Getriebebaueinheiten, insbesondere Automatgetriebe sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl unterschiedlichster Ausführungen bekannt. Diese umfassen im einfachsten Fall ein Anfahrelement, eine diesem zugeordnete Überbrückungskupplung sowie eine dem Anfahrelement und der Überbrückungskupplung nachgeordnete Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinheit, die durch wenigstens eine Gangstufe charakterisiert ist. Allen Getriebebaueinheiten gemeinsam ist dabei, dass während des Schaltvorganges, d. h. insbesondere eines Gangstufenwechsels keine Zugkraftunterbrechung vorliegt. Dies bedeutet, dass das zu lösende Schaltelement der gehenden Gangstufe und das zu schließende Gangelement der kommenden, d. h. einzulegenden Gangstufe einander überschneidend wenigstens noch einen Teil der von der Antriebsmaschine bereitgestellten Leistung übertragen. Die Schaltelemente werden dazu mit Schlupf betrieben, weshalb hier in der Regel nur kraftschlüssige, insbesondere über Reibschluss übertragende Schaltelemente zum Einsatz gelangen. Dies hat jedoch den Nachteil, das zum einen aufgrund der schlupfbehafteten Betriebsweise der einzelnen Schaltelemente bei Leistungsübertragung zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang Leistungsveriuste zu verzeichnen sind, weshalb der Wirkungsgrad des Gesamtaggregates gering ist, und ferner die einzelnen Schaltelemente Verschleiß unterworfen sind und damit kurze Wartungsintervalle für das Gesamtaggregat bedingen. Werden synchron schaltbare Kupplungen eingesetzt, erfolgt die Schaltung immer mit Zugkraftunterbrechung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebebaueinheit der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere ist dabei auf verschleißbehaftete Übertragungselemente im Leistungsfluss zu verzichten.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charackerisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Erfindungsgemäß wird ein Großteil des Leistungsflusses, vorzugsweise der Gesamtleistungsfluss nicht über kraftschlüssig arbeitende Schaltelemente übertragen, sondern über synchron schaltbare Kupplungen, die einen Schlupfbetrieb zwischen den miteinander zu verbindenden Elementen im Leistungsübertragungsweg vermeiden. Dazu umfasst die Getriebebaueinheit wenigstens einen Getriebeeingang und einen Getriebeausgang. Zwischen diesen ist ein Anfahrelement vorgesehen sowie eine, dem Anfahrelement zugeordnete Vorrichtung zum Gangwechsel, vorgesehen. Diese übernimmt neben der Überbrückungsfunktion für das Anfahrelement auch die Aufrechterhaltung der Zugkraft während des Gangwechsels. Ferner vorgesehen sind Drehzahl- /Drehmomentwandlungseinrichtungen, vorzugsweise wenigstens eine, die entweder mit dem Anfahrelement oder der Vorrichtung zum Gangwechsel oder beiden gemeinsam gekoppelt ist. Das Anfahrelement selbst weist wenigstens einen Eingang, der mit dem Getriebeeingang drehfest verbunden ist, und einen Ausgang auf, der mit dem Getriebeausgang wenigstens mittelbar drehfest verbindbar ist, wobei diese Verbindung zum Teil nur über die Vorrichtung zum Gangwechsel realisiert wird. Die Vorrichtung zum Gangwechsel umfasst dazu mindestens zwei Eingänge, einen ersten Eingang, der mit dem Ausgang des Anfahrelementes drehfest verbunden ist und einen zweiten Eingang, der mit dem Eingang des Anfahrelementes drehfest verbunden ist, wobei diese Verbindung frei von einer drehfesten Kopplung mit dem Ausgang des Anfahrelementes ist. Damit ist wenigstens ein Ausgang vorgesehen, der mit dem Getriebeausgang verbunden ist. Jeder Eingang der Vorrichtung zum Gangwechsel ist dabei wahlweise über eine synchron schaltbare Kupplung mit dem Ausgang der Vorrichtung zum Gangwechsel unter Bildung zweier Leistungszweige, einem ersten Leistungszweig und einem zweiten Leistungszweig verbindbar. Dabei können erfindungsgemäß die synchron schaltbaren Kupplungen entweder gemeinsam im Sinne der

Realisierung einer drehfesten Verbindung zwischen dem jeweiligen Eingang und dem Ausgang betätigt sein oder aber jeweils für sich allein. Dadurch wird es möglich, zum einen die Leistungsübertragung in zwei Leistungszweigen vorzunehmen, wobei im ersten Leistungszweig die Leistungsübertragung über das Anfahrelement erfolgt, während im zweiten Leistungszweig eine rein mechanische Leistungsübertragung vorgenommen wird, indem der Getriebeeingang drehfest mit dem Ausgang der Vorrichtung zum Gangwechsel unter Umgehung des Anfahrelementes verbunden wird. Zum anderen kann die Leistung über beide Zweige parallel übertragen werden, wobei die Vorrichtung zum Gangwechsel in diesem Fall als Summiergetriebe fungiert und beide Leistungszweige am Ausgang der Vorrichtung zum Gangwechsel wieder zusammengeführt werden.

