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DE102018008886A1 - Gruppengetriebevorrichtung mit einer Umschaltvorrichtung - Google Patents

Gruppengetriebevorrichtung mit einer Umschaltvorrichtung Download PDF

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DE102018008886A1
DE102018008886A1 DE102018008886.4A DE102018008886A DE102018008886A1 DE 102018008886 A1 DE102018008886 A1 DE 102018008886A1 DE 102018008886 A DE102018008886 A DE 102018008886A DE 102018008886 A1 DE102018008886 A1 DE 102018008886A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
transmission
retarder
drive
switching
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Withdrawn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
DE102018008886.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Frank Steffens
Marc Strölin
Jens Luckmann
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler 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 Daimler AG filed Critical Daimler AG
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    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/06—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
    • F16H47/08—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
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    • B60K2006/381—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
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    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gruppengetriebevorrichtung (10) mit einem Getriebe (11), welches ein Hauptgetriebe (12) und ein Nachschaltgetriebe (13), insbesondere eine Rangegruppe aufweist, und mit einem an das Getriebe (11) angebunden Retarder (14), welcher einen Stator (15), einen Rotor (16) und eine Antriebswelle (17) aufweist, wobei die Gruppengetriebevorrichtung (10) eine Umschaltvorrichtung (18) umfasst, welche zumindest zwei Hochtriebe (19, 20) aufweist, die zu einer variablen Kopplung des Retarders (14) mit dem Getriebe (11) vorgesehen sind, wobei ein erster Hochtrieb (19) über einen Freilauf (21) der Umschaltvorrichtung (18) oder eine Synchronisationseinheit (22) der Umschaltvorrichtung (18) und ein zweiter Hochtrieb (20) über einen Freilauf (23) der Umschaltvorrichtung (18) mit der Antriebswelle (17) des Retarders (14) verbunden sind, sowie ein Verfahren zum Betrieb der Gruppengetriebevorrichtung (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gruppengetriebevorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Gruppengetriebevorrichtung.
  • Es ist bereits eine Gruppengetriebevorrichtung mit einem Getriebe, welches ein Hauptgetriebe und ein Nachschaltgetriebe, insbesondere eine Rangegruppe, aufweist, mit einem an das Getriebe angebundenen Retarder, welcher einen Stator, einen Rotor und eine Antriebswelle aufweist, bekannt.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Gruppengetriebevorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz, insbesondere einer Leistungseffizienz, bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 und ein erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 6 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung geht aus von einer Gruppengetriebevorrichtung mit einem Getriebe, welches ein Hauptgetriebe und ein Nachschaltgetriebe, insbesondere eine Rangegruppe, aufweist, mit einem an das Getriebe angebundenen Retarder, welcher einen Stator, einen Rotor und eine Antriebswelle aufweist.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Gruppengetriebevorrichtung eine Umschaltvorrichtung aufweist, welche zumindest zwei Hochtriebe aufweist, die zu einer variablen Kopplung des Retarders mit dem Getriebe vorgesehen sind, wobei ein erster Hochtrieb über einen Freilauf der Umschaltvorrichtung oder einer Synchronisationseinheit der Umschaltvorrichtung und ein zweiter Hochtrieb über einen Freilauf der Umschaltvorrichtung mit der Antriebswelle des Retarders verbunden sind. Insbesondere können die Hochtriebe den Retarder in einer Momentenflussrichtung vor und/oder hinter dem Nachschaltgetriebe an das Getriebe ankoppeln. Bevorzugt ist der erste Hochtrieb über einen ersten Freilauf oder eine Synchronisationseinheit direkt an die Antriebswelle des Retarders angebunden. Vorzugweise ist der zweite Hochtrieb über einen zweiten Freilauf der Umschaltvorrichtung an die Antriebswelle des Retarders angebunden. Insbesondere muss, wenn die zwei Hochtriebe an unterschiedlichen Stellen des Getriebes angebunden sind, die Synchronisationseinheit bei einer Getriebeumschaltung und/oder einer Drehzahlveränderung schneller drehen, als der Freilauf. Hierdurch kann insbesondere eine Momentenblockade und/oder eine Momentenbeeinflussung zwischen Getriebe und Hochtrieben vermieden werden. Bevorzugt sind die Übersetzungsverhältnisse der zwei Hochtriebe unterschiedlich. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Gruppengetriebevorrichtung kann insbesondere eine vorteilhaft hohe Effizienz, insbesondere Leistungseffizienz bereitgestellt werden. Vorzugsweise kann der Retarder in einem ersten Fahrbereich, insbesondere in einer ersten Ganggruppe, an eine zweite Hochtriebsübersetzung angebunden werden und damit insbesondere vorteilhaft die Bremsleistung erhöhen. Unter „Fahrbereich“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein definierter Bereich eines gesamten Fahrbetriebsbereichs der Gruppengetriebevorrichtung verstanden werden. Vorzugsweise ist der Bereich durch einen definierten Geschwindigkeitsbereich und/oder einen definierten Gangbereich definiert. Bevorzugt ist der Fahrbetriebsbereich in zumindest zwei Fahrbereiche unterteilt, insbesondere in einen ersten Fahrbereich, welcher einen Betrieb in einer ersten Ganggruppe definiert und einen zweiten Fahrbereich, welcher einen Betrieb in einer zweiten Ganggruppe definiert. Es kann insbesondere eine optimierte Drehzahlanpassung, insbesondere zu einer Verringerung der Kühlmittelbelastung bei Kühlmittelretardern, erreicht werden. Der Retarder kann insbesondere vorteilhaft als Hybridsystem fungieren, insbesondere als Primär- und/oder Sekundärretarder. Dies stellt insbesondere einen Vorteil für Lastkraftfahrzeuge, insbesondere Baufahrzeuge dar, welche in verschiedenen Arbeitsbereichen fahren. Insbesondere kann der Retarder vorteilhaft als ein Primärretarder in einem Baustellenbereich und/oder als ein Sekundärretarder in einem Straßentransport fungieren.
  • Unter einer „Gruppengetriebevorrichtung“ soll insbesondere zumindest ein Teil eines Gruppengetriebes verstanden werden. Alternativ kann die Gruppengetriebevorrichtung das Gruppengetriebe vollständig ausbilden. Die Gruppengetriebevorrichtung weist insbesondere ein Hauptgetriebe, vorzugsweise eine Hauptgruppe, auf, welche bevorzugt eine Zwischenwelle umfasst. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die Hauptgruppe frei von einer Zwischenwelle ist. Die Hauptgruppe kann insbesondere eine Mehrzahl von Gängen umfassen. Vorzugsweise ist die Hauptgruppe zu einer Schaltung einer Mehrzahl von Gängen vorgesehen. Vorteilhaft weist die Gruppengetriebevorrichtung zumindest ein Reduziergetriebe, besonders vorteilhaft zumindest zwei Reduziergetriebe und besonders bevorzugt eine Rangegruppe und eine Vorschaltgruppe auf. Vorzugsweise ist die Gruppengetriebevorrichtung, insbesondere für LKWs, insbesondere bei einer Ausbildung als Powersplit-Gruppengetriebevorrichtung zu einer Aufteilung eines Antriebsmoments auf eine Hauptwelle und auf zumindest eine Vorgelegewelle vorgesehen, wobei die Vorgelegewelle insbesondere an einem Ende wieder mit der Hauptwelle gekoppelt ist. Bevorzugt weist einer der Pfade schaltbare Zahnräder auf, wobei der Pfad mit den schaltbaren Zahnrädern insbesondere Mittel zur Verringerung oder Erhöhung des Drehmoments dieses Weges aufweist. Vorzugsweise kann über die Mittel zumindest ein schaltbares Zahnrad und/oder dessen Pfad frei von Drehmoment gemacht werden, während der andere Weg immer noch Drehmoment überträgt. Hierdurch kann insbesondere eine Gangschaltung ohne Drehmomentunterbrechung ermöglicht werden. Insbesondere kann die Gruppengetriebevorrichtung als Powersplit-Getriebe ausgebildet sein. In Verbindung mit einem Powersplit-Getriebe wird der Retarder durch die Umschaltvorrichtung von einer Dauerbremse zu einer verschleißfreien Anfahrkupplung und/oder einer kraftunterbrechungsfreien Schalteinheit für das Getriebe. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Unter „gekoppelt“ soll insbesondere über zumindest eine Übersetzung gekoppelt oder drehfest, vorteilhaft permanent drehfest, gekoppelt verstanden werden, vorteilhaft über zumindest eine Welle und/oder zumindest eine Verzahnung. Vorteilhaft soll unter „gekoppelt“ über maximal eine Übersetzung gekoppelt oder drehfest, besonders vorteilhaft permanent drehfest, gekoppelt verstanden werden, besonders vorteilhaft über höchstens eine Welle und/oder höchstens eine Verzahnung.
