DE102010024768A1 - Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung - Google Patents

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Jörg Dipl.-Ing. Spielvogel
Matthias Dipl.-Ing. Trick
Markus Dipl.-Ing. Stein
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/70Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for change-speed gearing in group arrangement, i.e. with separate change-speed gear trains arranged in series, e.g. range or overdrive-type gearing arrangements
    • F16H61/702Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for change-speed gearing in group arrangement, i.e. with separate change-speed gear trains arranged in series, e.g. range or overdrive-type gearing arrangements using electric or electrohydraulic control means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403Synchronisation before shifting

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung mit einer Hauptgruppe (21), einer Rangegruppe (51) und einer Steuer- und/oder Regeleinheit (11), die dazu vorgesehen ist, in einem Rangegruppen-Rückschaltvorgang zumindest eine Hauptgruppen-Schalteinheit (12) und zumindest eine Rangegruppen-Schalteinheit (13) zu betätigen.
Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) zur Synchronisierung der Rangegruppen-Schalteinheit (13) dazu vorgesehen ist, eine Eingangsdrehzahl der Rangegruppe (51) mittels einer Antriebsmaschine (17) zu beschleunigen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es sind bereits Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung mit einer Hauptgruppe, einer Rangegruppe und einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die dazu vorgesehen ist, in einem Rangegruppen-Rückschaltvorgang zumindest eine Hauptgruppen-Schalteinheit und zumindest eine Rangegruppen-Schalteinheit zu betätigen, bekannt.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung einer Rangegruppen-Schalteinheit zu beschleunigen und somit insbesondere eine Verfügbarkeit der Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung zu verbessern. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung mit einer Hauptgruppe, einer Rangegruppe und einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die dazu vorgesehen ist, in einem Rangegruppen-Rückschaltvorgang zumindest eine Hauptgruppen-Schalteinheit und zumindest eine Rangegruppen-Schalteinheit zu betätigen.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit zur Synchronisierung der Rangegruppen-Schalteinheit dazu vorgesehen ist, eine Eingangsdrehzahl der Rangegruppe mittels einer Antriebsmaschine zu beschleunigen.. Dadurch kann einfach eine benötigte Drehzahl für einen Schaltvorgang der Rangegruppe erreicht werden. Dadurch kann eine Schaltung der Rangegruppe insbesondere schnell und sicher durchgeführt werden. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden werden. Unter einem Steuergerät soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden. Unter einer „Eingangsdrehzahl der Rangegruppe” soll dabei insbesondere eine Drehzahl einer Hauptwelle verstanden werden, die ein Drehmoment in die Ranggruppe einleiten kann. Unter „betätigen” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, die Schalteinheiten durch Ansteuern wenigstens eines Aktuators zu betätigen. Unter einem „Rangegruppen-Rückschaltvorgang” soll dabei insbesondere ein Schaltvorgang verstanden werden, bei dem die Rangegruppe von einem schnellen Gang, d. h. einer niedrigen Übersetzung, in einen langsamen Gang, d. h. eine hohe Übersetzung, geschaltet wird.
