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DE10260179A1 - Multi-speed gearbox for road vehicle has divided load path with odd-numbered gears in first path and even-numbered gears in second path and has double input clutch and additional clutch at output - Google Patents

Multi-speed gearbox for road vehicle has divided load path with odd-numbered gears in first path and even-numbered gears in second path and has double input clutch and additional clutch at output Download PDF

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DE10260179A1
DE10260179A1 DE2002160179 DE10260179A DE10260179A1 DE 10260179 A1 DE10260179 A1 DE 10260179A1 DE 2002160179 DE2002160179 DE 2002160179 DE 10260179 A DE10260179 A DE 10260179A DE 10260179 A1 DE10260179 A1 DE 10260179A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
speed transmission
partial
gear
switching
switching element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2002160179
Other languages
German (de)
Inventor
Gerhard Dipl.-Ing. Gumpoltsberger
Ralf Dr. Dreibholz
Markus Knobelspies
Detlef Dipl.-Ing. Baasch
Wolfgang Dipl.-Ing. Rieger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE2002160179 priority Critical patent/DE10260179A1/en
Publication of DE10260179A1 publication Critical patent/DE10260179A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The multi-speed gearbox (1) has an input from the engine (5) with a double clutch (9,10) directing the power to a first (2) or a second (3) part of the divided load path. The outputs (7,8) of each load path may be connected together by an additional clutch (11). There may be odd-numbered gears (i1/i3/i5) in the first path and even-numbered gears (i2/i4/i6) in the second path. The outputs are permanently joined by a planetary gear (4) to form a single output to the wheels (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrganggetriebe in Vorgelegebauweise mit Leistungsverzweigung und mit mindestens zwei mit jeweils wenigstens einem Schaltelement ausgeführten, jeweils in einem Leistungszweig angeordneten Teilgetrieben und einem Planetensatz.The invention relates to a multi-speed transmission in Gearbox design with power split and with at least two each with at least one switching element sub-transmissions arranged in a power branch and a planetary gear set.

Ein als Mehrstufengetriebe ausgeführtes Mehrganggetriebe ist aus der DE 199 49 507 A1 bekannt, bei dem an einer Antriebswelle zwei nicht schaltbare Vorschaltradsätze vorgesehen sind, die ausgangsseitig zwei Drehzahlen erzeugen. Die beiden Drehzahlen sind neben der Drehzahl der Antriebswelle wahlweise auf einen auf eine Antriebswelle wirkenden, schaltbaren Nachschaltradsatz durch selektives Schließen von Schaltelementen derart führbar, daß zum Umschalten von einem Gang in den jeweils nächstfolgenden höheren oder niedrigeren Gang von den beiden gerade betätigten Schaltelementen jeweils nur ein Schaltelement abgeschaltet und ein weiteres zugeschaltet werden muß.A multi-speed transmission designed as a multi-speed transmission is from the DE 199 49 507 A1 is known in which two non-switchable gear sets are provided on a drive shaft, which generate two speeds on the output side. In addition to the speed of the drive shaft, the two speeds can optionally be carried out on a switchable rear-wheel gear set acting on a drive shaft by selectively closing shifting elements in such a way that for switching from one gear to the next higher or lower gear each of the two currently actuated shifting elements only one Switching element switched off and another must be switched on.

Nachteilig ist jedoch bei dem vorgestellten Getriebekonzept, daß alle Schaltelemente als Lastschaltelemente ausgeführt werden müssen, um zugkraftunterbrechungsfreie Schaltungen bzw. Lastschaltungen durchführen zu können. Daraus resultiert wiederum, daß ein derartig ausgebildetes Getriebe einen schlechten Gesamtwirkungsgrad aufweist, der wiederum zu einer Erhöhung des Kraftstoffverbrauches eines mit dem Getriebe ausgeführten Kraftfahrzeuges führt.However, the disadvantage of the presented transmission concept is that that all Switching elements must be designed as load switching elements Carry out traction-free switching or load switching can. This in turn means that a gearbox designed in this way has poor overall efficiency has, which in turn leads to an increase in fuel consumption one with the gearbox Motor vehicle leads.

Des weiteren ist von Nachteil, daß mit dem bekannten Getriebekonzept ein optimaler Schaltkomfort nicht erreich bar ist, da die Getriebestufung hinsichtlich leichter und angenehmer Schaltungen nicht in der erforderlichen Art und Weise optimierbar ist.Another disadvantage is that with the known Transmission concept, optimal shifting comfort cannot be achieved, since the gear ratio with regard to light and pleasant shifting is not can be optimized in the required manner.

Aus der DE 27 08 524 B ist ein Schaltgetriebe mit einem mehrgängigen Hauptschaltgetriebe in Vorgelegebauart und einem nachgeschalteten, mehrgängigen und umschaltbaren Umlaufrädergetriebe bekannt, wobei das Umlaufrädergetriebe in Überbrückungsschaltung oder als Leistungsverzweigungselement betrieben werden kann.From the DE 27 08 524 B is a manual transmission with a multi-speed main transmission in countershaft design and a downstream, multi-speed and switchable epicyclic gear known, wherein the epicyclic gear can be operated in a bypass circuit or as a power split element.

In dem Schaltgetriebe ist eine erste vollständige Ganggruppe allein durch Schalten des Hauptschaltgetriebes und eine Drehmomentübertragung von einer Hohl- bzw. Getriebewelle des Hauptschaltgetriebes über ein als Glocke ausgebildetes äußeres Zentralrad des Umlaufrädergetriebes und eine Schiebemuffe zur Ausgangswelle durchführbar. Eine zweite vollständige Ganggruppe wird durch Leistungsverzweigung über das Hauptschaltgetriebe und das äußere Zentralrad einerseits sowie Glieder des Hauptschaltgetriebes und das innere Zentralrad andererseits mit Leistungssummierung im Umlaufrädergetriebe gebildet, wobei die Drehmomentübertragung vom Umlaufräderträger über die Schiebemuffe zur Ausgangswelle erfolgt.There is a first one in the manual transmission full Gear group only by switching the main gearbox and one Torque transmission from a hollow or gear shaft of the main transmission via outer central wheel designed as a bell of the epicyclic gear and a sliding sleeve to the output shaft can be carried out. A second complete group of gears is through power split over the main transmission and the outer central wheel on the one hand, as well as links of the main transmission and the interior Central wheel on the other hand with power summation in the epicyclic gear formed, the torque transmission from Orbital gear carriers over the Sliding sleeve to the output shaft.

Eine vollständige Ganggruppe umfaßt hierbei eine Zahl von nacheinander schaltbaren Gängen, deren Übersetzung von einem großen Wert, d. h. einem Anfahrgang, bis zu einem Schnellfahrgang reicht, wobei das Übersetzungsverhältnis des Schnellfahrganges der beiden vollständigen Ganggruppen vorzugsweise gleich 1 ist.A complete gang group includes a number of successively shiftable gears, their translation from a big one Value, d. H. a starting gear, up to a high-speed gear, where the gear ratio of the high-speed gear of the two complete Gang groups is preferably 1.

Auch hier ist von Nachteil, daß eine mit dem Schaltgetriebe erzielbare Getriebestufung nur eine unzureichende Schaltqualität ermöglicht.It is also disadvantageous here that one with the gear ratio achievable in the manual transmission is inadequate shift quality allows.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Mehrganggetriebe zur Verfügung zu stellen, das eine für eine gute Schaltbarkeit erforderliche Getriebestufung aufweist.Object of the present invention it is therefore to provide a multi-speed transmission, one for a good one Switchability has the required gear ratio.

Diese Aufgabe wird mit einem Mehrganggetriebe gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This task is done with a multi-speed transmission according to the characteristics of claim 1 solved.

Mit dem Mehrganggetriebe nach der Erfindung, welches in Vorgelegebauweise und mit Leistungsverzweigung sowie mit mindestens zwei mit jeweils wenigstens einem Schaltelement ausgeführten, jeweils in einem Leistungszweig angeordneten Teilgetrieben und mit einem Planetensatz ausgebildet ist, ist eine leichte und angenehme Schaltbarkeit eines Getriebes einstellbar, da ein derartiges Getriebe mit der dafür erforderlichen Getriebestufung ausführbar ist.With the multi-speed transmission after Invention, which is in countershaft construction and with power split and with at least two, each with at least one switching element executed, each partial transmissions arranged in a power branch and with one Planetary gear set is an easy and pleasant shift of a transmission adjustable, since such a transmission with the necessary for this Gear ratio executable is.

Des weiteren ergibt sich aus der erfindungsgemäßen Kombination mit den jeweils in einem Leistungszweig angeordneten Teilgetrieben und dem Planetensatz vorteilhafterweise die Möglichkeit, das Mehrganggetriebe mit möglichst vielen Gangstufen auszuführen, die wiederum mit möglichst wenigen Getriebebauteilen realisiert werden.Furthermore, it follows from the combination according to the invention with the partial transmissions arranged in a power branch and the planetary gear set advantageously the possibility of the multi-speed transmission with if possible many gears, which in turn with as much as possible few transmission components can be realized.

Dies führt vorteilhafterweise dazu, daß das Mehrganggetriebe im Vergleich zu herkömmlich ausgestalteten Mehrganggetrieben kleinere äußere Abmessungen aufweist und durch ein geringes Gesamtgewicht gekennzeichnet ist, weshalb sich bei der Verwendung des Mehrganggetriebes in einem Kraftfahrzeug vorteilhafterweise eine Kraftstoffersparnis ergibt.This advantageously leads to that the multi-speed transmission compared to conventional designed multi-speed transmission has smaller external dimensions and is characterized by a low overall weight, which is why when using the multi-speed transmission in a motor vehicle advantageously results in fuel savings.

Darüber hinaus ist von Vorteil, daß bei Einfachschaltungen in dem Mehrganggetriebe jeweils immer nur ein abgeschaltetes Schaltelement zugeschaltet wird und eines der beiden zugeschalteten Schaltelemente aus dem Leistungsfluß des Mehrganggetriebes abgeschaltet wird, wodurch schaltqualitätskritische Gruppenschaltungen, bei denen mehrere Schaltelemente eines Getriebes gleichzeitig betätigt werden müssen, vermieden werden.It is also an advantage that at Single shifts in the multi-speed transmission only ever one switched off switching element is switched on and one of the two switched switching elements from the power flow of the multi-speed transmission is switched off, whereby switching quality-critical group circuits, in which several switching elements of a transmission are operated simultaneously have to, be avoided.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen eines Mehrganggetriebes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of a multi-speed transmission according to the invention are the description, the drawing and the Pa claims can be removed.

Mehrere Ausführungsbeispiele eines Mehrganggetriebes nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele für baugleiche und funktionsgleiche Bauteile der Übersichtlichkeit halber dieselben Bezugszeichen verwendet werden.Several embodiments of a multi-speed transmission according to the invention are schematically simplified in the drawing shown and are explained in more detail in the following description, wherein in the description of the different embodiments for identical and functionally equivalent components for the sake of clarity the same Reference numerals are used.

