MAGNA Powertrain AG 85 Co KG M10504PWO - Ov/ Ct/ ho

Schaltgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer Eingangswelle und einem ersten und einem zweiten mechanischen Getriebezweig, die eingangsseitig mit der Eingangswelle und ausgangsseitig über verschiedene Gangstufen mit einer gemeinsamen Ausgangswelle antriebswirksam koppelbar sind.

Herkömmliche Getriebe, welche ein Zugkraftunterbrechungsfreies Schalten unter Last ermöglichen - sogenannte Lastschaltgetriebe - weisen in der Regel eine Reihe von Kupplungselementen und Aktuatoren auf, um einen für einen Fahrer eines Fahrzeugs kaum bemerkbaren und daher komfortablen Gangstufenwechsel durchführen zu können. Bekannte Lastschaltgetriebe - bei Personenwagen werden zumeist Doppelkupplungsgetriebe verwendet - umfassen eine Vielzahl von verschleißanfälligen Bauteilen und sind daher unerwünscht komplex. überdies ist die Steuerung dieser Lastschaltgetriebe verhältnismäßig aufwändig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgetriebe zu schaffen, das unter Last schaltbar ist, ohne dass der Fahrkomfort durch Schaltvorgänge beeinträchtigt wird. Die dazu erforderlichen Bauelemente und die Steuerung des Schaltgetriebes sollen möglichst einfach und robust sein. Darüber hinaus soll das Schaltgetriebe derart gestaltet sein, dass eine Vielzahl von Fahrzuständen des Fahrzeugs bewältigt werden kann, ohne dass spezielle Bauelemente dafür erforderlich sind.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Das erfindungsgemäße Schaltgetriebe weist, wie eingangs beschrieben, einen ersten und einen zweiten mechanischen Getriebezweig auf, die ein- gangsseitig mit der Eingangswelle und ausgangsseitig über verschiedene Gangstufen mit einer gemeinsamen Ausgangswelle antrieb s wirksam koppelbar sind. Weiterhin umfasst das Schaltgetriebe eine erste und eine zweite hydrostatische Maschine, die jeweils einen Primärteil, einen Sekundärteil und einen ersten und einen zweiten Druckraum aufweisen, wobei der Primärteil und der Sekundärteil der jeweiligen hydrostatischen Maschine relativ zueinander drehbar sind. Der Sekundärteil der ersten hydrostatischen Maschine ist mit dem ersten mechanischen Getriebezweig wirkverbunden und der Sekundärteil der zweiten hydrostatischen Maschine ist mit dem zweiten mechanischen Getriebezweig wirkverbunden. Den hydrostatischen Maschinen ist zumindest eine Drucksteuereinrich- tung zugeordnet, mittels derer wahlweise der erste Druckraum der ersten hydrostatischen Maschine mit dem ersten Druckraum der zweiten hydrostatischen Maschine hydraulisch koppelbar ist und hydraulisch getrennt hiervon der zweite Druckraum der ersten hydrostatischen Maschine mit dem zweiten Druckraum der zweiten hydrostatischen Maschine hydrau- lisch koppelbar ist, um - insbesondere für einen Gangstufenwechsel - einen Druckausgleich zwischen den beiden hydrostatischen Maschinen herbeizuführen.

Das erfindungsgemäße Schaltgetriebe umfasst somit zwei separate me- chanische Getriebezweige, insbesondere Getriebezweige mit Standgetrieben oder Umlaufgetrieben, die jeweils für die Bildung bestimmter Gangstufen des Schaltgetriebes vorgesehen sind. Beispielsweise können mit dem ersten Getriebezweig die ungeraden Gangstufen gebildet werden, während der zweite Getriebezweig zur Realisierung der geraden Gangstu- fen und des Rückwärtsgangs vorgesehen ist.

Das erfindungsgemäße Schaltgetriebe umfasst weiterhin eine erste und eine zweite hydrostatische Maschine, die jeweils einem der beiden Getriebezweige zugeordnet sind. Durch die hydrostatischen Maschinen kann die antriebswirksame Kopplung der Eingangswelle mit dem jeweiligen Getriebezweig gesteuert werden, d. h. das Antriebsmoment der Eingangswelle kann je nach Bedarf über einen der Getriebezweige oder - insbesondere bei einem Gangstufenwechsel - über beide Getriebezweige gleichzeitig auf die Ausgangswelle übertragen werden. Zu diesem Zweck ist der Sekundär- teil der ersten hydrostatischen Maschine mit dem ersten mechanischen Getriebezweig wirkverbunden - also beispielsweise direkt drehfest verbunden oder indirekt über ein Getriebe verbunden -, während der Sekundärteil der zweiten hydrostatischen Maschine mit dem zweiten mechanischen Getriebezweig wirkverbunden ist.

Das von der Eingangswelle auf die mechanischen Getriebezweige übertragene Antriebsmoment ist eine Funktion der in den Druckräumen der hydrostatischen Maschinen herrschenden Fluiddrücke. Durch einen Eingriff in das hydraulische System der hydrostatischen Maschinen kann der Grad der Kopplung zwischen den jeweiligen Primärteilen und Sekundarteilen verändert werden. Mit anderen Worten hängt der Grad der Kopplung von dem Fluiddurchsatz ab, d. h. von der Menge oder dem Volumen des pro Zeiteinheit durch die jeweilige hydrostatische Maschine strömenden Fluids. Der Fluiddurchsatz ist wiederum eine Funktion der Differenz zwi- sehen der Drehzahl des jeweiligen Primärteils und der Drehzahl des entsprechenden Sekundärteils sowie der Menge des die hydrostatische Maschine pro Umdrehung des Sekundärteils relativ zu dem Primärteil durchströmenden Hydraulikfluids.

Bei einem Gangstufenwechsel muss die Drehmomentübertragung von einem Getriebezweig auf den anderen Getriebezweig verlagert werden, und die Drehgeschwindigkeiten der Sekundärteile relativ zu den Primärteilen der jeweiligen hydrostatischen Maschine müssen variiert werden. Die Steuerung des Gangstufenwechsels erfolgt über die Drucksteuereinrichtung, mittels derer die hydrostatischen Maschinen miteinander hydraulisch koppelbar sind, um - beispielsweise für einen Gangstufenwechsel - einen Druckausgleich zwischen den beiden hydrostatischen Maschinen herbeizuführen. Durch einen derartigen Druckausgleich wird das Druck- niveau der einen hydrostatischen Maschine angehoben, während das

Druckniveau der anderen hydrostatischen Maschine abgesenkt wird, wodurch - wie vorstehend beschrieben - der Grad der Kopplung erhöht bzw. verringert wird. Die Folge ist eine - zumindest teilweise - Verlagerung der Drehmomentübertragung von einem Getriebezweig auf den anderen Ge- triebezweig. Damit dieser Druckausgleich die Drehmomentübertragung über die beiden mechanischen Getriebezweige in dem erwünschten Sinne beeinflusst, sind die Verbindung der jeweiligen ersten Druckräume miteinander und die Verbindung der jeweiligen zweiten Druckräume miteinander hydraulisch voneinander getrennt.

Die beiden hydraulischen Maschinen werden mittels der Drucksteuereinrichtung insbesondere derart miteinander hydraulisch gekoppelt, dass die eine hydrostatische Maschine die andere hydrostatische Maschine hydraulisch antreibt. Hierdurch kann eine Drehzahldifferenz zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil der genannten anderen hydrostatischen Maschine (also der angetriebenen hydrostatischen Maschine) aktiv herbeigeführt oder zumindest unterstützt werden. Vorzugsweise können die beiden hydrostatischen Maschinen direkt miteinander hydraulisch gekoppelt werden, d. h. ohne gezielte Drosselung des zwischen den hydrostati-

sehen Maschinen ausgetauschten hydraulischen Fluids, und insbesondere auch ohne zwischengeschaltete Rückschlagventile oder dergleichen.

Da der jeweilige mechanische Getriebezweig lediglich mit einem Sekundär- teil der betreffenden hydrostatischen Maschine verbunden ist, der mit einer geringen radialen Erstreckung ausgebildet sein kann, besitzt der jeweilige mechanische Getriebezweig ein vergleichsweise geringes Trägheitsmoment. Beispielsweise kann es sich bei dem jeweiligen Sekundärteil um einen Rotor handeln. Hierdurch können Gangstufenwechsel beson- ders schnell durchgeführt werden, und in den mechanischen Getriebezweigen können kostengünstige Synchronisierungseinrichtungen mit einer geringen Momentenkapazität zum Einsatz gelangen.

Die hydraulische Kopplung der hydrostatischen Maschinen ermöglicht außerdem eine nahezu verlustfreie Veränderung des übertragungspfads des Antriebsmoments, da lediglich Strömungswiderstände in dem hydraulischen System der hydraulischen Kopplung auftreten. Aufwändige und verschleißanfällige Reibungskupplungen und deren Aktuatorik - wie beispielsweise bei herkömmlichen Doppelkupplungssystemen - entfallen daher. Außerdem kann bei dem erfindungsgemäßen Schaltgetriebe die bei einem Anfahrvorgang in dem Getriebe aufgrund hoher Drehzahldifferenzen zwischen der Eingangswelle (Motordrehzahl) und der Ausgangswelle (im Stand des Fahrzeugs gleich Null) anfallende Wärmeleistung durch das hydraulische Fluid abgeführt und erforderlichenfalls einer Kühleinrich- tung zugeführt werden. Hierdurch wirkt das die mechanische Kopplung bewirkende Fluid somit gleichzeitig als Kühlmittel, was die Ausgestaltung der Kühlung des Getriebes wesentlich vereinfacht, da die Kühlmittelpumpe entfallen kann. Durch eine geeignete Kopplung der beiden hydrostatischen Maschinen kann außerdem eine Vielzahl von Fahr- und Schaltsitu- ationen realisiert werden, ohne dass zusätzliche kostentreibende Bauteile

erforderlich sind. Die Steuerung des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes kann auf einer einfach zu realisierenden Hydrauliksteuerung basieren.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprü- chen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben.

