DE102013200646A1

DE102013200646A1 - Verfahren zum Schalten eines in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeug-getriebes, sowie Kraftfahrzeuggetriebe in Gruppenbauweise

Info

Publication number: DE102013200646A1
Application number: DE201310200646
Authority: DE
Inventors: Thomas Oberbuchner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2014-07-17
Anticipated expiration: 2033-01-18
Also published as: DE102013200646B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten eines in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetriebes, wobei im Zuge des Schaltens eine triebliche Verbindung zwischen einer Antriebsseite (AN) und einer Abtriebsseite (AB) des Kraftfahrzeuggetriebes über eine lastschaltbare Splitgruppe (1), sowie eine der Splitgruppe (1) nachgeschaltete Hauptgruppe (2) hergestellt wird. Hierzu wird innerhalb der Splitgruppe (1) eine von mehreren unterschiedlichen Gangstufen (VXL, VL, VM, VH, VS, VXS, RL, RM, RH) entsprechend einer Steuerung mehrerer Lastschaltkupplungen (K1 bis K5, KR) gewählt. Um nun keine Hauptanfahrkupplung vorsehen zu müssen und hierdurch Gewicht einzusparen, sowie den Gesamtwirkungsgrad zu verbessern, wird die triebliche Verbindung zwischen der Antriebsseite (AN) und der Abtriebsseite (AB) letztendlich an einer an der Schaltung der zu wählenden Gangstufe (VXL; VL; VM; VH; VS; VXS; RL; RM; RH) beteiligten Lastschaltkupplung (K2; K4; K5) der Splitgruppe (1) hergestellt. Hierbei führt diese Lastschaltkupplung (K2; K4; K5) einen Lastfluss zwischen der Antriebsseite (AN) und der Abtriebsseite (AB) in Abhängigkeit einer dabei jeweils an dieser Lastschaltkupplung (K2; K4; K5) auftretenden Belastung entweder alleine oder im Zusammenspiel mit mindestens einer weiteren Lastschaltkupplung (K4; K5; K2). Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeuggetriebe in Gruppenbauweise, bei welchem ein vorgenanntes Verfahren realisiert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten eines in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetriebes, wobei im Zuge des Schaltens eine triebliche Verbindung zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebsseite des Kraftfahrzeuggetriebes über eine lastschaltbare Splitgruppe, sowie eine der Splitgruppe nachgeschaltete Hauptgruppe hergestellt wird, und wobei hierzu innerhalb der Splitgruppe eine von mehreren unterschiedlichen Gangstufen entsprechend einer Steuerung mehrerer Lastschaltkupplungen gewählt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeuggetriebe in Gruppenbauweise, bei welchem ein vorgenanntes Verfahren realisiert werden kann.
In Gruppenbauweise ausgeführte Kraftfahrzeuggetriebe kommen unter anderem bei Landmaschinen, beispielsweise Traktoren, zum Einsatz, um die sehr unterschiedlichen Fahrbereiche einer Landmaschine mit einer möglichst geringen Anzahl an Zahnradpaaren darstellen zu können. Grund für die unterschiedlichen Fahrbereiche ist dabei, dass durch eine Landmaschine ein breites Aufgabenspektrum, wie beispielsweise das Ausführen von Feldarbeiten auf der einen Seite und Transporttätigkeiten mit Straßenfahrt auf der anderen Seite, abzudecken ist, was eine demensprechend große Spreizung zwischen einem langsamsten und einem schnellsten Gang voraussetzt. Des Weiteren sind bei Landmaschinengetrieben üblicherweise kleine geometrische Stufensprüngen zwischen den einzelnen darstellbaren Gängen gefordert, so dass in Kombination mit der großen Spreizung eine hohe Anzahl an Gangstufen darzustellen ist.
Klassischerweise setzt sich ein in Gruppenbauweise ausgeführtes Kraftfahrzeuggetriebe einer Landmaschine dabei aus einer Stufen- oder Hauptgruppe, sowie einer vor- oder nachgeschalteten Splitgruppe und einer üblicherweise nachgeschalteten Bereichsgruppe zusammen. Häufig sind zudem noch zusätzlich eine Wendegruppe und eine Kriechganggruppe vorgesehen. Mittels der Hauptgruppe wird dabei eine Gangfolge des Getriebes vorgegeben, welche durch die vor- und nachgeschalteten weiteren Einzelgetriebe und deren jeweilige Gangstufen entsprechend beeinflusst wird. So wird mittels der vor- oder nachgeschalteten Splitgruppe die durch die Hauptgruppe vorgegebene Gangfolge verdichtet, indem die Gänge der Hauptgruppe durch kleine Stufensprünge der Splitgruppe jeweils aufgeteilt und in der Folge die Gesamtanzahl darstellbarer Gänge vergrößert wird. Durch eine nachgeschaltete Bereichsgruppe wird hingegen die Gangfolge erweitert, indem die Gänge der Hauptgruppe mittels großer Übersetzungssprünge in der Bereichsgruppe in unterschiedliche Fahrbereiche übersetzt werden.
Neben diesem klassischen Aufbau sind jedoch auch in Gruppenbauweise ausgeführte Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, bei welchen die Hauptgruppe eher eine Gangfolge im Sinne einer Bereichsgruppe vorgibt, deren Bereichsgänge im Einzelnen durch eine vorgeschaltete Splitgruppe in entsprechende, in dem jeweiligen Fahrbereich darstellbare Gänge aufgesplittet werden. Hierbei wird eine derartige vorgeschaltete Splitgruppe auch häufig lastschaltbar ausgeführt, so dass bei Betrieb der jeweiligen Landmaschine ein Gangwechsel innerhalb der Splitgruppe ohne Zugkraftunterbrechung möglich ist. Schaltungen innerhalb der Splitgruppe und der nachgeschalteten Bereichsgruppe werden dann zumeist automatisiert durch eine entsprechende Getriebesteuerung vorgenommen.
Aus der DE 10 2009 000 779 A1 geht ein Kraftfahrzeuggetriebe in Gruppenbauweise hervor, bei welchem eine Antriebsseite über eine lastschaltbare Splitgruppe und eine der Splitgruppe nachgeschaltete Hauptgruppe mit einer Abtriebsseite des Getriebes trieblich in Verbindung gebracht werden kann. Die Splitgruppe verfügt dabei über mehrere Lastschaltkupplungen, entsprechend deren Steuerung unterschiedliche Gangstufen der Splitgruppe zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle gewählt werden können. In Kraftflussrichtung ist zudem zwischen der Splitgruppe und der Hauptgruppe eine Hauptanfahrkupplung vorgesehen, über welche die Ausgangswelle der Splitgruppe mit einer Antriebswelle der Hauptgruppe gekoppelt werden kann, um bei in der Splitgruppe gewählter Gangstufe und in der Hauptgruppe geschaltetem Übersetzungsverhältnis die triebliche Verbindung zwischen An- und Abtriebsseite herzustellen.
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schaltverfahren eines in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetriebes, sowie ein Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, bei welchem durch Entfall einer Hauptanfahrkupplung eine Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades und eine Verringerung des Gewichts erreicht werden kann.