Es zeigt:It shows:

1a bis 1c ein stark schematisiertes Getriebeschema eines Mehrganggetriebes nach der Erfindung; 1a to 1c a highly schematic transmission diagram of a multi-speed transmission according to the invention;

1d ein Schaltschema der Schaltelemente des Mehrganggetriebes gemäß 1a bis 1c; 1d a circuit diagram of the switching elements of the multi-speed transmission according 1a to 1c ;

2a ein Räderschema eines als 5-Gang-Getriebe ausgeführten Mehrganggetriebes nach der Erfindung; 2a a wheel diagram of a 5-speed transmission designed according to the invention;

2b ein Schaltschema der Schaltelemente des Räderschemas gemäß 2a; 2 B a circuit diagram of the switching elements of the wheel scheme according 2a ;

3a ein Räderschema eines als 7-Gang-Getriebe ausgeführten Mehrganggetriebes nach der Erfindung, mit welchem zugkraftunterbrechungsfreie Schaltungen durchgeführt werden können; 3a a wheel diagram of a 7-speed transmission designed according to the invention, with which traction-free interruptions can be carried out;

3b ein Schaltschema zu dem Räderschema gemäß 3a; 3b a circuit diagram according to the wheel diagram 3a ;

4a ein Räderschema eines automatisierten Schaltgetriebes, welches als 7-Gang-Getriebe ausgeführt ist; 4a a wheel diagram of an automated manual transmission, which is designed as a 7-speed transmission;

4b ein Schaltschema des automatisierten Schaltgetriebes gemäß 4a; 4b a shift pattern of the automated transmission according to 4a ;

5a ein Räderschema eines als 9-Gang-Getriebe ausgeführten automatisierten Schaltgetriebes; 5a a wheel diagram of an automated manual transmission designed as a 9-speed transmission;

5b ein Schaltschema des automatisierten Schaltgetriebes gemäß 5a; 5b a shift pattern of the automated transmission according to 5a ;

6a ein Räderschema eines lastschaltbaren, leistungsverzweigten Vorgelegegetriebes, das als 9-Gang-Getriebe ausgeführt ist; 6a a wheel diagram of a powershiftable, power-split countershaft transmission, which is designed as a 9-speed transmission;

6b ein Schaltschema des Getriebes gemäß 6a; 6b a circuit diagram of the transmission according 6a ;

7 ein als 7-Gang-Getriebe ausgeführtes Mehrganggetriebe nach der Erfindung, welches für eine Front-Quer-Anordnung des Mehrganggetriebes in einem Fahrzeug vorgesehen ist; 7 a 7-speed transmission designed according to the invention, which is provided for a front-transverse arrangement of the multi-speed transmission in a vehicle;

8 ein 7-Gang-Getriebe nach der Erfindung, wobei Lastschaltkupplungen in die Teilgetriebe des Mehrganggetriebes integriert und mit Synchronisierungen der Teilgetriebe zu Schaltpaketen kombiniert sind; 8th a 7-speed transmission according to the invention, power shift clutches are integrated in the sub-transmissions of the multi-speed transmission and combined with synchronizations of the sub-transmissions to shift packages;

9 ein 7-Gang-Getriebe nach der Erfindung, welches als reines Lastschaltgetriebe mit Lastschaltelementen ausgeführt ist; und 9 a 7-speed transmission according to the invention, which is designed as a purely powershift transmission with powershift elements; and

10 ein 6-Gang-Getriebe nach der Erfindung, wobei eine erste Gangstufe durch Zuschalten einer mit dem Planetenradsatz in Wirkverbindung stehenden Bremse dargestellt wird. 10 a 6-speed transmission according to the invention, wherein a first gear stage is represented by engaging a brake that is operatively connected to the planetary gear set.

Bezug nehmend auf 1a bis 1c ist jeweils ein Blockschaltbild bzw, ein Getriebeschema eines Mehrganggetriebes 1 mit zwei Teilgetrieben 2, 3 und einem Summierelement 4 dargestellt, in welchen jeweils ein Leistungsfluß eines von einer Eingangswelle 5 auf eine Ausgangswelle 6 geführten Antriebsmomentes dargestellt ist. Der Weg des Antriebsmomentes bzw. des Leistungsflusses im Mehrganggetriebe 1 ist in 1a bis 1c jeweils durch eine pa rallel zu den durchgezogenen Linien des Getriebeschemas verlaufende, strichliert ausgeführte Linie dargestellt.Referring to 1a to 1c is a block diagram or a transmission diagram of a multi-speed transmission 1 with two gearboxes 2 . 3 and a summing element 4 shown, in each of which a power flow from an input shaft 5 on an output shaft 6 guided drive torque is shown. The path of the drive torque or the power flow in the multi-speed transmission 1 is in 1a to 1c each represented by a dashed line running parallel to the solid lines of the transmission diagram.

Das Mehrganggetriebe 1 wird vorzugsweise in Fahrzeugen eingesetzt, wobei ein von einer nicht näher dargestellten Antriebsmaschine ausgehendes Antriebsmoment von der Eingangswelle 5 über das Mehrganggetriebe 1 auf die Ausgangswelle 6 und damit auf einen Abtrieb des Fahrzeuges geführt wird.The multi-speed transmission 1 is preferably used in vehicles, a drive torque coming from a drive machine, not shown, from the input shaft 5 via the multi-speed transmission 1 on the output shaft 6 and is thus led to an output of the vehicle.

Des weiteren weist das Mehrganggetriebe 1 bei entsprechender Ansteuerung am Getriebeeingang eine Leistungsverzweigung des Eingangsdrehmomentes auf zwei Leistungszweige 7, 8 auf, wobei in dem ersten Leistungszweig 7 das erste Teilgetriebe 2 und in dem zweiten Leistungszweig 8 das zweite Teilgetriebe 3 angeordnet ist. Jeder der Leistungszweige 7 bzw. 8 ist jeweils mit einem Schaltelement 9 bzw. 10 ausgeführt, mittels welchem die Teilgetriebe 2 und 3 jeweils in einen Leistungsfluß des Mehrganggetriebes 1 zuschaltbar bzw. aus diesem abschaltbar sind.Furthermore, the multi-speed transmission 1 with appropriate control at the transmission input, a power split of the input torque to two power branches 7 . 8th on, in the first power branch 7 the first sub-transmission 2 and in the second power branch 8th the second sub-transmission 3 is arranged. Each of the service branches 7 respectively. 8th is each with a switching element 9 respectively. 10 executed, by means of which the partial transmission 2 and 3 each in a power flow of the multi-speed transmission 1 can be activated or deactivated.

Die Leistungsverzweigung bei dem Mehrganggetriebe nach der Erfindung ist vorzugsweise derart auszuführen, daß ein an dem ersten Teilgetriebe 2 anstehendes Drehmoment das gleiche Vorzeichen aufweist wie das an dem zweiten Teilgetriebe 3 anstehende Drehmoment, so daß eine umlaufende Blindleistung im Getriebe, welche zu einer Verringerung des Wirkungsgrades des Mehrganggetriebes sowie zu einer unerwünschten Erhöhung der Bauteilbelastungen der von der Blindleistung beaufschlagten Getriebebauteile führt, vermieden wird.The power split in the multi-speed transmission according to the invention is preferably carried out such that one on the first sub-transmission 2 Torque present has the same sign as that on the second sub-transmission 3 Torque present, so that circulating reactive power in the transmission, which leads to a reduction in the efficiency of the multi-speed transmission and to an undesirable increase in component loads of the transmission components acted upon by the reactive power, is avoided.

Darüber hinaus steht das als Planetensatz ausgeführte Summierelement 4 mit einem weiteren Schaltelement 11 derart in Wirkverbindung, daß der Planetensatz 4 bei geschlossenem weiteren Schaltelement 11 verblockt ist und bei geöffnetem weiteren Schaltelement 11 die Elemente des Planetensatzes 4 gegeneinander verdrehbar sind.In addition, there is the summing element designed as a planetary set 4 with another switching element 11 so operatively connected that the planetary gear 4 with another switching element closed 11 is blocked and with another switching element open 11 the elements of the planetary set 4 are rotatable against each other.

In einer vorteilhaften nicht näher dargestellten Ausführungsform des Mehrganggetriebes nach der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, daß der Planetensatz am Eingang des Mehrganggetriebes als Leistungsverzweigungselement angeordnet ist und die Leistungssummierung am Getriebeausgang über herkömmliche Stirnradstufen oder einen weiteren Planetensatz erfolgt, wobei zusätzlich eine Stirnradübersetzung des Mehrganggetriebes auch durch einen weiteren einzelnen Planetensatz ersetzt werden kann.In an advantageous embodiment of the multi-speed transmission according to the invention, which is not shown in detail, it can also be provided that the planetary gear set is arranged at the input of the multi-speed transmission as a power branching element and the power is summed at the transmission output via conventional spur gear stages or another planetary gear set, with a spur gear ratio of the multi-speed transmission also being provided replaced by another single planetary set can be.

Die beiden Teilgetriebe 2 und 3 sind vorliegend derart ausgeführt, daß in jedem Teilgetriebe 2, 3 beispielsweise drei verschiedene Übersetzungen einstellbar sind. Dabei sind in dem Teilgetriebe 2 die Teilübersetzungen "i1", "i3", "i5" und in dem Teilgetriebe 3 die Teilübersetzungen "i2", "i4", "i6" darstellbar. Mit dieser Ausführung der beiden Teilgetriebe 2 und 3 und den Schaltelementen 9, 10 und 11 sind in Kombination mit der nachfolgend beschriebenen Schaltlogik viele Gangstufen bzw. Gesamtübersetzungen des Mehrganggetriebes 1 mit einer sehr geringen Anzahl an Übersetzungsstufen einstellbar.The two sub-transmissions 2 and 3 are designed in such a way that in each sub-transmission 2 . 3 For example, three different translations can be set. Here are in the sub-transmission 2 the partial translations "i1", "i3", "i5" and in the partial transmission 3 the partial translations "i2", "i4", "i6" can be displayed. With this version of the two sub-transmissions 2 and 3 and the switching elements 9 . 10 and 11 are, in combination with the shifting logic described below, many gear stages or overall gear ratios of the multi-gear transmission 1 adjustable with a very small number of gear ratios.

Mit der vorbeschriebenen Ausführung der Teilgetriebe 2 und 3 mit jeweils drei Teilübersetzungen sind über eine geeignete Ansteuerung der Schaltelemente 9, 10 und 11 insgesamt fünfzehn Gänge darstellbar, wobei elf Gangstufen bzw. Gesamtübersetzungen des Mehrganggetriebes für einen Betrieb des Mehrganggetriebes in einem Kraftfahrzeug geeignet sind. Diese elf Gangstufen und die damit korrespondierende Schaltlogik sowie die dabei erforderliche Ansteuerung des Mehrganggetriebes 1 ist schematisch in 1d als Schaltschema dargestellt, wobei die in 1d dargestellte Tabelle in Verbindung mit den 1a bis 1d zur Verdeutlichung der Schaltlogik beitragen soll. In der ersten Spalte der Tabelle ist die Gesamtübersetzung i_ges des Mehrganggetriebes 1, in den Spalten 2 bis 4 ist jeweils der Schaltzustand der Schaltelemente 9 bis 11, und in der letzten Spalte ist die jeweils in den Teilgetrieben 2 und 3 eingestellte Teilübersetzung i_teil wiedergegeben. Dabei sind die Schaltzustände der Schaltelemente 9 bis 11 jeweils dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Zellen der Tabelle ein zugeschaltetes Schaltelement durch ein "X" gekennzeichnet ist und ein nicht zugeschaltetes Schaltelement jeweils eine freie Zelle aufweist.With the above-described version of the partial transmission 2 and 3 with three partial gear ratios each via a suitable control of the switching elements 9 . 10 and 11 A total of fifteen gears can be represented, with eleven gear stages or overall gear ratios of the multi-speed transmission being suitable for operating the multi-speed transmission in a motor vehicle. These eleven gear stages and the corresponding shift logic as well as the control of the multi-speed transmission required 1 is schematically in 1d shown as a circuit diagram, the in 1d shown table in connection with the 1a to 1d should help clarify the switching logic. In the first column of the table is the overall ratio i_ges of the multi-speed transmission 1 , in the columns 2 to 4 is the switching state of the switching elements 9 to 11 , and in the last column it is in the sub-transmissions 2 and 3 set partial translation i_teil reproduced. The switching states of the switching elements 9 to 11 each characterized in that in the individual cells of the table an activated switching element is identified by an "X" and a non-activated switching element has a free cell.

