EP2954228A1 - Range-change transmission of a motor vehicle - Google Patents

Range-change transmission of a motor vehicle

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Publication number
EP2954228A1
EP2954228A1 EP14700076.4A EP14700076A EP2954228A1 EP 2954228 A1 EP2954228 A1 EP 2954228A1 EP 14700076 A EP14700076 A EP 14700076A EP 2954228 A1 EP2954228 A1 EP 2954228A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
group
planetary gear
clutch
range
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14700076.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Johannes Kaltenbach
Eckhardt Luebke
Michael Wechs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP2954228A1 publication Critical patent/EP2954228A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
    • F16H37/046—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement with an additional planetary gear train, e.g. creep gear, overdrive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
    • F16H2037/049—Forward-reverse units with forward and reverse gears for achieving multiple forward and reverse gears, e.g. for working machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0078—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratio comprising twelve or more forward speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2200/0082—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of reverse speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears

Definitions

  • main gear forms a rotatably mounted on the main shaft idler gear in Kraftpoundraum last spur gear of the main transmission that drive element with which the planet carrier of the first planetary gear of the range group on the fourth clutch M is rotatably connected.
  • the gear ratios of the main gear with the highest ratios, ie the lowest gear ratios of the main gearbox should preferably be switchable via the last spur gear in Kraftflußraum last.
  • FIG. 1 is a schematic view of a drive train of a motor vehicle with a group transmission with a first embodiment of a range group
  • FIG. 2 shows a detail of the drive train according to FIG. 1 with a second embodiment of the range group
  • FIG. 7a is a circuit diagram of the group transmission of FIG. 7 in the form of a switching table
  • the sun gear 10 of the second planetary gearset PS2 and the non-rotatably connected ring gear 9 of the first planetary gearset PS1 are fixed to the housing for switching a driving range with low driving speed via a first clutch L and to turn a driving range with high driving speed via a second clutch H rotatably with the Output shaft 5 connectable.
  • the first shift clutch L and the second shift clutch H of the range group GP are combined in a double shift element SB.
  • Said transmission shafts 17, 18, 19, 21, 22 are selectively via five spur gears Z1 ', Z2', Z3 ', Z4', ZA and six clutches ⁇ ', B ' , C, D ', E', F 'together can be brought into drive connection.
  • the mentioned spur gear stages Z1 '- Z4', ZA have each Weil a rotatably mounted on one of the input shafts 17, 18 or on the main shaft 19 and one of the clutches A '- F' rotatably with this connectable idler gear and two identical, each rotatably mounted on one of the two countershafts 21, 22 fixed wheels.
  • a third circuit diagram of the group transmission 1 .3 * shown in FIG. 8c according to FIG. 8 differs from the second circuit diagram of FIG. 8b only in that the eighth gear G8 now changes slightly with the switching combination K1-D'-ML Translation i via the switch combination K1 -CMH is switched.

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Abstract

The invention relates to a range-change transmission (1.1, 1.1', 1.2, 1.3, 1.3', 1.3", 1.3*, 1.4) of a motor vehicle, for example a heavy goods vehicle, which comprises a main transmission (HG; HG') that has at least one input shaft (3; 17, 18) and one output-side main shaft (4; 19), as well as at least one range group (GP, GP') arranged downstream of the main transmission (HG; HG') and between the main shaft (4; 19) and an output shaft (5), said range group (GP, GP') having a planetary structure and at least two shiftable transmission stages for different speed ranges, as well as a shiftable reverse stage for a reverse travel range. The range group (GP, GP') comprises two planetary gear sets (PS1, PS2) coupled together and each comprising one sun gear (6, 10), one planetary carrier (7, 11) carrying a plurality of planet gears (8, 12), and one ring gear (9, 13). The sun gear (10) of the second planetary gear set (PS2) and the ring gear (9) of the first planetary gear set (PS1), which are coupled to one another, can be stopped fixed to the housing for the purpose of shifting a travel range with low speeds using a first shifting clutch (L). In order to shift to a travel range with high speeds using a second shifting clutch (H), two elements of the two planetary gear sets (PS1, PS2) can be non-rotationally interconnected. The planetary carrier (7) of the first planetary gear set (PS1) and the ring gear (13) of the second planetary gear set (PS2), which are coupled to one another, can be stopped fixed to the housing for the purpose of shifting a reverse travel range using a third shifting clutch (R).

Description

Gruppenqetriebe eines Kraftfahrzeugs  Group gearboxes of a motor vehicle
Die Erfindung betrifft ein Gruppengetriebe eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines schweren Nutzfahrzeugs, das ein Hauptgetriebe mit mindestens einer Eingangswelle und einer ausgangsseitigen Hauptwelle sowie zumindest eine dem Hauptgetriebe nachgeordnete, zwischen der Hauptwelle und einer Ausgangswelle angeordnete Bereichsgruppe aufweist, wobei die Bereichsgruppe in Planetenbauweise ausgeführt ist und mindestens zwei schaltbare Übersetzungsstufen für unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche sowie eine schaltbare Umkehrstufe für einen Rückwärtsfahrbereich aufweist. The invention relates to a group transmission of a motor vehicle, such as a heavy commercial vehicle having a main gear with at least one input shaft and an output side main shaft and at least one of the main gear downstream, arranged between the main shaft and an output shaft range group, wherein the range group is executed in planetary construction and at least has two shiftable gear ratios for different speed ranges and a switchable reverse stage for a reverse range.
Gruppengetriebe mit einem mehrstufigen Hauptgetriebe und zumindest einer dem Hauptgetriebe antriebstechnisch nachgeordneten Bereichsgruppe sind seit längerem bekannt und kommen bevorzugt in schweren Nutzfahrzeugen zur Anwendung. Häufig ist dem Hauptgetriebe auch eine mehrstufige Splitgruppe antriebstechnisch vorgeordnet. Durch eine zumeist zweistufige Bereichsgruppe mit einem etwa um einen mittleren Übersetzungssprung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Übersetzungsstufen des Hauptgetriebes über dem gesamten Übersetzungssprung des Hauptgetriebes liegenden Übersetzungssprung wird die Spreizung des Gesamtgetriebes in etwa verdoppelt und die Anzahl der insgesamt zur Verfügung stehenden Gänge des Gruppengetriebes ebenfalls verdoppelt. Durch eine üblicherweise zweistufig ausgeführte Splitgruppe mit einem in etwa der Hälfte eines mittleren Übersetzungssprungs zwischen zwei aufeinanderfolgenden Übersetzungsstufen des Hauptgetriebes entsprechenden Übersetzungssprung werden die Übersetzungssprünge des Hauptgetriebes halbiert und die Anzahl der insgesamt zur Verfügung stehenden Gänge des Gruppengetriebes nochmals verdoppelt. Hieraus ergibt sich in Verbindung mit einem dreistufigen Hauptgetriebe, das drei Vorwärtsgangstufen und eine Rückwärtsgangstufe aufweist, ein Group transmission with a multi-stage main transmission and at least one of the main gear drive downstream subordinate group have long been known and are preferably used in heavy commercial vehicles. Often the main gearbox is also preceded by a multistage splitter group in terms of drive technology. By a mostly two-stage range group with a lying about a mean translation jump between two successive translation stages of the main transmission over the entire ratio jump of the main transmission ratio jump the spread of the overall transmission is approximately doubled and the number of total available gears of the group transmission also doubles. By a usually two-stage split group with a corresponding in about half of a mean jump between two successive translation stages of the main gear ratio jump the ratio jumps of the main gear are halved and the number of total available gears of the group transmission doubles again. This results in connection with a three-stage main transmission, which has three forward gear ratios and one reverse gear stage
12-gängiges Gruppengetriebe mit insgesamt zwölf Vorwärtsgängen und maximal vier Rückwärtsgängen. In Verbindung mit einem vierstufigen Hauptgetriebe, das vier Vorwärtsgangstufen und eine Rückwärtsgangstufe aufweist, ergibt sich ein 1 6-gängiges Gruppengetriebe mit insgesamt sechzehn Vorwärtsgängen und maximal vier Rückwärtsgängen. Das Gruppengetriebe weist gegenüber einem Einzelgetriebe mit einer vergleichbaren Anzahl von Gängen sowie ähnlicher Gangabstufung und Spreizung deutlich kompaktere Abmessungen und ein geringeres Gewicht auf. Da viele Schaltungen in einem Gruppengetriebe aber den Wechsel von Übersetzungsstufen in mehreren Teilgetrieben erfordern und somit relativ kompliziert ablaufen, sind die meisten bekannten Gruppengetriebe entweder teilautomatisiert oder vollautomatisiert schaltbar ausgebildet. 12-speed group transmission with a total of twelve forward gears and a maximum of four reverse gears. In conjunction with a four-speed main gearbox, which has four forward gear ratios and one reverse gear, the result is a 1 6-speed group transmission with a total of sixteen forward gears and a maximum of four reverse gears. Compared to a single transmission with a comparable number of gears as well as a similar gear pitch and spread, the group transmission has significantly more compact dimensions and a lower weight. Since many circuits in a group transmission but require the change of gear ratios in several sub-transmissions and thus run relatively complicated, most known group transmissions are either semi-automatic or fully automatic switchable.
Eine typische Ausführungsform eines Gruppengetriebes mit einem Hauptgetriebe, einer dem Hauptgetriebe vorgeschalteten Splitgruppe, sowie einer dem Hauptgetriebe nachgeschalteten Bereichsgruppe ist in der DE 44 22 900 A1 beschrieben. Bei diesem bekannten Gruppengetriebe ist das Hauptgetriebe in Vorgelegebauweise ausgeführt und weist zwei Vorgelegewellen sowie eine Hauptwelle auf, zwischen denen schaltbare Stirnradstufen von drei Vorwärtsgangstufen und einer Rückwärtsgangstufen angeordnet sind. Die Splitgruppe ist ebenfalls in Vorgelegebauweise ausgeführt und umfasst zwei häufig auch als schaltbare Eingangskonstanten bezeichnete Stirnradstufen, die zwischen der Eingangswelle des Gruppengetriebes und den entsprechend verlängerten Vorgelegewellen des Hauptgetriebes angeordnet sind. Bei geschalteter ein- gangsseitiger erster Eingangskonstante dient die Stirnradstufe der getriebeseitigen zweiten Eingangskonstante als weitere schaltbare Stirnradstufe des Hauptgetriebes. Zudem ist durch die unmittelbare Verbindung der Eingangswelle mit der Hauptwelle eine direkte Vorwärtsgangstufe schaltbar. Die Bereichsgruppe ist in Planetenbauweise ausgeführt und umfasst einen einfachen Planetenradsatz mit einem Sonnenrad, einem mehrere Planetenräder tragenden Planetenträger und einem Hohlrad, wobei das Sonnenrad drehfest mit der Hauptwelle verbunden ist, der Planetenträger drehfest mit der Ausgangswelle des Gruppengetriebes verbunden ist, und das Hohlrad wechselweise zur Schaltung einer Übersetzungsstufe für einen Fahrbereich mit niedriger Fahrgeschwindigkeit gehäusefest arretierbar und zur Schaltung einer Übersetzungsstufe für einen Fahrbereich mit hoher Fahrgeschwindigkeit drehfest mit der Ausgangswelle verbindbar ist. A typical embodiment of a group transmission with a main transmission, a splitter group arranged upstream of the main transmission, as well as an area group downstream of the main transmission is described in DE 44 22 900 A1. In this known group transmission, the main transmission is executed in countershaft design and has two countershafts and a main shaft, between which switchable spur gears of three forward gears and one reverse gear stages are arranged. The split group is also executed in Vorgelegebau way and includes two often referred to as switchable input constants spur gears, which are arranged between the input shaft of the group transmission and the correspondingly extended countershafts of the main transmission. When the first input constant is connected on the input side, the spur gear stage of the transmission-side second input constant serves as a further switchable spur gear stage of the main transmission. In addition, a direct forward gear can be switched by the direct connection of the input shaft to the main shaft. The range group is designed in planetary design and includes a simple planetary gear set with a sun gear, a planetary carrier carrying a plurality of planetary gears and a ring gear, wherein the sun gear is rotatably connected to the main shaft, the planet carrier rotatably connected to the output shaft of the group transmission, and the ring gear alternately to Circuit of a translation stage for a driving range with low driving speed fixed to the housing and locked to connect a gear ratio for a driving range with high speed rotatably connected to the output shaft.
Abweichend von dem aus der DE 44 22 900 A1 bekannten Gruppengetriebe kann die Splitgruppe auch in Planetenbauweise ausgeführt sowie die Bereichsgruppe auch in Vorgelegebauweise ausgeführt sein. So sind beispielsweise aus der EP 0 618 382 B1 verschiedene Ausführungsformen eines Gruppengetriebes bekannt, das ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes mehrstufiges Hauptgetriebe und ein dem Hauptgetriebe nachgeschaltetes Zusatzgetriebe aufweist. Das Zusatzgetriebe umfasst eine zweistufige Splitgruppe sowie eine zweistufige Bereichsgruppe. In einer ersten Ausführung des Zusatzgetriebes gemäß der dortigen Fig. 2 ist die Splitgruppe in Vorgelegebauweise ausgeführt, wogegen die Bereichsgruppe, wie bei dem aus der Notwithstanding the group transmission known from DE 44 22 900 A1, the splitter group can also be executed in a planetary construction as well as the range group also be executed in countershaft design. For example, from the EP 0 618 382 B1 discloses various embodiments of a group transmission which has a multi-stage main gearbox designed as a countershaft design and an additional gearbox connected downstream of the main gearbox. The additional gear comprises a two-stage splitter group and a two-stage range group. In a first embodiment of the additional transmission according to the local Fig. 2, the split group is executed in Vorgelegebau way, whereas the range group, as in the from
DE 44 22 900 A1 bekannten Gruppengetriebe, in Planetenbauweise ausgebildet ist. In einer zweiten Ausführungsform des Zusatzgetriebes gemäß der dortigen Fig. 3 ist die Splitgruppe dagegen in Planetenbauweise und die Bereichsgruppe in Vorgelegebauweise ausgebildet. DE 44 22 900 A1 known group transmission, is designed in planetary design. In a second embodiment of the additional gear according to the local Fig. 3, the split group, however, is formed in planetary construction and the range group in countershaft design.
