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Dokumentenidentifikation DE102005050067A1 03.05.2007
Titel Automatisiertes Schaltgetriebe und Verfahren zur Schaltsteuerung eines solchen Schaltgetriebes
Anmelder ZF Friedrichshafen AG, 88046 Friedrichshafen, DE
Erfinder Heinzelmann, Karl-Fritz, 88074 Meckenbeuren, DE
DE-Anmeldedatum 19.10.2005
DE-Aktenzeichen 102005050067
Offenlegungstag 03.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.05.2007
IPC-Hauptklasse F16H 3/08(2006.01)A, F, I, 20051019, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16H 61/08(2006.01)A, L, I, 20051019, B, H, DE   B60K 17/08(2006.01)A, L, I, 20051019, B, H, DE   F16H 3/091(2006.01)A, L, I, 20051019, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer Eingangswelle, mit einer koaxial zu der Eingangswelle angeordneten Ausgangswelle und mit mehreren über zugeordnete Schaltkupplungen selektiv schaltbaren Gängen, wobei die Eingangswelle über eine ein- und ausrückbare Motorkupplung mit einem Antriebsmotor in Verbindung steht und eine zusätzliche steuerbare Reibungskupplung als Lastschaltkupplung zur bedarfsweisen Überbrückung zumindest einer der Schaltkupplungen vorgesehen ist. In einer funktionstechnisch und im Hinblick auf eine Nachrüstung eines vorhandenen Schaltgetriebes verbesserten Anordnung ist die Lastschaltkupplung (K') unmittelbar zwischen dem Antriebsmotor (M) und der Ausgangswelle (W2 bzw. W5) wirksam, indem die Lastschaltkupplung (K') auf der Eingangsseite des Schaltgetriebes (1, 1') koaxial zu der Motorkupplung (K) angeordnet ist, indem die axial zwischen der Lastschaltkupplung (K') und der Ausgangswelle (W2 bzw. W5) befindlichen Getriebewellen (W1 bzw. W1, W2, W4) als Hohlwellen ausgebildet sind und indem die Ausgangswelle (W2 bzw. W5) innerhalb dieser Getriebewellen (W1 bzw. W1, W2, W4) bis an den getriebeseitigen Teil der Lastschaltkupplung (K') verlängert ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer Eingangswelle, mit einer koaxial zu der Eingangswelle angeordneten Ausgangswelle und mit mehreren über zugeordnete Schaltkupplungen selektiv schaltbaren Gängen, wobei die Eingangswelle über eine ein- und ausrückbare Motorkupplung mit einem Antriebsmotor in Verbindung steht, und eine zusätzliche steuerbare Reibungskupplung als Lastschaltkupplung zur bedarfsweisen Überbrückung zumindest einer der Schaltkupplungen vorgesehen ist.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs, das eine Eingangswelle, eine koaxial zu der Eingangswelle angeordnete Ausgangswelle und mehrere über zugeordnete Schaltkupplungen selektiv schaltbare Gänge aufweist, und bei dem die Eingangswelle über eine ein- und ausrückbare Motorkupplung mit einem Antriebsmotor in Verbindung steht, wobei während eines Schaltvorgangs eine zusätzliche steuerbare Reibungskupplung als Lastschaltkupplung zur Überbrückung der an dem Schaltvorgang beteiligten Schaltkupplungen geschlossen wird.

