DE102022203103A1

DE102022203103A1 - Hydromechanisches getriebe und aufwärmverfahren

Info

Publication number: DE102022203103A1
Application number: DE102022203103.2A
Authority: DE
Inventors: Giacomo Faggiani; Mario Gelmini
Original assignee: Dana Italia SRL
Current assignee: DANA ITALIA S.R.L., IT
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2022-10-06
Also published as: CN115143256A; US20230304578A1; US20220316592A1; US11703126B2

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme für ein hydromechanisches Getriebe bereitgestellt. In einem Beispiel beinhaltet das Verfahren als Reaktion auf die Drehung eines Teils einer mechanischen Baugruppe, die durch das Anlassen eines Motors ausgelöst wird, das Blockieren einer Ausgangswelle des hydromechanischen Getriebes über den gemeinsamen Eingriff einer Vorwärtskupplung und einer Rückwärtskupplung. Das Verfahren beinhaltet ferner die Druckbeaufschlagung einer hydrostatischen Baugruppe, während die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung gemeinsam eingerückt bleiben, wobei die mechanische Baugruppe parallel zu der hydrostatischen Baugruppe gekoppelt ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 63/169,146 mit dem Titel „HYDROMECHANISCHES GETRIEBE UND AUFWÄRMVERFAHREN“, die am 31. März 2021 eingereicht wurde. Der gesamte Inhalt der oben genannten Anmeldung wird hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke einbezogen.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Aufwärmverfahren für ein hydromechanisches Getriebe.
HINTERGRUND UND ABRISS
Hydraulische Getriebe, wie z. B. hydromechanische stufenlose Getriebe (HVT), sind für viele Aufgaben auf Hydraulikfluid, z. B. Öl, angewiesen. Diese Aufgaben können den Leistungsvektor in den hydrostatischen Einheiten, die Steuerung der hydrostatischen Einheiten und Kupplungen sowie die Kühlung und Schmierung beinhalten. Bestimmte Hydraulikgetriebe können für den Betrieb mit einer bestimmten Ölviskosität oder innerhalb eines gewünschten Viskositätsbereichs ausgelegt sein. Einige Getriebe können beispielsweise so betrieben werden, dass die Öltemperatur um eine Solltemperatur oder innerhalb eines gewünschten Temperaturbereichs gehalten wird. Bei einem Betrieb außerhalb des gewünschten Temperaturbereichs kann es zu einer Verschlechterung der Getriebekomponenten und zu einem Leistungsabfall des Getriebes kommen. Die Erfinder haben daher den Wunsch erkannt, die Getriebetemperatur schneller zu erhöhen, um die Verschlechterung der Komponenten und einen Leistungsabfall des Getriebes zu vermeiden.
Die Erfinder haben ein Aufwärmverfahren für ein hydromechanisches Getriebe entwickelt, um die oben genannten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Das hydromechanische Getriebe beinhaltet eine mechanische Baugruppe, die parallel zu einer hydrostatischen Baugruppe gekoppelt ist. Das Aufwärmverfahren beinhaltet während des Anlassens des Motors das Blockieren eines Ausgangs des hydromechanischen Getriebes durch Einrücken einer Vorwärtskupplung und einer Rückwärtskupplung in der mechanischen Baugruppe. Das Verfahren beinhaltet ferner das Erhöhen des Differenzdrucks in der hydrostatischen Baugruppe durch den Betrieb einer Hydraulikpumpe auf der Grundlage einer Drehzahlreferenz des Hydraulikmotors. Auf diese Weise kann die hydrostatische Baugruppe schnell mit Druck beaufschlagt werden, um die Temperatur des Hydraulikfluids zu erhöhen, während die Kupplungsbetätigung koordiniert wird, um den Ausgang des Getriebes im Stillstand zu halten. Daher können unerwünschter Komponentenverschleiß und Leistungseinbußen des Getriebes beim Kaltstart im Vergleich zu früheren Aufwärmstrategien wirksam verringert werden.
In einem Beispiel kann das Verfahren außerdem beinhalten, dass vor dem Blockieren der Ausgangswelle die hydrostatische Baugruppe in einem Drehzahlregelmodus betrieben wird, um die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung zu synchronisieren. Auf diese Weise können die Kupplungen effizient für die Blockierung der Ausgangswelle vorbereitet werden.
In einem weiteren Beispiel kann das Verfahren außerdem beinhalten, dass nach dem Aufwärmen (z. B. in Erwartung des Fahrzeugstarts) die hydrostatische Baugruppe nach dem Ausrücken der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung vom Drehzahlregelmodus in einen Drehmomentregelmodus geschaltet wird. Auf diese Weise kann das Getriebe zwischen dem Drehzahl- und Drehmomentregelmodus wechseln, um die gewünschten Leistungsmerkmale zu erreichen, z. B. beim Aufwärmen und beim Start.
Es versteht sich, dass die obige Zusammenfassung dazu dient, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher erläutert werden. Sie ist nicht dazu gedacht, die wichtigsten oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang eindeutig durch die Ansprüche definiert wird, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die die oben oder in anderen Teilen dieser Offenbarung genannten Nachteile beheben.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines hydromechanischen Getriebesystems in einem Fahrzeug.
2 und 3 sind Beispiele für Steuersysteme für eine hydrostatische Baugruppe in einem hydromechanischen Getriebe.
4-8 zeigen eine Aufwärmsequenz für das hydromechanische Getriebesystem, aus 1.
9 bist ein Verfahren für den Betrieb eines hydromechanischen Getriebes.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebesystems 100 mit einem hydromechanischen Getriebe 101 (z. B. einem hydromechanischen stufenlosen Getriebe) in einem Fahrzeug 102 oder einer anderen geeigneten Maschinenplattform. In einem Beispiel kann das Fahrzeug ein Geländefahrzeug sein, in anderen Beispielen kann das Getriebe auch in Straßenfahrzeugen eingesetzt werden. Ein Geländefahrzeug kann ein Fahrzeug sein, das aufgrund seiner Größe und/oder seiner Höchstgeschwindigkeit nicht über längere Zeit auf Autobahnen betrieben werden kann. So kann beispielsweise die Breite des Fahrzeugs größer sein als eine Autobahnspur und/oder die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs kann unter der zulässigen Höchstgeschwindigkeit auf der Autobahn liegen. Zu den Branchen und den entsprechenden Einsatzgebieten, in denen das Fahrzeug eingesetzt werden kann, gehören Forstwirtschaft, Bergbau, Landwirtschaft usw. In jedem Fall kann das Fahrzeug mit Hilfssystemen ausgestattet sein, die von hydraulischen und/oder mechanischen Nebenantrieben (power take-offs, PTOs) angetrieben werden.
Das Getriebesystem 100 kann als stufenloses Getriebe (infinitely variable transmission, IVT) funktionieren, bei dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebes stufenlos von einer negativen Höchstgeschwindigkeit bis zu einer positiven Höchstgeschwindigkeit mit einer unendlichen Anzahl von Übersetzungspunkten gesteuert wird. Auf diese Weise kann das Getriebe ein vergleichsweise hohes Maß an Anpassungsfähigkeit und Effizienz erreichen, verglichen mit Getrieben, die in diskreten Gängen arbeiten.
Das Getriebesystem 100 kann asymmetrische maximale Ausgangsdrehzahlen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt aufweisen. Durch diese Asymmetrie zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt kann das Getriebe eine erwünschte Bandbreite an Drehzahlbereichen erreichen. Es wurden jedoch auch andere geeignete Ausgangsdrehzahlvarianten in Betracht gezogen, wie z. B. symmetrische Ausgangsdrehzahlen in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, die jedoch die Komplexität des Systems durch den Einsatz einer zusätzlichen Kupplung erhöhen können.
Das Getriebesystem 100 kann eine Antriebsquelle 104 wie einen Motor, einen Elektromotor (z. B. einen elektrischen Motorgenerator), Kombinationen daraus und Ähnliches enthalten oder von dieser Energie erhalten. So können in einem Beispiel sowohl ein Verbrennungsmotor als auch ein Elektromotor in einer Hybridkonfiguration drehbar mit dem Getriebesystem 100 verbunden sein. In anderen Beispielen kann das Fahrzeug ein batteriebetriebenes Elektrofahrzeug (BEV) sein, bei dem die Energiequelle für das Getriebe ein elektrischer Motorgenerator ist.