Schließlich ist aus der EP 1 825 1 68 B1 ein Gruppengetriebe bekannt, das ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes Hauptgetriebe, eine in Vorgelegebauweise ausgeführte und dem Hauptgetriebe vorgeschaltete zweistufige Splitgruppe, sowie eine in Planetenbauweise ausgeführte und dem Hauptgetriebe nachgeschaltete Bereichsgruppe umfasst. Die Bereichsgruppe ist zwar in an sich bekannter Weise als ein einfacher Planetenradsatz mit einem Sonnenrad, einem mehrere Planetenräder tragenden Planetenträger und einem Ho hl rad ausgebildet, dessen Sonnenrad drehfest mit der Hauptwelle des Hauptgetriebes verbunden ist. Neben der Schaltung von zwei Übersetzungsstufen für Fahrbereiche mit niedriger und hoher Fahrgeschwindigkeit ist bei dieser Bereichsgruppe zusätzlich auch die Schaltung einer Umkehrstufe für einen Rückwärtsfahrbereich vorgesehen. Finally, EP 1 825 1 68 B1 discloses a group transmission which comprises a main gearbox designed in the countershaft design, a two-stage splitter group designed in a countershaft design and arranged upstream of the main gearbox, and a range group designed in planetary construction and connected downstream of the main gearbox. Although the range group is formed in a conventional manner as a simple planetary gear with a sun gear, a planet carrier carrying a plurality of planetary gears and a Ho, whose sun gear is rotatably connected to the main shaft of the main transmission. In addition to the switching of two gear ratios for low and high speed driving ranges, this range also includes the provision of a reversing stage for a reverse range.
Bei geschaltetem Fahrbereich für eine niedrige Fahrgeschwindigkeit ist das Hohlrad über ein erstes Schaltelement gehäusefest arretiert und der Planetenträger über ein zweites Schaltelement drehfest mit der Ausgangswelle des Gruppengetriebes verbunden. Bei geschalteter Umkehrstufe für den Rückwärtsfahrbereich ist der Planetenträger über das erste Schaltelement gehäusefest arretiert und das Hohlrad über das zweite Schaltelement drehfest mit der Ausgangswelle verbunden. Bei geschaltetem Fahrbereich für hohe Fahrgeschwindigkeit befindet sich das erste Schaltelement in einer geöffneten Neutralstellung (ohne Schaltfunktion), und das Ho hl rad sowie der Planetenträger sind über das zweite Schaltelement drehfest miteinander und mit der Ausgangswelle verbunden. Durch die in der Bereichsgruppe enthaltene schaltbare Umkehrstufe kann vorteilhaft in dem Hauptgetriebe auf die Anordnung einer schaltbaren Umkehrstufe verzichtet werden, d.h. die dort an sich vorhandene Umkehrstufe weggelassen oder durch eine Stirnradstufe für eine zusätzliche Vorwärtsgangstufe ersetzt werden. Zur Realisierung der Schaltfunktionen der Bereichsgruppe sind allerdings zwei Schaltelemente erforderlich, von denen das erste Schaltelement als ein Doppelschaltelement mit zwei Schaltstellungen sowie einer Neutralstellung und das zweite Schaltelement als ein Dreifachschaltelement mit drei Schaltstellungen, darunter eine Schaltstellung mit Dreifachkopplung, ausgebildet ist. Nachteilig an der aus der EP 1 825 1 68 B1 bekannten Ausführung der Bereichsgruppe ist somit der komplizierte Aufbau insbesondere des zweiten Schaltelementes und die Erfordernis von zwei Schaltaktuatoren für die gleichzeitige Betätigung der beiden Schaltelemente. When switched driving range for a low driving speed, the ring gear is fixed to the housing via a first switching element and the planet carrier rotatably connected via a second switching element to the output shaft of the group transmission. When switched reversing stage for the reverse range of the planet carrier is fixed to the housing fixed to the housing via the first switching element and the ring gear on the second switching element rotatably connected to the output shaft. When switched driving range for high driving speed, the first switching element is in an open neutral position (without switching function), and the Ho hl wheel and the planet carrier are rotationally fixed to each other and connected to the output shaft via the second switching element. By virtue of the switchable reversing stage contained in the range group, the arrangement of a switchable reversing stage can advantageously be dispensed with in the main transmission, ie the reversing stage provided there can be omitted or replaced by a spur gear stage for an additional forward gear stage. To realize the switching functions of the range group, however, two switching elements are required, of which the first switching element is designed as a double switching element with two switching positions and a neutral position and the second switching element as a triple switching element with three switching positions, including a switch position with triple coupling. A disadvantage of the known from EP 1 825 1 68 B1 execution of the range group is thus the complicated structure, in particular of the second switching element and the requirement of two switching actuators for the simultaneous actuation of the two switching elements.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gruppengetriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem mehrstufigen Hauptgetriebe und zumindest einer dem Hauptgetriebe antriebstechnisch nachgeordneten Bereichsgruppe der eingangs genannten Bauart vorzuschlagen, bei dem die Schaltungseinrichtung der Bereichsgruppe gegenüber der aus der EP 1 825 1 68 B1 bekannten Konstruktion vereinfacht ist. Darüber hinaus soll die Schaltungseinrichtung der Bereichsgruppe optional um eine schaltbare Übersetzungsstufe für einen Fahrbereich mit mittlerer Fahrgeschwindigkeit erweitert sein. The invention is therefore based on the object to propose a group transmission of a motor vehicle with a multi-stage main transmission and at least one of the main transmission downstream subordinate group of the type mentioned, in which the circuit means of the range group is simplified compared to the known from EP 1 825 1 68 B1 construction , In addition, the circuit device of the range group should optionally be extended by a shiftable ratio stage for a driving range with medium driving speed.
Diese Aufgabe ist bei einem Gruppengetriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Bereichsgruppe zwei miteinander gekoppelte Planetenradsätze mit jeweils einem Sonnenrad, einem mehrere Planetenräder tragenden Planetenträger und einem Hohlrad aufweist, wobei das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes drehfest mit der Hauptwelle des Hauptgetriebes verbunden ist, der Planetenträger des ersten Planetenradsatzes drehfest mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist, das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes drehfest mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist, der Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes drehfest mit der Ausgangswelle verbunden ist, das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und damit auch das mit diesem gekoppelte Hohlrad des ersten Planetenradsatzes zur Schaltung eines Fahrbereichs mit niedriger Fahrgeschwindigkeit über eine erste Schaltkupplung L gehäusefest arretierbar ist und zur Schaltung eines Fahrbereichs mit hoher Fahrgeschwindigkeit über eine zweite Schaltkupplung H zwei Elemente der beiden Planetenradsätze (PS1 , PS2) drehfest miteinander verbindbar sind, und bei dem der Planetenträger des ersten Planetenradsatzes sowie damit auch das mit diesem gekoppelte Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes zur Schaltung eines Rückwärtsfahrbereichs mittels einer dritten Schaltkupplung R gehäusefest arretierbar ist. This object is achieved in a group transmission with the features of the preamble of claim 1, characterized in that the range group has two planetary gear sets coupled to each other with a sun gear, a planetary planet carrier carrying a plurality of planetary gears and a ring gear, wherein the sun gear of the first planetary gear rotatably connected to the main shaft of Main gear is connected to the planet carrier of the first planetary gear rotatably connected to the ring gear of the second planetary, the ring gear of the first planetary gear rotatably connected to the sun gear of the second planetary, the planet carrier of the second planetary gear rotatably connected to the output shaft, the sun gear of the second Planetenradsatzes and thus also coupled with this Ring gear of the first planetary gear set for switching a low-speed driving range via a first clutch L is locked fixed to the housing and to connect a driving range with high speed via a second clutch H two elements of the two planetary gear sets (PS1, PS2) rotatably connected to each other, and in the the planet carrier of the first planetary gear set and thus also the coupled with this ring gear of the second planetary gear set for switching a reverse range by means of a third clutch R fixed to the housing is locked.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieses Gruppengetriebes sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments and further developments of this group transmission are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung geht demnach aus von einem an sich bekannten Gruppengetriebe eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines schweren Nutzfahrzeugs, das ein Hauptgetriebe mit mindestens einer Eingangswelle und einer ausgangsseitigen Hauptwelle sowie zumindest eine dem Hauptgetriebe antriebstechnisch nachgeordnete, zwischen der Hauptwelle und einer Ausgangswelle angeordnete Bereichsgruppe aufweist, wobei diese Bereichsgruppe in Planetenbauweise ausgeführt ist und mindestens zwei schaltbare Übersetzungsstufen für unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche sowie eine schaltbare Umkehrstufe für einen Rückwärtsfahrbereich aufweist. The invention is therefore based on a known per se group transmission of a motor vehicle, for example a heavy commercial vehicle having a main gear with at least one input shaft and an output side main shaft and at least one of the main gear drive downstream, arranged between the main shaft and an output shaft range group, said Planet group is executed in planetary construction and has at least two shiftable gear ratios for different speed ranges and a switchable reversing stage for a reverse range.
Durch die Ausbildung der Bereichsgruppe in Form von zwei in der genannten Art gekoppelten Planetenradsätzen und die Anordnung der erwähnten Schaltkupplungen ist die Schaltvorrichtung der Bereichsgruppe dahingehend vereinfacht, dass zur Schaltung der Übersetzungsstufen für die beiden Geschwindigkeitsbereiche und den Rückwärtsfahrbereich jeweils nur eine der Schaltkupplungen eingerückt werden muss. Zur Schaltbetätigung der Bereichsgruppe ist daher nur ein Schaltaktuator erforderlich, der bei einer Bereichsschaltung in einem Wählvorgang mit der betreffenden Schaltkupplung gekoppelt wird. Im Vergleich zu der aus der EP 1 825 168 B1 bekannten Bauform ist die Schaltvorrichtung der Bereichsgruppe gemäß der Erfindung somit deutlich vereinfacht. Durch die beiden gekoppelten Planetenradsätze wird hierzu allerdings ein etwas komplizierter und mehr Bau räum erfordernder Aufbau der Getriebestruktur der Bereichsgruppe in Kauf genommen. Andererseits ist mit den beiden Planetenradsätzen vorteil- haft eine größere Übersetzungsspreizung der Bereichgruppe als mit nur einem einzigen Planetenradsatz möglich. By forming the range group in the form of two coupled in the above type Planetenradsätzen and the arrangement of the aforementioned clutches, the switching device of the range group is simplified to the effect that only one of the clutches must be engaged to shift the gear ratios for the two speed ranges and the reverse range. For switching operation of the range group therefore only one switching actuator is required, which is coupled in a range circuit in a dialing with the relevant clutch. In comparison to the construction known from EP 1 825 168 B1, the switching device of the range group according to the invention is thus considerably simplified. Due to the two coupled planetary gear sets, however, a somewhat more complicated and more construction-requiring structure of the transmission structure of the range group is accepted. On the other hand, it is advantageous with the two planetary gear sets. liable a larger spread of the range group than possible with only a single planetary gear.
Bei geschaltetem Fahrbereich mit niedriger Fahrgeschwindigkeit, also bei eingerückter erster Schaltkupplung L, ergibt sich die Übersetzung der Bereichsgruppe nach der Gleichung iGp iow = (1 - ioi ) * (102 - 1 ) / I02, wobei mit i0i die Standübersetzung des ersten Planetenradsatzes und mit \02 die Standübersetzung des zweiten Planetenradsatzes bezeichnet sind. Da bei geschaltetem Fahrbereich mit hoher Fahrgeschwindigkeit, also bei eingerückter zweiter Schaltkupplung H, die Getriebeelemente der beiden Planetenradsätze miteinander verbunden sind und die beiden Planetenradsätze dann im Block umlaufen, ist die Übersetzung der Bereichsgruppe in diesem Fall gleich eins (icp hig = 1 ). Es versteht sich in Kenntnis der Erfindung von selbst, dass für diese Schaltung jeweils zwei beliebige Getriebeelemente der beiden Planetenradsätze mittels der zweiten Schaltkupplung H drehfest miteinander verbunden werden können. Eine Abweichung von der vorgenannten Anordnung der zweiten Schaltkupplung H macht aber nur Sinn, wenn diese dadurch günstiger positioniert werden kann. Bei geschaltetem Rückwärtsfahrbereich, also bei eingerückter dritter Schaltkupplung R, ergibt sich die Übersetzung der Bereichsgruppe nach der Gleichung iGp rev = ioi * (102 - 1 ). When the driving range is at low driving speed, ie when the first clutch L is engaged, the ratio of the range group is given by the equation i G pi ow = (1 - ioi) * (102 - 1) / I02, where i 0 i is the steady state ratio of the first planetary gear set and \ 02 are the state translation of the second planetary gear set. Since the transmission elements of the two planetary gear sets are connected to one another when the driving range is switched at high driving speed, ie when the second clutch H is engaged, and the two planetary gear sets then circulate in the block, the ratio of the range group is equal to one in this case (icp hig = 1). It is understood in the knowledge of the invention of itself that for this circuit each two arbitrary transmission elements of the two planetary gear sets by means of the second clutch H can be rotatably connected to each other. A deviation from the aforementioned arrangement of the second clutch H but makes sense only if this can be positioned thereby cheaper. When the reversing range is switched, ie when the third clutch R is engaged, the ratio of the range group is given by the equation i G p rev = ioi * (102 - 1).