  • Die Rangegruppe ist insbesondere synchronisiert ausgeführt, sie verfügt damit insbesondere über mechanische Synchronisierungen. Die Hauptgruppe kann synchronisiert oder unsynchronisiert ausgeführt sein. Bei einer unsynchronisierten Hauptgruppe wird die notwendige Synchronisation bei Schaltungen mittels der Antriebsmaschine durchgeführt; zusätzlich kann eine Getriebebremse zum Abbremsen einer Vorgelegewelle vorgesehen sein.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit zur Synchronisierung der Rangegruppen-Schalteinheit dazu vorgesehen ist, eine Hauptgruppen-Schalteinheit zu betätigen, insbesondere einen Gang in der Hauptgruppe einzulegen. Damit wird eine Antriebsverbindung zwischen der Hauptwelle und einer Getriebeeingangswelle hergestellt. Dadurch kann eine Erhöhung der Drehzahl besonders einfach durchgeführt werden. Unter einer „Synchronisierung” soll dabei insbesondere eine Angleichung von Differenzdrehzahlen verstanden werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung eine Anfahrkupplung aufweist, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, die Anfahrkupplung zur Erhöhung der Eingangsdrehzahl der Rangegruppe zu betätigen. Dadurch kann das Losrads vorteilhaft einfach und schnell beschleunigt werden. Dabei wird insbesondere eine Drehzahl eingestellt, die leicht über der benötigten Drehzahl für einen Schaltvorgang der Rangegruppe oder der Hauptgruppe liegt. Unter einer „Anfahrkupplung” soll in diesem Zusammenhang eine reibschlüssige, einem Getriebe vorgeschaltete Kupplung verstanden werden, die durch reibschlüssiges Verbinden von zumindest zwei Kupplungselementen ein Moment von einem Kupplungseingang zu einem Kupplungsausgang übertragen kann. Die zumindest zwei Kupplungselemente sind dabei als Lamellen ausgebildet.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Die 1 zeigt schematisiert einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10. Die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 ist als eine 16 Gang-Getriebevorrichtung ausgebildet. Grundsätzlich kann auch die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 beispielsweise auch als ein 12-Gang-Getriebevorrichtung oder eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Getriebevorrichtung ausgebildet sein. Die 1 zeigt weiter eine Antriebsmaschine 17 des nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs, das nicht näher dargestellte Antriebsräder umfasst. Die Antriebsmaschine 17 ist als eine Brennkraftmaschine ausgebildet. Zur Einleitung eines Drehmoments in die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 weist die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung eine Antriebswelle 18 auf. Die Antriebswelle 18 verbindet die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 mit der Antriebsmaschine 17. Zur Ausleitung eines, durch eine Getriebegesamtübersetzung übersetzten Drehmoments weist die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 eine Abtriebswelle 19 auf. Die Abtriebswelle 19 verbindet die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 über ein nicht näher dargestelltes Achsgetriebe mit den Antriebsrädern.
  • Zum Herstellen und Lösen einer drehfesten Verbindung zwischen der Antriebsmaschine 17 und der Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 weist die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 eine Anfahrkupplung 16 auf. Die Anfahrkupplung 16 ist als eine Lamellenkupplung ausgebildet. In einem ersten Betriebszustand ist die Anfahrkupplung 16 geöffnet. In dem geöffneten Betriebszustand ist die Anfahrkupplung 16 drucklos. Eine Verbindung zwischen der Antriebsmaschine 17 und der Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 ist gelöst. Es kann kein Moment von der Antriebsmaschine 17 in die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 übertragen werden. In einem zweiten Betriebszustand ist die Anfahrkupplung 16 geschlossen. Die Anfahrkupplung 16 ist in dem geschlossenen Betriebszustand mit einem Druck beaufschlagt. Die Verbindung zwischen der Antriebsmaschine 17 und der Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 ist in dem geschlossenen Betriebszustand der Anfahrkupplung 16 hergestellt. Ein Moment kann von der Antriebsmaschine 17 in die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 eingeleitet werden. Die Antriebsmaschine 17 ist in einem Kraftfluss der Anfahrkupplung 16 vorgeschaltet.
  • Die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 weist eine Eingangsschaltgruppe 20 und eine Hauptgruppe 21 auf. Die Hauptgruppe 21 umfasst eine Getriebewelle 22. Die Getriebewelle 22 ist als eine Vorgelegewelle ausgebildet. Die Getriebewelle 22 ist parallel zu der Antriebswelle 19 angeordnet. Die Hauptgruppe 21 weist eine Hauptwelle 15 auf, die koaxial zu der Antriebswelle 18 angeordnet ist. Die Hauptgruppe 21 ist als ein Hauptgetriebe ausgebildet. Die Hauptgruppe 21 ist in dem Kraftfluss den Antriebsrädern vorgeschaltet.