Das Getriebe kann außerdem mit einer Energiequellen-Trennkupplung 106 ausgestattet sein. Die Trennkupplung 106 ist dazu ausgelegt, die Energiequelle 104 mit dem Getriebe zu koppeln und davon zu entkoppeln. Bei der Trennkupplung 106 und den anderen hier beschriebenen Trennkupplungen kann es sich in einem Fall um Klauenkupplungen, in anderen Fällen um Reibungskupplungen handeln. Zahnräder 108, 110, wie z. B. Kegelräder, können verwendet werden, um die Energiequelle 104 mit einer Eingangswelle 112 drehbar zu verbinden. Wie hier beschrieben, kann ein Zahnrad eine mechanische Komponente sein, die sich dreht und Zähne aufweist, welche so profiliert sind, dass sie mit Zähnen in einem oder mehreren entsprechenden Zahnrädern ineinandergreifen, um eine mechanische Verbindung zu bilden, die eine Übertragung von Rotationsenergie durch sie hindurch ermöglicht.
Ein mechanischer Nebenantrieb 114 kann mit der Eingangswelle 112 verbunden sein. Der mechanische Nebenantrieb 114 kann ein Hilfssystem wie eine Pumpe (z. B. eine Hydraulikpumpe, eine Pneumatikpumpe o. Ä.), eine Winde, einen Ausleger, eine Bettanhebevorrichtung o. Ä. antreiben. Um die Kraftübertragung auf Hilfskomponenten zu ermöglichen, kann der Nebenantrieb eine Schnittstelle, Welle(n), ein Gehäuse und Ähnliches beinhalten. In anderen Beispielen kann jedoch der Nebenantrieb und/oder die Trennkupplung im Getriebesystem weggelassen werden. Ein Zahnrad 116 kann mit der Eingangswelle 112 gekoppelt sein. In dem Getriebesystem 100 ist außerdem eine mechanische Baugruppe 118 enthalten. Die mechanische Baugruppe 118 kann die Welle 112 und/oder das Zahnrad 116 sowie die hier näher beschriebene Welle 167 enthalten. Außerdem kann das Getriebe eine Welle 120 und ein Zahnrad 122 enthalten, das drehbar mit dem Zahnrad 116 auf der Eingangswelle 112 verbunden ist. Die gestrichelte Linie 124 und die anderen gestrichelten Linien, die in 1 abgebildet sind, bezeichnen eine mechanische Verbindung zwischen Komponenten, die eine Übertragung von Rotationsenergie zwischen ihnen ermöglicht.
Ein Zahnrad 126, das mit dem Zahnrad 122 kämmt, kann drehbar mit einer Ladepumpe 128 verbunden sein. Die Ladepumpe 128 kann so ausgelegt sein, dass sie Hydraulikkomponenten im Getriebe, wie z. B. einen Hydraulikmotor 134 (z. B. einen hydrostatischen Motor), eine Hydraulikpumpe 136 (z. B. eine hydrostatische Pumpe) usw., mit Druckfluid versorgt. Das von der Ladepumpe unter Druck gesetzte Fluid kann zusätzlich für die Schmierung des Kupplungsaktuators und/oder des Getriebes verwendet werden. Die Ladepumpe kann einen Kolben, einen Rotor, ein Gehäuse, Kammer(n) und Ähnliches enthalten, damit die Pumpe Fluid bewegen kann. Die mechanische Baugruppe 118 ist parallel zu einer hydrostatischen Baugruppe 130 (z. B. einer hydrostatischen Einheit) drehbar gekoppelt. Ferner kann die hydrostatische Baugruppe 130 eine U-förmige Konstruktion aufweisen, bei der die Wellen 131, 133, die als mechanische Schnittstelle für die Hydraulikpumpe 136 (z. B. Verstellpumpe) bzw. den Hydraulikmotor 134 (z. B. Konstantmotor mit Schrägachse) dienen, parallel zueinander und auf einer Seite der Baugruppe angeordnet sind. Diese U-förmige Anordnung ermöglicht es, die Größe der hydrostatischen Baugruppe zu reduzieren und auf die Verwendung von Hochdruckschläuchen zu verzichten, um so die Herstellungskosten zu senken und die Gefahr einer Verschlechterung der hydrostatischen Einheit zu verringern, falls erwünscht. Darüber hinaus kann die hydrostatische Baugruppe 130 auf einer der Ladepumpe 128 gegenüberliegenden Seite des Getriebes und/oder axial versetzt zu den Kupplungen 170, 172 angeordnet sein. Durch diese Anordnung der hydrostatischen Baugruppe können Breite und Länge des Getriebes reduziert und der Einbau des Getriebes in das Fahrzeug vereinfacht werden. Außerdem können der Motor und die Pumpe in der hydrostatischen Baugruppe in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden, um die Kompaktheit des Getriebes zu erhöhen.
Die mechanische Baugruppe 118 ist parallel zu einer hydrostatischen Baugruppe 130 drehbar gekoppelt. Die Kopplung der hydrostatischen Baugruppe mit der mechanischen Baugruppe ermöglicht es dem Getriebe, eine Leistungsverzweigung zu erreichen, bei der die Leistung synchron durch beide Pfade fließen kann, um die Leistung additiv zu kombinieren oder durch das System zu rezirkulieren. Durch diese Leistungsverzweigung kann der Leistungsfluss des Getriebes in hohem Maße angepasst werden, um den Wirkungsgrad in einem breiten Spektrum von Betriebsbedingungen zu erhöhen. So kann das Getriebe in einem Beispiel ein Getriebe mit voller Leistungsaufteilung sein.
Die mechanische Baugruppe 118 kann mehrere mechanische Pfade beinhalten, die parallel zur hydrostatischen Baugruppe gekoppelt sind. Im Einzelnen kann die Welle 167 als Verbindung zwischen einem ersten mechanischen Pfad (z. B. Abzweigung) 119 und einem zweiten mechanischen Pfad (z. B. Abzweigung) 121 dienen. Genauer gesagt kann der erste mechanische Pfad 119 unter bestimmten Betriebsbedingungen die Fähigkeit zur Übertragung von Rotationsenergie von einer Schnittstelle der hydrostatischen Baugruppe 130 auf ein Hohlrad 158 eines ersten Planetenradsatzes 148 bereitstellen. Darüber hinaus kann der zweite mechanische Pfad 121 die Fähigkeit zur Übertragung von Rotationsenergie von der Schnittstelle der hydrostatischen Baugruppe 130 zu einem Träger 160 eines zweiten Planetenradsatzes 150 bieten. Die Anordnung der mechanischen Pfade auf diese Weise kann es dem Getriebe ermöglichen, einen gewünschten Bereich von Übersetzungsverhältnissen effizient zu erreichen.
Zwischen der hydrostatischen Baugruppe 130 und der Welle 120 kann eine Trennkupplung 132 angeordnet sein. Die Trennkupplung 132 ist dazu ausgelegt, die mechanische Baugruppe 118 drehbar mit der hydrostatischen Baugruppe 130 zu koppeln und davon zu entkoppeln. Genauer gesagt kann es sich bei der Trennkupplung in einem Beispiel um eine Klauenkupplung handeln.
Die hydrostatische Baugruppe 130 beinhaltet einen Hydraulikmotor 134 (z. B. einen hydrostatischen Motor) und eine Hydraulikpumpe 136 (z. B. eine hydrostatische Pumpe). Außerdem kann die Hydraulikpumpe 136 eine erste mechanische Schnittstelle 138 und eine zweite mechanische Schnittstelle 140 beinhalten. Die erste mechanische Schnittstelle 138 kann drehbar mit der Trennkupplung 132 und die zweite mechanische Schnittstelle 140 kann drehbar mit einem anderen mechanischen PTO 142 gekoppelt sein. Auch hier kann der mechanische PTO zum Antrieb eines zusätzlichen Fahrzeugsystems wie eines Luftkompressors, eines mechanischen Arms oder Auslegers, einer Schnecke usw. verwendet werden. Auf diese Weise kann das Getriebe an eine Vielzahl von Betriebsumgebungen für den Endverbraucher angepasst werden. Insbesondere ermöglicht es die Bereitstellung mehrerer PTOs in der in 1 dargestellten Anordnung, dass das Getriebesystem die Zielvorgaben für die Endnutzung in einer Vielzahl verschiedener Fahrzeugtypen erfüllt, sofern erwünscht. Dadurch wird der Anwendungsbereich des Systems erweitert und die Attraktivität des Getriebes für die Kunden erhöht.
