WO2018219903A1 - Gruppengetriebe und verfahren zum betrieb eines gruppengetriebes - Google Patents

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switching
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Frank Steffens
Detlef Schnitzer
Ingo Pfannkuchen
Jens Luckmann
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Definitions

  • the invention relates to a group transmission for a motor vehicle and a method for operating a group transmission for a motor vehicle.
  • group transmissions for motor vehicles are already known, having a transmission input shaft for connection to at least one vehicle drive motor is provided with a main gear and at least one overdrive group, the at least one switching unit, at least one planetary gear set and a tailed to a first transmission element of the planetary gear set
  • the invention is in particular the object of improving the group transmission. It is achieved by an embodiment according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
  • the invention relates to a group transmission for a motor vehicle, having a transmission input shaft which is provided for connection to at least one vehicle drive motor, with at least one main transmission, which has a main shaft and a countershaft arranged parallel to the main shaft.
  • the overdrive group is in terms of a moment flow after the
  • the overdrive group can be advantageously controlled and / or synchronized by using a controllable and / or controllable brake element, which is operatively connected to the first planetary gear set, whereby gear changes can be realized without force flow interruption.
  • a brake element can be connected to the overdrive group, which optionally designed as a retarder or as an electric machine as
  • Gear change in the upper gears without power flow interruption done whereby a comfort increase can be achieved.
  • the braking element as a starting element can be dispensed with a separate starting element, which costs and space requirements can be saved and a cost-effective wear-free starting element can be provided.
  • a “overdrive group” is to be understood in particular as meaning a unit, in particular a subassembly, of a group transmission which is intended to switch main gears, in particular main gears, into at least two gears, in particular at least one fast and one slow gear
  • a “planetary gearset” is meant in particular a unit with a sun gear, a ring gear and at least one planetary gear guided by a planet carrier on a circular path around the sun gear. It should be understood as a unit with at least one transmission element, which can form the sun gear, the ring gear, the planet carrier and / or the planetary gear.
  • the first transmission element is connected to a brake unit.
  • a “brake unit” is to be understood in particular as a unit of a motor vehicle transmission which comprises at least one brake element which is provided, in particular a speed change and advantageously a change in a drive torque of an element operatively connected to the brake element, in particular about an axis, element, in particular one Gear, preferably one
  • Drive torque in particular to an application of a braking torque, but designed as a friction brake and particularly advantageous as a retarder and very particularly advantageous as an electric machine.
  • the brake element may in particular also be designed to act on a gear having a drive torque as the electric machine (electric motor) and / or as a hydraulic motor.
  • a transmission element of the first planetary gear set is rotatably connected to a further transmission element of the second planetary gear set.
  • the two rotatably connected gear elements are the ring gear of the first planetary gear set and a sun gear of the second planetary gear set.
  • the first gear member of the first planetary gear set is formed as the sun gear of the first planetary gear set.
  • Arrangement can be completed by means of a braking intervention by the brake unit both a start-up and a load interruption-free switching operation.
  • Another advantage of the group transmission according to the invention is that it can be extended to a hybrid group transmission by the electric machine is used as a braking unit, which not only can brake but also drive.
  • the group transmission is thus used modularly without further conversion: on the one hand with a retarder or friction brake designed with the advantages of powershifting and the ability to approach without further starting element, and on the other hand, the group transmission has the option to use an electrical machine as a braking unit, with the additional advantages of a recuperation or boost operation or a purely electric driving operation.
  • overdrive group and rear group are arranged directly behind one another.
  • downstream group is arranged with regard to the torque flow after the overdrive group. In this way can be a cost-effective
  • the rear-group is provided for a further translation of the switched in the main group and / or the overdrive gearbox.
  • the overdrive gearbox is preferably provided.
  • the rear derailleur on the second planetary gear set wherein advantageously a sun gear of the rear group rotatably coupled to the ring gear of the overdrive group and a planet carrier of the rear group is rotatably coupled to a transmission output shaft and a further switching unit a ring gear of the rear group with the sun gear
  • the first gear element is designed as the sun gear and rotatably connected to the idler gear, which can be realized with favorable gear ratios.
  • the transmission element is coaxial with
  • at least partially in one piece is to be understood in this context that at least one component of at least one object and / or at least a first object, in particular the first transmission element, in one piece with at least one component at least one further object and / or in one piece with at least one
  • the term "integral” should in particular be understood to mean at least materially bonded and / or formed with one another.
  • the material can, for example, by a Casting process, a Anspritzrata, a welding process, a soldering process and / or another process can be produced.
  • the idler gear is formed as a hollow shaft and is arranged coaxially with the transmission input shaft.
  • the idler gear with at least one second gear and / or a further toothing, in particular the
  • Transmission element and additionally preferably rotatably connected to a gear of the switching unit.
  • a particularly compact transmission structure can be achieved.
  • the planet carrier of the overdrive group serves as an input element of the overdrive group and is non-rotatably connected to the main shaft, which also leads to favorable transmission ratios.
  • the group transmission comprises a switching unit, which is advantageously designed as a dog clutch and is provided to set up at least one first switching state.
  • a switching unit which is advantageously designed as a dog clutch and is provided to set up at least one first switching state.
  • the first switching state the first
  • Planetary gear blocked which can be easily represented a direct gear.
  • the switching unit is provided to set up a second switching state independently of the first switching state.
  • the second serves
  • the transmission element is braked by means of the brake unit in a first step and then arranged fixed to the housing by means of the switching unit.
  • the overdrive group has an input shaft, wherein the brake unit is provided, in the second switching state of the switching unit, the idler gear rotatably connected to the input shaft.
  • the input shaft with the brake unit is provided, in the second switching state of the switching unit, the idler gear rotatably connected to the input shaft.
  • High-speed group in particular with the first planetary gear, connected and considered in particular in a direction parallel to the transmission input shaft and arranged coaxially to the transmission input shaft and rotatably connected in particular in the main transmission with the transmission input shaft.
  • the second planetary gear in particular, in the second
  • the transmission element rotatably connected to the transmission input shaft.
  • the transmission element is acted upon directly in the second switching state of the switching unit with a drive torque of the transmission input shaft.
  • the transmission element can also be acted upon in the second switching state of the switching unit with a moment of the braking element.
  • Transmission element in the second switching state of the switching unit in particular in an embodiment of the braking element as an electric motor, are additionally acted upon by a drive torque of the braking element.
  • a drive torque of the braking element As a result, an adapted, advantageously low, drive torque can advantageously be achieved in the second switching state.
  • the second switching state is provided as overdrive and the first switching state to a blocking of the first planetary gear set.
  • the first switching state is formed differently from the second switching state.
  • the term "locking of the first planetary gearset" is to be understood here in particular as meaning that the rotational speed of the gear element is at least substantially identical to a rotational speed of at least one further gear element of the same gearset.
  • both an overdrive advantageous for a reduction of the engine speed, as well as a driving operation after a journey are provided.
  • both an overdrive and a starting gear can thereby be provided, in particular by means of a single switching unit.
  • the brake unit is provided to form an idling mode in a third switching state in which the switching unit is designed to be open.
  • the third is
  • this switching state can, for a termination of the Eco-Sail function, brought by a braking of the braking element, the vehicle drive motor to speed and / or fired.
  • an eco-roll function or an eco-sail function can thereby be made particularly cost-effective.
  • the switching unit seen in the axial direction, after the
  • the overdrive group has a housing which is designed separable from a housing of the main transmission and separable from a housing of the rear-mounted group.
  • the overdrive group has one
  • the brake unit is intended to brake or drive a transmission output shaft.
  • this can be a secondary retarder for braking the
  • Transmission output shaft can be provided. This can be advantageous one
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a partial transmission with a
  • Fig. 2 shows a first embodiment of a total transmission with the
  • Fig. 3 is a schematic representation of the method for operating a
  • Fig. 4 shows a second embodiment of a total transmission with a
  • FIG. 1 shows in a greatly simplified manner a first exemplary embodiment of a partial transmission 15a of a group transmission 1 1 a.
  • the group transmission 1 1 a is as
  • the group transmission 1 1 a is provided for a truck.
  • the group transmission 1 1 a is provided for a commercial vehicle.
  • the group transmission 1 1 a can also be provided for buses.
  • the group transmission 1 1 a is shown in Figure 2.
  • the group transmission 1 1 a is arranged in the power flow between a vehicle drive motor 12a and a transmission output 39a.
  • To initiate a drive torque the group transmission 1 1 a to a transmission input shaft 10 a, which is permanently connected to the vehicle drive motor 12 a.
  • the transmission input shaft 10a is for a transmission of a drive torque to other transmission components with an input shaft 23a connectable.
  • the input shaft 23a is disposed coaxially with the transmission input shaft 10a.
  • Group transmission 1 1 a a transmission output shaft 38 a.
  • the transmission output shaft 38a is connected to the transmission output 39a.
  • the vehicle drive motor 12a is formed as an internal combustion engine. Furthermore, the group transmission 1 1 a
  • Main transmission 20a which is intended to form a plurality of main courses.
  • the group transmission 1 1 a For duplication of the main gears, the group transmission 1 1 a, a partial transmission 15a and a rear-22a on.
  • the partial transmission 15a In a power flow emanating from the vehicle drive motor 12a, the partial transmission 15a is connected downstream of the main transmission 20a and is connected upstream of the rearrangement group 22a.
  • the partial transmission 15 a is between a vehicle drive motor 12 a and the
  • Transmission output 39a arranged.
  • the partial transmission 15 a is to initiate a
  • the partial transmission 15a is connected to the main transmission 20a via the input shaft 23a.
  • the partial transmission 15a is with respect to a torque flow the
  • the partial transmission 15a is connected to the derailleur 22a for deriving a translated drive torque.
  • the partial transmission 15a is provided at a division of the main gears in each case in at least two courses.
  • the partial transmission 15a comprises at a division of the main gears in each case at least in a fast gear and a slow gear a fast gear group 21 a.
  • Rear group 22a is provided for dividing the gears formed in the main transmission 20a and the sub-transmission 15a into two shifting groups.
  • the partial transmission 15a in Figure 1 comprises at least partially the input shaft 23a, a first planetary gear set 30a and a brake unit 13a. Furthermore, all gears and all gear elements of the partial transmission 15a in at least two gear levels 41 a, 42 a, in particular a first gear level 41 a and a second gear level 42 a, arranged.
  • the overdrive group 21 a is disposed along the transmission input shaft 10a between the vehicle drive motor 12a and the transmission output 39a of the group transmission 1 1 a.
  • the overdrive group 21 a includes the input shaft 23 a.
  • High-speed group 21 a is connected by means of the input shaft 23 a with the main gear 20 a.
  • the overdrive group 21 a is directly in front of the rear group 22 a arranged.
  • the overdrive group 21 a is intended to switch main courses, in particular by means of the main transmission 20a switchable main gears, each in at least two gears, in particular at least one fast and one slow gear, in particular by a further over- and / or reduction of a main course.
  • the overdrive group 21a a first planetary gear set 30a.
  • the first planetary gear set 30a is provided to provide a first gear. It is intended to provide a fast gear.
  • the first planetary gear 30 a of the overdrive group 21 a is permanently connected to a loose wheel 24 a and permanently connected to the input shaft 23 a.
  • the first planetary gear set 30 a of the overdrive group 21 a is further provided in at least one operating state, the idler gear 24 a translation-related to the input shaft 23 a to connect.
  • the first planetary gear set 30a is provided to connect, in a neutral state of the switching unit 16a, the idler gear 24a in translation with the input shaft 23a.
  • the first planetary gear 30 a of the overdrive group 21 a is as a
  • Overdrive group 21 a is arranged in the second gear level 41 a.
  • the first planetary gear set 30a of the overdrive group 21 a comprises four gear elements 31a, 32a, 33a, 34a, in particular designed as a sun gear first gear element 31a, designed as a planet carrier second gear element 32a and formed as a ring gear third gear element 33a and more than planet gears formed fourth gear elements 34a.
  • the fourth gear elements 34a are guided by the second gear element 32a on a circular path around the first gear element 31a.
  • the fourth gear elements 34a are rotatably mounted on the second gear element 32a.
  • the fourth transmission elements 34a mesh permanently with the first transmission element 31a and the third transmission element 33a.
  • the first transmission element 31 a is formed as a sun gear.
  • the first transmission element 31 a is permanently connected to a spur gear 26 a.
  • the first transmission element 31 a is permanently connected to a brake element 14 a.
  • the first transmission element 31 a is connected by means of the retarder
  • Brake elements 14 a applied to a braking torque and thus becomes a
  • the first transmission element 31 a may alternatively by means of as E-motor switched braking element 14a are acted upon by a drive torque.
  • the second transmission element 32a of the first planetary gear set 30a is permanently connected to the input shaft 23a.
  • the second transmission element 32a is permanently connected to the input shaft 23a.
