DE102004031463A1 - Lastschaltgetriebe - Google Patents
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Abstract
Das Vorschaltgetriebe 2, von der Antriebswelle 11 angetrieben, hat zwei Vorschaltwellen, von denen eine 13 langsamer und eine 14 schneller dreht als die Antriebswelle 11. Das Überlagerungsgetriebe 3 hat mindestens drei Wellen, von denen eine abtriebsseitige Überlagerungswelle 15 mit der Abtriebswelle 12 verbunden ist, von denen eine Abstützwelle 16 mit dem Getriebegehäuse 10 oder einer der Wellen des Vorschaltgetriebes 2 verbindbar ist und von denen eine Hauptkoppelwelle 17 mit der Antriebswelle 11 und den beiden Vorschaltwellen 13, 14 verbindbar ist. DOLLAR A In den Gängen eines bis drei sowie fünf bis sieben werden jeweils die Antriebswelle 11 oder eine der beiden Vorschaltwellen 13, 14 mit der Hauptkoppelwelle verbunden. Im vierten Gang mit direkter Leistungsübertragung vom Antrieb 11 zum Abtrieb 12 erfolgt eine Umschaltung im Überlagerungsgetriebe. Die Abstützwelle 16 ist in den Underdrivegängen mit dem Getriebegehäuse 10 verbunden und in den Overdrivegängen mit der schnellen Vorschaltwelle 14.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Lastschaltgetriebe zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle, z.B. in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs. Die als Automatikgetriebe bekannten Fahrzeuggetriebe sind Lastschaltgetriebe nach diesem Oberbegriff. Aber auch die unter dem Gattungsbegriff Doppelkupplungsgetriebe bekannten Getriebe fallen unter diesen Oberbegriff.
- Automatikgetriebe bestehen aus gekoppelten Planetenradgetrieben, bei denen sich durch schaltbare Verbindungen zwischen einzelnen Wellen und/oder schaltbare Anbindungen einzelner Wellen an das Getriebegehäuse unterschiedliche Übersetzungen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle ergeben. Nachteilig bei diesen Automatikgetrieben ist die relativ große Zahl solcher Kupplungen und Bremsen für eine bestimmte Zahl von Vorwärts- und Rückwärtsgängen. Nach dem Stand der Technik braucht man mindestens 5 Schaltelemente für sechs Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang. Damit diese Gänge ohne Zugkraftunterbrechung schaltbar sind, sind die Schaltelemente als Reibungskupplungen oder Reibungsbremsen ausgelegt. In jedem Gang sind jedoch nur einige dieser Schaltelemente geschlossen. Die anderen erzeugen je nach den konstruktiven Gegebenheiten und den Relativbewegungen in den Schaltelementen Verlustleistungen, die den Wirkungsgrad der Leistungsübertragung reduzieren. Die lastschaltbaren Kupplungen dieser Automatikgetriebe werden meist durch Öldruck betätigt. Das Drucköl gelangt über Drehdurchführungen auf die drehenden Wellen. Auch dabei entstehen nennenswerte Verluste.
- Es wäre also wünschenswert, ein Lastschaltgetriebe mit noch weniger Lastschaltelementen für noch mehr Gänge zu finden. Diese Überlegungen haben zur Entwicklung von Doppelkupplungsgetrieben geführt. Doppelkupplungsgetriebe bestehen aus zwei ineinander verschachtelten Teilgetrieben, eines für die ungeraden Gänge (1, 3, 5, ...) und eines für die geraden Gängen (2, 4, 6, ...). Jedes dieser Teilgetriebe ist über eine reibschlüssige und damit lastschaltfähige Kupplung mit der Antriebswelle verbindbar. Während die Leistung über eines dieses Teilgetriebe fließt, kann in dem anderen Teilgetriebe schon der als nächstes zu schaltende Gang vorbereitet werden. Dazu werden in diesen Doppelkupplungsgetrieben Zahnkupplungen mit Synchronisierungen eingesetzt, wie sie aus Handschaltgetrieben bekannt sind. Diese Schaltelemente bauen sehr klein und haben sehr geringe Verlustmomente im offenen Zustand. Nachteilig bei diesen Doppelkupplungsgetrieben ist aber, dass es sie bisher nur in Vorgelegebauweise mit Stirnradstufen gibt. Bei sehr hohen Drehmomenten bauen Stirnradstufen größer als Planetenradstufen, bei denen sich die Leistung auf mehrere Planetenräder verzweigen kann. Außerdem haben Doppelkupplungsgetriebe den Nachteil, dass bestimmte Schaltungen, z.B. Schaltungen innerhalb eines der Teilgetriebe, nur mit Lastunterbrechung ablaufen können.
- Derzeit entwickeln sich die Fahrzeuggetriebe weiter von einem reinen Kennungswandler zu einem Leistungsknoten für ein hybrides Energiemanagement. Nach dem Stand der Technik gibt es Fahrzeuggetriebe mit vorgeschalteten oder auch integrierten E-Maschinen, um über das Fahrzeuggetriebe eine elektrisch-mechanische Leistungsverzweigung zu steuern. Dies bringt Vorteile bei der Fahrdynamik und beim Kraftstoffverbrauch.