Aus verfahrenstechnischer Sicht wird diese Aufgabe ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorrichtungstechnisch erfolgt eine Lösung der Aufgabe ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 8 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen. Die hierauf jeweils folgenden, abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Schalten eines in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetriebes im Zuge des Schaltens eine triebliche Verbindung zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebsseite über eine lastschaltbare Splitgruppe, sowie eine der Splitgruppe nachgeschaltete Hauptgruppe hergestellt. Zu diesem Zweck wird innerhalb der Splitgruppe eine von mehreren unterschiedlichen Gangstufen entsprechend einer Steuerung mehrerer Lastschaltkupplungen der Splitgruppe gewählt. Ein in Gruppenbauweise ausgeführtes Kraftfahrzeuggetriebe umfasst erfindungsgemäß also eine Antriebsseite, welche über eine lastschaltbare Splitgruppe und eine der Splitgruppe nachgeschaltete Hauptgruppe mit einer Abtriebsseite trieblich verbunden werden kann. Dabei weist die Splitgruppe mehrere Lastschaltkupplungen auf, entsprechend deren Betätigung mehrere unterschiedliche Gangstufen zwischen einer Eingangswelle der Splitgruppe und einer Ausgangswelle geschaltet werden können.
Über die Antriebsseite ist das Kraftfahrzeuggetriebe im verbauten Zustand, bevorzugt unter Zwischenschaltung eines Torsionsschwingungsdämpfers, an eine Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuggetriebes angebunden, während die Abtriebsseite dann mit weiteren, auf das Kraftfahrzeuggetriebe folgenden Teilen eines Antriebsstranges des Kraftfahrzeuges gekoppelt ist. Ferner ist die der Splitgruppe nachgeschaltete Hauptgruppe bevorzugt als Synchrongetriebe mit mehreren schaltbaren Übersetzungsstufen ausgeführt, wobei zwischen diesen Übersetzungsstufen unter Unterbrechung der Zugkraft gewechselt werden kann. Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch denkbar, die Hauptgruppe ebenfalls als lastschaltbare Getriebegruppe auszuführen.
Ferner sind die Ausgangswelle der der Hauptgruppe vorgeschalteten Splitgruppe und eine Antriebswelle der Hauptgruppe insbesondere drehfest miteinander verbunden oder stehen über eine oder mehrere zwischengeschaltete Getriebegruppen, wie eine Kriechganggruppe und/oder eine Wendegruppe, miteinander in Verbindung. Essenziell für die Erfindung ist, dass das Kraftfahrzeuggetriebe über keine separate Hauptanfahrkupplung verfügt.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass eine Verbindung zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite des in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetriebes letztendlich an einer an der Schaltung der zu wählenden Gangstufe beteiligten Lastschaltkupplung der Splitgruppe hergestellt wird, wobei diese Lastschaltkupplung hierbei einen Lastfluss zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite in Abhängigkeit einer dabei jeweils an dieser Lastschaltkupplung auftretenden Belastung entweder alleine oder im Zusammenspiel mit mindestens einer weiteren Lastschaltkupplung führt. Mit anderen Worten wird also eine Lastschaltkupplung der Splitgruppe, über welche auch die jeweils zu wählende Gangstufe der Splitgruppe geschaltet wird, als letztes Glied zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite geschlossen und stellt damit den Lastfluss zwischen diesen beiden Seiten des Kraftfahrzeuggetriebes her. In Abhängigkeit einer dabei an dieser Lastschaltkupplung auftretenden Belastung vollzieht die Lastschaltkupplung dies hierbei alleine oder aber sie wird durch mindestens eine weitere Lastschaltkupplung unterstützt. Im Sinne der Erfindung fungiert also in jeder Gangstufe der Splitgruppe eine Lastschaltkupplung als Anfahrkupplung, wobei zu diesem Zeitpunkt in der der Splitgruppe nachgeschalteten Hauptgruppe bereits ein jeweiliger Gang geschaltet ist. Die Lastschaltkupplung der jeweils zu wählenden Gangstufe der Splitgruppe ist also die Kupplung, die schließlich die Verbindung zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite des Kraftfahrzeuggetriebes herstellt.
Ein Betreiben eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren hat dabei den Vorteil, dass in der Folge eine separate Hauptanfahrkupplung entfallen kann. Damit kann eine erhebliche Verringerung des Gewichts, sowie der Massenträgheiten im Antriebsstrang aufgrund des Entfalls dieser ansonsten relativ großbauenden Kupplung erreicht werden. Ferner ist hierdurch eine deutliche Bauraumreduzierung und eine Verbesserung der Schmierölversorgung der übrigen Komponenten des Kraftfahrzeuggetriebes bei gleicher Pumpengröße möglich. Im letztgenannten Fall kann aber auch die Pumpengröße bei gleichbleibender Versorgung verringert werden.
Des Weiteren hat das belastungsabhängige Darstellen eines Anfahr- oder Reversiervorganges entweder über nur eine der Lastschaltkupplungen oder aber über mehrere dieser Lastschaltkupplungen den Vorteil, dass eine bessere Dosierbarkeit beim Anfahren bzw. Reversieren gegeben ist, da je nach anliegender Last bedarfsgerecht mit einer oder zwei oder auch mehreren Lastschaltkupplungen angefahren wird. So kann bei geringen Fahrwiderständen, beispielsweise bei Anfahren in Vorwärtsrichtung auf einer abfallenden Strecke, eine der Lastschaltkupplungen ausreichend sein, um die während des Anfahrvorganges bei der Drehzahlangleichung auftretende Reibarbeit zu verrichten. Ist hingegen die Belastung zu hoch und würde dies zu einem entsprechend schnellen Verschleiß im Bereich der Lastschaltkupplung oder gar deren Beschädigung führen, so wird diesem Effekt vorgebeugt, indem dann zusätzlich zu der jeweiligen Lastschaltkupplung mindestens eine weitere Lastschaltkupplung unterstützend zugeschaltet wird und in der Folge einen Anteil des Lastflusses überträgt. Insbesondere beim Reversieren, bei welchem zwischen einer Vorwärtsfahrt direkt in eine Rückwärtsfahrt oder umgekehrt übergegangen wird und dementsprechend ein hohe Differenzdrehzahl beim trieblichen Verbinden der An- und der Abtriebsseite aufgrund der zu realisierenden Drehrichtungsumkehr zu vollziehen ist, kann die einzelne Lastschaltkupplung dabei deutlich entlastet werden.
Insgesamt können die im Bereich der Splitgruppe verwendeten Lastschaltkupplungen dadurch weitestgehend unverändert als Kupplungen einer Splitgruppe belassen und entsprechend kompakt bauend gestaltet werden, da die einzelne Lastschaltkupplung nicht hinsichtlich einer im Extremfall zu verrichtenden Reibarbeit zu dimensionieren ist, sondern eben mehrere Lastschaltkupplungen diese maximale Reibarbeit gemeinsam erbringen.
Im Unterschied hierzu können Anfahrvorgänge im Falle der DE 10 2009 000 779 A1 nur über einer Hauptanfahrkupplung dargestellt werden, welche einen entsprechenden Bauraum beansprucht und ein höheres Gewicht des Getriebes zur Folge hat. Ferner ist auch das Schmiermittelsystem des Kraftfahrzeuggetriebes entsprechend zu dimensionieren. Insgesamt resultiert dies in einem schlechteren Gesamtwirkungsgrad.