  • the second transmission element 32a is intended to be driven by the vehicle drive motor 12a.
  • the third gear element 33a of the first planetary gear set 30a is permanently connected to the rear group 22a.
  • the third gear element 33a has an internal toothing.
  • the third gear element 33a of the overdrive group 21a is connected with its internal toothing permanently meshing with the fourth gear elements 34a.
  • the fourth gear elements 34a are permanently meshing with the first one
  • Gear element 31 a connected.
  • the fourth gear elements 34a are guided by the second gear element 32a around the first gear element 31a.
  • the fourth gear elements 34a of the first planetary gear set 30a are permanently meshingly connected to the third gear element 33a.
  • the idler gear 24 a is arranged coaxially with the input shaft 23a.
  • the idler gear 24a is arranged in the first gear level 41 a.
  • the idler gear 24a is permanently rotatably connected to the first planetary gear 30a.
  • the idler gear 24a is permanently rotatably connected to the first transmission element 31a, in particular to the sun gear.
  • the idler gear 24a is provided to a connection of a brake member 14a to the first planetary gear set 30a.
  • the idler gear 24a is provided to a braking torque or a
  • the idler gear 24a is permanently rotatably connected to the first planetary gear 30a. Further, the idler gear 24a is permanently connected non-rotatably to a gear 44a of a switching unit 16a.
  • the idler gear 24a is formed as a hollow shaft.
  • the brake unit 13a is viewed in a direction parallel to the transmission input shaft 10a between the vehicle drive motor 12a and the transmission output 39a of FIG Group gear 1 1 a arranged.
  • the brake unit 13a is connected downstream of the main shaft 20a along the input shaft 23a.
  • the brake unit 13a is connected along the input shaft 23a between the main gear 20a and the overdrive group 21a.
  • the brake unit 13a comprises at least the brake element 14a.
  • the brake element 14a is designed as a retarder.
  • the brake element 14a is provided for acting on one of the transmission elements 31a, 32a, 33a, 34a, in particular of the first transmission element 31a, with a braking torque.
  • the brake element 14a may also be designed as a frictional brake or for acting on a transmission element 31a, 32a, 33a, 34a with a drive torque as an electric motor and / or hydraulic motor. Particularly advantageous is an embodiment of the
  • Braking elements 14a conceivable with a switchable retarder and / or e-motor function, wherein between a loading of the first transmission element 31 a with a braking torque by the retarder switched brake element 14a and an application of the first gear element 31 a with a drive torque by as E-motor switched brake element 14a can be switched.
  • the brake element 14a comprises a shaft 36a.
  • the shaft 36a of the brake member 14a is arranged in parallel with the input shaft 23a.
  • the shaft 36a of the brake member 14a is disposed in parallel with the transmission output shaft 38a.
  • the brake unit 13a includes the spur gear 26a.
  • the spur gear 26a includes a spur gear 27a.
  • the spur gear 27a is coaxial with the shaft 36a of the
  • the spur gear 27a is formed as a fixed gear.
  • the spur gear 27a is permanently connected in a rotationally fixed manner to the shaft 36a of the brake element 14a.
  • the spur gear 27a is arranged in the first gear level 41 a. Further, the spur gear 27a is engaged with the idler gear 24a of the overdrive group 21a.
  • the spur gear 27a and the idler gear 24a are permanently meshed with each other.
  • the brake element 14a is connected by means of the spur gear 26a via the spur gear 27a and the idler gear 24a to the first planetary gear set 30a.
  • the brake element 14a is connected by means of the spur gear 26a via the spur gear 27a and the idler gear 24a to the first
  • Gear element 31 a of the first planetary gear set 30a connected.
  • the brake unit 13a comprises a switching unit 16a.
  • the switching unit 16a is arranged coaxially with the input shaft 23a.
  • the switching unit 16a is along the Input shaft 23 a of the main gear 20 a downstream.
  • the switching unit 16a is arranged along the input shaft 23a in front of the first planetary gear set 30a.
  • the switching unit 16a is arranged along the input shaft 23a in the direction of the transmission output 39a in front of the overdrive group 21 a.
  • the switching unit 16a is provided to set up three switching states 17a, 18a, 19a, in particular a first switching state 17a, a second switching state 18a and a third switching state 19a.
  • the switching unit 16a on a switching element 25a, which is provided for switching of one of the three switching states 17a, 18a, 19a.
  • the switching unit 16a is as
  • the switching element 25a is designed as a jaw coupling element, in particular as a sliding sleeve.
  • the brake unit 13a is provided to brake the first transmission element 31a.
  • the switching element 25a connects the gear 44a, which is rotatably connected to the idler gear 24a, rotatably connected to a holding plate 40a.
  • the holding plate 40a is fixed to the housing connected to a transmission housing.
  • Gear element 31 a fixed to the housing.
  • the idler gear 24a is locked against rotation with the retaining plate 40a.
  • the idler gear 24a is fixed to the housing.
  • the first gear element 31a is locked against rotation with the retaining plate 40a.
  • the first transmission element 31 a is fixed to the housing. A drive torque from the
  • Vehicle drive motor 12a is in the first switching state 17a on the
  • a loading of the second transmission element 32a with a braking torque by means of the brake element 14a connected as a retarder is suppressed because of the housing-fixed blocking of the first transmission element 31a.
  • the brake element 14a connected as a retarder is decoupled from the overdrive group 21a.
  • the brake unit 13a effects a transmission of the drive torque from the input shaft 23a via the second transmission element 32a to the rear-end group 22a.
  • Switching state 17a causes an over-drive function.
  • the first planetary gear set 30a provides a speed-up.
  • the first switching state 17a is provided to form a fast gear.
  • a rotational speed of the vehicle drive motor 12a can advantageously be kept low.
  • the brake unit 13a is provided to non-rotatably connect the idler gear 24a to the input shaft 23a.
  • the brake unit 13a is provided for non-rotatably connecting the first transmission element 31a to the input shaft 23a.
  • the switching element 25a connects a non-rotatably connected to the input shaft 23a further gear 46a rotatably connected to the gear 44a.
  • the brake unit 13 a is provided to the
  • the gear 44a is rotatably formed to the holding plate 40a.
  • Transmission element 31 a are rotatably formed to the holding plate 40 a. Furthermore, that is
  • Gear 44a is rotatably formed to the other gear 46a. Consequently, the idler gear 24a and the first gear member 31a are rotatably formed to the other gear 46a. The idler gear 24a and the first transmission element 31a are rotatably formed to the input shaft 23a.
  • the switching unit 16a is initially open.
  • the switching unit 16a is first connected in a third switching state 19a.
  • the second transmission element 32a is acted upon by the input shaft 23a with a drive torque.
  • the second transmission element 32a transmits a drive torque to the first transmission element 31 a, whereby the first transmission element 31 a one of the translation of the first
  • the third gear element 33a is initially free of a rotational speed.
  • the second transmission element 32a drives the first transmission element 31a.
  • a rotational speed of the first transmission element 31 a is higher than a rotational speed of the second transmission element 32 a.
  • the first transmission element 31 a transmits a torque via the idler gear 24 a and the spur gear 26 a on the brake element 14 a.
  • a torque is applied to the brake element 14a.
  • a braking torque is applied to the brake element 14a. If a torque is applied to the brake element 14a, the torque of the first transmission element 31a increases.
  • the increased torque of the first Transmission element 31 a causes an increasing drive torque to the second transmission element 32 a.
  • the output torque on the third transmission element 33a increases.
  • the increased drive torque of the second transmission element 32a is at least partially transmitted to the third transmission element 33a as an output torque. With sufficient torque on the third gear element 33a is a
  • the third transmission element 33a accordingly transmits an output torque via the rear-end group 22a to the transmission output 39a, as a result of which the motor vehicle accelerates. Due to the acceleration, the speed of the first transmission element 31 a decreases. Once the speed of the first gear member 31 a and the rotational speed of the second gear member 32 a and in particular the
  • Input shaft 23 a are the same, via the switching unit 16 a in the second
  • Gear element 31 a and the second gear element 32a locked together.
  • the first transmission element 31a and the second transmission element 32a have the same speed.
  • the first planetary gear set 30a is locked.
  • the first transmission element 31 a and the second transmission element 32 a rotate with the ratio one.
  • the second switching state 18a is provided for a through drive.
  • the second switching state 18a is provided for blocking the first planetary gear set 30a.
  • the rotational speed at the transmission output shaft 38a and at the transmission output 39a is controlled by a brake torque control
  • Brake elements 14a and the drive torque set If the brake element 14a is connected as a retarder, the released braking energy is discharged into the engine coolant. If the brake element 14a is connected as an electric motor, the braking energy can be stored.
  • an eco-roll function in particular an idling function, and / or an eco-sail function, in particular a
  • the switching unit 16a is switched while driving in the third switching state 19a and the vehicle drive motor 12a is turned off.
  • a speed of the first transmission element 31 a decreases and / or the direction of rotation of the first transmission element 31 a is reversed.
  • the third transmission element 33a has a speed, which only via friction losses of the third transmission element 33a is reduced.
  • a motor drive continues in the third switching state 19a despite disconnected vehicle drive motor 12a and forms the ECO-Sail function.
  • An advantageously low friction of the drive train can be achieved, whereby an advantageous sliding of the motor vehicle is made possible. Fuel consumption in the Eco-Sail operation is minimized.
  • Vehicle drive motor 12a is achieved in that the brake element 14a is acted upon by a torque, wherein the torque of the first
  • Transmission element 31 a and the second gear element 32 a is increased.
  • Output torque of the third transmission element 33a is partially transmitted as a drive torque to the second transmission element 32a. Consequently, a driving torque is applied to the input shaft 23a, which is transmitted to the transmission input shaft 10a, thereby increasing the rotational speed of the vehicle drive motor 12a.
  • Starting the vehicle drive motor 12a can be done without an additional starting element and / or starting element.
  • the group transmission includes 1 1 a, as shown in Figure 2, a parallel to the transmission input shaft 10a and the input shaft 23a arranged countershaft 47a, the partial transmission 15a of Figure 1, a Nachschaltement 22a and a
  • Transmission output shaft 38a Starting from the vehicle drive motor 12a, in a direction parallel to the transmission input shaft 10a, the main transmission 20a, the subtransmission 15a, the rearrangement group 22a and the transmission output 39a are arranged one behind the other.
  • the main gear 20 a is along the transmission input shaft 10 a the
  • the main transmission 20a includes at least partially the transmission input shaft 10a and a main shaft 48a connectable to the transmission input shaft.
  • the main transmission 20a includes the
  • Input shaft 23a and arranged parallel to the transmission input shaft 10a and the input shaft 23a countershaft 47a.
  • the main transmission 20a includes
  • Main shaft 48a are arranged.
  • the loose wheels of the main transmission 20a can by means of three further switching units S1 a, S2a, S3a rotatably connected to the input shaft 23a get connected.
  • the main transmission 20a includes, for example, five fixed wheels.
  • the fixed gears of the main gear 20a are arranged coaxially with the countershaft 47a.
  • the fixed wheels of the main gear 20a are permanently connected in a rotationally fixed manner to the countershaft 47a.
  • a loose wheel of the five loose wheels which are mounted coaxially to the transmission input shaft 10a, each with a fixed gear of the five fixed wheels, which are mounted coaxially to the countershaft 47a, arranged in each case a gear level Z1 a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a.
  • the main transmission 20a comprises by way of example five gear levels Z1a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a.
  • the main gear 20a in particular the gear levels Z1 a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a and the other switching units S1 a, S2a, S3a, is provided to a rotational speed of the transmission input shaft 10a from the vehicle drive motor 12a by switching various translations of the gear levels Z1 a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a translate.
  • the main gear 20 a is provided to a plurality of
  • the illustrated main gear 20a is merely exemplary in this case and, in principle, could also have another construction that appears appropriate to a person skilled in the art.
  • the downstream group 22a is connected downstream of the input shaft 23a to the partial transmission 15a from FIG.
  • the partial transmission 15a is in a direction parallel to
  • Transmission input shaft 10a disposed between the main gear 20a and the rear-22a.
  • the overdrive group 21a is disposed along the input shaft 23a between the main gear 20a and the rear group 22a.
  • Rearrangement 22a to arrange and / or to integrate into the main transmission 20a.
  • the rear-mounted group 22a has a second planetary gear set 50a.
  • the second planetary gear set 50a of the rear-end group 22a includes another first, as
  • the further first transmission element 51 a of the rear-end group 22 a is permanently connected to the third transmission element 33 a of
  • Rear group 22a is permanently connected to the transmission output shaft 38a.
  • the further third transmission element 53a of the rear-mounted group 22a is optionally non-rotatably connectable to the further first transmission element 51a or to a transmission housing 49a of the group transmission 11a.