  • Die Eingangsschaltgruppe 20 weist eine Getriebeeingangswelle 23 auf, die koaxial zu der Antriebswelle 18 angeordnet ist. Die Getriebeeingangswelle 23 bindet die Eingangsschaltgruppe 20 an die Anfahrkupplung 16 an. Die Eingangsschaltgruppe 20 ist über die Getriebewelle 22 an die Hauptgruppe 21 anbindbar. Die Eingangsschaltgruppe 20 ist in dem Kraftfluss der Anfahrkupplung 16 nachgeschaltet und der Hauptgruppe 21 vorgeschaltet. Zur Bereitstellung einer Wirkverbindung der Getriebeeingangswelle 23 mit der Getriebewelle 22 umfasst die Eingangsschaltgruppe 20 zwei verschiedene Zahnradpaarungen 25, 26. Die Zahnradpaarungen 25, 26 weisen eine unterschiedliche Übersetzung auf. Die Zahnradpaarung 25 weist ein, auf der Getriebeeingangswelle 23 drehbar angeordnetes Losrad 27 und ein, auf der Getriebewelle 22 drehfest angeordnetes Festrad 28 auf. Die Zahnradpaarung 26 weist ein, auf der Hauptwelle 15 drehbar angeordnetes Losrad 14 und ein, auf der Getriebewelle 22 drehfest angeordnetes Festrad 30 auf.
  • Zur Einstellung und zur Änderung einer Eingangsgruppenübersetzung weist die Eingangsschaltgruppe 20 eine Eingangsschaltgruppen-Schalteinheit 31 auf. Die Eingangsschaltgruppen-Schalteinheit 31 ist druckgesteuert. Die Eingangsschaltgruppen-Schalteinheit 31 weist eine nicht dargestellte Synchronisierung auf. Die Synchronisierung ist als eine mechanische Synchronisierung ausgebildet. Zur Anpassung einer Drehzahl des Losrads 27 und der Getriebeeingangswelle 23 oder dem Losrad 14 und der Getriebeeingangswelle 23 stellt die Synchronisierung in einer Synchronisierphase eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 23 und dem Losrad 27 oder der Getriebeeingangswelle 23 und dem Losrad 14 her. Sobald eine Differenzdrehzahl der Getriebeeingangswelle 23 und dem Losrad 27 oder dem Losrad 14 nahezu Null ist, stellt die Eingangsschaltgruppen-Schalteinheit 31 bei einem Durchschalten eine formschlüssige Verbindung zwischen dem entsprechenden Losrad 27, 14 und der Getriebeeingangswelle 23 her.
  • Die Eingangsschaltgruppen-Schalteinheit 31 weist zwei Schaltstellungen und eine Neutralstellung auf. Zur Schaltung der Schaltstellungen und der Neutralstellung weist die Eingangsschaltgruppen-Schalteinheit 31 eine Schaltmuffe 32 auf. Die Schaltmuffe 32 ist bezüglich der Getriebeeingangswelle 23 und der Hauptwelle 15 axial verschiebbar. In der ersten Schaltstellung verbindet die Eingangsschaltgruppen-Schalteinheit 31 die Getriebeeingangswelle 23 über die Zahnradpaarung 25 mit der Getriebewelle 22. In der zweiten Schaltstellung verbindet die Eingangsschaltgruppen-Schalteinheit 31 die Getriebeeingangswelle 23 mit dem Losrad 14 und damit über das Zahnradpaar 26 mit der Getriebewelle 22. In der Neutralstellung entkoppelt die Eingangsschaltgruppen-Schalteinheit 31 die Getriebeeingangswelle 23 von der Getriebewelle 22.