Der Aufbau der Bereichsgruppe gemäß der Erfindung ermöglicht aber auch auf relativ einfache Weise die Schaltung eines zusätzlichen Fahrbereichs mit mittlerer Fahrgeschwindigkeit. Hierzu ist nur erforderlich, dass der Planetenträger des ersten Planetenradsatzes und damit auch das mit diesem gekoppelte Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes zur Schaltung des zusätzlichen Fahrbereichs mit mittlerer Fahrgeschwindigkeit mittels einer vierten Schaltkupplung M drehfest mit einem Triebelement des Hauptgetriebes verbindbar ist, das nicht permanent drehfest mit der Hauptwelle verbunden ist oder mit dieser in Triebverbindung steht. However, the structure of the range group according to the invention also makes it possible in a relatively simple manner to switch an additional driving range with medium driving speed. For this purpose, it is only necessary that the planet carrier of the first planetary gear set and thus coupled with this ring gear of the second planetary gear set for switching the additional driving range at medium speed by means of a fourth clutch M rotatably connected to a drive element of the main transmission is not permanently rotatably connected to the Main shaft is connected or is in driving connection with this.
Bei eingerückter vierter Schaltkupplung H bilden das dann angekoppelte Triebelement des Hauptgetriebes sowie der Planetenträger des ersten Planetenradsatzes und das drehfest mit diesem verbundene Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes einen parallelen Kraftübertragungszweig zu der Hauptwelle des Hauptgetriebes und dem drehfest mit diesem verbundenen Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes. Somit ist der erste Planetenradsatz dann übersetzungstechnisch unwirksam, da der Kraftfluss mit Ausnahme des Planetenträgers des ersten Planetenradsatzes nur über die Getriebeelemente des zweiten Planetenradsatzes erfolgt. When engaged fourth clutch H then coupled drive element of the main gear and the planet carrier of the first planetary gear and rotatably connected to this ring gear of the second planetary gear train form a parallel power transmission branch to the main shaft of the main gear and rotatably connected thereto sun gear of the first planetary gear set. Thus is the first planetary gearset then ineffectively ineffective, since the power flow takes place with the exception of the planet carrier of the first planetary gear set only via the transmission elements of the second planetary gear set.
Bei geschaltetem Fahrbereich mit mittlerer Fahrgeschwindigkeit, also bei eingerückter vierter Schaltkupplung M, und bei eingerückter erster Schaltkupplung L ergibt sich die Übersetzung der Bereichsgruppe nach der Gleichung iGp mid = (102 - 1 ) / 102- Bei geschaltetem Fahrbereich mit mittlerer Fahrgeschwindigkeit, also bei eingerückter vierter Schaltkupplung M, und bei eingerückter zweiter Schaltkupplung H ist der zweite Planetenradsatz in sich blockiert, so dass die Übersetzung der Bereichsgruppe dann wiederum gleich eins ist (iGp mid = 1 ). Da zur Schaltung des Fahrbereichs mit mittlerer Fahrgeschwindigkeit neben der vierten Schaltkupplung M auch die erste oder zweite Schaltkupplung eingerückt werden muss, ist für die vierte Schaltkupplung M somit ein separater Schaltaktuator erforderlich. When the driving range is at medium driving speed, ie when the fourth clutch M is engaged, and the first clutch L is engaged, the ratio of the range group is given by the equation i G p mid = (10 2 -1) / 10 2 - When the driving range is at medium driving speed , ie with the fourth clutch M engaged, and with the second clutch H engaged, the second planetary gear set is blocked in itself, so that the ratio of the range group is then again equal to one (i G p mid = 1). Since the first or second clutch must be engaged in addition to the fourth clutch M to shift the driving range with medium driving speed, a separate shift actuator is thus required for the fourth clutch M.
Besonders dann, wenn radial beengte Einbauverhältnisse vorliegen, sind die beiden Planetenradsätze der Bereichsgruppe bevorzugt koaxial und axial gestaffelt zueinander angeordnet, wobei dann der erste Planetenradsatz bevorzugt axial zwischen dem Hauptgetriebe und dem zweiten Planetenradsatz angeordnet ist. Especially when radially restricted installation conditions, the two planetary gear sets of the range group are preferably arranged coaxially and axially staggered to each other, in which case the first planetary gear set is preferably arranged axially between the main gear and the second planetary gear.
Sofern allerdings axialer Bau räum eingespart werden soll, können die beiden Planetenradsätze der Bereichsgruppe auch koaxial und radial gestaffelt zueinander angeordnet sein, wobei dann der erste Planetenradsatz radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes angeordnet ist, und das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes drehfest mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist. If, however, axial construction space is to be saved, the two planetary gear sets of the range group can also be arranged coaxially and radially staggered to each other, then the first planetary gear is disposed radially within the second planetary, and the ring gear of the first planetary gear rotatably connected to the sun gear of the second planetary gear set connected or integrally formed with this.
Da die erste Schaltkupplung L und die zweite Schaltkupplung H der Bereichsgruppe nur wechselweise eingerückt werden, sind diese beiden Schaltkupplungen L, H vorzugsweise in einem Doppelschaltelement SB zusammengefasst, wodurch der Wählvorgang, d.h. die Kopplung mit dem betreffenden Schaltaktuator, vereinfacht ist. Da auch die dritte Schaltkupplung R und die vierte Schaltkupplung M der entsprechend weitergebildeten Bereichsgruppe nur wechselweise eingerückt werden, können auch diese beiden Schaltkupplungen R, M in einem Doppelschaltelement SR' zu- sammengefasst werden. Die Schaltbetätigung dieses Doppelschaltelementes SR' erfolgt aber durch jeweils einen separaten Schaltaktuator, da die vierte Schaltkupplung M gleichzeitig zu der ersten oder der zweiten Schaltkupplung L, H eingerückt wird. Since the first shift clutch L and the second shift clutch H of the range group are only engaged alternately, these two clutches L, H are preferably combined in a double switching element SB, whereby the selection process, that is, the coupling with the relevant shift actuator, is simplified. Since the third clutch R and the fourth clutch M of the correspondingly formed range group are only alternately engaged, these two clutches R, M in a double switching element SR 'can be summarized. The switching operation of this double switching element SR 'but takes place by a separate switching actuator, since the fourth clutch M is engaged simultaneously to the first or the second clutch L, H.
Die Bereichsgruppe mit den Merkmalen der Erfindung kann mit einem Hauptgetriebe kombiniert sein, das als ein Vorgelegegetriebe mit einer einzigen Eingangswelle ausgebildet ist, wobei diese Eingangswelle eingangsseitig über eine Reibungskupplung mit der Triebwelle eines Antriebsmotors verbindbar ist, und die ausgangsseitig über mehrere schaltbare Stirnradstufen unterschiedlicher Übersetzung selektiv mit der Hauptwelle in Triebverbindung bringbar ist. The range group with the features of the invention may be combined with a main gear, which is designed as a countershaft transmission with a single input shaft, said input shaft is connected on the input side via a friction clutch with the drive shaft of a drive motor, and the output selectively over several switchable spur gear stages of different translation selectively can be brought into drive connection with the main shaft.
Ebenso kann das Hauptgetriebe, mit dem die gemäß der Erfindung ausgebildete Bereichsgruppe innerhalb eines Gruppengetriebes kombiniert ist, auch als ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Eingangswellen ausgebildet sein, wobei die beiden Eingangswellen eingangsseitig über jeweils eine Reibungskupplung mit der Triebwelle eines Antriebsmotors verbindbar sind, und die ausgangsseitig über mehrere schaltbare Stirnradstufen unterschiedlicher Übersetzung selektiv mit der Hauptwelle in Triebverbindung bringbar sind. Likewise, the main transmission, with which the range group formed according to the invention is combined within a group transmission, also be designed as a countershaft design carried out dual-clutch transmission with two input shafts, the two input shafts on the input side via a respective friction clutch to the drive shaft of a drive motor can be connected, and the output side over several switchable spur gear stages of different translation selectively with the main shaft can be brought into drive connection.
Darüber hinaus kann die gemäß der Erfindung ausgebildete Bereichsgruppe auch mit anderen Bauarten von Hauptgetrieben, wie beispielsweise mit einem in Planetenbauweise ausgeführten Hauptgetriebe, kombiniert sein, sofern diese jeweils mindestens eine Eingangswelle und eine ausgangsseitige Hauptwelle aufweisen. In addition, the range group formed according to the invention may also be combined with other types of main gears, such as a planetary gear main gear, provided they each have at least one input shaft and an output side main shaft.
Bei einem als einfaches Vorgelegegetriebe oder als ein in Vorgelegebauweise ausgeführten Doppelkupplungsgetriebe ausgebildeten Hauptgetriebe bildet ein auf der Hauptwelle drehbar gelagertes Losrad der in Kraftflussrichtung letzten Stirnradstufe des Hauptgetriebes dasjenige Triebelement, mit dem der Planetenträger des ersten Planetenradsatzes der Bereichsgruppe über die vierte Schaltkupplung M drehfest verbindbar ist. Um für die Gänge des Fahrbereichs mit mittlerer Fahrgeschwindigkeit günstige Übersetzungen zu erzielen, sollten über die in Kraftflussrichtung letzte Stirnradstufe bevorzugt die Gangstufen des Hauptgetriebes mit den höchsten Übersetzungen, also die niedrigsten Gangstufen des Hauptgetriebes schaltbar sein. In a designed as a simple countershaft transmission or as a dual-clutch gearbox designed main gear forms a rotatably mounted on the main shaft idler gear in Kraftflussrichtung last spur gear of the main transmission that drive element with which the planet carrier of the first planetary gear of the range group on the fourth clutch M is rotatably connected. To favorable for the corridors of the driving range with middle driving speed To achieve translations, the gear ratios of the main gear with the highest ratios, ie the lowest gear ratios of the main gearbox should preferably be switchable via the last spur gear in Kraftflußrichtung last.
Eine ähnliche Anordnung einer zusätzlichen Schaltkupplung zur Verbindung des Planetenträgers einer Bereichsgruppe mit einem Triebelement eines Hauptgetriebes ist an sich schon aus der DE 10 2007 047 671 A1 bekannt. Das dortige Hauptgetriebe ist als ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes mehrstufiges Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet, und die dortige Bereichsgruppe ist als ein einfacher Planetenradsatz ausgebildet, der mittels eines Doppelschaltelementes zwischen zwei Übersetzungsstufen für unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche umschaltbar ist. Das Triebelement des Hauptgetriebes, mit dem der Planetenträger der Bereichsgruppe über die zusätzliche Schaltkupplung drehfest verbindbar ist, wird auch hier durch das Losrad eines auf der Hauptwelle drehbar gelagerten Losrades der in Kraftflussrichtung letzten Stirnradstufe des Hauptgetriebes gebildet. Die zusätzliche Schaltkupplung dient bei diesem bekannten Getriebe jedoch ausschließlich der Durchführung einer Bereichsschaltung als Lastschaltung, bei der eine Umschaltung sowohl zwischen zwei Gangstufen des Hauptgetriebes als auch zwischen den beiden Übersetzungsstufen der Bereichsgruppe erfolgt. A similar arrangement of an additional clutch for connecting the planetary carrier of a range group with a drive element of a main transmission is known per se from DE 10 2007 047 671 A1. The local main transmission is designed as a running in countershaft design multistage dual clutch transmission, and the local area group is formed as a simple planetary gear set, which is switchable by means of a double switching element between two gear ratios for different speed ranges. The drive element of the main transmission, with which the planet carrier of the range group on the additional clutch is rotatably connected, is also formed here by the idler gear of a rotatably mounted on the main shaft idler gear in the power flow direction last spur gear of the main transmission. The additional clutch is used in this known transmission, however, only the implementation of a range circuit as a load circuit in which a switch takes place both between two gear stages of the main transmission and between the two gear ratios of the range group.
Da die vierte Schaltkupplung M der Bereichsgruppe und die Schaltkupplung E; F' der in Kraftflussrichtung letzten Stirnradstufe des Hauptgetriebes nur wechselweise eingerückt werden, kann die vierte Schaltkupplung M alternativ zu der vorgenannten Zusammenfassung mit der dritten Schaltkupplung R der Bereichsgruppe auch mit der Schaltkupplung E; F' der betreffenden Stirnradstufe des Hauptgetriebes in einem Doppelschaltelement zusammengefasst werden. Since the fourth shift clutch M of the range group and the clutch E; F 'are the last in the power flow direction last spur gear of the main gear only alternately engaged, the fourth clutch M may alternatively to the above summary with the third clutch R of the range group also with the clutch E; F 'the respective spur gear of the main transmission are combined in a double switching element.
In einer Ausgestaltungsform ist auch das Zusammenfassen der Schaltkupplungen R und H zu einem Doppelschaltelement vorteilhaft. In one embodiment, the combination of the clutches R and H to a double switching element is advantageous.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zur Schaltung des Fahrbereichs mit hoher Fahrgeschwindigkeit über die zweite Schaltkupplung (H) der Planetenträger des ersten Planetenradsatzes drehfest mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbindbar. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung bildet über die zweite Schaltkupplung H eine drehfeste Verbindung des Hohlrades des ersten Planetenradsatzes mit dem Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes zur Schaltung des Fahrbereichs mit hoher Fahrgeschwindigkeit. In an advantageous embodiment, the planet carrier of the first planetary gear set rotatably connected to the sun gear of the second planetary gear set to connect the driving range with high speed over the second clutch (H). A further advantageous embodiment forms over the second clutch H a rotationally fixed connection of the ring gear of the first planetary gear set with the planet carrier of the second planetary gear set for switching the driving range with high driving speed.