Im Sinne der Erfindung handelt es sich bei den Lastschaltkupplungen der Splitgruppe insbesondere um Lamellenkupplungen, die bei Betätigung jeweils eine kraftschlüssige Verbindung zwischen ihren Kupplungshälften überein jeweiliges Lamellenpaket herstellen. Abgesehen davon können die Lastschaltkupplungen aber auch als anderweitig gestaltete Lastschaltelemente, insbesondere kraftschlüssige Kupplungen ausgeführt sein. Eine Ansteuerung der Lastschaltkupplungen erfolgt hierbei insbesondere über proportional zu steuernde Ventile, deren Steuerung dabei bevorzugt elektrohydraulisch ausgeführt ist.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wird die jeweils auftretende Belastung anhand einer jeweils zu erbringenden Reibleistung und/oder einer jeweils zu verrichtenden Reibarbeit ermittelt. Zur Ermittlung der jeweiligen Reibleistung und der jeweiligen Reibarbeit werden dabei Betriebsparameter, wie eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, eine Differenzdrehzahl zwischen Kupplungshälften der jeweiligen Lastschaltkupplung, ein Kupplungsdruck der Lastschaltkupplung, sowie gegebenenfalls weitere Parameter einbezogen. Durch Ermittlung der jeweiligen Reibleistung und/oder der jeweiligen Reibarbeit kann bereits frühzeitig auf eine drohende Überlastung der jeweiligen Lastschaltkupplung geschlossen werden.
In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform wird die Ermittlung der jeweiligen Reibleistung und/oder der jeweiligen Reibarbeit bis zum letztendlichen Verbinden der Antriebsseite und der Abtriebsseite kontinuierlich durchgeführt. Hierdurch kann das System auch auf sich ändernde Belastungszustände während des Anfahrens oder Reversierens reagieren. So kann zunächst ein Betreiben einer Lastschaltkupplung als Anfahrkupplung ausreichend sein, im Zuge des Anfahrens oder Reversierens dann aber ein Fahrwiderstand beträchtlich ansteigen, so dass doch noch das Zuschalten weiterer Lastschaltkupplungen notwendig ist. Umgekehrt dazu kann eine Belastung der einzelnen Lastschaltkupplung auch im Zuge des Anfahr- oder Reversiervorganges abnehmen, so dass zunächst unterstützend betätigte Lastschaltkupplungen wieder geöffnet werden können.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ab Überschreiten einer Belastungsgrenze mindestens eine weitere an einer Schaltung einer anderen Gangstufe beteiligte Lastschaltkupplung schlupfend betätigt. In Weiterbildung dieser Variante wird ein Lastfluss von der Antriebs- zur Abtriebsseite zunächst über die an der Schaltung der zu wählenden Gangstufe beteiligte Lastschaltkupplung geführt, wobei ab Überschreiten einer Belastungsgrenze eine an der Schaltung einer anderen Gangstufe beteiligte Lastschaltkupplung schlupfend zugeschaltet und hierdurch ein Lastflussanteil parallel über diese Lastschaltkupplung geleitet wird. Wird danach die Belastungsgrenze nach wie vor überschritten, so wird noch eine weitere an der Schaltung einer weiteren anderen Gangstufe beteiligte Lastschaltkupplung schlupfend betätigt und in der Folge ein weiterer Lastflussanteil über diese weitere Lastschaltkupplung geführt. Das belastungsabhängige Zuschalten von Lastschaltkupplungen, die an der Schaltung anderer Gangstufen der Splitgruppe beteiligt sind, hat dabei den Vorteil, dass der Lastfluss im Bereich der Splitgruppe über zueinander parallele Zweige geführt werden kann. Im Sinne der Erfindung ist es aber prinzipiell auch denkbar, bei der Schaltung einer Gangstufe der Splitgruppe über mehrere Lastschaltkupplungen diese Lastschaltkupplungen gemeinsam als Anfahrkupplungen zu betreiben. Allerdings gestaltet sich dies regelungstechnisch sehr schwierig, da die in Kraftflussrichtung zuerst liegende Lastschaltkupplung im schlupfenden Betrieb eine Drehmomentübertragung der nachfolgenden Lastschaltkupplungen direkt beeinflusst.
Es ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, dass ein Anfahren und/oder ein Reversieren in einer ersten Vorwärtsgangstufe, in einer zweiten Vorwärtsgangstufe, sowie in einer ersten Rückwärtsgangstufe der Splitgruppe jeweils durch Betreiben einer zweiten Lastschaltkupplung als Anfahrkupplung und bei Überschreiten der Belastungsgrenze durch schlupfendes Betätigen einer vierten und/oder einer fünften Lastschaltkupplung dargestellt wird. Ferner wird ein Anfahren und/oder ein Reversieren in einer dritten Vorwärtsgangstufe, einer vierten Vorwärtsgangstufe, sowie in einer zweiten Rückwärtsgangstufe der Splitgruppe durch Betreiben der vierten Lastschaltkupplung als Anfahrkupplung und bei Überschreiten der Belastungsgrenze durch schlupfendes Betätigen der zweiten und/oder der fünften Lastschaltkupplung realisiert. Schließlich wird ein Anfahren und/oder ein Reversieren in einer fünften Vorwärtsgangstufe, in einer sechsten Vorwärtsgangstufe, sowie in einer dritten Rückwärtsgangstufe der Splitgruppe jeweils durch Betreiben der fünften Lastschaltkupplung als Anfahrkupplung und bei Überschreiten der Belastungsgrenze durch schlupfendes Betätigen der zweiten und/oder der vierten Lastschaltkupplung dargestellt.
Zur Darstellung von sechs unterschiedlichen Vorwärtsgangstufen im Bereich der Splitgruppe ist die Eingangswelle der Splitgruppe insbesondere über eine erste Lastschaltkupplung mit einer Kupplungsglocke dieser ersten Lastschaltkupplung drehfest koppelbar, die wiederum mit einer Kupplungsglocke einer zweiten Lastschaltkupplung drehfest verbunden ist. Durch Betätigen der zweiten Lastschaltkupplung wird deren Kupplungsglocke an ein erstes, drehbar auf der Eingangswelle angeordnetes Losrad angebunden, welches mit einem ersten Festrad im Zahneingriff steht, das auf der achsversetzt zur Eingangswelle verlaufenden Ausgangswelle platziert ist. Ferner trägt die Eingangswelle ein zweites Festrad, das mit einem drehbar auf der Ausgangswelle vorgesehenen, zweiten Losrad kämmt, welches über eine dritte Lastschaltkupplung drehfest mit einer Kupplungsglocke dieser dritten Lastschaltkupplung verbindbar ist. Die Kupplungsglocke der dritten Lastschaltkupplung wiederum ist drehfest mit einer Kupplungsglocke einer vierten Lastschaltkupplung verbunden, durch deren Betätigung die Kupplungsglocke dieser vierten Lastschaltkupplung drehfest mit der Ausgangswelle gekoppelt wird, wobei die Kupplungsglocken der dritten und der vierten Lastschaltkupplungen mit den Kupplungsglocken der ersten und der zweiten Lastschaltkupplung über Außenverzahnungen in Verbindung stehen. Des Weiteren ist auf der Ausgangswelle ein drittes Festrad vorgesehen, welches mit einem Zahnrad im Zahneingriff steht. Dieses Zahnrad kann über eine fünfte Lastschaltkupplung mit einer Kupplungsglocke der fünften Lastschaltkupplung gekoppelt werden, welche Kupplungsglocke über eine Außenverzahnung mit den Außenverzahnungen der Kupplungsglocken der übrigen Lastschaltelemente in Verbindung steht.