Die insgesamt fünfzehn einstellbaren Gesamtübersetzungen des Mehrganggetriebes 1 setzen sich aus sechs direkt darstellbaren Gängen ohne Leistungsverzweigung im Mehrganggetriebe 1 und neun leistungsverzweigten Gangstufen, d. h. Gesamtübersetzungen, welche sich aus einer Kombination der Teilübersetzungen i_teil der Teilgetriebe 2 und 3 und der Übersetzung des Planetensatzes 4 bilden, zusammen.The total of fifteen adjustable total gear ratios of the multi-speed transmission 1 consist of six directly representable gears without power split in the multi-speed transmission 1 and nine power-split gear stages, ie total gear ratios, which result from a combination of the partial gear ratios i_teil of the partial gearbox 2 and 3 and the translation of the planetary gear 4 form together.

Zur Einstellung einer ersten Gangstufe "1" des Mehrganggetriebes ist das Schaltelement 9 des ersten Leistungszweiges 7 und das weitere Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 geschlossen. Das Schaltelement 10 des zweiten Leistungszweiges 8 ist geöffnet, und in dem Teilgetriebe 2 ist die Übersetzung "i1" eingestellt. Bei dieser Ansteuerung bzw. Schaltung der Schaltelemente 9, 10 und 11 wird, wie in 1a dargestellt, ein Antriebsmoment der Eingangswelle 5 über den ersten Leistungszweig 7 des Mehrganggetriebes 1 auf die Ausgangswelle 6 geführt, wobei eine Gesamtübersetzung des Mehrganggetriebes 1 der Übersetzung "i1" des Teilgetriebes 2 entspricht.The switching element is used to set a first gear stage "1" of the multi-speed transmission 9 of the first service branch 7 and the further switching element 11 of the planetary set 4 closed. The switching element 10 of the second branch 8th is open, and in the partial transmission 2 the translation "i1" is set. With this control or switching of the switching elements 9 . 10 and 11 will, as in 1a shown, a drive torque of the input shaft 5 over the first service branch 7 of the multi-speed transmission 1 on the output shaft 6 performed, with a total gear ratio of the multi-speed transmission 1 the translation "i1" of the partial transmission 2 equivalent.

Bei geschalteter erster Gesamtübersetzung "1" des Mehrganggetriebes 1 und geöffnetem Schaltelement 10 des zweiten Leistungszweiges 8 besteht die Möglichkeit, in dem zweiten Teilgetriebe 3 auf einfache Art und Weise die Übersetzung "i2" einzustellen, da hier keine Last anliegt und bei einer Änderung der Übersetzung in dem zweiten Teilgetriebe 3 lediglich Differenzdrehzahlen an zuzuschaltenden Bauteilen ausgeglichen werden müssen.When the first overall ratio "1" of the multi-speed transmission is engaged 1 and open switching element 10 of the second branch 8th there is the possibility in the second sub-transmission 3 Set the ratio "i2" in a simple manner, since there is no load here and when the ratio changes in the second sub-transmission 3 only differential speeds have to be compensated for components to be connected.

Zur Einstellung der verschiedenen Teilübersetzungen "i2", "i4", "i6" ist das zweite Teilgetriebe 3 mit weiteren nicht näher dargestellten Schaltelementen ausgeführt, so daß die bei einer Einfachhochschaltung neu einzustellende Gangstufe "2" des Mehrganggetriebes 1 bei geöffnetem Schaltelement 10 durch eine Synchronisierung des zweiten Teilgetriebes 3 und eine danach erfolgende Einstellung der Teilübersetzung "i2" vorzugsweise ohne ein Lastschaltelement vorbereitet werden kann.The second partial gearbox is used to set the different partial ratios "i2", "i4", "i6" 3 with further shifting elements, not shown, so that the gear step "2" of the multi-speed transmission to be newly set in a single upshift 1 with the switching element open 10 by synchronizing the second sub-transmission 3 and a subsequent setting of the partial transmission ratio "i2" can preferably be prepared without a load switching element.

Für den Fall, daß die Schaltelemente 9, 10 und 11 als Lastschaltelemente, d. h. als reibschlüssige Schaltelemente bzw. Lamellenkupplungen, ausgeführt sind, besteht die Möglichkeit zugkraftunterbrechungsfrei von der ersten Gangstufe "1" des Mehrganggetriebes 1 in die zweite Gangstufe "2" umzuschalten, wobei das Schaltelement 9 des ersten Leistungszweiges 7 in geschlossenem Zustand belassen bzw. nicht abgeschaltet wird und eine Lastübernahmeschaltung von dem weiteren Schaltelement 11 auf das Schaltelement 10 des zweiten Leistungszweiges 8 durchgeführt wird.In the event that the switching elements 9 . 10 and 11 as load shifting elements, ie as frictional shifting elements or multi-plate clutches, there is the possibility of traction-free interruption from the first gear stage "1" of the multi-speed transmission 1 to switch to the second gear "2", the switching element 9 of the first service branch 7 is left in the closed state or is not switched off and a load takeover circuit from the further switching element 11 on the switching element 10 of the second branch 8th is carried out.

Nach Beendigung der Lastübernahmeschaltung, bei welcher das zweite Teilgetriebe 3 zusätzlich zu dem ersten Teilgetriebe 2 in den Leistungsfluß des Mehrganggetriebes 1 geschaltet wird, ist in dem Mehrganggetriebe 1 die zweite Gesamtübersetzung bzw. Gangstufe "2" eingestellt, wobei diese zweite Gesamtübersetzung "2" eine leistungsverzweigte Übersetzung darstellt und von der Übersetzung "i1" des ersten Teilgetriebes 2 und der Übersetzung "i2" des zweiten Teilgetriebes 3 gebildet wird. Bei eingelegter zweiter Gangstufe "2" des Mehrganggetriebes 1 wird das Antriebsmoment der Eingangswelle 5, wie in 1b dargestellt, über beide Leistungszweige 7 und 8 auf die Ausgangswelle 6 geführt, wobei der Planetensatz 4 die beiden Teilleistungsflüsse der Leistungszweige 7 und 8 summiert und auf die Ausgangswelle 7 leitet.After completion of the load transfer circuit, in which the second sub-transmission 3 in addition to the first sub-transmission 2 in the power flow of the multi-speed transmission 1 is switched is in the multi-speed transmission 1 the second overall gear ratio or gear stage is set to "2", this second overall gear ratio "2" representing a power-split gear ratio and from the gear ratio "i1" of the first partial transmission 2 and the translation "i2" of the second sub-transmission 3 is formed. With the second gear "2" of the multi-speed transmission engaged 1 becomes the drive torque of the input shaft 5 , as in 1b shown, over both branches 7 and 8th on the output shaft 6 led, the planetary gear set 4 the two partial power flows of the power branches 7 and 8th summed up and on the output shaft 7 passes.

Die zweite Gesamtübersetzung "2" stellt eine Gangstufe dar, die durch zwei parallel zueinander angeordnete Teilübersetzungen gebildet wird, wodurch im Gegensatz zu Gruppengetrieben, bei welchen Gesamtübersetzungen durch wenigstens zwei hintereinander angeordnete Übersetzungsstufen gebildet werden, ein Getriebe mit einem besseren Gesamtwirkungsgrad vorliegt.The second overall translation "2" represents represents a gear stage, which is arranged by two parallel to each other partial translations is formed, which in contrast to group gears, in which total translations by at least two translation stages arranged one behind the other are formed, a transmission with a better overall efficiency is present.

Bei einer weiteren Einfachschaltung bzw. Hochschaltung in dem Mehrganggetriebe 1 von der zweiten Gangstufe "2" in die dritte Gangstufe "3" wird, vorausgesetzt die Schaltelemente 9 bis 11 sind als Lastschaltelemente ausgeführt, während einer Lastübernahmeschaltung von dem Schaltelement 9 des ersten Leistungszweiges 7 auf das weitere Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 geschaltet. Das bedeutet, daß das Schaltelement 9 geöffnet wird und das weitere Schaltelement 11 in geschlossenem Zustand übergeführt wird.With a further single shift or upshift in the multi-speed transmission 1 from second gear "2" to third gear "3" provided the switching elements 9 to 11 are designed as load switching elements during a load takeover circuit by the switching element 9 of the first service branch 7 on the further switching element 11 of the planetary set 4 connected. That means that the switching element 9 is opened and the other switching element 11 is transferred in the closed state.

Das Schaltelement 9 des ersten Leistungszweiges 7 wird abgeschaltet bzw. geöffnet, so daß der erste Leistungszweig 7 aus dem Leistungsfluß des Mehrganggetriebes 1 genommen wird und das an der Eingangswelle 5 anliegende Antriebsmoment wird, wie in 1c dargestellt, alleine über den zweiten Leistungszweig 8 und damit über das zweite Teilgetriebe 3 auf die Ausgangswelle 6 geleitet.The switching element 9 of the first service branch 7 is switched off or opened so that the first power branch 7 from the power flow of the multi-speed transmission 1 is taken and that on the input shaft 5 applied drive torque is, as in 1c shown, alone over the second power branch 8th and thus via the second sub-transmission 3 on the output shaft 6 directed.

Nach der Lastübernahmeschaltung von dem Schaltelement 9 des ersten Leistungszweiges 7 auf das weitere Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 ist in dem Mehrganggetriebe 1 die dritte Gangstufe bzw. Gesamtübersetzung "3" eingestellt, welcher der Übersetzung "i2" des zweiten Teilgetriebes 3 entspricht, da der Planetensatz 4 bei geschlossenem weiteren Schaltelement 11 verblockt ist und das Antriebsmoment ohne weitere Änderung durch den Planetensatz 4 direkt auf die Ausgangswelle 6 durchgeleitet wird.After the load takeover circuit from the switching element 9 of the first service branch 7 on the further switching element 11 of the planetary set 4 is in the multi-speed transmission 1 the third gear stage or overall gear ratio "3" is set, which is the gear ratio "i2" of the second sub-transmission 3 corresponds since the planetary set 4 with another switching element closed 11 is blocked and the drive torque without further change by the planetary gear 4 directly on the output shaft 6 is passed through.

Vor einer weiteren Einfachschaltung bzw. Hochschaltung in dem Mehrganggetriebe 1 ausgehend von der Gangstufe "3" in die Gangstufe "4", wird in dem ersten Teilgetriebe 2 die Übersetzung "i3" eingestellt. Dies erfolgt in Abhängigkeit der Ausgestaltung des Teilgetriebes 2 über weitere nicht näher dargestellte in das erste Teilgetriebe 2 integrierte reibschlüssige oder formschlüssige Schaltelemente.Before another single shift or upshift in the multi-speed transmission 1 starting from gear "3" to gear "4", is in the first sub-transmission 2 the translation "i3" is discontinued. This takes place depending on the design of the sub-transmission 2 via further not shown in the first sub-transmission 2 integrated frictional or positive switching elements.