Bezüglich der konkreten konstruktiven Ausgestaltung der Verbindungen der Eingänge mit dem Ausgang der Vorrichtung zum Gangwechsel sind eine Vielzahl von Möglichkeiten denkbar. Im einfachsten Fall wird auf die Vorgelegebauweise zurückgegriffen. Dabei werden jedoch generell zwei grundsätzliche Ausgestaltungen unterschieden, die durch die Führung der Leistungsflüsse charakterisiert sind. Zu diesen gehören a) die Leistungsübertragung in zueinander parallelen Leistungszweigen, jedoch exzentrisch zum Anfahrelement und b) die Leistungsübertragung in zueinander koaxial angeordneten Leistungszweigen, jedoch wenigstens teilweise parallel zum Anfahrelement.

Die zweite Variante zeichnet sich dabei durch einen besonders hohen Grad an Kompaktheit des Gesamtgetriebes aus. Der erforderliche Bauraum kann minimal gehalten werden bzw. der gegenüber der gemäß a) vorgeschlagenen Lösung frei gewordene Bauraum für die Anordnung anderer Funktionselemente genutzt werden.

Die erfindungsgemäße Grundkonfiguration von Anfahrelement, Vorrichtung zum Gangwechsel und Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung ermöglicht neben

dem Betrieb als Getriebebaueinheit in Form eines Automatgetriebes auch die Betriebsweise als automatisiertes Schaltgetriebe, wobei keinerlei Änderungen und Modifikationen erforderlich sind, sondern lediglich eine Änderung in der Ansteuerung vorgenommen werden muß, da in diesem Falle immer eine Trennung zwischen dem Motor und dem Getriebe während des Schaltvorganges erfolgt. Diese Änderung in der Ansteuerung beinhaltet den Ausschluss der Leistungsübertragung über den ersten Leistungszweig während des Schaltvorganges, d. h. es erfolgt keine Leistungsübertragung über das Anfahrelement.

Wie bereits ausgeführt, erfolgt die konstruktive Ausgestaltung im einfachsten Fall in Vorgelegebauweise. Dabei weist jeder Leistungszweig wenigstens ein erstes Vorgelege auf, das mit dem Ausgang des Anfahrelementes bzw. dem Eingang des Anfahrelementes drehfest verbunden ist und über ein mit einer parallel zum Anfahrelement, insbesondere zur Rotationsachse des Anfahretementes angeordneten Vorgelegewelle koppelbares weiteres Vorgelege wieder mit dem Ausgang der Vorrichtung zum Gangwechsel verbunden ist. Vorzugsweise wird dabei die synchron schaltbare Kupplung jeweils zwischen dem mit dem Ausgang der Vorrichtung zum Gangwechsel drehfest verbundenen Vorgelege und der Vorgelegewelle angeordnet.

Gemäß dem zweiten Lösungsansatz, der sich durch eine hohe Kompaktheit auszeichnet, werden die einzelnen Vorgelege in axialer Richtung parallel zueinander und koaxial zueinander angeordnet, wobei eine der beiden Vorgelegewellen als Hohlwelle ausgeführt ist, durch die die jeweils andere Vorgelegewelle des anderen Leistungszweiges geführt wird.

Die Vorrichtung zum Gangwechsel selbst kann bereits eine Gangstufe charakterisieren und bildet damit einen Teil der Drehzahl- /Drehmomentwandlungseinrichtung bzw. Teile der Drehzahl- /Drehmomentwandlungseinrichtung werden von dieser und der Vorrichtung zum Gangwechsel gemeinsam genutzt. Gemäß einer besonders vorteilhaften

Ausgestaltung ist dazu die der Vorrichtung zum Gangwechsel nachgeordnete Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung ebenfalls in Vorgelegebauweise ausgeführt, so dass hier die Vorgelegewelle des zweiten Leistungszweiges mit genutzt werden kann. Der Bauraumbedarf kann dadurch sehr gering gehalten werden. Ferner kann die Überbrückungsfunktion dadurch auch direkt in das Getriebe integriert werden, so dass der Ausgang der Vorrichtung zum Gangwechsel in diesem Fall an beliebiger Stelle im Getriebe gebildet wird.

Wie bereits ausgeführt ist das erfindungsgemäß gestaltete Getriebe frei von einer reibschlüssigen Leistungsübertragung, so dass auf verschleißbehaftete Übertragungselemente weitestgehend verzichtet wird. Die synchron schaltbaren Kupplungen sind dabei vorzugsweise als formschlüssige Kupplungen, insbesondere Klauenkupplungen ausgeführt.

Bezüglich der konkreten Ausführung der Anfahrelemente bestehen keine Beschränkungen. Die Auswahl erfolgt entsprechend den Erfordernissen des Einsatzfalles. Denkbar sind hydrodynamische Komponenten, beispielsweise hydrodynamische Kupplungen oder Wandler, Energiequelle-Generator-Einheiten sowie hydrostatische aber auch mechanische (nass-oder trocken laufende Lamellenkupplungen) Lösungen. Vorzugsweise werden aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften im Hauptnutzungsbereich des Anfahrelementes hydrodynamische Lösungen gewählt. Die erfindungsgemäße Getriebebaueinheit umfasst somit nur ein schlupfbehaftetes Übertragungselement in Form des Anfahrelementes. In allen anderen Gangstufen erfolgt die Leistungsübertragung rein mechanisch frei von Schlupf. Zur Realisierung der Überbrückung des hydrodynamischen Elementes und einer Gangstufe ist somit nur eine einzige Kupplung erforderlich und nicht mehrere, die gleichzeitig in Eingriff stehen müssen.

Die erfindungsgemäße Lösung ist nachfolgend anhand von Figuren erläutert.

Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt :

Figur 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer erfindungsgemäß gestalteten Getriebebaueinheit, welche durch Änderung der Ansteuerung auch als automatisiertes Schaltgetriebe nutzbar ist ; Figuren 2a-2f verdeutlichen in schematisch vereinfachter Darstellung anhand einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Figur 1 die Funktionsweise der erfindungsgemäß gestalteten Getriebebaueinheit in den einzelnen Betriebszuständen Figur 3 verdeutlicht eine Ausführung mit koaxial zueinander angeordneten Vorgelegen.

Die Figur 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung den Grundaufbau und das Grundprinzip einer erfindungsgemäß gestalteten Getriebebaueinheit, insbesondere eines Automatgetriebes. Dieses umfasst mindestens einen Getriebeeingang E und einen Getriebeausgang A. Zwischen dem Getriebeeingang E und dem Getriebeausgang A sind ein Anfahrelement 2 und eine, diesem zugeordnete Vorrichtung zum Gangwechsel, insbesondere Überbrückung des Anfahrelementes und der Zugkraftaufrechterhaltung während des Gangstufenwechsels. Ferner umfasst eine derartige Getriebebaueinheit 1 wenigstens eine Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 4, vorzugsweise in Form von sogenannten Schaltstufen. Das Anfahrelement 2 und die Überbrückungsankopplung zur Umgehung des Leistungsflusses am Anfahrelement 2 sind dabei jeweils mit dem Getriebeeingang E verbunden und ferner wenigstens mittelbar mit dem Getriebeausgang A. Dazu weist das Anfahrelement 2 einen Eingang 5 auf, der mit dem Getriebeeingang E verbunden ist oder diesen bildet. Das Anfahrelement 2 weist ferner einen Ausgang 6 auf, der wenigstens mittelbar mit dem Getriebeausgang A verbunden ist. Wenigstens mittelbar bedeutet, dass in der Regel weitere Drehzahl- /Drehmomentübertragungs-und/oder Wandlungseinrichtungen zwischengeschaltet sind. Dies gilt in Analogie für die Vorrichtung zum

Gangwechsel. Diese ist mit dem Getriebeeingang E wenigstens indirekt verbunden, vorzugsweise über den Eingang 5 des Anfahrelementes 2. Ferner ist die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 mit dem Ausgang 6 des Anfahrelementes 2 gekoppelt. Diese beiden Kopplungen bilden bei Leistungsübertragung im Traktionsbetrieb vom Getriebeeingang E zum Getriebeausgang A betrachtet Eingänge 7 und 8 der Vorrichtung zum Gangwechsel 3. Ferner umfasst die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 mindestens einen Ausgang 9. Dieser ist dabei mit dem Getriebeausgang A wenigstens mittelbar drehfest verbunden. Die Kopplung mit dem Getriebeausgang A erfolgt über mindestens eine Drehzahl- /Drehmomentenwandlungseinrichtung 4. Auch das Anfahrelement 2 ist über die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 mit der Drehzahl- /Drehmomementwandlungseinrichtung 4 verbunden. Anfahrelement 2 und Vorrichtung zum Gangwechsel 3 können dabei als separate Baueinheiten, die miteinander gekoppelt werden, ausgeführt sein oder aber zu einer baulichen Einheit zusammengefasst werden. Vorzugsweise wird jedoch die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 bereits mit den nachgeordneten Drehzahl- /Drehmomentwandlungseinrichtungen 4 zusammengefasst und lediglich mit dem Anfahrelement 2 zur Gesamtbaueinheit Getriebebaueinheit 1 kombiniert.

Aufgrund der Anbindung der Vorrichtung zum Gangwechsel 3 in Ausführung mit zwei Eingängen 7 und 8 ist es möglich, im Zusammenwirken von Anfahrelement 2 und Vorrichtung zum Gangwechsel 3 zwei Leistungszweige zu realisieren. Im ersten Leistungszweig, der hier mit 10 bezeichnet wird, wird dabei die Leistung vom Getriebeeingang E zum Getriebeausgang A über das Anfahrelement 2 und die diesem nachgeordnete Vorrichtung zum Gangwechsel 3 geführt. Im zweiten Leistungszweig 11 wird der Leistungsfluss unter Umgehung des Anfahrelementes 2 zum Getriebeausgang A über die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 geführt.

Beide Leistungszweige sind dabei separat oder aber parallel schaltbar. Der erste Leistungszweig 10 ist dabei konstruktiv durch die Kopplung zwischen dem Getriebeeingang E mit dem Eingang 7 der Vorrichtung zum Gangwechsel 3 über das Anfahrelement 2 und die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 mit dem Ausgang A charakterisiert. Der zweite Leistungszweig 11 ist dabei durch die Kopplung

zwischen dem Getriebeeingang E und der Vorrichtung zum Gangwechsel 3 mit dem Getriebeausgang A charakterisiert.

Beide Leistungszweige 10 und 11 sind erfindungsgemäß über jeweils für sich allein oder parallel über jeweils eine in jedem Leistungszweig 10 und 11 angeordnete und wahlweise betätigbare synchron schaltbare Kupplung 16 und 17 aktivierbar. Die synchron schaltbaren Kupplungen 16 und 17 dienen dabei der wenigstens indirekten, d. h. entweder oder über weitere Übertragungselemente erzeugbaren drehfesten Verbindung zwischen dem einzelnen Eingang 7,8 der Vorrichtung zum Gangwechsel 3 und dem Ausgang 9 dieser. Der Leistungsfluss erfolgt in den einzelnen Leistungszweigen 10,11 wenigstens teilweise parallel zur Rotationsachse des Anfahrelementes 2.