Automatisierte Schaltgetriebe finden in Kraftfahrzeugen sowohl in Personenfahrzeugen als auch im Nutzfahrzeugbereich zunehmend Verwendung, da sie bei relativ geringem Gewicht, kompakten Abmessungen und einem hohen Getriebewirkungsgrad aufgrund der automatisiert ablaufenden Schaltvorgänge einen hohen Bedienungskomfort aufweisen, sowie einen geringen Kraftstoffverbrauch der betreffenden Kraftfahrzeuge ermöglichen. Nachteilig an automatisierten Schaltgetrieben ist jedoch die bauartbedingte Unterbrechung des Kraftflusses zwischen dem Antriebsmotor und dem mit der Ausgangswelle verbundenen Achsantrieb während eines Gangwechsels, die dadurch entsteht, dass die Motorkupplung vorübergehend geöffnet ist und sich das Schaltgetriebe zeitweilig im Leerlauf befindet. Hierdurch kann bei einer Hochschaltung, insbesondere bei einer Zughochschaltung während des Befahrens einer Steigungsstrecke, eine unerwünschte Verzögerung des Kraftfahrzeugs, und bei einer Rückschaltung, insbesondere bei einer Schubrückschaltung während des Befahrens einer Gefällstrecke, eine unerwünschte Beschleunigung des Kraftfahrzeugs auftreten. Dies führt im Allgemeinen zu einer Verzögerung und zu einem unkomfortablen Ablauf des Schaltvorgangs.

Es ist daher besonders bei Nutzfahrzeugen bekannt, bei Schaltvorgängen zur Verkürzung der Kraftunterbrechung die Synchronisierung des jeweils einzulegenden Gangs bei einer Hochschaltung durch eine Getriebebremse zu beschleunigen oder bei geschlossener Motorkupplung durch einen Eingriff in die Motorsteuerung und gegebenenfalls bei Hochschaltungen mittels einer Motorbremse zu unterstützen, welches jedoch mit einem Mehraufwand für die Zusatzeinrichtungen verbunden ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher sowohl auf einfache automatisierte Schaltgetriebe in Vorgelegebauweise oder in Planetenbauweise mit Klauenschaltkupplungen, die vorwiegend in Personenkraftwagen und leichten Transportern verwendet werden, als auch auf so genannte Gruppengetriebe, die aus mehreren seriell gekoppelten Teilgetrieben bestehen und vorwiegend in schwereren Nutzfahrzeugen zur Anwendung kommen. Ein derartiges Gruppengetriebe ist beispielsweise aus der DE 100 51 354 A1 in Form eines Bereichsgruppengetriebes bekannt, das aus einem einfachen Hauptgetriebe in Vorgelegebauweise und einer diesem nachgeschalteten Bereichsgruppe in Planetenbauweise besteht.

Zur Vermeidung einer Zugkraftunterbrechung während eines Schaltvorgangs kann ein automatisiertes Schaltgetriebe bekanntlich mit einer zusätzlichen steuerbaren Reibungskupplung versehen sein, durch die während eines Schaltvorgangs die Eingangswelle des Getriebes mit dessen Ausgangswelle verbindbar ist. Somit kann ein Gangwechsel als Lastschaltung ohne Zugkraftunterbrechung oder zumindest als Teillastschaltung mit reduzierter Drehmomentübertragung durchgeführt werden.

Ein solches automatisiertes Schaltgetriebe ist in DE 198 59 458 A1 beschrieben, bei dem es sich um ein Schaltgetriebe in Vorgelegebauweise handelt und eine als Lastschaltkupplung wirksame zusätzliche Reibungskupplung parallel zu der Schaltkupplung eines Gangzahnrades, bevorzugt an dem Losrad des höchsten Gangs, angeordnet ist. Nachteilig an diesem Schaltgetriebe ist die Anordnung der zusätzlichen Schaltkupplung innerhalb des Schaltgetriebes, da hierdurch eine entsprechende Nachrüstung eines vorhandenen Schaltgetriebes aus Platzgründen entweder gar nicht möglich ist oder nur mit größeren Änderungen realisierbar ist. Des Weiteren erfordert es die Anordnung der zusätzlichen Reibungskupplung, dass die Motorkupplung während des Schaltvorgangs geschlossen bleibt, was das Auslegen des Lastgangs und das Synchronisieren und Einlegen des Zielgangs zumindest erschwert.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine funktionstechnisch und im Hinblick auf eine Nachrüstung eines vorhandenen Schaltgetriebes günstigere Anordnung einer Lastschaltkupplung an einem automatisierten Schaltgetriebe der eingangs genannten Art vorzuschlagen. Des Weiteren soll ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines derartigen automatisierten Schaltgetriebes angegeben werden.