Gemäß einer Ausführungsform des Schaltgetriebes ist mittels der Drucksteuereinrichtung wahlweise eine der hydrostatischen Maschinen hydraulisch blockierbar, um den Sekundärteil mit dem Primärteil der betreffen- den hydrostatischen Maschine im Wesentlichen drehfest, das heißt ohne signifikanten Schlupf, zu verbinden. Bei einer derartigen Blockade wird der durch die hydrostatische Maschine strömende Fluidstrom unterbrochen, wodurch im Inneren der hydrostatischen Maschine ein hydrostatischer Druck aufgebaut wird, der eine Relativbewegung zwischen dem Pri- märteil und dem Sekundärteil verhindert. Die hydrostatische Maschine ist dann durch eine Art „stehende Flüssigkeitssäule" hydraulisch blockiert, und der Sekundärteil ist nahezu drehfest mit dem Primärteil verbunden. Ein geringfügiger Schlupf zwischen dem jeweiligen Sekundärteil und Primärteil kann hierbei beispielsweise aufgrund von Undichtigkeiten auftre- ten. Ein derartiger geringfügiger Schlupf kann unter Umständen sogar erwünscht sein, insbesondere um bei hoher Dauerbelastung (zum Beispiel lange Konstantfahrt ohne Gangstufenwechsel) eine gegenseitige mechanische Verformung der Bauteile - so genanntes "Eingraben" oder "Einhämmern" - zu verhindern.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass mittels der Drucksteuereinrichtung wahlweise eine der hydrostatischen Maschinen hydraulisch kurzschließbar ist, um den Sekundärteil von dem Primärteil der betreffenden Maschine zu entkoppeln, das heißt um die ansonsten zwischen dem Sekundärteil und dem Primärteil wirksame Antriebsverbindung oder Kopplung aufzu-

heben. Unter einem hydraulischen Kurzschluss ist eine im Wesentlichen direkte Kopplung der beiden Druckräume der betroffenen Maschine zu verstehen. Dadurch besteht also keine oder lediglich eine minimale Druckdifferenz zwischen den beiden Druckräumen der hydrostatischen Maschine, weshalb der Sekundärteil gegenüber dem Primärteil im Wesentlichen - abgesehen von Strömungsverlusten des hydraulischen Fluids - frei drehbar ist. Bei einer Drehzahldifferenz zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil wird das Fluid demnach im Wesentlichen direkt - und damit fast leistungsverlustfrei - von einem Druckraum der hydrostati- sehen Maschine in deren anderen Druckraum gefördert. Die Kopplungswirkung zwischen dem Sekundärteil und dem entsprechenden Primärteil ist dementsprechend hinreichend gering.

Diese Situation kann beispielsweise erwünscht sein, wenn der entspre- chende mechanische Getriebezweig entkoppelt werden soll, d. h. wenn kein Drehmoment von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle über diesen Getriebezweig - bzw. über eine seiner Getriebestufen - übertragen werden soll.

Die Drucksteuereinrichtung kann somit derart ansteuerbar sein, dass ein über die Eingangswelle übertragenes Antriebsmoment entsprechend einer eingelegten Gangstufe ausschließlich auf den ersten mechanischen Getriebezweig übertragen wird oder entsprechend einer anderen eingelegten Getriebestufe ausschließlich auf den zweiten mechanischen Getriebezweig übertragen wird. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Antriebsmoment - insbesondere für einen Gangstufenwechsel - zumindest zeitweise auf die beiden mechanischen Getriebezweige übertragen bzw. verteilt wird. Die übertragung des Antriebsmoments zu gleichen oder ungleichen Teilen auf die beiden mechanischen Getriebezweige kann zur Darstellung einer Vielzahl von verschiedenen übersetzungsverhältnissen genutzt wer-

den, je nach dem, welche Gangstufen der beiden mechanischen Getriebezweige eingelegt sind. Mit anderen Worten ist durch eine entsprechende Steuerung der hydraulischen Kopplung der hydrostatischen Maschinen mittels der Drucksteuereinrichtung - und ggf. durch eine entsprechende Steuerung der hydrostatischen Maschinen selbst - das Antriebsmoment variabel zwischen dem mechanischen Getriebezweig verteilbar.

Vorteilhafterweise sind die Sekundärteile der hydrostatischen Maschinen ohne Zwischenschaltung von Reibungskupplungen mit dem jeweiligen mechanischen Getriebezweig antriebswirksam verbunden, wodurch Bauteile eingespart werden können und die Steuerung des Schaltgetriebes vereinfacht wird.

Gemäß einer Ausführungsform des Schaltgetriebes ist jede der beiden hydrostatischen Maschinen wahlweise als hydrostatische Pumpe oder als hydrostatischer Motor betreibbar. Das heißt, dass eine derartige hydrostatische Maschine bei Vorliegen einer Drehzahldifferenz zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil hydraulisches Fluid von einem Druckraum in den anderen Druckraum fördern kann, wobei die Fördermenge und Förderrichtung im Wesentlichen von den Drehzahlen und dem Drehsinn des Primärteils und des Sekundärteils abhängen. In dieser Situation wird die hydrostatische Maschine somit als hydrostatische Pumpe betrieben, wobei der Fluiddruck in dem genannten einen Druckraum geringer ist als in dem genannten anderen Druckraum. Der genannte eine Druckraum bildet hierbei einen Saugbereich, während der genannte andere Druckraum einen Druckbereich bildet.

Im umgekehrten Fall wird bei dem Vorliegen einer Differenz der in den beiden Druckräumen vorliegenden Fluiddrücke durch eine geeignete An- Steuerung von Ventilen der hydrostatischen Maschine eine Relativbewe-

gung zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteils erzeugt. In diesem Fall wirkt die hydrostatische Maschine somit als hydrostatischer Motor, der ein mechanisches Drehmoment erzeugt, d. h. beispielsweise wird der Sekundärteil zu einer Drehbewegung relativ zum dem Primärteil angetrie- ben. Die Druckverhältnisse sind dann umgekehrt wie für den Betrieb als Pumpe beschrieben, d. h. im "Saugbereich" liegt ein höherer Fluiddruck vor als im "Druckbereich".

Um die jeweilige hydrostatische Maschine wahlweise als Pumpe oder als Motor betreiben zu können, kann die jeweilige hydrostatische Maschine wenigstens ein erstes Ventil besitzen, das eine Verbindung zu dem ersten Druckraum der betreffenden hydrostatischen Maschine ermöglicht, sowie wenigstens ein zweites Ventil, das eine Verbindung zu dem zweiten Druckraum ermöglicht. Das genannte erste Ventil und das genannte zweite Ven- til können in diesem Fall mittels der genannten Drucksteuereinrichtung oder mittels einer anderen Steuereinrichtung aktiv geöffnet oder geschlossen werden. Vorzugsweise handelt es sich um Schaltventile.

Bei der vorgenannten Weiterbildung mit ersten und zweiten Ventilen kann das bereits erläuterte hydraulische Blockieren einer der hydrostatischen Maschinen auch durch entsprechendes Schließen des wenigstens einen ersten Ventils und/ oder des wenigstens einen zweiten Ventils erfolgen. Das bereits erläuterte hydraulische Kurzschließen einer der hydrostatischen Maschinen kann bei Mehrkolbenmaschinen auch durch öffnen des wenigstens einen ersten Ventils und zusätzlich des wenigstens einen zweiten Ventils erfolgen.

Gemäß einer Weiterbildung des Schaltgetriebes wird mittels der Drucksteuereinrichtung zumindest zeitweise eine der beiden hydrostati- sehen Maschinen als hydrostatische Pumpe betrieben, während die ande-

re hydrostatische Maschine gleichzeitig als hydrostatischer Motor betrieben wird, der von der einen hydrostatischen Maschine hydraulisch angetrieben wird. Eine derartige Konfiguration kann insbesondere für die Durchführung eines Gangstufenwechsels vorteilhaft sein. Diese Form der Ansteuerung ermöglicht eine besonders effiziente Aufteilung des Antrieb smoments auf die beiden mechanischen Getriebezweige. Die Aufteilung kann je nach Anforderungsprofil variiert werden, wodurch für eine Vielzahl von Fahrsituationen eine effiziente und abgestimmte Antriebsmomentübertragung bereitgestellt werden kann.

Es ist bevorzugt, wenn eine Steuereinheit vorgesehen ist, mittels derer für einen Gangstufenwechsel, wenn eine Gangstufe des ersten mechanischen Getriebezweigs geschaltet ist, die Drucksteuereinrichtung und ein Gang- stufenaktuator derart ansteuerbar sind, dass eine Gangstufe des zweiten mechanischen Getriebezweigs eingelegt wird, während die erste hydrostatische Maschine hydraulisch blockiert ist und die zweite hydrostatische Maschine hydraulisch kurzgeschlossen ist; danach die erste und die zweite hydrostatische Maschine miteinander hydraulisch gekoppelt werden und die Drehzahl der Eingangswelle verringert wird, wobei ein Druckaus- gleich zwischen den beiden hydrostatischen Maschinen erfolgt und das Antriebsmoment zumindest teilweise über den zweiten mechanischen Getriebezweig übertragen wird; und danach die erste und die zweite hydrostatische Maschine voneinander hydraulisch entkoppelt werden, wobei die zweite hydrostatische Maschine hydraulisch blockiert wird und die erste hydrostatische Maschine hydraulisch kurzgeschlossen wird, so dass das Antriebsmoment im Wesentlichen vollständig von dem zweiten mechanischen Getriebezweig übertragen wird.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Drehzahl der Eingangswelle derart steuerbar, dass diese verringert wird,

während die erste und die zweite hydrostatische Maschine voneinander hydraulisch entkoppelt werden. Dadurch werden die auftretenden Belastungen der mechanischen und hydraulischen Komponenten des Schaltgetriebes verringert und ein "weicherer" Gangstufenwechsel kann durchge- führt werden.