Bei der Hydraulikpumpe 136 kann es sich beispielsweise um eine bidirektionale Verstellpumpe handeln. Insbesondere kann es sich bei der Pumpe in einem Fall um eine Axialkolbenpumpe handeln. Genauer gesagt kann die Axialkolbenpumpe in einem spezifischen Beispiel eine Taumelscheibe enthalten, die mit den Kolben und Zylindern zusammenwirkt, um die Fördermenge der Pumpe durch eine Änderung des Schwenkwinkels zu verändern. Es wurden jedoch auch andere geeignete Arten von bidirektionalen Verstellpumpen in Betracht gezogen.
Der Hydraulikmotor 134 kann ein bidirektionaler Konstantmotor sein (z. B. Konstantmotor mit Schrägachse). Der Konstantmotor mit Schrägachse ist im Vergleich zu Verstellmotoren relativ kompakt. Auf diese Weise kann das System eine größere Raumeffizienz erreichen und andere Systeme im Fahrzeug weniger einschränken, falls erwünscht. Es können jedoch auch andere Pumpentypen und/oder Motoren verwendet werden, wenn die Einstellbarkeit des Motors auf Kosten der Kompaktheit bevorzugt wird. Der Hydraulikmotor kann zum Beispiel ein Verstellmotor sein.
Die Hydraulikleitungen 144, 146 sind an den hydraulischen Schnittstellen des Motors und der Pumpe angebracht, damit die hydrostatische Baugruppe die Funktion des Additivs und der Leistungszirkulation in Bezug auf die parallel zur hydrostatischen Baugruppe 130 angeordneten mechanischen Abzweigungen gewährleisten kann. In einem additiven Leistungsmodus wird beispielsweise die Leistung sowohl der hydrostatischen als auch der mechanischen Baugruppe an einem der Planetenradsätze kombiniert und an den Getriebeausgang abgegeben. In einem leistungsverzweigten Modus wird die Leistung durch die hydrostatische Baugruppe zurückgeführt. Daher können die Hydraulikpumpe 136 und der Hydraulikmotor 134 so betrieben werden, dass unter bestimmten Bedingungen Energie vom Hydraulikmotor zu den Sonnenrädern von jedem der Planetengetriebe fließt. Umgekehrt können die Hydraulikpumpe 136 und der Hydraulikmotor 134 unter anderen Bedingungen so betrieben werden, dass die Leistung zurück zum Getriebe und den mechanischen Abzweigungen fließt.
Das Getriebesystem 100 beinhaltet außerdem den ersten Planetenradsatz 148 und den zweiten Planetenradsatz 150. Der erste Planetenradsatz 148 kann einen Träger 152 beinhalten, auf dem sich die Planetenräder 154 drehen. Die Planetenräder 154 können mit einem Sonnenrad 156 und dem Hohlrad 158 kämmen. Ebenso kann der zweite Planetenradsatz 150 den Träger 160, die Planetenräder 162, ein Sonnenrad 164 und ein Hohlrad 166 beinhalten. Daher kann der zweite Planetenradsatz 150 wiederum ein einfacher Planetenradsatz sein. Außerdem können die zwischen den Planetenrädern und dem Träger in jeder Planetenanordnung angeordneten Lager deren Drehung erleichtern. Die Sonnenräder und/oder die Wellen, an denen sie befestigt sind, können außerdem mit Lagern versehen sein, die mit ihnen verbunden sind. Bei den Lagern kann es sich um Rollenlager (z. B. Nadellager), Kugellager oder andere geeignete Lagertypen handeln, die eine Drehung der Komponenten ermöglichen und gleichzeitig andere Relativbewegungen einschränken.
Der Träger 160 des zweiten Planetenradsatzes 150 kann drehbar mit dem Hohlrad 158 des ersten Planetenradsatzes 148 gekoppelt sein. Außerdem kann der Träger 160 des zweiten Planetenradsatzes 150 drehbar mit einer Welle 167 verbunden sein. Die Welle 167 kann sich durch eine zentrale Öffnung in einer Verlängerung 186 erstrecken, die hier näher beschrieben wird. Dieses Rotationsbefestigungsschema kann konzeptionell als eine Formation mechanischer Zweige beschrieben werden, die parallel zur hydrostatischen Baugruppe 130 angebracht sind.
Wie hier beschrieben, bedeutet eine parallele Befestigung zwischen Komponenten, Baugruppen usw., dass der Eingang und der Ausgang der beiden Komponenten oder Komponentengruppen drehbar miteinander verbunden sind. Durch diese parallele Anordnung kann die Leistung unter bestimmten Bedingungen durch die hydrostatische Baugruppe zurückgeführt oder unter anderen Bedingungen additiv aus dem mechanischen und dem hydrostatischen Zweig kombiniert werden. Dadurch wird die Anpassungsfähigkeit des Getriebes erhöht.
Die Sonnenräder 156, 164 des ersten und zweiten Planetenradsatzes 148, 150 können drehbar miteinander gekoppelt (z. B. direkt befestigt) sein. Durch die Befestigung der Sonnenräder auf diese Weise kann das Getriebe die gewünschte Übersetzung, Kompaktheit und Effizienz erreichen.
Der Hydraulikmotor 134 kann mit dem Sonnenrad 156 über eine weitere Trennkupplung 168 drehbar verbunden sein, die dazu dient, den Motor drehbar mit dem Planetenradsatz 148 zu verbinden bzw. von diesem zu trennen. Bei der Trennkupplung kann es sich um eine Klauenkupplung handeln, bei der eine Presspassung zwischen den Bauteilen für den Kupplungseingriff verwendet wird, um ein Beispiel zu nennen. In einem alternativen Beispiel kann die Trennkupplung jedoch auch ein anderer geeigneter Kupplungstyp sein, z. B. eine Reibungskupplung.
Das Getriebesystem 100 beinhaltet ferner eine Rückwärtskupplung 170, eine erste Vorwärtskupplung 172 und eine zweite Vorwärtskupplung 174. Allgemein kann die erste Vorwärtskupplung als erste Kupplung oder erste Vorwärtskupplung, die Rückwärtskupplung als zweite Kupplung oder Rückwärtskupplung und die zweite Vorwärtskupplung als dritte Kupplung oder zweite Vorwärtskupplung bezeichnet werden. Außerdem können die erste Vorwärtskupplung 172 und die Rückwärtskupplung 170 koaxial angeordnet sein.
Bei den Kupplungen 170, 172, 174 kann es sich um Reibungskupplungen handeln, die jeweils Platten, Abstandshalter und dergleichen enthalten. Diese Kupplungsscheiben können sich um eine gemeinsame Achse drehen und sind so konstruiert, dass sie sich gegenseitig ein- und auskuppeln, um eine selektive Kraftübertragung auf nachgeschaltete Komponenten zu ermöglichen. Auf diese Weise können die Kupplungen geschlossen und geöffnet werden, um sie in den eingerückten und ausgerückten Zustand zu versetzen. Im ausgerückten Zustand wird keine Kraft über die Kupplung übertragen. Umgekehrt wird im eingekuppelten Zustand die Kraft während des Getriebebetriebs durch die Kupplung geleitet. Außerdem können die Kupplungen hydraulisch, elektromagnetisch und/oder pneumatisch betätigt werden. Die Kupplungen können zum Beispiel über einen Hydraulikkolben verstellt werden. Die Einstellbarkeit kann stufenlos sein, wobei die Kupplung in einem Beispiel von einem teilweise eingerückten Zustand in einen vollständig eingerückten Zustand übergehen kann, in dem ein relativ geringer Leistungsverlust in der Kupplung auftritt. In anderen Beispielen können die Kupplungen jedoch auch diskret eingestellt werden.
Der Träger 152 kann eine Verlängerung 175 mit einem Zahnrad 176 enthalten, das in ein Zahnrad 177 eingreift. Das Zahnrad 177 ist im gezeigten Beispiel drehbar mit der Rückwärtskupplung 170 und der ersten Vorwärtskupplung 172 verbunden. Die Rückwärtskupplung 170 und die erste Vorwärtskupplung 172 sind, wie dargestellt, nebeneinander angeordnet und können eine gemeinsame Drehachse haben. Aufgrund dieser proximalen Kupplungsanordnung kann das System eine größere Kompaktheit aufweisen, die weniger Platzprobleme für angrenzende Fahrzeugsysteme mit sich bringt. Alternativ kann die Rückwärtskupplung von der ersten Vorwärtskupplung beabstandet sein, was jedoch die Kompaktheit des Systems beeinträchtigen kann.