  • Vorzugsweise kann der Retarder zu einer Verringerung und/oder zu einer Erhöhung eines übertragenen Moments vorgesehen sein. Insbesondere kann der Retarder lediglich ein Bremsmoment aufbringen, somit ist eine Wirkrichtung eines Drehmomentes in nur einer Richtung vorgegeben. Insbesondere vorteilhaft wird der Retarder primär über den zweiten Hochtrieb angetrieben. Hierdurch kann insbesondere vorteilhaft eine geringere Hochtriebsübersetzung erreicht werden, um einfache Anpassungsbremsungen durchführen zu können. Eine Verlustleistung wird hier durch eine Drehzahlabsenkung reduziert. Bevorzugt ist der Retarder insbesondere in einem Anfahrvorgang und/oder bei einem Schaltvorgang zu einer Veränderung, insbesondere zu einer stufenlosen Veränderung, eines Übersetzungsverhältnisses der Gruppengetriebevorrichtung vorgesehen. Vorzugsweise ist der Retarder in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen, ein übertragenes Moment zu verringern und/oder zu erhöhen, vorteilhaft um zumindest ein schaltbares Zahnrad frei von einem Drehmoment zu bekommen.
  • Unter einer „Umschaltvorrichtung“ soll in diesem Zusammengang insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, welche zu einer Umschaltung einer Ankopplung des Retarders an das Getriebe vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Umschaltvorrichtung dazu vorgesehen, abhängig von einer Schaltstellung einen Anbindungspunkt des Retarders in dem Getriebe zu verändern. Hierbei schaltet die Umschaltvorrichtung insbesondere vorteilhaft bei einer Umschaltung der zwei Fahrbereiche zwischen den zwei Hochtrieben um. Die Umschaltvorrichtung kann insbesondere zumindest teilweise selbsttätig, insbesondere automatisch eine Umschaltung vornehmen. Eine Umschaltung kann dabei insbesondere selbsttätig mechanisch, wie insbesondere durch den Freilauf, als auch durch ein externes Schaltsignal, wie insbesondere bei der Synchronisationseinheit, erfolgen. Besonders bevorzugt schaltet die Synchronisationseinheit der Umschaltvorrichtung auf den ersten Hochtrieb um, sobald eine größere Bremsleistung benötigt wird. Um die Synchronisationseinheit nicht zu überlasten, muss das Bremsmoment reduziert werden und kann nach der Umschaltung wieder hochgefahren werden. Insbesondere können beide Hochtriebe an einer selben Stelle des Getriebes angebunden sein. Der erste Hochtrieb kann den Retarder in einem Momentenfluss nach dem Nachschaltgetriebe an das Getriebe koppeln. Der erste Hochtrieb kann den Retarder jedoch in einem Momentenfluss auch vor dem Nachschaltgetriebe und nach dem Hauptgetriebe an das Getriebe koppeln. Vorzugsweise ist der erste Hochtrieb dazu vorgesehen, den Retarder zumindest nach dem Hauptgetriebe, insbesondere direkt nach dem Hauptgetriebe und/oder nach dem Nachschaltgetriebe anzubinden. Der zweite Hochtrieb koppelt den Retarder vorzugsweise an dem Hauptgetriebe an das Getriebe an. Jedoch kann der zweite Hochtrieb den Retarder auch vor dem Nachschaltgetriebe und nach dem Hauptgetriebe an das Getriebe koppeln. Unter einer „Synchronisationseinheit“ soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, welche zwei unterschiedlich übersetzte Getriebekomponenten synchronisiert, insbesondere in einen Gleichlauf bringt. Insbesondere soll dabei unter einer „Schalteinheit“ eine Einheit mit zumindest zwei Kopplungselementen und zumindest einem Schaltelement verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, eine schaltbare Verbindung zwischen den zumindest zwei Kopplungselementen herzustellen. Vorzugsweise ist die Schalteinheit von einer Schalteinheit mit zwei Kopplungselementen gebildet. Unter einem „Schaltelement“ einer Schalteinheit soll insbesondere ein Element verstanden werden, das vorzugsweise axial verschiebbar ausgebildet ist und in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere in zumindest einer Schaltstellung der Schalteinheit, zu einer drehfesten Kopplung der zumindest zwei Kopplungselemente vorgesehen ist. Unter einem „Kopplungselement“ soll insbesondere ein permanent drehfest mit einem Getriebeelement, wie beispielsweise einer Getriebewelle, einem Losrad, einem Festrad und/oder einer Achse, verbundenes Element der Schalteinheit verstanden werden, welches vorzugsweise axial und radial fixiert ist und welches insbesondere für eine reib-, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit dem Schaltelement vorgesehen ist, wie beispielsweise ein Losrad, das eine Verzahnung zur Verbindung mit dem Schaltelement aufweist.