Die Verringerung der Eingangswellendrehzahl ist bei einem „Hochschalten", d.h. bei einer Erhöhung der Gangstufe, erforderlich. Analog muss bei einem „Heruterschalten", d.h. bei einer Erniedrigung der Gangstufe, die Eingangswellendrehzahl erhöht werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes ist die Geometrie der hydrostatischen Maschinen derart variabel, dass ein Volumendurchsatz des hydraulischen Fluids durch die jeweilige hyd- rostatische Maschine pro Umdrehung des Sekundärteils relativ zu dem Primärteil steuerbar ist. Mit anderen Worten ist beispielsweise das Volumen von Kolben einer hydrostatischen Maschine variabel und kann an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden. Dadurch kann die Menge des durch die hydraulische Maschine strömenden hydraulischen Fluids ver- ändert werden, ohne dass die Differenzdrehzahl zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil variiert werden muss. Der genannte Volumendurchsatz pro Umdrehung wird auch als Schluckvolumen bezeichnet.

Bei einem Schaltgetriebe mit variablen hydrostatischen Maschinen kann es vorgesehen sein, dass die Geometrie der hydrostatischen Maschinen durch die Drucksteuereinrichtung derart steuerbar ist, dass vor der hydraulischen Kopplung der hydrostatischen Maschinen der Volumendurchsatz pro Umdrehung der zweiten hydrostatischen Maschine kleiner ist als der entsprechende Volumendurchsatz pro Umdrehung der ersten hydro- statischen Maschine. Die Geometrie der hydrostatischen Maschinen wird

in dieser Ausführungsform weiterhin derart gesteuert, dass während der hydraulischen Kopplung der hydrostatischen Maschinen der Volumendurchsatz pro Umdrehung der zweiten hydrostatischen Maschine vergrößert wird und der Volumendurchsatz pro Umdrehung der ersten hydrosta- tischen Maschine verringert wird, bis das Antriebsmoment überwiegend oder im Wesentlichen vollständig über den zweiten mechanischen Getriebezweig übertragen wird. Durch ein derartiges Vorgehen wird die Drehmomentübertragung von einem Getriebezweig auf den anderen Getriebezweig effektiver und „sanfter" gestaltet.

Beispielsweise wird in einem gekoppelten Zustand der hydrostatischen Maschinen die Fluiddurchsatzleistung der zweiten hydrostatischen Maschine - ausgehend von einer geringen Leistung - erhöht, bis die erste und die zweite hydrostatische Maschine die gleiche Fluiddurchatzleistung aufweisen. Anschließend wird dann die Fluiddurchsatzleistung der zweiten hydrostatischen Maschine verringert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der erste Druckraum der ersten hydrostatischen Maschine mit dem zweiten Druckraum der zweiten hydrostatischen Maschine mittels der Drucksteuerung hydraulisch koppelbar und der zweite Druckraum der ersten hydrostatischen Maschine mit dem ersten Druckraum der zweiten hydrostatischen Maschine koppelbar. Ein solches „überkreuz"-Koppeln der hydrostatischen Maschinen ermöglicht - optional in Verbindung mit einer variablen Geometrie der hydrostatischen Maschinen - die Darstellung zusätzlicher Betriebszustän- de. Beispielsweise wird dadurch bei gleichzeitig eingelegter erster Vor- wärts-Gangstufe und Rückwärts-Gangstufe die Realisierung einer „geared neutraT-Funktion (entsprechend einer übersetzung von Unendlich) und somit einer „hill hold"-Funktion ermöglicht.

Die Geometrie der hydrostatischen Maschinen kann derart festgelegt sein oder - im Falle einer variablen Geometrie - eingestellt werden, dass in einem Zustand, in dem zwei Getriebe stufen mit gleichsinnigem oder gegensinnigem übersetzungsverhältnis eingelegt sind und der erste Druck- räum der ersten hydrostatischen Maschine mit dem zweiten Druckraum der zweiten hydrostatischen Maschine hydraulisch gekoppelt ist und der zweite Druckraum der ersten hydrostatischen Maschine mit dem ersten Druckraum der zweiten hydrostatischen Maschine hydraulisch gekoppelt ist, verschiedene positive oder negative übersetzungsverhältnisse zwi- sehen der Eingangswelle und der Ausgangswelle erzeugbar sind.

Beispielsweise kann durch das Festlegen oder Einstellen unterschiedlicher Fluiddurchsatzleistungen der beiden hydrostatischen Maschinen ein „hydraulischer Rückwärtsgang" gebildet werden, indem zwei Vorwärts- Gangstufen eingelegt werden. Außerdem ist die Darstellung eines Kriechgangs ("geared creep") möglich. Dafür ist es - wie bei der „geared neutral"- Einstellung - erforderlich, dass die erste Vorwärts-Gangstufe und die Rückwärts-Gangstufe eingelegt sind, wobei für den Kriechgang unterschiedlich große Fluiddurchsatzleistungen der beiden hydrostatischen Maschinen gewählt werden.

Gemäß einer Ausführungsform sind der jeweilige Primärteil und der jeweilige Sekundärteil der hydrostatischen Maschinen drehbar. In dieser Konfiguration wirken die hydrostatischen Maschinen als „hydrostatische Kupp- lungen" zwischen der Eingangswelle und den Getriebezweigen. Beispielsweise wird bei einem Blockieren einer der hydrostatischen Maschinen eine Drehbewegung des durch die Eingangswelle angetriebenen drehbaren Primärteils über den Sekundärteil auf den betreffenden Getriebezweig übertragen.

Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Primärteil der ersten hydrostatischen Maschine mit dem Primärteil der zweiten hydrostatischen Maschine drehfest verbunden ist, insbesondere einstückig mit dem Primärteil der zweiten hydrostatischen Maschine aus- gebildet ist.

Den beiden mechanischen Getriebezweigen kann ein jeweiliges Differentialgetriebe zugeordnet sein. Dabei ist ein Eingang des jeweiligen Differentialgetriebes mit der Eingangswelle gekoppelt, während ein erster Ausgang des jeweiligen Differentialgetriebes mit dem Sekundärteil der jeweiligen hydrostatischen Maschine gekoppelt ist. Ein zweiter Ausgang des jeweiligen Differentialgetriebes ist mit dem betreffenden mechanischen Getriebezweig gekoppelt. Bei dieser Ausführungsform sind die hydrostatischen Maschinen als „hydrostatische Bremsen" konfiguriert, die das Antriebs- moment abstützen können. Beispielsweise wird bei einem Blockieren einer der hydrostatischen Maschinen der erste Ausgang des Differentialgetriebes blockiert. Dadurch wird der Getriebezweig von der Eingangswelle mit einer Drehzahl angetrieben, die der übersetzung des Differentialgetriebes entspricht. Wird allerdings die Ausbildung einer Drehzahldifferenz zwi- sehen dem Primärteil und dem Sekundärteil ermöglicht, können die

Drehmomentübertragung und das Drehzahlverhältnis zwischen dem mechanischen Getriebezweig und der Eingangswelle beeinflusst werden.

Insbesondere wird das jeweilige Differentialgetriebe durch ein Planetenge- triebe gebildet. Weiterhin kann vorgesehen sein, die Primärteile der hydrostatischen Maschinen stationär anzuordnen. Diese Ausführungsform gestaltet sich in konstruktiver Hinsicht besonders einfach, da nicht die gesamte hydrostatische Maschine rotiert, was auch deren Steuerung vereinfacht.

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes mit Differentialgetrieben sind die Eingangswelle und der erste und der zweite mechanische Getriebezweig permanent miteinander gekoppelt, wobei - wie vorstehend erläutert - das über diese Art der Kopplung übertragene An- triebsmoment ebenfalls variabel ist und von dem Betriebszustand der hydrostatischen Maschinen abhängt.

Weiterhin ist bevorzugt, wenn es sich bei dem genannten Primärteil um ein Gehäuse der hydrostatischen Maschine handelt. Der Sekundärteil kann durch einen Rotor gebildet werden. Alternativ hierzu kann es sich bei dem genannten Primärteil, falls dieses drehbar angeordnet ist, um einen weiteren Rotor der betreffenden hydrostatischen Maschine handeln.

Als besonders effizient erweist es sich, wenn zumindest eine der beiden hydrostatischen Maschinen mit zumindest einer weiteren Komponente eines Hydrauliksystems verbindbar ist. Beispielsweise kann durch eine Druckmessung auf einfache Weise das übertragene Drehmoment ermittelt werden. Außerdem kann in bestimmten Fahrzuständen durch eine Verbindung mit den hydrostatischen Maschinen hydraulisches Fluid für die Aktuierung weiterer Fahrzeugsteuerungskomponenten - beispielsweise einer Allradkupplung - genutzt werden.

Den hydrostatischen Maschinen kann eine Verbindungsleitung zugeordnet sein, in deren Verlauf ein steuerbares Drosselventil angeordnet ist, um den Fluiddurchsatz der jeweiligen hydrostatischen Maschine zu drosseln. Mit anderen Worten kann für bestimmte Fahrzustände der Fluiddurchsatz durch die steuerbare Drossel beeinflusst werden, wodurch das über die entsprechende hydrostatische Maschine übertragene Drehmoment steuerbar ist. Dies vereinfacht insbesondere in einer Anfahrsituation die Steu-

erung der Drehmomentübertragung von der Eingangswelle auf die mechanischen Getriebezweige.