Ein Zahnrad 179 kann sich auf einer Ausgangswelle 180 der Rückwärtskupplung 170 befinden. Ebenso kann sich ein Zahnrad 181 auf einer Ausgangswelle 182 der ersten Vorwärtskupplung 172 befinden. Die beiden Zahnräder 179 und 181 können über die Zahnräder 183 bzw. 184 drehbar mit der Ausgangswelle 171 verbunden sein. Auf diese Weise liefern sowohl die Rückwärtskupplung als auch die erste Vorwärtskupplung bei unterschiedlichen Betriebszuständen Kraft an den Getriebeausgang.
Die Systemausgangswelle 171 kann eine oder mehrere Schnittstellen 185 (z. B. Joche, Zahnräder, Ketten, Kombinationen daraus und Ähnliches) enthalten. Die Ausgangswelle ist ausdrücklich mit zwei Ausgängen dargestellt. Das Getriebe kann jedoch auch eine andere Anzahl von Ausgängen enthalten. Das Zahnrad 179 ist über den Eingriff mit dem Zahnrad 183 drehbar mit der Ausgangswelle verbunden. Die Pfeile 191 zeigen den Leistungsfluss vom Getriebesystem zu den Antriebsachsen 192 und/oder anderen geeigneten nachgeschalteten Fahrzeugkomponenten oder umgekehrt. Für die Kraftübertragung zwischen dem Getriebe und den Achsen kann ein Antriebsstrang mit einer Welle, Gelenken usw. verwendet werden. Es versteht sich, dass die Antriebsachsen auch Antriebsräder enthalten können.
Ein Parkbremsmechanismus 141 zum Ein- und Auskuppeln der Ausgangsschnittstellen 185 kann ebenfalls in dem hydromechanischen Getriebe 101 enthalten sein. Der Parkbremsmechanismus 141 kann Bremssättel, Trommeln und andere geeignete Komponenten zur Verhinderung der Drehung des Getriebeausgangs enthalten. Der Parkbremsmechanismus 141 kann mechanisch und/oder hydraulisch betätigt werden.
Das Hohlrad 166 des zweiten Planetenradsatzes 150 kann die Verlängerung 186 mit einem darauf befindlichen Zahnrad 187 enthalten. Das Zahnrad 187 kann drehbar mit einem Zahnrad 188 in der zweiten Vorwärtskupplung 174 verbunden sein, wie durch eine gestrichelte Linie angezeigt. Das Zahnrad 188 kann mit einem ersten Satz von Platten in der Kupplung 174 gekoppelt sein. Ein zweiter Satz von Platten in der Kupplung kann an einer Ausgangswelle 189 und einem Zahnrad 190 befestigt werden. Das Zahnrad 190 kann drehbar mit dem Zahnrad 183 verbunden sein, wie durch eine gestrichelte Linie angezeigt. Durch die Anordnung der Kupplungen und der Planetenradsätze erreicht das Getriebesystem 100 einen höheren Wirkungsgrad und eine verbesserte Fahrbarkeit, Komfort und Produktivität als bisherige hydromechanische Getriebe.
Das Getriebesystem 100 kann zusätzlich ein Schmiersystem und ein hydraulisches Steuersystem enthalten, das einen Sumpf beinhalten kann. Dieses Schmiersystem kann ferner herkömmliche Komponenten zur Schmierung der Zahnräder und/oder Kupplungen wie Pumpen, Leitungen, Ventile und dergleichen beinhalten.
Ein Steuersystem 193 mit einer Steuerung 194 kann ebenfalls in das Getriebesystem 100 eingebaut sein. Die Steuerung 194 beinhaltet einen Prozessor 195 und einen Speicher 196. Im Speicher 196 können Anweisungen gespeichert sein, die, wenn sie vom Prozessor ausgeführt werden, die Steuerung 194 dazu veranlassen, die verschiedenen hier beschriebenen Verfahren, Steuerstrategien usw. durchzuführen. Der Prozessor 195 kann eine Mikroprozessoreinheit und/oder andere Arten von Schaltungen enthalten. Der Speicher 196 kann bekannte Datenspeichermedien wie Arbeitsspeicher, Nur-Lese-Speicher, Diagnosespeicher, Kombinationen daraus usw. beinhalten.
Die Steuerung 194 kann Fahrzeugdaten und verschiedene Signale von Sensoren empfangen, die sich an verschiedenen Stellen im Getriebesystem 100 und/oder im Fahrzeug 102 befinden. Zu den Sensoren können die Drehzahlsensoren 197, 198 und 199 gehören, die die Drehzahl von Zahnrad 116, Zahnrad 184 bzw. Zahnrad 176 erfassen. Auf diese Weise kann die Zahnraddrehzahl am Eingang und am Ausgang des Systems zusammen mit der Zahnraddrehzahl am Ausgang des ersten Planetenradsatzes 148 erfasst werden. In anderen Beispielen jedoch können die Drehzahlen von mindestens einem Teil der Zahnräder vom Steuergerät modelliert werden. Das Fahrzeug kann außerdem einen Drehmomentsensor 155 enthalten. Alternativ kann auch das Drehmoment und/oder die Drehzahl der Ausgangswelle modelliert werden.
Die Steuerung 194 kann Steuersignale an einen Aktuator in der Hydraulikpumpe 136 oder an ein mit der Pumpe gekoppeltes Betätigungssystem senden, um die Pumpenleistung und/oder die Richtung des Hydraulikfluidstroms einzustellen. Darüber hinaus können die Kupplungen 170, 172, 174 Befehle (z. B. Öffnungs- oder Schließbefehle) von der Steuerung empfangen, und die Aktuatoren in den Kupplungen oder die mit den Kupplungen gekoppelten Betätigungssysteme können den Zustand der Kupplung als Reaktion auf den Empfang des Befehls anpassen. Die Kupplungen können zum Beispiel über hydraulisch gesteuerte Kolben betätigt werden, obwohl auch andere geeignete Kupplungsaktuatoren denkbar sind. Zu den anderen steuerbaren Komponenten des Getriebesystems gehören der Hydraulikmotor 134, die Kupplung 106, die Kupplung 132, die Kupplung 168, die Antriebsquelle 104 und dergleichen. Diese steuerbaren Komponenten können in ähnlicher Weise funktionieren, wenn es darum geht, Steuerbefehle zu empfangen und einen Ausgang und/oder einen Zustand einer Komponente als Reaktion auf den Empfang des Befehls über einen Aktuator einzustellen. Zusätzlich oder alternativ kann eine elektronische Fahrzeug-Steuereinheit (ECU) im Fahrzeug vorhanden sein, um die Energiequelle (z. B. den Verbrennungsmotor und/oder Elektromotor) zu steuern. Darüber hinaus können das Steuersystem 193 und insbesondere die Steuerung 194 mit dem Speicher 196 und dem Prozessor 195 so konfiguriert sein, dass sie die Aufwärmstrategie ausführen, die hier im Hinblick auf 4-8 erläutert wird.
Das Getriebesystem 100 kann Eingabevorrichtungen 149, 151 enthalten (z. B. eine Fahreingabevorrichtung (z. B. ein Fahrpedal), eine Bremseingabevorrichtung (z. B. ein Bremspedal), einen Gangwähler und dergleichen). Die Eingabevorrichtung 151 kann als Reaktion auf eine Fahrereingabe eine Leistungsanforderung erzeugen. Außerdem kann das Getriebesystem bei Bedarf automatisch zwischen den Fahrmodi umschalten. So kann der Fahrer einen Geschwindigkeitswechsel im Vorwärts- oder Rückwärtsgang anfordern, und das Getriebe kann bei Bedarf die Geschwindigkeit erhöhen und automatisch zwischen den mit den verschiedenen Fahrmodi verbundenen Fahrbereichen wechseln. Außerdem kann in einem Beispiel der Bediener den Rückwärtsgang anfordern, während sich das Fahrzeug im Vorwärtsfahrmodus befindet. In einem solchen Beispiel kann das Getriebe automatisch einen Schaltvorgang (z. B. Synchronschaltung) zwischen dem Vorwärts- und dem Rückwärtsfahrmodus einleiten. Auf diese Weise kann der Fahrer das Fahrzeug im Vergleich zu Getrieben, die für eine manuelle Einstellung des Fahrmodus ausgelegt sind, effizienter steuern. In anderen Beispielen kann das System jedoch so ausgelegt sein, dass der Fahrzeugführer den Wechsel zwischen den Vorwärtsfahrbereichen beispielsweise manuell anfordern kann. Darüber hinaus versteht sich, dass die Energiequelle in Verbindung mit dem Getriebe gesteuert werden kann. Wenn beispielsweise eine Leistungsanforderung von der Steuerung empfangen wird, kann die Ausgangsgeschwindigkeit der Energiequelle entsprechend erhöht werden.