  • the rear-group 22a has to another Switching unit 48a, which is provided, in a further first switching state of the further switching unit 48a, the further third transmission element 53a rotatably connected to the other first transmission element 51a and in a further second switching state of the further switching unit 48a, the further third transmission element 53a rotatably with to connect the transmission housing 49a.
  • the further switching unit 48a is designed as a jaw clutch unit.
  • the Nachschaltxx 22a is provided for a further translation of the in the main gear 20a and / or the overdrive gear 21 a gear shifts.
  • FIG. 3 shows a schematic flow diagram of a method for operating the group transmission 1 1 a of the motor vehicle.
  • the method describes an operation of the group transmission 1 1 a.
  • the method comprises three method steps 60a, 61a, 62a, in particular a first method step 60a, a further method step 61a and an additional method step 62a.
  • the method essentially describes a switching sequence of the switching unit 16a of the brake unit 13a.
  • the switching states 17a, 18a, 19a, in particular the first switching state 17a, the second switching state 18a or the third switching state 19a, are thereby set by means of a switching device.
  • the switching device can be used both as a manual switching device, such as an operator-operable selector lever, for example on a
  • Motor vehicle steering wheel or be designed as an automated switching device which automatically determines one of the switching states 17a, 18a, 19a of the switching unit 16a.
  • the switching unit 16a is switched to the third switching state 19a in the first method step 60a.
  • the vehicle drive motor 12a can be activated and brought to a defined speed. Subsequently, the brake element 14a is activated. By activating the braking element 14a by acting on the first transmission element 31a with a braking torque, a drive of the third transmission element 31a is achieved. The motor vehicle is accelerated via the transmission output 39a. If the rotational speed of the first transmission element 31a has matched the rotational speed of the second transmission element 32a and if the motor vehicle is in normal driving, the switching unit 16a is switched to the second switching state 18a in the further method step 61a. In the second switching state 18a is found by the partial transmission 15a no translation a speed instead. The first transmission element 31 a and the second transmission element 32 a rotate with the translation one. The motor vehicle is thus driving.
  • gear functions 63a, 64a, 65a in particular a first gear function 63a, a second gear function 64a or a third gear function 65a is provided via the brake unit 13a and / or the shift unit 16a.
  • the gear functions 63a, 64a, 65a are adjusted by means of an adjusting device.
  • the adjustment device can be designed both as a manual adjustment device, such as an operator-operable adjustment lever, for example on a motor vehicle steering wheel and / or a brake and / or accelerator pedal, or as an automated adjustment device, which automatically determines the gear functions 63a, 64a, 65a ,
  • the first gear function 65a is designed as a shunting function.
  • Einsteilvortechnisch for example by means of an adjusting lever on a
  • the gear function 63a can be adjusted for maneuvering.
  • the brake element 14a is used to apply the first transmission element 31a with a braking torque or a drive torque.
  • Brake element 14a is used to the output torque, in particular a
  • the brake element 14a can be switched as a retarder or as an electric motor.
  • the second gear function 64a is designed as a overdrive.
  • the second gear function 64a is for an interim lowering of the engine speed or decoupling of the group transmission 1 1 a from the brake element 14a to suppress friction losses by the brake element 14a and in particular as a smooth response at high
  • the second gear function 64a is achieved by adjusting the second gear function 64a by means of the adjusting device, for example by means of an adjusting lever or the gear lever.
  • the second gear function 64a is advantageously achieved in the additional method step 62a by automatic switching of the switching unit 16a from the second switching state 18a to the first switching state 17a.
  • a manual switching of the switching unit 16a from the second switching state 18a to the first switching state 17a can take place.
  • Switching of the switching unit 16a in the first switching state 17a becomes the first Gear element 31 a fixed to the housing and the brake element 14a decoupled from the overdrive group 21 a.
  • the third gear function 65a is configured as an eco-sail and / or eco-roll function, wherein the vehicle drive motor 12a in the gear function 65a is switched off.
  • the third gear function 65a is used for a fuel-efficient ride.
  • the third speed function 65a can be achieved by adjusting the switching device.
  • Advantageous for the setting of the third gear function 65a is an embodiment of the adjusting device as a gear lever and particularly advantageous as a brake pedal and accelerator pedal.
  • the third gear function 65a is in the additional process step 62a after adjustment via the adjusting device, for example when braking when approaching a
  • Traffic light intersection set by switching from the second switching state 18a in the third switching state 19a.
  • the vehicle drive motor 12a is turned off.
  • the brake element 14a can be turned off.
  • the vehicle slides on in the third gear function 65a without further gear drive or comes to a stop.
  • the accelerator pedal is actuated by the user, wherein an active state of the brake member 14a is increased to a loading of the first transmission element 31 a with a torque.
  • the engine is started at a sufficient speed of the transmission input shaft 10a.
  • FIGS. 1 to 3 show a further embodiment of the group transmission 1 1 b is shown.
  • the following description is essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, wherein reference can be made to the description of the first exemplary embodiment in FIGS. 1 to 3 with regard to components, features and functions that remain the same.
  • the letter a has been replaced in the reference numerals of the embodiment in Figures 1 to 3 by the letter b in the reference numerals of the embodiment of Figure 4.
  • FIG. 4 shows an alternatively designed group transmission 1 1 b of a motor vehicle, which is arranged in the power flow between a vehicle drive motor 12b and a transmission output 39b and along a transmission input shaft 10b. Furthermore, the group transmission 1 1 b comprises a parallel to the transmission input shaft 10 b arranged Countershaft 47b, a coaxial with the transmission input shaft 10b and with the
  • Transmission input shaft 10b connectably arranged input shaft 23b, a non-rotatably connected to the input shaft 23b main shaft 48b, a partial transmission 15b and a Nachschaltuite 22b.
  • the transmission input shaft 10b, a main transmission 20b, the subtransmission 15b with a overdrive group 21b, the rearrangement group 22b and the transmission output 39b are arranged one behind the other.
  • the partial transmission 15b comprises a brake unit 13b with a switching unit 16b and with a brake element 14b, the overdrive group 21b, which has a loose wheel 24b, and at least partially the input shaft 23b.
  • Braking elements 14b of the brake unit 13b mounted in the partial transmission 15b can be dispensed with a switching unit directly in front of the overdrive group 21 b of the partial transmission 15b.
  • the switching unit 16b is provided to provide three switching states 17b, 18b, 19b.
  • the switching element 25b of the switching unit 16b is provided to non-rotatably connect a coaxially and non-rotatably mounted to the shaft 36b of the brake member 14b gear 44b with a spur gear 27b of a spur gear 26b.
  • the brake element 14b of the brake unit 13b is connected to a first transmission element 31b of the overdrive group 21b.
  • a drive torque from the vehicle drive motor 12b is transmitted via a transmission input shaft 10b, a second transmission element 32b of the overdrive group 21b, via a third
  • the second transmission element 32b is designed as a planetary carrier.
  • the planet carrier is rotatably connected to the main shaft 48b.
  • the second transmission element 32b is partially acted upon by the brake element 14b connected as a retarder with a braking torque.
  • the brake unit 13b is to
  • the brake unit 13b in particular the switching unit 16b, forms a neutral position, which corresponds to a third switching state of the first Embodiment in Figure 1 and 2 corresponds.
  • the brake unit 13b in particular the switching unit 16b, forms a neutral position, which corresponds to a third switching state of the first Embodiment in Figure 1 and 2 corresponds.
  • Switching state 17b as a e-motor switched braking element 14b cause an application of the first gear element 31 b with a drive torque.
  • the switching element 25b is provided to non-rotatably connect a coaxially and non-rotatably mounted to the shaft 36b of the brake member 14b gear 44b with a coaxial with the shaft 36b of the brake member 14b mounted further spur gear 28b another spur gear 29b.
  • the further spur gear 28b of the further spur gear 29b is engaged with a coaxial on the
  • Transmission output shaft 38b arranged and non-rotatably connected to the transmission output shaft 38b fixed gear 35b.
  • the second switching state 18b is a
  • the brake element 14b is provided to brake the transmission output shaft 38b.
  • the brake element 14b is used in the second switching position as a secondary retarder.
  • the brake element 14b causes an output-side Getriebebbremsung, which is additionally or alternatively to an engine brake, in particular, for example, during braking of a motor vehicle on an inclined plane, in particular downhill, usable.
  • the braking element 14b as an electric motor to an admission of the
  • the brake member 14b is provided to drive the transmission output shaft 38b.
  • the brake element 14b causes a gear drive, wherein the
  • Braking element 14b in this case for a pure e-motor drive and / or to a
  • Motor drive with electric motor support can be used.
  • the switching element 25b is coupled only to the gear 44b of the shaft 36b of the braking element 14b.
  • the further spur gear 28b is rotatably supported by the shaft 36b of the brake element 14b. Consequently, the brake element 14b is decoupled from the transmission output shaft 38b.
  • the spur gear 27b is rotatable to Shaft 36b of the brake element 14b stored. The brake element 14b is decoupled from the overdrive group 21b.

Landscapes

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Abstract

Gruppengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebeeingangswelle (10a; 10b), die zur Anbindung an zumindest einen Fahrzeugantriebsmotor (12a; 12b) vorgesehen ist, mit zumindest einer Bremseinheit (13a; 13b), welche zumindest ein Bremselement (14a; 14b) und zumindest eine Schalteinheit (16a; 16b) umfasst, wobei die Schalteinheit (16a; 16b) dazu vorgesehen ist, zumindest drei Schaltzustände (17a, 18a, 19a; 17b, 18b, 19b) einzurichten, mit zumindest einem Hauptgetriebe (20a; 20b) und mit zumindest einer Schnellganggruppe (21a; 21b), welche zumindest ein Losrad (24a; 24b) zu einer Anbindung des Bremselements (14a;14b) mittels der Stirnradstufe (26a; 26b) und zumindest einen ersten Planetenradsatz (30a; 30b), welcher zumindest ein Getriebeelement (31a; 31b) umfasst und an das Losrad (24a; 24b) angebunden ist, wobei die Bremseinheit (13a; 13b) dazu vorgesehen ist, in einem ersten Schaltzustand (17a; 17b) der Schalteinheit (16a; 16b) das Getriebeelement (31a; 31b) abzubremsen, sowie ein Verfahren für einen Betrieb eines Gruppengetriebes (11a; 11b) für ein Kraftfahrzeug.

Description

Gruppengetriebe und Verfahren zum Betrieb eines Gruppengetriebes
Die Erfindung betrifft ein Gruppengetriebe für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren für den Betrieb eines Gruppengetriebes für ein Kraftfahrzeug.
Aus der DE 10 2014 018 947 A1 , der DE 10 2012 216 732 A1 , der DE 10 2012 220 634 A1 und der DE 10 2012 220 635 A1 sind bereits Gruppengetriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, mit einer Getriebeeingangswelle, die zur Anbindung an zumindest einen Fahrzeugantriebsmotor vorgesehen ist, mit einem Hauptgetriebe und mit zumindest einer Schnellganggruppe, die zumindest eine Schalteinheit, zumindest einen Planetenradsatz und eine an ein erstes Getriebeelement des Planeten radsatzes angebundene
Bremseinheit aufweist.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, das Gruppengetriebe zu verbessern. Sie wird durch eine Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einem Gruppengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebeeingangswelle, die zur Anbindung an zumindest einen Fahrzeugantriebsmotor vorgesehen ist, mit zumindest einem Hauptgetriebe, welches eine Hauptwelle und eine parallel zu der Hauptwelle angeordnete Vorgelegewelle aufweist,
mit zumindest einer Bremseinheit, mit zumindest einer Schnellganggruppe, welche zumindest ein Losrad zu einer Anbindung der Bremseinheit und zumindest einen ersten Planetenradsatz, welcher zumindest ein erstes Getriebeelement umfasst und an das Losrad angebunden ist, aufweist, wobei die Bremseinheit dazu vorgesehen ist, das erste Getriebelement abzubremsen, und mit zumindest einer Nachschaltgruppe, welche einen zweiten Planetenradsatz aufweist. Dabei ist die Schnellganggruppe hinsichtlich eines Momentenflusses nach dem
Hauptgetriebe angeordnet.
Dadurch kann das Gruppengetriebe besonders kompakt und energieeffizient
bereitgestellt werden. Insbesondere kann vorteilhaft ein besonders energieverlustarmer Schnellgang und eine Erweiterung der Getriebespreizung erzielt werden, wodurch ein Kraftstoffverbrauch des das Gruppengetriebe aufweisenden Kraftfahrzeugs gering gehalten werden kann. Ferner kann die Schnellganggruppe durch eine Verwendung eines steuerbaren und/oder regelbaren Bremselements, das wirkungsmäßig an den ersten Planetenradsatz angebunden ist, vorteilhaft angesteuert und/oder synchronisiert werden, wodurch Gangwechsel ohne Kraftflussunterbrechung realisiert werden können. Des Weiteren kann ein Bremselement an die Schnellganggruppe angebunden werden, welches wahlweise als Retarder oder als elektrische Maschine ausgeführt als
kostengünstiges Anfahrelement ohne zusätzliche Schaltung und zumindest als ein E- Motor ausgebildetes Bremselement auch für einen elektromotorischen Antrieb genutzt werden kann. Durch gezielte Ansteuerung des Bremselements kann ein
Getriebegangwechsel in den oberen Getriebegängen ohne Kraftflussunterbrechung erfolgen, wodurch eine Komfortsteigerung erzielt werden kann. Durch die Nutzung des Bremselements als Anfahrelement kann auf ein separates Anfahrelement verzichtet werden, wodurch Kosten und ein Bauraumbedarf eingespart werden können sowie ein kostengünstiges verschleißfreies Anfahrelement bereitgestellt werden kann.