Zur Realisierung der Leistungsaufteilung weist dabei die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 wenigstens zwei Vorgelege, ein erstes Vorgelege 12 und ein zweites Vorgelege 13 auf, wobei das erste Vorgelege 12 mit dem Ausgang 6 des Anfahrelementes 2 verbunden ist, während das zweite Vorgelege 13 mit dem Getriebeeingang E beziehungsweise dem drehfest mit diesem gekoppelten Eingang 5 des Anfahrelementes 2 in Leistungsflussrichtung vor dem Ausgang 6 des Anfahrelementes 2 verbunden ist. Die Ausgänge 14 bzw. 15 jeder der beiden Vorgelege-erstes Vorgelege 12 und zweites Vorgelege 13-sind dabei jeweils über die synchron schaltbare Kupplung 16 bzw. 17 wenigstens mittelbar mit dem Ausgang 9 der Vorrichtung zum Gangwechsel 3 und damit dem Getriebeausgang A drehfest verbindbar. Die Kopplung erfolgt dabei vorzugsweise über ein koaxial zum jeweiligen Vorgelege, insbesondere dem ersten Vorgelege 12 und dem zweiten Vorgelege 13 angeordnetes weiteres Vorgelege 18 bzw. 19. Jeder der Ausgänge 14 beziehungsweise 15 der Vorgelege 12 beziehungsweise 13 ist dazu mit einer Vorgelegewelle 20 beziehungsweise 21 drehfest verbunden, welche ihrerseits über die synchron schaltbaren Kupplungen 16 bzw. 17 jeweils an das entsprechende weitere Vorgelege 18 bzw. 19 koppelbar ist. Die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 weist somit zwei parallel zum Getriebeeingang E bzw.

Getriebeausgang A angeordnete Vorgelegewellen 20 und 21 auf, die über die

Vorgelege 18 und 19 mit dem Getriebeausgang A verbindbar sind. Der Getriebeeingang E und der Getriebeausgang A sind vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 wird dabei mittels der beiden synchron schaltbaren Kupplungen 16 und 17 realisiert, wobei die erste synchron schaltbare Kupplung 16 der Kopplung des Ausganges 6 des Anfahrelementes 2 mit dem Getriebeausgang A dient, während die zweite schaltbare Kupplung 17 der Kopplung des Getriebeeinganges E beziehungsweise dem mit diesem drehfest gekoppelten Eingang 5 des Anfahrelementes 2 mit dem Getriebeausgang A dient.

Beide synchron schaltbaren Kupplungen 16 und 17 sind in der Figur 1 dargestellten Ausführung parallel zueinander angeordnet. Die einzelnen Vorgelege 12,13 sind hinsichtlich ihrer Übersetzung vorzugsweise derart ausgelegt, dass diese in Abhängigkeit des verwendeten Anfahrelementes 2 zumindest eine Übersetzung : 5 1 realisieren. Die synchron schaltbaren Kupplungen 16 und 17 sind erfindungsgemäß als formschlüssige Kupplungen ausgeführt, wobei der Formschluss vorzugsweise durch Klauen realisiert wird. Das Anfahrelement kann vielgestaltig ausgeführt sein, vorzugsweise finden hydrodynamische Komponenten 22 Verwendung. Der Kraftfluss gestaltet sich bei der in der Figur 1 dargestellten Grundausführung je nach gewünschter Leistungsübertragung über den ersten oder zweiten Leistungszweig 10 beziehungsweise 11 allein oder aber über beide Leistungszweige 10 und 11 gemeinsam. Im erstgenannten Fall, der als Anfahrvorgang bezeichnet wird, erfolgt die Leistungsübertragung allein über den ersten Leistungszweig 10, das heißt das Anfahrelement 2. Die Leistung wird dabei im Traktionsbetrieb vom Getriebeeingang E zum Getriebeausgang A betrachtet vom Getriebeeingang E über das Anfahrelement 2, den Ausgang des Anfahrelementes 2 auf das erste Vorgelege 12 und bei betätigter schaltbarer Kupplung 16 auf das weitere Vorgelege 18 übertragen, welches mit dem Getriebeausgang A wenigstens mittelbar drehfest, das heißt beispielsweise über weitere Drehzahl- /Drehmomentwandlungseinrichtungen 4 gekoppelt ist. In diesem Fall befindet sich die zweite synchron schaltbare Kupplung 17 in ihrer Schaltstellung 1117, welche den geöffneten Zustand beschreibt. Zur Überbrückung wird der zweite Leistungszweig