Die Lösung der Aufgabe das Schaltgetriebe betreffend besteht in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 darin, dass die Lastschaltkupplung unmittelbar zwischen dem Antriebsmotor und der Ausgangswelle wirksam ist, indem die Lastschaltkupplung auf der Eingangsseite des Schaltgetriebes koaxial zu der Motorkupplung angeordnet ist, indem die axial zwischen der Lastschaltkupplung und der Ausgangswelle befindlichen Getriebewellen als Hohlwellen ausgebildet sind, und indem die Ausgangswelle innerhalb dieser Getriebewellen bis an den getriebeseitigen Teil der Lastschaltkupplung verlängert ist.

Hierdurch werden durch ein Schließen der Lastschaltkupplung sowohl die Motorkupplung als auch alle Schaltkupplungen des Schaltgetriebes überbrückt, wodurch Schaltvorgänge mit geöffneter und mit geschlossener Motorkupplung möglich sind.

Des Weiteren kann die Lastschaltkupplung bei der vorgesehenen Anordnung außerhalb des Getriebegehäuses des Schaltgetriebes angeordnet werden, so dass existierende Schaltgetriebe mit relativ geringem Aufwand, nämlich mit dem Ersatz der Ausgangswelle durch eine verlängerte Ausführung derselben und durch den Ersatz der dazu koaxialen Getriebewellen durch Hohlwellen, zu Lastschaltgetrieben aufgerüstet werden können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 angegeben.

Die Lastschaltkupplung kann im Prinzip sowohl als Trockenkupplung als auch als hydrostatische Lamellenkupplung ausgebildet sein. Die Bauart der Lastschaltkupplung orientiert sich zweckmäßig an den im Betrieb auftretenden Belastungen, insbesondere auch an der Wärmebelastung, und an der Bauart der Motorkupplung, in deren Kupplungsgehäuse die Lastschaltkupplung, insbesondere bei gleicher Bauart, zur Reduzierung des Bauraumbedarfs vorteilhaft angeordnet ist. In diesem Sinn ist es auch vorteilhaft, wenn die Lastschaltkupplung und die Motorkupplung einen gemeinsamen Kupplungskorb aufweisen.

Bei einer weit verbreiteten Ausführungsform des Schaltgetriebes als einfaches Vorgelegegetriebe mit einer Eingangswelle, einer dazu koaxial angeordneten Ausgangswelle, sowie mit einer parallel zu diesen Getriebewellen angeordneten Vorgelegewelle ist demzufolge die Eingangswelle als Hohlwelle ausgebildet und die Ausgangswelle des Schaltgetriebes innerhalb der Eingangswelle bis an den getriebeseitigen Teil der Lastschaltkupplung verlängert. Hierdurch sind dann alle Schaltungen innerhalb des Schaltgetriebes mittels der Lastschaltkupplung als Lastschaltungen bzw. Teillastschaltungen durchführbar.

Bei einer Ausführungsform des Schaltgetriebes als Gruppengetriebe mit einem Hauptgetriebe in einfacher Vorgelegebauweise und einer nachgeschalteten Bereichsgruppe in Planetenbauweise sind dementsprechend die Eingangswelle und die Ausgangswelle des Hauptgetriebes sowie die Eingangswelle der Bereichsgruppe als Hohlwellen ausgebildet, und die Ausgangswelle der Bereichsgruppe, die in diesem Fall die Ausgangswelle des gesamten Schaltgetriebes bildet, ist innerhalb der Ausgangswelle der Bereichsgruppe sowie innerhalb der Ausgangswelle und der Eingangswelle des Hauptgetriebes bis an den getriebeseitigen Teil der Lastschaltkupplung verlängert. Hierdurch sind dann außer den Schaltungen innerhalb des Hauptgetriebes auch die Bereichsschaltungen innerhalb der Bereichsgruppe als Lastschaltungen bzw. Teillastschaltungen durchführbar.