Ab dem Zeitpunkt, zu dem in dem ersten Teilgetriebe 2 die Übersetzung "i3" eingestellt ist, wird bei einer ent sprechend vorliegenden Schaltanforderung während einer Lastübernahmeschaltung das weitere Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 abgeschaltet und das Schaltelement 9 des ersten Leistungszweiges 7 zugeschaltet, wobei das Schaltelement 10 des zweiten Leistungszweiges 8 gleichzeitig in zugeschaltetem Zustand verbleibt. Nach Beendigung der Lastübernahmeschaltung wird der Leistungsfluß in dem Mehrganggetriebe 1 wiederum über beide Leistungszweige 7 und 8 des Mehrganggetriebes 1 von der Eingangswelle 5 auf die Ausgangswelle 6 geführt und die vierte Gangstufe "4" wird aus der Kombination der Übersetzung "i2" des zweiten Teilgetriebes, der Übersetzung "i3" des ersten Teilgetriebes 2 und der Übersetzung des Planetensatzes 4 gebildet. Der Verlauf des Leistungsflusses in dem Mehrganggetriebe 1 bei entspricht eingestellter vierter Gangstufe "4" der Darstellung gemäß 1b.From the point in time in the first sub-transmission 2 the translation "i3" is set, the further switching element in a corresponding switching request during a load transfer circuit 11 of the planetary set 4 turned off and the switching element 9 of the first service branch 7 switched on, the switching element 10 of the second branch 8th remains in the connected state at the same time. After the load takeover circuit has ended, the power flow in the multi-speed transmission 1 is again via both power branches 7 and 8th of the multi-speed transmission 1 from the input shaft 5 on the output shaft 6 out and the fourth gear stage "4" is the combination of the translation "i2" of the second sub-transmission, the translation "i3" of the first sub-transmission 2 and the translation of the planetary gear 4 educated. The course of the power flow in the multi-speed transmission 1 when the fourth gear "4" is set as shown 1b ,

Soll ausgehend von der vierten Gangstufe "4" in die nächst höhere fünfte Gangstufe "5" geschaltet werden, wird während einer Lastübernahmeschaltung von dem Schaltelement 10 des zweiten Leistungszweiges 8 auf das weitere Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 geschaltet, wobei das Schaltelement 10 geöffnet wird und das weitere Schaltelement 11 geschlossen wird. Gleichzeitig bleibt das Schaltelement 9 des ersten Leistungszweiges 7 zugeschaltet, so daß die Gesamtübersetzung i_ges des Mehrganggetriebes der Übersetzung "i3" des ersten Teilgetriebes 2 entspricht.If shifting from the fourth gear stage "4" to the next higher fifth gear stage "5" is carried out, the switching element during a load transfer shift 10 of the second branch 8th on the further switching element 11 of the planetary set 4 switched, the switching element 10 is opened and the other switching element 11 is closed. At the same time, the switching element remains 9 of the first service branch 7 switched on, so that the overall translation i_ges of the multi-speed transmission of the translation "i3" of the first sub-transmission 2 equivalent.

Damit besteht die Möglichkeit, alle möglichen fünfzehn Gangstufen des Mehrganggetriebes 1 durch Zuschalten eines geöffneten Schaltelementes 9, 10 oder 11 und Abschalten eines der beiden geschlossenen Schaltelemente 9, 10 oder 11 einzustellen, wobei gleichzeitig die entsprechenden Teil übersetzungen in den Teilgetrieben 2 und 3 einzustellen sind.This gives you the option of all fifteen gear stages of the multi-speed transmission 1 by switching on an open switching element 9 . 10 or 11 and switching off one of the two closed switching elements 9 . 10 or 11 adjust, with the corresponding partial translations in the sub-transmissions 2 and 3 are to be set.

Bei der vorbeschriebenen Vorgehensweise zur Einstellung einer Gesamtübersetzung des Mehrganggetriebes 1 ist jeweils eines der beiden Teilgetriebe 2 und 3 zugeschaltet und der Planetensatz 4 verblockt oder das weitere Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 ist geöffnet und beide Teilgetriebe 2, 3 sind gleichzeitig zugeschaltet. Das bedeutet, daß bei einer Einfachschaltung in dem Mehrganggetriebe 1 jeweils immer nur ein Schaltelement 9, 10 oder 11 zugeschaltet und ein anderes Schaltelement 9, 10 oder 11 abgeschaltet wird und durch die Mehrfachverwendung der Schaltelemente 9 bis 11 viele verschiedene Gangstufen des Mehrganggetriebes 1 bei sehr geringer Getriebebauteilanzahl darstellbar sind.In the above-described procedure for setting an overall ratio of the multi-speed transmission 1 is one of the two sub-transmissions 2 and 3 switched on and the planetary gear set 4 blocked or the other switching element 11 of the planetary set 4 is open and both sub-transmissions 2 . 3 are switched on at the same time. This means that with a single shift in the multi-speed transmission 1 only one switching element at a time 9 . 10 or 11 switched on and another switching element 9 . 10 or 11 is switched off and by the multiple use of the switching elements 9 to 11 many different gear stages of the multi-speed transmission 1 can be represented with a very small number of gear components.

Die zu 1a bis 1c beschriebene Schaltlogik für das Mehrganggetriebe nach der Erfindung ist mit den nachfolgend genannten Differenzierungen vorzugsweise auf drei unterschiedliche Getriebetypen anwendbar.The too 1a to 1c The shift logic described for the multi-speed transmission according to the invention can preferably be applied to three different transmission types with the differentiations mentioned below.

Der erste Getriebetyp ist ein lastschaltbares, leistungsverzweigtes Vorgelegegetriebe nach dem sogenannten Doppelkupplungsprinzip. Das Mehrganggetriebe nach der Erfindung stellt jedoch eine Erweiterung dieses Getriebetyps dahingehend dar, daß ein aus der Praxis hinlänglich bekanntes Doppelkupplungsgetriebe um einen Planetensatz und ein Schaltelement zur Überbrückung des Planetensatzes erweitert ist.The first type of transmission is a power shift, power-split Countershaft transmission based on the so-called double clutch principle. The Multi-speed transmission according to the invention, however, represents an extension this type of transmission in that a well-known from practice Double clutch transmission around a planetary gear set and a shifting element to bridge the Planetary gear set is expanded.

Damit besteht die Möglichkeit, bei gleichzeitiger Verwendung der beiden Teilgetriebe 2 und 3 zusätzliche Gang stufen bzw. Gesamtübersetzungen auch durch Kombinationen der Teilübersetzungen der Teilgetriebe des Mehrganggetriebes darzustellen, wobei Mehrfachschaltungen der als Lastschaltelemente ausgeführten Schaltelemente 9, 10 und 11 im Vergleich zu bekannten Doppelkupplungsgetrieben vermieden werden. Die beiden Teilgetriebe 2 und 3 können wie bei bekannten Doppelkupplungsgetrieben in der gleichen Art und Weise weiterhin vor der eigentlichen Umschaltung der Gangstufe des Mehrganggetriebes bzw. Einstellung der neuen Gesamtübersetzung des Mehrganggetriebes über in die Teilgetriebe integrierte formschlüssige Schaltelemente synchronisiert geschaltet werden.This makes it possible to use the two partial transmissions at the same time 2 and 3 to represent additional gear stages or overall gear ratios also by combinations of the partial gear ratios of the sub-transmissions of the multi-gear transmission, multiple shifting of the shifting elements designed as power shift elements 9 . 10 and 11 compared to known double clutch transmissions can be avoided. The two sub-transmissions 2 and 3 can be switched in the same way as in known double clutch transmissions in the same way before the actual switching of the gear stage of the multi-speed transmission or setting of the new overall ratio of the multi-speed transmission via form-locking switching elements integrated in the partial transmissions.

Ein als lastschaltbares, leistungsverzweigtes Vorgelegegetriebe nach dem Doppelkupplungsprinzip ausgeführtes Mehrganggetriebe nach der Erfindung, bei dem die Schaltelemente zum Zuschalten der Teilgetriebe in den Leistungsfluß des Mehrganggetriebes und das Schaltelement zum Verblocken des Planetensatzes als Lastschaltelemente ausgeführt sind und bei dem die Schaltelemente zum Einstellen der Teilübersetzungen in den Teilgetrieben als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind, weist im Vergleich zu herkömmlichen Lastschaltplanetengetrieben jeweils nur ein offenes reibschlüssiges Schaltelement auf, wodurch erheblich weniger Schleppverluste auftreten. Dies führt vorteilhafterweise zu einer Wirkungsgraderhöhung des Mehrganggetriebes nach der Erfindung und somit zu einer Kraftstoffersparnis eines Fahrzeuges.One as a load switchable, power split Countershaft transmission designed according to the double clutch principle multi-speed transmission according to the invention, in which the shift elements for engaging the partial transmissions in the power flow of the multi-speed transmission and the shift element for blocking the planetary gear set are designed as power shift elements and in which the shift elements for setting the partial ratios in the partial transmissions are designed as positive shift elements compared to conventional powershift planetary gearboxes, each has only one open frictional shift element, which means that significantly less drag losses occur. This advantageously leads to an increase in the efficiency of the multi-speed transmission according to the invention and thus to a fuel saving of a vehicle.

Der zweite Getriebetyp, auf welchen die vorbeschriebene Schaltlogik anwendbar ist und der erfindungsgemäß ausführbar ist, ist ein automatisiertes, leistungsverzweigtes Vorgelegegetriebe, bei welchem die Schaltelemente 9 bis 11 als formschlüssige Schaltelemente, wie beispielsweise Synchronisierungen oder Klauenkupplungen, ausgeführt sind. Bei diesem Getriebetyp ist eine Schaltung jedoch nur mit einer Zugkraftunterbrechung und einem zur Synchronisierung des Mehrganggetriebes erforderlichen Eingriff in die Leistungsabgabe der Antriebsmaschine durchführbar.The second type of transmission, to which the shifting logic described above can be applied and which can be carried out according to the invention, is an automated, power-split countershaft transmission in which the shifting elements 9 to 11 are designed as positive switching elements, such as synchronizations or dog clutches. In this type of transmission, however, a shift can only be carried out with an interruption in the tractive force and an intervention in the power output of the drive machine that is necessary for synchronizing the multi-speed transmission.

Der dritte Getriebetyp, bei dem wiederum eine Änderung der Gesamtübersetzung ohne Zugkraftunterbrechung durchführbar ist, ist ein sogenanntes reines lastschaltbares Vorgelegegetriebe, bei dem alle Schaltelemente als reibschlüssige Schaltelemente, wie beispielsweise Lamellenkupplungen, ausgeführt sind.The third type of gear, in turn, a change the overall translation is feasible without interrupting the tractive force, is a so-called pure power shiftable countershaft transmission, in which all shifting elements as frictional shifting elements, such as multi-plate clutches.

Bei einem als automatisiertes leistungsverzweigtes Vorgelegegetriebe ausgeführten Mehrganggetriebe sind die in 1a bis 1c dargestellten Schaltelemente 9 bis 11 als formschlüssige Schaltelemente in die beiden Teilgetriebe des Mehrganggetriebes integriert und stellen zum einen Schaltelemente dar, über die die Teilgetriebe jeweils in den Leistungsfluß des Mehrganggetriebes geschaltet werden und die gleichzeitig zur Einstellung der Übersetzungen in den Teilgetrieben verwendet werden. Im Gegensatz dazu sind bei dem lastschaltbaren leistungsverzweigten Vorgelegegetriebe nach dem Doppelkupplungsprinzip und bei dem reinen lastschaltbaren Vorgelegegetriebe die Schaltelemente 9 bis 11 als zusätzliche reibschlüssige Schaltelemente bzw. Lastschaltelemente des Mehrganggetriebes ausgeführt und die Schaltelemente der Teilgetriebe zum Einstellen der Teilübersetzungen in den Teilgetrieben sind als formschlüssige oder als reibschlüssige Schaltelemente ausgeführt.In the case of a multi-speed transmission designed as an automated power-split countershaft transmission, the in 1a to 1c shown switching elements 9 to 11 integrated as positive shifting elements in the two partial transmissions of the multi-speed transmission and on the one hand represent switching elements by means of which the partial transmissions are switched into the power flow of the multi-speed transmission and which are used at the same time for adjusting the gear ratios in the partial transmissions. In contrast to this, the shift elements are in the power-shiftable countershaft transmission gearbox based on the double clutch principle and in the pure power-shiftable countershaft transmission 9 to 11 designed as additional frictional shift elements or powershift elements of the multi-speed transmission and the shift elements of the partial transmissions for setting the partial gear ratios in the partial transmissions are designed as positive or frictional shift elements.