11 aktiviert, wobei in diesem Zustand die Leistungsübertragung zumindest noch teilweise über das Anfahrelement 2 und damit den ersten Leistungszweig 10 erfolgt. Dadurch wird während des Schaltvorganges noch ein Moment auf die Abtriebswelle bzw. den Getriebeausgang A geleitet. Dies wird durch die kurzzeitige Aktivierung der hydrodynamischen Komponente gesteuert. Dies gestaltet sich für einen Hochschaltvorgang wie folgt. Beim Fahren im Gang x erfolgt die Leistungsübertragung rein mechanisch über die schaltbare Kupplung, insbesondere Klaue, womit eine starre Verbindung zwischen Motor und Getriebe besteht. Vor dem Schaltvorgang wird die hydrodynamische Komponente befüllt und überträgt nun bei einem Schaltvorgang y ein Moment. Sobald dieses Moment die Größe des Motormomentes erreicht, wird die bisher übertragende Klaue, d. h. das zu lösende Schaltelement frei und wird geöffnet. Durch weitere Steigerung der Füllung und/oder Eingriffe in die Motorsteuerung wird nur der Motor, d. h. die Antriebsmaschine um eine Stufensprung des Gangwechsels gedrückt. Sobald die neue Drehzahl erreicht ist, wird die Klaue des neuen Ganges, d. h. der kommenden bzw. einzulegenden Gangstufe eingelegt und die Schaltung ist beendet. Dabei wird hier die zweite synchron schaltbare Kupplung 17 zugeschaltet, wobei diese sich dann in ihrer Schaltstellung 117 befindet und die zweite Vorgelegewelle 21 mit dem weiteren vierten Vorgelege 19 drehfest verbindet. Dadurch wird entsprechend der Auslegung der einzelnen Vorgelege, erstes Vorgelege 12 des Anfahrelementes 2 sowie drittes Vorgelege 18 und des zweiten Vorgeleges 13 sowie des vierten Vorgeleges 19, jeweils ein erster Leistungsanteil über den ersten Leistungszweig 10 und ein zweiter Leistungsanteil über den zweiten Leistungszweig 11 übertragen. Die hydrodynamische Komponente 27 muss mit Schlupf arbeiten. Daher muss sichergestellt werden, dass bei jedem Gangwechsel ein Schlupf möglich ist. Bei Schaltung in den Betriebszustand der alleinigen Leistungsübertragung über den Leistungszweig 11 wird je nach Ausführung des Anfahrelementes entweder dieses, beispielsweise bei Ausführung als hydrodynamische Kupplung durch Entleerung aus dem Kraftfluss herausgenommen oder aber die erste synchron schaltbare Kupplung 16 in ihrer Schaltstellung ttie, welche den geöffneten Zustand beschreibt, verbracht.

Die Leistungsübertragung zwischen dem Getriebeeingang E und dem

Getriebeausgang A erfolgt dann allein über den zweiten Leistungszweig 11 über die parallel zur Getriebeeingangswelle E angeordnete Vorgelegewelle 21 zum Getriebeausgang A. Diese einzelnen Betriebszustände sind dabei in den Figuren 2a bis 2g, für eine besonders vorteilhafte Ausführung wiedergegeben.

Demgegenüber verdeutlichen die Figuren 2a bis 2g anhand einer schematisiert vereinfachten Darstellung den Grundaufbau und die Funktionsweise einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäß gestalteten Getriebebaueinheit 1. Der Grundaufbau entspricht im Prinzip dem in der Figur 1 beschriebenen, weshalb für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Zu erkennen ist eine mögliche Ausführung einer Drehzahl- /Drehmomentenwandlungseinrichtung 4, welche durch eine Ausführung mit vier Stirnradstufen 23 bis 26 charakterisiert ist. Diese Ausführung ist dabei beispielhaft.

Ferner gestaltet sich die Ausführung der Stirnradstufen 23 bis 26 ebenfalls in Vorgelegebauweise, wobei diese an das zweite Vorgelege 13 gekoppelt sind.

Damit erfolgt eine Zuordnung der einzelnen Gangstufen zum zweiten Leistungszweig 11, in welchem die Leistung für die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 rein mechanisch übertragen wird. Mittels dieser Ausführung ist dabei der Ausgang 9 der Vorrichtung zum Gangwechsel 3 mit der Drehzahl- /Drehmomentwandlungseinrichtung 4 beziehungsweise jeweils den einzelnen Stirnradstufen 23 bis 26 verbunden. Ferner erkennbar ist eine weitere synchron schaltbare Kupplung 27, die zwischen dem Getriebeeingang E und dem Getriebeausgang A in räumlicher Anordnung in axialer Richtung hinter den beiden Vorgelegen, erstes Vorgelege 12 und zweites Vorgelege 13, angeordnet ist. Diese dient der starren Kopplung zwischen Getriebeeingang E und der Drehzahl- /Drehmomentenwandlungseinrichtung 4, das heißt dem Ausgang 9 der Vorrichtung zum Gangwechsel 3. Dadurch wird ein sogenannter Direktgang realisiert, welcher eine Übersetzung von 1 : 1 zwischen dem Getriebeeingang E und dem Ausgang A realisiert. Diese Lösung zeichnet sich dabei durch einen besonders guten Wirkungsgrad aus, da Reibungsverluste bei der Leistungsübertragung über die Leistungszweige 10 beziehungsweise 11 vermieden werden können.

Das Anfahrelement 2 ist hier als hydrodynamische Komponente 22 ausgebildet, im dargestellten Fall vorzugsweise als hydrodynamische Kupplung 28, umfassend mindestens ein im Traktionsbetrieb bei Leistungsübertragung vom Getriebeeingang E zum Getriebeausgang A betrachtet als Pumpenrad fungierendes Primärrad 29 und ein als Turbinenrad fungierendes Sekundärrad 30.

Das Primärrad 29 ist dabei drehfest mit dem Getriebeeingang E verbunden oder bildet diesen. Ferner bildet das Primärrad 29 den Eingang des Anfahrelementes 2.