Unter einer„Schnellganggruppe" soll insbesondere eine Einheit, insbesondere eine Baugruppe, eines Gruppengetriebes verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, Hauptgänge, insbesondere mittels eines Hauptgetriebes schaltbare Hauptgänge, jeweils in zumindest zwei Gänge, insbesondere zumindest einen schnellen und einen langsamen Gang, zu schalten, insbesondere durch eine Unterteilung der Antriebsmomente eines Hauptgangs. Unter einem„Planetenradsatz" soll insbesondere eine Einheit mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und mit zumindest einem, von einem Planetenradträger auf einer Kreisbahn um das Sonnenrad geführten, Planetenrad verstanden werden. Es soll darunter eine Einheit mit zumindest einem Getriebeelement verstanden werden, welches das Sonnenrad, das Hohlrad, den Planetenradträger und/oder das Planetenrad ausbilden kann. Das erste Getriebeelement ist dabei an eine Bremseinheit angebunden.
Unter einer„Bremseinheit" soll insbesondere eine Einheit eines Kraftfahrzeuggetriebes verstanden werden, welche zumindest ein Bremselement umfasst, welches dazu vorgesehen ist, insbesondere eine Drehzahländerung und vorteilhaft eine Änderung eines Antriebsmoments eines mit dem Bremselement wirkverbundenen, insbesondere um eine Achse drehenden, Elements, insbesondere eines Zahnrads, vorzugsweise eines
Zahnrads des ersten Planetenradsatzes, mittels einer Beaufschlagung mit einem
Moment, insbesondere einem Bremsmoment, zu bewirken. In einer bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung ist das Bremselement zu einer Senkung eines
Antriebsmoments, insbesondere zu einer Beaufschlagung mit einem Bremsmoment, jedoch als eine Reibbremse und besonders vorteilhaft als Retarder und ganz besonders vorteilhaft als elektrische Maschine ausgebildet. Das Bremselement kann dabei insbesondere auch zu einer Beaufschlagung eines Zahnrads mit einem Antriebsmoment als die elektrische Maschine (E-Motor) und/oder als ein Hydromotor ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß ist ein Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes drehfest mit einem weiteren Getriebeelement des zweiten Planeten radsatzes verbunden.
Erfindungsgemäß sind die beiden drehfest verbundenen Getriebeelemente das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und ein Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes.
Erfindungsgemäß ist das erste Getriebeelement des ersten Planeten radsatzes als das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ausgebildet. Mittels dieser speziellen
Anordnung kann mittels eines Bremseingriffes durch die Bremseinheit sowohl ein Anfahrvorgang als auch ein lastunterbrechungsfreier Schaltvorgang vollzogen werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gruppengetriebes besteht darin, dass es zu einem Hybridgruppengetriebe erweiterbar ist, indem als Bremseinheit die elektriche Maschine verwendet wird, welche nicht nur bremsen sondern auch antreiben kann. Das Gruppengetriebe ist somit ohne weiteren Umbau modular verwendbar: zum einen mit einer als Retarder oder Reibbremse ausgebildeten Bremseinheit mit den Vorteilen der Lastschaltbarkeit und der Möglichkeit, ohne weiteres Anfahrelement anzufahren, und zum anderen besitzt das Gruppengetriebe die Option, als Bremseinheit eine elektrische Maschine einzusetzen, mit den zusätzlichen Vorteilen eines Rekuperationsbetriebes oder Boostbetriebes oder eines rein elektrischen Fahrbetriebes. Vorteilhafterweise sind Schnellganggruppe und Nachschaltgruppe unmittelbar hintereinander angeordnet.
Vorteilhafter Weise ist die Nachschaltgruppe hinsichtlich des Momentenflusses nach der Schnellganggruppe angeordnet. Auf diese Weise lässt sich eine kostengünstige
Auslegung der Schnellganggruppe realisieren. Vorzugsweise ist die Nachschaltgruppe zu einer weiteren Übersetzung des in der Hauptgruppe und/oder der Schnellganggruppe geschalteten Getriebegangs vorgesehen. Besonders bevorzugt weist die
Nachschaltgruppe vorteilhaft zumindest eine High-Schaltstellung, in der die
Nachschaltgruppe einen in der Hauptgruppe und/oder der Schnellganggruppe
geschalteten Getriebegang ins Schnelle übersetzt, und eine Low-Schaltstellung, in der die Nachschaltgruppe den in der Hauptgruppe und/oder der Schnellganggruppe geschalteten Getriebegang ins Langsame übersetzt, auf. Dazu weist die Nachschaltgruppe den zweiten Planeten radsatz auf, wobei vorteilhaft ein Sonnenrad der Nachschaltgruppe mit dem Hohlrad der Schnellganggruppe drehfest gekoppelt und ein Planetenträger der Nachschaltgruppe mit einer Getriebeausgangswelle drehfest gekoppelt ist und über eine weitere Schalteinheit ein Hohlrad der Nachschaltgruppe mit dem Sonnenrad der
Nachschaltgruppe koppelbar ist.
Unter einer„drehfesten Verbindung" oder einer„drehfesten Kopplung" von zwei
Elementen ist zu verstehen, dass die beiden derart verbundenen Elemente koaxial angeordnet sind und mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen.
Vorteilhafter Weise ist das erste Getriebeelement als das Sonnenrad ausgebildet und drehfest mit dem Losrad verbunden, womit sich günstige Übersetzungsverhältnisse realisieren lassen. Insbesondere ist das Getriebeelement koaxial zur
Getriebeeingangswelle gelagert und vorteilhaft zumindest teilweise einstückig mit dem Losrad zu einer drehfesten Verbindung ausgebildet. Unter„zumindest teilweise einstückig" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Bauteil zumindest eines Objekts und/oder zumindest ein erstes Objekt, insbesondere das erste Getriebeelement, einstückig mit zumindest einem Bauteil zumindest eines weiteren Objekts und/oder einstückig mit zumindest einem weiteren Objekt, insbesondere dem Losrad, ausgebildet ist. Unter„einstückig" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden und/oder miteinander ausgebildet verstanden werden. Der Stoffschluss kann beispielsweise durch einen Gussprozess, einen Anspritzprozess, einen Schweißprozess, einen Lötprozess und/oder einen anderen Prozess hergestellt werden. Vorteilhaft soll unter einstückig aus einem Stück und/oder in einem Stück geformt verstanden werden. Hierdurch kann eine besonders einfache Anbindung des ersten Planetenradsatzes an das Losrad und eine vorteilhafte Getriebeübersetzung erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Losrad als Hohlwelle ausgebildet und koaxial zur Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Insbesondere ist das Losrad mit zumindest einem zweiten Zahnrad und/oder einer weiteren Verzahnung, insbesondere dem
Getriebeelement, und zusätzlich bevorzugt mit einem Zahnrad der Schalteinheit drehfest verbunden. Hierdurch kann vorteilhaft ein besonders kompakter Getriebeaufbau erreicht werden.
Vorteilhafterweise dient der Planetenträger der Schnellganggruppe als Eingangselement der Schnellganggruppe und ist mit der Hauptwelle drehfest verbünde, was ebenfalls zu günstigen Übersetzungsverhältnissen führt.
Vorteilhafter Weise umfasst das Gruppengetriebe eine Schalteinheit, welche vorteilhaft als eine Klauenkupplung ausgebildet und dazu vorgesehen ist, zumindest einen ersten Schaltzustand einzurichten. Bevorzugt ist in dem ersten Schaltzustand der erste
Planetenradsatz verblockt, wodurch auf einfache Weise ein Direktgang dargestellt werden kann.
Vorteilhafter Weise ist die Schalteinheit dazu vorgesehen, unabhängig von dem esten Schaltzustand, einen zweiten Schaltzustand einzurichten. Dabei dient der zweite
Schaltzustand dazu das erste Getriebeelement gehäusefest anzuordnen, wobei das erste Getriebeelement damit nicht mit einem Antriebsmoment beaufschlagt werden kann. Dadurch erfolgt eine direkte Übertragung eines Antriebsmoments ausgehend von dem Hauptgetriebe auf den Planetenträger und weiter auf das Hohlrad und die
Getriebeausgangswelle zur Ausbildung eines Schnellgangs. In einem vorteilhaften Schaltverfahren wird dabei in einem ersten Schritt das Getriebeelement mittels der Bremseinheit abgebremst und anschließend mittels der Schalteinheit gehäusefest angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, auf den zweiten Schaltzustand zu verzichten und stattdessen ausschließlich mittels der Bremseinheit das erste Getriebeelement gehäusefest anzuordnen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schnellganggruppe eine Eingangswelle aufweist, wobei die Bremseinheit dazu vorgesehen ist, in dem zweiten Schaltzustand der Schalteinheit, das Losrad drehfest mit der Eingangswelle zu verbinden. Insbesondere ist die Eingangswelle mit der
Schnellganggruppe, insbesondere mit dem ersten Planetenradsatz, verbunden und insbesondere in einer Richtung parallel zu der Getriebeeingangswelle betrachtet und koaxial zur Getriebeeingangswelle angeordnet und insbesondere im Hauptgetriebe mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbindbar. Insbesondere ist in dem zweiten
Schaltzustand das Getriebeelement drehfest mit der Getriebeeingangswelle verbunden. Vorzugsweise wird das Getriebeelement in dem zweiten Schaltzustand der Schalteinheit direkt mit einem Antriebsmoment der Getriebeeingangswelle beaufschlagt. Bevorzugt kann das Getriebeelement in dem zweiten Schaltzustand der Schalteinheit zudem mit einem Moment des Bremselements beaufschlagt werden. Alternativ kann das
Getriebeelement in dem zweiten Schaltzustand der Schalteinheit, insbesondere bei einer Ausbildung des Bremselements als E-Motor, zusätzlich mit einem Antriebsmoment des Bremselements beaufschlagt werden. Dadurch kann in dem zweiten Schaltzustand vorteilhaft ein angepasstes, vorteilhaft geringes, Antriebsmoment erreicht werden. Es kann insbesondere ein über die Schnellganggruppe übertragenes Antriebsmoment angepasst werden.
Dabei wird vorgeschlagen, dass der zweite Schaltzustand als Schnellgang und der erste Schaltzustand zu einer Verblockung des ersten Planetenradsatzes vorgesehen ist.
Insbesondere ist der erste Schaltzustand verschieden vom zweiten Schaltzustand ausgebildet. Unter„Verblockung des ersten Planeten radsatzes" soll hier insbesondere verstanden werden, dass die Drehzahl des Getriebeelements zumindest im Wesentlichen identisch ist mit einer Drehzahl zumindest eines weiteren Getriebeelements desselben Radsatzes. Insbesondere ist in diesem Schaltzustand das Getriebeelement,
insbesondere mittels der Schalteinheit, wirkverbunden mit dem weiteren Getriebeelement ausgebildet, wobei das weitere Getriebeelement vorteilhaft mit der Eingangswelle, insbesondere der oben eingeführten Eingangswelle, drehfest verbunden ausgebildet ist. Insbesondere ist in diesem Schaltzustand der erste Planeten radsatz übersetzungsfrei. Dadurch können vorteilhaft zusätzliche Getriebegänge bereitgestellt und insbesondere ein Kraftstoffverbrauch minimiert werden. Insbesondere kann dadurch mittels der Bremseinheit sowohl ein Schnellgang, vorteilhaft für eine Absenkung der Motordrehzahl, als auch ein Fahrbetrieb nach einer Anfahrt bereitgestellt werden. Vorzugsweise kann dadurch insbesondere mittels einer einzelnen Schalteinheit sowohl ein Schnellgang als auch ein Anfahrgang bereitgestellt werden.