Neben der im Folgenden dargestellten vorteilhaften Ausführungsformen sind auch vorteilhafte Ausgestaltungen darstellbar, bei denen bei einer anderen räumlichen Anordnung der Schaltkupplungen zur Schaltung des Fahrbereichs mit hoher Fahrgeschwindigkeit über die zweite Schaltkupplung H das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes drehfest mit dem Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist oder in einer weiteren Ausgestaltung über die zweite Schaltkupplung H zur Schaltung des Fahrbereichs mit hoher Fahrgeschwindigkeit das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes drehfest mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist. In addition to the advantageous embodiments shown below are also advantageous embodiments can be represented in which in another spatial arrangement of the clutches for switching the driving range with high speed on the second clutch H, the sun gear of the first planetary gear rotatably connected to the planet carrier of the second planetary gear set or in a further embodiment via the second clutch H to the circuit of the driving range with high driving speed, the sun gear of the first planetary gear rotatably connected to the ring gear of the second planetary gear set is connectable.
Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit mehreren Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt To further illustrate the invention, the description is accompanied by a drawing with several embodiments. In this shows
Fig. 1 in schematischer Ansicht einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Gruppengetriebe mit einer ersten Ausführungsform einer Bereichsgruppe, 1 is a schematic view of a drive train of a motor vehicle with a group transmission with a first embodiment of a range group,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Antriebsstrang gemäß Fig. 1 mit einer zweiten Ausführungsform der Bereichsgruppe, 2 shows a detail of the drive train according to FIG. 1 with a second embodiment of the range group, FIG.
Fig. 3 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Gruppengetriebe mit einer dritten Ausführungsform der Bereichsgruppe, 3 shows a drive train of a motor vehicle with a group transmission with a third embodiment of the range group,
Fig. 4 einen Ausschnitt aus dem Antriebsstrang gemäß Fig. 3 mit einer vierten Ausführungsform der Bereichsgruppe, 4 shows a detail of the drive train according to FIG. 3 with a fourth embodiment of the range group, FIG.
Fig. 5 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Bauart des Hauptgetriebes und mit der ersten Ausführungsform der Bereichsgruppe in einer schematischen Ansicht, Fig. 5a ein Schaltschema des Gruppengetriebes gemäß Fig. 5 in Form einer Schalttabelle, 5 shows a drive train of a motor vehicle with a first type of main transmission and with the first embodiment of the range group in a schematic view, 5a is a circuit diagram of the group transmission of FIG. 5 in the form of a switching table,
Fig. 6 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem die erste Bauart des Hauptgetriebes und die dritte Ausführungsform der Bereichsgruppe umfassenden Gruppengetriebe, 6 shows a drive train of a motor vehicle with a group transmission comprising the first type of main transmission and the third embodiment of the range group,
Fig. 6a ein Schaltschema des Gruppengetriebes gemäß Fig. 6 in Form einer Schalttabelle, 6a is a circuit diagram of the group transmission of FIG. 6 in the form of a switching table,
Fig. 7 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem die erste Bauart des Hauptgetriebes und die dritte Ausführungsform der Bereichsgruppe in modifizierter Form umfassenden Gruppengetriebe, FIG. 7 shows a drive train of a motor vehicle with a group transmission comprising the first type of main transmission and the third embodiment of the range group in modified form, FIG.
Fig. 7a ein Schaltschema des Gruppengetriebes gemäß Fig. 7 in Form einer Schalttabelle, 7a is a circuit diagram of the group transmission of FIG. 7 in the form of a switching table,
Fig. 8 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem eine zweite Bauart des Hauptgetriebes und die dritte Ausführungsform der Bereichsgruppe umfassenden Gruppengetriebe, FIG. 8 shows a drive train of a motor vehicle with a group transmission comprising a second type of main transmission and the third embodiment of the range group, FIG.
Fig. 8a ein erstes Schaltschema des Gruppengetriebes gemäß Fig. 8 in Form einer Schalttabelle, 8a shows a first circuit diagram of the group transmission according to FIG. 8 in the form of a switching table, FIG.
Fig. 8b ein modifiziertes zweites Schaltschema des Gruppengetriebes gemäß Fig. 8 in Form einer Schalttabelle, und 8b shows a modified second circuit diagram of the group transmission according to FIG. 8 in the form of a switching table, and FIG
Fig. 8c ein modifiziertes drittes Schaltschema des Gruppengetriebes gemäß Fig. 8 in Form einer Schalttabelle. Fig. 8c is a modified third circuit diagram of the group transmission of FIG. 8 in the form of a switching table.
Ein in Fig. 1 in schematischer Form abgebildetes Gruppengetriebe 1 .1 umfasst ein nicht näher dargestelltes mehrstufiges Hauptgetriebe HG und eine dem Hauptge- triebe HG antriebstechnisch nachgeordnete Bereichsgruppe GP. Das Hauptgetriebe HG weist eine Eingangswelle 3 sowie eine ausgangsseitige Hauptwelle 4 auf. Die Eingangswelle 3 ist über eine Reibungskupplung K mit der Triebwelle 2 eines als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotors VM verbindbar. Die Bereichsgruppe GP ist zwischen der Hauptwelle 4 und einer Ausgangswelle 5 angeordnet, die in nicht dargestellter Weise mit einem Achsantrieb, wie einem Achsdifferenzial oder einem Verteilergetriebe, in Triebverbindung steht. A group transmission 1 .1 shown schematically in FIG. 1 comprises a multi-stage main transmission HG (not shown in detail) and a main transmission HG (not shown). HG drives subordinate area group GP. The main transmission HG has an input shaft 3 and an output side main shaft 4. The input shaft 3 can be connected via a friction clutch K to the drive shaft 2 of a drive motor VM embodied as an internal combustion engine. The range group GP is arranged between the main shaft 4 and an output shaft 5, which is in drive manner, not shown, with an axle drive, such as an axle differential or a transfer case.
Die Bereichsgruppe GP ist in Planetenbauweise ausgeführt und umfasst zwei miteinander gekoppelte Planetenradsätze PS1 , PS2 mit jeweils einem Sonnenrad 6, 10, einem mehrere Planetenräder 8, 12 tragenden Planetenträger 7, 1 1 und einem Hohlrad 9, 13. Vorliegend sind die beiden Planetenradsätze PS1 , PS2 der Bereichsgruppe GP koaxial und axial gestaffelt zueinander angeordnet, wobei der erste Planetenradsatz PS1 axial zwischen dem Hauptgetriebe HG und dem zweiten Planetenradsatz PS2 angeordnet ist. Das Sonnenrad 6 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist drehfest mit der Hauptwelle 4 des Hauptgetriebes HG verbunden und bildet somit das Eingangselement der Bereichsgruppe GP. Der Planetenträger 7 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist drehfest mit dem Hohlrad 13 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden. Das Hohlrad 9 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist drehfest mit dem Sonnenrad 10 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden. Der Planetenträger 1 1 des zweiten Planetenradsatzes PS2 ist drehfest mit der Ausgangswelle 5 verbunden und bildet somit das Ausgangselement der Bereichsgruppe GP. The range group GP is designed in a planetary design and comprises two coupled planetary gear sets PS1, PS2, each with a sun gear 6, 10, a planetary gear 8, 12 supporting planetary carrier 7, 1 1 and a ring gear 9, 13. In the present case, the two planetary gear sets PS1, PS2 of the area group GP arranged coaxially and axially staggered to each other, wherein the first planetary PS1 is arranged axially between the main gear HG and the second planetary PS2. The sun gear 6 of the first planetary gearset PS1 is rotatably connected to the main shaft 4 of the main transmission HG and thus forms the input element of the range group GP. The planet carrier 7 of the first planetary gearset PS1 is rotatably connected to the ring gear 13 of the second planetary gearset PS2. The ring gear 9 of the first planetary gearset PS1 is rotatably connected to the sun gear 10 of the second planetary gearset PS2. The planet carrier 1 1 of the second planetary PS2 is rotatably connected to the output shaft 5 and thus forms the output element of the range group GP.
Das Sonnenrad 10 des zweiten Planetenradsatzes PS2 und das mit diesem drehfest verbundene Hohlrad 9 des ersten Planetenradsatzes PS1 sind zur Schaltung eines Fahrbereichs mit niedriger Fahrgeschwindigkeit über eine erste Schaltkupplung L gehäusefest arretierbar und zur Schaltung eines Fahrbereichs mit hoher Fahrgeschwindigkeit über eine zweite Schaltkupplung H drehfest mit der Ausgangswelle 5 verbindbar. Die erste Schaltkupplung L und die zweite Schaltkupplung H der Bereichsgruppe GP sind in einem Doppelschaltelement SB zusammengefasst. The sun gear 10 of the second planetary gearset PS2 and the non-rotatably connected ring gear 9 of the first planetary gearset PS1 are fixed to the housing for switching a driving range with low driving speed via a first clutch L and to turn a driving range with high driving speed via a second clutch H rotatably with the Output shaft 5 connectable. The first shift clutch L and the second shift clutch H of the range group GP are combined in a double shift element SB.
Der Planetenträger 7 des ersten Planetenradsatzes PS1 und das mit diesem drehfest verbundene Hohlrad 13 des zweiten Planetenradsatzes PS2 sind zur Schal- tung eines Rückwärtsfahrbereichs über eine dritte Schaltkupplung R gehäusefest arretierbar. Die dritte Schaltkupplung R der Bereichsgruppe GP ist vorliegend Bestandteil eines Einzelschaltelementes SR. The planet carrier 7 of the first planetary gearset PS1 and the non-rotatably connected ring gear 13 of the second planetary gearset PS2 are used for switching tion of a reverse range over a third clutch R fixed to the housing locked. The third clutch R of the range group GP is present part of a single switching element SR.
Da zur Schaltung der Übersetzungsstufen für die beiden Geschwindigkeitsbereiche und den Rückwärtsfahrbereich jeweils nur eine der genannten Schaltkupplungen L, H, R eingerückt wird, ist zur Schaltbetätigung der Bereichsgruppe GP nur ein Schaltaktuator erforderlich, der bei einer Bereichsschaltung in einem Wählvorgang mit dem betreffenden Schaltelement SB, SR gekoppelt wird. Since only one of said clutches L, H, R is engaged to shift the gear ratios for the two speed ranges and the reverse range, only one shift actuator is required for the shift operation of the range group GP, which in a range shift in a selection operation with the relevant switching element SB, SR is coupled.
Bei eingerückter ersten Schaltkupplung L ergibt sich die Übersetzung der Bereichsgruppe GP nach der Gleichung iGp low = (1 - ioi) * (102 - 1 ) / 102, wobei mit i0i die Standübersetzung des ersten Planetenradsatzes PS1 und mit \02 die Standübersetzung des zweiten Planetenradsatzes PS2 bezeichnet sind. Bei eingerückter zweiter Schaltkupplung H ist die Übersetzung der Bereichsgruppe GP gleich eins (IGP high = 1 ), da die Getriebeelemente 6, 7, 9; 10, 1 1 , 13 der Planetenradsätze PS1 , PS2 dann drehfest miteinander verbunden sind und im Block umlaufen. Bei eingerückter dritter Schaltkupplung R ergibt sich die Übersetzung der Bereichsgruppe GP nach der Gleichung Eluting with i 0 i the stationary gear of the first planetary gear set PS1 and \ 02/102, which at the engaged first clutch L, the translation of the range group GP obtained according to the equation i G p low = (1 - - ioi) * (1 102) Stand translation of the second planetary gear set PS2 are designated. When the second clutch H is engaged, the ratio of the range group GP is equal to one (IGP high = 1), since the transmission elements 6, 7, 9; 10, 1 1, 13 of the planetary gear sets PS1, PS2 then rotatably connected to each other and rotate in the block. When engaged third clutch R results in the translation of the range group GP according to the equation
IGP rev = ioi * (102 - 1 )■ IGP rev = ioi * (102 - 1) ■
Das in Fig. 2 in einem Ausschnitt schematisch abgebildete Gruppengetriebe 1 .2 unterscheidet sich von dem Gruppengetriebe 1 .1 gemäß Fig. 1 nur durch eine andere geometrische Anordnung der Planetenradsätze PS1 , PS2 der Bereichsgruppe GP. Bei der vorliegenden Ausführungsform der Bereichsgruppe GP sind die beiden Planetenradsätze PS1 , PS2 koaxial und radial gestaffelt zueinander angeordnet. Dabei ist der erste Planetenradsatz PS1 radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes PS2 angeordnet, und das Hohlrad 9 des ersten Planetenradsatzes PS1 unmittelbar drehfest mit dem Sonnenrad 10 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet. Das Doppelschaltelement SB, in dem die erste und die zweite Schaltkupplung L, H zusammengefasst sind, ist nun axial zwischen dem Einzelschaltelement SR und den beiden Planetenradsätzen PS1 , PS2 angeordnet. Die Funktion der vorliegenden Ausführungsform der Bereichsgruppe GP gemäß Fig. 2 entspricht exakt derjenigen der Ausführungsform der Bereichsgruppe GP gemäß Fig. 1 . Das in Fig. 3 in schematischer Form abgebildete Gruppengetriebe 1 .3 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 abgebildeten Gruppengetriebe 1 .1 dadurch, dass die Schaltfunktionen der Bereichsgruppe GP' nun um eine weitere Übersetzungsstufe erweitert sind. Zur Schaltung eines zusätzlichen Fahrbereichs mit mittlerer Fahrgeschwindigkeit sind der Planetenträger 7 des ersten Planetenradsatzes PS1 und das mit diesem drehfest verbundene Hohlrad 13 des zweiten Planetenradsatzes PS2 nun über eine zusätzliche vierte Schaltkupplung M auch drehfest mit einem in Fig. 3 nur angedeuteten Triebelement 14 des Hauptgetriebes HG verbindbar, welches nicht permanent dreh fest mit der Hauptwelle 4 verbunden ist oder mit dieser in Triebverbindung steht. Die dritte Schaltkupplung R und die vierte Schaltkupplung M der Bereichsgruppe GP' sind beispielhaft in einem Doppelschaltelement SR' zusammengefasst. The group transmission 1 .2 schematically illustrated in FIG. 2 differs from the group transmission 1 .1 according to FIG. 1 only by a different geometric arrangement of the planetary gear sets PS1, PS2 of the range group GP. In the present embodiment of the range group GP, the two planetary gear sets PS1, PS2 coaxial and radially staggered to each other. In this case, the first planetary gearset PS1 is arranged radially within the second planetary gearset PS2, and the ring gear 9 of the first planetary gearset PS1 directly rotatably connected to the sun gear 10 of the second planetary gearset PS2 or formed integrally therewith. The double switching element SB, in which the first and the second clutch L, H are combined, is now arranged axially between the individual switching element SR and the two planetary gear sets PS1, PS2. The function of the present embodiment of the area group GP according to FIG. 2 corresponds exactly to that of the embodiment of the area group GP according to FIG. 1. The group transmission 1 .3 shown in schematic form in FIG. 3 differs from the group transmission 1 .1 shown in FIG. 1 in that the switching functions of the range group GP 'are now extended by a further transmission stage. For switching an additional driving range with average driving speed of the planet carrier 7 of the first planetary gear set PS1 and this rotatably connected ring gear 13 of the second planetary PS2 now on an additional fourth clutch M rotatably with a in Fig. 3 only indicated drive element 14 of the main transmission HG connectable, which is not permanently rotatably connected to the main shaft 4 or is in drive connection with this. The third clutch R and the fourth clutch M of the range group GP 'are summarized by way of example in a double switching element SR'.