In 2a bis 10 sind mehrere Räderschemata 12 verschiedener Ausführungsformen des Mehrganggetriebes 1 nach der Erfindung, insbesondere Ausführungen der drei vorgenannten Getriebetypen, dargestellt, wobei 2b, 3b, 4b, 5b und 6b die jeweils zu den in 2a bis 6a gezeigten Räderschemata 12 korrespondierenden Schaltschemata 13 darstellen. Die Schaltschemata 13 geben jeweils den Zusammenhang zwischen den einzelnen Gangstufen des Mehrganggetriebes 1 und den Schaltzuständen der Schaltelemente des Mehrganggetriebes 1 wieder.In 2a to 10 are several wheel schemes 12 various embodiments of the multi-speed transmission 1 according to the invention, in particular designs of the three aforementioned types of gears, shown 2 B . 3b . 4b . 5b and 6b each to the in 2a to 6a shown wheel schemes 12 corresponding circuit diagrams 13 represent. The circuit diagrams 13 give the relationship between the individual gear stages of the multi-speed transmission 1 and the switching states of the switching elements of the multi-speed transmission 1 again.

Die Schaltschemata 13 sind in Form einer Tabelle aufgebaut, in deren Kopfspalte die einzelnen Gangstufen des Mehrganggetriebes 1 aufgeführt sind. Des weiteren sind in der Kopfzeile der Schaltschemata die einzelnen Schaltelemente, eine Gesamtübersetzung i_ges des Mehrganggetriebes 1 und ein Stufensprung phi, der jeweils aus einem Quotient aus den Werten zweier aufeinanderfolgender Gesamtübersetzungen gebildet ist, aufgeführt.The circuit diagrams 13 are structured in the form of a table, in the head column of which the individual gear stages of the multi-gear transmission 1 are listed. Furthermore, in the header of the shift diagrams are the individual shift elements, an overall translation i_ges of the multi-speed transmission 1 and a step jump phi, which is formed in each case from a quotient of the values of two successive total translations.

Aus dem Schaltschema 13 gemäß 2b geht in Verbindung mit dem in 2a dargestellten Räderschema 12 beispielsweise hervor, daß zur Einstellung der ersten Gangstufe "1" bzw. der ersten Gesamtübersetzung des Mehrganggetriebes 1 die Schaltelemente 9 und 10 sowie ein Schaltelement 14 geschlossen sind. Das Schaltelement 14 ist vorliegend als eine in das erste Teilgetriebe 2 integrierte Synchronisierung ausgeführt, über welche in geschlossenem Zustand ein Antriebsmoment von der Eingangswelle 5 auf eine Getriebewelle 15 geführt wird. Von der Getriebewelle 15 wird das Drehmoment auf den über das weitere Schaltelement 11 verblockte Planetensatz 4 und von dort auf die Ausgangs welle 6 geleitet. Die eingestellte Gesamtübersetzung i_ges ist dann 5,188.From the circuit diagram 13 according to 2 B goes in conjunction with the in 2a illustrated wheel diagram 12 For example, it shows that to set the first gear "1" or the first overall ratio of the multi-speed transmission 1 the switching elements 9 and 10 as well as a switching element 14 are closed. The switching element 14 is present as one in the first sub-transmission 2 Integrated synchronization carried out, via which, when closed, a drive torque from the input shaft 5 on a gear shaft 15 to be led. From the gear shaft 15 is the torque on the other switching element 11 interlocked planetary set 4 and from there to the output shaft 6 directed. The set overall ratio i_ges is then 5.188.

Bei einer Hochschaltung, ausgehend von der ersten Gangstufe "1" in die zweite Gangstufe "2" des Mehrganggetriebes 1, bleibt das Schaltelement 9 geschlossen und das Schaltelement 10 wird zugeschaltet, wobei gleichzeitig das weitere Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 abgeschaltet bzw. geöffnet wird und das zweite Teilgetriebe 3 mit seiner Teilübersetzung in den Leistungsfluß des Mehrganggetriebes genommen wird. Die Zuschaltung des als Lamellenkupplung ausbildeten Schaltelementes 10 erfolgt mit einer Schlupfphase des Schaltelementes 10 zum Ausgleich einer Differenzdrehzahl in dem Mehrganggetriebe 1. Das Schaltelement bzw. die Synchronisierung 14 bleibt ebenfalls geschlossen und die gesamte Übersetzung i_ges des Mehrganggetriebes 1 ist 2,867, so daß sich zwischen der ersten Gangstufe "1" und der zweiten Gangstufe "2" des Mehrganggetriebes 1 ein Stufensprung phi von 1,809 ergibt.With an upshift, starting from the first gear stage "1" to the second gear stage "2" of the multi-speed transmission 1 , the switching element remains 9 closed and the switching element 10 is switched on, at the same time the further switching element 11 of the planetary set 4 is switched off or opened and the second sub-transmission 3 is taken with its partial translation in the power flow of the multi-speed transmission. The connection of the switching element designed as a multi-plate clutch 10 takes place with a slip phase of the switching element 10 to compensate for a differential speed in the multi-speed transmission 1 , The switching element or the synchronization 14 also remains closed and the entire translation i_ges of the multi-speed transmission 1 is 2.867, so that between the first gear stage "1" and the second gear stage "2" of the multi-speed transmission 1 a step change phi of 1.809 results.

Die Getriebestufung der in der Zeichnung dargestellten Räderschemata 12 ist jeweils progressiv aufgeführt, wobei das in 2a dargestellte Mehrganggetriebe 1 ein 5-Gang-Getriebe ist, welches als ein lastschaltbares, leistungsverzweigtes Vorgelegegetriebe nach dem Doppelkupplungsprinzip ausgeführt ist, in dem fünf Vorwärtsgänge "1", "2", "3", "4", "5" und ein Rückwärtsgang "R" einstellbar sind.The gear ratio of the wheel diagrams shown in the drawing 12 is listed progressively, whereby the in 2a Multi-speed transmission shown 1 is a 5-speed transmission, which is designed as a power-shiftable, power-split countershaft transmission according to the double clutch principle, in which five forward gears "1", "2", "3", "4", "5" and a reverse gear "R" are adjustable.

Ein Schaltelement 16 und das Schaltelement 14 werden zur Einstellung der Übersetzungen der Vorwärtsgänge in den Teilgetrieben 2 und 3 verwendet und ein weiteres Schaltelement 17 dient zur Einstellung des Rückwärtsganges "R" des Mehrganggetriebes. Der Rückwärtsgang "R" wird vorliegend über eine über das Schaltelement 17 zuschaltbare Stirnradstufe 18, die aus einem ersten Zahnrad 18A und einem auf einer Vorgelegewelle 19 drehstarr angeordneten zweiten Zahnrad 18B sowie über ein zwischen den beiden Zahnrädern 18A und 18B angeordnetes jedoch nicht näher dargestelltes Zwischenrad gebildet.A switching element 16 and the switching element 14 are used to set the translations of the forward gears in the sub-transmissions 2 and 3 used and another switching element 17 is used to set the reverse gear "R" of the multi-speed transmission. The reverse gear "R" is in the present case via a via the switching element 17 switchable spur gear stage 18 that from a first gear 18A and one on a countershaft 19 second gear arranged rigidly 18B as well as one between the two gears 18A and 18B arranged but not shown intermediate gear formed.

Der Planetensatz 4 ist bei dem Mehrganggetriebe 1 gemäß 2a als doppelter Planetenradsatz ausgeführt, wobei ein Planetenträger 20 und ein Sonnenrad 21 bei geschlossenem weiteren Schaltelement 11 derart miteinander drehfest verbunden sind, daß der Planetensatz 4 verblockt ist.The planetary set 4 is with the multi-speed transmission 1 according to 2a designed as a double planetary gear set, with a planet carrier 20 and a sun gear 21 with another switching element closed 11 are rotatably connected to each other in such a way that the planetary gear set 4 is blocked.

Das in 3a dargestellte Räderschema 12 stellt ebenfalls ein lastschaltbares leistungsverzweigtes Vorgelegegetriebe nach dem Doppelkupplungsprinzip wie das in 2a dargestellte Mehrganggetriebe dar, wobei das Räderschema 12 gemäß 3a ein 7-Gang-Getriebe mit sieben Vorwärtsgängen "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7" und mit einem Rückwärtsgang "R" darstellt. Dabei ist das Mehrganggetriebe 1 gemäß 3a um zwei als Synchronisierungen ausgeführte Schaltelemente 22 und 23 und eine zusätzliche Stirnradstufe 24 gegenüber dem Mehrganggetriebe gemäß 2a erweitert, wobei die Schaltelemente 22 und 23 auf der Vorgelegewelle 19 drehfest angeordnet sind. Die Schaltelemente 22 und 23 sind zur Darstellung der zwei zusätzlichen Vorwärtsgänge erforderlich. Ansonsten entspricht der Aufbau des Getriebes gemäß 3a dem Aufbau des Mehrganggetriebes aus 2a.This in 3a illustrated wheel diagram 12 also provides a power-shifted countershaft power transmission based on the dual clutch principle like that in 2a Multi-speed transmission shown, the wheel diagram 12 according to 3a represents a 7-speed transmission with seven forward gears "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7" and with a reverse gear "R". Here is the multi-speed transmission 1 according to 3a around two switching elements designed as synchronizations 22 and 23 and an additional spur gear stage 24 compared to the multi-speed transmission 2a expanded, the switching elements 22 and 23 on the countershaft 19 are rotatably arranged. The switching elements 22 and 23 are required to represent the two additional forward gears. Otherwise, the structure of the gearbox corresponds to 3a the structure of the multi-speed transmission 2a ,

Bezug nehmend auf 4a ist ein Räderschema 12 eines automatisierten leistungsverzweigten Vorgelegegetriebes bzw. eines 7-Gang-Getriebes mit sieben Vorwärtsgängen "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7" und einem Rückwärtsgang "R" dargestellt, bei dem alle Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente bzw. Synchronisierungen ausgeführt sind, weshalb Schaltungen zur Änderung einer Gangstufe des Mehrganggetriebes 1 bei Verwendung des Mehrganggetriebes in einem Kraftfahrzeug nur mit Zugkraftunterbrechung und mit einem Motoreingriff durchführbar sind.Referring to 4a is a wheel pattern 12 an automated power-split countershaft transmission or a 7-speed transmission with seven forward gears "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7" and a reverse gear "R", in which all shift elements are designed as positive shift elements or synchronizations, which is why circuits for changing a gear stage of the multi-speed transmission 1 when using the multi-speed transmission in a motor vehicle can only be carried out with an interruption in tractive power and with an engine intervention.

Die beiden reibschlüssigen Schaltelemente 9 und 10, welche in 2a und 3a gezeigt sind, entfallen vorliegend. Die Zuschaltungen bzw. Abschaltungen der beiden Teilgetriebe 2 und 3, welche bei dem Mehrganggetriebe gemäß 2a und 3a jeweils über die Schaltelemente 9 und 10 erfolgen, werden vorliegend durch wechselseitiges Öffnen und Schließen der Schaltelemente 14, 16, 22 und 23 durchgeführt.The two frictional switching elements 9 and 10 , what a 2a and 3a are shown are omitted here. The connections or disconnections of the two sub-transmissions 2 and 3 which according to the multi-speed transmission 2a and 3a each via the switching elements 9 and 10 are done in the present case by mutual opening and closing of the switching elements 14 . 16 . 22 and 23 carried out.