Um zumindest einen weiteren Gang für eine weitere Reduktion eines Kraftstoffverbrauchs zu erreichen, wird in einer weiteren Weiterbildung vorgeschlagen, dass die Bremseinheit dazu vorgesehen ist, in einem dritten Schaltzustand, indem die Schalteinheit offen ausgebildet ist, einen Leerlaufbetrieb auszubilden. Insbesondere ist der dritte
Schaltzustand verschieden von dem ersten Schalzustand und verschieden von dem zweiten Schaltzustand ausgebildet. Vorteilhaft ist der dritte Schaltzustand als
Leerlaufgang für eine Eco-Roll Funktion oder für eine Eco-Sail Funktion zur
Motorabschaltung ausgebildet. Bei diesem Schaltzustand kann, für eine Beendigung der Eco-Sail Funktion, durch ein Anbremsen des Bremselements der Fahrzeugantriebsmotor auf Drehzahl gebracht und/oder angeworfen werden. Vorzugsweise kann dadurch insbesondere kostengünstig eine Eco-Roll Funktion oder eine Eco-Sail Funktion ermöglicht werden.
Vorteilhafter Weise ist die Schalteinheit, in axialer Richtung gesehen, nach dem
Hauptgetriebe und vor der Schnellganggruppe angeordnet, wordurch sich eine platzsparende Anordnung ergibt.
Ebenso ist es vorteilhaft platzsparend, wenn der E-Motor der Bremseinheit axial nach der Schnellganggruppe angeordnet ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Schnellganggruppe ein Gehäuse aufweist, welches trennbar von einem Gehäuse des Hauptgetriebes und trennbar von einem Gehäuse der Nachschaltgruppe ausgeführt ist. Idealer Weise weist die Schnellganggruppe ein
Gehäuse mit einem eingangsseitigen Gehäuseflansch und einem ausgangsseitigen Gehäuseflänsch auf. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schalteinheit innerhalb des Gehäuses des Schnellganggruppe angeordnet ist. Aufdiese Weise lässt sich eine kompakte und modular aufgebaute Schnellganggruppe realisieren, die auch bei einem bereits bestehenden Getriebe nachgerüstet werden kann.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit dazu vorgesehen ist, eine Getriebeausgangswelle abzubremsen oder anzutreiben. Insbesondere kann hierdurch ein Sekundärretarder zum Abbremsen der
Getriebeausgangswelle bereitgestellt werden. Dadurch kann vorteilhaft eine
Getriebeleistung, insbesondere ein Antriebsmoment, der Abtriebswelle gesteuert, das Bremselement vorteilhaft zur Synchronisierung benutzt und insbesondere eine
Getriebeleistung optimiert werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren 1 bis 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung und in der Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren 1 bis 4, die
Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Teilgetriebes mit einer
Schnellganggruppe und einer Bremseinheit,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiels eines Gesamtgetriebes mit der
Schnellganggruppe und der Bremseinheit aus Figur 1 ,
Fig. 3 eine schematische Darstellung zum Verfahren zum Betrieb eines
Gruppengetriebes nach Figur 2,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Gesamtgetriebes mit einer
Schnellganggruppe und einer Bremseinheit.
Die Figur 1 zeigt stark vereinfacht ein erstes Ausführungsbeispiels eines Teilgetriebes 15a eines Gruppengetriebes 1 1 a. Das Gruppengetriebe 1 1 a ist als
Lastkraftfahrzeugantriebsstrang ausgebildet. Somit ist das Gruppengetriebe 1 1 a für ein Lastkraftfahrzeug vorgesehen. Vorzugsweise ist das Gruppengetriebe 1 1 a für ein Nutzkraftfahrzeug vorgesehen. Grundsätzlich kann das Gruppengetriebe 1 1 a auch für Omnibusse vorgesehen sein. Das Gruppengetriebe 1 1 a ist in Figur 2 gezeigt. Das Gruppengetriebe 1 1 a ist im Kraftfluss zwischen einem Fahrzeugantriebsmotor 12a und einem Getriebeabtrieb 39a angeordnet. Zur Einleitung eines Antriebsmoments weist das Gruppengetriebe 1 1 a eine Getriebeeingangswelle 10a auf, die permanent an dem Fahrzeugantriebsmotor 12a angebunden ist. Die Getriebeeingangswelle 10a ist zu einer Übertragung eines Antriebsmoments an weitere Getriebebauteile mit einer Eingangswelle 23a verbindbar. Die Eingangswelle 23a ist koaxial zur Getriebeeingangswelle 10a angeordnet. Zur Ausleitung eines übersetzten Antriebsmoments weist das
Gruppengetriebe 1 1 a eine Getriebeausgangswelle 38a auf. Die Getriebeausgangswelle 38a ist an dem Getriebeabtrieb 39a angebunden. Der Fahrzeugantriebsmotor 12a ist als ein Verbrennungsmotor ausgebildet. Ferner weist das Gruppengetriebe 1 1 a ein
Hauptgetriebe 20a auf, das zur Bildung von mehreren Hauptgängen vorgesehen ist. Zur Vervielfältigung der Hauptgänge weist das Gruppengetriebe 1 1 a ein Teilgetriebe 15a und eine Nachschaltgruppe 22a auf. In einem von dem Fahrzeugantriebsmotor 12a ausgehenden Kraftfluss ist das Teilgetriebe 15a dem Hauptgetriebe 20a nachgeschaltet und der Nachschaltgruppe 22a vorgeschaltet.
Das Teilgetriebe 15a ist zwischen einem Fahrzeugantriebsmotor 12a und dem
Getriebeabtrieb 39a angeordnet. Das Teilgetriebe 15a ist zur Einleitung eines
Antriebsmoments über das Hauptgetriebe 20a mit der Getriebeeingangswelle 10a verbunden. Das Teilgetriebe 15a ist über die Eingangswelle 23a mit dem Hauptgetriebe 20a verbunden. Das Teilgetriebe 15a ist bezüglich eines Momentenflusses dem
Hauptgetriebe 20a nachgeschaltet. Das Teilgetriebe 15a ist zur Ausleitung eines übersetzten Antriebsmoments mit der Nachschaltgruppe 22a verbunden. Das Teilgetriebe 15a ist zu einer Teilung der Hauptgänge jeweils in zumindest zwei Gänge vorgesehen. Das Teilgetriebe 15a umfasst zu einer Teilung der Hauptgänge jeweils zumindest in einen schnellen Gang und einen langsamen Gang eine Schnellganggruppe 21 a. Die
Nachschaltgruppe 22a ist zur Unterteilung der in dem Hauptgetriebe 20a und dem Teilgetriebe 15a gebildeten Gänge in zwei Schaltgruppen vorgesehen.
Das Teilgetriebe 15a in Figur 1 umfasst zumindest teilweise die Eingangswelle 23a, einen ersten Planeten radsatz 30a und eine Bremseinheit 13a. Ferner sind alle Zahnräder und alle Getriebeelemente des Teilgetriebes 15a in zumindest zwei Zahnradebenen 41 a, 42a, insbesondere einer ersten Zahnradebene 41 a und einer zweiten Zahnradebene 42a, angeordnet.
Die Schnellganggruppe 21 a ist entlang der Getriebeeingangswelle 10a zwischen dem Fahrzeugantriebsmotor 12a und dem Getriebeabtrieb 39a des Gruppengetriebes 1 1 a angeordnet. Die Schnellganggruppe 21 a umfasst die Eingangswelle 23a. Die
Schnellganggruppe 21 a ist mittels der Eingangswelle 23a mit dem Hauptgetriebe 20a verbunden. Die Schnellganggruppe 21 a ist direkt vor der Nachschaltgruppe 22a angeordnet. Die Schnellganggruppe 21 a ist dazu vorgesehen, Hauptgänge, insbesondere mittels des Hauptgetriebes 20a schaltbare Hauptgänge, jeweils in zumindest zwei Gänge, insbesondere zumindest einen schnellen und einen langsamen gang, zu schalten, insbesondere durch eine weitere Über- und/oder Untersetzung eines Hauptgangs. Dazu weist die Schnellganggruppe 21 a einen ersten Planeten radsatz 30a auf.
Der erste Planetenradsatz 30a ist zur Bereitstellung eines ersten Gangs vorgesehen. Er ist zur Bereitstellung eines schnellen Gangs vorgesehen. Der erste Planetenradsatz 30a der Schnellganggruppe 21 a ist permanent an ein Losrad 24a und permanent an die Eingangswelle 23a angebunden. Der erste Planeten radsatz 30a der Schnellganggruppe 21 a ist in zumindest einem Betriebszustand weiter dazu vorgesehen, das Losrad 24a übersetzungsbehaftet mit der Eingangswelle 23a zu verbinden. Der erste Planetenradsatz 30a ist dazu vorgesehen, in einem Neutralzustand der Schalteinheit 16a das Losrad 24a übersetzungsbehaftet mit der Eingangswelle 23a zu verbinden.
Der erste Planetenradsatz 30a der Schnellganggruppe 21 a ist als ein
Einfachplanetenradsatz ausgebildet. Der erste Planetenradsatz 30a der
Schnellganggruppe 21 a ist in der zweiten Zahnradebene 41 a angeordnet. Der erste Planeten radsatz 30a der Schnellganggruppe 21 a umfasst vier Getriebeelemente 31 a, 32a, 33a, 34a, insbesondere ein als Sonnenrad ausgebildetes erstes Getriebeelement 31 a, ein als Planetenträger ausgebildetes zweites Getriebeelement 32a und ein als Hohlrad ausgebildetes drittes Getriebeelement 33a und mehrere als Planetenräder ausgebildete vierte Getriebeelemente 34a. Die vierten Getriebeelemente 34a sind durch das zweite Getriebeelement 32a auf einer Kreisbahn um das erste Getriebeelement 31 a geführt. Die vierten Getriebeelemente 34a sind drehbar auf dem zweiten Getriebeelement 32a gelagert. Die vierten Getriebeelemente 34a kämmen permanent mit dem ersten Getriebeelement 31 a und dem dritten Getriebeelement 33a. Das erste Getriebeelement 31 a ist als ein Sonnenrad ausgebildet.
Das erste Getriebeelement 31 a ist permanent an eine Stirnradstufe 26a angebunden. Das erste Getriebeelement 31 a ist permanent an ein Bremselement 14a angebunden. Das erste Getriebeelement 31 a wird mittels des als Retarder geschalteten
Bremselements 14a mit einem Bremsmoment beaufschlagt und folglich wird ein
Antriebsmoment gesenkt. Das erste Getriebeelement 31 a kann alternativ mittels des als E-Motor geschalteten Bremselements 14a mit einem Antriebsmoment beaufschlagt werden.
Das zweite Getriebeelement 32a des ersten Planetenradsatzes 30a ist permanent an die Eingangswelle 23a angebunden. Das zweite Getriebeelement 32a ist permanent mit der Eingangswelle 23a verbunden. Das zweite Getriebeelement 32a ist dazu vorgesehen, von dem Fahrzeugantriebsmotor 12a angetrieben zu werden.
Das dritte Getriebeelement 33a des ersten Planeten radsatzes 30a ist permanent mit der Nachschaltgruppe 22a verbunden. Zur Ausbildung einer kämmenden Verbindung des dritten Getriebeelements 33a mit den vierten Getriebeelementen 34a weist das dritte Getriebeelement 33a eine Innenverzahnung auf. Das dritte Getriebeelement 33a der Schnellganggruppe 21 a ist mit seiner Innenverzahnung permanent kämmend mit den vierten Getriebeelementen 34a verbunden.
Die vierten Getriebeelemente 34a sind permanent kämmend mit dem ersten
Getriebeelement 31 a verbunden. Die vierten Getriebeelemente 34a werden mittels des zweiten Getriebeelements 32a um das erste Getriebeelement 31 a geführt. Die vierten Getriebeelemente 34a des ersten Planetenradsatzes 30a sind permanent kämmend mit dem dritten Getriebeelement 33a verbunden.
Ferner weist die Schnellganggruppe 21 a das Losrad 24a auf. Das Losrad 24a ist koaxial zu der Eingangswelle 23a angeordnet. Das Losrad 24a ist in der ersten Zahnradebene 41 a angeordnet. Das Losrad 24a ist mit dem ersten Planetenradsatz 30a permanent drehfest verbunden. Das Losrad 24a ist mit dem ersten Getriebeelement 31 a, insbesondere mit dem Sonnenrad, permanent drehfest verbunden. Das Losrad 24a ist zu einer Anbindung eines Bremselements 14a an den ersten Planeten radsatz 30a vorgesehen. Das Losrad 24a ist dazu vorgesehen, ein Bremsmoment oder ein
Antriebsmoment auf das erste Getriebeelement 31 a zu übertragen. Das Losrad 24a ist mit dem ersten Planetenradsatz 30a permanent drehfest verbunden. Ferner ist das Losrad 24a permanent drehfest mit einem Zahnrad 44a einer Schalteinheit 16a verbunden. Vorteilhaft ist das Losrad 24a als Hohlwelle ausgebildet.