Bei eingerückter Schaltkupplung M bilden das Triebelement 14 des Hauptgetriebes HG und der Planetenträger 7 des ersten Planetenradsatzes PS1 sowie das drehfest mit diesem verbundene Hohlrad 13 des zweiten Planetenradsatzes PS2 einen parallelen Kraftübertragungszweig zu der Hauptwelle 4 des Hauptgetriebes HG und dem dreh fest mit diesem verbundenen Sonnenrad 6 des ersten Planetenradsatzes PS1 . Da der erste Planetenradsatz PS1 in diesem Fall übersetzungstechnisch umgangen wird, erfolgt die Kraftübertragung dann praktisch nur über den zweiten Planetenradsatz PS2. Bei eingerückter erster Schaltkupplung L und eingerückter vierter Schaltkupplung M ergibt sich die Übersetzung der Bereichsgruppe GP' entsprechend der Gleichung iGp mid = (io2 - 1 ) / io2- Bei eingerückter zweiter Schaltkupplung H und eingerückter vierter Schaltkupplung M ist der zweite Planetenradsatz PS2 dagegen in sich blockiert, so dass die Übersetzung der Bereichsgruppe GP' dann wiederum gleich Eins ist When the clutch M is engaged, the drive element 14 of the main transmission HG and the planet carrier 7 of the first planetary PS1 and the rotatably connected thereto ring gear 13 of the second planetary PS2 form a parallel power transmission branch to the main shaft 4 of the main transmission HG and the rotatably fixed to this sun gear of the first planetary gearset PS1. Since the first planetary gear PS1 is bypassed in this case translation technically, the power is then practically only on the second planetary PS2. In the engaged first clutch L and engaged fourth clutch M, the translation of the range group GP 'obtained according to the equation i G p mid = (io2 - 1) / io2- in the engaged second clutch H and engaged fourth clutch M of the second planetary gear set PS2 is, however, blocked, so that the translation of the range group GP 'then again equal to one
(iGp mid = 1 ). Da zur Schaltung des Fahrbereichs mit mittlerer Fahrgeschwindigkeit neben der Schaltkupplung M auch jeweils die erste oder die zweite Schaltkupplung L, H eingerückt werden muss, ist für die vierte Schaltkupplung M bzw. für das Doppelschaltelement SR' ein separater Schaltaktuator erforderlich. (i G p mid = 1). Since, in addition to the shifting clutch M, the first or the second shifting clutch L, H must be engaged in order to shift the driving range at medium driving speed, a separate shifting actuator is required for the fourth shifting clutch M or for the double shifting element SR '.
Das in Fig. 4 in einem Ausschnitt schematisch abgebildete Gruppengetriebe 1 .4 unterscheidet sich von dem Gruppengetriebe 1 .3 gemäß Fig. 3 nur durch eine andere geometrische Anordnung der Planetenradsätze PS1 , PS2 der Bereichsgruppe GP'. Analog zu der Ausführungsform der Bereichsgruppe GP gemäß Fig. 2 sind die beiden Planetenradsätze PS1 , PS2 nun wieder koaxial und radial gestaffelt zueinander angeordnet. Dabei ist der erste Planetenradsatz PS1 radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes PS2 angeordnet, und das Hohlrad 9 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist unmittelbar drehfest mit dem Sonnenrad 10 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet. Die Funktion der Ausführungsform der Bereichsgruppe GP' nach Fig. 4 ist völlig identisch zu derjenigen der Ausführung der Bereichsgruppe GP' gemäß Fig. 3. 4 schematically differs from the group transmission 1 .3 of FIG. 3 only by a different geometric arrangement of the planetary gear sets PS1, PS2 of the range group GP ' . Analogous to the embodiment of the range group GP shown in FIG. 2, the two planetary gear sets PS1, PS2 are now again arranged coaxially and radially staggered to each other. In this case, the first planetary gearset PS1 is arranged radially within the second planetary gearset PS2, and the ring gear 9 of the first planetary gear set PS1 is directly rotatably connected to the sun gear 10 of the second planetary gear set PS2 or formed integrally therewith. The function of the embodiment of the area group GP 'according to FIG. 4 is completely identical to that of the embodiment of the area group GP' according to FIG. 3.
Das in Fig. 5 in schematischer Form abgebildete Gruppengetriebe 1 .1 ' entspricht weitgehend dem schon aus Fig. 1 bekannten Gruppengetriebe 1 .1 , wobei das Hauptgetriebe HG nun in einer konkreten Ausführungsform dargestellt ist. Das Hauptgetriebe HG ist vorliegend beispielhaft als ein Vorgelegegetriebe mit einer Eingangswelle 3, einer koaxial und axial benachbart zu der Eingangswelle 3 angeordneten ausgangssei- tigen Hauptwelle 4, sowie zwei identischen, achsparallel zu der Eingangswelle 3 und der Hauptwelle 4 angeordneten Vorgelegewellen 15, 1 6 ausgebildet. Die genannten Getriebewellen 3, 4, 15, 1 6 sind selektiv über vier Stirnradstufen ZE1 , ZE2, Z1 , Z2 und fünf hauptgetriebeseitige Schaltkupplungen A, B, C, D, E miteinander in Triebverbindung bringbar. Die Stirnradstufen ZE1 , ZE2, Z1 , Z2 weisen jeweils ein auf der Eingangswelle 3 oder der Hauptwelle 4 drehbar gelagertes und über eine der hauptgetrie- beseitigen Schaltkupplungen A, B, C, D, E drehfest mit dieser verbindbares Losrad sowie zwei identische, jeweils drehfest auf einer der Vorgelegewellen 15, 1 6 angeordnete Festräder auf. Die fünf hauptgetriebeseitigen Schaltkupplungen A, B, C, D, E sind paarweise in hauptgetriebeseitige Doppelschaltelemente S1 , S2 zusammengefasst. Die Schaltkupplung E ist vorliegend Bestandteil eines Einzelschaltelementes S3. otorseitig ist die Eingangswelle 3 über eine Reibungskupplung K mit der Triebwelle 2 des Antriebsmotors VM verbindbar. Getriebeseitig ist die Eingangswelle 3 wechselweise über die zwei Eingangs-Stirnradstufen ZE1 , ZE2 und die zugeordneten hauptgetriebeseitigen Schaltkupplungen A, B mit den Vorgelegewellen 15, 1 6 in Triebverbindung bringbar. Die Eingangs-Stirnradstufen ZE1 , ZE2 weisen geringe Übersetzungsunterschiede auf und sind im Wesentlichen als eingangsseitige Splitgruppe wirksam. Die beiden Vorgelegewellen 15, 1 6 sind zur Schaltung von Gangstufen über zwei Stirnradstufen Z1 , Z2 und die zugeordneten hauptgetriebeseitigen Schaltkupplungen D, E mit der Hauptwelle 4 in Triebverbindung bringbar. Bei eingerückter hauptge- triebeseitiger Schaltkupplung A, also bei geschalteter erster Eingangs-Stirnrad- stufe ZE1 , ist das Losrad der zweiten Eingangs-Stirnradstufe ZE2 zur Schaltung einer weiteren Gangstufe über die hauptgetriebeseitige Schaltkupplung C auch mit der Hauptwelle 4 koppelbar. Zudem ist die Eingangswelle 3 zur Schaltung einer direkten Gangstufe über die hauptgetriebeseitigen Schaltkupplungen B und C auch unmittelbar mit der Hauptwelle 4 koppelbar. The group transmission 1 .1 'shown in schematic form in FIG. 5 largely corresponds to the group transmission 1 .1 already known from FIG. 1, the main transmission HG now being illustrated in a specific embodiment. The main transmission HG is presently exemplified as a countershaft transmission with an input shaft 3, a coaxially and axially adjacent to the input shaft 3 arranged Ausgangsseiti- term main shaft 4, and two identical, axially parallel to the input shaft 3 and the main shaft 4 arranged countershaft 15, 1 6 formed , The said transmission shafts 3, 4, 15, 16 are selectively connectable to one another via four spur gears ZE1, ZE2, Z1, Z2 and five main transmission-side clutches A, B, C, D, E in drive connection. The spur gears ZE1, ZE2, Z1, Z2 each have a rotatably mounted on the input shaft 3 or the main shaft 4 and one of Hauptgetrie- eliminated clutches A, B, C, D, E rotation with this connectable idler gear and two identical, each rotatably on one of the countershafts 15, 1 6 arranged fixed wheels. The five main transmission-side clutches A, B, C, D, E are combined in pairs in main transmission side double switching elements S1, S2. The clutch E is present part of a single switching element S3. On the motor side, the input shaft 3 can be connected via a friction clutch K to the drive shaft 2 of the drive motor VM. The transmission side, the input shaft 3 alternately via the two input spur gears ZE1, ZE2 and the associated main transmission-side clutches A, B with the countershafts 15, 1 6 can be brought into drive connection. The input spur gears ZE1, ZE2 have low transmission differences and are essentially effective as an input-side splitter group. The two countershafts 15, 1 6 are for switching gears over two Spur gear Z1, Z2 and the associated main gear-side clutches D, E can be brought into drive connection with the main shaft 4. When the main transmission-side clutch A is engaged, ie when the first input spur gear stage ZE1 is engaged, the idler gear of the second input spur gear ZE2 can also be coupled to the main shaft 4 for shifting a further gear stage via the main transmission-side clutch C. In addition, the input shaft 3 for switching a direct gear ratio via the main transmission-side clutches B and C also directly coupled to the main shaft 4.
In Verbindung mit der aus Fig. 1 bekannten Ausführungsform der Bereichsgruppe GP weist das Gruppengetriebe 1 .1 ' somit zwölf Vorwärtsgänge G1 - G12 und sechs Rückwärtsgänge R1 - R6 auf. Das zugeordnete Schaltschema dieses Gruppengetriebes 1 .1 ' ist in Form einer Schaltabelle in Fig. 5a dargestellt, in der für die geschalteten Gänge G1 - G12, R1 - R6 die jeweils eingerückten Schaltkupplungen A, B; C, D; E; L, H; R der Schaltelemente S1 ; S2; S3; SB; SR des Hauptgetriebes HG und der Bereichsgruppe GP angegeben sind. Zusätzlich sind in der vorletzten Spalte der Schalttabelle beispielhaft die Gangübersetzungen i der geschalteten Gänge G1 - G12, R1 - R6 angegeben, wobei für die Bereichsgruppe GP von einer Standübersetzung des ersten Planetenradsatzes SP1 von i0i = -2,22 und des zweiten Planetenradsatzes PS2 von i02 = -2,00 ausgegangen wird. In der letzten Spalte der Schalttabelle ist zusätzlich das daraus jeweils resultierende Übersetzungsverhältnis φ des nächstniedrigeren Gangs zu dem betreffenden Gang G1 - G12, R1 - R6 angegeben. Demzufolge weist das Gruppengetriebe 1 .1 ' eine exakt harmonische Gangabstufung auf. In connection with the embodiment of the range group GP known from FIG. 1, the group transmission 1 .1 'thus has twelve forward gears G1-G12 and six reverse gears R1-R6. The associated circuit diagram of this group transmission 1 .1 'is shown in the form of a switching table in Fig. 5a, in which for the shifted gears G1 - G12, R1 - R6 the respectively engaged clutches A, B; C, D; e; L, H; R of the switching elements S1; S2; S3; SB; SR of the main gear HG and the area group GP are indicated. In addition, in the penultimate column of the shift table, the gear ratios i of the shifted gears G1 - G12, R1 - R6 are given by way of example, wherein for the range group GP of a stationary ratio of the first planetary SP1 of i 0 i = -2.22 and the second planetary PS2 from i 0 2 = -2.00 is assumed. In the last column of the shift table, the respective resulting gear ratio φ of the next lower gear to the respective gear G1 - G12, R1 - R6 is additionally indicated. As a result, the group transmission 1 .1 'has an exactly harmonious gear ratio.