  • Zur Bereitstellung einer Wirkverbindung der Hauptwelle 15 mit der Getriebewelle 22 umfasst die Hauptgruppe 21 vier verschiedene Zahnradpaarungen 33, 34, 35, 36. Die Zahnradpaarungen 33, 34, 35, 36 weisen eine unterschiedliche Übersetzung auf. Die Zahnradpaarung 33 weist ein auf der Hauptwelle 15 drehbar angeordnetes Losrad 37 und ein auf der Getriebewelle 22 drehfest angeordnetes Festrad 38 auf. Die Zahnradpaarung 34 weist ein auf der Hauptwelle 15 drehbar angeordnetes Losrad 39 und ein auf der Getriebewelle 22 drehfest angeordnetes Festrad 40 auf. Die Zahnradpaarung 35 weist ein auf der Hauptwelle 15 drehbar angeordnetes Losrad 41 und ein auf der Getriebewelle 22 drehfest angeordnetes Festrad 42 auf. Die Zahnradpaarung 36 weist ein auf der Hauptwelle 15 drehbar angeordnetes Losrad 43, ein auf der Getriebewelle 22 drehfest angeordnetes Festrad 44 sowie ein Umkehrrad 45 auf und ist zur Bildung eines Rückwärtsgetriebegangs vorgesehen.
  • Zur Einstellung und zur Änderung einer Hauptgruppenübersetzung weist die Hauptgruppe 21 drei Hauptgruppen-Schalteinheiten 12, 46, 47 auf. Die Hauptgruppen-Schalteinheiten 12, 46, 47 sind druckgesteuert. Die Hauptgruppen-Schalteinheiten 12, 46, 47 weisen jeweils zwei Schaltstellungen und eine Neutralstellung auf. Zur Schaltung der Schaltstellungen und der Neutralstellung weisen die Hauptgruppengruppen-Schalteinheiten 12, 46, 47 jeweils eine Schaltmuffe 48, 49, 50 auf. Die Schaltmuffen 48, 49, 50 sind bezüglich der Hauptwelle 15 axial verschiebbar. Dabei ist die Schaltmuffe 48 der Hauptgruppen-Schalteinheit 12, die Schaltmuffe 49 der Hauptgruppen-Schalteinheit 46 und die Schaltmuffe 50 der Hauptgruppen-Schalteinheit 47 zugeordnet.
  • Die Hauptgruppen-Schalteinheit 12 weist eine Neutralstellung und zwei Schaltstellungen auf. In der ersten Schaltstellung der Hauptgruppen-Schalteinheit 12 verbindet die Hauptgruppen-Schalteinheit 12 die Hauptwelle 15 mit dem Losrad und über die Zahnradpaarung 26 mit der Getriebewelle 22. In der zweiten Schaltstellung der Hauptgruppen-Schalteinheit 12 verbindet die Hauptgruppen-Schalteinheit 12 die Hauptwelle 15 über die Zahnradpaarung 33 mit der Getriebewelle 22. In der Neutralstellung der Hauptgruppen-Schalteinheit 12 entkoppelt die Hauptgruppen-Schalteinheit 12 die Hauptwelle 15 von der Getriebewelle 22. Die Hauptgruppen-Schalteinheit 46 weist eine Neutralstellung und zwei Schaltstellungen auf. In der ersten Schaltstellung der Hauptgruppen-Schalteinheit 46 verbindet die Hauptgruppen-Schalteinheit 46 die Hauptwelle 15 über die Zahnradpaarung 34 mit der Getriebewelle 22. In der zweiten Schaltstellung der Hauptgruppen-Schalteinheit 46 verbindet die Hauptgruppen-Schalteinheit 46 die Hauptwelle 15 über die Zahnradpaarung 35 mit der Getriebewelle 22. In der Neutralstellung der Hauptgruppen-Schalteinheit 46 entkoppelt die Hauptgruppen-Schalteinheit 46 die Hauptwelle 15 von der Getriebewelle 22. Die Hauptgruppen-Schalteinheit 47 weist eine Neutralstellung und eine Schaltstellung auf. In der Schaltstellung der Hauptgruppen-Schalteinheit 47 verbindet die Hauptgruppen-Schalteinheit 47 die Hauptwelle 15 über die Zahnradpaarung 36 mit der Getriebewelle 22. In der Neutralstellung der Hauptgruppen-Schalteinheit 47 entkoppelt die Hauptgruppen-Schalteinheit 47 die Hauptwelle 15 von der Getriebewelle 22.