In Weiterbildung der vorgenannten Ausführung eines Kraftfahrzeuggetriebes ist dann achsparallel zu der Eingangswelle und auch der Ausgangswelle eine Umkehrwelle vorgesehen, auf der ein mit dem zweiten Festrad kämmendes, viertes Festrad angeordnet ist und die mittels einer sechsten Lastschaltkupplung mit einer Kupplungsglocke dieser sechsten Lastschaltkupplung verbindbar ist. Dabei ist die Kupplungsglocke der sechsten Lastschaltkupplung drehfest mit der Kupplungsglocke der fünften Lastschaltkupplung verbunden, wobei das Zahnrad als drittes Losrad drehbar auf der Umkehrwelle gelagert ist. Mittels einer derartigen Ausgestaltung können die drei unterschiedlichen Rückwärtsgangstufen der Splitgruppe dargestellt werden.
Im Sinne der Erfindung sind die erste und die zweite Lastschaltkupplung, die dritte und die vierte Lastschaltkupplung, sowie die fünfte und die sechste Lastschaltkupplung dabei bevorzugt in Doppellastschaltkupplungen zusammengefasst und teilen sich jeweils eine gemeinsame Kupplungsglocke. Alternativ dazu können die Lastschaltkupplungen aber auch als Einzelkupplungen vorliegen.
In Weiterbildung der Erfindung wird die mindestens eine an einer Schaltung einer anderen Gangstufe beteiligte Lastschaltkupplung nach letztendlichem Verbinden der Antriebsseite und der Abtriebsseite wieder geöffnet. In der Folge wird der schlupfende Betrieb dieser Lastschaltkupplung unterbrochen und damit deren schneller Verschleiß verhindert. Es ist für die Erfindung essenziell, dass bei Unterstützung der der jeweils zu schaltenden Gangstufe zugeordneten Lastschaltkupplung durch eine weitere Lastschaltkupplung einer anderen Gangstufe diese letzte Lastschaltkupplung nur schlupfend betrieben wird, da es ansonsten in der Splitgruppe aufgrund der Schaltung zweier voneinander abweichender Gangstufen zu einem Blockieren kommen würde.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus den Figuren hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung näher dargestellt, welche Bezug auf die in den Figuren dargestellten Zeichnungen nimmt. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2A bis 2I jeweils schematische Einzelansichten einer Splitgruppe des Kraftfahrzeuggetriebes aus 1, gezeigt für unterschiedliche Anfahrvorgänge in einzelnen Gangstufen dieser Splitgruppe; und
3 ein beispielhaftes Schaltschema der Splitgruppe des Kraftfahrzeuggetriebes aus 1.
Aus 1 geht eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes hervor. Dabei handelt es sich bei diesem Kraftfahrzeuggetriebe insbesondere um ein Getriebe eines landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeuges, wie beispielsweise einem Traktor. Vorliegend umfasst das Kraftfahrzeuggetriebe eine Splitgruppe 1, eine Hauptgruppe 2, sowie eine zwischen der Splitgruppe1 und der Hauptgruppe 2 angeordnete Kriechganggruppe 3. Sowohl die Hauptgruppe 2 als auch die Kriechganggruppe 3 entsprechend von ihrer Funktionsweise und ihrem Aufbau her den entsprechenden in der DE 10 2009 000 779 A1 gezeigten Gruppen, so dass der Offenbarungsgehalt der DE 10 2009 000 779 A1 diesbezüglich vorliegend mit einbezogen wird.
Im Unterschied zu dem Kraftfahrzeuggetriebe der DE 10 2009 000 779 A1 ist jedoch ein Abtrieb 4 der Kriechganggruppe 3 direkt drehfest mit einer Antriebswelle 5 der Hauptgruppe 2 und damit ohne Zwischenschaltung einer Hauptanfahrkupplung verbunden. Anfahr- und Reversiervorgänge werden vorliegend hingegen über die der Kriechganggruppe 3 und auch der Hauptgruppe 2 vorgeschaltete Splitgruppe 1 dargestellt, auf deren Aufbau, sowie deren Betriebsweise nun näher eingegangen werden soll:
Wie aus 1 zu erkennen ist, verfügt die Splitgruppe 1 über eine Eingangswelle 6, welche zugleich an einem Wellenende eine Antriebsseite AN des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes ausbildet, und über eine hierzu achsversetzt verlaufende Ausgangswelle 7, sowie eine Umkehrwelle 8. Die Ausgangswelle 7 der Splitgruppe 1 ist dabei drehfest mit einem Antrieb 9 der nachgeschalteten Kriechganggruppe 3 verbunden, so dass bei Schalten einer Gangstufe in der Splitgruppe 1, eines Kriechganges in der Kriechganggruppe 3, sowie eines Bereichsganges in der Hauptgruppe 2 ein Lastfluss ausgehend von der Antriebsseite AN zu einer Abtriebsseite AB des Kraftfahrzeuggetriebes geführt werden kann, welcher vorliegend an einem Wellenende einer Abtriebswelle 10 der Hauptgruppe ausgestaltet ist und mit einem nachgeschalteten Achsdifferenzial 11 in Verbindung steht.
Die Splitgruppe 1 verfügt auf jeder der Wellen 6, 7 und 8 über je eine Doppellastschaltkupplung 12 bzw. 13 bzw. 14, von denen sich die erste Doppellastschaltkupplung 12 aus einer ersten Lastschaltkupplung K1 und einer zweiten Lastschaltkupplung K2, die zweite Doppellastschaltkupplung 13 aus einer dritten Lastschaltkupplung K3 und einer vierten Lastschaltkupplung K4, sowie die dritte Doppellastschaltkupplung 14 aus einer fünften Lastschaltkupplung K5 und einer sechsten Lastschaltkupplung KR zusammensetzt. Ferner verfügt jede der Doppellastschaltkupplungen 12, 13 und 14 über je eine Kupplungsglocke 15 bzw. 16 bzw. 17, die jeweils für die je zugehörigen Lastschaltkupplungen K1 und K2 bzw. K3 und K4 bzw. K5 und KR die gemeinsame Kupplungsglocke bildet und Außenlamellen dieser je zugehörigen Lastschaltkupplungen K1 und K2 bzw. K3 und K4 bzw. K5 und KR trägt.