Das Sekundärrad 30 bildet den Ausgang 6 des Anfahrelementes 2 und ist über die Vorrichtung zum Gangwechsel wenigstens mittelbar drehfest mit dem Getriebeausgang A verbindbar. Dies bedeutet, dass Zustände denkbar sind, bei denen das Sekundärrad 30 vom Getriebeausgang A vollständig entkoppelt ist. Im dargestellten Fall ist dabei das Sekundärrad 30 mit dem ersten Vorgelege 12 verbunden. Dieses ist als einfacher Stirnradsatz 31 ausgebildet, wobei ein erstes Stirnrad 32 des Stirnradsatzes 31 drehfest mit dem Sekundärrad 30 verbunden ist.

Dieses als Stirnrad ausgeführte Element kämmt dabei mit einem weiteren Stirnrad 33, welches drehfest mit der Vorgelegewelle 20 verbunden ist oder mit diesem eine bauliche Einheit bildet. Die Kopplung mit dem dritten Vorgelege 18 erfolgt über die synchron schaltbare Kupplung 16, im dargestellten Fall in Form einer Klauenkupplung. Das erste Vorgelege 12 und das dritte Vorgelege 18 sind dabei parallel zueinander und koaxial zueinander angeordnet. Zur Realisierung weiterer Gangstufen ist das erste Vorgelege 12 auch mit dem vierten Vorgelege 19 wenigstens mittelbar drehfest koppelbar, dies erfolgt ebenfalls über die synchron schaltbare Kupplung 16. Diese weist dazu eine weitere Schaltstellung 11116 auf, die die Vorgelegewelle 20 drehfest mit dem vierten Vorgelege 19 verbindet. Diese Vorgehensweise gilt in Analogie auch für das zweite Vorgelege 13. Dieses ist ebenfalls als Stirnradsatz 34 ausgeführt. Dieser umfasst ein erstes drehfest mit dem Getriebeeingang E beziehungsweise dem Eingang 5 des Anfahrelementes 2 gekoppeltes Stirnrad 35, welches mit einem drehfest mit der Vorgelegewelle 21 gekoppelten Stirnrad 36 kämmt, welches den Ausgang 15 des Vorgeleges 13 bildet. Die Vorgelegewelle 21 ist dabei über die synchron schaltbare Kupplung 17 mit dem vierten Vorgelege 19 und zur Realisierung einer weiteren Gangstufe

alternativ mit dem dritten Vorgelege 18 verbunden. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird bei dieser Ausführung die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 direkt mit der Drehzahl-/Drehmomentenwandlungseinrichtung 4 kombiniert, wobei in diesem Fall die Vorgelegewelle 21 genutzt wird, um die Gangstufen in Vorgelegebauweise zu realisieren. Dabei werden die einzelnen miteinander kämmenden Räder zur Realisierung der Gangstufen in Form von Stirnradpaarungen ausgeführt, bei der die miteinander kämmenden Stirnräder jeweils drehfest mit der Getriebeausgangswelle A und der Vorgelegewelle 21 verbindbar sind. Die konkrete Wahl der Anbindung der einzelnen Stirnräder kann dabei beliebig erfolgen. Vorzugsweise können diese über weitere schaltbare Kupplungen 37 beziehungsweise 38 entweder mit dem Getriebeausgang A drehfest verbunden werden oder aber das jeweils andere Stirnrad einer Stirnradpaarung auf der Vorgelegewelle 21 über die schaltbaren Kupplungen. Im dargestellten Fall werden die einzelnen zusätzlichen weiteren Gangstufen durch vier Vorgelege realisiert, die hier mit 39 bis 42 bezeichnet sind und durch die Stirnradsätze 23 bis 26 charakterisiert sind. Dabei werden die Stirnräder der einzelnen Stirnradsätze 23 bis 26 entweder auf der Vorgelegewelle 21 drehfest angeordnet oder aber einer drehfest mit dem Getriebeausgang A gekoppelten Welle. Im dargestellten Fall ist die schaltbare Kupplung 37 koaxial zum Anfahrelement 2 angeordnet und damit auch koaxial zum Getriebeeingang E und dem Getriebeausgang A und ermöglicht die wahlweise drehfeste Kopplung der Stirnradsätze 23 oder 24 mit der Getriebeausgangswelle A über den zweiten Leistungszweig 11. Die Stirnradsätze 41 und 42 sind über die weitere schaltbare Kupplung 38 mit der Vorgelegewelle 21 verbindbar, wobei aufgrund der drehfesten Anbindung der jeweiligen Stirnräder am Getriebeausgang A eine Leistungsübertragung von diesen erfolgt. Diese Anordnung zeichnet sich durch einfache Bauweise aus.

Die Auslegung der einzelnen Stirnradübersetzungen in den einzelnen Vorgelegen beziehungsweise Stirnradstufen erfolgt für die Drehzahl- /Drehmomentwandlungseinrichtung entsprechend den erforderlichen einzustellenden Übersetzungsverhältnissen in den einzelnen Gangstufen. Die

Vorgelegeübersetzungen sind derart gelegt, dass hier zwischen dem Eingang E und der Kopplung mit den Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinheiten eine Übersetzung von < 1 realisiert wird. Die konkrete Ausführung liegt jedoch im Ermessen des zuständigen Fachmannes.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung ist des Weiteren eine Bremseinrichtung 43 vorgesehen, welche dem Anfahrelement 2, insbesondere dem Ausgang 6 des Anfahrelementes 2 zugeordnet ist und damit im dargestellten Fall dem Festsetzen des Sekundärrades 30 liegt. Damit kann sich der Getriebeausgang A über die entsprechende Übersetzung, insbesondere die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 und die Kopplung mit dem Primärrad oder bei direkter Durchkopplung aufgrund der Kopplung mit dem Getriebeeingang E von dem mit diesem gekoppelten Primärrad 29 an dem sich in diesem Funktionszustand als Stator fungierenden Sekundärrad 30 abstützen.