Die Bremseinheit 13a ist in einer Richtung parallel zu der Getriebeeingangswelle 10a betrachtet zwischen dem Fahrzeugantriebsmotor 12a und dem Getriebeabtrieb 39a des Gruppengetriebes 1 1 a angeordnet. Die Bremseinheit 13a ist entlang der Eingangswelle 23a dem Hauptgetriebe 20a nachgeschaltet. Die Bremseinheit 13a ist entlang der Eingangswelle 23a zwischen dem Hauptgetriebe 20a und der Schnellganggruppe 21 a geschaltet. Die Bremseinheit 13a umfasst zumindest das Bremselement 14a. Das Bremselement 14a ist als ein Retarder ausgebildet. Das Bremselement 14a ist zu einer Beaufschlagung eines der Getriebeelemente 31 a, 32a, 33a, 34a, insbesondere des ersten Getriebeelements 31 a, mit einem Bremsmoment vorgesehen. Alternativ kann das Bremselement 14a auch als eine Reibebremse oder zu einer Beaufschlagung eines Getriebeelements 31 a, 32a, 33a, 34a mit einem Antriebsmoment als E-Motor und/oder Hydraulikmotor ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung des
Bremselements 14a mit einer umschaltbaren Retarder- und/oder E-Motor-Funktion denkbar, wobei zwischen einer Beaufschlagung des ersten Getriebeelements 31 a mit einem Bremsmoment durch das als Retarder geschaltete Bremselement 14a und einer Beaufschlagung des ersten Getriebeelements 31 a mit einem Antriebsmoment durch das als E-Motor geschaltete Bremselement 14a umgeschaltet werden kann. Ferner umfasst das Bremselement 14a eine Welle 36a. Die Welle 36a des Bremselements 14a ist parallel zu der Eingangswelle 23a angeordnet. Die Welle 36a des Bremselements 14a ist parallel zu der Getriebeausgangswelle 38a angeordnet.
Zudem umfasst die Bremseinheit 13a die Stirnradstufe 26a. Die Stirnradstufe 26a umfasst ein Stirnrad 27a. Das Stirnrad 27a ist koaxial zu der Welle 36a des
Bremselements 14a angeordnet. Das Stirnrad 27a ist als ein Festrad ausgebildet. Das Stirnrad 27a ist permanent drehfest mit der Welle 36a des Bremselements 14a verbunden. Das Stirnrad 27a ist in der ersten Zahnradebene 41 a angeordnet. Ferner steht das Stirnrad 27a mit dem Losrad 24a der Schnellganggruppe 21 a in Eingriff. Das Stirnrad 27a und das Losrad 24a sind permanent kämmend miteinander verbunden. Das Bremselement 14a ist mittels der Stirnradstufe 26a über das Stirnrad 27a und das Losrad 24a an den ersten Planeten radsatz 30a angebunden. Das Bremselement 14a ist mittels der Stirnradstufe 26a über das Stirnrad 27a und das Losrad 24a an das erste
Getriebeelement 31 a des ersten Planetenradsatzes 30a angebunden. Alternativ ist es auch möglich, das Bremselement 14a an das zweite Getriebeelement 32a und/oder das dritte Getriebeelement 33a anzubinden.
Ferner umfasst die Bremseinheit 13a eine Schalteinheit 16a. Die Schalteinheit 16a ist koaxial zu der Eingangswelle 23a angeordnet. Die Schalteinheit 16a ist entlang der Eingangswelle 23a dem Hauptgetriebe 20a nachgeschaltet. Die Schalteinheit 16a ist entlang der Eingangswelle 23a vor dem ersten Planetenradsatz 30a angeordnet. Die Schalteinheit 16a ist entlang der Eingangswelle 23a in Richtung des Getriebeabtriebs 39a vor der Schnellganggruppe 21 a angeordnet. Die Schalteinheit 16a ist dazu vorgesehen, drei Schaltzustände 17a, 18a, 19a, insbesondere einen ersten Schaltzustand 17a, einen zweiten Schaltzustand 18a und einen dritten Schaltzustand 19a, einzurichten. Dazu weist die Schalteinheit 16a ein Schaltelement 25a auf, welches zur Schaltung von einem der drei Schaltzustände 17a, 18a, 19a vorgesehen ist. Die Schalteinheit 16a ist als
Klauenkupplung ausgebildet. Das Schaltelement 25a ist als Klauenkupplungselement, insbesondere als Schiebemuffe, ausgebildet.
In dem ersten Schaltzustand 17a ist die Bremseinheit 13a dazu vorgesehen, das erste Getriebeelement 31 a abzubremsen. In dem ersten Schaltzustand 17a verbindet das Schaltelement 25a das Zahnrad 44a, welches drehfest mit dem Losrad 24a verbunden ist, drehfest mit einer Halteplatte 40a. Die Halteplatte 40a ist gehäusefest mit einem Getriebegehäuse verbunden. In dem ersten Schaltzustand 17a ist das erste
Getriebeelement 31 a gehäusefest. In dem ersten Schaltzustand 17a ist das Losrad 24a drehfest mit der Halteplatte 40a verblockt. In dem ersten Schaltzustand 17a ist das Losrad 24a gehäusefest. In dem ersten Schaltzustand 17a ist das erste Getriebeelement 31 a drehfest mit der Halteplatte 40a verblockt. In dem ersten Schaltzustand 17a ist das erste Getriebeelement 31 a gehäusefest. Ein Antriebsmoment aus dem
Fahrzeugantriebsmotor 12a wird in dem ersten Schaltzustand 17a über die
Getriebeeingangswelle 10a, über die Eingangswelle 23a, über das zweite
Getriebeelement 32a, über die vierten Getriebeelemente 34a und über das dritte
Getriebeelement 33a auf die Nachschaltgruppe 22a übertragen. Eine Beaufschlagung des zweiten Getriebeelements 32a mit einem Bremsmoment mittels des als Retarder geschalteten Bremselements 14a ist wegen der gehäusefesten Verblockung des ersten Getriebeelements 31 a unterdrückt. Damit ist das als Retarder geschaltete Bremselement 14a von der Schnellganggruppe 21 a entkoppelt. In dem ersten Schaltzustand 17a bewirkt die Bremseinheit 13a eine Übertragung des Antriebsmoments von der Eingangswelle 23a über das zweite Getriebeelement 32a auf die Nachschaltgruppe 22a. Der erste
Schaltzustand 17a bewirkt eine Over-drive Funktion. In dem ersten Schaltzustand 17a stellt der erste Planeten radsatz 30a eine Übersetzung ins Schnelle bereit. Der erste Schaltzustand 17a ist zur Ausbildung eines Schnellgangs vorgesehen. Insbesondere für eine Verwendung im Fernverkehr können Verluste des als Retarder geschalteten Bremselements 14a abgeschaltet werden. Ferner kann in einem Schnellgang eine Drehzahl des Fahrzeugantriebsmotors 12a vorteilhaft gering gehalten werden.
In dem zweiten Schaltzustand 18a ist die Bremseinheit 13a dazu vorgesehen, das Losrad 24a drehfest mit der Eingangswelle 23a zu verbinden. In dem zweiten Schaltzustand 18a ist die Bremseinheit 13a dazu vorgesehen, das erste Getriebeelement 31 a drehfest mit der Eingangswelle 23a zu verbinden. In dem zweiten Schaltzustand 18a verbindet das Schaltelement 25a ein permanent drehfest mit der Eingangswelle 23a verbundenes weiteres Zahnrad 46a drehfest mit dem Zahnrad 44a.
In dem dritten Schaltzustand 19a ist die Bremseinheit 13a dazu vorgesehen, die
Schalteinheit 16a offen auszubilden. In dem dritten Schaltzustand 19a ist die
Schalteinheit 16a offen ausgebildet. In dem dritten Schaltzustand 19a ist das
Schaltelement 25a der Schalteinheit 16a mit dem Zahnrad 44a verbunden. Das Zahnrad 44a ist drehbar zur Halteplatte 40a ausgebildet. Das Losrad 24a und das erste
Getriebeelement 31 a sind drehbar zur Halteplatte 40a ausgebildet. Ferner ist das
Zahnrad 44a drehbar zum weiteren Zahnrad 46a ausgebildet. Folglich sind das Losrad 24a und das erste Getriebeelement 31 a drehbar zum weiteren Zahnrad 46a ausgebildet. Das Losrad 24a und das erste Getriebeelement 31 a sind drehbar zur Eingangswelle 23a ausgebildet.
Zum Anfahren ist die Schalteinheit 16a zunächst offen. Zum Anfahren ist die Schalteinheit 16a zunächst in einen dritten Schaltzustand 19a geschaltet. Das zweite Getriebeelement 32a ist über die Eingangswelle 23a mit einem Antriebsmoment beaufschlagt. Das zweite Getriebeelement 32a überträgt ein Antriebsmoment auf das erste Getriebeelement 31 a, wodurch das erste Getriebeelement 31 a eine der Übersetzung des ersten
Planeten radsatzes 30a entsprechende Drehzahl aufweist. Das dritte Getriebeelement 33a ist zunächst frei von einer Drehzahl. Das zweite Getriebeelement 32a treibt das erste Getriebeelement 31 a an. Eine Drehzahl des ersten Getriebeelements 31 a ist höher als eine Drehzahl des zweiten Getriebeelements 32a. Das erste Getriebeelement 31 a überträgt ein Drehmoment über das Losrad 24a und die Stirnradstufe 26a auf das Bremselement 14a. Zu einem Anfahren wird an dem Bremselement 14a ein Drehmoment aufgebracht. Zu einem Anfahren wird an dem Bremselement 14a ein Bremsmoment aufgebracht. Wird ein Drehmoment an dem Bremselement 14a aufgebracht, steigt das Drehmoment des ersten Getriebeelements 31 a. Das gestiegene Drehmoment des ersten Getriebeelements 31 a bewirkt ein ansteigendes Antriebsmoment an dem zweiten Getriebeelement 32a. Das Abtriebsmoment an dem dritten Getriebeelement 33a steigt. Das gestiegene Antriebsmoment des zweiten Getriebeelements 32a wird zumindest teilweise auf das dritte Getriebeelement 33a als ein Abtriebsmoment übertragen. Bei ausreichendem Drehmoment an dem dritten Getriebeelement 33a erfolgt eine
Beschleunigung des Kraftfahrzeugs. Das dritte Getriebeelement 33a überträgt demnach ein Abtriebsmoment über die Nachschaltgruppe 22a auf den Getriebeabtrieb 39a, wodurch das Kraftfahrzeug beschleunigt. Durch die Beschleunigung sinkt die Drehzahl des ersten Getriebeelements 31 a. Sobald die Drehzahl des ersten Getriebeelements 31 a und die Drehzahl des zweiten Getriebeelements 32a und insbesondere der
Eingangswelle 23a gleich sind, wird über die Schalteinheit 16a in den zweiten
Schaltzustand 18a geschaltet. In dem zweiten Schaltzustand 18a sind das erste
Getriebeelement 31 a und das zweite Getriebeelement 32a miteinander verblockt. In dem zweiten Schaltzustand 18a weisen das erste Getriebeelement 31 a und das zweite Getriebeelement 32a dieselbe Drehzahl auf. In dem zweiten Schaltzustand 18a ist der erste Planetenradsatz 30a verblockt. In dem zweiten Schaltzustand 18a drehen das erste Getriebeelement 31 a und das zweite Getriebeelement 32a mit der Übersetzung eins. Der zweite Schaltzustand 18a ist zu einem Durchtrieb vorgesehen. Der zweite Schaltzustand 18a ist zu einer Verblockung des ersten Planetenradsatzes 30a vorgesehen.
Für eine Rangierfunktion wird die Drehzahl an der Getriebeausgangswelle 38a und an dem Getriebeabtrieb 39a durch eine Steuerung eines Bremsmoments des
Bremselements 14a und des Antriebsmoments eingestellt. Ist das Bremselement 14a als Retarder geschaltet, wird die freiwerdende Bremsenergie ins Motorkühlmittel abgeführt. Ist das Bremselement 14a als E-Motor geschaltet, kann die Bremsenergie gespeichert werden.
Ferner kann mittels des dritten Schaltzustands 19a eine Eco-Roll Funktion, insbesondere eine Leerlauffunktion, und/oder eine Eco-Sail-Funktion, insbesondere eine
Motorabschaltung während einer Fahrt zur Reduzierung eines Kraftstoffverbrauchs bereitgestellt werden. Dazu wird die Schalteinheit 16a während der Fahrt in den dritten Schaltzustand 19a geschaltet und der Fahrzeugantriebsmotor 12a abgeschaltet. Eine Drehzahl des ersten Getriebeelements 31 a sinkt und/oder der Drehsinn des ersten Getriebeelements 31 a kehrt sich um. Ferner weist das dritte Getriebeelement 33a eine Drehzahl auf, welche nur über Reibungsverluste des dritten Getriebeelements 33a reduziert wird. Dadurch dauert eine Kraftfahrt im dritten Schaltzustand 19a trotz abgeschalteten Fahrzeugantriebsmotors 12a an und bildet die ECO-Sail Funktion aus. Es kann eine vorteilhaft geringe Reibung des Antriebsstrangs erreicht werden, wodurch ein vorteilhaftes Gleiten des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird. Ein Kraftstoffverbrauch in dem Eco-Sail Betrieb ist minimiert.