Bevorzugt sind den hydrostatischen Maschinen eine gemeinsame Verbin- dungsleitung und ein gemeinsames Drosselventil zugeordnet. Im Verlauf der Verbindungsleitung kann eine Kühleinrichtung zum Kühlen des hydraulischen Fluids angeordnet sein, wodurch das durch die Drossel strömende Fluid auf effiziente Weise gekühlt werden kann. Gerade bei großen Drehzahldifferenzen zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil - wie etwa bei einem Anfahrvorgang - wird eine erhebliche Menge von Abwärme erzeugt, die so effizient abgeführt werden kann.

Die Erfindung wird im Folgenden rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen be- schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Radialkolbenmaschine,

Fig. 3 bis 5 verschiedene Ausgestaltungen einer Drucksteuereinrichtung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes,

Fig. 6 bis 8 schematische Darstellungen verschiedener weiterer

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes, und

Fig. 9 eine Planetengetriebeanordnung, welche zur Kopplung der Eingangswelle mit den hydrostatischen Maschinen und den mechanischen Getriebezweigen dient.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgetriebes 10. Die linke, einer nicht gezeigten Antriebseinheit eines Fahrzeugs zugewandten Seite des Schaltgetriebes 10 umfasst eine Eingangswelle 12, die von der Antriebseinheit zu einer Drehbewegung angetrieben wird. Von der Antriebseinheit - beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine - werden Drehungleichförmigkeiten in einen das Schaltgetriebe 10 umfassenden Antriebsstrang des Fahrzeugs eingeleitet, die zur Entstehung von Drehschwingungen führen. Um die Drehschwingungen zu reduzieren, weist die Eingangswelle 12 einen Torsionsdämpfer 14 auf.

Die Eingangswelle 12 ist ge triebe seitig mit einer ersten und einer zweiten hydrostatischen Maschine 18, 20 verbunden, die ein gemeinsames Gehäuse 16 aufweisen. Das Gehäuse 16 ist drehfest mit der Eingangswelle 12 gekoppelt.

Die Maschinen 18, 20 weisen jeweils einen Rotor 22 bzw. 24 auf (siehe auch Fig. 2), wobei der Rotor 22 mit einem ersten mechanischen Getriebezweig 26 drehfest verbunden ist, während der Rotor 24 mit einem zweiten mechanischen Getriebezweig 28 drehfest verbunden ist.

Der erste Getriebezweig 26 umfasst eine Hohlwelle 30, die mit den Getriebezahnrädern Gl und G3 permanent drehfest verbunden ist. Weitere Getriebezahnräder G5 und G7 können wahlweise durch eine Synchronisiereinrichtung 32 drehfest mit der Hohlwelle 30 verbunden werden.

In analoger Weise umfasst der zweite mechanische Getriebezweig 28 eine Getriebewelle 34, die mit einem Getriebezahnrad G2 in permanenter drehfester Verbindung steht, und die wahlweise über eine Synchronisiereinrichtung 32 mit einem Getriebezahnrad G4 gekoppelt werden kann. Au- ßerdem ist an der Getriebewelle 34 ein Zahnrad r befestigt, welches mit einem Getriebezahnrad R in Eingriff ist, durch welches ein Rückwärtsgang gebildet werden kann.

Das Schaltgetriebe 10 umfasst darüber hinaus eine Nachgelegewelle 36, die acht Zahnräder 38 aufweist. Von den acht Zahnrädern 38 sind die mittleren vier Zahnräder 38 durch Synchronisiereinrichtungen 32 wahlweise mit der Nachgelegewelle 36 drehfest koppelbar. Die restlichen vier Zahnräder sind permanent drehfest mit der Nachgelegewelle 36 gekoppelt.

Durch Betätigung eines jeweiligen Gangstufenaktuators (nicht gezeigt) können die Synchronisiereinrichtungen 32 axial verschoben werden, um in bekannter Weise sieben Vorwärtsgangstufen (entsprechend den Zahnrädern Gl bis G6) und einen Rückwärtsgang (R) zu bilden. Für die Bildung der ersten Gangstufe wird beispielsweise die linke Synchronisierein- richtung 32 der Nachgelegewelle 36 mit dem zur rechten Seite benachbarten Zahnrad 38 der Nachgelegewelle 36 in Eingriff gebracht, sodass eine Drehbewegung der Hohlwelle 30 über das Getriebezahnrad G 1 auf die Nachgelegewelle 36 und schließlich über das Getriebezahnrad G6 auf eine Ausgangswelle 40 des Schaltgetriebes 10 und somit auf weitere Elemente des Antriebsstrangs (nicht gezeigt) des Fahrzeugs übertragen werden kann. Die weiteren Gangstufen des Schaltgetriebes 10 werden in analoger Weise gebildet.

Im Folgenden wird erläutert, wie bei dem Schaltgetriebe 10 ein Antriebsmoment der Eingangswelle 12 in geeigneter Weise auf die Hohlwelle 30 und/ oder die Getriebewelle 34 übertragen wird.

Ist beispielsweise eine gerade Gangstufe (zweiter, vierter oder sechster Gang) oder der Rückwärtsgang eingelegt, muss das Drehmoment der Eingangswelle 12 auf die Getriebewelle 34 übertragen werden. Ist eine ungerade Gangstufe eingelegt, so ist die übertragung des Antriebsmoments auf die Hohlwelle 30 erforderlich. Wenn ein Wechsel der Gangstufe durchge- führt werden soll, muss auch ein Wechsel des übertragungspfads des

Drehmoments stattfinden. Hierbei wird zeitweise über beide mechanische Getriebezweige 26, 28 ein Teil des Antriebsmoments übertragen, wobei sich der jeweils übertragene Teil des Antriebsmoments während des Gangstufenwechsels verändert. Ein derartiger Gangstufenwechsel soll auch unter Last möglich sein und möglichst sanft verlaufen, so dass der Fahrkomfort nicht durch ruckartige Bewegungen des Fahrzeugs oder ähnliche negative Begleiterscheinungen geschmälert wird.

Dies wird durch die Verwendung der zwei hydrostatischen Maschinen 18, 20 erreicht. Durch die Steuerung der Maschinen 18, 20 kann beispielsweise der Rotor 24 bezüglich des Gehäuses 16 gesperrt werden, während der dem Getriebezweig 26 zugeordnete Rotor 22 von dem Gehäuse 16 entkoppelt wird. In diesem Fall wird das Drehmoment der Eingangswelle 12 über die Maschine 20 vollständig auf die Getriebewelle 34 übertragen. Es ist aber auch möglich, dass die hydrostatischen Maschinen 18, 20 derart gesteuert werden, dass die Rotoren 20, 24 lediglich teilweise mit der Drehbewegung des Gehäuses 16 gekoppelt sind. Somit werden keine Reibungskupplungen benötigt, um die Drehmomentverteilung auf die mechanischen Getriebezweige 26, 28 vorzunehmen und variieren zu können.

Diese Aufteilung erfolgt nur über die Maschinen 18, 20, die funktionell im Wesentlichen identisch sind.

Ein für die Verwendung in dem Schaltgetriebe 10 geeigneter Maschinentyp sind beispielsweise hydrostatische Radialkolbenmaschinen. Die Funktionsweise einer Radialkolbenmaschine wird nachfolgend anhand von Fig. 2 erläutert, die einen Schnitt durch eine Radialkolbenmaschine 20 zeigt. Die dargestellte Radialkolbenmaschine 20 lässt sich sowohl als Pumpe als auch als Motor betreiben. Mit anderen Worten kann sie einerseits zur Förderung eines Hydraulikfluids verwendet werden, andererseits durch gesteuerte Druckbeaufschlagung eine relative Drehbewegung zwischen dem Gehäuse 16 und dem Rotor 24 erzeugen.

Die dargestellte Radialkolbenmaschine 20 umfasst den Rotor 24, der im Bereich der Maschine 20 einen kreisrunden Umriss besitzt, wobei der

Mittelpunkt 44 der Kreisform bezüglich der gemeinsamen Rotationsachse 46 des Gehäuses 16 und des Rotors 24 bzw. der zugeordneten Getriebewelle 34 versetzt ist. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Rotor 24 um einen Exzenter. Der Rotor 24 steht mit fünf Kolben 48 in Verbindung, die jeweils einen Kolbenraum 50 aufweisen. Bei einer Drehung des Rotors 24 relativ zum Gehäuse 16 werden die Volumina der Kolbenräume 50 alternierend vergrößert bzw. verkleinert. Mit anderen Worten wird durch die Drehbewegung des Rotors 22 relativ zu dem Gehäuse 16 ein Hydrau- likfluid, welches zunächst durch ein Ventil 52 einströmt, anschließend durch ein weiteres Ventil 52' des jeweiligen Kolbens 48 wieder ausgestoßen. Es wird somit ein Hydraulikfluid von einem mit dem Ventil 52 in Verbindung stehenden ersten Druckraum (nicht gezeigt) zu einem zweiten Druckraum (nicht gezeigt) gefördert, der mit dem Ventil 52' in Verbindung steht.