Wie zudem aus 1 zu erkennen ist, ist auf der Eingangswelle 6 ein Festrad 18 vorgesehen, welches zum einen mit einem drehbar auf der Ausgangswelle 7 gelagerten Losrad 19 und zum anderen mit einem drehfest auf der Umkehrwelle 8 platzierten Festrad 20 im Zahneingriff steht, wobei dies im Falle des Festrades 18 und des Festrades 20 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. In der Folge bilden somit das Festrad 18 und das Losrad 19 eine Zahnradstufe 21 und das Festrad 18 und das Festrad 20 eine Zahnradstufe 22 aus.
Ferner trägt die Ausgangswelle 7 zwei Festräder 23 und 24, von welchen das Festrad 23 mit einem drehbar auf der Eingangswelle 6 gelagerten Losrad 25 und das Festrad 24 mit einem drehbar auf der Umkehrwelle 8 vorgesehenen Losrad 26 kämmt. Dabei werden durch das Festrad 23 und das Losrad 25 eine Zahnradstufe 27, sowie durch das Festrad 24 und das Losrad 26 eine Zahnradstufe 28 ausgebildet.
Des Weiteren sind die Kupplungsglocken 15, 16 und 17 miteinander über Außenverzahnungen 29, 30 und 31 gekoppelt, wobei die Außenverzahnung 29 der Kupplungsglocke 15 dabei mit der Außenverzahnung 30 der Kupplungsglocke 16 kämmt, die zugleich auch mit der Außenverzahnung 31 der Kupplungsglocke 17 im Zahneingriff steht. Somit ist die Kupplungsglocke 16 unmittelbar sowohl mit der Kupplungsglocke 15 als auch mit der Kupplungsglocke 17 gekoppelt, wohingegen die Kupplungsglocke 15 mit der Kupplungsglocke 17 nur mittelbar über die zwischenliegende Kupplungsglocke 16 in Verbindung steht. Hierbei bilden die Außenverzahnung 29 und die Außenverzahnung 30 eine Zahnradstufe 32, sowie die Außenverzahnung 30 und die Außenverzahnung 31 eine Zahnradstufe 33 aus.
Jede der Doppellastschaltkupplungen 12, 13 und 14 kann neben je einer Neutralstellung je zwei Schaltstellungen durch Betätigung der je zugehörigen Lastschaltkupplungen K1 und K2 bzw. K3 und K4 bzw. K5 und KR einnehmen. So wird bei Betätigung der Lastschaltkupplung K1 die Kupplungsglocke 15 der Doppellastschaltkupplung 12 mit der Eingangswelle 6 gekoppelt, während bei einer Ansteuerung der Lastschaltkupplung K2 das Losrad 25 an der Kupplungsglocke 15 festgesetzt wird. Im Falle der Doppellastschaltkupplung 13 wird bei Betätigung der Lastschaltkupplung K3 das Losrad 19 drehfest mit der Kupplungsglocke 16 der Doppellastschaltkupplung 13 verbunden, wobei dieses Kupplungsglocke 16 bei Ansteuerung der Lastschaltkupplung K4 an der Ausgangswelle 7 festgesetzt wird. Bei der Doppellastschaltkupplung 14 wird bei Betätigung der Lastschaltkupplung K5 eine drehfeste Verbindung des Losrades 26 mit der Kupplungsglocke 17 der Doppellastschaltkupplung 14 vorgenommen, wohingegen mittels der Lastschaltkupplung KR ein Festsetzen der Kupplungsglocke 17 der Doppellastschaltkupplung 14 an der Umkehrwelle 8 vollzogen werden kann.
Entsprechend einer Kombination der Schaltstellungen der Doppellastschaltkupplungen 12, 13 und 14 können dabei mehrere Gangstufen zwischen der Eingangswelle 6 und der Ausgangswelle 7 in Form von sechs unterschiedlichen Vorwärtsgängen, sowie drei unterschiedlichen Rückwärtsgängen dargestellt werden, wobei ein Wechsel zwischen den Gangstufen jeweils unter Last stattfindet.
Als Besonderheit kann nun in jeder Gangstufe der Splitgruppe 1 ein Anfahrvorgang aus dem Stillstand des Kraftfahrzeuges und auch ein Reversieren zwischen Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt über eine oder mehrere der Lastschaltkupplungen K2, K4 und K5 dargestellt werden. Dabei wird dies belastungsabhängig entweder über die an der Schaltung der jeweils zu wählenden Gangstufe beteiligte Lastschaltkupplung K2 oder K4 oder K5 alleine oder aber in Kombination mit mindestens einer weiteren Lastschaltkupplung K2 oder K4 oder K5 vorgenommen. Zur Ermittlung der im Rahmen des Anfahr- oder Reversiervorganges an der jeweils maßgeblich beteiligten Lastschaltkupplung K2 oder K4 oder K5 auftretenden Belastung wird bei dieser Lastschaltkupplung K2 oder K4 oder K5 eine jeweilige Reibleistung und eine jeweils zu erbringende Reibarbeit erfasst. Diese Ermittlung erfolgt dabei kontinuierlich, bis die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB letztendlich verbunden ist, wobei als Parameter eine jeweils vorherrschende Differenzdrehzahl an der jeweiligen Lastschaltkupplung K2 oder K4 oder K5, eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und ein Kupplungsdruck der jeweiligen Kupplung K2 oder K4 oder K5 einbezogen werden. Anfahrvorgänge in den einzelnen Gangstufen der Splitgruppe 1 sollen nun im Folgenden anhand der Einzelansichten der 2A bis 2I jeweils unter Zuhilfenahme des beispielhaften Schaltschemas aus 3 näher beschrieben werden. Hierbei ist die jeweils als Anfahrkupplung dienende Lastschaltkupplung K2 oder K4 oder K5 kariert hinterlegt, wohingegen die jeweils im Bedarfsfall unterstützenden Lastschaltkupplungen K4 und K5 bzw. K2 und K5 bzw. K2 und K4 schraffiert hervorgehoben sind.
In 2A ist die Splitgruppe 1 als Einzelansicht für einen Anfahrvorgang in der Gangstufe VXL für extrem langsame Vorwärtsfahrt dargestellt. Wie in Kombination mit dem beispielhaften Schaltschema aus 3 ersichtlich wird, wird diese Gangstufe VXL durch Schließen der beiden Lastschaltkupplungen K1 und K2 definiert. Im Vorfeld vor dem Anfahren in der Gangstufe VXL wird in der Splitgruppe 1 die Lastschaltkupplung K1 betätigt und auch in der Hauptgruppe 2 und der Kriechganggruppe 3 bereits die jeweils gewünschten Gänge eingelegt. Zum letztendlichen Verbinden der Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB wird als Nächstes die Lastschaltkupplung K2 in einen geschlossenen Zustand überführt, wobei kontinuierlich deren Belastung anhand der Reibleistung und der zu verrichtenden Reibarbeit erfasst wird. Wird eine vordefinierte Belastungsgrenze hierbei nicht überschritten, so wird der jeweilige Lastfluss vollständig über die Kupplung K2 geführt, welche in der Folge eine Drehzahlangleichung vornimmt.
