DE102014215416A1 - Getriebekomponente für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebekomponente (10) für ein Fahrzeug. Die Getriebekomponente (10) umfasst eine Welle (4) für einen Rückwärtsgang und eine Einwegkupplung (6). Die Einwegkupplung (6) greift in die Welle (4) des Rückwärtsgangs ein. Die Einwegkupplung (6) ist schaltbar zwischen einem eingeschalteten und einem ausgeschalteten Zustand. Im ausgeschalteten Zustand der Einwegkupplung (6) ist die Welle (4) des Rückwärtsgangs in zwei Drehrichtungen frei beweglich. Im eingeschalteten Zustand der Einwegkupplung (6) ist die Welle (4) des Rückwärtsgangs in einer ersten Drehrichtung frei beweglich und in einer zweiten Drehrichtung blockiert.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft eine Getriebekomponente für ein Fahrzeug, und insbesondere eine Berganfahrhilfe für ein Fahrzeug.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Konventionelle Berganfahrhilfen oder Berganfahrassistenten (engl. Hill Holder, Hill Hold Control, Hill Start Assist oder Hill Start Aid) sind eine automatisierte Unterstützung für Kraftfahrzeuge beim Anfahren an Steigungen, durch die ein Zurückrollen verhindert wird. Dabei muss durch den Fahrer selbst kein Betätigen und Lösen der Betriebs- oder Feststellbremsanlage des Fahrzeuges erfolgen. Durch diese Komfortfunktion wird, wenn das System vom Fahrer aktiviert wurde, beim Anfahren zunächst die Bremse betätigt und erst dann wieder gelöst, wenn der Motor genug Drehmoment bereitstellt. Das Anfahren an Steigungen wird somit besonders bei Fahrzeugen mit Schaltgetriebe wesentlich erleichtert.
  • Eine solche Berganfahrhilfe kann aber nicht nur auf die Fahrzeugbremse wirken, sondern auch auf das Fahrzeuggetriebe. WO 2011/032200 A1 offenbart hierzu ein Automobilgetriebe mit einer Berganfahrhilfe mit einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle und einem Getriebegehäuse. An der Antriebswelle ist eine Einwegkupplung angeordnet, die eine Drehung der Antriebswelle in nur eine Richtung relativ zum Gehäuse erlaubt, sodass bei eingelegtem Vorwärtsgang das Fahrzeug nicht rückwärts rollen kann.
  • US 5,474,164 A offenbart ebenfalls eine Berganfahrhilfe für ein Fahrzeuggetriebe. Die Berganfahrhilfe umfasst ebenfalls eine Einwegkupplung, die an einer Antriebswelle angeordnet ist.
  • Solche Berganfahrhilfen können aber hinsichtlich der Ausnutzung des Bauraums und der auf die Einwegkupplung wirkenden Belastungen verbessert werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Getriebekomponente für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche eine kleinere und leichtere Berganfahrhilfe bereitstellt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Getriebekomponente für ein Fahrzeug gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
  • Es wird vorgeschlagen, eine Getriebekomponente für ein Fahrzeug bereitzustellen, wobei die Getriebekomponente eine Welle für einen Rückwärtsgang und eine Einwegkupplung umfasst. Die Einwegkupplung greift in die Welle des Rückwärtsgangs ein. Die Einwegkupplung ist schaltbar zwischen einem eingeschalteten und einem ausgeschalteten Zustand. Im ausgeschalteten Zustand der Einwegkupplung ist die Welle des Rückwärtsgangs in zwei Drehrichtungen frei beweglich. Im eingeschalteten Zustand der Einwegkupplung ist die Welle des Rückwärtsgangs in einer ersten Drehrichtung frei beweglich und in einer zweiten Drehrichtung blockiert. Die Drehung der Welle für den Rückwärtsgang wird dabei relativ zum Gehäuse betrachtet.