Neben den genannten beispielhaften Ausführungen von Schaltgetrieben ist die erfindungsgemäße Anordnung einer Lastschaltkupplung bei allen Bauarten von Schaltgetrieben bzw. Gruppengetrieben mit koaxialen Eingangs- und Ausgangswellen anwendbar.

Die Lösung der Aufgabe das Verfahren zur Schaltsteuerung betreffend besteht in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 6 darin, dass bei einem Schaltvorgang zwischen zwei maximal einen Direktgang beinhaltenden Gängen (i >= 1) vor dem Auslegen des Lastgangs zur Drehmomentübernahme durch ein zumindest teilweises Schließen der Lastschaltkupplung eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Antriebsmotor und der Ausgangswelle hergestellt wird, dann der Lastgang ausgelegt wird, nachfolgend der Zielgang synchronisiert sowie eingelegt wird, und abschließend die Lastschaltkupplung wieder vollständig geöffnet wird.

Durch das zumindest teilweise Schließen der Lastschaltkupplung wird das von dem Antriebsmotor über die Motorkupplung auf die Eingangswelle übertragene Drehmoment größtenteils übernommen. Dadurch wird die Schaltkupplung des eingelegten Lastgangs entlastet und kann zum Auslegen des Lastgangs somit weitgehend lastfrei geöffnet werden. Ebenso kann dadurch der einzulegende Zielgang weitgehend lastfrei synchronisiert und nachfolgend eingelegt werden.

Mittels der erfindungsgemäßen Anordnung der Lastschaltkupplung können die Schaltvorgänge, sofern sie keinen Overdrivegang (i < 1) beinhalten, somit ohne eine Unterbrechung des Kraftflusses als Teillastschaltung durchgeführt werden. Dadurch wird eine unerwünschte Verzögerung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs vermieden, so dass die Schaltvorgänge insgesamt schneller und komfortabler ablaufen können. Aufgrund der im Antriebsstrang aufrecht erhaltenen Lastspannung werden Lastschläge und Schwingungen vermieden, welches mit verringertem Verschleiß an kritischen Bauteilen des Antriebsstrangs und einem insgesamt höheren Fahrkomfort verbunden ist. Sonstige, für Schaltvorgänge zur Reduzierung der Eingangsdrehzahl des Schaltgetriebes vorgesehene Vorrichtungen, wie eine Getriebebremse oder eine Motorbremse, können entfallen bzw. eingespart werden.

Während der Schaltvorgänge wird die Lastschaltkupplung aufgrund der im Vergleich zur wirksamen Übersetzung des Lastgangs zumeist direkteren Übersetzung fast immer im Schlupfzustand gesteuert. Eine Ausnahme davon bildet nur ein Schaltvorgang von dem Direktgang (i = 1) in einen kleineren Gang (i > 1), bei dem die Lastschaltkupplung zur Übernahme des Drehmoments zumindest vorübergehend vollständig geschlossen werden kann.

Wenn ein Schaltvorgang mit geöffneter Motorkupplung durchgeführt wird, also die Motorkupplung vor dem Auslegen des Lastgangs geöffnet wird, so kann das Öffnen der Lastschaltkupplung am Ende des Schaltvorgangs zur Erzielung einer ruckfreien Drehzahl- und Drehmomentanpassung vorteilhaft zeitlich überschnitten mit dem Schließen der Motorkupplung erfolgen.

Es ist aber auch möglich, die Motorkupplung während eines Schaltvorgangs geschlossen zu halten. In diesem Fall kann die Synchronisierung des Zielgangs zweckmäßig durch eine Änderung des übertragbaren Drehmoments der Lastschaltkupplung zumindest unterstützt werden, indem die Lastschaltkupplung zur Synchronisierung des Zielgangs bei einem Hochschaltvorgang weiter geschlossen und bei einem Rückschaltvorgang weiter geöffnet wird. Durch das weitere Schließen der Lastschaltkupplung wird die Belastung des Antriebsmotors erhöht und damit der eingangsseitige Triebstrang verzögert. Durch das weitere Öffnen der Lastschaltkupplung wird der Antriebsmotor entlastet und damit der eingangsseitige Triebstrang mittels des hochdrehenden Antriebsmotors beschleunigt. Aufgrund einer derartigen Unterstützung der Synchronisierung können übliche Synchronisiermittel, wie beispielsweise den Schaltkupplungen zugeordnete Reibringsynchronisiereinrichtungen, aufgrund der geringeren Belastung kompakter dimensioniert oder gegebenenfalls ganz eingespart werden.