- Der Erfindung liegt damit die Aufgabenstellung zugrunde, eine Getriebestruktur in Planetenradbauweise für höchste Antriebsdrehmomente und mindestens sechs gut abgestufte Vorwärtsgänge zu finden, bei der nur wenige Schaltelemente reibschlüssig und damit lastschaltbar sein müssen. Für vorbereitende Schaltungen sollen weitere Schaltelemente formschlüssig ausgeführt sein und Synchronisiereinrichtungen aufweisen. Zumindest alle Schaltungen aufeinander folgender Gänge sollen ohne Zugkraftunterbrechung möglich sein. In das Getriebe soll außerdem eine E-Maschine so integrierbar sein, dass damit ein Maximum an hybridem Zusatznutzen entsteht. Dass das Getriebe hinsichtlich Bauraum, Gewicht, Herstellungs- und Montagekomplexität wettbewerbsfähig sein soll, versteht sich von selbst.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass das Lastschaltgetriebe zwei Schaltgetriebeblöcke beinhaltet, nämlich ein Vorschaltgetriebe, das von der Antriebswelle angetrieben wird, und dass mindestens zwei weitere Wellen aufweist, von denen eine Welle langsamer dreht als die Antriebswelle und eine Welle schneller dreht als die Antriebswelle, und ein Überlagerungsgetriebe mit mindestens drei Wellen, von denen eine abtriebsseitige Überlagerungswelle mit der Abtriebswelle in Verbindung steht, von denen eine Abstützwelle mit dem Getriebegehäuse oder einer der Wellen des Vorschaltgetriebes verbindbar ist und von denen eine Hauptkoppelwelle mit der Antriebswelle und mit mindestens zwei Wellen des Vorschaltgetriebes verbindbar ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll die Antriebswelle direkt mit der Abtriebswelle verbindbar sein.
- Das Vorschaltgetriebe hat inklusive der Antriebswelle drei Wellen mit Drehzahlen, deren Abstufung frei wählbar ist. Diese drei Wellen werden in den ersten drei Gängen des Lastschaltgetriebes nacheinander über Lastschaltungen mit der Hauptkoppelwelle verbunden.
- Für diese Lastschaltungen gibt es mehrere erfindungsgemäße Möglichkeiten. Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebes sieht drei Lastschaltelemente vor, ein erstes Lastschaltelement zwischen der langsamen Vorschaltwelle und der Hauptkoppelwelle für den 1. Gang, ein zweites Lastschaltelement zwischen der Antriebswelle und Hauptkoppelwelle für den 2. Gang und ein drittes Lastschaltelement zwischen der schnellen Vorschaltwelle und der Hauptkoppelwelle für den 3. Gang.
- Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, anstelle der Lastschaltelemente eins und drei eine Hilfswelle und ein formschlüssiges Hilfsschaltelement in Verbindung mit nur noch einem Lastschaltelement zu nutzen. Über das Hilfsschaltelement kann die Hilfswelle in vorbereitenden Schaltungen mit der langsamen (für den 1. Gang) oder der schnellen Vorschaltwelle (für den 3. Gang) verbunden werden. Für die eigentliche Lastschaltung ist dann nur noch ein erstes Lastschaltelement zwischen der Hilfswelle und der Hauptkoppelwelle erforderlich.
- In den ersten drei Gängen steht die Hauptkoppelwelle in einem festen Übersetzungsverhältnis zur Abtriebswelle. Diese feste Übersetzung wird dadurch erreicht, dass die Abstützwelle des Überlagerungsgetriebes mit dem Getriebegehäuse verbunden ist.
- In einem vierten Gang kann man nun die Antriebswelle direkt mit der Abtriebswelle verbinden. Auch dazu sieht die Erfindung verschiedene Möglichkeiten vor. So kann man als eine Möglichkeit ein weiteres viertes Lastschaltelement einsetzen, mit dem die Antriebswelle direkt mit der Abtriebswelle verbindbar ist. Alternativ dazu hat das Getriebe eine Zwischenwelle und ein formschlüssiges Zwischenschaltelement. Mit dem Zwischenschaltelement ist die Zwischenwelle entweder mit der Hauptkoppelwelle oder der Abtriebswelle verbindbar. Das zweite Lastschaltelement wirkt dann zwischen der Antriebswelle und der Zwischenwelle. So kann dann die Antriebswelle im zweiten Gang mit der Hauptkoppelwelle und im vierten Gang mit der Abtriebswelle verbunden werden. Im dritten Gang finden dann am Zwischenschaltelement vorbereitende Schaltungen statt.
- Im vierten Gang geht der Leistungsfluss am Vorschaltgetriebe und am Überlagerungsgetriebe vorbei. In diesem Gang kann nun die Abstützwelle vom Getriebegehäuse gelöst und mit einer Welle des Vorschaltgetriebes, vorzugsweise der schnellen Vorschaltwelle verbunden werden. Für diese vorbereitende Schaltung reicht eine Zahnkupplung mit Synchronisierung aus.
- Die Gänge fünf, sechs und sieben gleichen bezüglich der Lastschaltungen den Gängen eins, zwei und drei. Die Wellen des Vorschaltgetriebes werden nacheinander mit der Hauptkoppelwelle verbunden. Die Abtriebsdrehzahlen ergeben sich in diesen Overdrive-Gängen aus der Überlagerung der Drehzahlen der Hauptkoppelwelle mit der Drehzahl der Abstützwelle.