  • Die zweite Drehrichtung der Welle des Rückwärtsgangs kann einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entsprechen. Die Einwegkupplung kann durch eine Gangschaltung schaltbar sein und bevorzugt durch das Einlegen des Rückwärtsgangs schaltbar sein. Ist bei dem Fahrzeug also der 1. Vorwärtsgang eingelegt, so ist die Einwegkupplung eingeschaltet. Die eingeschaltete Einwegkupplung ermöglicht dem Fahrzeug nur eine Bewegung in Vorwärtsrichtung. Eine Bewegung, und vor allem ein Rollen in einer Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs wird durch die Einwegkupplung verhindert. Wird bei dem Fahrzeug der Rückwärtsgang eingelegt, wird die Einwegkupplung ausgeschaltet, und das Fahrzeug kann sich rückwärts bewegen bzw. rollen.
  • Der Vorteil dieser Getriebekomponente für ein Fahrzeug liegt darin, dass das Fahrzeug am rückwärts Rollen gehindert werden kann, wenn dies unerwünscht ist. Eine solche Situation kann das Anfahren am Hang im 1. Gang sein. In einer solchen Situation möchte der Fahrer des Fahrzeugs ein kurzes Rückwärtsrollen des Fahrzeugs beim eigentlichen vorwärts Anfahren verhindern, um z.B. nicht auf die dahinter stehenden und wartenden Fahrzeuge aufzufahren bzw. zu aufzurollen.
  • Der Vorteil der Anordnung der Einwegkupplung an der Welle des Rückwärtsgangs liegt darin, dass die Einwegkupplung kleiner und leichter ausgeführt werden kann. Dies liegt daran, dass der Rückwärtsgang außerhalb des Kraftflusses der Vorwärtsgänge liegt. Erst wenn der Rückwärtsgang eingelegt wird, wird die Einwegkupplung belastet, wobei der Rückwärtsgang meist mit geringeren Kräften arbeitet als die Vorwärtsgänge. Auf diese Weise muss die an der Welle des Rückwärtsgangs angeordnete Einwegkupplung insgesamt für nur geringere Kräfte ausgelegt sein und kann daher kleiner und leichter ausgeführt werden. Sobald der Rückwärtsgang eingelegt wird, wird die Einwegkupplung gleichzeitig ausgeschaltet und das Fahrzeug kann rückwärtsfahren.
  • Die Einwegkupplung kann einen drehbaren inneren Ring und einen stationären äußeren Ring umfassen. Der drehbare innere Ring kann mit dem Rückwärtsgang verbunden sein, während der stationäre äußere Ring mit dem Gehäuse verbunden sein kann. Die Einwegkupplung kann als Hülsenfreilauf ausgebildet sein, der einen dünnwandigen, spanlos geformten Außenring mit Klemmrampen, Käfig und Nadelrollen umfasst, die über Federn angestellt werden. Die Einwegkupplung kann ein Drehmoment in eine Richtung übertragen und ein niedriges Leerlauf-Reibmoment in die andere Richtung aufweisen.
  • Die Einwegkupplung kann auf verschiedene Weisen ein- und ausgeschaltet werden. Die Einwegkupplung kann durch die Gangschaltung schaltbar sein. Bevorzugt ist eine passive Schaltung in Übereinstimmung mit dem Schaltmechanismus des Rückwärtsgangs. Die Einwegkupplung kann in einer Synchronisieranlage und insbesondere in einer Narbe der Synchronisieranlage angeordnet sein. Andere Möglichkeiten die Einwegkupplung ein- und auszuschalten sind eine Klauenkupplung oder eine laminare Kupplung. Die Betätigung kann z.B. hydraulisch oder elektrisch erfolgen.