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit zwei Ausführungsbeispielen beigefügt.

In dieser zeigt

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgetriebes in einer schematischen Darstellung und

2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgetriebes in einer schematischen Darstellung.

Ein automatisiertes Schaltgetriebe 1 gemäß 1 ist als ein einfaches Vorgelegegetriebe mit einer Eingangswelle W1, einer koaxial in der Eingangswelle angeordneten Ausgangswelle W2, und einer parallel zu den beiden Getriebewellen W1, W2 angeordneten Vorgelegewelle W3 ausgebildet. Die Eingangswelle W1 des Schaltgetriebes 1 steht eingangsseitig über eine aus- und einrückbare Motorkupplung K mit einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor M in Verbindung. Das Schaltgetriebe 1 weist vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auf, die selektiv schaltbar sind.

Zur Schaltung der Gänge ist die Eingangswelle W1 getriebeintern über eine erste Schaltkupplung K1 einerseits in der Schaltstellung S1 mit dem Losrad 2a eines ersten Zahnradpaares 2a, 2b koppelbar, wodurch aufgrund der festen Verbindung des Festrades 2b mit der Vorgelegewelle W3 eine Triebverbindung zwischen der Eingangswelle W1 und der Vorgelegewelle W3 herstellbar ist. Alternativ dazu kann die Eingangswelle W1 mittels der ersten Schaltkupplung K1 auch andererseits in der Schaltstellung S2 mit dem Losrad 3a eines zweiten Zahnradpaares 3a, 3b gekoppelt werden.

Durch die Schaltung einer zweiten Schaltkupplung K2 in die Schaltstellung S3 ist das Losrad 3a mit der Ausgangswelle W2 koppelbar, so dass in diesem Fall (bei in der Schaltstellung S2 befindlichen ersten Schaltkupplung K1) eine direkte Verbindung der Eingangswelle W1 mit der Ausgangswelle W2 hergestellt und damit der als Direktgang (i = 1) konzipierte vierte Vorwärtsgang eingelegt ist.

Der nächst kleinere dritte Vorwärtsgang wird durch das Schalten der ersten Schaltkupplung K1 in die Schaltstellung S1 und das Schalten der zweiten Schaltkupplung K2 in die Schaltstellung S3 eingelegt, wobei der Kraftfluss von der Eingangswelle W1 über die Zahnradpaare 2a, 2b und 3a, 3b in die Ausgangswelle W2 erfolgt. In ähnlicher Weise ergeben sich die übrigen Gänge in der Reihenfolge zweiter Vorwärtsgang, erster Vorwärtsgang und Rückwärtsgang bei in der Schaltstellung S1 befindlichen ersten Schaltkupplung K1 durch das Schalten der zweiten Schaltkupplung K2 in die Schaltstellung S4, durch das Schalten der dritten Schaltkupplung K3 in die Schaltstellung S5 und durch das Schalten der dritten Schaltkupplung K3 in die Schaltstellung S6, wobei die erforderliche Drehrichtungsumkehr bei dem Rückwärtsgang durch das zwischen dem zugeordneten Losrad 6a und dem betreffenden Festrad 6b angeordnete Zwischenrad 6c bewirkt wird.

Erfindungsgemäß ist eine als Reibungskupplung ausgebildete Lastschaltkupplung K' vorhanden, die auf der Eingangsseite des Schaltgetriebes 1 koaxial zu der Motorkupplung K angeordnet ist und über die der Antriebsmotor M unmittelbar mit der Ausgangswelle W2 verbindbar ist. Hierzu ist die Eingangswelle W1 als Hohlwelle ausgebildet und die Ausgangswelle W2 über eine zentral innerhalb der Eingangswelle W1 verlaufende Verlängerung 12 bis an den getriebeseitigen Teil der Lastschaltkupplung K' geführt. Die Lastschaltkupplung K' und die Motorkupplung K weisen vorliegend einen gemeinsamen Kupplungskorb 13 auf.