Diese Vorgehensweise ergibt sich auch aus dem Schaltschema 13 gemäß 4b, da zur Darstellung einer Gesamtübersetzung i_ges des Mehrganggetriebes 1 jeweils eines der Schaltelemente 14, 16, 22 oder 23 und das Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 geschlossen sind oder zwei der Schaltelemente 14, 16, 22, 23 geschlossen sind und das Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 geöffnet ist. Dabei wird das Schaltelement 11 zum Verblocken des Planetensatzes 4 bei allen ungeraden Vorwärtsgängen verblockt und bei den geraden Gangstufen des Mehrganggetriebes 1 bei geöffnetem Schaltelement 11 frei umlaufend betrieben. Gleichzeitig erfolgt bei jeder Schaltung des Mehrganggetriebes 1 gemäß 4a jeweils nur bei einem der Schaltelemente 14, 16, 22, 23 eine Zustandsänderung dahingehend, daß eines der Schaltelemente 14, 16, 22, 23 geöffnet oder geschlossen wird und ein zugeschaltetes Schaltelement 14, 16, 22 oder 23 in geschlossenem Zustand belassen wird. Daraus folgt, daß bei dem Mehrganggetriebe jeweils immer nur eines der Schaltelemente 14, 16, 22, 23 und das Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 eine Zustandsänderung erfahren.This procedure also results from the circuit diagram 13 according to 4b , since to represent a total gear ratio i_ges of the multi-speed transmission 1 one of the switching elements 14 . 16 . 22 or 23 and the switching element 11 of the planetary set 4 are closed or two of the switching elements 14 . 16 . 22 . 23 are closed and the switching element 11 of the planetary set 4 is open. The switching element 11 is used to block the planetary gear set 4 blocked in all odd forward gears and in the even gear stages of the multi-speed transmission 1 with the switching element open 11 operated freely circulating. At the same time takes place with each shift of the multi-speed transmission 1 according to 4a only with one of the switching elements 14 . 16 . 22 . 23 a change of state in that one of the switching elements 14 . 16 . 22 . 23 is opened or closed and an activated switching element 14 . 16 . 22 or 23 is left in the closed state. It follows that in the multi-speed transmission only one of the shift elements 14 . 16 . 22 . 23 and the switching element 11 of the planetary set 4 experience a change of state.

5a zeigt ebenfalls ein automatisiertes Schaltgetriebe, bei welchem neun Vorwärtsgänge "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9" und ein Rückwärtsgang "R" einstellbar sind. Diese Ausführungsform des Mehrganggetriebes 1 unterscheidet sich von der in 4a dargestellten Ausführungsform des Mehrganggetriebes 1 nach der Erfindung dahingehend, daß das 9-Gang-Getriebe gemäß 5a mit einem zusätzlichen Schaltelement 25 und einer zusätzlichen Stirnradstufe 26 ausgeführt ist, um die zwei zusätzlichen Vorwärtsgänge darstellen zu können. Auch hier sind alle Schaltelemente 11, 14, 16, 17, 22, 23 und 25 als formschlüssige Schaltelemente bzw, als Synchronisierungen ausgeführt. 5a also shows an automated manual transmission in which nine forward gears "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9" and a reverse gear "R "are adjustable. This embodiment of the multi-speed transmission 1 differs from that in 4a illustrated embodiment of the multi-speed transmission 1 according to the invention in that the 9-speed transmission according 5a with an additional switching element 25 and an additional spur gear stage 26 is designed to be able to represent the two additional forward gears. Here, too, are all switching elements 11 . 14 . 16 . 17 . 22 . 23 and 25 executed as form-fitting switching elements or as synchronizations.

Zur Darstellung einer Gesamtübersetzung i_ges des Mehrganggetriebes 1 ist, wie aus dem Schaltschema 13 gemäß 5b ableitbar, jeweils eines der Schaltelemente 14, 16, 22, 23 oder 25 und das Schaltelement 11 zum Verblocken des Planetensatzes 4 geschlossen oder es sind zwei der Schaltelemente 14, 16, 22, 23, 25 geschlossen und das Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 ist geöffnet. Des weiteren ergibt sich aus dem Schaltschema 13, daß das Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 jeweils zur Darstellung eines ungeraden Vorwärtsganges zugeschaltet ist und zur Darstellung der geraden Gangstufen geöffnet ist.To represent an overall ratio i_ges of the multi-speed transmission 1 is like from the circuit diagram 13 according to 5b derivable, one of the switching elements 14 . 16 . 22 . 23 or 25 and the switching element 11 to block the planetary gear 4 closed or there are two of the switching elements 14 . 16 . 22 . 23 . 25 closed and the switching element 11 of the planetary set 4 is opened. It also follows from the circuit diagram 13 that the switching element 11 of the planetary set 4 is switched on to represent an odd forward gear and is open to represent the even gear stages.

6b zeigt eine weitere Ausführungsform des Mehrganggetriebes nach der Erfindung, welche wie die Ausführungsformen gemäß 2a und 3a als lastschaltbares, leistungsverzweigtes Vorgelegegetriebe nach dem Doppelkupplungsprinzip ausgebildet ist. Mit dem Mehrganggetriebe 1 sind neun Vorwärtsgänge "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9" und ein Rückwärtsgang "R" darstellbar. Zur Einstellung einer Gesamtübersetzung i_ges des Mehrgruppengetriebes 1 sind entweder das Schaltelement 9 und das Schaltelement 10 geschlossen und das Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 ist geöffnet, oder eines der Schaltelemente 9 oder 10 ist geöffnet und das weitere Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 ist gleichzeitig geschlossen. 6b shows a further embodiment of the multi-speed transmission according to the invention, which like the embodiments according to 2a and 3a is designed as a powershiftable, power-split countershaft transmission based on the double clutch principle. With the multi-speed transmission 1 nine forward gears "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9" and a reverse gear "R" can be displayed. For setting an overall ratio i_ges of the multi-group transmission 1 are either the switching element 9 and the switching element 10 closed and the switching element 11 of the planetary set 4 is open, or one of the switching elements 9 or 10 is ge opens and the further switching element 11 of the planetary set 4 is closed at the same time.

Bei dem Mehrganggetriebe 1 gemäß 6a sind lediglich die Schaltelemente 9 und 10 als Lastschaltelemente bzw. reibschlüssige Schaltelemente ausgeführt und die restlichen Schaltelemente 11, 14, 16, 17, 22, 23, und 25 sind als formschlüssige Schaltelemente, vorzugsweise als Synchronisierungen oder Klauenkupplungen, ausgeführt und werden zur Einstellung der jeweilig erforderlichen Teilübersetzung in den Teilgetrieben 2 und 3 bei geöffnetem Schaltelement 9 oder 10 zu- bzw. abgeschaltet, wobei das weitere Schaltelement 11 vorzugsweise jeweils bei synchronisiertem Planetensatz 4 geschaltet wird.With the multi-speed transmission 1 according to 6a are just the switching elements 9 and 10 designed as load switching elements or frictional switching elements and the remaining switching elements 11 . 14 . 16 . 17 . 22 . 23 ,, and 25 are designed as positive shifting elements, preferably as synchronizers or dog clutches, and are used to set the required partial transmission ratio in the partial transmissions 2 and 3 with the switching element open 9 or 10 switched on or off, the further switching element 11 preferably each with a synchronized planetary gear set 4 is switched.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Mehrganggetriebes 1 nach dem Doppelkupplungsprinzip ist in 7 dargestellt und unterscheidet sich von den in 2a, 3a und 6a dargestellten Ausführungsbeispielen eines Mehrganggetriebes nach der Erfindung im wesentlichen dahingehend, daß der Planetensatz 4, die Schaltelemente 14, 16 sowie das Schaltelement 17 auf der Vorgelegewelle 19 angeordnet sind und die Schaltelemente 22 und 23 auf der Getriebewelle 15 drehfest positioniert sind. Des weiteren ist das Mehrganggetriebe 1 als ein 7-Gang-Getriebe für eine Front-Quer-Anordnung in einem Kraftfahrzeug ausgeführt und steht über eine Stirnradstufe 28 mit einem Kegelraddifferential 27 in Wirkverbindung.Another embodiment of a multi-speed transmission 1 according to the double clutch principle is in 7 shown and differs from those in 2a . 3a and 6a Exemplified embodiments of a multi-speed transmission according to the invention essentially in that the planetary gear 4 who have favourited Switching Elements 14 . 16 as well as the switching element 17 on the countershaft 19 are arranged and the switching elements 22 and 23 on the gear shaft 15 are non-rotatably positioned. Furthermore, the multi-speed transmission 1 designed as a 7-speed gearbox for a front-transverse arrangement in a motor vehicle and stands over a spur gear stage 28 with a bevel gear differential 27 in operative connection.

Auch hier werden die verschiedenen Gesamtübersetzungen i_ges des Mehrganggetriebes 1 über die als Lastschaltelemente ausgeführten Schaltelemente 9, 10 und das ebenfalls als Lastschaltelement ausgebildete Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 in der vorbeschriebenen Art und Weise eingestellt, wobei sich die Gesamtübersetzung i_ges aus den jeweils in den Teilgetrieben 2 und 3 eingestellten Teilübersetzungen in Abhängigkeit der Ansteuerung der Schaltelemente 9, 10 und 11 darstellt.Here too, the various overall gear ratios i_ges of the multi-speed transmission 1 via the switching elements designed as load switching elements 9 . 10 and the switching element, which is also designed as a load switching element 11 of the planetary set 4 set in the manner described above, the total translation i_ges resulting from the respective in the sub-transmissions 2 and 3 partial translations set depending on the control of the switching elements 9 . 10 and 11 represents.

In 8 ist eine weitere Ausführungsform eines lastschaltbaren, leistungsverzweigten Vorgelegegetriebes nach dem Doppelkupplungsprinzip bzw. Mehrganggetriebes nach der Erfindung dargestellt, wobei mit diesem Mehrganggetriebe 1 sieben Vorwärtsgänge "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7" und ein Rückwärtsgang "R" einstellbar sind. Die Lastschaltelemente 9 und 10 sind jeweils in die Teilgetriebe 2 und 3 integriert und bilden mit den Schaltelementen 14, 16 sowie den Schaltelementen 22 und 23 sogenannte Schaltelementpakete. Damit ergibt sich im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen des Mehrganggetriebes gemäß 2a, 3a, 6a und 7 eine geringere Baulänge eines Mehrganggetriebes, wodurch insbesondere im Fahrzeugbau nur begrenzt zur Verfügung stehender Bauraum eingespart wird.In 8th A further embodiment of a power shiftable, power-split countershaft transmission according to the double clutch principle or multi-speed transmission according to the invention is shown, with this multi-speed transmission 1 seven forward gears "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7" and a reverse gear "R" can be set. The load switching elements 9 and 10 are each in the partial transmission 2 and 3 integrated and form with the switching elements 14 . 16 as well as the switching elements 22 and 23 so-called switching element packages. This results in comparison to the exemplary embodiments of the multi-speed transmission according to 2a . 3a . 6a and 7 a shorter overall length of a multi-speed transmission, which saves installation space, particularly in vehicle construction.

Die verschiedenen Gangstufen "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", und "R" des Mehrganggetriebes 1 werden ebenfalls durch die vorbeschriebene wechselnde Ansteuerung bzw. Zu- und Abschaltung der Schaltelemente 9, 10 und 11 sowie der Schaltelemente 14, 16, 22, 23 zur Einstellung der Übersetzungen der Teilgetriebe 2 und 3 eingestellt.The different gears "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", and "R" of the multi-speed transmission 1 are also due to the above-described alternate control or switching on and off of the switching elements 9 . 10 and 11 and the switching elements 14 . 16 . 22 . 23 for setting the translations of the partial transmissions 2 and 3 set.