  • Die Getriebekomponente für ein Fahrzeug kann weiterhin eine Steuereinheit umfassen, die gestaltet ist, um die Einwegkupplung zu steuern oder zu schalten. Die Steuereinheit kann Teil des Motorsteuergeräts oder der Getriebesteuerung sein. Die Getriebekomponente kann einen Neigungssensor, einen Sensor für die Betätigung des Bremspedals und/oder einen Sensor für die Kupplungsbetätigung umfassen. Die Getriebekomponente kann weiterhin einen Sensor zur Messung einer Raddrehzahl umfassen, wobei die Steuereinheit gestaltet ist, um die Einwegkupplung in Abhängigkeit von der Raddrehzahl zu schalten. Auf diese Weise kann die Getriebekomponente gemäß der Erfindung auch zum Anfahren unter schwierigen Bedingungen genutzt werden, wie z.B. dem Anfahren in Schnee, Matsch oder auf Eis.
  • Die Getriebekomponente kann Teil eines manuellen Getriebes, eines automatischen manuellen Getriebes, eines Doppelkupplungsgetriebes oder ähnliches sein. Bei einem manuellen Getriebe bewirkt das Betätigen des Kupplungspedals die Kupplung, bei einem automatischen manuellen Getriebe wird dies durch eine automatische Kupplung bewirkt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.
  • 1 zeigt eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung eines manuellen Getriebes mit einer Getriebekomponente gemäß der Erfindung.
  • 2 zeigt eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung eines Doppelkupplungsgetriebes mit einer Getriebekomponente gemäß der Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EXEMPLARISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung eines manuellen Getriebes mit einer Getriebekomponente 10 gemäß der Erfindung. Das manuelle Getriebe umfasst eine Eingangswelle 3, die mit einer ersten Abtriebswelle 1 und einer zweiten Abtriebswelle 2 gekoppelt ist. Das manuelle Getriebe umfasst weiterhin eine Welle 4 für einen Rückwärtsgang. An der Welle 4 für den Rückwärtsgang ist eine Einwegkupplung 6 angeordnet. Die Einwegkupplung 6 stützt sich an einem Getriebegehäuse (nicht gezeigt) ab. Die Einwegkupplung 6 ist schaltbar zwischen einem eingeschalteten und einem ausgeschalteten Zustand. Im ausgeschalteten Zustand der Einwegkupplung 6 ist die Welle 4 des Rückwärtsgangs in zwei Drehrichtungen frei beweglich. Im eingeschalteten Zustand der Einwegkupplung 6 ist die Welle 4 des Rückwärtsgangs in einer ersten Drehrichtung frei beweglich und in einer zweiten Drehrichtung blockiert. Die Drehung der Welle 4 für den Rückwärtsgang wird dabei relativ zu einem Getriebegehäuse (nicht gezeigt) betrachtet.
  • In der gezeigten Ausführungsform entspricht die zweite Drehrichtung der Welle 4 des Rückwärtsgangs einer Rückwärtsbewegung eines Fahrzeugs (nicht gezeigt). Die Einwegkupplung 6 ist durch eine Gangschaltung und insbesondere durch Einlegen des Rückwärtsgangs schaltbar. Ist bei dem Fahrzeug der 1. Vorwärtsgang eingelegt, so ist die Einwegkupplung 6 eingeschaltet und blockiert eine der beiden Drehrichtungen der Rückwärtswelle 4. Die eingeschaltete Einwegkupplung 6 ermöglicht dem Fahrzeug nur eine Bewegung in Vorwärtsrichtung. Eine Bewegung, und vor allem ein Rollen in einer Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs wird durch die Einwegkupplung 6 verhindert.
  • So wird das Fahrzeug am rückwärts Rollen beim Anfahren am Hang gehindert. Wird bei dem Fahrzeug der Rückwärtsgang eingelegt, wird die Einwegkupplung 6 ausgeschaltet, sodass die Welle 4 des Rückwärtsgangs in beiden Drehrichtungen frei beweglich ist. Im Gegensatz zur eingeschalteten Einwegkupplung 6 kann sich das Fahrzeug nun frei rückwärts bewegen bzw. rollen.