Mittels der Lastschaltkupplung K' können sowohl die Motorkupplung K als auch alle Schaltkupplungen K1, K2, K3 überbrückt werden. Somit können durch das vorübergehende, zumindest teilweise Schließen der Lastschaltkupplung K' alle Schaltvorgänge innerhalb des Schaltgetriebes 1 als Lastschaltung bzw. Teillastschaltung ohne eine Zugkraftunterbrechung durchgeführt werden, wobei in Abhängigkeit von der konkreten Steuerung der Schaltungsabläufe die Motorkupplung K während eines Schaltvorgangs wahlweise geöffnet oder geschlossen gehalten werden kann. Durch die externe Anordnung der Lastschaltkupplung K' außerhalb des Schaltgetriebes 1 ist zudem die einfache Nachrüstung eines existierenden Vorgelegegetriebes ohne Lastschaltkupplung zu einem Lastschaltgetriebe möglich.

Ein weiteres automatisiertes Schaltgetriebe 1' nach 2 ist als ein Gruppengetriebe mit einem Hauptgetriebe HG und einer diesem nachgeschalteten Bereichsgruppe BNG ausgebildet. Das Hauptgetriebe HG entspricht dem Schaltgetriebe 1 gemäß 1 und weist vier Vorwärtsgänge sowie einen Rückwärtsgang auf, wobei die Eingangswelle W1 des Hauptgetriebes HG eingangsseitig über die Motorkupplung K mit dem Antriebsmotor M in Verbindung steht.

Die nachgeschaltete Bereichsgruppe BNG ist als ein Planetengetriebe mit einer Eingangswelle W4 und einer koaxial dazu angeordneten Ausgangswelle W5 ausgebildet, wobei die Eingangswelle W4 fest mit der Ausgangswelle W2 des Hauptgetriebes HG verbunden ist. Die Ausgangswelle W5 der Bereichsgruppe BNG bildet somit auch die Ausgangswelle des gesamten Schaltgetriebes 1' bzw. Gruppengetriebes.

Die Bereichsgruppe BNG ist als ein einfacher Planetenradsatz mit einem Sonnenrad 7, mehreren auf einem Planetenträger 8 drehbar gelagerten und mit dem Sonnenrad 7 in Verzahnungseingriff stehenden Planetenrädern 9, sowie einem mit den Planetenrädern 9 in Verzahnungseingriff stehenden Hohlrad 10 ausgebildet. Das Sonnenrad 7 dient als Eingangselement der Bereichsgruppe BNG und ist daher starr mit der Eingangswelle W4 verbunden. Der Planetenträger 8 dient als Ausgangselement der Bereichsgruppe BNG und ist daher starr mit der Ausgangswelle W5 verbunden. Das Hohlrad 10 steht mit dem Kupplungskorb einer vierten Schaltkupplung K4 in Verbindung, die selektiv zur Schaltung einer Langsamgangstufe L mit dem Gehäuse 11 und zur Schaltung einer direkten Schnellgangstufe S mit dem Planetenträger 8 verbindbar ist. In der Langsamgangstufe L wälzen sich die Planetenräder 9 mit entsprechender Untersetzung der Drehzahl des Planetenträgers 8 zwischen dem rotierenden Sonnenrad 7 und dem arretierten Hohlrad 10 ab. In der Schnellgangstufe S laufen alle Bauteile des Planetengetriebes aufgrund der Koppelung des Sonnenrades 10 mit dem Planetenträger 8 starr mit der Drehzahl des Sonnenrades 7 um.