  • Die Hauptgruppen-Schalteinheiten 12, 46, 47 weisen keine Synchronisierung auf. Die notwendige Synchronisation bei Schaltungen wird auf an sich bekannte Art und Weise mittels der Antriebsmaschine 17 durchgeführt. Die Hauptgruppe 21 ist also als ein so genanntes unsynchronisiertes Getriebe ausgeführt. Sobald eine Differenzdrehzahl der Hauptwelle 15 und des entsprechenden Losrads 14, 37, 39, 41, 43 nahezu Null ist, stellt die entsprechende Hauptgruppen-Schalteinheit 12, 46, 47 bei einem Durchschalten eine formschlüssige Verbindung zwischen dem entsprechenden Losrad 14, 37, 39, 41, 43 und der Hauptwelle 15 her.
  • Die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 weist eine Rangegruppe 51 auf, die im Kraftfluss der Hauptgruppe 21 nachgeschaltet ist. Die Rangegruppe 51 weist ein Planetenradgetriebe 52 auf. Das Planetenradgetriebe 52 umfasst ein Sonnenrad 53, einen Planetenradträger 54 und ein Hohlrad 55. Auf dem Planetenradträger 54 sind drehbar gelagerte Planetenräder 56, 57 angeordnet, die sowohl mit dem Sonnenrad 53 als auch mit dem Hohlrad 55 kämmen.
  • Für einen Antrieb des Planetenradgetriebes 52 ist das Sonnenrad 53 drehfest mit der Hauptwelle 15 der Hauptgruppe 21 verbunden. Ein Abtrieb erfolgt über den Planetenradträger 54. Der Planetenradträger 54 ist drehfest mit der Abtriebswelle 19 verbunden. Zur Einstellung eines Übersetzungsverhältnisses des Planetenradgetriebes 52 weist die Rangegruppe 51 eine Rangegruppen-Schalteinheit 13 auf. Die Rangegruppen-Schalteinheit 13 weist eine Neutralstellung und zwei Schaltstellungen auf. In einer ersten Schaltstellung verbindet die Rangegruppen-Schalteinheit 13 das Hohlrad 55 des Planetenradgetriebes 52 drehfest mit einem nicht näher dargestellten Getriebegehäuse. In einer zweiten Schaltstellung verbindet die Rangegruppen-Schalteinheit 13 den Planetenradträger 54 des Planetenradgetriebes 52 mit dem Hohlrad 55 des Planetenradgetriebes 52. Das Planetenradgetriebe 52 ist in der zweiten Schaltstellung verblockt. In einem verblockten Zustand des Planetenradgetriebes 52 rotiert das Sonnenrad 53 mit einer gleichen Geschwindigkeit wie der Planetenradträger 54. Ein Übersetzungsverhältnis des Planetenradgetriebes 52 beträgt in der zweiten Schaltstellung eins. Die Abtriebswelle 13 weist damit eine gleiche Drehzahl auf wie die Hauptwelle 15. In der Neutralstellung ist das Hohlrad 55 frei drehbar und es kann kein Moment von dem Planetenradgetriebe 52 auf die Abtriebswelle 19 übertragen werden. Zur Schaltung der Schaltstellungen und der Neutralstellung weist die Rangegruppen-Schalteinheit 13 ein Koppelelement 64 auf.