Wird die Radialkolbenmaschine 20 als Pumpe betrieben, wird in dem in Fig. 2 dargestellten Zustand bei einer Drehung des Rotors 24 gegen den Uhrzeigersinn anfänglich Hydraulikfluid in den Kolbenraum 50 eines Zylinders 51a der Radialkolbenmaschine 20 angesaugt, da der Kolbenraum 50 zunächst ein minimales Volumen aufweist. In der Ansaugphase befinden sich auch noch die Kolben 48 der Zylinder 51b und 51c. Ist ein maximales Volumen des jeweiligen Kolbenraums 50 erreicht, wird durch die Wirkung der Drehung des Rotors 24 nun das Volumen des Kolbenraums 50 wieder verringert, das heißt der Fluiddruck erhöht. Ab einer gewissen Drehstellung des Rotors 24 oder einem gewissen Schwellwert des FIu- iddrucks wird das Ventil 52' geöffnet und das Hydraulikfluid wird in den nicht gezeigten Druckraum abgegeben.

Fig. 2 wurde beispielhaft unter der Annahme beschrieben, dass das Ge- häuse 16 nicht drehbar gelagert ist. Es ist allerdings leicht ersichtlich, dass die geförderte Menge des Hydraulikfluids lediglich von der Geometrie der Kolbenräume 50 und von einer Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 16 und dem Rotor 24 abhängt. Mit anderen Worten wird kein Hydraulikfluid gefördert, wenn sich das Gehäuse 16 und der Rotor 24 mit der gleichen Drehzahl drehen.

Wenn die Radialkolbenmaschine 20 als Motor betrieben wird, wird durch eine Druckdifferenz in den nicht gezeigten Druckräumen eine Drehbewegung erzeugt oder zumindest unterstützt, wobei das vorstehend genannte Funktionsprinzip in analoger Weise zutreffend ist. Allerdings muss dann das unter Druck stehende Hydraulikfluid durch eine geeignete Steuerung des jeweiligen Ventils 52 der Zylinder 51a-e bei einer geeigneten Stellung des Rotors 24 in den jeweiligen Kolbenraum 50 eingespeist werden. Unter Druckabbau wird das Volumen des Kolbenraums 50 vergrößert, wodurch der Rotor 24 von dem Kolben 48 mit einem Drehmoment beaufschlagt

wird. Anschließend wird das Ventil 52' geöffnet, um das Hydraulikfluid mit einem nun geringeren Druck entweichen zu lassen.

Zu der Fig. 2 ist noch anzumerken, dass eine im Wesentlichen gleichartige Radialkolbenmaschine 18 axial versetzt zu der gezeigten Radialkolbenmaschine 20 angeordnet sein kann, wobei die beiden Radialkolbenmaschinen 18, 20 insbesondere ein gemeinsames Gehäuse 16 besitzen können (vgl. Fig. 1). Grundsätzlich können auch andere Typen von hydrostatischen Maschinen 18, 20 zum Einsatz gelangen.

Bei der hier beschriebenen Anwendung der hydrostatischen Maschine 20 ist nicht nur die Förderung eines Hydraulikfluid s oder der Antrieb einer Welle von zentraler Bedeutung, sondern auch eine gesteuerte Kopplung des Gehäuses 16 mit den Rotoren 20, 24. Dies lässt sich dadurch realisie- ren, dass der Strom von Hydraulikfluid durch die hydrostatischen Maschine 18, 20 bzw. der Druck des hydraulischen Fluids gesteuert wird. Kann die hydrostatische Maschine 20 nämlich kein Hydraulikfluid durch das Ventil 52 abgeben, so kann sich der Rotor 24 gegenüber dem Gehäuse 16 nicht mehr drehen. Die Kopplung wird aufgehoben, indem der Durch- satz des Hydraulikfluids wieder zugelassen wird. Die Verteilung des über die einzelnen mechanischen Getriebezweige 26, 28 übertragenen Antriebsmoments der Eingangswelle 12 gemäß Fig. 1 basiert somit im Wesentlichen auf einer Variation des Drucks des Hydraulikfluids. Eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Drucksteuerung 53 ist in Fig. 3 gezeigt.

Fig. 3 zeigt die Maschinen 18, 20. Die Maschinen 18, 20 sind jeweils mit Druckleitungen 54 und 54' bzw. 54a und 54a' verbunden. Die hydrostatischen Maschinen 18, 20 sind hydraulisch koppelbar, indem eine Verbin - düng zwischen den Druckleitungen 54, 54' und den Druckleitungen 54a,

54a' hergestellt wird. Dies erfolgt durch zwei Ventile Vl, V2. Das Ventil Vl ist hier ein 4/3-Wege-Ventil, und das Ventil V2 ist ein 4 /2- Wege- Ventil.

Das Ventil Vl verfügt über drei Schaltzustände. In einem ersten Schal tzu- stand (unterster Abschnitt des Ventils Vl gemäß Fig. 3) sind die Druckleitungen 54 und 54' der Maschine 18 blockiert, während die Druckleitungen 54a und 54a' der Maschine 20 miteinander verbunden sind. In dem zweiten Schaltzustand des Ventils Vl (in Fig. 3 gezeigt) ist die Druckleitung 54' mit der Druckleitung 54a' verbunden und die Druckleitung 54 ist mit der Druckleitung 54a verbunden. Der dritte Schaltzustand ist die Umkehrung des ersten Zustands, d. h. die Druckleitungen 54a und 54a' sind blockiert, während die Druckleitungen 54 und 54' miteinander verbunden sind (oberster Abschnitt des Ventils Vl gemäß Fig. 3).

Das Ventil V2 verfügt über zwei Schaltzustände, wobei der zweite Schaltzustand des Ventils V2 insbesondere in dem vorgenannten zweiten Schaltzustand des Ventils Vl von Bedeutung ist. Durch das Ventil V2 kann dann eine „überkreuz"-Verbindung oder Kopplungsinversion der hydrostatischen Maschinen 18, 20 hergestellt werden. In diesem Fall steht die Druckleitung 54 mit der Druckleitung 54a' in Verbindung, wohingegen die Druckleitung 54' mit der Druckleitung 54a in Verbindung steht. Der erste Schaltzustand des Ventils V2 zeitigt diesen Effekt nicht, sondern dient lediglich zur „normalen" Kopplung der hydrostatischen Maschinen 18, 20.

Mit anderen Worten kann durch die Ventile Vl, V2 eine Blockade oder ein Leerlauf einer der hydrostatischen Maschinen 18, 20 bewirkt werden, wobei - wie vorstehend schon beschrieben - bei einem Leerlauf der hydrostatischen Maschinen 18, 20, d. h. bei einem Kurzschluss der der entsprechenden hydrostatischen Maschine 18, 20 zugeordneten Druckleitun- gen 54, 54' bzw. 54a, 54a ¹ , der betreffende mechanische Getriebezweig 26,

28 von der Eingangswelle 12 entkoppelt wird. Bei einer Blockade der Druckleitungen 54, 54' bzw. 54a, 54a' wird dahingegen eine im Wesentlichen schlupffreie Kopplung der Antriebswelle 12 mit dem entsprechenden mechanischen Getriebezweig 26, 28 herbeigeführt. Durch die zweite Schaltstellung des Ventils Vl kann durch eine hydraulische Kopplung ein Druckausgleich - und damit ein Drehmomentübertrag - zwischen den hydrostatischen Maschinen 18, 20 hergestellt werden, was beispielsweise im Rahmen eines Gangstufenwechsels bedeutsam ist, wie nachstehend beschrieben wird.

Das vorstehend beschriebene Hydrauliksystem zur hydraulischen Kopplung der hydrostatischen Maschinen 18, 20 steht über eine Zufuhrleitung 56 und eine Abfuhrleitung 58 sowie ein Rückschlagventil 59 mit einer hydraulischen Steuereinheit 60 (hydraulic control unit, HCU) in Verbin- düng. Rückschlagventile 62 in den Druckleitungen 54, 54', 54a, 54a' stellen sicher, dass kein Hydraulikfluid in die Zufuhrleitung 56 zurückfließen kann bzw. kein Hydraulikfluid aus der Abfuhrleitung 58 in den vorgenannten Teil des hydraulischen Kopplungssystems zurückfließen kann. Die Zufuhrleitung 56 und die Abfuhrleitung 58 weisen Drehdurchführun- gen 64 auf. Die Drehdurchführungen 64 sind notwendig, da die Maschinen 18, 20, die ihnen zugeordneten Druckleitungen 54, 54' bzw. 54a, 54a' und die Ventile Vl, V2 rotieren (rotierender Bereich Ro oberhalb der gestrichelten Linie), während die restlichen, zum Teil noch nachfolgend zu beschreibenden Komponenten der Steuerung 53 stationär angeordnet sind (stationärer Bereich S unterhalb der gestrichelten Linie).

Durch die hydraulische Steuereinheit 64 können Steuerleitungen 66 druckbeaufschlagt werden, um einerseits die Ventile Vl und V2, andererseits auch ein Ventil V3 - dessen Funktion nachstehend erläutert wird - mittels eines Steuerdrucks anzusteuern.

Der hydraulischen Steuereinheit 60 wird unter Druck stehendes Hydrau- likfluid durch eine mit einem Motor M in Verbindung stehende Pumpe 68 zugeführt, wobei der Motor M von einer Getriebesteuereinheit 70 (trans- mission control unit, TCU) elektrisch angesteuert wird. Die Pumpe 68 entnimmt das Hydraulikfluid über einen Hydraulikfluidfilter 71 einem Sumpf 72, der auch mit der hydraulischen Steuereinheit 60 in Verbindung steht.