In 9 ist ein als reines lastschaltbares Vorgelegegetriebe ausgeführtes Mehrganggetriebe nach der Erfindung dargestellt, mittels welchem Schaltungen ohne Zugkraftunterbrechung als Lastschaltungen ausgeführt werden können. Dieser Getriebetyp ist dadurch gekennzeichnet, daß alle Schaltelemente als reibschlüssige Schaltelemente bzw. Lamellenkupplungen ausgeführt sind und bei Schaltungen Differenzdrehzahlen im Mehrganggetriebe 1 ohne Zugkraftunterbrechung über die Lastschaltelemente ausgleichbar sind.In 9 a multi-speed transmission designed as a purely power-shiftable countershaft transmission according to the invention is shown, by means of which shifts can be carried out as power shifts without interruption of tractive power. This type of transmission is characterized in that all shifting elements are designed as frictional shifting elements or multi-plate clutches and in the case of shifting differential speeds in the multi-speed transmission 1 can be compensated via the load switching elements without interrupting the tractive force.

Mit diesem Mehrganggetriebe 1 stehen sieben Vorwärtsgänge "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7" und ein Rückwärtsgang "R" zur Verfügung, wobei die einzelnen Gangstufen "1" bis "7" in dem Mehrganggetriebe 1 dadurch dargestellt werden, daß jeweils eines der Schaltelemente 9 oder 10 geschlossen ist und das andere sich in geöffnetem Zustand befindet und gleichzeitig das Schaltelement 11 des Planetensatzes 4 geschlossen ist oder daß beide Schaltelemente 9 und 10 geschlossen sind und das Schaltelement 11 abgeschaltet bzw. geöffnet ist. Die Schaltelemente 22 und 23 sind wiederum zur Einstellung der Teilübersetzungen in den Teilgetrieben 2 und 3 vorgesehen.With this multi-speed transmission 1 seven forward gears "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7" and a reverse gear "R" are available, with the individual gear steps "1" to "7" in the multi-speed transmission 1 are represented by the fact that one of the switching elements 9 or 10 is closed and the other is in the open state and at the same time the switching element 11 of the planetary set 4 is closed or that both switching elements 9 and 10 are closed and the switching element 11 is switched off or open. The switching elements 22 and 23 are in turn for setting the partial translations in the partial transmissions 2 and 3 intended.

10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines lastschaltbaren, leistungsverzweigten Vorgelegegetriebes nach dem Doppelkupplungsprinzip, welches als 6-Gang-Getriebe ausgeführt ist und eine erweiterte Ausführungsform zu dem in 2a dargestellten Mehrganggetriebe darstellt, welches als 5-Gang-Getriebe ausgeführt ist. 10 shows a further embodiment of a power shiftable, power-split countershaft transmission according to the double clutch principle, which is designed as a 6-speed transmission and an extended embodiment to that in 2a represents multi-speed transmission, which is designed as a 5-speed transmission.

Der zusätzliche Vorwärtsgang ergibt sich durch ein als Lamellenbremse ausgeführtes weiteres Schaltelement 29, über welches der Lamellenträger 20 des Planetensatzes 4 drehfest mit einem gehäusefesten Bauteil verbunden werden kann. Zur Einstellung der ersten Gangstufe "1" wird das Schaltelement 9, das Schaltelement 16 und die Lamellenbremse 29 geschlossen. Alle weiteren Gangstufen "2" bis "6" des Mehrganggetriebes 1 werden durch die in der Beschreibung zu 2a beschriebene Ansteuerung der Schaltelemente 9 und 10 sowie des weiteren Schaltelementes 11, die vorliegend wiederum als Lastschaltelemente ausgeführt sind, in dem Mehrganggetriebe eingestellt.The additional forward gear results from a further shift element designed as a multi-disc brake 29 , over which the slat carrier 20 of the planetary set 4 can be rotatably connected to a housing-fixed component. The switching element is used to set the first gear stage "1" 9 , the switching element 16 and the multi-disc brake 29 closed. All other gear stages "2" to "6" of the multi-speed transmission 1 are made by the in the description too 2a described control of the switching elements 9 and 10 and the other switching element 11 , which in the present case are designed as power shift elements, set in the multi-speed transmission.

Die Kombination eines Mehrganggetriebes mit einer Bremse, welche mit dem Planetensatz wirkverbunden ist, ist auch bei den beiden anderen Getriebetypen, d.h. bei dem automatisierten leistungsverzweigten Vorgelegegetriebe und dem reinen lastschaltbaren Vorgelegegetriebe, zur Darstellung eines weiteren Vorwärtsganges denkbar. Dabei kann die Bremse bei einem automatisierten leistungsverzweigten Vorgelegegetriebe als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein.The combination of a multi-speed transmission with a brake which is operatively connected to the planetary gear set also for the other two types of gearbox, i.e. in the automated power-split countershaft transmission and the pure power shift Countershaft transmission, to represent another forward gear conceivable. The brake can be used in an automated power split Countershaft transmission as a positive shifting element be trained.

Ist das Mehrganggetriebe nach der Erfindung dagegen als ein reines lastschaltbares Vorgelegegetriebe ausgeführt, ist die Bremse ebenfalls als Lastschaltelement, d.h. als Lamellenbremse, auszuführen.Is the multi-speed transmission after the In contrast, the invention as a purely power shiftable countershaft transmission executed the brake is also a load switching element, i.e. as a multi-disc brake, perform.

Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des Mehrganggetriebes nach der Erfindung sind die Schaltelemente 9 und 10 derart im Leistungsfluß des Mehrganggetriebes angeordnet, daß die Teilgetriebe 2 und 3 jeweils zwischen den Schaltelementen 9 und 10 und dem Plane tensatz 4 angeordnet sind. In einer weiteren, nicht näher dargestellten Ausführungsform eines Mehrganggetriebes kann es auch vorgesehen sein, daß die Schaltelemente 9 und 10 zwischen den Teilgetrieben 2 und 3 sowie dem Planetensatz 4 angeordnet sind.In the embodiments of the multi-speed transmission according to the invention shown in the drawing, the switching elements 9 and 10 so arranged in the power flow of the multi-speed transmission that the sub-transmission 2 and 3 each between the switching elements 9 and 10 and the tarpaulin set 4 are arranged. In a further, not shown embodiment of a multi-speed transmission, it can also be provided that the switching elements 9 and 10 between the sub-transmissions 2 and 3 as well as the planetary set 4 are arranged.

Selbstverständlich liegt es im Ermessen des Fachmannes in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles das Schaltelement 9 vor dem Teilgetriebe 2 und das Schaltelement 10 im Leistungsfluß nach dem Teilgetriebe 3 oder auch in umgekehrter Reihenfolge anzuordnen, wobei die Anordnung der Schaltelemente 9 und 10 derart erfolgen muß, daß diese im Leistungsfluß vor dem Planetensatz 4 angeordnet sind, wenn der Planetensatz in dem Mehrganggetriebe als Summierelement vorgesehen ist.Of course, the switching element is at the discretion of the person skilled in the art, depending on the respective application 9 before the partial transmission 2 and the switching element 10 in the power flow after the partial transmission 3 or to arrange in reverse order, the arrangement of the switching elements 9 and 10 must be done in such a way that this is in the power flow before the planetary gear 4 are arranged when the planetary gear set is provided in the multi-speed transmission as a summing element.

Das Schaltelement 11, welches zum Verblocken des Planetensatzes 4 vorgesehen ist, ist bei allen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des Mehrganggetriebes nach der Erfindung jeweils zwischen zwei Wellen des Planetensatzes 4 angeordnet, wobei der Planetensatz jeweils mit einer seiner Welle mit einem der Teilgetriebe und mit einer weiteren Welle mit der Ausgangswelle 6 verbunden ist.The switching element 11 which is used to block the planetary gear 4 is provided, is in all embodiments of the multi-speed transmission shown in the drawing according to the invention between two shafts of the planetary gear set 4 arranged, the planetary gear set with one of its shafts with one of the sub-transmissions and with another shaft with the output shaft 6 connected is.

Alternativ hierzu kann es auch vorgesehen sein, daß der Planetensatz als Verzweigungselement am Getriebeeingang angeordnet ist und jeweils mit den Leistungszweigen der beiden Teilgetrieben und der Eingangswelle in Wirkverbindung steht.Alternatively, it can also be provided that that the Planet set arranged as a branching element at the transmission input and with the power branches of the two sub-transmissions and is operatively connected to the input shaft.

Darüber hinaus kann es abweichend zu den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des Mehrganggetriebes nach der Erfindung vorgesehen sein, daß der Rück wärtsgang über den Planetensatz eingestellt wird, wobei dies beispielsweise durch eine Anordnung einer auf dem Planetensatz dahingehend einwirkenden Bremse realisiert wird, daß durch die Bremse eine Drehrichtungsumkehr im Planetensatz erzielt wird und damit der Rückwärtsgang in dem Mehrganggetriebe eingelegt ist.It can also vary to the embodiments of the multi-speed transmission shown in the drawing be provided according to the invention that the reverse gear is set on the planetary gear is, for example, by arranging one on the Planetary set acting brake is realized by the brake reverses the direction of rotation in the planetary gear set and thus the reverse gear is inserted in the multi-speed transmission.

Die Anzahl der Teilübersetzungen der Teilgetriebe 2 und 3 ist bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des Mehrganggetriebes nach der Erfindung jeweils gleich und unterscheidet sich in weiteren vorteilhaften Ausführungen des Mehrganggetriebes nach der Erfindung jeweils höchstens um 1, da größere Unterschiede in der Anzahl der Teilübersetzungen der Teilgetriebe die vorbeschriebenen Vorteile eines Mehrganggetriebes nach der Erfindung egalisieren.The number of partial transmissions of the partial transmissions 2 and 3 is in the exemplary embodiments of the multi-speed transmission according to the invention shown in the drawing in each case the same and differs in further advantageous embodiments of the multi-speed transmission according to the invention in each case by at most 1, since greater differences in the number of partial ratios of the partial transmissions have the advantages described above of a multi-speed transmission according to the invention equalize.

Zusätzlich kann es bei einem der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele des Mehrganggetriebes vorgesehen sein, daß in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges bzw. eines Kraftfahrzeuges ein Anfahrelement vorgesehen ist, wobei das Anfahrelement eines der als Lastschaltelemente ausgeführten Schaltelemente des Mehrganggetriebes oder ein separates Bauteil, wie beispielsweise ein hydrodynamischer Wandler, eine Trockenkupplung oder ein auf einer beliebigen Welle des Mehrganggetriebes angeordneter Elektromotor sein kann. Insbesondere bei der Ausführung des separaten Anfahrelementes mit einen Elektromotor wird ein zum Anfahren benötigtes Antriebsmoment entweder von dem Elektromotor erzeugt oder ein von einer Antriebsmaschine anstehendes Antriebsmoment wird von dem Elektromotor derart abgestützt, daß am Abtrieb eines Fahrzeugs das zum Anfahren erforderliche Antriebsmoment anliegt.In addition, one of the above-described embodiments of the multi-speed transmission be provided that in a drive train Vehicle or a motor vehicle provided a starting element , wherein the starting element is one of the switching elements designed as load switching elements of the multi-speed transmission or a separate component, such as a hydrodynamic converter, a dry clutch or on Electric motor arranged on any shaft of the multi-speed transmission can be. Especially when the separate start-up element is used with an electric motor, a drive torque required for starting is either generated by the electric motor or by a prime mover The driving torque is supported by the electric motor in such a way that the output a vehicle has the drive torque required for starting.