  • 2 zeigt eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung eines Doppelkupplungsgetriebes mit einer Getriebekomponente gemäß der Erfindung. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst einen Antriebsmotor 7, eine Doppelkupplung 8, ein erstes Teilgetriebe 9, ein zweites Teilgetriebe 11 und zwei anzutreibende Reifen 14. Das erste Teilgetriebe 9 umfasst eine erste Antriebswelle 12 und eine erste Abtriebswelle 1. Das zweite Teilgetriebe 11 umfasst eine zweite Antriebswelle 13 und eine zweite Abtriebswelle 2. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst weiterhin eine Welle 4 für einen Rückwärtsgang. An der Welle 4 für den Rückwärtsgang ist eine Einwegkupplung 6 angeordnet. Die Einwegkupplung 6 ist schaltbar zwischen einem eingeschalteten und einem ausgeschalteten Zustand. Im ausgeschalteten Zustand der Einwegkupplung 6 ist die Welle 4 des Rückwärtsgangs in zwei Drehrichtungen frei beweglich. Im eingeschalteten Zustand der Einwegkupplung 6 ist die Welle 4 des Rückwärtsgangs in einer ersten Drehrichtung frei beweglich und in einer zweiten Drehrichtung blockiert. Die Drehung der Welle 4 für den Rückwärtsgang wird dabei relativ zu einem Getriebegehäuse (nicht gezeigt) betrachtet.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    erste Abtriebswelle
    2
    zweite Abtriebswelle
    3
    Eingangswelle
    4
    Welle für den Rückwärtsgang
    5
    Differential
    6
    Einwegkupplung
    7
    Antriebsmotor
    8
    Doppelkupplung
    9
    erstes Teilgetriebe
    10
    Getriebekomponente
    11
    zweites Teilgetriebe
    12
    erste Antriebswelle
    13
    zweite Antriebswelle
    14
    anzutreibende Reifen
  • 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
    • WO 2011/032200 A1 [0003]
    • US 5474164 A [0004]

Claims (10)

  1. Eine Getriebekomponente (10) für ein Fahrzeug, wobei die Getriebekomponente (10) umfasst: – eine Welle (4) für einen Rückwärtsgang, und – eine Einwegkupplung (6), wobei die Einwegkupplung (6) schaltbar ist zwischen einem eingeschalteten und einem ausgeschalteten Zustand, wobei sich die Einwegkupplung (6) in die Welle (4) des Rückwärtsgangs eingreift, wobei im ausgeschaltetem Zustand die Welle (4) des Rückwärtsgangs in zwei Drehrichtungen frei beweglich ist, und im eingeschalteten Zustand die Welle (4) des Rückwärtsgangs in einer ersten Drehrichtung frei beweglich ist und in einer zweiten Drehrichtung blockiert ist.
  2. Getriebekomponente (10) nach Anspruch 1, wobei die zweite Drehrichtung der Welle (4) des Rückwärtsgangs einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entspricht.
  3. Getriebekomponente (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einwegkupplung (6) einen drehbaren inneren Ring und einen stationären äußeren Ring umfasst.
  4. Getriebekomponente (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Einwegkupplung (6) durch eine Gangschaltung schaltbar ist.
  5. Getriebekomponente (10) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Einwegkupplung (6) durch das Einlegen des Rückwärtsgangs schaltbar ist.
  6. Getriebekomponente (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit gestaltet ist, um die Einwegkupplung (6) zu schalten.
  7. Getriebekomponente (10) nach dem vorherigen Anspruch, weiterhin umfassend einen Sensor zur Messung einer Raddrehzahl, wobei die Steuereinheit gestaltet ist, um die Einwegkupplung (6) in Abhängigkeit von der Raddrehzahl zu schalten.
  8. Getriebekomponente (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einwegkupplung durch eine Klauenkupplung oder eine laminare Kupplung schaltbar ist.
  9. Getriebekomponente (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Getriebekomponente (10) Teil eines manuellen Getriebes, eines automatischen manuellen Getriebes oder ein Doppelkupplungsgetriebes ist.
  10. Getriebekomponente (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Getriebekomponente (10) in einer Synchronisieranlage und insbesondere in einer Narbe der Synchronisieranlage angeordnet ist.
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