Zu einem Beenden der Eco-Sail Funktion wird der Fahrzeugantriebsmotor 12a wieder gestartet. Eine Drehzahl der Getriebeeingangswelle 10a zum Starten des
Fahrzeugantriebsmotors 12a wird dadurch erreicht, dass das Bremselement 14a mit einem Drehmoment beaufschlagt wird, wobei das Drehmoment des ersten
Getriebeelements 31 a und des zweiten Getriebeelements 32a erhöht wird. Ein
Abtriebsmoment des dritten Getriebeelements 33a wird teilweise als ein Antriebsmoment an das zweite Getriebeelement 32a übertragen. Folglich wird die Eingangswelle 23a mit einem Antriebsmoment beaufschlagt, welches an die Getriebeeingangswelle 10a übertragen wird, wodurch die Drehzahl des Fahrzeugantriebsmotors 12a erhöht wird. Ein Starten des Fahrzeugantriebsmotors 12a kann ohne ein zusätzliches Startelement und/oder Anfahrelement erfolgen.
Ferner umfasst das Gruppengetriebe 1 1 a, wie es in Figur 2 gezeigt ist, eine parallel zur Getriebeeingangswelle 10a und zur Eingangswelle 23a angeordnete Vorgelegewelle 47a, das Teilgetriebe 15a nach Figur 1 , eine Nachschaltgruppe 22a und eine
Getriebeausgangswelle 38a. Ausgehend von dem Fahrzeugantriebsmotor 12a sind in einer Richtung parallel zu der Getriebeeingangswelle 10a betrachtet das Hauptgetriebe 20a, das Teilgetriebe 15a, die Nachschaltgruppe 22a und der Getriebeabtrieb 39a hintereinander angeordnet.
Das Hauptgetriebe 20a ist entlang der Getriebeeingangswelle 10a dem
Fahrzeugantriebsmotor 12a nachgeschaltet. Das Hauptgetriebe 20a umfasst zumindest teilweise die Getriebeeingangswelle 10a und eine mit der Getriebeeingangswelle verbindbare Hauptwelle 48a. Zusätzlich umfasst das Hauptgetriebe 20a die
Eingangswelle 23a und die parallel zur Getriebeeingangswelle 10a und zur Eingangswelle 23a angeordnete Vorgelegewelle 47a. Zudem umfasst das Hauptgetriebe 20a
beispielhaft fünf Losräder, welche koaxial zur Getriebeeingangswelle 10a auf der
Hauptwelle 48a angeordnet sind. Die Losräder des Hauptgetriebes 20a können mittels drei weiterer Schalteinheiten S1 a, S2a, S3a drehfest mit der Eingangswelle 23a verbunden werden. Ferner umfasst das Hauptgetriebe 20a beispielhaft fünf Festräder. Die Festräder des Hauptgetriebes 20a sind koaxial zur Vorgelegewelle 47a angeordnet. Die Festräder des Hauptgetriebes 20a sind permanent drehfest mit der Vorgelegewelle 47a verbunden. Ein Losrad der fünf Losräder, welche koaxial zur Getriebeeingangswelle 10a gelagert sind, ist jeweils mit einem Festrad der fünf Festräder, welche koaxial zur Vorgelegewelle 47a gelagert sind, in jeweils einer Zahnradebene Z1 a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a angeordnet. Demnach umfasst das Hauptgetriebe 20a beispielhaft fünf Zahnradebenen Z1 a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a. Das Hauptgetriebe 20a, insbesondere die Zahnradebenen Z1 a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a und die weiteren Schalteinheiten S1 a, S2a, S3a, ist dazu vorgesehen, eine Drehzahl der Getriebeeingangswelle 10a aus dem Fahrzeugantriebsmotor 12a durch Schaltung verschiedener Übersetzungen der Zahnradebenen Z1 a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a zu übersetzen. Das Hauptgetriebe 20a ist dazu vorgesehen, eine Mehrzahl an
Hauptgetriebegängen bereitzustellen. Das dargestellte Hauptgetriebe 20a ist hierbei lediglich beispielhaft und könnte grundsätzlich auch einen anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Aufbau aufweisen.
Die Nachschaltgruppe 22a ist entlang der Eingangswelle 23a dem Teilgetriebe 15a aus Figur 1 nachgeschaltet. Das Teilgetriebe 15a ist in einer Richtung parallel zur
Getriebeeingangswelle 10a zwischen dem Hauptgetriebe 20a und der Nachschaltgruppe 22a angeordnet. Die Schnellganggruppe 21 a ist entlang der Eingangswelle 23a zwischen dem Hauptgetriebe 20a und der Nachschaltgruppe 22a angeordnet. Alternativ ist es auch möglich, die Schnellganggruppe 21 a und/oder das Teilgetriebe 15a hinter der
Nachschaltgruppe 22a anzuordnen und/oder in das Hauptgetriebe 20a zu integrieren.
Die Nachschaltgruppe 22a weist einen zweiten Planetenradsatz 50a auf. Der zweite Planetenradsatz 50a der Nachschaltgruppe 22a umfasst ein weiteres erstes, als
Sonnenrad ausgebildetes Getriebeelement 51 a, ein weiteres zweites, als
Planetenradträger ausgebildetes Getriebeelement 52a und ein weiteres drittes, als Hohlrad ausgebildetes Getriebeelement 53a. Das weitere erste Getriebeelement 51 a der Nachschaltgruppe 22a ist permanent mit dem dritten Getriebeelement 33a der
Schnellganggruppe 21 a verbunden. Das weitere zweite Getriebeelement 52a der
Nachschaltgruppe 22a ist permanent mit der Getriebeausgangswelle 38a verbunden. Das weitere dritte Getriebeelement 53a der Nachschaltgruppe 22a ist wahlweise drehfest mit dem weiteren ersten Getriebeelement 51 a oder mit einem Getriebegehäuse 49a des Gruppengetriebes 1 1 a verbindbar. Die Nachschaltgruppe 22a weist dazu eine weitere Schalteinheit 48a auf, die dazu vorgesehen ist, in einem weiteren ersten Schaltzustand der weiteren Schalteinheit 48a das weitere dritte Getriebeelement 53a drehfest mit dem weiteren ersten Getriebeelement 51 a zu verbinden und in einem weiteren zweiten Schaltzustand der weiteren Schalteinheit 48a das weitere dritte Getriebeelement 53a drehfest mit dem Getriebegehäuse 49a zu verbinden. Die weitere Schalteinheit 48a ist als eine Klauenkupplungseinheit ausgebildet. Die Nachschaltgruppe 22a ist zu einer weiteren Übersetzung der in der Hauptgetriebe 20a und/oder der Schnellganggruppe 21 a geschalteten Getriebegänge vorgesehen.
Figur 3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einem Betrieb des Gruppengetriebes 1 1 a des Kraftfahrzeugs. Das Verfahren beschreibt einen Betrieb des Gruppengetriebes 1 1 a. Das Verfahren umfasst drei Verfahrensschritte 60a, 61 a, 62a, insbesondere einen ersten Verfahrensschritt 60a, einen weiteren Verfahrensschritt 61 a und einen zusätzlichen Verfahrensschritt 62a. Das Verfahren beschreibt im Wesentlichen eine Schaltabfolge der Schalteinheit 16a der Bremseinheit 13a. Die Schaltzustände 17a, 18a, 19a, insbesondere der erste Schaltzustand 17a, der zweite Schaltzustand 18a oder der dritte Schaltzustand 19a, werden dabei mittels einer Schaltvorrichtung eingestellt. Die Schaltvorrichtung kann sowohl als manuelle Schaltvorrichtung, wie beispielsweise als ein von einem Bediener betätigbarer Wahlhebel, beispielsweise an einem
Kraftfahrzeuglenkrad, oder als eine automatisierte Schaltvorrichtung ausgebildet sein, welche einen der Schaltzustände 17a, 18a, 19a der Schalteinheit 16a automatisch festlegt.
Zu einem Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs wird in dem ersten Verfahrensschritt 60a die Schalteinheit 16a in den dritten Schaltzustand 19a geschaltet. In dem dritten
Schaltzustand 19a kann der Fahrzeugantriebsmotor 12a aktiviert und auf eine definierte Drehzahl gebracht werden. Anschließend wird das Bremselement 14a aktiviert. Durch die Aktivierung des Bremselements 14a durch Beaufschlagung des ersten Getriebeelements 31 a mit einem Bremsmoment wird ein Antrieb des dritten Getriebeelements 31 a erreicht. Das Kraftfahrzeug wird über den Getriebeabtrieb 39a beschleunigt. Hat sich die Drehzahl des ersten Getriebeelements 31 a der Drehzahl des zweiten Getriebeelements 32a angeglichen und befindet sich das Kraftfahrzeug in normaler Fahrt, wird in dem weiteren Verfahrensschritt 61 a die Schalteinheit 16a in den zweiten Schaltzustand 18a geschaltet. In dem zweiten Schaltzustand 18a findet durch das Teilgetriebe 15a keine Übersetzung einer Drehzahl statt. Das erste Getriebeelement 31 a und das zweite Getriebeelement 32a drehen mit der Übersetzung eins. Das Kraftahrzeug ist somit im Fahrbetrieb.
In einem zusätzlichen Verfahrensschritt 62a wird über die Bremseinheit 13a und/oder die Schalteinheit 16a eine von drei voneinander verschiedenen Gangfunktionen 63a, 64a, 65a, insbesondere eine erste Gangfunktion 63a, eine zweite Gangfunktion 64a oder eine dritte Gangfunktion 65a bereitgestellt. Die Gangfunktionen 63a, 64a, 65a werden dabei mittels einer Einsteilvorrichtung eingestellt. Die Einsteilvorrichtung kann sowohl als manuelle Einsteilvorrichtung, wie beispielsweise als ein von einem Bediener betätigbarer Einstellhebel, beispielsweise an einem Kraftfahrzeuglenkrad und/oder einem Bremsund/oder Gaspedal, oder als eine automatisierte Einsteilvorrichtung ausgebildet sein, welche die Gangfunktionen 63a, 64a, 65a der automatisch festlegt.
Die erste Gangfunktion 65a ist als eine Rangierfunktion ausgebildet. Mittels der
Einsteilvorrichtung, beispielsweise mittels eines Einstellhebels an einem
Kraftfahrzeuglenkrad, kann für das Rangieren die Gangfunktion 63a eingestellt werden. Hierbei wird das Bremselement 14a benutzt, um das erste Getriebeelement 31 a mit einem Bremsmoment oder einem Antriebsmoment zu beaufschlagen. Das
Bremselement 14a wird genutzt, um das Abtriebsmoment, insbesondere eines
Rückwärtsgetriebegangs, am Getriebeabtrieb 39a zu einem Rangieren zu steuern. Das Bremselement 14a kann als Retarder oder als E-Motor geschaltet werden.
Die zweite Gangfunktion 64a ist als ein Schnellgang ausgebildet. Die zweite Gangfunktion 64a wird für eine zwischenzeitliche Senkung der Motordrehzahl oder zur Entkopplung des Gruppengetriebes 1 1 a vom Bremselement 14a zur Unterdrückung von Reibungsverlusten durch das Bremselement 14a und insbesondere als Schongang bei hohen
Fahrgeschwindigkeiten genutzt. Die zweite Gangfunktion 64a wird durch ein Einstellen der zweiten Gangfunktion 64a mittels der Einsteilvorrichtung, beispielsweise mittels eines Einstellhebels oder des Gangknüppels, erreicht. Die zweite Gangfunktion 64a wird im zusätzlichen Verfahrensschritt 62a vorteilhaft durch eine automatische Umschaltung der Schalteinheit 16a von dem zweiten Schaltzustand 18a in den ersten Schaltzustand 17a erreicht. Alternativ kann auch eine manuelle Umschaltung der Schalteinheit 16a von dem zweiten Schaltzustand 18a in den ersten Schaltzustand 17a erfolgen. Durch die
Schaltung der Schalteinheit 16a in den ersten Schaltzustand 17a wird das erste Getriebeelement 31 a gehäusefest verbunden und das Bremselement 14a von der Schnellganggruppe 21 a entkoppelt.