Das hydromechanische Getriebe 101 aus 1 kann in verschiedenen Fahrbereichen betrieben werden (z. B. einem Rückwärtsfahrbereich, einem ersten Vorwärtsfahrbereich und einem zweiten Vorwärtsfahrbereich). In jedem der Fahrbereiche kann der Leistungsfluss durch die hydrostatische Baugruppe additiv oder zirkulierend sein, um eine stufenlose Bereichseinstellung zu ermöglichen. Genauer gesagt kann die Fördermenge der Pumpe in jedem Antriebsbereich angepasst werden, um unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zu erreichen. Insbesondere kann in einem Beispiel der erste Vorwärtsfahrbereich durch Einrücken der ersten Vorwärtskupplung 172 und Ausrücken und/oder Aufrechterhalten der Ausrückung der anderen Kupplungen 170, 174 erreicht werden. Der Einstieg in die anderen Antriebsbereiche kann auf ähnliche Weise erfolgen. Beispielsweise kann der zweite Vorwärtsfahrbereich durch Einrücken der zweiten Vorwärtskupplung 174 und Ausrücken und/oder Aufrechterhalten der Ausrückung der Kupplungen 170, 172 erreicht werden. Außerdem kann das hydromechanische Getriebe 101 durch gleichzeitiges Einrücken der ersten Vorwärtskupplung 172 und der Rückwärtskupplung 170 in einen blockierten Zustand versetzt werden. Wenn in einem Beispiel die Getriebeausgangsdrehzahl gleich null ist und sich die Fördermenge der hydrostatischen Pumpe einer oberen Fördermenge (z. B. der maximalen Fördermenge) nähert, sind die Differenzdrehzahlen sowohl der ersten Vorwärtskupplung als auch der Rückwärtskupplung annähernd null und können daher zum Sperren der Kupplung geschlossen werden.
Ein Achsensystem mit einer x-Achse, einer y-Achse und einer z-Achse ist in 1 und 4-8 beschrieben. Die x-Achse kann eine Querachse sein, die y-Achse kann eine Längsachse sein und die z-Achse kann parallel zu einer Gravitationsachse verlaufen, wobei zahlreiche Ausrichtungen der Achsen möglich sind.
2 zeigt ein Steuersystem 200 für eine hydrostatische Baugruppe 202 mit einer Hydraulikpumpe 204 und einem Hydraulikmotor 206. Die hydrostatische Baugruppe 202 ist ein Beispiel der hydrostatischen Baugruppe 130 aus 1, und die redundante Beschreibung wird daher aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen.
Ein hydraulischer Steuerkolben 208, der zur Steuerung des Taumelscheibenwinkels der Hydraulikpumpe 204 dient, ist ebenfalls Bestandteil des Steuersystems 200. Ein erstes Druckregelventil 210 und ein zweites Druckregelventil 212 stehen mit dem hydraulischen Steuerkolben 208 in Fluidverbindung. Insbesondere stehen die Druckregelventile in Fluidverbindung mit Kammern auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens. Wenn der Druck in den Kammern variiert, ändert sich die Position des Kolbens. Außerdem wird durch die Verstellung des hydraulischen Steuerkolbens 208 der Taumelscheibenwinkel der Hydraulikpumpe 204 verändert. Die Leitungen 250 stellen die hydraulische Verbindung zwischen den Druckregelventilen 210, 212 und dem hydraulischen Steuerkolben 208 dar.
Ferner liefert in dem Steuersystem eine Druckregelfunktion 214 in einer Steuerung Strom an das erste und zweite Druckregelventil 210, 212. Die Druckregelfunktion 214 kann in Form von Anweisungen im Speicher einer Steuerung, wie z. B. der oben in Bezug auf 1 beschriebenen Steuerung 194, gespeichert werden. Die Druckregelfunktion 214 erhält Eingaben von Drucksensoren 216, 218, die den Druck in den Hydraulikleitungen 220 bzw. 222 messen. Die Leitungen 252, 254 stellen die Übertragung von elektronischen Signalen zwischen den Drucksensoren 216, 218 und der Druckregelfunktion 214 sowie die Übertragung von Steuersignalen von der Druckregelfunktion zu den Druckregelventilen 210, 212 dar.
Das Steuersystem 200 kann während einer Aufwärmstrategie des Getriebes eingesetzt werden, um die Druckdifferenz in der hydrostatischen Baugruppe 202 zu erhöhen. Ein hoher Druck in der hydrostatischen Baugruppe führt zu einem starken Anstieg der Leistungsverluste, wodurch sich die Wärmeentwicklung im Getriebe erheblich erhöht. Die Besonderheiten der Aufwärmstrategie werden hier unter Bezug auf 4-8 noch näher erläutert.
3 zeigt ein weiteres Steuersystem 300 für eine hydrostatische Baugruppe 202 mit der Hydraulikpumpe 204 und dem Hydraulikmotor 206. Das Steuersystem 300 beinhaltet wiederum das erste und zweite Druckregelventil 210, 212, die den Kammern des hydraulischen Steuerkolbens 208 ein unter Druck stehendes Fluid (z. B. Öl) zuführen. Es versteht sich, dass beide in 2-3 dargestellten Steuersysteme in dem Getriebesystem 100 verwendet werden können, das in 1 abgebildet ist. Auf eine redundante Beschreibung der sich überschneidenden Komponenten des Steuersystems wird der Kürze halber verzichtet.
Das Steuersystem 300 beinhaltet außerdem eine Motordrehzahlregelfunktion 302, die die Druckregelventile 210, 212 mit Strom versorgt. Die Motordrehzahlregelfunktion 302 kann ein Softwaremodul sein, das im Speicher einer Steuerung gespeichert ist. Die Motordrehzahlregelfunktion 302 kann die erwünschte Motordrehzahl 304 und die erfasste Motordrehzahl 306 als Eingaben verwenden. Die Motordrehzahl 306 kann von einem Motordrehzahlsensor 308 übertragen werden, der mit dem Hydraulikmotor 206 gekoppelt ist. Andererseits kann die erwünschte Motordrehzahl 304 durch ein Modul zur Berechnung der erwünschten Motordrehzahl 310 bestimmt werden, das eine Motordrehzahl 312 als Eingabe verwendet.
Das Steuersystem 300 kann ein Aufwärmverfahren implementieren, indem es die Drehzahl des Hydraulikmotors 206 mit Hilfe der Pumpenfördermengenregelung steuert. Die erwünschte Drehzahl kann automatisch auf der Grundlage der Motordrehzahl berechnet werden. Eine Drehzahlregelfunktion kann den erwünschten Steuerstrom in den Ventilen 210, 212 bereitstellen, um die erwünschte Pumpenfördermenge zu erreichen, die der erwünschten Motordrehzahl entspricht. Die hydrostatische Baugruppe kann im Drehzahlregelmodus betrieben werden, um Kupplungen im Getriebe zu synchronisieren, z. B. die Vorwärts- und Rückwärtskupplung.
4-8 zeigen eine Aufwärmsequenz für das Getriebesystem 100 mit dem hydromechanischen Getriebe 101. Ein schnelles Aufwärmen wird durch Erhöhen des Drucks in der hydrostatischen Baugruppe 130 erreicht. Dieser erhöhte Druck erhöht entsprechend die Leistungsverluste und damit die Wärmeentwicklung im Getriebe. Es versteht sich, dass die in 4-8 dargestellte Aufwärmsequenz auf andere Getriebe anwendbar ist, die mindestens einen Planetenradsatz und mindestens zwei Drehzahl-/Drehmomentquellen beinhalten.
Speziell in 4 ist ein erster Schritt in der Aufwärmsequenz dargestellt, bei dem die Antriebsquelle 104 (z. B. der Motor) ausgeschaltet ist. Dadurch wird die hydrostatische Baugruppe 130 drucklos und die mechanische Baugruppe 118 ist im Wesentlichen im Stillstand. Anschließend wird, wie in 5 dargestellt, durch das Anwerfen der Antriebsquelle 104 die Drehung eines Teils der mechanischen Baugruppe 118 und insbesondere der Ladepumpe 128 ausgelöst. Auf diese Weise beginnt der Öldruck im Getriebe zu steigen. Der mechanische Leistungspfad beim Anlassen des Motors ist mit 500 angegeben. Das Anlassen des Motors kann z. B. das Drehen des Motors mit Hilfe eines Anlassers beinhalten. Wenn der Motor angelassen wird, beginnen sich der Träger 160, das Hohlrad 158 und die Welle 120 in der mechanischen Baugruppe 118 zu drehen.