- Für mindestens einen Rückwärtsgang hat das Lastschaltgetriebe eine Rückwärtsschaltwelle und ein Rückwärtsschaltelement, mit dem diese Rückwärtsschaltwelle mit dem Getriebegehäuse oder einer der anderen Wellen verbindbar ist. Vorzugsweise ist das Rückwärtsschaltelement ein Element des Überlagerungsgetriebes, so dass sich bei Belastung dieser Welle durch das Rückwärtsschaltelement eine negative Übersetzung zwischen der Hauptkoppelwelle und der Abtriebswelle ergibt. Dann hat das Getriebe
3 Rückwärtsgänge, die ähnlich den ersten drei Vorwärtsgängen geschaltet werden. - Um eine hohe Kraftdichte zu erreichen, sollen beide Teilgetriebe vorzugsweise in Planetenradbauweise ausgeführt sein. Für das Vorschaltgetriebe bietet sich hier eine Ausführungsform an mit einem Hohlrad an der mittelschnellen Antriebswelle und dem maximalen Antriebsdrehmoment als Maximalbelastung. Für die langsame Vorschaltwelle mit den höheren Drehmomenten bietet sich der Planetenradträger an und für die schnelle Vorschaltwelle mit den kleinen Drehmomenten ein Sonnenrad. Die gewünschten Übersetzungen erreicht man z.B. dadurch, dass das Planetengetriebe eine vierte Welle hat, die fest mit dem Getriebegehäuse verbunden ist. Diese vierte Welle kann z.B. ein weiteres Hohlrad sein. Außerdem braucht man für fahrzeugtaugliche Übersetzungen dann mehrere Sätze miteinander kämmender Planetenräder.
- Im abtriebsseitigen Überlagerungsgetriebe erreicht man eine besonders hohe Kraftdichte, wenn der Planetenradträger mit der Abtriebswelle verbunden ist. Die Hauptkoppelwelle und die Abstützwelle greifen dann vorzugsweise über zwei Sonnenräder in das Überlagerungsgetriebe ein. Der Planetenträger hat mehrere Sätze miteinander und mit je einem der Sonnenräder kämmender Planetenräder. Dadurch ergibt sich eine negative Standübersetzung zwischen den beiden Sonnenrädern. In allen Vorwärtsgängen des Overdrives addieren sich dann im Überlagerungsgetriebe eine Teilleistung, die über die Hauptkoppelwelle einfließt und eine Teilleistung, die über die Abstützwelle einfließt. Rückfließende Leistungen, wie es diese in anderen Getriebekonzepten gibt, kommen in dieser neuen Getriebestruktur nicht vor.
- Die Lastschaltelemente in diesem Getriebe werden vorzugsweise hydraulisch betätigt. Dazu hat das Getriebe einen Hydraulikkreislauf, der von mindestens einer Ölpumpe versorgt wird. Die Ölpumpe kann hier entweder von der Antriebswelle oder von einer der beiden Vorschaltwellen angetrieben werden.
- Für eine Hybridisierung dieses Getriebes bietet sich der Einsatz einer E-Maschine an, die ebenfalls mit der Antriebswelle oder einer der beiden Vorschaltwellen in Verbindung steht. Vorzugsweise ist der Rotor der E-Maschine mit der schnellen Vorschaltwelle verbunden. Für einen Start des Verbrennungsmotors kann man dann die Übersetzung zwischen der schnellen Vorschaltwelle und der Antriebswelle nutzen. Außerdem hat man dann die höchsten Übersetzungen in den einzelnen Gängen zwischen der E-Maschine und der Antriebswelle. Dadurch verringern sich die Drehmomentanforderungen an die E-Maschine.
- Für einen rein elektrischen Fahrbetrieb ist es vorteilhaft, den Verbrennungsmotor mittels einer antriebsseitigen Trennkupplung vom Lastschaltgetriebe abkuppeln zu können.
- Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale ihrer Ansprüche beschränkt. Denkbar und vorgesehen sind auch Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale und Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zu den Ausgestaltungsbeispielen Offenbarten.
- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebes ist in den
1 bis8 dargestellt und in seiner Funktionsweise bezüglich der Schaltzustände, der Drehmomentverhältnisse und Leistungsflüsse vom Anfahren bis zum Overdrive einschließlich des Startens des Verbrennungsmotors, des elektro-mechanischen Hybridbetriebs und aller anderen Betriebszustände erläutert. Dabei zeigen: -
1 die Getriebestruktur des erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebes in einer Ausführung mit drei Lastschaltelementen, -
2 die Drehzahlleiterdiagramme des Vorschaltgetriebes und des Überlagerungsgetriebes für das Getriebe nach1 in einer Auslegung nach den1 und3 , -
3 die Schaltlogik des Lastschaltgetriebes nach1 und die Übersetzungen in einer beispielhaften Auslegung, -
4 die Getriebestruktur des erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebes mit einem vorgeschalteten hydrodynamischen Wandler, -
5 die Getriebestruktur des erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebes in einer Ausführung mit vier Lastschaltelementen, aber ohne Zwischenwelle und Zwischenschaltelement, -
6 die Getriebestruktur des erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebes in einer Ausführung mit nur zwei Lastschaltelementen, aber mit einer zusätzlichen Hilfswelle und Hilfsschaltelement, -
7 die Getriebestruktur des erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebes für eine Front-Quer-Anwendung, -
8 die Getriebestruktur des erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebes mit einer integrierten E-Maschine für hybride Zusatzfunktionen. -
1 zeigt die Struktur eines ersten Ausführungsbeispieles dieses erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebes1 . Das Lastschaltgetriebe1 wirkt zwischen einer Antriebswelle11 und einer Abtriebswelle12 . Es besteht im Wesentlichen aus zwei Teilgetrieben. Antriebsseitig gibt es das Vorschaltgetriebe2 und abtriebsseitig das Überlagerungsgetriebe3 . - Das Vorschaltgetriebe wird von der Antriebswelle
11 getrieben. Es hat zwei Abtriebswellen, nämliche eine langsame Vorschaltwelle13 und eine schnelle Vorschaltwelle14 . Das Vorschaltgetriebe2 ist hier als vierwelliges Planetenradgetriebe aufgebaut. Die Antriebswelle11 treibt das Hohlrad23 . Ein zweites Hohlrad24 ist fest mit dem Getriebegehäuse10 verbunden. Der Planetenradträger26 ist die langsame Vorschaltwelle13 . Ein Sonnenrad25 sitzt auf der schnellen Vorschaltwelle14 . Dieses Planetengetriebe hat mehrere Sätze miteinander kämmender Planetenräder. Die Planeten27 stehen mit dem Hohlrad23 und den Planeten28 im Eingriff. Die Planeten28 stehen mit dem anderen Hohlrad24 und dem Sonnenrad25 in Eingriff. -
2 verdeutlicht in einem Drehzahlleiterdiagramm die Drehzahlverhältnisse in diesem Lastschaltgetriebe1 . Im linken Diagramm sind die Drehzahlverhältnisse im Vorschaltgetriebe2 dargestellt. Der Abstand der vier Drehzahlleitern für die Wellen11 ,13 ,14 und das Hohlrad24 ergeben sich aus den Zähnezahlen der Räder. Das Hohlrad24 steht. Die Antriebswelle11 dreht mit der bezogenen Drehzahl1 . Die Linie dieses Betriebspunktes schneidet die Drehzahlleitern der Wellen13 und14 bei deren bezogenen Drehzahlen. Die Welle13 dreht also langsamer als die Antriebswelle11 und die Welle14 dreht schneller als die Antriebswelle11 . - Das Überlagerungsgetriebe
3 hat nach1 eine abtriebsseitige Überlagerungswelle15 , die hier fest mit der Abtriebswelle12 verbunden ist, sowie eine Abstützwelle16 und eine Hauptkoppelwelle17 . Das Überlagerungsgetriebe3 ist auch als Planetenradgetriebe ausgeführt. Das Sonnenrad29 sitzt auf der Abstützwelle16 . Das Sonnenrad30 sitzt auf der Hauptkoppelwelle17 . Der Planetenradsträger32 ist die abtriebsseitige Überlagerungswelle15 . - In den ersten drei Gängen des Lastschaltgetriebes
1 wird die Abstützwelle16 mittels des Gruppenschaltelementes8 mit dem Getriebegehäuse10 verbunden. Hier stellt sich dann eine hohe Übersetzung zwischen der Hauptkoppelwelle17 und der Abtriebswelle12 ein. - Im ersten Gang wird nun die langsame Vorschaltwelle
13 mittels eines ersten Lastschaltelementes4 mit der Hauptkoppelwelle17 verbunden. Die langsame Drehzahl dieser Welle17 wird dann im Überlagerungsgetriebe3 noch weiter zur Abtriebswelle12 hin übersetzt. - Um die Schaltung in den zweiten Gang vorzubereiten, wird die Hauptkoppelwelle
17 mittels eines Zwischenschaltelementes20 mit der Zwischenwelle19 verbunden. Die eigentliche Lastschaltung erfolgt mittels des zweiten Lastschaltelementes5 , das die Antriebswelle11 mit der Zwischenwelle19 verbinden kann. Das erste Lastschaltelement4 wird wieder geöffnet. - Für den Gangwechsel in den 3. Gang ist mit dieser Getriebestruktur keine vorbereitende Schaltung nötig. Die Lastschaltung in den 3. Gang erfolgt durch Schließen des dritten Lastschaltelementes
6 zwischen der schnellen Vorschaltwelle14 und der Hauptkoppelwelle17 und durch Öffnen des zweiten Lastschaltelementes5 . - Um die Schaltung in den vierten Gang vorzubereiten, wird die Zwischenwelle
19 mittels des Zwischenschaltelementes20 von der Hauptkoppelwelle17 getrennt und direkt mit der Abtriebswelle12 verbunden. Die eigentliche Lastschaltung erfolgt mittels des zweiten Lastschaltelementes5 , das wieder die Antriebswelle11 mit der Zwischenwelle19 verbinden kann. Lastschaltelement6 wird wieder geöffnet. - Der vierte Gang ist ein Direktgang mit der Übersetzung 1:1 zwischen Antrieb und Abtrieb. In diesem Gang fließt die Leistung am Vorschaltgetriebe
2 und am Überlagerungsgetriebe3 vorbei. Zur Vorbereitung der Schaltung in den fünften Gang kann man jetzt die Abstützwelle16 vom Getriebegehäuse10 lösen und mit der schnellen Vorschaltwelle14 verbinden. Dies geschieht mittels des Gruppenschaltelementes8 . Bei dieser vorbereitenden Schaltung wird die Abstützwelle16 beschleunigt und die Hauptkoppelwelle17 verzögert. Die Leistung zur Beschleunigung der Abstützwelle16 kommt also zu einem Großteil aus der kinetischen Energie, die die Drehmasse der Hauptkoppelwelle17 bei ihrer Verzögerung abgibt. Dies entlastet die Synchronisiereinrichtung des Gruppenschaltelementes8 . - Die Lastschaltung in den fünften Gang erfolgt durch Schließen des ersten Lastschaltelementes
4 , das wieder die langsame Vorschaltwelle13 mit der Hauptkoppelwelle17 verbindet, und durch Öffnen des Lastschaltelementes5 . - Die Gangwechsel in den sechsten und siebten Gang entsprechen einschließlich der vorbereitenden Schaltungen im Wesentlichen den Gangwechseln in den zweiten und dritten Gang.