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass eine Übersetzung des ersten Hochtriebs höher ist als eine Übersetzung des zweiten Hochtriebs, wobei der zweite Hochtrieb in einem Momentenfluss vor dem Nachschaltgetriebe an das Getriebe angebunden ist und der erste Hochtrieb in einem Momentenfluss nach dem Nachschaltgetriebe an das Getriebe angebunden ist. Der Momentenfluss soll dabei insbesondere in einem Betriebszustand verstanden werden, insbesondere bei einem Antrieb der Räder durch den Motor von einem Getriebeantrieb zu einem Getriebeabtrieb. Unter einer „Hochtriebsübersetzung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Übersetzung des Hochtriebs von der Antriebswelle des Retarders auf eine Getriebewelle des Getriebes verstanden werden. Ein Hochtrieb mit Übersetzungsverhältnis i>1 ist demnach so definiert, dass der Retarder schneller dreht als die Getriebewelle des Getriebes an welcher der Hochtrieb angebunden ist. Bei einer geringeren Übersetzung eines Hochtriebs, dreht die Antriebswelle des Retarders bei gleicher Drehzahl des Getriebes langsamer, als bei einer größeren Übersetzung eines Hochtriebs. Es soll insbesondere verstanden werden, dass wenn die Hochtriebsübersetzung des ersten Hochtriebs größer ist als die Hochtriebsübersetzung des zweiten Hochtriebs, der erste Hochtrieb den Retarder stärker hochdreht, als der zweite Hochtrieb. Der erste Hochtrieb dient dem Retarder insbesondere vorteilhaft bei höheren Fahrgeschwindigkeiten. Der zweite Hochtrieb dient dem Retarder insbesondere vorteilhaft bei niedrigerer Fahrgeschwindigkeit. Vorzugsweise ist die Hochtriebsübersetzung des ersten Hochtriebs zumindest um einen Faktor 1,6 größer als die Hochtriebsübersetzung des zweiten Hochtriebs. Hierdurch kann insbesondere eine Schleppleistung reduziert werden. Insbesondere vorteilhaft übernimmt der erste Hochtrieb, bei einer Anordnung der Hochtriebe vor und nach dem Nachschaltgetriebe die Bremsmomentenkoppelung. Vorteilhaft können hierdurch Verspannungen vermieden werden. Insbesondere kann der zweite Hochtrieb auch mit einem Losrad auf der Hauptwelle gepaart werden. Hiermit ist auch eine Umschaltung der Hochtriebe mittels der Umschaltvorrichtung bei einer Rückschaltung im Hauptgetriebe möglich. Vorteilhaft kann insbesondere auch eine Optimierung einer Drehzahlanpassung des Retarders bei einer Umschaltung zwischen den beiden Fahrbereichen erreicht werden.
  • Des Weiteren wird eine Motorbremse vorgeschlagen, welche dazu vorgesehen ist in zumindest einem Betriebszustand einen Bremsmomentenverlust des Retarders zu kompensieren. Vorzugsweise kann die Motorbremse einen Teil des Verbrennungsmotors bildet. Bevorzugt ist die Motorbremse dazu vorgesehen, mittels des Verbrennungsmotors in zumindest einem Betriebszustand einen mechanischen Widerstand zu erzeugen, welcher einem dem Verbrennungsmotor von außen aufgezwungenen Drehmoment entgegengesetzt wird. Es sind verschiedene, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausbildungen der Motorbremse denkbar. Die Motorbremse kann insbesondere durch eine Nockenwellenverstellung, eine saugseitige Ladungsdrosselung, eine Kraftstoff-Nullförderung, eine Unterbindung der Kraftstoffeinspritzung, indem eine kinetische Energie in elektrische Energie gewandelt wird, als Wärme abgeführt oder in ein Stromnetz zurückgespeist wird, realisiert sein. Alternativ kann die Motorbremse auch als eine Motorstaubremse und/oder als Dekompressionsbremse ausgebildet sein. Insbesondere kann auch ein anderes einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Bremssystem die Aufgabe der Motorbremse übernehmen. Insbesondere kann die Motorbremse bei einer Dauerbremsregelung den Bremsmomentenverlust für einen Zeitraum, in welchem die Umschaltung mittels der Umschaltvorrichtung erfolgt, kompensieren. Hierdurch kann insbesondere eine Überlastung der Umschaltvorrichtung, insbesondere der