Wie in 6 dargestellt, wird die Drehung der Ausgangswelle 171 durch die Betätigung des Parkbremsmechanismus 141, wie bei 600 angegeben, unterbunden. Während der Parkbremsmechanismus 141 aktiviert ist, kurbelt die Antriebsquelle 104 weiter und sorgt für die Drehung des Trägers 160, des Hohlrades 158 und der Welle 120 in der mechanischen Baugruppe 118, wie über den mechanischen Leistungspfad 602 angezeigt. In 6 wird die Ladepumpe 128 weiterhin mit Drehimpulsen versorgt, so dass der Öldruck weiter ansteigt, während der Parkbremsmechanismus die Drehung der Ausgangswelle 171 blockiert.
Als Nächstes in der Aufwärmsequenz wird die hydrostatische Baugruppe 130 mit einer Drehzahlregelfunktion betrieben, um einen erwünschten Sollwert für die Motordrehzahl zu erreichen, wie in 7 gezeigt. Die hydrostatische Baugruppe kann beispielsweise mit der in 3 dargestellten Steuerstrategie betrieben werden. Der Betrieb der hydrostatischen Baugruppe in einem Drehzahlregelmodus ermöglicht die Synchronisierung der ersten Vorwärtskupplung 172 und der Rückwärtskupplung 170. Während dieses Teils des Aufwärmens blockiert der Parkbremsmechanismus weiterhin die Bewegung der Ausgangswelle 171, wie bei 704 angegeben. Der mechanische Leistungspfad 700 und der hydraulische Leistungspfad 702 während dieses Teils der Aufwärmsequenz sind in 7 dargestellt. Dadurch erhöht die Ladepumpe 128 weiterhin den Öldruck.
Sobald die Kupplungen synchronisiert sind, werden die Kupplungen 170, 172 eingekuppelt, um den Ausgang des Getriebes in einen blockierten Zustand zu versetzen, wie bei 800 in 8 dargestellt. Sobald die Kupplung blockiert ist, kann der Parkbremsmechanismus 141 gelöst werden, falls erwünscht. In einem anderen Beispiel kann die Parkbremse jedoch weiterhin eingerückt bleiben. Anschließend wird die hydrostatische Baugruppe 130 betätigt, um den Hydraulikdruck zu erhöhen und eine Schwellentemperatur zu erreichen, damit das Hydraulikfluid den Start des Fahrzeugs einleitet. Der mechanische Leistungspfad 802 und der hydraulische Leistungspfad 804 durch das Getriebe während dieses Teils des Aufwärmens sind in 8 dargestellt. In 8 kann die Drehzahlregelung des Hydraulikmotors 136 so lange fortgesetzt werden, bis das Fahrzeug gestartet werden soll. Während des Starts kann die hydrostatische Einheit vom Drehzahlregelmodus in einen Drehmomentregelmodus umgeschaltet werden, in dem die Hydraulikeinheit so gesteuert wird, dass sie einem Drehmomentsollwert des Motors folgt. Im Gegensatz dazu wird die Hydraulikeinheit im Drehzahlregelmodus so gesteuert, dass sie einem Drehzahlsollwert folgt. Außerdem kann während des Starts die Blockierung der Kupplungen 170, 172 aufgehoben werden. So kann beispielsweise die Rückwärtskupplung gelöst werden, damit das Getriebe das Fahrzeug in Vorwärtsfahrtrichtung antreiben kann. Durch den Wechsel vom Drehzahlregelmodus zum Drehmomentregelmodus kann die Leistung des Getriebes verbessert werden.
9 zeigt ein Verfahren 900 für den Betrieb eines hydromechanischen Getriebes. Das Verfahren 900 kann in einem Beispiel durch die Getriebesysteme und Komponenten ausgeführt werden, die oben unter Bezug auf 1-8 beschrieben wurden. In anderen Beispielen kann das Verfahren 900 jedoch auch mit anderen geeigneten Getriebesystemen und Komponenten durchgeführt werden. Außerdem kann das Verfahren in Form von Anweisungen ausgeführt werden, die in einem Speicher gespeichert sind und von einem Prozessor in einer Steuerung ausgeführt werden. So kann die Durchführung der Verfahrensschritte den Empfang von Eingaben von Sensoren und das Senden und/oder Empfangen von Befehlen beinhalten, die die Einstellung der zugehörigen Komponenten mit Hilfe von Aktuatoren auslösen, wie bereits erwähnt.
Bei 901 beinhaltet das Verfahren das Anlassen des Motors. So kann beispielsweise ein Anlasser verwendet werden, um den Motor zu starten. Anschließend beinhaltet das Verfahren bei 902 das Bestimmen der Betriebsbedingungen. Zu den Betriebsbedingungen können die Motordrehzahl, die Stellung des Eingabegeräts (z. B. Stellung des Gas- oder Bremspedals), die Stellung des Schaltwählers, die Fahrzeuggeschwindigkeit usw. gehören. Die Betriebsbedingungen können auf der Basis von Sensoreingaben und/oder Modellierung ermittelt werden.
Bei 904 beurteilt das Verfahren, ob eine Aufwärmsequenz des Motors eingeleitet werden soll oder nicht. Bei dieser Beurteilung des Aufwärmens des Motors kann die Stellung der Eingabegeräte (z. B. Gaspedalstellung, Bremspedalstellung, Schlüsselstellung usw.) berücksichtigt werden. Beispielsweise kann das Verfahren beurteilen, dass das Aufwärmen als Reaktion auf das Einschalten der Zündung eingeleitet werden sollte und andersherum.
Wird bestimmt, dass das Aufwärmen nicht eingeleitet werden soll (NEIN bei 904) geht das Verfahren zu 906 über, wo das Verfahren das Beibehalten der aktuellen Getriebesteuerstrategie beinhaltet. So kann beispielsweise das hydromechanische Getriebe zusammen mit dem Motor im Antriebsstrang ausgeschaltet bleiben.
Wird dagegen bestimmt, dass eine Aufwärmsequenz eingeleitet werden sollte (JA bei 904), geht das Verfahren zu 908 über, wo das Verfahren das Einrücken der Parkbremse beinhaltet, um eine Drehung der Getriebeausgangswelle zu verhindern. Die Parkbremse kann zum Beispiel mechanisch oder hydraulisch über die Steuerung betätigt werden. So kann der Schritt 908 automatisch durchgeführt werden. Alternativ kann der Schritt 908 automatisch nach dem Anlassen des Motors und vor dem Entscheidungsblock 904 durchgeführt werden. In einem solchen Beispiel kann das Einrücken der Parkbremse in Schritt 908 aufrechterhalten werden.
Bei 910 beinhaltet das Verfahren die Implementierung einer Drehzahlregelung des Hydraulikmotors. So kann beispielsweise die Fördermenge der Hydraulikpumpe so eingestellt werden, dass sie einem Sollwert für die Drehzahl des Hydraulikmotors folgt. Insbesondere kann eine Regelungsstrategie verwendet werden, bei der die Fördermenge der Pumpe mit Hilfe einer Regelfunktion eingestellt wird, die die Abweichung der erwünschten Motordrehzahl von einer ermittelten Motordrehzahl misst. Daher kann die Kupplung für das spätere Blockieren der Kupplung vorbereitet werden.
Bei 912 beinhaltet das Verfahren das gleichzeitige Einrücken der ersten Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung, um den Getriebeausgang zu blockieren. Auf diese Weise können die Kupplungen gemeinsam geschlossen werden, um den Ausgang des Getriebes im Stillstand zu halten. Es versteht sich, dass das Verfahren ferner die Aufrechterhaltung des Eingriffs des Parkbremsmechanismus während des Eingriffs der Vorwärts- und Rückwärtskupplungen beinhalten kann. Der Eingriff der Parkbremse kann in einem Beispiel im Anschluss an das Einrücken der Kupplung aufrechterhalten werden. Auf diese Weise kann die Wahrscheinlichkeit einer unbeabsichtigten Fahrzeugbewegung aufgrund der redundanten Bremse des Getriebeausgangs verringert werden. Alternativ dazu kann die Parkbremse nach dem Einrücken der Vorwärts- und Rückwärtskupplung gelöst werden.