Darüber hinaus kann es auch vorgesehen sein, daß die beiden Teilgetriebe jeweils mit elektrischen Maschinen ausgeführt sind, die zusammen als eine Motor-Generator-Einheit betrieben werden können, wobei es durchaus auch denkbar ist, anstatt der elektrischen Maschinen hydraulische Aggregate bzw. Hydrostaten vorzusehen.In addition, it can also be provided that the both sub-transmissions are each designed with electrical machines, which can be operated together as a motor-generator unit, whereby it is also conceivable instead of electrical machines to provide hydraulic units or hydrostats.

11
MehrganggetriebeMulti-speed transmission
22
Teilgetriebesubtransmissions
33
Teilgetriebesubtransmissions
44
Summierelement, Planetensatzsummation, planetary set
55
Eingangswelleinput shaft
66
Ausgangswelleoutput shaft
77
Erster Leistungszweigfirst power branch
88th
Zweiter Leistungszweigsecond power branch
99
Schaltelementswitching element
1010
Schaltelementswitching element
1111
Weiteres Schaltelementadditional switching element
1212
Räderschemawheel diagram
1313
Schaltschemaswitching scheme
1414
Schaltelementswitching element
1515
Getriebewellegear shaft
1616
Schaltelementswitching element
1717
Schaltelement für Rückwärtsgangswitching element for reverse gear
1818
Stirnradstufespur gear
18A,B18A, B
Zahnrädergears
1919
VorgelegewelleCountershaft
2020
Planetenträgerplanet carrier
2121
Sonnenradsun
2222
Schaltelementswitching element
2323
Schaltelementswitching element
2424
Stirnradstufespur gear
2525
Schaltelementswitching element
2626
Stirnradstufespur gear
2727
Kegelraddifferentialbevel gear
2828
Stirnradstufespur gear
"i1" – "i6""i1" - "i6"
Teilübersetzungen der Teilgetriebepartial translations the partial transmission
i_teili_teil
Teilübersetzung eines Teilgetriebespartial translation of a partial transmission
i_gesi_ges
Gesamtübersetzung des Mehrganggetriebestotal translation of the multi-speed transmission
phiphi
Stufensprung des Mehrganggetriebesincrement of the multi-speed transmission
"R""R"
Rückwärtsgang des Mehrganggetriebesreverse gear of the multi-speed transmission
"1" – "9""1" - "9"
Gangstufen bzw. Vorwärtsgänge des Mehrganggegrades or forward gears of the multi-speed gearbox
triebesTriebes

Claims (21)

Mehrganggetriebe (1) in Vorgelegebauweise mit Leistungsverzweigung, welches mit mindestens zwei mit jeweils wenigstens einem Schaltelement ausgeführten, jeweils in einem Leistungszweig (7, 8) angeordneten Teilgetrieben (2, 3) und mit einem Planetensatz (4) ausgebildet ist, wobei in den Teilgetrieben (2, 3) jeweils wenigstens eine Teilübersetzung (i_teil) einstellbar ist und die Teilgetriebe über die Schaltelemente in einen Leistungsfluß zuschaltbar sind und der Planetensatz (4) über mindestens ein weiteres Schaltelement (11) verblockbar ist, und wobei zur Darstellung einer Gesamtübersetzung (i_ges) entweder ein Teilgetriebe (2 oder 3) zugeschaltet und der Planetensatz (4) verblockt ist oder das weitere Schaltelement (11) des Planetensatzes (4) geöffnet ist und beide Teilgetriebe (2, 3) zugeschaltet sind.Multi-speed gearbox ( 1 ) in the primary design with power split, which is implemented with at least two each with at least one switching element, each in a power branch ( 7 . 8th ) arranged sub-transmissions ( 2 . 3 ) and with a planetary gear set ( 4 ) is formed, whereby in the partial transmissions ( 2 . 3 ) at least one partial ratio (i_teil) is adjustable and the partial transmissions can be switched into a power flow via the shifting elements and the planetary gear set ( 4 ) via at least one additional switching element ( 11 ) can be blocked, and in order to display a total gear ratio (i_ges) either a partial transmission ( 2 or 3 ) switched on and the planetary gear set ( 4 ) is blocked or the further switching element ( 11 ) of the planetary set ( 4 ) is open and both sub-transmissions ( 2 . 3 ) are switched on. Mehrganggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schaltelement zum Ansteuern eines Teilgetriebes zwischen dem Teilgetriebe und dem Planetensatz angeordnet ist.Multi-speed transmission according to claim 1, characterized in that at least a switching element for controlling a partial transmission between the partial transmission and the planetary gear set is arranged. Mehrganggetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilgetriebe (2 oder 3) im Leistungszweig (7, 8) zwischen einem Schaltelement (9, 10) zum Ansteuern eines Teilgetriebes (2, 3) und dem Planetensatz (4) angeordnet ist.Multi-speed transmission according to claim 1 or 2, characterized in that a partial transmission ( 2 or 3 ) in the service branch ( 7 . 8th ) between a switching element ( 9 . 10 ) to control a partial transmission ( 2 . 3 ) and the planetary set ( 4 ) is arranged. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt elemente als reibschlüssige und/oder formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Shift elements as frictional and / or positive switching elements accomplished are. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltelement zum Ansteuern eines Teilgetriebes (2, 3) in ein Teilgetriebe (2, 3) integriert ist.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that a switching element for actuating a partial transmission ( 2 . 3 ) in a partial transmission ( 2 . 3 ) is integrated. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Änderung einer Übersetzung (i teil) eines Teilgetriebes (2, 3) jeweils bei geöffnetem Schaltelement (9, 10) zum Ansteuern des abgeschalteten Teilgetriebes (2, 3) erfolgt.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 5, characterized in that a change in a translation (i part) of a partial transmission ( 2 . 3 ) each with the switching element open ( 9 . 10 ) to control the deactivated sub-transmission ( 2 . 3 ) he follows. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Schaltelement (11) des Planetensatzes (4) zwischen zwei Wellen des Planetensatzes (4) angeordnet ist.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 6, characterized in that the further shift element ( 11 ) of the planetary set ( 4 ) between two waves of the planetary set ( 4 ) is arranged. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Welle des Planetensatzes (4) mit einem Teilgetriebe (2, 3) verbunden ist und eine weitere Welle mit einem Antrieb oder einem Abtrieb in Wirkverbindung steht.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that in each case one shaft of the planetary gear set ( 4 ) with a partial transmission ( 2 . 3 ) is connected and another shaft is operatively connected to a drive or an output. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückwärtsgang ("R") über eine Stirnradstufe (18) mit Zwischenrad einstellbar ist, welche in eines der Teilgetriebe (2 oder 3) integriert ist.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 8, characterized in that a reverse gear ("R") via a spur gear stage ( 18 ) is adjustable with an idler gear, which is in one of the sub-transmissions ( 2 or 3 ) is integrated. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rück wärtsgang über den Planetensatz einstellbar ist, wobei der Planetensatz über ein als Bremse ausgeführtes Schaltelement zur Drehrichtungsumkehr ansteuerbar ist.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 9, characterized in that a Reverse gear over the Planet set is adjustable, the planet set using a designed as a brake Switching element for reversing the direction of rotation is controllable. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl der jeweils in den Teilgetrieben (2, 3) einstellbaren Übersetzungen (i_teil) gleich ist oder sich maximal um eine Übersetzung unterscheidet.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 10, characterized in that a number of the respective in the sub-transmissions ( 2 . 3 ) adjustable translations (i_teil) is the same or differs by a maximum of one translation. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils Schaltelemente (9, 10) zum Zuschalten der Teilgetriebe (2, 3) in einen Leistungsfluß und Schaltelemente (14, 16, 22, 23, 25) zur Einstellung einer Übersetzung in einem Teilgetriebe (2, 3) vorgesehen sind, wobei die Schaltelemente (9, 10) zum Zuschalten der Teilgetriebe (2, 3) als reibschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind und die Schaltelemente (14, 16, 22, 23, 25) zur Einstellung einer Übersetzung (i_teil) in einem Teilgetriebe (2, 3) als Synchronisierungen ausgebildet sind.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 11, characterized in that in each case Switching elements ( 9 . 10 ) for switching on the partial transmissions ( 2 . 3 ) in a power flow and switching elements ( 14 . 16 . 22 . 23 . 25 ) for setting a gear ratio in a partial transmission ( 2 . 3 ) are provided, the switching elements ( 9 . 10 ) for switching on the partial transmissions ( 2 . 3 ) are designed as frictional switching elements and the switching elements ( 14 . 16 . 22 . 23 . 25 ) for setting a gear ratio (i_teil) in a partial transmission ( 2 . 3 ) are designed as synchronizations. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils Schaltelemente (9, 10) zum Zuschalten der Teilgetriebe (2, 3) in einen Leistungsfluß und Schaltelemente (22, 23) zur Einstellung einer Übersetzung (i_teil) in einem Teilgetriebe (2, 3) vorgesehen sind, wobei die Schaltelemente (9, 10) zum Zuschalten der Teilgetriebe und die Schaltelemente (22, 23) zur Einstellung einer Übersetzung (i_teil) in einem Teilgetriebe (2, 3) als reibschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 11, characterized in that shift elements ( 9 . 10 ) for switching on the partial transmissions ( 2 . 3 ) in a power flow and switching elements ( 22 . 23 ) for setting a gear ratio (i_teil) in a partial transmission ( 2 . 3 ) are provided, the switching elements ( 9 . 10 ) for switching on the partial transmission and the shifting elements ( 22 . 23 ) for setting a gear ratio (i_teil) in a partial transmission ( 2 . 3 ) are designed as frictional switching elements. Mehrganggetriebe nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Schaltelement (11) des Planetensatzes (4) als reibschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist.Multi-speed transmission according to claim 12 or 13, characterized in that the further shift element ( 11 ) of the planetary set ( 4 ) is designed as a frictional switching element. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltelemente (14, 16, 22, 23) zur Einstellung einer Übersetzung (i_teil) in einem Teilgetriebe (2, 3) vorgesehen sind, die gleichzeitig Schaltelemente zum Zuschalten der Teilgetriebe (2, 3) in den Leistungsfluß darstellen, wobei die Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente (14, 16, 22, 23) ausgeführt sind.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 11, characterized in that shift elements ( 14 . 16 . 22 . 23 ) for setting a gear ratio (i_teil) in a partial transmission ( 2 . 3 ) are provided, the shifting elements for engaging the partial transmissions ( 2 . 3 ) represent in the power flow, the switching elements as positive switching elements ( 14 . 16 . 22 . 23 ) are executed. Mehrganggetriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Schaltelement (11) des Planetensatzes (4) als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist.Multi-speed transmission according to claim 15, characterized in that the further shift element ( 11 ) of the planetary set ( 4 ) is designed as a positive switching element. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eines der als reibschlüssiges Schaltelement ausgeführten Schaltelemente als Anfahrelement ausgeführt ist.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 14, characterized in that one the as a frictional Switching element designed switching elements designed as a starting element is. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein separates Anfahrelement vorgesehen ist.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 16, characterized in that a separate starting element is provided. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder zwei der Wellen des Planetensatzes (4) zur Darstellung einer Gesamtübersetzung mit einer Bremse (29) in Wirkverbindung stehen.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 18, characterized in that one or two of the shafts of the planetary gear set ( 4 ) to display a total gear ratio with one brake ( 29 ) are in operative connection. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Teilgetriebe mit einer Elektromaschine eine Starter-Generator-Einheit bildet.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 19, characterized in that at least one of the sub-transmissions with an electric machine a starter-generator unit forms. Mehrganggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Teilgetriebe mit einem hydraulischen Aggregat eine Starter-Generator-Einheit bildet.Multi-speed transmission according to one of claims 1 to 20, characterized in that at least one of the sub-transmissions with a hydraulic unit a starter-generator unit forms.
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