Das in Fig. 6 in schematischer Form abgebildete Gruppengetriebe 1 .3' entspricht weitgehend dem schon aus Fig. 3 bekannten Gruppengetriebe 1 .3, wobei das Hauptgetriebe HG demjenigen des Gruppengetriebes 1 .1 ' der Fig. 5 entspricht. In dem Gruppengetriebe 1 .3' ist somit das als Vorgelegegetriebe ausgebildete Hauptgetriebe HG nach Fig. 5 mit der um die vierte Schaltkupplung M erweiterte Bereichsgruppe GP' nach Fig. 3 kombiniert. Über die vierte Schaltkupplung M der Bereichsgruppe GP' ist das drehbar auf der Hauptwelle 4 gelagerte Losrad 14 der in Kraftflussrichtung letzten Stirnradstufe Z1 des Hauptgetriebes HG mit dem Planetenträger 7 des ersten Planetenradsatzes PS1 und dem mit diesem drehfest verbundenen Hohlrad 10 des zweiten Plane- tenradsatzes PS2 drehfest verbindbar. Die Stirnradstufe Z1 ist somit Bestandteil eines parallelen Kraftübertragungszweiges zwischen dem Hauptgetriebe HG und der Bereichsgruppe GP', der über die vierte Schaltkupplung M und der ersten oder der zweiten Schaltkupplung L, H der Bereichsgruppe GP' schaltbar ist. The group transmission 1 .3 'shown in schematic form in FIG. 6 largely corresponds to the group transmission 1 .3 already known from FIG. 3, the main transmission HG corresponding to that of the group transmission 1 .1 ' of FIG. 5. In the group transmission 1 .3 'thus formed as a countershaft main transmission HG is combined according to Fig. 5 with the extended to the fourth clutch M range group GP' of FIG. About the fourth clutch M of the range group GP 'is the rotatably mounted on the main shaft 4 idler gear 14 in the power flow last spur gear Z1 of the main gear HG with the planet carrier 7 of the first planetary gearset PS1 and rotatably connected to this ring gear 10 of the second planetary gear tenrädersatz PS2 rotatably connected. The spur gear Z1 is thus part of a parallel power transmission branch between the main gear HG and the range group GP ', via the fourth clutch M and the first or the second clutch L, H of the range group GP' is switchable.
In Verbindung mit der aus Fig. 3 bekannten Ausführungsform der Bereichsgruppe GP' weist das Gruppengetriebe 1 .3' somit vierzehn Vorwärtsgänge G1 - G14 und sechs Rückwärtsgänge R1 - R6 auf. Das zugeordnete Schaltschema des Gruppengetriebes 1 .3' ist in Form einer Schaltabelle in Fig. 6a dargestellt, in der für die geschalteten Gänge G1 - G14, R1 - R6 die jeweils eingerückten Schaltkupplungen A, B; C, D; E; L, H; R, M der Schaltelemente S1 ; S2; S3; SB; SR' des Hauptgetriebes HG und der Bereichsgruppe GP' angegeben sind. In der vorletzten Spalte der Schalttabelle sind wieder beispielhaft die Gangübersetzungen i der geschalteten Gänge G1 - G14, R1 - R6 angegeben, wobei für die Bereichsgruppe GP von einer Standübersetzung des ersten Planetenradsatzes SP1 von i0i = -3,47 und von einer Standübersetzung des zweiten Planetenradsatzes PS2 von \02 = -1 ,60 ausgegangen wird. In der letzten Spalte der Schalttabelle ist wiederum das daraus jeweils resultierende Übersetzungsverhältnis φ des nächstniedrigeren Gangs zu dem betreffenden Gang G1 - G14, R1 - R6 angegeben. Demzufolge weist auch das Gruppengetriebe 1 .3' eine weitgehend harmonische Gangabstufung auf. In connection with the embodiment of the range group GP 'known from FIG. 3, the group transmission 1 .3' thus has fourteen forward gears G1-G14 and six reverse gears R1-R6. The associated circuit diagram of the group transmission 1 .3 'is shown in the form of a switching table in Fig. 6a, in which for the shifted gears G1 - G14, R1 - R6 the respectively engaged clutches A, B; C, D; e; L, H; R, M of the switching elements S1; S2; S3; SB; SR 'of the main transmission HG and the range group GP' are indicated. In the penultimate column of the shift table, the gear ratios i of the shifted gears G1 - G14, R1 - R6 are again exemplified, where for the range group GP of a stationary ratio of the first planetary SP1 of i 0 i = -3.47 and of a state translation of the second planetary gear PS2 of \ 02 = -1, 60 is assumed. In the last column of the shift table, the respectively resulting gear ratio φ of the next lower gear to the respective gear G1 - G14, R1 - R6 is again indicated. Consequently, the group transmission 1 .3 'on a largely harmonious gear gradation.
Gegenüber dem Gruppengetriebe 1 .1 ' der Fig. 5 ermöglicht die in dem Gruppengetriebe 1 .3' der Fig. 6 vorgesehene vierte Schaltkupplung M der Bereichsgruppe GP' die zusätzliche Schaltung des siebten und achten Ganges G7, G8. Zwar werden bei dem Gruppengetriebe 1 .3' nach Fig. 6 auch der neunte und der zehnte Gang G9, G10 mit den Schaltkombinationen A-H-M bzw. B-H-M über die vierte Schaltkupplung M geschaltet, da dabei die Planetenradsätze PS1 , PS2 der Bereichsgruppe GP' jeweils im Block umlaufen, könnten diese Gänge G9 und G10 alternativ auch über die Schaltkombinationen A-E-H und B-E-H geschaltet werden. Compared to the group transmission 1 .1 'of FIG. 5, provided in the group transmission 1 .3' of FIG. 6 fourth clutch M of the range group GP 'allows the additional circuit of the seventh and eighth gear G7, G8. Although in the group transmission 1 .3 'of FIG. 6 and the ninth and tenth gear G9, G10 with the switching combinations AHM and BHM via the fourth clutch M, since the planetary gear sets PS1, PS2 the range group GP' each in Recirculate block, these gears G9 and G10 could alternatively be switched via the switching combinations AEH and BEH.
Das in Fig. 7 in schematischer Form abgebildete Gruppengetriebe 1 .3" unterscheidet sich von dem aus der vorhergehenden Fig. 6 bekannten Gruppengetriebe 1 .3' nur durch eine andere Zuordnung der vierten Schaltkupplung M der Bereichsgrup- pe GP'. Während die vierte Schaltkupplung M der Bereichsgruppe GP' in der Ausführungsform des Gruppengetriebes 1 .3' gemäß Fig. 6 mit der dritten Schaltkupplung R der Bereichsgruppe GP' in einem Doppelschaltelement SR' zusammengefasst ist, ist die vierte Schaltkupplung M der Bereichsgruppe GP' in der Ausführungsvariante des Gruppengetriebes 1 .3" gemäß Fig. 7 beispielhaft mit der Schaltkupplung E der axial benachbarten Stirnradstufe Z1 des Hauptgetriebes HG in einem Doppelschaltelement S3' zusammengefasst. Dieses Doppelschaltelement S3' ist derart ausgebildet, dass das Losrad 14 der axial benachbarten Stirnradstufe Z1 des Hauptgetriebes HG wechselweise mittels dieser zugeordneten Schaltkupplung E drehfest mit der Hauptwelle 4 oder mittels der vierten Schaltkupplung M der Bereichsgruppe GP' drehfest mit dem Planetenträger 7 des ersten Planetenradsatzes PS1 sowie dem mit dem gekoppelten Hohlrad 10 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbindbar ist. The group transmission 1 .3 "shown in schematic form in FIG. 7 differs from the group transmission 1 .3 'known from the preceding FIG. 6 only by a different assignment of the fourth clutch M of the range group. pe GP '. While the fourth clutch M of the range group GP 'in the embodiment of the group transmission 1 .3' of FIG. 6 is combined with the third clutch R of the range group GP 'in a double switching element SR', the fourth clutch M of the range group GP 'in the 7 exemplarily with the shifting clutch E of the axially adjacent spur gear stage Z1 of the main transmission HG in a double shifting element S3 'This double shifting element S3' is designed such that the idler gear 14 of the axially adjacent spur gear Z1 of the main transmission HG alternately by means of this associated clutch E rotatably connected to the main shaft 4 or by means of the fourth clutch M range group GP 'rotatably connected to the planet carrier 7 of the first planetary PS1 and the coupled with the ring gear 10 of the second planetary PS2.
Die Schaltfunktionen des Gruppengetriebes 1 .3" der Fig. 7 sind weitgehend identisch zu denjenigen des Gruppengetriebes 1 .3' der Fig. 6. Aufgrund der geänderten Zuordnung der vierten Schaltkupplung M der Bereichsgruppe GP' ergibt sich jedoch eine geringfügige Änderung des Schaltschemas, das für die Ausführungsform des Gruppengetriebes 1 .3" gemäß Fig. 7 in Form einer Schalttabelle in Fig. 7a angegeben ist. The switching functions of the group transmission 1 .3 "of FIG. 7 are largely identical to those of the group transmission 1 .3 'of Fig. 6. Due to the changed assignment of the fourth clutch M of the range group GP', however, there is a slight change in the circuit diagram, the for the embodiment of the group transmission 1 .3 "according to FIG. 7 in the form of a switching table in Fig. 7a.
Das in Fig. 8 in schematischer Form abgebildete Gruppengetriebe 1 .3* entspricht prinzipiell dem aus der vorhergehenden Fig. 7 bekannten Gruppengetriebe 1 .3", es unterscheidet sich von diesem jedoch dadurch, dass das Hauptgetriebe HG' vorliegend beispielhaft als ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist. Dieses Hauptgetriebe HG' weist zwei Eingangswellen 17, 18 auf, von denen die zweite Eingangswelle 18 als eine Hohlwelle ausgebildet und koaxial über der ersten Eingangswelle 17 angeordnet ist. Dieses Hauptgetriebe HG' umfasst zudem eine koaxial und axial benachbart zu der ersten Eingangswelle 17 angeordnete ausgangs- seitige Hauptwelle 19 sowie zwei identische, achsparallel zu den beiden Eingangswellen 17, 18 und der ausgangsseitigen Hauptwelle 19 angeordnete Vorgelegewellen 21 , 22. The group transmission 1 .3 * shown in schematic form in FIG. 8 corresponds in principle to the group transmission 1 .3 "known from the preceding FIG. 7, but differs therefrom in that the main transmission HG 'in the present example is designed as a countershaft design This main gear HG 'has two input shafts 17, 18, of which the second input shaft 18 is formed as a hollow shaft and coaxially disposed over the first input shaft 17. This main gear HG' also includes a coaxial and axially adjacent to the first Input shaft 17 arranged output-side main shaft 19 and two identical, axially parallel to the two input shafts 17, 18 and the output side main shaft 19 arranged countershafts 21, 22nd
Die genannten Getriebewellen 17, 18, 19, 21 , 22 sind selektiv über fünf Stirnradstufen Z1 ', Z2', Z3', Z4', ZA und sechs Schaltkupplungen Α', B', C, D', E', F' miteinander in Triebverbindung bringbar. Die erwähnten Stirnradstufen Z1 ' - Z4', ZA weisen je- weils ein auf einer der Eingangswellen 17, 18 oder auf der Hauptwelle 19 drehbar gelagertes und über eine der Schaltkupplungen A' - F' drehfest mit dieser verbindbares Losrad sowie zwei identische, jeweils drehfest auf einer der beiden Vorgelegewellen 21 , 22 angeordnete Festräder auf. Die den Stirnradstufen Z1 ' - Z4', ZA zugeordneten Schaltkupplungen A' - D' sind paarweise in Doppelschaltelementen S1 ', S2' zusammengefasst. Eine hauptgetriebeseitige Schaltkupplung E' ist Bestandteil eines Einzelschaltelementes S3* des Hauptgetriebes HG'. Said transmission shafts 17, 18, 19, 21, 22 are selectively via five spur gears Z1 ', Z2', Z3 ', Z4', ZA and six clutches Α ', B ' , C, D ', E', F 'together can be brought into drive connection. The mentioned spur gear stages Z1 '- Z4', ZA have each Weil a rotatably mounted on one of the input shafts 17, 18 or on the main shaft 19 and one of the clutches A '- F' rotatably with this connectable idler gear and two identical, each rotatably mounted on one of the two countershafts 21, 22 fixed wheels. The spur gears Z1 '- Z4', ZA associated clutches A '- D' are paired in double switching elements S1 ', S2' summarized. A main transmission-side clutch E 'is part of a single switching element S3 * of the main transmission HG'.