Bei 914 beinhaltet das Verfahren die Steuerung der hydrostatischen Einheit, um einen erwünschten Druck und eine erwünschte Öltemperatur zu erreichen. Genauer gesagt kann die hydrostatische Einheit in einem Beispiel von der Drehzahlregelung auf die Drehmomentregelung umschalten, bei der der Hydraulikmotor so gesteuert wird, dass ein bestimmter Öldruck erreicht wird. Auf diese Weise kann die Getriebeleistung erhöht werden. Sobald ein Temperatursollwert erreicht ist, kann die hydrostatische Einheit vom Drehzahlregelmodus in einen Drehmomentregelmodus übergehen und der Start des Fahrzeugs kann eingeleitet werden. Das Verfahren 900 ermöglicht es, das Fluid im hydromechanischen Getriebe schnell zu erwärmen, wodurch die Langlebigkeit des Getriebes erhöht und die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Komponenten aufgrund niedriger Öltemperaturen verringert wird.
Der technische Effekt der hier beschriebenen hydromechanischen Getriebesysteme und -verfahren besteht darin, dass die Aufwärmzeit des Getriebes im Vergleich zu früheren Aufwärmverfahren verkürzt wird, was den Verschleiß der Komponenten verringert und die Leistung des Getriebes z. B. beim Kaltstart des Fahrzeugs verbessert.
1 und 4-8 zeigen Beispielkonfigurationen mit der relativen Anordnung der verschiedenen Komponenten. Wenn diese Elemente in direktem Kontakt zueinander stehen oder direkt gekoppelt sind, können sie zumindest in einem Beispiel als in direktem Kontakt bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. In ähnlicher Weise können Elemente, die nebeneinander oder aneinander angrenzend dargestellt sind, zumindest in einem Beispiel aneinander oder aneinander angrenzend sein. So können beispielsweise Komponenten, die in flächigem Kontakt zueinander liegen, als in flächigem Kontakt stehend bezeichnet werden. Als weiteres Beispiel können Elemente, die mit einem Abstand voneinander angeordnet sind und zwischen denen sich nur ein Zwischenraum und keine anderen Komponenten befinden, in mindestens einem Beispiel als solche bezeichnet werden. In noch einem anderen Beispiel können Elemente, die oberhalb/unterhalb voneinander, auf gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander angeordnet sind, relativ zu einander als solche bezeichnet werden. Ferner kann in mindestens einem Beispiel, wie in den Figuren dargestellt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elementes kann als ein „Boden“ der Komponente bezeichnet werden. In der vorliegenden Verwendung können die Begriffe Oberseite/Unterseite, oberer/unterer, oberhalb/unterhalb relativ zu einer vertikalen Achse der Figuren verwendet sein und dazu dienen, die Anordnung von Elementen in den Figuren relativ zueinander zu beschreiben. So können in einem Beispiel Elemente, die oberhalb anderer Elemente dargestellt sind, vertikal oberhalb der anderen Elemente angeordnet sein. In noch einem anderen Beispiel können die Formen der Elemente, die in den Figuren dargestellt sind, als solche bezeichnet werden (z. B. kreisförmig, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgefast, abgewinkelt oder dergleichen). Außerdem können in einem Beispiel koaxiale Elemente als solche bezeichnet werden. Des Weiteren können Elemente, die sich gegenseitig überschneiden, in mindestens einem Beispiel als sich überschneidende Elemente oder einander überschneidende Elemente bezeichnet werden. Außerdem kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements dargestellt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden. In anderen Beispielen können auch zueinander versetzte Elemente als solche bezeichnet werden.
Die Erfindung wird in den folgenden Absätzen noch weiter beschrieben. In einem Aspekt ist ein Verfahren für den Betrieb eines hydromechanischen Getriebes vorgesehen. Das Verfahren beinhaltet als Reaktion auf die Drehung eines Abschnitts einer mechanischen Baugruppe, die durch die Drehung eines mit dem hydromechanischen Getriebe gekoppelten Verbrennungsmotors oder Elektromotors induziert wird, das Blockieren einer Ausgangswelle des hydromechanischen Getriebes durch gemeinsames Einrücken einer Vorwärtskupplung und einer Rückwärtskupplung, wobei die mechanische Baugruppe parallel zu einer hydrostatischen Baugruppe gekoppelt ist; und das Beaufschlagen der hydrostatischen Baugruppe mit Druck, während die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung gemeinsam eingerückt bleiben. In einem Beispiel kann das Verfahren außerdem vor dem Blockieren der Ausgangswelle das Betreiben der hydrostatischen Baugruppe in einem Drehzahlregelmodus umfassen, um die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung zu synchronisieren. In noch einem weiteren Beispiel kann das Verfahren ferner umfassen, dass vor dem gemeinsamen Einrücken der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung ein mit der Ausgangswelle gekoppelter Parkbremsmechanismus aktiviert wird; und dass nach dem gemeinsamen Einrücken der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung der Parkbremsmechanismus gelöst wird.
In einem anderen Aspekt ist ein hydromechanisches Getriebe vorgesehen, das eine mechanische Baugruppe umfasst, die einen Planetenradsatz enthält; eine hydrostatische Baugruppe, die parallel mit der mechanischen Baugruppe gekoppelt ist; eine Vorwärtskupplung und eine Rückwärtskupplung, die mit der mechanischen Baugruppe und einer Ausgangswelle gekoppelt sind; eine Steuerung, die Folgendes umfasst: Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, während die mechanische Baugruppe eine Dreheingabe von einer Antriebsquelle erhält, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Blockieren der Ausgangswelle des hydromechanischen Getriebes durch gemeinsames Einrücken der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung, wobei die mechanische Baugruppe parallel zur hydrostatischen Baugruppe gekoppelt ist; und Beaufschlagen der hydrostatischen Baugruppe mit Druck, während die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung gemeinsam eingerückt bleiben.
In noch einem weiteren Aspekt ist ein Aufwärmverfahren für ein hydromechanisches Getriebe vorgesehen, das als Reaktion auf die Drehung eines Abschnitts einer mechanischen Baugruppe, die durch das Anlassen eines Motors induziert wird, das Betreiben einer hydrostatischen Baugruppe in einem Drehzahlregelmodus umfasst, um eine Vorwärtskupplung und eine Rückwärtskupplung zu synchronisieren, wobei die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung mit der mechanischen Baugruppe gekoppelt sind und wobei die mechanische Baugruppe parallel mit der hydrostatischen Baugruppe gekoppelt ist; Blockieren einer Ausgangswelle des hydromechanischen Getriebes durch gemeinsames Einrücken der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung; und Beaufschlagen der hydrostatischen Baugruppe mit Druck, während die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung gemeinsam eingerückt bleiben. Das Verfahren kann ferner umfassen, dass vor und während der Synchronisierung der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung ein Parkbremsmechanismus, der mit der Ausgangswelle gekoppelt ist, in Gang gesetzt und aufrechterhalten wird. Das Verfahren kann ferner in einem Beispiel nach dem Blockieren der Ausgangswelle das Lösen oder Aufrechterhalten des Eingriffs des Parkbremsmechanismus umfassen.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann die hydrostatische Baugruppe eine Hydraulikpumpe und einen Hydraulikmotor enthalten; und die Druckbeaufschlagung der hydrostatischen Baugruppe kann die Betätigung eines hydraulischen Steuerkolbens beinhalten, um die Fördermenge der Hydraulikpumpe einzustellen.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann die Druckbeaufschlagung der hydrostatischen Baugruppe eine Erhöhung der Druckdifferenz zwischen den Hydraulikleitungen, die mit der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor verbunden sind, beinhalten.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann die Steuerung Folgendes umfassen: Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, während die mechanische Baugruppe eine Dreheingabe von dem Verbrennungsmotor oder dem Elektromotor erhält, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Einstellen einer Hydraulikpumpe in der hydrostatischen Baugruppe, um eine Zielfördermenge der Pumpe zu erreichen, die einer Drehzahl eines Hydraulikmotors in der hydrostatischen Baugruppe entspricht.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte können die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung mit einem Träger des Planetenradsatzes gekoppelt sein.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte können die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung koaxial angeordnet sein.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann das hydromechanische Getriebe ferner einen Parkbremsmechanismus umfassen, der mit der Ausgangswelle gekoppelt ist, und wobei die Steuerung umfasst: Anweisungen, die, wenn sie vor dem gemeinsamen Einrücken der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung ausgeführt werden, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Einrücken des Parkbremsmechanismus.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte können die erste Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung Reibungskupplungen sein.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte können die erste Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung koaxial angeordnet sein.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann das Getriebe außerdem eine zweite Vorwärtskupplung umfassen, die axial zur ersten Vorwärtskupplung versetzt ist.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann das Verfahren ferner das Umschalten vom Drehzahlregelmodus in einen Drehmomentregelmodus nach dem Ausrücken der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung umfassen.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann das Verfahren ferner das Umschalten vom Drehzahlregelmodus in einen Drehmomentregelmodus nach dem Ausrücken der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung umfassen.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann das Verfahren ferner umfassen, dass vor dem gemeinsamen Einrücken der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung ein mit der Ausgangswelle gekoppelter Parkbremsmechanismus eingerückt wird.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann die hydrostatische Baugruppe eine Hydraulikpumpe und einen Hydraulikmotor enthalten, und die Druckbeaufschlagung der hydrostatischen Baugruppe kann das Betätigen eines hydraulischen Steuerkolbens beinhalten, um die Fördermenge der Hydraulikpumpe einzustellen; und die Druckbeaufschlagung der hydrostatischen Baugruppe kann das Erhöhen einer Druckdifferenz zwischen Hydraulikleitungen beinhalten, die mit der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor verbunden sind.