Erfindungsgemäß ist wiederum eine als Reibungskupplung ausgebildete Lastschaltkupplung K' vorgesehen, die auf der Eingangsseite des Hauptgetriebes HG koaxial zu der Motorkupplung K angeordnet ist und über die der Antriebsmotor M unmittelbar mit der Ausgangswelle W5 der Bereichsgruppe BNG verbindbar ist. Hierzu sind die Eingangswelle W1 und die Ausgangswelle W2 des Hauptgetriebes HG sowie die Eingangswelle W4 der Bereichsgruppe BNG als Hohlwellen ausgebildet. Zudem endet die Ausgangswelle W5 der Bereichsgruppe BNG über eine zentral innerhalb der Getriebewellen W1, W2, W4 verlaufende Verlängerung 12 an dem getriebeseitigen Teil der Lastschaltkupplung K'. Die Lastschaltkupplung K' und die Motorkupplung K weisen wiederum einen gemeinsamen Kupplungskorb 13 auf.

Mittels der Lastschaltkupplung K' können sowohl die Motorkupplung K als auch alle Schaltkupplungen K1, K2, K3, K4 überbrückt werden. Somit können durch das vorübergehende, zumindest teilweise Schließen der Lastschaltkupplung K' alle Schaltvorgänge innerhalb des Hauptgetriebes HG sowie die Bereichsschaltungen innerhalb der Bereichsgruppe BNG als Lastschaltung bzw. Teillastschaltung ohne eine Zugkraftunterbrechung durchgeführt werden, wobei in Abhängigkeit von der konkreten Steuerung der Schaltungsabläufe die Motorkupplung K während der Schaltvorgänge wahlweise geöffnet oder geschlossen gehalten werden kann. Durch die externe Anordnung der Lastschaltkupplung K' außerhalb des Hauptgetriebes HG und der Bereichsgruppe BNG ist zudem die einfache Nachrüstung eines existierenden Gruppengetriebes ohne Lastschaltkupplung zu einem Lastschaltgetriebe möglich.

1
automatisiertes Schaltgetriebe
1'
automatisiertes Schaltgetriebe
2a
Losrad
2b
Festrad
3a
Losrad
3b
Festrad
4a
Losrad
4b
Festrad
5a
Losrad
5b
Festrad
6a
Losrad
6b
Festrad
6c
Zwischenrad
7
Sonnenrad
8
Planetenträger
9
Planetenrad
10
Hohlrad
11
Gehäuse
12
Verlängerung
13
Kupplungskorb
BNG
Bereichsgruppe
HG
Hauptgetriebe
i
Übersetzungsverhältnis
K
Motorkupplung
K'
Lastschaltkupplung
K1
(erste) Schaltkupplung
K2
(zweite) Schaltkupplung
K3
(dritte) Schaltkupplung
K4
(vierte) Schaltkupplung
L
Schaltstellung (von K4), Langsamgangstufe (von BNG)
M
Antriebsmotor
S
Schaltstellung (von K4), Schnellgangstufe (von BNG)
S1
Schaltstellung (von K1)
S2
Schaltstellung (von K1)
S3
Schaltstellung (von K2)
S4
Schaltstellung (von K2)
S5
Schaltstellung (von K3)
S6
Schaltstellung (von K3)
W1
Eingangswelle (von 1, 1', HG)
W2
Ausgangswelle (von 1, HG)
W3
Vorgelegewelle (von 1, HG)
W4
Eingangswelle (von BNG)
W5
Ausgangswelle (von 1', BNG)


