ist, daß im geschlossenen Zustand eine axiale voneinander abweichende Kraftkomponente in Abhängigkeit zum Drehmoment erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schal ten der Kupplung (209) des Folgebereiches zunächst durch ein Schaltsignal die geschaltete Kupplung (208) geöffnet und da rauffolgend automatisch die Motorregelung derart beeinflußt wird, daß die Kraftstoffzufuhr unterbrochen bzw. verringert wird zur Absenkung der Motordrehzahl und daß bei Synchronlauf bzw. bei annähernd erreichtem Synchronlauf der beiden Kupplungs glieder (5 und 40) die folgende Kupplung (209) durch ein ent sprechendes Signal, z. B, einem Synchron-Signal bzw. einem Dreh zahlvergleichs-Signal automatisch geschlossen wird.

4. Schaltkupplung mit Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalt impuls für die Bereichsschaltung aus einem Stellungs-Signal bzw. Weg- oder Winkel-Signal des stufenlosen Wandlers resultiert und die Kupplung (209) des nachfolgenden Schaltbereiches an steuert, daß bei geschlossenen beiden Bereichskupplungen (208 und 209) eine geringfügige Rückregelung des stufenlosen Wand lers erfolgt, wonach automatisch der Schaltimpuls zum Öffnen der zuvor geschalteten Kupplung (208) ausgelöst wird.

5. Schaltkupplung mit Steuereinrichtung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in nerhalb der Schaltphase beide Bereichskupplungen (208 und 209) über eine definierte Zeitgröße zum Ausgleich des Drehzahl schlupfes vorgesehenen Rückregelung des stufenlosen Wandlers geschlossen sind, wobei die Zeitgröße aus einem vorgegebenen festen Zeit-Signal resultiert oder/und aus einem definierten Verstellweg-Signal des stufenlosen Wandlers erzeugt wird oder/ und durch ein lastabhängiges Signal, bevorzugt durch ein Hyd rostatdruck-Signal last- bzw. betriebssituations-gerecht do siert wird.

6. Schaltkupplung mit Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereichs kupplung (208; 209; 40, 142) mit einer Synchronisier-Einrich tung (47) ausgerüstet ist und daß innerhalb der Schaltphase ge gebenenfalls beim Schließen der folgenden Bereichskupplung (209) eine Trennkupplung (nicht dargestellt) zwischen Motor und Ge triebe bzw. der Schaltkupplungen kurzzeitig geöffnet wird.

7. Schaltkupplung mit Steuereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß über das Schließ-Signal bzw. das Steuerdruck-Signal für die geschlossene folgende Bereichskupplung die Motorregelung angesteuert wird zur Unterbrechung bzw. Reduzierung der Kraftstoffzufuhr und daß nach erfolgter Rückregelung des stufenlosen Wandlers innerhalb der Schaltphase auf ein dem nachfolgenden Schaltbereich angepaßten Lastzustand ein Signal zur Beendigung des Kraftstoff-Unterbre chung bzw. -Reduzierung ausgelöst wird.

8. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsprofil (6; 7; 8; 9; 106; 107; 108; 109; 158; 159; 157; 156; 306; 307; 308) unter einem Winkel (α) in axialer Richtung angeschrägt ist, der so groß ist, daß bei Ausschaltung des Schaltdruckes die Kupplung unter Last öffnen kann und daß die Kupplung als Mehrfachkupplung aus gebildet ist, wobei wenigstens zwei Kupplungen (26, 27; 28, 29; 208, 209) ein gemeinsames Kupplungsglied (Kupplungs träger 1; 101; 201) besitzen, das unter anderem als Druck mittel-Zufuhrkörper dient und daß zumindest teilweise die spanlose Fertigungsmethode anwendbar ist.

9. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupp lungsprofil Winkel (α) je nach Steuerungsausführung gleich "Null" oder kleiner oder größer als der Reibungswinkel ist.

10. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (214; 215) doppelseitig beaufschlagbar ist und ein Kolbenraum (217; 219) vorgesehen ist zur Rückfüh rung des Kolbens in die Neutrallage (Fig. 6).

11. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (214; 215) doppelseitig beaufschlagbar ist und ein Kolbenraum (217; 219) vorgesehen ist zur Rückfüh rung des Kolbens in die Neutrallage (Fig. 6).

12. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck für die Rückstellung des Kolbens gleich zeitig der Druck der Folgekupplung ist.

13. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck für die Rückstellung des Kolbens ein Dauerdruck ist, der niedriger als der Schaltdruck ist.

14. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck für die Rückstellung des Kolbens ein Dauerdruck ist, der in der Schaltphase kurzzeitig ange hoben wird zum spontanen Öffnen der Kupplung.

15. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal zum Öffnen der Kupplung innerhalb der Schaltung von einem in den anderen Schaltbereich aus dem Druck der Folgekupplung resultiert.

16. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal zum Öffnen der Kupplung, in ansich be kannter Weise, über ein Drucksignal der Folgekupplung kommt, durch das auf hydraulischem Wege über ein zu sätzliches Ventil ein Druck im Kolbenraum (217; 219) erzeugt wird.

17. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnungssignal zur Rückführung des Kolbens in Neutrallage über eine, in an sich bekannte elek trische Rückmeldung aus dem Druck der Folgekupplung auf die elektronische Regel- und Steuereinrichtung erfolgt, wonach über die Elektronik das Kupplungs ventil angesteuert wird, derart, daß spontan der Kupplungsdruck der auszuschaltenden Kupplung abbricht.

18. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung des Kolbens nur über einen Druck im Rückstellkolbenraum (217; 219) erfolgt und Rück stellfedern (12; 213) entfallen.

19. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (183; 181; 283) eingebaut ist, die den Kupplungsring (103; 105; 203) in Neutrallage hält bzw. nach Auskuppeln in Neutrallage zurückführt (Fig. 2).

20. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsprofil (6; 7; 106; 107; 156; 157; 206; 207) neben den angeschrägten Profilflächen (21; 22) zu sätzlich Abweisflächen (24) aufweist, die keine Mitnahme funktion haben.

21. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsring (302; 303) eine Kupplungsver zahnung (306; 307) mit Zahnkopfrundungen (324) besitzt.

22. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsring (2; 3; 5; 203; 104; 105; 111; 204; 302; 303) vorzugsweise ein spanlos hergestelltes Bauteil ist.

23. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplunsgsring (142) eine Synchronfläche enthält und mit einer an sich bekannten Synchronisiereinrichtung (47) zusammenarbeitet.

24. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnungssignal einer Kupplung aus dem Schalt druck der Folgekupplung resultiert oder/und daß das Öffnungssignal zeitabhängig nach einem Schaltimpuls ausgelöst wird.

25. Schalteinrichtung nach mehreren der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltfühler an den Kupplungselementen vorgesehen sind (nicht dargestellt), die die Stellung des auszuschaltenden Kupplungsgliedes signalisiert und der Verstelleinrichtung des stufenlosen Wandlers den Weg zur stufenlosen Verstel lung freigibt.

26. Schalteinrichtung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Rückschaltung nach Auslösung des Öffnungs-Signales (k) für die bis jetzt geschlossene Kupplung (208) automatisch über ein Signal (b) die Motorregelung derart angesteuert wird, daß der Kraftstoffzufluß erhöht wird, um die Motordrehzahl anzuheben, so daß Synchrondrehzahl der Kupplungsglieder für die nun zu schaltende Kupplung (209) des kleineren Ganges erreicht wird, wobei vorzugsweise der Synchronimpuls über den Drehzahlver gleich der Antriebsdrehzahl (a) und der Abtriebsdrehzahl (d) ausgelöst wird und das Steuer-Signal (l) zum Schließen der Kupplung (209) bewirkt.