  • Zur axialen Bewegung der Schaltmuffen 32, 48, 49, 50 und des Koppelelements 64 und damit zur Schaltung der Schaltstellungen und der Neutralstellungen der Eingangsschaltgruppen-Schalteinheit 31 und der Hauptgruppen-Schalteinheiten 12 und der Rangegruppen-Schalteinheit 13 weist die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung eine Betätigungsvorrichtung 58 auf. Die Betätigungsvorrichtung 58 ist druckgesteuert. Die Betätigungsvorrichtung 58 weist fünf Schaltstangen 59, 60, 61, 62, 63 auf. Dabei bewegt die Schaltstange 59 die Schaltmuffe 32, die Schaltstange 60 die Schaltmuffe 48, die Schaltstange 61 die Schaltmuffe 49, die Schaltstange 62 die Schaltmuffe 50 und die Schaltstange 63 das Koppelelement 64. Zur druckgesteuerten Bewegung der Schaltstangen 59, 60, 61, 62, 63 weist die Betätigungsvorrichtung 58 zwei gemeinsame Betätigungsaktuator 65, 66 auf. Die Betätigungsaktuatoren 65, 66 sind als pneumatische Betätigungsaktuatoren ausgebildet. Grundsätzlich kann die Betätigungsvorrichtung 58 auch mehrere Betätigungsaktuatoren 65, 66 aufweisen, beispielsweise jeweils einen zur Schaltung einer Schalteinheit.
  • Mittels der Eingangsschaltgruppe 20, der Hauptgruppe 21 und der Rangegruppe 51 sind 16 verschiedene Getriebegänge mit unterschiedlichen Übersetzungen schaltbar. Die Eingangsschaltgruppe 20 und die Hauptgruppe 21 sind dazu vorgesehen, durch Schaltung der verschiedenen Schalteinheiten 8 Getriebegänge bereitzustellen. Die nachgeschaltete Rangegruppe 51 weist zwei verschiedene Übersetzungen auf. Mittels der Rangegruppe 51 wird die Zahl der zur Verfügung stehenden Getriebegänge verdoppelt. Durch Schaltung der Rangegruppen-Schalteinheit 13 in die erste Schaltstellung können die ersten 8 Gänge der Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 dargestellt werden. Ist die Rangegruppen-Schalteinheit 13 in die zweite Schaltstellung verschoben sind die Gänge 9 bis 16 der Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 schaltbar. Die Rangegruppe 51 wird bei einem Hochschaltvorgang von einem 8. Getriebegang in einen 9. Getriebegang geschaltet. Bei dem Hochschaltvorgang wird die Rangegruppen-Schalteinheit 13 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung geschaltet. Bei dem umgekehrten Schaltvorgang von dem 9. Getriebegang in den 8. Getriebegang wird die Rangegruppen-Schalteinheit 13 von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung geschaltet.
  • Zur Einstellung und zur Änderung der Getriebegesamtübersetzung weist die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 eine Steuer- und Regeleinheit 11 auf. Die Steuer- und Regeleinheit 11 kommuniziert dabei mit der Antriebsmaschine 17, mit der Betätigungsvorrichtung 58 und mit der Anfahrkupplung 16. Zum Schalten der Getriebegänge betätigt die Steuer- und Regeleinheit 11 mittels der Betätigungsvorrichtung 58 die Eingangsschaltgruppen-Schalteinheit 31, die Hauptgruppen-Schalteinheiten 12, 46, 47 und die Rangegruppen-Schalteinheit 13. Zur Auswertung einer Schaltstellung und einer Synchronisierung der Schalteinheiten 12, 13, 31, 46, 47 erfasst die Steuer- und Regeleinheit über eine nicht näher dargestellte Sensorik eine Motordrehzahl, eine Drehzahl der Getriebewelle 22, eine Drehzahl der Hauptwelle 15, eine Drehzahl der Abtriebswelle 13 und eine Position des Koppelelements 64 der Rangegruppe 51.