Die Figur 2b verdeutlicht beispielhaft anhand der Ausführung der Getriebebaueinheit 1, insbesondere des Automatgetriebes gemäß Figur 2a den Zustand des Anfahrens. Der Leistungsfluss ist hier durch eine verstärkte Strichführung verdeutlicht. Daraus ist ersichtlich, dass in diesem Zustand lediglich das Anfahrelement 2 in Form der hydrodynamischen Komponente 22 aktiv ist und die Leistungsübertragung allein über den ersten Leistungszweig 10 erfolgt. Die Vorrichtung zum Gangwechsel 3 ist in diesem Fall durch die Schaltstellung 11116 der synchron schaltbaren Kupplung 16 charakterisiert. Dadurch wird das erste Vorgelege 12 drehfest mit einem der Vorgelege, beispielsweise dem vierten Vorgelege 19 verbunden. Eine Verbindung über 18 wäre ebenfalls denkbar. Alle anderen synchron schaltbaren Kupplungen 37,38 sowie 27 und 17 sind in diesem Funktionszustand geöffnet. Die Zuschaltung der Lockup ist im kombinierten Anfahr-und Schaltzustand in der Figur 2c dargestellt. Daraus wird ersichtlich, dass kurzzeitig die Leistungsübertragung über zwei Leistungszweige, den Leistungszweig 10 und den Leistungszweig 11 erfolgt und keine Schwarz-Weiß- Umschaltung erfolgt. In diesem Fall wird das zweite Vorgelege 13, insbesondere die Vorgelegewelle 21 über einen beliebigen Stirnradsatz, beispielsweise hier den

Stirnradsatz 25 auf den Getriebeausgang A übertragen. Dazu wird die Vorgelegewelle 21 über die schaltbare Kupplung 38 mit dem Stirnradsatz 25 und damit dem Vorgelege 41 gekoppelt. Denkbar wäre auch, je nach gewünschter einzustellender Gangstufe hier eine Betätigung der synchron schaltbaren Kupplung 17, wobei in diesem Fall die Vorgelegewelle 21 über das vierte Vorgelege mit dem Getriebeausgang A verbunden wäre.

Die Leistungsflüsse beider Leistungszweige 10 und 11 werden vor dem Ausgang A zusammengeführt. Dies erfolgt vorzugsweise am Ausgang der Vorrichtung zum Gangwechsel 3.

Die Figur 2d verdeutlicht beispielhaft eine rein mechanische Leistungsübertragung in einem bestimmten Gang, beispielsweise einer zweiten Gangstufe, die durch das Vorgelege 19 charakterisiert ist. In diesem Fall kann bei entleerter hydrodynamischer Kupplung entweder die synchron schaltbare Kupplung 16 mit einem nicht mit der Vorgelegewelle 21 gekoppelten Stirnradsatz in Eingriff stehen beziehungsweise gekoppelt werden oder aber in geöffnetem Zustand, das heißt der Schaltstellung Nie das Sekundärrad 30 vollständig vom Getriebeausgang A entkoppelt sein. Die Leistungsübertragung erfolgt dann vom Getriebeeingang E zum Getriebeausgang A über den zweiten Leistungszweig 11, hier beispielhaft das vierte Vorgelege 19 durch Aktivierung der synchron schaltbaren Kupplung 17 und Verbringen in die Schaltstellung 117, die durch die drehfeste Anbindung des dritten Vorgeleges 18 an die. Vorgelegewelle 21 charakterisiert ist. Andere Ausführungen sind ebenfalls denkbar. So kann beispielsweise der Leistungsfluss für die einzelnen Gangstufen durch die wahlweise Aktivierung der synchron schaltbaren Kupplungen 17,37 und 38 realisiert werden, vorausgesetzt, dass kein Leistungsfluss über den ersten Leistungszweig 10 erfolgt.

Um beim Schalten beliebiger Gangstufen den Leistungsfluss aufrechtzuerhalten, wird die Zugkraft während des Schaltvorganges weiterhin über das Anfahrelement 2 aufgebracht, das heißt die Leistung wird während des Schaltvorganges dann über den ersten Leistungszweig 10 übertragen. Dies bedeutet, dass

beispielsweise ausgehend von der in der Figur 2d dargestellten Leistungsübertragung das Anfahrelement 2 an den Getriebeausgang A wieder angekoppelt wird, beispielsweise durch Schaltung beziehungsweise Betätigen der synchron schaltbaren Kupplung 16 und Verbindung der Vorgelegewelle 20 mit dem vierten Vorgelege 18 und damit dem Getriebeausgang A. Dies ist in Figur 2e dargestellt. Am Ende des Schaltvorganges wird der Leistungsfluss für einen Kurzustand wieder parallel über den hydrodynamischen Zweig 10 und den rein mechanischen Zweig 11 geführt, wobei nach erfolgtem in Eingriff bringen der synchron schaltbaren Kupplung 16 das gehende Schaltelement, im dargestellten Fall die synchron schaltbare Kupplung 17 geöffnet wird. Der Leistungsfluss erfolgt wie gesagt in diesem Zustand kurzzeitig über das Anfahrelement, das heißt den ersten Leistungszweig 10. Nach Drehzahlangleichung wird die entsprechende synchron schaltbare Kupplung für die einzulegende Gangstufe, das kommende Schaltelement, welches im dargestellten Fall von der schaltbaren Kupplung 17 gebildet wird, betätigt und in ihrer Schaltstellung, hier die Schaltstellung 11117 verbracht. In diesem Fall ist das zweite Vorgelege 13 über das dritte Vorgelege 18 mit dem Getriebeausgang A verbunden. Befindet sich die synchron schaltbare Kupplung 17 in ihrer Schaltstellung 11117 wird der Leistungsfluss im ersten Leistungszweig 10 unterbrochen.