Falls beispielsweise die erste Gangstufe eingelegt ist und das Antriebsmoment der Antriebseinheit des Fahrzeugs daher vollständig über den ersten mechanischen Getriebezweig 26 übertragen werden soll, dann muss der mit der Hohlwelle 30 drehfest verbundene Rotor 22 der ersten hydrostatischen Maschine 18 bezüglich des mit der Eingangswelle 12 drehfest verbundenen Gehäuses 16 blockiert sein (vgl. Fig. 1). Zu diesem Zweck muss das in Fig. 3 gezeigte Ventil Vl sich in dem erläuterten ersten Schaltzustand befinden. Aufgrund der Sperrung der Druckleitungen 54, 54' ist dann die hydrostatische Maschine 18 blockiert, so dass der Rotor 22 gemeinsam mit dem Gehäuse 16 rotiert. Die hydrostatische Maschine 20 befindet sich dahingegen in einem kurzgeschlossenen Zustand, so dass deren beide Druckräume in im Wesentlichen direkter Verbindung miteinander stehen. Bei einer Drehzahldifferenz zwischen dem Rotor 24 und dem Gehäuse 16 wird somit lediglich Hydraulikfluid umgewälzt und im Wesentlichen verlustfrei von einem Druckraum in den anderen gefördert, was einem Leerlauf der hydrostatischen Maschine 20 entspricht.

Ausgehend von diesem Zustand soll nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 die Funktionsweise des Schaltgetriebes 10 beispielhaft anhand eines Wechsels von der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe beschrieben werden.

Da die zweite hydrostatische Maschine 20 kurzgeschlossen ist, kann mittels der zugeordneten Synchronisierungseinrichtung 32 die neue Gangstufe eingelegt werden, d. h. das Getriebezahnrad G2 des zweiten mechani- sehen Getriebezweigs 28 wird drehfest mit der Getriebewelle 34 gekoppelt. Aufgrund des - verglichen mit dem übersetzungsverhältnis der ersten Gangstufe - geringeren übersetzungsverhältnisses der zweiten Gangstufe, liegt eine Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl der Eingangswelle und der Drehzahl des zweiten mechanischen Getriebezweigs 28 vor, wobei die hydrostatische Maschine 20 als hydrostatische Pumpe agiert. Es wird aufgrund des Kurzschlusses der Leitungen 54a und 54a' zu diesem Zeitpunkt noch kein Antriebsmoment auf den mechanischen Getriebezweig 28 übertragen.

Danach wird eine übernahme eines Teils des Antriebsmoments durch den zweiten Getriebezweig 28 eingeleitet, indem das Ventil V2 in den in Fig. 3 gezeigten zweiten Schaltzustand gebracht wird. Dadurch wird eine hydraulische Kopplung der beiden hydrostatischen Maschinen 18, 20 hergestellt. Das von der als Pumpe wirkenden hydrostatischen Maschine 20 geförderte Hydraulikfluid wird nun der durch eine aktive Steuerung der Ventile 52, 52' als Motor betriebenen Maschine 18 zugeführt. Anfänglich liegt noch keine Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 16 und dem Rotor 22 der Maschine 18 vor.

Das durch die große Pumpleistung der hydrostatischen Maschine 20 geförderte Fluid treibt nun jedoch - bei entsprechender Aktuierung der Ventile 52, 52' - die hydrostatische Maschine 18 an, wodurch ein Absenken der Drehzahl der Eingangswelle und damit der Antriebseinheit des Fahrzeugs unterstützt wird. Das Absenken der Drehzahl der Antriebseinheit wird auch zeitgleich aktiv durchgeführt. Durch das Absenken der Dreh-

zahl der Eingangswelle 12 verringert sich die Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 16 und dem Rotor 24 der hydrostatischen Maschine 20, da die Drehzahlen der mechanischen Getriebezweige 26, 28 während des gesamten Schaltvorgangs aufgrund der im Wesentlichen gleich bleibenden Fahrzeuggeschwindigkeit konstant sind. Dies hat eine Absenkung der Förderleistung der hydrostatischen Maschine 20 zur Folge. Im Gegensatz dazu erhöht sich die Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse und dem Rotor 22 der hydrostatischen Maschine 18, wodurch die Antriebsleistung der hydrostatischen Maschine 18 ebenfalls sinkt.

Das Absinken der Leistungen der hydrostatischen Maschinen 18, 20 führt einerseits zu einer Erhöhung des über den zweiten Getriebezweig 28 übertragenen Drehmoments, andererseits wird das über den ersten Getriebezweig 26 übertragene Drehmoment verringert. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis ein Druckausgleich zwischen den hydrostatischen Maschinen 18, 20 hergestellt ist und sich ein Gleichgewichtszustand einstellt, bei dem das Antriebsmoment zu einem Teil über den ersten mechanischen Getriebezweig 26 und zum anderen Teil über den zweiten mechanischen Getriebezweig 28 übertragen wird. Falls die hydrostatischen Maschinen 18, 20 im Wesentlichen identisch sind, d. h. über im Wesentlichen gleiche Kolbenraumgeometrien verfügen, dann stellt sich in dem Gleichgewichtszustand eine hälftige Aufteilung des über die einzelnen Getriebezweige 26, 28 übertragenen Drehmoments ein.

Anschließend werden die Maschinen 18, 20 wieder voneinander hydraulisch entkoppelt, indem das Ventil Vl in den erläuterten dritten Schaltzustand gebracht wird, wodurch die hydrostatische Maschine 18 kurzgeschlossen wird und die hydrostatische Maschine 20 hydraulisch blockiert wird. Um Verspannungen der mechanischen Komponenten des Schaltge- triebes 10 zu vermeiden, wird das Schalten des Ventils Vl von einer akti-

ven Drehzahlabsenkung der Eingangswelle 12 begleitet, bis die Eingangswelle 12 und der zweite Getriebezweig 28 die gleiche Drehzahl aufweisen. Mit dem Blockieren der Druckleitungen 54a, 54a' wird nun das Antriebsmoment im Wesentlichen vollständig von dem zweiten mechanischen Ge- triebezweig 28 übertragen. Der Wechsel von der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe ist damit abgeschlossen.

Gangstufenwechsel zwischen anderen Gangstufen erfolgen auf analoge Weise. Gangstufenwechsel von einer höheren in eine niedrigere Gangstufe erfolgt im Wesentlichen in umgekehrter Reihenfolge.

Das Schaltgetriebe 10 ermöglicht - wie vorstehend beschrieben - eine einfach zu steuernde Art eines Gangstufenwechsels, wobei der Gangstufenwechsel auch unter Last erfolgen kann. Durch die Pumpen/ Motor- Konfiguration der hydrostatischen Maschinen 18, 20 entstehen während des Gangstufenwechsels keine wesentlichen Leistungsverluste. Vielmehr unterstützen die hydrostatischen Maschinen 18, 20 den Gangstufenwechsel auf vorteilhafte Weise, wodurch dieser besonders effizient gestaltet werden kann. Außerdem wird aus den vorstehenden Beschreibungen deutlich, dass vollständig auf Reibungskupplungen verzichten kann. Lediglich die konstruktiv einfachen Ventile Vl und V2 und die hydrostatischen Maschinen 18, 20 müssen in geeigneter Weise angesteuert werden.

Die Verwendung von hydrostatischen Maschinen 18, 20 zur Kopplung der Eingangswelle 12 und der mechanischen Getriebezweige 26, 28 ermöglicht zudem eine Vielzahl vorteilhafter Weiterbildungen.

Wie vorstehend bereits angemerkt, weist die Abfuhrleitung 58 das Ventil V3 auf. Dieses ist während der vorstehend beschriebenen Abläufe generell geschlossen. Zusätzlich sind in der Abfuhrleitung 58 ein durch die Getrie-

besteuereinheit 70 regelbares Drosselventil D und eine Kühleinrichtung 74 angeordnet. Diese Komponenten können beispielsweise bei einem Anfahren des Fahrzeugs genutzt werden. Dabei soll das Antriebsmoment über die erste Gangstufe übertragen werden, weshalb der erste Getriebe- zweig 26 eingelegt ist und die entsprechende hydrostatische Maschine 18 kurzgeschlossen ist. Der zweite Getriebezweig 28 ist nicht eingelegt.

In dieser Situation rotiert die Eingangswelle 12 - und damit das Gehäuse 16 der hydrostatischen Maschine 18 - sehr schnell (Drehzahl der An- triebseinheit), während der gewählte Getriebezweig 26 keine Rotation aufweist, da das Fahrzeug steht. Somit liegt eine hohe Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 16 und dem Rotor 22 vor, was eine große Förderleistung der hydraulisch kurzgeschlossenen Maschine 18 nach sich zieht und dort zu einer erhöhten Wärmeentwicklung führt. Um den Grad der Kopp- lung zwischen der Eingangswelle 12 und dem gewählten Getriebezweig 26 allmählich zu erhöhen, wird das Ventil V3 geöffnet, wobei sich das regelbare Drosselventil D in einer geöffneten Position befindet. Zweckmäßigerweise werden zusätzlich die Druckleitungen 54, 54' blockiert (vorgenannte erste Stellung des Ventils Vl).

Durch ein allmähliches Schließen des Drosselventils D erhöht sich der Gegendruck, gegen den die hydrostatische Maschine 18 arbeiten muss. Dieser gegen die Pumpleistung der Maschine 18 wirkende Gegendruck führt dazu, dass die Kopplung des Rotors 22 mit dem Gehäuse 16 erhöht wird. Es wird also durch das Schließen des Drosselventils D ein zunehmender Teil des Antriebsdrehmoments auf den ersten Getriebezweig 26 übertragen und das Fahrzeug fährt an.

Mit anderen Worten kann über einen Eingriff in den geförderten Volumen- ström des hydraulischen Fluids der gegen die Pumpleistung wirkende

Gegendruck gesteuert werden, was zu einer Kopplung des Rotors 22 mit dem Gehäuse 16 führt, da das von der Eingangswelle 12 auf die mechanischen Getriebezweige 26 übertragene Antriebsmoment direkt proportional zu dem Fluiddruck ist, der aufgrund der Förderleistung der hydrostati- sehen Maschine 18 einerseits und des Eingriffs mittels der Drucksteuerung 53 andererseits effektiv erzeugt wird.