In einem der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte können die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung hydraulisch betätigt und koaxial angeordnet sein.
In einer anderen Darstellung ist ein hydromechanisches stufenloses Getriebe (HVT) vorgesehen, das in einem Beispiel eine hydrostatische Einheit umfasst, die parallel mit einem mechanischen Zweig gekoppelt ist, der einen Planetenradsatz enthält, welcher mit koaxial angeordneten Vorwärts- und Rückwärtskupplungen gekoppelt ist. Das HVT beinhaltet ferner eine Steuerung, welche Anweisungen umfasst, die, wenn sie ausgeführt werden, während des Anwerfens eines mit dem mechanischen Zweig gekoppelten Motors die Steuerung veranlassen, die Vorwärts- und Rückwärtskupplung synchron in Eingriff zu bringen und eine Druckdifferenz in der hydrostatischen Einheit über die Einstellung einer Fördermenge einer hydrostatischen Pumpe in der hydrostatischen Einheit zu erhöhen.
Es sei angemerkt, dass die hierin enthaltenen Beispielroutinen zur Steuerung und Schätzung mit verschiedenen Getriebe- und/oder Antriebsstrangkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offengelegten Steuerungsverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nicht transitorischen Speicher gespeichert und vom Steuersystem, einschließlich der Steuerung, in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und anderer Getriebe- und/oder Fahrzeug-Hardware ausgeführt werden. Außerdem können Teile der Verfahren physische Aktionen sein, die in der realen Welt durchgeführt werden, um den Zustand einer Vorrichtung zu ändern. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere beliebige Verarbeitungsstrategien darstellen, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. So können die verschiedenen dargestellten Aktionen, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge, parallel oder in einigen Fällen auch ohne sie durchgeführt werden. Auch die Reihenfolge der Verarbeitung ist nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Beispiele zu erreichen, sondern dient nur der besseren Veranschaulichung und Beschreibung. Eine oder mehrere der dargestellten Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach der verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch einen Code darstellen, der in den nicht transitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Fahrzeug- und/oder Getriebesteuerungssystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Aktionen durch Ausführung der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Hardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung enthält. Einer oder mehrere der hier beschriebenen Verfahrensschritte können auf Wunsch auch weggelassen werden.
Auch wenn oben verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, sind diese als Beispiele und nicht als Einschränkung oder Begrenzung aufzufassen. Es versteht sich, dass die hier offengelegten Konfigurationen und Abläufe exemplarischen Charakter haben und dass diese spezifischen Beispiele nicht im einschränkenden Sinne zu betrachten sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Die oben beschriebene Technologie kann beispielsweise auf Antriebsstränge angewandt werden, die verschiedene Arten von Antriebsquellen einschließen, darunter verschiedene Arten von elektrischen Maschinen, Verbrennungsmotoren und/oder Getrieben. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere hier offengelegte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein. Fachleuten wird sich erschließen, dass der offengelegte Gegenstand in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne vom Geist des Gegenstandes abzuweichen.
Die folgenden Ansprüche heben insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hervor, die als neuartig und nicht offensichtlich zu betrachten sind. Diese Ansprüche können auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon Bezug nehmen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer solcher Elemente einschließen, wobei zwei oder mehr solcher Elemente weder erforderlich noch ausgeschlossen sind. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, ob sie nun einen breiteren, engeren, gleichen oder anderen Geltungsbereich als die ursprünglichen Ansprüche aufweisen, werden ebenfalls als zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gehörig betrachtet.
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

US 63169146 [0001]

Claims

Verfahren für den Betrieb eines hydromechanischen Getriebes, umfassend: als Reaktion auf die Drehung eines Abschnitts einer mechanischen Baugruppe, die durch die Drehung eines mit dem hydromechanischen Getriebe gekoppelten Verbrennungsmotors oder Elektromotors induziert wird, Blockieren einer Ausgangswelle des hydromechanischen Getriebes durch gemeinsames Einrücken einer Vorwärtskupplung und einer Rückwärtskupplung, wobei die mechanische Baugruppe parallel zu einer hydrostatischen Baugruppe gekoppelt ist; und Beaufschlagen der hydrostatischen Baugruppe mit Druck, während die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung gemeinsam eingerückt bleiben.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, vor dem Blockieren der Ausgangswelle, das Betreiben der hydrostatischen Baugruppe in einem Drehzahlregelmodus, um die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung zu synchronisieren.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend das Umschalten vom Drehzahlregelmodus in einen Drehmomentregelmodus nach dem Ausrücken der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner umfasst: vor dem gemeinsamen Einrücken der Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung, Aktivieren eines mit der Ausgangswelle gekoppelten Parkbremsmechanismus.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend das Aufrechterhalten des Eingriffs des Parkbremsmechanismus, während die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung gemeinsam eingerückt bleiben.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: die hydrostatische Baugruppe eine Hydraulikpumpe und einen Hydraulikmotor beinhaltet; und die Druckbeaufschlagung der hydrostatischen Baugruppe die Betätigung eines hydraulischen Steuerkolbens beinhaltet, um das Fördervolumen der Hydraulikpumpe einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Druckbeaufschlagung der hydrostatischen Baugruppe das Erhöhen einer Druckdifferenz zwischen den Hydraulikleitungen, die mit der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor verbunden sind, beinhaltet.
Hydromechanisches Getriebe, umfassend: eine mechanische Baugruppe mit einem Planetenradsatz; eine hydrostatische Baugruppe, die parallel zu der mechanischen Baugruppe gekoppelt ist; eine erste Vorwärtskupplung und eine Rückwärtskupplung, die mit der mechanischen Baugruppe und einer Ausgangswelle gekoppelt sind; und Steuerung, umfassend: Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, während die mechanische Baugruppe eine Dreheingabe von einer Antriebsquelle empfängt, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Blockieren der Ausgangswelle des hydromechanischen Getriebes durch gemeinsames Einrücken der ersten Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung, wobei die mechanische Baugruppe parallel mit der hydrostatischen Baugruppe gekoppelt ist; und Beaufschlagen der hydrostatischen Baugruppe mit Druck, während die erste Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung gemeinsam eingerückt bleiben.
Hydromechanisches Getriebe nach Anspruch 8, wobei die Steuerung umfasst: Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, während die mechanische Baugruppe eine Dreheingabe von der Antriebsquelle empfängt, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Einstellen einer Hydraulikpumpe in der hydrostatischen Baugruppe, um eine Zielfördermenge der Pumpe zu erreichen, die einer Drehzahl eines Hydraulikmotors in der hydrostatischen Baugruppe entspricht.
Hydromechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 8 und 9, wobei die erste Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung mit einem Träger des Planetenradsatzes gekoppelt sind.
Hydromechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die erste Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung koaxial angeordnet sind.
Hydromechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 11, ferner umfassend einen mit der Ausgangswelle gekoppelten Parkbremsmechanismus, und wobei die Steuerung umfasst: Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, vor dem gemeinsamen Einrücken der ersten Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Aktivieren des Parkbremsmechanismus; und Anweisungen, die, wenn sie nach dem gemeinsamen Einrücken der ersten Vorwärtskupplung und der Rückwärtskupplung ausgeführt werden, die Steuereinheit zu Folgendem veranlassen: Aufrechterhalten des Eingriffs des Parkbremsmechanismus.
Hydromechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die erste Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung Reibungskupplungen sind.
Hydromechanisches Getriebe nach Anspruch 13, wobei die erste Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung koaxial angeordnet sind.
Hydromechanisches Getriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 14, ferner umfassend eine zweite Vorwärtskupplung, die axial zu der ersten Vorwärtskupplung versetzt ist.