- Da in den Gängen fünf, sechs und sieben die Abstützwelle
16 mit der schnellen Vorschaltwelle14 verbunden ist, fließt über diesen Weg ein Teil der Leistung zum Abtrieb12 . - Im rechten Teil von
2 sieht man die bezogenen Drehzahlen im Überlagerungsgetriebe in allen sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang. Die mit durchgezogenen Linien gekennzeichneten Betriebspunkte gehören zu den Gängen eins bis drei. Der Betriebszustand des direkten vierten Ganges ist durch die weit strichpunktierte Linie gekennzeichnet. Die mit gestrichelten Linien gekennzeichneten Betriebspunkte gehören zu den Gängen fünf bis sieben. - Zur Realisierung mindestens eines Rückwärtsganges hat das Überlagerungsgetriebe
3 hier eine Rückwärtsschaltwelle18 und ein Rückwärtsschaltelement9 . Zur Vorbereitung einer Schaltung in den Rückwärtsgang wird zuerst das Gruppenschaltelement8 an der Abstützwelle16 geöffnet und das Rückwärtsschaltelement9 geschlossen. Damit wird die Rückwärtsschaltwelle18 mit dem Getriebegehäuse10 verbunden. An der Rückwärtsschaltwelle18 sitzt das Hohlrad31 . Die Struktur des Planetengetriebes ist hier so gewählt, dass die Drehzahlleiter der Rückwärtsschaltwelle18 zwischen den Drehzahlleitern der Hauptkoppelwelle17 und der abtriebsseitigen Überlagerungswelle15 liegt. Wenn die Rückwärtsschaltwelle steht erhält man eine negative Übersetzung zwischen der Hauptkoppelwelle17 und der Abtriebswelle12 . Die kurz strichpunktierte Linie im Drehzahlleiterdiagramm nach2 verdeutlicht die bezogenen Drehzahlen im ersten Rückwärtsgang. - Da in diesem Lastschaltgetriebe die Antriebswelle
11 sowie die beiden Vorschaltwellen13 und14 lastschaltbar mit der Hauptkoppelwelle17 verbindbar sind, hat dieses Getriebe sogar 3 Rückwärtsgänge. -
3 verdeutlicht die komplette Schaltlogik dieses Getriebes. Beispielhaft sind hier auch die Getriebeübersetzungen angegeben. Die ersten vier Gänge lassen sich stark progressiv abstufen. Die letzten vier Gänge sind eher geometrisch gestuft. Dies führt zu einer sehr anwendungsgerechten Gesamtabstufung aller sieben Vorwärtsgänge. Die Übersetzung des ersten Rückwärtsganges lässt sich unabhängig von den Vorwärtsgängen in einem weiten Bereich frei wählen. - Zur Versorgung einer hydraulischen Getriebesteuerung mit Drucköl hat das Lastschaltgetriebe
1 mindestens eine Ölpumpe35 . Im Getriebe nach1 wird diese Ölpumpe35 von der Antriebswelle11 getrieben. Alternativ dazu könnte diese Pumpe auch von einer der beiden Vorschaltwellen13 oder14 angetrieben werden. Da in dieser Getriebestruktur feste Drehzahlverhältnisse zwischen den Wellen11 ,13 und14 bestehen, würde die Pumpe sofort Öl fördern, sobald eine dieser drei Wellen dreht. - Das Lastschaltgetriebe nach
1 hat keine Trennkupplung38 zwischen der Antriebswelle11 und einem Verbrennungsmotor37 . Sobald alle drei Lastschaltelemente geöffnet sind, ist der Leistungsfluss vom Verbrennungsmotor37 zum Abtrieb12 unterbrochen. Zum Anfahren aus dem Stillstand des Abtriebs12 bei drehendem Antrieb11 kann man z.B. das erste Lastschaltelement4 nutzen. Es muss dann aber auf die höhere Belastung ausgelegt sein. -
4 zeigt eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebes mit einem hydrodynamischen Wandler zwischen Verbrennungsmotor37 und Antriebswelle11 . So ein Wandler liefert eine sehr komfortable Anfahrcharakteristik und kann die übrigen Lastschaltelemente bei den Gangwechseln entlasten. Die Getriebestruktur entspricht ansonsten der Struktur nach1 . In einer Ausführungsvariante mit Wandler wird die Ölpumpe meist vom Verbrennungsmotor über die Pumpenwelle des Wandlers angetrieben, so dass die Ölpumpe fördert sobald sich der Verbrennungsmotor dreht. - Die Getriebestruktur nach
5 hat ein viertes Lastschaltelement7 . Damit kann man die Antriebswelle11 direkt mit der Hauptkoppelwelle17 verbinden. Die Zwischenwelle19 und das Zwischenschaltelement20 können in dieser Struktur entfallen. Dafür benötigt man das zusätzliche vierte Lastschaltelement, dass aber auch den zusätzlichen Vorteil bringt, dass dieses Getriebe dann beliebig zwischen den Gängen eins bis vier bzw. zwischen den Gängen vier bis sieben lastschaltbar ist. - Die Getriebestruktur nach
6 hat nur zwei Lastschaltelemente für sieben lastschaltbare Vorwärtsgänge. Dafür benötigt es aber eine zusätzliche Hilfswelle21 und ein Hilfsschaltelement22 . Mit diesem Hilfsschaltelement22 ist die Hilfswelle21 mit der langsamen Vorschaltwelle13 oder der schnellen Vorschaltwelle14 verbindbar. Das erste Lastschaltelement4 kann nun die Hilfswelle21 unter Last mit der Hauptkoppelwelle17 verbinden. -