Durch das Vorsehen des Ventils V3 und des regelbaren Drosselventils D können somit auf einfache Weise Anfahrzustände realisiert werden, ohne dass ein zusätzliches Anfahrelement nötig ist. Außerdem kann die in der Maschine 18 anfallende Wärme auf effiziente Weise durch die Kühleinrichtung 74 abgeführt werden.

Das gedrosselte Hydraulikfluid kann über die mit der Abfuhrleitung 58 in Verbindung stehende Zufuhrleitung 56 den hydrostatischen Maschinen 18, 20 wieder zugeführt werden. Die hydraulische Steuereinheit 60 kann überdies eventuelle Fluidverluste - beispielsweise an den Drehdurchführungen 64 - durch mittels der Pumpe 68 aus dem Sumpf 72 gefördertes Hydraulikfluid ausgleichen.

Anstelle des Schaltventils V3 und des Drosselventils D kann auch ein einziges regelbares Ventil vorgesehen sein (Proportionalventil, Drosselventil), wie in Fig. 4 gezeigt ist.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Drucksteuereinrichtung 53. Anstelle des Ventils Vl mit drei möglichen Schaltzuständen sind zwei 2/4- Wege-Ventile Vl' und Vl" vorgesehen, die jeweils zwei Schaltzustände zulassen, nämlich einen Schaltzustand zur Verbindung der Druckleitungen 54' und 54a ¹ bzw. 54 und 54a - Kurzschluss einer der hydrostati- sehen Maschinen 18, 20 - und einen Schaltzustand zur Blockade der

anderen hydrostatischen Maschine 20 bzw. 18. Die Ventile Vl ¹ , Vl" und V2 sind derart ausgebildet, dass bei einem Ausfall der hydraulischen Steuereinheit 60 und einem nachfolgenden Abfall des Steuerdrucks in den Steuerleitungen 66 die hydrostatischen Maschinen 18, 20 automatisch gekoppelt werden, so dass beispielsweise eine unbeabsichtigte und für die Bauteile des Schaltgetriebes schädliche gleichzeitige Blockade beider hydrostatischen Maschinen 18, 20 ausgeschlossen werden kann. Zudem sind derartige Ventile Vl', Vl", V2 mit zwei Stellungen auf einfache Weise ansteuerbar.

Im Gegensatz zu der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Drucksteuerung 53 weist die Ausführungsform der Fig. 4 kein Ventil V3 zum Trennen der Abfuhrleitung 58 von dem Hydrauliksystem zur Kopplung der hydrostatischen Maschinen 18, 20 auf. Diese Funktion wird hier durch das Drosselventil D erfüllt, das hydraulisch durch die Steuerleitung 66 angesteuert wird. Durch den Wegfall des Ventils V3 und einer elektrischen Steuerleitung zur Steuerung des Drosselventils D durch die Getriebesteuereinheit 70 - siehe Fig. 3, gestrichelte Linie - ist die Ausführungsform der Fig. 4 auf vorteilhafte Weise einfacher aufgebaut. Zudem ist das Drossel- ventil D in dem rotierenden Bereich Ro angeordnet, wodurch sich der

Vorteil ergibt, dass die Drehdurchführung 64 in der Abfuhrleitung 58 in Strömungsrichtung des Hydraulikfluids hinter dem Drosselventil D angeordnet ist. Die Drehdurchführung 64 ist daher nicht mehr Teil des mit Hochdruck beaufschlagten Teils der Drucksteuerung 53. Leckageverluste werden dadurch minimiert und die Drehdurchführung 64 kann weniger aufwändig ausgeführt sein. Ein automatisches öffnen des Drosselventils D bei Abfall des Steuerdrucks kann vorgesehen sein, um das Fahrzeug in einen Zustand zu bringen, in dem die Antriebseinheit von den Getriebezweigen 26, 28 im Wesentlichen vollständig entkoppelt ist.

In den vorstehenden Beschreibungen wurde lediglich auf die in Fig. 3 und 4 gezeigte „Paraller-Stellung des jeweiligen Ventils V2 eingegangen, die zu einer Verbindung der Druckleitungen 54' und 54a' bzw. 54 und 54a führt. In bestimmten Fällen kann auch eine „überkreuz"-Kopplung der hydrosta- tischen Maschinen 18, 20 vorteilhaft sein (zweiter Schaltzustand von V2).

Sind beispielsweise die erste Gangstufe und der Rückwärtsgang gleichzeitig eingelegt, wird zwar über beide Getriebezweige 26, 28 ein Drehmoment bereitgestellt. Allerdings rotieren die beiden mechanischen Getriebezweige 26, 28 nicht; das Fahrzeug steht. Dadurch kann beispielsweise ein Wegrollen des Fahrzeugs im Stand oder an einer Steigung verhindert werden („geared neutral" bzw. „hill hold"-Funktion) . In diesem Zustand befinden sich die hydrostatischen Maschinen 18, 20 in dem vorstehend beschriebenen Gleichgewichtszustand, bei dem der Druckausgleich bereits erfolgt ist.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die hydrostatischen Maschinen 18, 20 eine variable Geometrie aufweisen - als variable hydrostatischen Maschinen 18', 20' -, wobei die Kolbenräume 50 der Zylinder 51a-e der vari- ablen hydrostatischen Maschinen 18', 20' beispielsweise mittels Taumelscheiben verstellbar sind, so dass pro Umdrehung des Rotors 22 bzw. 24 der Durchsatz des hydraulischen Fluids - sowohl in einem Pumpen- als auch in einem Motorbetrieb - variabel steuerbar ist. Auch andere hydrostatische Maschinentypen als der vorstehend eingehend diskutierte Ma- schinentyp mit Radialkolben vermögen dies zu leisten.

Derartige hydrostatische Maschinen 18', 20' mit variablen Geometrien ermöglichen, dass bei einer „überkreuz"-Kopplung ein Kriechgang („geared creep") realisiert werden kann. Zu diesem Zweck sind beispielsweise die erste Gangstufe und die Rückwärts-Gangstufe eingelegt und die als Pum-

pe wirkende hydrostatische Maschine 18', 20' weist eine größere Förderleistung auf als die als Motor betriebene hydrostatische Maschine 20' bzw. 18'. Bei dem sich bei der „überkreuz"-Konfiguration einstellenden Gleichgewichtszustand wird über beide Getriebezweige 26, 28 Drehmoment ü- bertragen, wobei diese sich dann gegensinnig drehen. In der Summe wird ein kleiner Vortrieb des Fahrzeugs erzeugt und es kann ein übersetzungsverhältnis eingestellt werden, das betragsmäßig geringer ist als das übersetzungsverhältnis der geringsten Gangstufe (G 1 oder R) der mechanischen Getriebezweige 26, 28.

Ist anstelle der Rückwärts-Gangstufe eine Vorwärts-Gangstufe - beispielsweise die zweite Gangstufe - bei ansonsten gleiche Bedingungen, d. h. unterschiedlich großen Förderleistungen der hydrostatischen Maschinen 18', 20', eingelegt, dann ergibt sich ebenfalls aufgrund der unter- schiedlich großen übersetzungsverhältnisse der eingelegten Gangstufen 26, 28 ein Antrieb des Fahrzeugs, der allerdings in die entgegengesetzte Richtung - verglichen mit dem vorstehend beschriebenen Fall des „geared creep" - gerichtet ist. Mit anderen Worten kann so ein „hydraulischer Rückwärtsgang" realisiert werden. Die über die beiden Getriebezweige 26, 28 übertragenen Drehmomente weisen dabei ein unterschiedliches Vorzeichen auf.

Ganz allgemein kann daher gesagt werden, dass mit Hilfe variabler hydrostatischer Maschinen 18', 20' und einer geeigneten Kombination von Gangstufen, bei einer hydraulischen Kopplung der hydrostatischen Maschinen 18', 20' Gleichgewichtszustände erzeugt werden können, die sich im Endeffekt wie zusätzliche übersetzungsverhältnisse auswirken. Derartige Schaltgetriebe sind daher sehr flexibel und vielseitig einsetzbar. Die Verwendung variabler hydrostatischer Maschinen 18', 20' zur Durchfüh-

rung eines Gangstufewechsels wird nachstehend anhand von Fig. 5 erläutert.

Derartige Gleichgewichtszustände können allerdings auch bei einer festen Geometrie der hydrostatischen Maschinen erzeugt werden, wobei der eingestellte Zustand dann dem fix festgelegten jeweiligen Volumendurchsatz pro Umdrehung der hydrostatischen Maschinen entspricht.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Drucksteuerung 53 einer Variante des Schaltgetriebes 10 mit variablen hydrostatischen Maschinen 18', 20'. Ein Gangstufenwechsel erfolgt hierbei auf im Wesentlichen analoge Weise, wie vorstehend anhand von Fig. 3 beschrieben. Allerdings ist die variable hydrostatische Maschine 20' vor der hydraulischen Kopplung der hydrostatischen Maschinen 18', 20' derart konfiguriert, dass ihr Fluidvolumen- durchsatz pro Umdrehung, das heißt ihre Volumenverdrängung pro Umdrehung, kleiner ist als der entsprechende Fluidvolumendurchsatz pro Umdrehung der hydrostatischen Maschine 18', wenn diese nicht blockiert wäre. Insbesondere ist der Fluidvolumendurchsatz pro Umdrehung der hydrostatischen Maschine 20', die in dem Ausgangszustand als Pumpe betrieben wird, sehr klein, weshalb auch die Menge des im Leerlauf umgewälzten hydraulischen Fluids gering ist.