Wird hingegen die Belastungsgrenze überschritten, so wird zunächst eine der beiden Lastschaltkupplungen K4 und K5 schlupfend geschlossen, wodurch ein Lastflussanteil parallel zu dem Kraftfluss über die Zahnradstufe 27 entweder über die Zahnradstufe 32 oder aber durch Zusammenspiel der Zahnradstufen 32, 33 und 28 auf die Ausgangswelle 7 geleitet wird. In der Folge wird die Lastschaltkupplung K2 entsprechend entlastet. Führt jedoch auch die Zuschaltung der einen weiteren Lastschaltkupplung K4 oder K5 nicht zu einer ausreichenden Entlastung der Lastschaltkupplung K2, so wird zusätzlich die jeweils andere Lastschaltkupplung K5 oder K4 schlupfend geschlossen, so dass Anteile des Lastflusses nunmehr sowohl über die Zahnradstufe 32 alleine als auch in Kombination mit der Zahnradstufe 33 und der Zahnradstufe 28 auf die Ausgangswelle 7 geführt werden. Hierbei werden die unterstützend zugeschalteten Lastschaltkupplungen K4 und K5 allerdings stets nur schlupfend geschlossen, da ansonsten eine Überbestimmung der Splitgruppe 1 und damit deren Blockieren erfolgen würde.
Ist der Anfahr- bzw. Reversiervorgangs dann abgeschlossen und die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB verbunden, so wird die zusätzliche Lastschaltkupplung K4 oder K5 wieder geöffnet bzw. die beiden zusätzlich schlupfend zugeschalteten Lastschaltkupplungen K4 und K5 werden in einen unbetätigten Zustand überführt. In ähnlicher Weise wird ein Anfahr- oder Reversiervorgang auch im Falle der in den 2B und 2G dargestellten Gangstufen VL für langsame Vorwärtsfahrt und RL für langsame Rückwärtsfahrt vollzogen, wobei diese Gangstufen aber im Unterschied zu der Gangstufe VXL, wie aus 3 ersichtlich wird, durch Betätigung der Lastschaltelemente K2 und K3 bzw. der Lastschaltelemente K2 und KR geschaltet werden, so dass auch der Lastfluss bzw. die Lastflussanteile anders über die beteiligten Zahnradstufen 27, 28, 32 und 33 geführt werden.
Des Weiteren geht aus 2C eine Einzelansicht der Splitgruppe 1 für ein Anfahren bzw. Reversieren in der Gangstufe VM für eine mittlere Vorwärtsfahrt hervor. Dabei wird zunächst ebenfalls die Lastschaltkupplung K1 geschlossen, so dass die Kupplungsglocke 15 drehfest mit der Eingangswelle 6 der Splitgruppe 1 verbunden ist.
Das Anfahren bzw. Reversieren wird dann über die Lastschaltkupplung K4 dargestellt, um den Lastfluss mittels der Zahnradstufe 32 von der Eingangswelle 6 auf die Ausgangswelle 7 zu führen, wobei im Vorfeld in der Hauptgruppe 2 und auch der Kriechganggruppe 3 jeweils gewünschte Gänge zu schalten sind.
Die Lastschaltkupplung K4 wird im Rahmen des Anfahr- bzw. Reversiervorganges in einen geschlossenen Zustand überführt und stellt dabei die letztendliche Verbindung zwischen der Antriebsseite AN und der Abtriebsseite AB her. Hierbei wird erneut ständig die an der Lastschaltkupplung K4 auftretende Belastung in Form einer jeweiligen Reibleistung und einer jeweiligen Reibarbeit ermittelt. Wird dabei wiederum eine vorgegebene Belastungsgrenze überschritten, so wird in einem ersten Schritt zunächst eine der beiden Lastschaltkupplungen K2 und K5 schlupfend zugeschaltet. Infolgedessen wird ein Anteil des Lastflusses zusätzlich zu dem über die Zahnradstufe 32 geführten Anteil bei einer Ansteuerung der Lastschaltkupplung K2 mittels der Zahnradstufe 27 auf die Ausgangswelle 7 geführt, indem das Losrad 25 drehfest an die Kupplungsglocke 15 angebunden wird, während bei schlupfender Betätigung der Lastschaltkupplung K5 ein Lastflussanteil über die Zahnradstufen 32, 33 und 28 zur Ausgangswelle 7 geleitet wird.
Sollte dies allerdings immer noch nicht zu einer ausreichenden Absenkung der Belastung der Lastschaltkupplung K4 führen, so wird zusätzlich die jeweils noch verbleibende Lastschaltkupplung K5 bzw. K2 schlupfend zugeschaltet. Hierdurch wird ein weiterer Anteil des Lastflusses, je nachdem welche der Lastschaltkupplungen K2 oder K5 noch zugeschaltet wurde, entweder zusätzlich über die Zahnradstufe 27 oder aber durch Zusammenspiel der Zahnradstufen 32, 33 und 28 zur Ausgangswelle 7 geführt. Ist die Gangstufe VM dann durchgeschaltet, so wird die unterstützende Lastschaltkupplung K2 oder K5 oder aber beide unterstützenden Lastschaltkupplungen K2 und K5 wieder vollständig geöffnet.
In ähnlicher Weise erfolgt auch ein Anfahrvorgang bei den in den 2D und 2H dargestellten Gangstufen VH für die hohe Vorwärtsfahrt und RM für die mittlere Rückwärtsfahrt. Wie in Zusammenschau mit 3 zu erkennen ist, wird die Gangstufe VH im Unterschied zu der Gangstufe VM jedoch letztendlich durch die Lastschaltkupplungen K3 und K4 geschaltet, während die Gangstufe RM im Zusammenspiel der Lastschaltkupplungen K4 und KR dargestellt wird. In Folge dessen werden auch der Lastfluss und ggf. dessen Anteile anders über die beteiligten Zahnradstufen 27, 28, 32 und 33 geführt.
Ferner ist in 2E die Splitgruppe 1 für ein Anfahren bzw. Reversieren in einer Gangstufe VS für die schnelle Vorwärtsfahrt dargestellt. Zudem geht aus 3 hervor, dass die Gangstufe VS letztendlich durch Betätigen der Lastschaltkupplungen K1 und K5 geschaltet wird. Um nun in der Gangstufe VS anzufahren, wird zunächst die Lastschaltkupplung K1 betätigt und damit die Kupplungsglocke 15 drehfest mit der Eingangswelle 6 verbunden. Zudem werden entweder gleichzeitig oder unmittelbar im Anschluss daran sowohl in der Hauptgruppe 2 als auch in der Kriechganggruppe 3 entsprechende Gänge geschaltet, so dass bei Schließen der Lastschaltkupplung K5 ein jeweiliger Lastfluss von der Antriebsseite AN des Kraftfahrzeuggetriebes zu der Abtriebsseite AB übertragen wird.