7 zeigt noch eine Variante des Lastschaltgetriebes nach1 für eine Front-Quer-Anwendung. Da der Planetenradträger32 des Überlagerungsgetriebes mit der Abtriebswelle12 verbunden ist, kann für diese Anwendung die Abtriebswelle12 ohne große konstruktive Änderungen zwischen dem Überlagerungsgetriebe3 und dem Vorschaltgetriebe2 angeordnet werden. Von dort wird die Leistung, wie nach dem Stand der Technik bekannt, über Vorgelegestufen zum Frontdifferential übertragen. - Bild 8 zeigt abschließend noch ein Hybridgetriebe auf Basis des erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebes
1 . Im Getriebegehäuse10 ist zwischen dem Vorschaltgetriebe2 und dem Überlagerungsgetriebe3 eine E-Maschine36 angeordnet. Ihr Rotor ist in diesem Beispiel mit der schnellen Vorschaltwelle14 verbunden. - Mit dieser E-Maschine
36 kann man die Abtriebswelle12 in allen Gängen rein elektrisch treiben. Um den Verbrennungsmotor37 dabei nicht mitschleppen zu müssen, hat dieses Getriebe noch eine Trennkupplung38 zur schaltbaren Verbindung zum Verbrennungsmotor. Im rein elektrischen Fahrbetrieb ist diese Trennkupplung vorzugsweise offen. Die Anbindung der E-Maschine36 an die schnelle Vorschaltwelle14 hat den Vorteil der um den Stufensprung zwischen den Gängen zwei und drei höheren Übersetzung dieser Welle14 zur Abtriebswelle12 . Die maximale Übersetzung zwischen E-Maschine und Abtriebswelle beträgt dann iEab_1.Gang = 7,269 bei einer Auslegung nach3 . - Mit der Übersetzung von der schnellen Vorschaltwelle
14 zur Antriebswelle11 kann mit dieser E-Maschine36 der Verbrennungsmotor37 auch aus dem Stillstand heraus beschleunigt und gestartet werden. Dazu muss aber dann die Trennkupplung38 zwischen Verbrennungsmotor und Antriebswelle geschlossen sein und es müssen alle die Lastschaltelemente im Getriebe offen sein, die eine Drehmomentübertragung zum Abtrieb12 aufbauen könnten. - Das Vorschaltgetriebe
2 kann auch als Überlagerungsgetriebe ausgebildet sein. Dies lässt sich z.B. dadurch erreichen, dass das Hohlrad24 schaltbar mit dem Getriebegehäuse10 verbindbar ist. Wenn das Hohlrad24 vom Getriebegehäuse10 abgekoppelt ist, kann man im Vorschaltgetriebe die Drehzahlen der E-Maschine und des Verbrennungsmotors stufenlos überlagern. Somit wird aus dem vielgängigen Lastschaltgetriebe ein stufenloses Lastschaltgetriebe. - Die in der Getriebeausführung nach
8 in jedem Gang mitdrehende E-Maschine36 kann auch immer das Bordnetz des Fahrzeugs mit Energie versorgen und dem Antriebsstrang jederzeit ein elektrisches Zusatzdrehmoment aufprägen (boosten). Außerdem kann jederzeit im Schubbetrieb kinetische Energie über diese E-Maschine in einen elektrischen Speicher übertragen werden. - In dem Getriebe nach
8 ist die Pumpe35 an Welle14 angeschlossen. Da die schnelle Vorschaltwelle14 schneller als die Antriebswelle11 dreht, reicht hier eine kleinere Ölpumpe für eine bestimmten Volumenstrom aus. Die Pumpe35 muss von der E-Maschine36 oder dem Verbrennungsmotor37 so angetrieben werden, dass die hydraulische Steuerung zur Betätigung der Lastschaltelemente ausreichend versorgt ist. -
- 1
- Lastschaltgetriebe
- 2
- Vorschaltgetriebe
- 3
- Überlagerungsgetriebe
- 4
- erstes Lastschaltelement
- 5
- zweites Lastschaltelement
- 6
- drittes Lastschaltelement
- 7
- viertes Lastschaltelement
- 8
- Gruppenschaltelement
- 9
- Rückwärtsschaltelement
- 10
- Gehäuse
- 11
- Antriebswelle
- 12
- Abtriebswelle
- 13
- langsame Vorschaltwelle
- 14
- schnelle Vorschaltwelle
- 15
- abtriebsseitige Überlagerungswelle
- 16
- Abstützwelle
- 17
- Hauptkoppelwelle
- 18
- Rückwärtsschaltwelle
- 19
- Zwischenwelle
- 20
- Zwischenschaltelement
- 21
- Hilfswelle
- 22
- Hilfsschaltelement
- 23
- erstes Hohlrad Vorschaltgetriebe
- 24
- zweites Hohlrad Vorschaltgetriebe
- 25
- Sonnenrad Vorschaltgetriebe
- 26
- Planetenträger Vorschaltgetriebe
- 27
- erster Planet Vorschaltgetriebe
- 28
- zweiter Planet Vorschaltgetriebe
- 29
- erstes Sonnenrad Überlagerungsgetriebe
- 30
- zweites Sonnenrad Überlagerungsgetriebe
- 31
- Hohlrad Überlagerungsgetriebe
- 32
- Planetenträger Überlagerungsgetriebe
- 33
- erster Planet Überlagerungsgetriebe
- 34
- zweiter Planet Überlagerungsgetriebe
- 35
- Ölpumpe
- 36
- E-Maschine
- 37
- Verbrennungsmotor
- 38
- Trennkupplung
Claims (21)
- Lastschaltgetriebe (