Nachdem die zweite Gangstufe eingelegt worden ist, und nachdem die beiden hydrostatischen Maschinen 18', 20' - Schaltzustände der Ventile Vl ', Vl" und V2 wie in Fig. 5 gezeigt - miteinander hydraulisch gekoppelt worden sind, wird der Fluidvolumendurchsatz pro Umdrehung der hydrostatischen Maschine 20' allmählich angehoben, während die Drehzahl der Eingangswelle verringert wird. Während der Förderleistungserhöhung der hydrostatischen Maschine 20' bleibt der Fluidvolumendurchsatz pro Um- drehung der in diesem Zustand als Motor betriebenen hydrostatischen

Maschine 18' konstant. In dieser Situation findet ein zunehmender Drehmomentübertrag über den der hydrostatischen Maschine 20' zugeordneten zweiten Getriebezweig 28 statt, während das über den ersten Getriebezweig 26 übertragene Drehmoment in gleichem Maß abnimmt. Bei gleich großen Beträgen der über die beiden mechanischen Getriebezweige 26, 28 übertragenen Drehmomente liegt im Wesentlichen der anhand von Fig. 3 beschriebene Gleichgewichtszustand vor.

Bei weiterer Absenkung der Drehzahl wird in weiterhin gekoppeltem Zu- stand der hydrostatischen Maschinen 18', 20' der Fluidvolumendurchsatz pro Umdrehung der hydrostatischen Maschine 18' reduziert, während der Fluidvolumendurchsatz pro Umdrehung der hydrostatischen Maschine 20' konstant bleibt oder noch weiter erhöht wird. Dadurch wird immer mehr Drehmoment über den zweiten mechanischen Getriebezweig 28 übertra- gen. Ein im Wesentlichen vollständiger Drehmomentübertrag von dem ersten Getriebezweig 26 auf den zweiten Getriebezweig 28 ist erreicht, wenn die Antriebsdrehzahl das Drehzahlniveau des zweiten Getriebezweigs 28 erreicht hat. Um den Schaltvorgang abzuschließen, wird dann die hydrostatische Maschine 20' durch eine Aktuierung des Ventils Vl" blockiert und gleichzeitig die hydrostatische Maschine 18' durch das Ventil Vl' kurzgeschlossen.

Der jeweilige Fluidvolumendurchsatz pro Umdrehung, d. h. die jeweilige Geometrie, der beiden hydrostatischen Maschinen 18', 20' können bei diesem Gangstufenwechsel auch gleichzeitig oder zeitlich überlappend variiert werden.

Die vorstehend beschriebene Variante des Schaltgetriebes 10 mit variablen hydrostatischen Maschinen 18', 20' ermöglicht noch schonendere Gangstufenwechsel. Außerdem können die vorstehend beschriebenen

Konzepte bezüglich eines Kriechgangs und eines hydraulischen Rückwärtsgangs sowie bezüglich einer Vielzahl von intermediären Gangstufen realisiert werden.

Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform der Drucksteuerung 53 weist keine Abfuhrleitung 58 auf. Folglich fehlen auch das im Verlauf der Abfuhrleitung 58 angeordnete Ventil V3, das regelbaren Drossel D und die Kühleinrichtung 74. Grundsätzlich sind diese Komponenten aber auch in die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform integrierbar.

Alle diskutierten Ausführungsformen der Drucksteuerung 53 können mit weiteren Komponenten eines Hydrauliksystems in Verbindung stehen. Beispielsweise können die Druckleitungen 54, 54', 54a, 54a' über ein Zuschaltventil (nicht gezeigt) mit einer Allradkupplung (AWD-Kupplung) ver- bindbar sein, um diese zu aktuieren. Auch ist durch eine solche Verbindung eine effektive Kontrolle des Druckzustands der hydrostatischen Maschinen 18, 18', 20, 20' möglich.

Zu der vorstehend erläuterten jeweiligen Drucksteuerung 53 ist noch an- zumerken, dass die Schaltventile (Vl, V2, V3) geeignete Steuerkanten aufweisen können, um weiche übergänge zwischen den verschiedenen Schaltzuständen zu bewirken.

Außerdem ist vorzugsweise eine "fail-safe"-Funktion verwirklicht: Wie aus der Anordnung von jeweiligen Druckfedern gemäß Fig. 3 bis 5 ersichtlich ist, werden die Ventile (Vl, Vl', Vl", V2 bzw. V3) der Drucksteuerung 53 im Falle einer Betriebsstörung (Drucklosschaltung der hydraulischen Steuereinheit 60) automatisch in eine öffnungsstellung gebracht, um das Getriebe lastfrei zu schalten.

Fig. 6 zeigt, dass das Schaltgetriebe 10 auch auf einfache Weise mit einem Hybridantrieb kombiniert werden kann. Der Teil des Schaltgetriebes 10 ab dem Gehäuse 16 nach rechts entspricht der Ausführungsform, die vorstehend anhand von Fig. 1 diskutiert wurde. Links davon ist wiederum der Torsionsdämpfer 14 vorgesehen, der allerdings mit einer Kupplung 78 kombiniert ist. Dadurch kann das Schaltgetriebe 10 von der Antriebseinheit (nicht gezeigt) getrennt werden, so dass ein Antriebsmoment auf das Gehäuse 16 von einer elektrischen Antriebseinheit 80 erzeugt werden kann. Die elektrische Antriebseinheit 80 kann beim Bremsen auch als Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie verwendet werden.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Schaltgetriebes 10, das wieder in weiten Teilen der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform entspricht. Der Rotor der elektrischen Antriebseinheit bzw. des Generators 80 ist hier mit der Hohlwelle 30 des ersten Getriebezweiges 26 drehfest gekoppelt. In diesem Fall kann auf die Kupplung 78 verzichtet werden.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des Schaltgetriebes 10, wobei die hydrostatischen Maschinen 18, 18', 20, 20' zwischen mechanischen Getriebezweigen 26, 28 angeordnet sind. Auch diese Ausführungsform ist auf einfache Weise mit einem Hybridantrieb kombinierbar.

Fig. 9 zeigt eine weitere Anwendungsmöglichkeit der hydrostatischen Maschinen 18, 18', 20, 20' gemäß des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens. Die hydrostatischen Maschinen 18, 18', 20, 20' weisen hier kein gemeinsames, drehfest mit der Eingangswelle 12 verbundenes Gehäuse auf. Das jeweilige Gehäuse 16 der Pumpen 18, 18', 20, 20' ist stattdessen stationär befestigt, dreht sich also nicht. Das Antriebsmoment der Eingangswelle 12 wird über Planetengetriebe 82 auf die mechanischen Getriebezweige 26, 28 übertragen. Ein Sonnenrad 84 des jeweiligen Plane-

tengetriebes 82 ist hier mit dem Rotor 22 bzw. 24 der zugeordneten Pumpe 18, 18', 20, 20' drehfest verbunden. Die mechanischen Getriebezweige 26, 28 sind mit einem jeweiligen Planetenträger 86 drehfest gekoppelt, an dem Planetenräder 88 drehbar gelagert sind. Das Antriebsmoment der Eingangswelle 12 wird auf ein jeweiliges Hohlrad 90 übertragen. Die Planetenräder 88 kämmen mit dem jeweiligen Sonnenrad 84 und dem jeweiligen Hohlrad 90. Selbstverständlich können die Planetengetriebe 82 auch anders konfiguriert sein als hier beispielhaft beschrieben.

Bei dieser Ausführungsform wirken die Rotoren 22, 24 sozusagen als

„Bremsen" mit welchen die jeweiligen Sonnenräder 84 gebremst oder festgehalten werden können. Die Planetengetriebe 82 wirken somit als Differentialgetriebe zur Verteilung eines Antriebsmoments der Eingangswelle 12. Wird eine der Pumpen 18, 18', 20, 20' hydraulisch blockiert und die andere hydraulisch kurzgeschlossen, wird das Antriebsmoment der Eingangswelle 12 vollständig über den der blockierten Pumpe 18, 18', 20, 20' zugeordneten mechanischen Getriebezweig 26 bzw. 28 übertragen. Diese Ausführungsform kann ebenfalls durch die Drucksteuerung 53 gesteuert werden, die vorstehend anhand der Fig. 3 bis 5 beschrieben wurde. Aller- dings ergeben sich Vorteile in baulicher Hinsicht, da die Gehäuse 16 nicht rotieren, was beispielsweise die Führung der Steuerleitungen 68 vereinfacht.

Bezugszeichenliste

10 Schaltgetriebe

12 Eingangswelle

14 Torsionsdämpfer

16 Gehäuse

18, 18', 20, 20' hydrostatische Maschine

22, 24 Rotor

26, 28 mechanischer Getriebezweig

30 Hohlwelle

32 Synchronisiereinrichtung

34 Getriebewelle

G l - G7, R Getriebezahnräder r, 38 Zahnrad

36 Nachgelegewelle

40 Ausgangswelle

44 Mittelpunkt des Rotors

46 Rotationsachse

48 Kolben

50 Kolbenraum

51a - e Zylinder

52, 52' Ventil

53 Drucksteuerung

54, 54", 54a , 54a' Druckleitung

56 Zufuhrleitung

58 Abfuhrleitung

59 Rückschlagventil

60 hydraulische Steuereinheit

62 Rückschlagventil

64 Drehdurchführung

66 Steuerleitung

68 Pumpe

70 Getriebesteuereinheit

71 Hydraulikfluidfilter

72 Sumpf

74 Kühleinrichtung

78 Kupplung

80 elektrische Antriebseinheit

82 Planetengetriebe

84 Sonnenrad

86 Planetenträger

88 Planetenrad

90 Hohlrad vi, vr, vi",

V2, V3, Ventil

D Drosselventil

M Motor

Ro rotierender Bereich

S stationärer Bereich