Anspruch[de]
Automatisiertes Schaltgetriebe (1, 1') eines Kraftfahrzeugs, mit einer Eingangswelle, einer koaxial zu der Eingangswelle angeordneten Ausgangswelle, und mehreren über zugeordnete Schaltkupplungen selektiv schaltbaren Gängen, wobei die Eingangswelle über eine ein- und ausrückbare Motorkupplung (K) mit einem Antriebsmotor (M) in Verbindung steht, und eine zusätzliche steuerbare Reibungskupplung als Lastschaltkupplung zur bedarfsweisen Überbrückung zumindest einer der Schaltkupplungen vorgesehen ist, dadurch ge kennzeichnet, dass die Lastschaltkupplung (K') unmittelbar zwischen dem Antriebsmotor (M) und der Ausgangswelle (W2 bzw. W5) wirksam ist, indem die Lastschaltkupplung (K') auf der Eingangsseite des Schaltgetriebes (1, 1') koaxial zu der Motorkupplung (K) angeordnet ist, indem die axial zwischen der Lastschaltkupplung (K') und der Ausgangswelle (W2 bzw. W5) befindlichen Getriebewellen (W1 bzw. W1, W2, W4) als Hohlwellen ausgebildet sind, und indem die Ausgangswelle (W2 bzw. W5) innerhalb dieser Getriebewellen (W1 bzw. W1, W2, W4) bis an den getriebeseitigen Teil der Lastschaltkupplung (K') verlängert ist. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastschaltkupplung (K') innerhalb des Kupplungsgehäuses der Motorkupplung (K) angeordnet ist. Schaltgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastschaltkupplung (K') und die Motorkupplung (K) einen gemeinsamen Kupplungskorb (13) aufweisen. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausführung des Schaltgetriebes (1) in einfacher Vorgelegebauweise die Eingangswelle (W1) des Schaltgetriebes (1) als Hohlwelle ausgebildet und die Ausgangswelle (W2) des Schaltgetriebes (1) innerhalb der Eingangswelle (W1) bis an den getriebeseitigen Teil der Lastschaltkupplung (K') verlängert ist. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausführung des Schaltgetriebes (1') als Gruppengetriebe mit einem Hauptgetriebe (HG) in einfacher Vorgelegebauweise und einer nachgeschalteten Bereichsgruppe (BNG) in Planetenbauweise die Eingangswelle (W1) und die Ausgangswelle (W2) des Hauptgetriebes (HG) sowie die Eingangswelle (W4) der Bereichsgruppe (BNG) als Hohlwellen ausgebildet sind, und dass die Ausgangswelle (W5) der Bereichsgruppe (BNG) innerhalb der Eingangswelle (W4) der Bereichsgruppe (BNG) sowie innerhalb der Ausgangswelle (W2) und der Eingangswelle (W1) des Hauptgetriebes (HG) bis an den getriebeseitigen Teil der Lastschaltkupplung (K') verlängert ist. Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs, das eine Eingangswelle, eine koaxial zu der Eingangswelle angeordnete Ausgangswelle und mehrere über zugeordnete Schaltkupplungen selektiv schaltbare Gänge aufweist, und bei dem die Eingangswelle über eine ein- und ausrückbare Motorkupplung mit einem Antriebsmotor in Verbindung steht, wobei während eines Schaltvorgangs eine zusätzliche steuerbare Reibungskupplung als Lastschaltkupplung zur Überbrückung der an dem Schaltvorgang beteiligten Schaltkupplungen geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Schaltvorgang zwischen zwei maximal einen Direktgang beinhaltenden Gängen (i >= 1) vor dem Auslegen des Lastgangs die Lastschaltkupplung (K') zur Drehmomentübernahme zumindest teilweise geschlossen und dadurch eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Antriebsmotor (M) und der Ausgangswelle (W2 bzw. W5) hergestellt wird, dann der Lastgang ausgelegt wird, nachfolgend der Zielgang synchronisiert sowie eingelegt wird, und abschließend die Lastschaltkupplung (K') wieder vollständig geöffnet wird. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorkupplung (K) vor dem Auslegen des Lastgangs geöffnet wird, und dass das Öffnen der Lastschaltkupplung (K') am Ende des Schaltvorgangs zeitlich überschnitten mit dem Schließen der Motorkupplung (K) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorkupplung (K) während des Schaltvorgangs geschlossen gehalten wird, und dass die Synchronisierung des Zielgangs durch eine Änderung des übertragbaren Drehmoments der Lastschaltkupplung (K') zumindest unterstützt wird. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastschaltkupplung (K') bei einem Hochschaltvorgang zur Synchronisierung des Zielgangs weiter geschlossen wird. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastschaltkupplung (K') bei einem Rückschaltvorgang zur Synchronisierung des Zielgangs weiter geöffnet wird.






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