1 ) zwischen einer Antriebswelle (11 ) und einer Abtriebswelle (12 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Lastschaltgetriebe zwei Teilgetriebeblöcke beinhaltet, nämlich ein Vorschaltgetriebe (2 ), das von der Antriebswelle (11 ) angetrieben wird, und dass mindestens zwei weitere Wellen (13 ) und (14) aufweist, von denen eine langsame Vorschaltwelle (13 ) langsamer dreht als die Antriebswelle (11 ) und eine schnelle Vorschaltwelle (14 ) schneller dreht als die Antriebswelle (11 ), und ein Überlagerungsgetriebe (3 ) mit mindestens drei Wellen, von denen eine abtriebsseitige Überlagerungswelle (15 ) mit der Abtriebswelle (12 ) in Verbindung steht, von denen eine Abstützwelle (16 ) mit dem Getriebegehäuse (10 ) oder einer der Wellen des Vorschaltgetriebes verbindbar ist und von denen eine Hauptkoppelwelle (17 ) mit der Antriebswelle (11 ) und mindestens zwei Wellen (13 ,14 ) des Vorschaltgetriebes verbindbar ist. - Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (
11 ) direkt mit der Abtriebswelle (12 ) verbindbar ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastschaltgetriebe (
1 ) ein erstes Lastschaltelement (4 ) aufweist, mit dem die langsame Vorschaltwelle (13 ) mit der Hauptkoppelwelle (17 ) verbindbar ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastschaltgetriebe (
1 ) ein zweites Lastschaltelement (5 ) aufweist, mit dem die Antriebswelle (11 ) mit der Hauptkoppelwelle (17 ) verbindbar ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastschaltgetriebe (
1 ) ein drittes Lastschaltelement (6 ) aufweist, mit dem die schnelle Vorschaltwelle (14 ) mit der Hauptkoppelwelle (17 ) verbindbar ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastschaltgetriebe (
1 ) ein viertes Lastschaltelement (7 ) aufweist, mit dem die Antriebswelle (11 ) direkt mit der Abtriebswelle (12 ) verbindbar ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastschaltgetriebe (
1 ) eine Zwischenwelle (19 ) und ein Zwischenschaltelement (20 ) aufweist, mit dem die Zwischenwelle (20 ) entweder mit der Hauptkoppelwelle (17 ) oder mit der Abtriebswelle (12 ) verbindbar ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastschaltgetriebe (
1 ) ein zweites Lastschaltelement (5 ) aufweist, mit dem die Antriebswelle (11 ) mit der Zwischenwelle (19 ) verbindbar ist. - Lastschaltgetriebe nach Anspruch einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastschaltgetriebe (
1 ) eine Hilfswelle (21 ) und ein Hilfsschaltelement (22 ) aufweist, mit dem die Hilfswelle (21 ) entweder mit der langsamen Vorschaltwelle (13 ) oder mit der schnellen Vorschaltwelle (14 ) verbindbar ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastschaltgetriebe (
1 ) ein erstes Lastschaltelement (4 ) aufweist, mit dem die Hilfswelle (21 ) mit der Hauptkoppelwelle (17 ) verbindbar ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastschaltgetriebe (
1 ) ein Gruppenschaltelement (8 ) aufweist, mit dem die Abstützwelle (16 ) entweder mit dem Getriebegehäuse (10 ) oder mit einer der Wellen des Vorschaltgetriebes (2 ) verbindbar ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastschaltgetriebe (
1 ) eine Rückwärtsschaltwelle (18 ) und ein Rückwärtsschaltelement (9 ) aufweist, mit dem die Rückwärtsschaltwelle (18 ) mit dem Getriebegehäuse (10 ) oder einer der anderen Wellen verbindbar ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschaltgetriebe (
2 ) in Planetenradbauweise aufgebaut ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschaltgetriebe (
2 ) ein vierwelliges Planetenradgetriebe ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Hohlrad (
23 ) des Vorschaltplanetengetriebes (2 ) mit der Antriebswelle (11 ) in Verbindung steht, dass ein zweites Hohlrad (24 ) fest mit dem Getriebegehäuse (10 ) verbunden ist, dass die schnelle Vorschaltwelle (14 ) mit einem Sonnenrad (25 ) in Verbindung steht, dass ein Planetenradträger (26 ) die langsame Vorschaltwelle (13 ) ist, und dass der Planetenradträger (26 ) mehrere Sätze miteinander kämmender Planetenräder (27 ,28 ) aufweist, von denen jeweils ein erster Planet (27 ) mit dem ersten Hohlrad (23 ) und dem zweiten Planeten (28 ) kämmt und von denen der zweite Planet (28 ) mit dem Sonnenrad (25 ) und dem zweiten Hohlrad (24 ) kämmt. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlagerungsgetriebe (
3 ) in Planetenradbauweise aufgebaut ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Überlagerungsgetriebe (
3 ) ein vierwelliges Planetenradgetriebe ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Sonnenrad (