Die dritte Gangfunktion 65a ist als eine Eco-Sail und/oder Eco-Roll Funktion ausgebildet, wobei der Fahrzeugantriebsmotor 12a in der Gangfunktion 65a abgeschaltet ist. Die dritte Gangfunktion 65a wird für eine kraftstoffsparende Fahrt genutzt. Die dritte Gangfunktion 65a kann durch Einstellen der Schaltvorrichtung erreicht werden. Vorteilhaft für die Einstellung der dritten Gangfunktion 65a ist eine Ausbildung der Einsteilvorrichtung als ein Schaltknüppel und besonders vorteilhaft als ein Bremspedal und Gaspedal. Die dritte Gangfunktion 65a wird im zusätzlichen Verfahrensschritt 62a nach Einstellen über die Einsteilvorrichtung, beispielsweise im Anbremsen bei einer Anfahrt auf eine
Ampelkreuzung, durch ein Umschalten von dem zweiten Schaltzustand 18a in den dritten Schaltzustand 19a eingestellt. Direkt danach wird der Fahrzeugantriebsmotor 12a ausgeschaltet. Zusätzlich kann das Bremselement 14a ausgeschaltet werden. Das Fahrzeug gleitet in der dritten Gangfunktion 65a ohne weiteren Getriebeantrieb weiter oder kommt zum Stehen. Zum Anfahren wird durch den Benutzer das Gaspedal betätigt, wobei ein Wirkzustand des Bremselements 14a zu einer Beaufschlagung des ersten Getriebeelements 31 a mit einem Drehmoment erhöht wird. Schließlich wird der Motor bei ausreichender Drehzahl der Getriebeeingangswelle 10a gestartet.
In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Gruppengetriebes 1 1 b gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 3 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele wurde der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 3 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Figur 4 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen des ersten Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 3 verwiesen werden.
Figur 4 zeigt ein alternativ ausgebildetes Gruppengetriebe 1 1 b eines Kraftfahrzeugs, das im Kraftfluss zwischen einem Fahrzeugantriebsmotor 12b und einem Getriebeabtrieb 39b und entlang einer Getriebeeingangswelle 10b angeordnet ist. Ferner umfasst das Gruppengetriebe 1 1 b eine parallel zur Getriebeeingangswelle 10b angeordnete Vorgelegewelle 47b, eine koaxial zur Getriebeeingangswelle 10b und mit der
Getriebeeingangswelle 10b verbindbar angeordnete Eingangswelle 23b, eine mit der Eingangswelle 23 b drehfest verbundene Hauptwelle 48b, ein Teilgetriebe 15b und eine Nachschaltgruppe 22b. Ausgehend von dem Fahrzeugantriebsmotor 12b sind entlang der Getriebeeingangswelle 10b, ein Hauptgetriebe 20b, das Teilgetriebe 15b mit einer Schnellganggruppe 21 b, die Nachschaltgruppe 22b und der Getriebeabtrieb 39b hintereinander angeordnet. Das Teilgetriebe 15b umfasst eine Bremseinheit 13b mit einer Schalteinheit 16b und mit einem Bremselement 14b, die Schnellganggruppe 21 b, welche ein Losrad 24b aufweist, und zumindest teilweise die Eingangswelle 23b.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 ist die Schalteinheit 16b der Bremseinheit 13b im Teilgetriebe 15b koaxial zu einer Welle 36b des
Bremselements 14b der Bremseinheit 13b im Teilgetriebe 15b gelagert. Zudem kann auf eine Schalteinheit direkt vor der Schnellganggruppe 21 b des Teilgetriebes 15b verzichtet werden. Die Schalteinheit 16b ist dazu vorgesehen, drei Schaltzustände 17b, 18b, 19b bereitzustellen.
In dem ersten Schaltzustand 17b ist das Schaltelement 25b der Schalteinheit 16b dazu vorgesehen, ein koaxial und drehfest zur Welle 36b des Bremselements 14b gelagertes Zahnrad 44b mit einem Stirnrad 27b einer Stirnradstufe 26b drehfest zu verbinden. In dem ersten Schaltzustand 17b ist das Bremselement 14b der Bremseinheit 13b mit einem ersten Getriebeelement 31 b der Schnellganggruppe 21 b verbunden. Ein Antriebsmoment aus dem Fahrzeugantriebsmotor 12b wird über eine Getriebeeingangswelle 10b, ein zweites Getriebeelement 32b der Schnellganggruppe 21 b, über ein drittes
Getriebeelement 33b der Schnellganggruppe 21 b, über die Nachschaltgruppe 22a und über eine Getriebeausgangswelle 38b auf den Getriebeabtrieb 39b übertragen. Das zweite Getriebeelement 32b ist als Planetenträger ausgebildet. Der Planetenträger ist drehfest mit der Hauptwelle 48b verbunden. Ferner wird das zweite Getriebeelement 32b von dem als Retarder geschalteten Bremselement 14b teilweise mit einem Bremsmoment beaufschlagt. In dem ersten Schaltzustand 17b ist die Bremseinheit 13b dazu
vorgesehen, das erste Getriebeelement 31 b abzubremsen. In dem ersten Schaltzustand 17b bewirkt die Bremseinheit 13b, insbesondere die Schalteinheit 16b, eine
Beaufschlagung des ersten Getriebeelements 31 b mit einem Bremsmoment. In dem ersten Schaltzustand 17b bildet die Bremseinheit 13b, insbesondere die Schalteinheit 16b, eine Neutralstellung aus, welche einem dritten Schaltzustand des ersten Ausführungsbeispiels in Figur 1 und 2 entspricht. Alternativ kann in dem ersten
Schaltzustand 17b ein als E-Motor geschaltetes Bremselement 14b eine Beaufschlagung des ersten Getriebeelements 31 b mit einem Antriebsmoment bewirken.
In dem zweiten Schaltzustand 18b ist das Schaltelement 25b dazu vorgesehen, ein koaxial und drehfest zur Welle 36b des Bremselements 14b gelagertes Zahnrad 44b drehfest mit einem koaxial zur Welle 36b des Bremselements 14b gelagerten weiteren Stirnrad 28b einer weiteren Stirnradstufe 29b drehfest zu verbinden. Das weitere Stirnrad 28b der weiteren Stirnradstufe 29b steht im Eingriff mit einem koaxial auf der
Getriebeausgangswelle 38b angeordneten und drehfest mit der Getriebeausgangswelle 38b verbundenen Festrad 35b. In dem zweiten Schaltzustand 18b wird ein
Antriebsmoment aus dem Fahrzeugantriebsmotor 12b über die Getriebeeingangswelle 10b, über einen ersten Planetenradsatz 30b der Schnellganggruppe 21 b und einen zweiten Planeten radsatz 50b der Nachschaltgruppe 22b auf die Getriebeausgangswelle 38b übertragen. Das Antriebsmoment auf der Getriebeausgangswelle 38b wird teilweise über das Festrad 35b und das Stirnrad 28b der Stirnradstufe 29b auf das als Retarder geschaltete Bremselement 14b übertragen.
In dem zweiten Schaltzustand 18b ist das Bremselement 14b dazu vorgesehen, die Getriebeausgangswelle 38b abzubremsen. Das Bremselement 14b dient in der zweiten Schaltstellung als Sekundärretarder. In dem zweiten Schaltzustand 18b bewirkt das Bremselement 14b eine abtriebsseitige Getriebeabbremsung, welche zusätzlich oder alternativ zu einer Motorbremse, insbesondere beispielsweise bei einer Bremsung eines Kraftfahrzeugs auf einer schrägen Ebene, insbesondere bergab, nutzbar ist. Es ist jedoch auch denkbar, das Bremselement 14b als E-Motor zu einer Beaufschlagung der
Getriebeausgangswelle 38a mit einem Antriebsmoment zu schalten. In diesem Fall ist das Bremselement 14b dazu vorgesehen, die Getriebeausgangswelle 38b anzutreiben. In diesem Fall bewirkt das Bremselement 14b einen Getriebeantrieb, wobei das
Bremselement 14b in diesem Fall für eine reine E-Motor-Fahrt und/oder zu einer
Kraftfahrt mit E-Motor-Unterstützung genutzt werden kann.
In dem dritten Schaltzustand 19b ist das Schaltelement 25b nur mit dem Zahnrad 44b der Welle 36b des Bremselements 14b gekoppelt. Das weitere Stirnrad 28b ist drehbar zur Welle 36b des Bremselements 14b gelagert. Folglich ist das Bremselement 14b entkoppelt von der Getriebeausgangswelle 38b. Zudem ist das Stirnrad 27b drehbar zur Welle 36b des Bremselements 14b gelagert. Das Bremselement 14b ist entkoppelt von der Schnellganggruppe 21 b.
Bezugszeichenliste
10 Getriebeeingangswelle
1 1 Gruppengetriebe
12 Fahrzeugantriebsmotor
13 Bremseinheit
14 Bremselement
15 Teilgetriebe
16 Schalteinheit
17 Schaltzustand
18 Schaltzustand
19 Schaltzustand
20 Hauptgetriebe
21 Splitgruppe
22 Nachschaltgruppe
23 Eingangswelle
24 Losrad
25 Schaltelement
26 Stirnradstufe
27 Stirnrad
28 Stirnrad
29 Stirnradstufe
30 Planeten radsatz
31 Getriebeelement
32 Getriebeelement
33 Getriebeelement
34 Getriebeelement
35 Festrad
36 Welle
38 Getriebeausgangswelle
39 Getriebeabtrieb
40 Halteplatte 1 Zahnradeebene 2 Zahnradeebene 4 Zahnrad
6 Zahnrad
7 Vorgelegewelle
48 Schalteinheit
49 Getriebegehäuse
50 Planetenradsatz
51 Getriebeelement
52 Getriebeelement
53 Getriebeelement
60 Verfahrensschritt
61 Verfahrensschritt
62 Verfahrensschritt
63 Gangfunktion
64 Gangfunktion
65 Gangfunktion
Z1 Zahnradebene
Z2 Zahnradebene
Z3 Zahnradebene
Z4 Zahnradebene
Z5 Zahnradebene
S1 Schalteinheit
S2 Schalteinheit
S3 Schalteinheit

Claims

Patentansprüche
1 . Gruppengetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebeeingangswelle (1 Oa; 10b), die zur Anbindung an zumindest einen Fahrzeugantriebsmotor (12a; 12b) vorgesehen ist,
mit zumindest einem Hauptgetriebe (20a; 20b), welches eine Hauptwelle (48a; 48b) und eine parallel zu der Hauptwelle (48a; 48b) angeordnete Vorgelegewelle (47a; 47b) aufweist,
mit zumindest einer Bremseinheit (13a; 13b),
mit zumindest einer Schnellganggruppe (21 a; 21 b), welche zumindest einen ersten Planeten radsatz (30a ; 30b) aufweist, welcher zumindest ein erstes
Getriebeelement (31 a; 31 b) umfasst,
wobei die Bremseinheit (13a; 13b) an das erste Getriebeelement (31 a; 31 b) angebunden ist und dazu vorgesehen ist, das erste Getriebelement (31 a; 31 b) abzubremsen,
und mit zumindest einer Nachschaltgruppe (22a; 22b), welche einen zweiten Planeten radsatz (50a; 50b) aufweist,
wobei die Schnellganggruppe (21 a; 21 b) hinsichtlich eines Momentenflusses nach dem Hauptgetriebe (20a; 20b) angeordnet ist
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Getriebeelement (31 a; 31 b) als ein Sonnenrad ausgebildet ist und ein Hohlrad (33a; 33b) des ersten Planetenradsatzes (30a; 30b) drehfest mit einem Sonnenrad (51 a; 51 b) des zweiten Planeten radsatzes (50a; 50b) verbunden ist.
2. Gruppengetriebe nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nachschaltgruppe (22a; 22b) hinsichtlich des Momentenflusses nach der Schnellganggruppe (21 a; 21 b) angeordnet ist.
3. Gruppengetriebe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebeelement (31 a; 31 b) als Sonnenrad ausgebildet und drehfest mit dem Losrad (24a; 24b) verbunden ist.
4. Gruppengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Planetenträger (32a; 32b) des ersten Planetenradsatzes (30a; 30b) drehfest mit der Hauptwelle (48a; 48b) verbunden ist.
5. Gruppengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine Schalteinheit (16a), mittels welcher der erste Planetenradsatz (30a) bei einer ersten Schaltposition der Schalteinheit (16a) verblockt werden kann.
6. Gruppengetriebe nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels der Schalteinheit (16a) bei einer zweiten Schaltposition der Schalteinheit (16a) das erste Getriebelement (31 a; 31 b) gehäusefest angeordnet werden kann.
7. Gruppengetriebe nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schalteinheit (16a) axial nach dem Hauptgetriebe (20a) und vor der
Schnellganggruppe (21 a) angeordnet ist.
8. Gruppengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bremseinheit (13a; 13b) als ein E-Motor ausgebildet ist.
9. Gruppengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bremseinheit (13b) dazu vorgesehen ist, eine Getriebeausgangswelle (38b) abzubremsen oder anzutreiben.
10. Gruppengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schnellganggruppe (21 a; 21 b) ein Gehäuse aufweist, welches trennbar von einem Gehäuse des Hauptgetriebes (20a; 20b) und trennbar von einem Gehäuse der Nachschaltgruppe (22a; 22b) ausgeführt ist.
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