- Supplementary Content
- 10.24355/dbbs.084-202007160906-0
Lastschaltvorgänge in Mehrfachgruppengetrieben für Standardtraktoren
- Feb 16, 2021
- LeoPARD - TU Braunschweig Publications And Research Data
- Christian Birkmann
Volllastschaltbare Getriebe mit hoher Ganganzahl werden in Standardtraktoren aus Kosten- und Bauraumgrunden als Gruppen- und Mehrfachgruppengetriebe ausgefuhrt. Diese Bauweise erfordert bei einigen Gangwechseln getriebeinterne Ubersetzungswechsel in mehreren Getriebegruppen. Solche Mehrfachgruppenschaltungen unter Last stellen eine Herausforderung fur die Schaltparameterabstimmung dar und konnen vom Fahrer als ruckbehaftet wahrgenommen werden. Die Analyse existierender Forschungsarbeiten und Veroffentlichungen zeigt als wesentliches Problem die Synchronisations- und Drehmomentubergaben der vielfach hoheren Drehzahl- und Drehmomentsprunge innerhalb der einzelnen Gruppen im Vergleich zum Stufensprung des direkten Getriebegangwechsels. Fur einfache Gruppengetriebe mit zwei Gruppen ist weiterhin bekannt, dass sich die Schaltablaufe eines Getriebes nennenswert unterscheiden, wenn sich der grosere interne Stufensprung (Hauptstufe) in der ersten anstatt in der zweiten Gruppe befindet. Fur Mehrfachgruppenlastschaltungen sind dahingehend keine Aussagen bekannt, obwohl durch die hohere Gruppenanzahl eine Vielzahl moglicher Getriebestrukturen existiert. In der vorliegenden Arbeit werden systematische Untersuchungen der charakteristischen Besonderheiten und Vorgange bei Mehrfachgruppenlastschaltungen auf Basis des bekannten Wissens zum Ablauf einfacher Lastschaltungen und einfacher Gruppenlastschaltungen durchgefuhrt. Daraus resultieren allgemeingultige Beschreibungen des theoretischen Ablaufs von Mehrfachgruppenlastschaltungen fur verschiedene Getriebestrukturen und Empfehlungen fur die Getriebesteuerung. Beispielsweise sollten die Kupplungen der Hauptstufe und der ausgangsseitigen Getriebegruppe im Drehmoment modulierbar sein, um schwingungsarme Lastschaltvorgange zu erzielen. Auserdem bieten Getriebe mit Hauptstufe in der hinteren Getriebegruppe Vorteile fur Zug-Hochschaltungen und Getriebe mit der Hauptstufe in der ersten Gruppe Vorteile fur Zug-Ruckschaltungen. Dabei stellen erstgenannte Getriebe geringere Anforderungen an die Getriebesteuerung. Anhand eines Viergruppengetriebes mit Hauptstufe in der hinteren Gruppe werden die zugehorigen Empfehlungen zum Schaltablauf auf einem Getriebeprufstand und in der Simulation uberpruft. Die Ergebnisse bestatigen die aufgestellten Theorien und die aus der Literatur bekannte Aussage, dass bei jeder Schaltung das Getriebeeingangsdrehmoment kurzzeitig in der kleinsten der beteiligten Ubersetzungen ubertragen wird. Weiterhin ist die Hauptstufenkupplung mit der groseren nachgelagerten Ubersetzung beim Schaltvorgang geringfugig belastet und unterliegt spurbarem Fliehkraftdruckeinfluss im Kupplungskolben, sodass bei der Getriebekonstruktion genaues Augenmerk auf die Steuerbarkeit dieser Kupplung zu legen ist. Abschliesend zeigt die Simulation, dass die direkten Schaltverluste die Effizienz eines Lastschaltgetriebes marginal reduzieren.
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