Als Nächstes wird dann die Lastschaltkupplung K5 geschlossen, wobei bis zu deren vollständigen Schließen kontinuierlich eine an der Lastschaltkupplung K5 abfallende Reibleistung, sowie eine hier zu verrichtende Reibarbeit ermittelt werden. Wird eine vorgegebene Belastungsgrenze hierbei nicht überschritten, so wird die Verbindung von Antriebsseite AN zur Abtriebsseite AB allein über die Lastschaltkupplung K5 hergestellt. Kommt es aber zu einem Überschreiten der Belastungsgrenze, so wird eine der Lastschaltkupplungen K2 und K4 schlupfend zugeschaltet, um die Lastschaltkupplung K5 zu unterstützen. Im Falle des unterstützenden Zuschaltens der Lastschaltkupplung K2 wird dabei das Losrad 25 mit der Kupplungsglocke 15 gekoppelt, so dass in der Folge ein Anteil des Lastflusses mittels der Zahnradstufe 27 zur Ausgangswelle 7 übertragen wird. Wird hingegen die Lastschaltkupplung K4 zur Unterstützung der Lastschaltkupplung K5 schlupfend geschlossen, so wird die Kupplungsglocke 16 mit der Ausgangswelle 7 gekoppelt und in der Folge ein Lastflussanteil mittels der Zahnradstufe 32 auf die Ausgangswelle 7 geführt. Erst dann, wenn das Zuschalten einer der beiden Lastschaltkupplungen K2 und K4 nicht zur ausreichenden Entlastung der Lastschaltkupplung K5 genügt, wird die jeweils andere Lastschaltkupplung K4 oder K2 ebenfalls schlupfend geschlossen, so dass nunmehr Lastflussanteile über beide vorgenannten Wege zur Ausgangswelle 7 geführt werden.
Ist die Gangstufe VS dann durchgeschaltet, so wird die jeweilige Lastschaltkupplung K2 oder K4 geöffnet bzw. beide Lastschaltkupplungen K2 und K4 werden in einen unbetätigten Zustand überführt. In ähnlicher Weise wird auch ein Anfahr- bzw. Reversiervorgang in den in den 2F und 2I dargestellten Gangstufen XS für extrem schnelle Vorwärtsfahrt und RH für hohe Rückwärtsfahrt ermöglicht. Unterschiedlich ist hierbei allerdings, wie auch aus 3 ersichtlich ist, dass im Falle der Gangstufe XS neben der Lastschaltkupplung K5 noch die Lastschaltkupplung K3 geschlossen wird, während dies im Falle der Gangstufe RH neben der Lastschaltkupplung K5 die Lastschaltkupplung KR ist. Folglich findet hierbei eine abweichende Führung des Lastflusses bzw. der Lastflussanteile über die Zahnradstufen 27, 28, 32 und 33 statt.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Schalten eines in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetriebes, sowie einem erfindungsgemäß gestalteten Kraftfahrzeuggetriebe ist es möglich, eine Hauptanfahrkupplung zwischen einer Splitgruppe und einer der Splitgruppe nachgeschalteten Hauptgruppe entfallen zu lassen. Hierdurch kann somit ein Gewicht des Getriebes reduziert, sowie dessen Gesamtwirkungsgrad erhöht werden. Dadurch, dass entweder eine Lastschaltkupplung alleine oder im Zusammenspiel mit mindestens einer weiteren Lastschaltkupplung belastungsabhängig als Anfahrkupplung betrieben wird, können Anfahr- und Reversiervorgänge zudem gut dosierbar gestaltet werden.
Bezugszeichenliste

1: Splitgruppe
2: Hauptgruppe
3: Kriechganggruppe
4: Abtrieb
5: Antriebswelle
6: Eingangswelle
7: Ausgangswelle
8: Umkehrwelle
9: Antrieb
10: Abtriebswelle
11: Achsdifferential
12: erste Doppellastschaltkupplung
13: zweite Doppellastschaltkupplung
14: dritte Doppellastschaltkupplung
15: Kupplungsglocke
16: Kupplungsglocke
17: Kupplungsglocke
18: Festrad
19: Losrad
20: Festrad
21: Zahnradstufe
22: Zahnradstufe
23: Festrad
24: Festrad
25: Losrad
26: Losrad
27: Zahnradstufe
28: Zahnradstufe
29: Außenverzahnung
30: Außenverzahnung
31: Außenverzahnung
32: Zahnradstufe
33: Zahnradstufe
AN: Antriebsseite
AB: Abtriebsseite
K1: Lastschaltkupplung
K2: Lastschaltkupplung
K3: Lastschaltkupplung
K4: Lastschaltkupplung
K5: Lastschaltkupplung
KR: Lastschaltkupplung
VXL: Gangstufe für extrem langsame Vorwärtsfahrt
VL: Gangstufe für langsame Vorwärtsfahrt
VM: Gangstufe für mittlere Vorwärtsfahrt
VH: Gangstufe für hohe Vorwärtsfahrt
VS: Gangstufe für schnelle Vorwärtsfahrt
VXS: Gangstufe für extrem schnelle Vorwärtsfahrt
RL: Gangstufe für langsame Rückwärtsfahrt
RM: Gangstufe für mittlere Rückwärtsfahrt
RH: Gangstufe für hohe Rückwärtsfahrt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009000779 A1 [0005, 0015, 0030, 0030, 0031]

Claims

Verfahren zum Schalten eines in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetriebes, wobei im Zuge des Schaltens eine triebliche Verbindung zwischen einer Antriebsseite (AN) und einer Abtriebsseite (AB) des Kraftfahrzeuggetriebes über eine lastschaltbare Splitgruppe (1), sowie eine der Splitgruppe (1) nachgeschaltete Hauptgruppe (2) hergestellt wird, und wobei hierzu innerhalb der Splitgruppe (1) eine von mehreren unterschiedlichen Gangstufen (VXL, VL, VM, VH, VS, VXS, RL, RM, RH) entsprechend einer Steuerung mehrerer Lastschaltkupplungen (K1 bis K5, KR) gewählt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die triebliche Verbindung zwischen der Antriebsseite (AN) und der Abtriebsseite (AB) letztendlich an einer an der Schaltung der zu wählenden Gangstufe (VXL; VL; VM; VH; VS; VXS; RL; RM; RH) beteiligten Lastschaltkupplung (K2; K4; K5) der Splitgruppe (1) hergestellt wird, und dass diese Lastschaltkupplung (K2; K4; K5) hierbei einen Lastfluss zwischen der Antriebsseite (AN) und der Abtriebsseite (AB) in Abhängigkeit einer dabei jeweils an dieser Lastschaltkupplung (K2; K4; K5) auftretenden Belastung entweder alleine oder im Zusammenspiel mit mindestens einer weiteren Lastschaltkupplung (K4; K5; K2) führt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils auftretende Belastung anhand einer jeweils zu erbringenden Reibleistung und/oder einer jeweils zu verrichtenden Reibarbeit ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ermittlung der jeweiligen Reibleistung und/oder der jeweiligen Reibarbeit bis zum letztendlichen Verbinden der Antriebsseite (AN) und der Abtriebsseite (AB) kontinuierlich durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ab Überschreiten einer Belastungsgrenze mindestens eine weitere an einer Schaltung einer anderen Gangstufe (VXL; VL; VM; VH; VS; VXS; RL; RM; RH) beteiligte Lastschaltkupplung (K4; K5; K2) schlupfend betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lastfluss