29 ) des Überlagerungsgetriebes (3 ) mit der Hauptkoppelwelle (17 ) in Verbindung steht, dass ein zweites Sonnenrad (30 ) die Abstützwelle (16 ) ist, dass ein Hohlrad (31 ) die Rückwärtsschaltwelle (18 ) ist, dass ein Planetenradträger (32 ) die abtriebsseitige Überlagerungswelle (15 ) darstellt und dass der Planetenradträger (32 ) mehrere Sätze miteinander kämmender Planetenräder (33 ,34 ) aufweist, von denen jeweils ein erster Planet (33 ) mit dem ersten Sonnenrad (29 ) und dem Hohlrad (31 ) kämmt und von denen der zweite Planet (34 ) mit dem zweiten Sonnenrad (30 ) kämmt. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, das Lastschaltgetriebe (
1 ) mindestens eine Ölpumpe (35 ) aufweist, die von der Antriebswelle (11 ) oder einer der Wellen (13 ,14 ) des Vorschaltgetriebes (2 ) angetrieben wird. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, das Lastschaltgetriebe (
1 ) eine E-Maschine (35 ) aufweist, die direkt mit der Antriebswelle (11 ) oder einer der Wellen (13 ,14 ) des Vorschaltgetriebes (2 ) verbunden ist. - Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, das Lastschaltgetriebe (
1 ) eine antriebsseitige Trennkupplung (38 ) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102004031463A DE102004031463A1 (de) | 2004-06-28 | 2004-06-28 | Lastschaltgetriebe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102004031463A DE102004031463A1 (de) | 2004-06-28 | 2004-06-28 | Lastschaltgetriebe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004031463A1 true DE102004031463A1 (de) | 2006-01-19 |
Family
ID=35508034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102004031463A Withdrawn DE102004031463A1 (de) | 2004-06-28 | 2004-06-28 | Lastschaltgetriebe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102004031463A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008031456A1 (de) | 2008-07-05 | 2010-01-07 | Entwicklungsgesellschaft für Getriebesysteme bmH | Lastschaltgetriebe |
WO2012000704A1 (de) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | Zf Friedrichshafen Ag | Antriebsstrang mit einem automatisierten gruppengetriebe |
WO2017097387A1 (de) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | Daimler Ag | Antriebsstrangvorrichtung mit einem elektromotor |
DE102017122022A1 (de) | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Man Truck & Bus Ag | Lastschaltgetriebe zur Anbindung an einen Elektromotor |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2936969A1 (de) * | 1979-09-13 | 1981-04-02 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Planetenraeder-gangwechselgetriebe mit einem vorschalt- und einem hauptgetriebe fuer fahrzeuge |
DE19739906A1 (de) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Peter Prof Dr Ing Tenberge | Stufenloses Fahrzeuggetriebe |
JP2000337458A (ja) * | 1999-05-28 | 2000-12-05 | Aisin Seiki Co Ltd | 変速装置 |
DE19949507A1 (de) * | 1999-10-14 | 2001-04-19 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Mehrstufengetriebe |
DE10043510A1 (de) * | 2000-09-01 | 2002-03-14 | Peter Tenberge | Stufenloses Automatikgetriebe für Fahrzeuge |
-
2004
- 2004-06-28 DE DE102004031463A patent/DE102004031463A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2936969A1 (de) * | 1979-09-13 | 1981-04-02 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Planetenraeder-gangwechselgetriebe mit einem vorschalt- und einem hauptgetriebe fuer fahrzeuge |
DE19739906A1 (de) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Peter Prof Dr Ing Tenberge | Stufenloses Fahrzeuggetriebe |
JP2000337458A (ja) * | 1999-05-28 | 2000-12-05 | Aisin Seiki Co Ltd | 変速装置 |
DE19949507A1 (de) * | 1999-10-14 | 2001-04-19 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Mehrstufengetriebe |
DE10043510A1 (de) * | 2000-09-01 | 2002-03-14 | Peter Tenberge | Stufenloses Automatikgetriebe für Fahrzeuge |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008031456A1 (de) | 2008-07-05 | 2010-01-07 | Entwicklungsgesellschaft für Getriebesysteme bmH | Lastschaltgetriebe |
DE102008031456B4 (de) * | 2008-07-05 | 2021-05-27 | EGS Entwicklungsgesellschaft für Getriebesysteme mbH | Lastschaltgetriebe |
WO2012000704A1 (de) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | Zf Friedrichshafen Ag | Antriebsstrang mit einem automatisierten gruppengetriebe |
US9718463B2 (en) | 2010-06-28 | 2017-08-01 | Zf Friedrichshafen Ag | Drive train with an automated auxiliary-range transmission |
WO2017097387A1 (de) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | Daimler Ag | Antriebsstrangvorrichtung mit einem elektromotor |
DE102017122022A1 (de) | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Man Truck & Bus Ag | Lastschaltgetriebe zur Anbindung an einen Elektromotor |
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