Die hauptgetriebeseitige Schaltkupplung F' ist vorliegend beispielhaft mit der vierten Schaltkupplung M der Bereichsgruppe GP' in einem Doppelschaltelement S4' zusammengefasst. Analog zu der Ausführungsform des Doppelschaltelementes S3' des Gruppengetriebes 1 .3" gemäß Fig. 7 ist das Doppelschaltelement S4' dieses Gruppengetriebes derart ausgebildet, dass das drehbar auf der Hauptwelle 19 gelagerte Losrad 20 der Ausgangs-Stirnradstufe ZA des Hauptgetriebes HG' wechselweise mittels der Schaltkupplung F' drehfest mit der Hauptwelle 19 oder mittels der vierten Schaltkupplung M der Bereichsgruppe GP' drehfest mit dem Planetenträger 7 des ersten Planetenradsatzes PS1 sowie mit dem an diesen Planetenträger 7 gekoppelten Hohlrad 10 des zweiten Planetenradsatzes PS2 verbindbar ist. Die Ausgangs-Stirnradstufe ZA des Hauptgetriebes HG' ist somit Bestandteil eines parallelen Kraftübertragungszweiges zwischen dem Hauptgetriebe HG' und der Bereichsgruppe GP', der mittels der vierten Schaltkupplung M und eine der beiden für den Schnellfahrbereich oder den Langsamfahrbereich zuständigen Schaltkupplungen L, H der Bereichsgruppe GP' schaltbar ist. otorseitig sind die beiden Eingangswellen 17, 18 über jeweils eine Reibungskupplung K1 , K2 mit der Triebwelle 2 eines in Fig. 8 nicht dargestellten Antriebsmotors verbindbar. Getriebeseitig sind diese beiden Eingangswellen 17, 18 mittels jeweils zwei Stirnradstufen Z1 ', Z2' bzw. Ζ3', Z4' und die zugeordneten Schaltkupplungen C, D' bzw. A', B' mit den Vorgelegewellen 21 , 22 in Triebverbindung bringbar. Die beiden Vorgelegewellen 21 , 22 sind über die Ausgangs-Stirnradstufe ZA und die zugeordnete Schaltkupplung F' mit der Hauptwelle 19 in Triebverbindung bringbar. Zudem ist die erste Eingangswelle 17 zur Schaltung einer direkten Gangstufe über die Schaltkupplung E' auch unmittelbar mit der Hauptwelle 19 koppelbar. Bei einer geschalteten Stirnradstufe Z3', Z4' der zweiten Eingangswelle 18 können die beiden Vorgelegewellen 21 , 22 bedarfsweise auch über eine der ersten Eingangswelle 17 zugeordneten Stirnradstufen Z1 ', Z2' und die zugeordnete Schaltkupplung C oder D' sowie über die Schaltkupplung E' mit der Hauptwelle 19 in Triebverbindung gebracht werden. The main transmission-side clutch F 'is summarized here by way of example with the fourth clutch M of the range group GP' in a double switching element S4 '. Analogous to the embodiment of the double switching element S3 'of the group transmission 1 .3 "of FIG. 7, the double switching element S4' of this group transmission is designed such that the rotatably mounted on the main shaft 19 idler gear 20 of the output spur gear ZA of the main transmission HG 'alternately by means of Clutch F 'rotatably connected to the main shaft 19 or by means of the fourth clutch M of the range group GP' rotatably connected to the planet carrier 7 of the first planetary gear set PS1 and with the coupled to this planet carrier ring gear 7 of the second planetary gear set PS2 is connectable to the output spur gear ZA of Main gear HG 'is thus part of a parallel power transmission branch between the main gear HG' and the range group GP ', which is switchable by means of the fourth clutch M and one of the two responsible for the high-speed range or the low-speed range clutches L, H of the range group GP' the two input shafts 17, 18 connectable in each case via a friction clutch K1, K2 with the drive shaft 2 of a drive motor, not shown in Fig. 8. The transmission side, these two input shafts 17, 18 by means of two spur gears Z1 ', Z2' or Ζ3 ', Z4' and the associated clutches C, D 'and A', B 'with the countershafts 21, 22 can be brought into drive connection. The two countershafts 21, 22 can be brought via the output spur ZA and the associated clutch F 'with the main shaft 19 in drive connection. In addition, the first input shaft 17 for switching a direct gear on the clutch E 'also directly with the main shaft 19 can be coupled. In a connected spur gear Z3 ', Z4' of the second input shaft 18, the two countershafts 21, 22, if necessary, via one of the first input shaft 17 associated spur gear Z1 ', Z2' and the associated clutch C or D 'and on the clutch E' with the main shaft 19 are brought into drive connection.
In Verbindung mit der weitgehend identisch zu derjenigen des Gruppengetriebes 1 .3" gemäß Fig. 7 ausgeführten Bereichsgruppe GP' weist das Gruppengetriebe 1 .3* der Fig. 8 somit dreizehn Vorwärtsgänge G1 - G13 und sechs Rückwärtsgänge R1 - R6 auf. Ein erstes zugeordnetes Schaltschema dieses Gruppengetriebes 1 .3* ist in Form einer Schaltabelle in Fig. 8a dargestellt, in der für die geschalteten Gänge G1 - G13, R1 - R6 die jeweils geschlossene Reibungskupplung K1 , K2 und die eingerückten Schaltkupplungen Α', B'; C, D'; E'; F', M; L, H; R der Schaltelemente S1 '; S2'; S3*; S4'; SB; SR des Hauptgetriebes HG' sowie der Bereichsgruppe GP' angegeben sind. In der letzten Spalte der Schalttabelle sind beispielhaft die Gangübersetzungen i der geschalteten Gänge G1 - G13, R1 - R6 angegeben, wobei für die Bereichsgruppe GP' von einer Standübersetzung des ersten Planetenradsatzes SP1 In conjunction with the range group GP ', which is largely identical to that of the group transmission 1 .3 "according to FIG. 7, the group transmission 1 .3 * of FIG. 8 thus has thirteen forward gears G1-G13 and six reverse gears R1-R6 Schematic diagram of this group transmission 1 .3 * is shown in the form of a switching table in Fig. 8a, in which for the shifted gears G1 - G13, R1 - R6 the respective closed friction clutch K1, K2 and the engaged clutches Α ', B'; C, D ';E'; F ', M; L, H; R of the switching elements S1'; S2 '; S3 * ; S4';SB; SR of the main transmission HG 'and the range group GP' Switching table are exemplified the gear ratios i of the connected gears G1 - G13, R1 - R6, wherein for the range group GP ' of a stationary gear ratio of the first planetary SP1
von i0i = -2,80 und des zweiten Planetenradsatzes PS2 von 02 = -1 ,55 ausgegangen wird. of i 0 i = -2.80 and the second planetary gearset PS2 of 02 = -1, 55 is assumed.
Wie der Schalttabelle der Fig. 8a zu entnehmen ist, können Schaltungen zwischen dem fünften und sechsten Gang G5, G6 nicht ohne weiteres als Lastschaltungen durchgeführt werden, da diese beiden Gänge G5, G6 über die erste Reibungskupplung K1 geschaltet werden. Eine Hochschaltung von dem fünften Gang G5 in den sechsten Gang G6 kann jedoch als Lastschaltung durchgeführt werden, wenn vorübergehend in einen über die zweite Reibungskupplung K2 schaltbaren höheren Gang, insbesondere den siebten Gang G7, als Zwischengang geschaltet wird. Ebenso kann eine Rückschaltung von dem sechsten Gang G6 in den fünften Gang G5 als Lastschaltung durchgeführt werden, sofern vorübergehend in einen über die zweite Reibungskupplung K2 schaltbaren niedrigeren Gang, insbesondere den vierten Gang G4, als Zwischengang geschaltet wird. Wenn dies als ungünstig angesehen wird, kann unter Inkaufnahme eines größeren Übersetzungssprungs auch auf einen der beiden Gänge G5, G6 verzichtet werden, wobei dieser Gang G5 oder G6 in einem zugeordneten Getriebesteuergerät des Gruppengetriebes 1 .3* nicht zur Schaltung vorgesehen sein würde. Ein in Fig. 8b abgebildetes zweites Schaltschema des Gruppengetriebes 1 .3* gemäß Fig. 8 unterscheidet sich von dem ersten Schaltschema der Fig. 8a nur dadurch, dass der neunte Gang G9 anstelle über die Schaltkombination K2-A'-M-L nun mit geringfügig geänderter Übersetzung i über die Schaltkombination K2-B!-M-H geschaltet wird. As can be seen from the shift table of FIG. 8a, circuits between the fifth and sixth gears G5, G6 can not readily be implemented as load circuits, since these two gears G5, G6 are switched via the first friction clutch K1. An upshift from the fifth gear G5 to the sixth gear G6, however, may be performed as a load circuit when temporarily switching to a higher gear that can be shifted via the second friction clutch K2, in particular the seventh gear G7. Likewise, a downshift from the sixth gear G6 to the fifth gear G5 may be performed as a load circuit, provided that it is temporarily switched to an intermediate gear shiftable via the second friction clutch K2, in particular the fourth gear G4. If this is considered to be unfavorable, one of the two gears G5, G6 can be dispensed with, accepting a larger ratio jump, whereby this gear G5 or G6 would not be provided for shifting in an associated gearbox control unit of the group transmission 1 .3 * . A second in Fig. 8b-illustrated circuit diagram of the group transmission 1 .3 * in FIG. 8 is different from the first circuit diagram of FIG. 8 only in that the ninth gear G9 instead of via the switching combination K2-A'-ML now with a slightly changed Translation i via the switch combination K2-B ! -MH is switched.
Ein in Fig. 8c abgebildetes drittes Schaltschema des Gruppengetriebes 1 .3* gemäß Fig. 8 unterscheidet sich von dem zweiten Schaltschema der Fig. 8b nur dadurch, dass der achte Gang G8 anstelle über die Schaltkombination K1 -D'-M-L nun mit geringfügig geänderter Übersetzung i über die Schaltkombination K1 -C-M-H geschaltet wird. A third circuit diagram of the group transmission 1 .3 * shown in FIG. 8c according to FIG. 8 differs from the second circuit diagram of FIG. 8b only in that the eighth gear G8 now changes slightly with the switching combination K1-D'-ML Translation i via the switch combination K1 -CMH is switched.