Die Figur 2g verdeutlicht demgegenüber die Leistungsübertragung im direkten Gang. In diesem Fall wird die synchron schaltbare Kupplung 27 betätigt. Dies erfolgt bei Drehzahigleichheit zwischen dem Getriebeeingang E und dem Getriebeausgang A. Alle anderen schaltbaren Kupplungen sind geöffnet.

Erfindungsgemäß sind in der Getriebebaueinheit 1 alle Kupplungseinrichtungen als synchron schaltbare Kupplungen ausgeführt, die vorzugsweise formschlüssig arbeiten. Dabei finden in besonders vorteilhafter Weise Klauenkupplungen Anwendung. Die Getriebebaueinheit 1 ist hinsichtlich der zu realisierenden Kopplungen in der Vorrichtung zum Gangwechsel 3 und in Drehzahl- /Drehmomentwandlungseinrichtungen 4 frei von kraft-beziehungsweise

reibschlüssig arbeitenden Kupplungselementen. Dies bedeutet, dass die mechanische Leistungsübertragung immer frei von Schlupf erfolgt.

Verdeutlicht sind in den Figuren 1 und 2 Ausführungen mit zueinander paralleler Anordnungen der einzelnen schaltbaren Kupplungen 16 und 17 der Vorrichtung zum Gangwechsel 3, zeigt Figur 3 eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung mit koaxialer Anordnung dieser. Dazu ist eine der Vorgelegewellen 20 oder 21 als Hohlwelle ausgeführt. Dies ist je nach Anordnung der Vorgelege, erstes Vorgelege 12 und zweites Vorgelege 13 und der räumlichen Anordnung von Eingang 5 und Ausgang 6 des Anfahrelementes 2 abhängig. Im dargestellten Fall ist die Vorgelegewelle 21 des zweiten Vorgeleges 13 als Hohlwelle 13 ausgeführt, durch die die Vorgelegewelle 20 des ersten Vorgeleges 12 geführt wird. Beide Vorgelege sind koaxial und parallel zueinander angeordnet. Die Anbindung des ersten Vorgeleges an den Getriebeausgang A erfolgt dabei über das dritte Vorgelege 18, welches in diesem Fall allen mit der Hohlwelle gekoppelten Vorgelegen in axialer Richtung nachgeordnet ist. Zu diesem Zweck wird die Vorgelegewelle 20 vollständig durch die als Hohlwelle ausgeführte Vorgelegewelle 21 geführt und die schaltbare Kupplung 16 ist in räumlicher Anordnung in axialer Richtung betrachtet den einzelnen schaltbaren Kupplungen in axialer Richtung nachgeordnet. Das mit der schaltbaren Kupplung 16 koppelbare Vorgelege 18 ist in diesem Fall jedoch nicht als Gangübersetzung für den mechanischen Gang nutzbar, weshalb zur Erzielung einer weiteren Gangstufe und damit der gleichen möglichen Ganganzahl, wie für die Lösung gemäß Figur 2, ein weiteres Vorgelege 44 vorgesehen ist. Mit dieser Ausführung sind die gleichen Funktionsweisen wie in den Figuren 2a bis 2g beschrieben realisierbar. Allerdings zeichnet sich diese Lösung durch eine erhebliche kompaktere Bauweise aus.

Bezugszeichenliste 1 Getriebebaueinheit 2 Anfahrelement 3 Vorrichtung zum Gangwechsel 4 Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinrichtung 5 Eingang des Anfahrelementes 6 Ausgang des Anfahrelementes 7 Eingang der Vorrichtung zum Gangwechsel 8 Eingang der Vorrichtung zum Gangwechsel 9 Ausgang der Vorrichtung zum Gangwechsel 10 erster Leistungszweig 11 zweiter Leistungszweig 12 erstes Vorgelege 13 zweites Vorgelege 14 Ausgang 15 Ausgang 16 synchron schaltbare Kupplung 17 synchron schaltbare Kupplung 18 weiteres drittes Vorgelege 19 viertes Vorgelege 20 Vorgelegewelle 21 Vorgelegewelle 22 hydrodynamische Komponente 23 Stirnradstufe 24 Stirnradstufe 25 Stirnradstufe 26 Stirnradstufe 27 synchron schaltbare Kupplung 28 hydrodynamische Kupplung 29 Primärrad 30 Sekundärrad

31 Stirnradsatz 32 erstes Element des Stirnradsatzes 33 Stirnrad 34 Stirnrad 35 Stirnrad 36 Stirnrad 37 schaltbare Kupplung 38 schaltbare Kupplung 39 Vorgelege 40 Vorgelege 41 Vorgelege 42 Vorgelege 43 Bremseinrichtung 44 Vorgelege E Getriebeeingang A Getriebeausgang