von der Antriebs- (AN) zur Abtriebsseite (AB) zunächst über die an der Schaltung der zu wählenden Gangstufe (VXL; VL; VM; VH; VS; VXS; RL; RM; RH) beteiligte Lastschaltkupplung (K2; K4; K5) geführt wird, wobei ab Überschreiten der Belastungsgrenze eine an der Schaltung einer anderen Gangstufe (VXL; VL; VM; VH; VS; VXS; RL; RM; RH) beteiligte Lastschaltkupplung (K4; K5; K2) schlupfend zugeschaltet und hierdurch ein Lastflussanteil parallel über diese Lastschaltkupplung (K4; K5; K2) geleitet wird, und wobei bei bleibender Überschreitung der Belastungsgrenze eine weitere an der Schaltung einer weiteren anderen Gangstufe (VXL; VL; VM; VH; VS; VXS; RL; RM; RH) beteiligte Lastschaltkupplung (K5; K2; K4) schlupfend betätigt und in der Folge ein weiterer Lastflussanteil über die weitere Lastschaltkupplung (K5; K2; K4) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anfahren und/oder ein Reversieren in einer ersten Vorwärtsgangstufe (VXL), in einer zweiten Vorwärtsgangstufe (VL), sowie in einer ersten Rückwärtsgangstufe (RL) der Splitgruppe (1) jeweils durch Betreiben einer zweiten Lastschaltkupplung (K2) als Anfahrkupplung und bei Überschreiten der Belastungsgrenze durch schlupfendes Betätigen einer vierten (K4) und/oder einer fünften Lastschaltkupplung (K5), ein Anfahren und/oder ein Reversieren in einer dritten Vorwärtsgangstufe (VM), einer vierten Vorwärtsgangstufe (VH), sowie in einer zweiten Rückwärtsgangstufe (RM) der Splitgruppe (1) durch Betreiben der vierten Lastschaltkupplung (K4) als Anfahrkupplung und bei Überschreiten der Belastungsgrenze durch schlupfendes Betätigen der zweiten (K2) und/oder der fünften Lastschaltkupplung (K5), sowie ein Anfahren und/oder ein Reversieren in einer fünften Vorwärtsgangstufe (VS), in einer sechsten Vorwärtsgangstufe (VXS), sowie in einer dritten Rückwärtsgangstufe (RH) der Splitgruppe (1) jeweils durch Betreiben der fünften Lastschaltkupplung (K5) als Anfahrkupplung und bei Überschreiten der Belastungsgrenze durch schlupfendes Betätigen der zweiten (K2) und/oder der vierten Lastschaltkupplung (K4) dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine an einer Schaltung einer anderen Gangstufe (VXL; VL; VM; VH; VS; VXS; RL; RM; RH) beteiligte Lastschaltkupplung (K4; K5; K2) nach letztendlichem Verbinden der Antriebsseite (AN) und der Abtriebsseite (AB) wieder geöffnet wird.
Kraftfahrzeuggetriebe in Gruppenbauweise, umfassend eine Antriebsseite (AN), welche über eine lastschaltbare Splitgruppe (1) und eine der Splitgruppe (1) nachgeschaltete Hauptgruppe (2) mit einer Abtriebsseite (AB) trieblich verbindbar ist, wobei die Splitgruppe (1) mehrere Lastschaltkupplungen (K1 bis K5, KR) aufweist, entsprechend deren Betätigung mehrere unterschiedliche Gangstufen (VXL, VL, VM, VH, VS, VXS, RL, RM, RH) zwischen einer Eingangswelle (6) und einer Ausgangswelle (7) der Splitgruppe (1) schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine triebliche Verbindung zwischen der Antriebsseite (AN) und der Abtriebsseite (AB) letztendlich über eine Lastschaltkupplung (K2; K4; K5) herstellbar ist, die an der Schaltung einer jeweiligen zu schaltenden Gangstufe (VXL; VL; VM; VH; VS; VXS; RL; RM; RH) der Splitgruppe (1) beteiligt ist, wobei hierbei ein Lastfluss zwischen der Antriebsseite (AN) und der Abtriebsseite (AB) in Abhängigkeit einer dabei jeweils an dieser Lastschaltkupplung (K2; K4; K5) auftretenden Belastung entweder über diese Lastschaltkupplung (K2; K4; K5) alleine oder im Zusammenspiel mit mindestens einer weiteren Lastschaltkupplung (K4; K5; K2) führbar ist.
Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (6) der Splitgruppe (1) über eine erste Lastschaltkupplung (K1) mit einer Kupplungsglocke (15) dieser ersten Lastschaltkupplung (K1) drehfest koppelbar ist, die wiederum mit einer Kupplungsglocke (15) einer zweiten Lastschaltkupplung (K2) drehfest verbunden ist, wobei durch Betätigung der zweiten Lastschaltkupplung (K2) deren Kupplungsglocke (15) an ein erstes, drehbar auf der Eingangswelle (6) angeordnetes Losrad (25) anbindbar ist, welches mit einem ersten Festrad (23) im Zahneingriff steht, das auf der achsversetzt zur Eingangswelle (6) verlaufenden Ausgangswelle (7) platziert ist, wobei die Eingangswelle (6) ferner ein zweites Festrad (18) trägt, das mit einem drehbar auf der Ausgangswelle (7) vorgesehenen, zweiten Losrad (19) kämmt, welches über eine dritte Lastschaltkupplung (K3) drehfest mit einer Kupplungsglocke (16) dieser dritten Lastschaltkupplung (K3) verbindbar ist, wobei die Kupplungsglocke (16) der dritten Lastschaltkupplung (K3) drehfest mit einer Kupplungsglocke (16) einer vierten Lastschaltkupplung (K4) verbunden ist, durch deren Betätigung die Kupplungsglocke (16) dieser vierten Lastschaltkupplung (K4) drehfest mit der Ausgangswelle (7) koppelbar ist, und die Kupplungsglocken (16) der dritten (K3) und der vierten Lastschaltkupplung (K4) mit den Kupplungsglocken (15) der ersten (K1) und der zweiten Lastschaltkupplung (K2) über Außenverzahnungen (29, 30) in Verbindung stehen, wobei auf der Ausgangswelle (7) zudem ein drittes Festrad (24) vorgesehen ist, welches mit einem Zahnrad im Zahneingriff steht, und wobei dieses Zahnrad über eine fünfte Lastschaltkupplung (K5) mit einer Kupplungsglocke (17) der fünften Lastschaltkupplung (K5) koppelbar ist, welche Kupplungsglocke (17) über eine Außenverzahnung (31) mit den Außenverzahnungen (29, 30) der Kupplungsglocken (15, 16) der übrigen Lastschaltkupplungen (K1 bis K4) in Verbindung steht.
Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass achsparallel zu der Eingangswelle (6) und auch der Ausgangswelle (7) eine Umkehrwelle (8) vorgesehen ist, auf der ein mit dem zweiten Festrad (18) kämmendes, viertes Festrad (20) angeordnet ist und die mittels einer sechsten Lastschaltkupplung (KR) mit einer Kupplungsglocke (17) dieser sechsten Lastschaltkupplung (KR) verbindbar ist, wobei die Kupplungsglocke (17) der sechsten Lastschaltkupplung (KR) drehfest mit der Kupplungsglocke (17) der fünften Lastschaltkupplung (K5) verbunden und das Zahnrad als drittes Losrad (26) ausgeführt drehbar auf der Umkehrwelle (8) gelagert ist.