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Gruppenschaltungsansteuerung von Nutzfahrzeuggetrieben
(2004) Klos, Wolfgang; Binz, Hansgeorg (Prof. Dr.-Ing.)
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Gruppenschaltungsansteuerung von Nutzfahrzeuggetrieben. Gruppengetriebe, d.h. in Reihe geschaltete Getrie-be, sind bei Nutzfahrzeugschaltgetrieben weit verbreitet. Es wird dann von Gruppenschaltungen gesprochen, wenn zwei in Reihe geschaltete Getriebe gleichzeitig die Übersetzung wechseln. Wird während der Schaltung die Last von der Getriebeeingangswelle genommen, handelt es sich um eine technisch beherrschbare Aufgabe. Bei Automatikgetrieben wird der Übersetzungswechsel aber mit anliegender Eingangslast ausgeführt. Die Automatikgetriebe zählen zur Kategorie der Lastschaltgetriebe. Bei Nutzfahrzeugautomatikgetrieben werden bisher Gruppenschaltungen vermieden, da die Ansteuerung der Kupplungen und Bremsen auch ohne Gruppenschaltung bereits anspruchsvoll ist. Die vorliegen-de Arbeit hat zum Ziel, den Gruppenwechsel unter dem Gesichtspunkt der Zug-kraftschaltung beherrschbar zu machen. Die Arbeit umfasst drei wesentliche Schwerpunkte. Hierzu zählt die Erstellung eines Getriebeprogramms für die Antriebsstrangstreckensimulation, die Optimie-rung der Übersetzungswechsel mit einem auf die Fragestellung angepassten Optimierungsprogramm und die Auslegungsempfehlungen für die Ansteuerung des Übersetzungswechsels in Automatikgetrieben. Aufgrund eines fehlenden Simulationswerkzeugs zu Beginn der Arbeit wurde für die Beantwortung des Ge-triebeverhaltens im Übersetzungswechsel ein entsprechendes Getriebepro-gramm entwickelt. Das Getriebeprogramm arbeitet als Unterprogramm innerhalb einer Basisantriebsstrangsimualtion für Streckensimulation und wurde so gestal-tet, dass beliebige Planetengetriebeanordnungen modelliert werden können. Aus der großen Anzahl von Simulationsrechnungen wurden Auslegungsempfeh-lungen für die Steuerung des Übersetzungswechsels abgeleitet. Das zeitlich sehr empfindliche Verhalten von Gruppenschaltungen führt zu einem Lösungs-ansatz mit Kennfeldern. Durch das Vorhalten optimierter Überdeckungen für un-terschiedliche Schaltausgangsvoraussetzungen mit Hilfe von Kennfeldern konn-te die Gruppenschaltung auch unter dem Aspekt der Zugkraftschaltung beherrschbar gemacht werden.