  • Bei dem Schaltvorgang von dem 9. Getriebegang in den 8. Getriebegang wird das Übersetzungsverhältnis der Rangegruppe 51 erhöht. Der Schaltvorgang ist damit als ein Rangegruppen-Rückschaltvorgang ausgebildet. In dem Rangegruppen-Rückschaltvorgang öffnet die Steuer- und Regeleinheit 11 zunächst die Anfahrkupplung, wodurch die Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung 10 lastfrei ist. Die Hauptgruppen-Schalteinheit 47 schaltet von der ersten Schaltstellung in die Neutralstellung. Dadurch wird die Getriebewelle 22 von der Hauptwelle 15 getrennt und der 9. Getriebegang ist ausgelegt. Die Hauptwelle 15 ist von der Getriebewelle 22 getrennt. Nachdem die Hauptwelle 15 von der Getriebewelle getrennt ist, schaltet die Steuer- und Regeleinheit 11 die Rangegruppen-Schalteinheit 13 von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung. Das Hohlrad 55 des Planetenradgetriebes 52 wird abgebremst. Die Steuer- und Regeleinheit 11 sensiert mittels der Sensorik, wenn eine Differenzdrehzahl in der Rangegruppen-Schalteinheit 13 abgebaut ist, jedoch die Rangegruppen-Schalteinheit 13 noch nicht durchgeschaltet ist.
  • Sensiert die Rangegruppen-Schalteinheit 13 in dem Rangegruppen-Rückschaltvorgang einen solchen nicht abgeschlossenen Schaltvorgang der Rangegruppen-Schalteinheit 13, stellt die Steuer- und Regeleinheit 11 für eine Synchronisierung der Rangegruppen-Schalteinheit 13 eine Drehzahl der Hauptwelle 15 auf eine definierte Drehzahl ein. Dazu schließt die Steuer- und Regeleinheit 11 die für den Schaltvorgang geöffnete Anfahrkupplung 16 teilweise, wodurch über die Eingangsschaltgruppe 20 die Getriebewelle 22 beschleunigt wird. Das Festrad 30 beschleunigt das zu schaltende Losrad 14, dabei wird das Losrad 14 auf eine leicht höhere Drehzahl als die Hauptwelle 15 eingestellt. Schaltet die Hauptgruppen-Schalteinheit 12 in eine zweite Schaltstellung, verbindet die Schaltmuffe 48 das Losrad 14 mit der Hauptwelle 15. Beim Schalten der Hauptgruppen-Schalteinheit 12 wird damit ein Impuls auf die Hauptwelle 15 übertragen. Durch den Impuls auf die Hauptwelle 15 wird das Sonnenrad 53 des Planetenradgetriebes 52 beschleunigt und die Rangegruppen-Schalteinheit 13 kann durchgeschaltet werden. Ist eine Synchronisierung abgeschlossen und der Schaltvorgang der Rangegruppe 51 abgeschlossen, schließt die Steuer- und Regeleinheit 11 die Anfahrkupplung 16 und der Schaltvorgang von dem 9. Getriebegang in den 8. Getriebegang ist abgeschlossen. Die Hauptgruppen-Schalteinheit 12, dessen Losrad 14 für die Synchronisation der Rangegruppen-Schalteinheit 13 beschleunigt wird, ist dabei diejenige der Hauptgruppen-Schalteinheiten 12, 46, 47, die zur Schaltung eines Zielganges, der nach Abschluss des Schaltvorgangs geschaltet werden soll, vorgesehen ist.

Claims (3)

  1. Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung mit einer Hauptgruppe (21), einer Rangegruppe (51) und einer Steuer- und/oder Regeleinheit (11), die dazu vorgesehen ist, in einem Rangegruppen-Rückschaltvorgang zumindest eine Hauptgruppen-Schalteinheit (12) und zumindest eine Rangegruppen-Schalteinheit (13) zu betätigen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) zur Synchronisierung der Rangegruppen-Schalteinheit (13) dazu vorgesehen ist, eine Eingangsdrehzahl der Rangegruppe (51) mittels einer Antriebsmaschine (17) zu beschleunigen.
  2. Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) zur Synchronisierung der Rangegruppen-Schalteinheit (13) dazu vorgesehen ist, eine Hauptgruppen-Schalteinheit (12) zu betätigen.
  3. Kraftfahrzeuggruppengetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anfahrkupplung (16), wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) dazu vorgesehen ist, die Anfahrkupplung (16) zur Erhöhung der Eingangsdrehzahl der Rangegruppe (51) zu betätigen.
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