Bezuqszeichen REFERENCE CHARACTERS
1 .1 , 1 .1 ' Gruppengetriebe 1 .1, 1 .1 'group transmission
1 .2 Gruppengetriebe  1 .2 group transmission
1 .3, 1 .3' Gruppengetriebe  1 .3, 1 .3 'group transmission
1 .3", 1 .3* Gruppengetriebe 1 .3 ", 1 .3 * group transmission
1 .4 Gruppengetriebe  1 .4 group transmission
2 Triebwelle  2 drive shaft
3 Eingangswelle von HG  3 input shaft from HG
4 Hauptwelle von HG  4 Main shaft of HG
5 Ausgangswelle von GP, GP'  5 output shaft of GP, GP '
6 Sonnenrad von PS1  6 sun gear from PS1
7 Planetenträger von PS1  7 planet carrier of PS1
8 Planetenrad von PS1  8 planetary gear from PS1
9 Hohlrad von PS1  9 ring gear of PS1
10 Sonnenrad von PS2  10 sun gear from PS2
1 1 Planetenträger von PS2  1 1 planet carrier from PS2
12 Planetenrad von PS2  12 planetary gear from PS2
13 Hohlrad von PS2  13 ring gear of PS2
14 Triebelement von HG, Losrad von Z1 14 Drive element from HG, Losrad from Z1
15 Erste Vorgelegewelle von HG 15 First countershaft of HG
1 6 Zweite Vorgelegewelle von HG 1 6 Second countershaft of HG
17 Erste Eingangswelle von HG' 17 First input shaft from HG '
18 Zweite Eingangswelle von HG' 18 Second input wave from HG '
19 Hauptwelle von HG' 19 main shaft of HG '
20 Triebelement von HG', Losrad von ZA 20 Drive element from HG ', idler wheel from ZA
21 Erste Vorgelegewelle von HG'21 First countershaft of HG '
22 Zweite Vorgelegewelle von HG'22 Second countershaft of HG '
A, B Schaltkupplungen von HG und S1A, B Clutches of HG and S1
A', B' Schaltkupplungen von HG' und S1 'A ', B' Clutches of HG 'and S1'
C D Schaltkupplungen von HG und S2C D clutches of HG and S2
C, D' Schaltkupplungen von HG' und S2'C, D 'Clutches of HG' and S2 '
E Schaltkupplung von HG und S3, S3' E' Schaltkupplung von HG' und S3* E clutch of HG and S3, S3 ' E 'clutch from HG' and S3 *
F' Schaltkupplung von HG' und S4'  F 'clutch of HG' and S4 '
G1 - G14 Vorwärtsgänge G1 - G14 forward gears
GP, GP' Bereichsgruppe  GP, GP 'range group
H Zweite Schaltkupplung von GP, GP' und SB  H Second clutch of GP, GP 'and SB
HG, HG' Hauptgetriebe  HG, HG 'main gearbox
i Übersetzung, Gangübersetzung i translation, gear ratio
101 Standübersetzung von PS1 1 0 1 Stand translation of PS1
102 Standübersetzung von PS2 1 0 2 Stand translation of PS2
IGP Übersetzung von GP, GP' IGP translation of GP, GP '
iGp ig Übersetzung von GP, GP' bei eingerückter Schaltkupplung H iGp low Übersetzung von GP, GP' bei eingerückter Schaltkupplung L iGp mid Übersetzung von GP, GP' bei eingerückten Schaltkupplungen L und M icp /ev Übersetzung von GP, GP' bei eingerückter Schaltkupplung R i G pig translation of GP, GP 'with engaged clutch H i G p low gear ratio of GP, GP' with clutch engaged L i G p mid Gear ratio of GP, GP 'with engaged clutches L and M icp / ev Gear ratio of GP 'GP ' with engaged clutch R
K Reibungskupplung von HG  K friction clutch from HG
K1 , K2 Reibungskupplungen von HG'  K1, K2 Friction Clutches from HG '
L Erste Schaltkupplung von GP, GP' und SB  L First clutch of GP, GP 'and SB
M Vierte Schaltkupplung von GP' und S3', S4', SR'  M fourth clutch of GP 'and S3', S4 ', SR'
PS1 Erster Planetenradsatz von GP, GP'  PS1 First planetary gear set from GP, GP '
PS2 Zweiter Planetenradsatz von GP, GP'  PS2 Second planetary gear set from GP, GP '
R Dritte Schaltkupplung von GP, GP' und SR, SR'  R third clutch of GP, GP 'and SR, SR'
R1 - R6 Rückwärtsgänge  R1 - R6 reverse gears
51 Erstes Doppelschaltelement von HG  51 First double switching element from HG
S1 ' Erstes Doppelschaltelement von HG' S1 'First double switching element of HG'
52 Zweites Doppelschaltelement von HG  52 Second double switching element from HG
S2' Zweites Doppelschaltelement von HG' S2 ' Second double switching element from HG '
53 Einzelschaltelement von HG  53 Single switching element from HG
S3' Drittes Doppelschaltelement von HG  S3 'Third double switching element from HG
S3* Einzelschaltelement von HG' S3 * Single switching element from HG '
S4' Viertes Doppelschaltelement von HG'  S4 'fourth double switching element from HG'
SB Doppelschaltelement von GP, GP'  SB double switching element of GP, GP '
SR Einzelschaltelement von GP, GP'  SR single switching element of GP, GP '
SR' Doppelschaltelement von GP, GP' VM Antriebsmotor, VerbrennungsmotorSR 'Dual switching element of GP, GP' VM drive motor, internal combustion engine
Z1 , Z2 Stirnradstufen von HG Z1, Z2 spur gears from HG
Z1 ' - Z4' Stirnradstufen von HG'  Z1 '- Z4' spur gears of HG '
ZA Ausgangs-Stirnradstufe von HG' ZA output spur gear of HG '
ZE1 , ZE2 Eingangs-Stirnradstufen von HG ZE1, ZE2 input spur gears from HG

Claims

Patentansprüche claims
1 . Gruppengetriebe (1 .1 , 1 .1 ', 1 .2, 1 .3, 1 .3', 1 .3", 1 .3*, 1 .4) eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines schweren Nutzfahrzeugs, das ein Hauptgetriebe (HG; HG') mit mindestens einer Eingangswelle (3; 17, 18) und einer ausgangsseitigen Hauptwelle (4; 19) sowie zumindest eine dem Hauptgetriebe (HG; HG') nachgeordnete, zwischen der Hauptwelle (4; 19) und einer Ausgangswelle (5) angeordnete Bereichsgruppe (GP, GP') aufweist, wobei die Bereichsgruppe (GP, GP') in Planetenbauweise ausgeführt ist und mindestens zwei schaltbare Übersetzungsstufen für unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche sowie eine schaltbare Umkehrstufe für einen Rückwärtsfahrbereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereichsgruppe (GP, GP') zwei miteinander gekoppelte Planetenradsätze (PS1 , PS2) mit jeweils einem Sonnenrad (6, 10), einem mehrere Planetenräder (8, 12) tragenden Planetenträger (7, 1 1 ), und einem Hohlrad (9, 13) aufweist, wobei das Sonnenrad (6) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) drehfest mit der Hauptwelle (4; 17) des Hauptgetriebes (HG; HG') verbunden ist, der Planetenträger (7) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) drehfest mit dem Hohlrad (13) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) verbunden ist, das Hohlrad (9) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) drehfest mit dem Sonnenrad (10) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) verbunden ist, der Planetenträger (1 1 ) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) dreh fest mit der Ausgangswelle (5) verbunden ist, das Sonnenrad (10) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) zur Schaltung eines Fahrbereichs mit niedriger Fahrgeschwindigkeit über eine erste Schaltkupplung (L) gehäusefest arretierbar ist, zur Schaltung eines Fahrbereichs mit hoher Fahrgeschwindigkeit über eine zweite Schaltkupplung (H) zwei Elemente der beiden Planetenradsätze (PS1 , PS2) dreh fest miteinander verbindbar sind und der Planetenträger (7) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) zur Schaltung eines Rückwärtsfahrbereichs über eine dritte Schaltkupplung (R) gehäusefest arretierbar ist. 1 . Group transmission (1 .1, 1 .1 ', 1 .2, 1 .3, 1 .3', 1 .3 ", 1 .3 * , 1 .4) of a motor vehicle, for example a heavy-duty vehicle, which is a main transmission ( HG ') with at least one input shaft (3; 17, 18) and an output side main shaft (4; 19) and at least one of the main gear (HG; HG') downstream, between the main shaft (4; 19) and an output shaft (HG '). 5) arranged area group (GP, GP '), wherein the range group (GP, GP ' ) is executed in planetary construction and has at least two shiftable gear ratios for different speed ranges and a switchable reversing stage for a reverse range, characterized in that the range group (GP , GP ') has two planetary gear sets (PS1, PS2) coupled to each other, each having a sun gear (6, 10), a planet carrier (7, 11) carrying a plurality of planet wheels (8, 12), and a ring gear (9, 13), wherein the sun gear (6) of the first planetary gear set (PS1) rotatably with the main shaft (4; 17) of the main gear (HG; HG ' ) is connected, the planet carrier (7) of the first planetary gear set (PS1) rotatably connected to the ring gear (13) of the second planetary gear set (PS2), the ring gear (9) of the first planetary gear set (PS1 ) rotatably connected to the sun gear (10) of the second planetary gear set (PS2), the planet carrier (1 1) of the second planetary gear set (PS2) rotatably connected to the output shaft (5), the sun gear (10) of the second planetary gear set (PS2 ) to the circuit of a driving range with low driving speed via a first clutch (L) fixed to the housing, for switching a driving range with high speed via a second clutch (H) two elements of the two planetary gear sets (PS1, PS2) rotatably connected to each other and the Planet carrier (7) of the first planetary gear set (PS1) for switching a reverse drive range via a third clutch (R) fixed to the housing is locked.
2. Gruppengetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (7) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) zur Schaltung eines zusätzlichen Fahrbereichs mit mittlerer Fahrgeschwindigkeit über eine vierte Schaltkupplung (M) drehfest mit einem Triebelement (14; 20) des Hauptgetriebes (HG; HG') verbindbar ist, das nicht permanent dreh fest mit der Hauptwelle (4; 19) verbunden ist oder mit dieser in Triebverbindung steht. 2. Group transmission according to claim 1, characterized in that the planet carrier (7) of the first planetary gear set (PS1) for switching an additional driving range with medium driving speed via a fourth clutch (M) rotatably with a drive element (14; 20) of the main transmission (HG HG ') is connected, which is not permanently rotatably connected to the main shaft (4, 19) or is in drive connection with this.
3. Gruppengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Planetenradsätze (PS1 , PS2) der Bereichsgruppe (GP, GP') koaxial und axial gestaffelt zueinander angeordnet sind, wobei der erste Planetenradsatz (PS1 ) axial zwischen dem Hauptgetriebe (HG, HG') und dem zweiten Planetenradsatz (PS2) angeordnet ist. 3. Group transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the two planetary gear sets (PS1, PS2) of the range group (GP, GP ') are arranged coaxially and axially staggered to each other, wherein the first planetary gear set (PS1) axially between the main gear (HG , HG ') and the second planetary gear set (PS2) is arranged.
4. Gruppengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Planetenradsätze (PS1 , PS2) der Bereichsgruppe (GP, GP') koaxial und radial gestaffelt zueinander angeordnet sind, wobei der erste Planetenradsatz (PS1 ) radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes (PS2) angeordnet ist, und das Hohlrad (9) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) drehfest mit dem Sonnenrad (10) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist. 4. group transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the two planetary gear sets (PS1, PS2) of the range group (GP, GP ') are arranged coaxially and radially staggered to each other, wherein the first planetary gear set (PS1) radially within the second planetary gear set ( PS2) is arranged, and the ring gear (9) of the first planetary gear set (PS1) rotatably connected to the sun gear (10) of the second planetary gear set (PS2) or formed integrally therewith.
5. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltkupplung (L) und die zweite Schaltkupplung (H) der Bereichsgruppe (GP, GP') in einem Doppelschalteiement (SB) zusammengefasst sind. 5. Group transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first shift clutch (L) and the second clutch (H) of the range group (GP, GP ') are combined in a Doppelschalteiement (SB).
6. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schaltkupplung (R) und die vierte Schaltkupplung (M) der Bereichsgruppe (GP') in einem Doppelschaltelement (SR') zusammengefasst sind. 6. Group transmission according to one of claims 2 to 5, characterized in that the third shift clutch (R) and the fourth clutch (M) of the range group (GP ') are combined in a double switching element (SR').
7. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schaltkupplung (H) und die dritte Schaltgruppe (R) in einem Doppelschaltelement zusammengefasst sind. 7. Group transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second shift clutch (H) and the third shift group (R) are combined in a double switching element.
8. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptgetriebe (HG) als ein Vorgelegegetriebe mit einer einzigen Eingangswelle (3) ausgebildet ist, die eingangsseitig über eine Reibungskupplung (K) mit der Triebwelle (2) eines Antriebsmotors (VM) verbindbar ist, und die ausgangsseitig über mehrere schaltbare Stirnradstufen (ZE1 , ZE2, Z1 , Z2) unterschiedlicher Übersetzung selektiv mit der Hauptwelle (4) in Triebverbindung bringbar ist. 8. Group transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that the main transmission (HG) is designed as a countershaft transmission with a single input shaft (3), the input side via a friction clutch (K) with the drive shaft (2) of a drive motor ( VM) is connectable, and the output side over several switchable spur gears (ZE1, ZE2, Z1, Z2) of different translation selectively with the main shaft (4) can be brought into drive connection.
9. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptgetriebe (HG') als ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Eingangswellen (17, 18) ausgebildet ist, die eingangsseitig über jeweils eine Reibungskupplung (K1 , K2) mit der Triebwelle (2) eines Antriebsmotors (VM) verbindbar sind, und die ausgangsseitig über mehrere schaltbare Stirnradstufen (Z1 ' - Z4', ZA) unterschiedlicher Übersetzung selektiv mit der Hauptwelle (19) in Triebverbindung bringbar sind. 9. Group transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that the main transmission (HG ') is designed as a countershaft design carried out dual-clutch transmission with two input shafts (17, 18), the input side via a respective friction clutch (K1, K2) the drive shaft (2) of a drive motor (VM) are connectable, and the output side via a plurality of switchable spur gears (Z1 '- Z4', ZA) of different translation selectively with the main shaft (19) can be brought into drive connection.
10. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf der Hauptwelle (4; 19) drehbar gelagertes Losrad (14; 20) der in Kraftflussrichtung letzten Stirnradstufe (Z1 ; ZA) des Hauptgetriebes (HG; HG') das Triebelement bildet, mit dem der Planetenträger (7) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) der Bereichsgruppe (GP') über die vierte Schaltkupplung (M) drehfest verbindbar ist. 10. Group transmission according to one of claims 2 to 9, characterized in that one on the main shaft (4; 19) rotatably mounted idler gear (14; 20) in the direction of force last spur gear (Z1; ZA) of the main gear (HG; HG ') forms the drive element, with which the planet carrier (7) of the first planetary gear set (PS1) of the range group (GP ') via the fourth clutch (M) is rotatably connected.
1 1 . Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Schaltkupplung (M) der Bereichsgruppe (GP, GP') und die Schaltkupplung (E; F') der in Kraftflussrichtung letzten Stirnradstufe des Hauptgetriebes (HG; HG') in einem Doppelschaltelement (S3'; S4') zusammengefasst sind. 1 1. Group transmission according to one of Claims 8 to 10, characterized in that the fourth shift clutch (M) of the range group (GP, GP ') and the shift clutch (E; F') of the last spur gear stage of the main transmission (HG; HG ') in force flow direction a double switching element (S3 ', S4') are summarized.
12. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaltung des Fahrbereichs mit hoher Fahrgeschwindigkeit über die zweite Schaltkupplung (H) der Planetenträger (7) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) drehfest mit dem Sonnenrad (10) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) verbindbar ist. 12. Group transmission according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that for switching the driving range at high speed on the second clutch (H) of the planet carrier (7) of the first planetary gear set (PS1) rotatably connected to the sun gear (10) of the second Planetary gear set (PS2) is connectable.
13. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaltung des Fahrbereichs mit hoher Fahrgeschwindigkeit über die zweite Schaltkupplung (H) das Hohlrad (9) des ersten Planetenradsatzes (PS1 ) drehfest mit dem Planetenträger (1 1 ) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) verbindbar ist. 13. Group transmission according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that for switching the driving range at high speed over the second clutch (H) the ring gear (9) of the first planetary gear set (PS1) rotatably connected to the planet carrier (1 1) of the second planetary gear set (PS2) is connectable.
14. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaltung des Fahrbereichs mit hoher Fahrgeschwindigkeit über die zweite Schaltkupplung das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes drehfest mit dem Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist. 14. Group transmission according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the circuit of the driving range at high speed over the second clutch, the sun gear of the first planetary gear rotatably connected to the planet carrier of the second planetary gear set.
15. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaltung des Fahrbereichs mit hoher Fahrgeschwindigkeit über die zweite Schaltkupplung das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes drehfest mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist. 15 group transmission according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the circuit of the driving range at high speed over the second clutch, the sun gear of the first planetary gear rotatably connected to the ring gear of the second planetary gear set.
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