Synchronisationseinheit vermieden werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Gruppengetriebevorrichtung eine Eingangswelle und eine Abtriebswelle, wobei das Getriebe eine Zwischenwelle, eine Vorgelegewelle, einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz aufweist, wobei der erste Planetenradsatz ein erstes Getriebeelement, ein zweites Getriebeelement und ein drittes Getriebeelement umfasst, wobei ein erstes Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes mit der Zwischenwelle permanent drehfest gekoppelt ist, wobei ein zweites Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes mit der Abtriebswelle gekoppelt ist und wobei eine erste Schalteinheit dazu vorgesehen ist, in zumindest einer Schaltstellung ein drittes Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes gehäusefest anzuordnen, wobei der zweite Planetenradsatz ein erstes Getriebeelement, ein zweites Getriebeelement und ein drittes Getriebeelement aufweist, wobei ein drittes Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes permanent drehfest mit der Zwischenwelle gekoppelt oder koppelbar ist. Unter einer „Zwischenwelle“ soll insbesondere eine von den Eingangswellen und/oder den Vorgelegewellen getrennt ausgeführte Welle verstanden werden, die zumindest zwei Festräder permanent drehfest miteinander verbindet. Die Eingangswelle ist dabei zur mittelbaren oder unmittelbaren Anbindung an einen Verbrennungsmotor vorgesehen. Die Abtriebswelle ist dabei zur mittelbaren oder unmittelbaren Anbindung an ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. Unter einem „Planetenradsatz“ soll insbesondere eine Einheit eines Planetengetriebes mit einem als Sonnenrad ausgebildeten Getriebeelement, mit einem als Hohlrad ausgebildeten Getriebeelement, mit einem als Planetenradträger ausgebildeten Getriebeelement und mit mehreren als Planetenräder ausgebildeten Getriebeelementen verstanden werden, wobei die als Planetenräder ausgebildeten Getriebeelemente von dem als Planetenradträger ausgebildeten Getriebeelement auf einer Kreisbahn um das als Sonnenrad ausgebildete Getriebeelement angeordnet sind. Unter einem „Planetengetriebe“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Planetenradsatz, bevorzugt mit genau einem Planetenradsatz, verstanden werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Planetengetriebe mehrstufig ausgebildet sein und vorzugsweise mehrere Planetenradsätze umfassen. Unter einer „Schalteinheit mit drei Kopplungselementen“ soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, bei der das Schaltelement dazu vorgesehen ist, ein ausgezeichnetes Schaltelement, das im Folgenden auch als Gleichlaufkörper verbunden ist, schaltbar mit jeweils zumindest einem der beiden anderen Kopplungselemente zu verbinden oder von diesen zu entkoppeln. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft gute Lastschaltbarkeit bereitgestellt werden. Vorzugsweise kann mittels der Erfindung ein durchgängig lastschaltbares Klauengetriebe innerhalb einer Ganggruppe und/oder bevorzugt zwischen verschiedenen Ganggruppen realisiert werden. Besonders bevorzugt kann eine lastunterbrechungsfreie Schaltung zwischen einem niedrigsten Gang einer ersten Ganggruppe, insbesondere Range high, und einem höchsten Gang einer zweiten Ganggruppe, insbesondere Range low, erreicht werden.
  • Vorteilhaft wird der Retarder an das Getriebe, insbesondere das Powersplit-Getriebe gekoppelt. Hierdurch kann der Retarder insbesondere durch die Umschaltvorrichtung von einer Dauerbremse zu einer verschleißfreien Anfahrkupplung und/oder einer kraftunterbrechungsfreien Schalteinheit für das Getriebe werden. Der erste Hochtrieb ist insbesondere mit der Hauptwelle des Powersplit-Getriebes verbunden. Hierdurch kann der erste Hochtrieb bei einer stehenden Vorgelegewelle noch Bremsmoment erzeugen. Vorteilhaft wird über den ersten Hochtrieb auch eine Lastunterbrechungsfreie Zuschaltung der Rangegruppe ermöglicht. Der zweite Hochtrieb ist insbesondere vorteilhaft mit dem ersten Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Durch den zweiten Hochtrieb kann hierdurch auch insbesondere vorteilhaft das Fahrzeug angetrieben werden und auch Lastzugschaltungen im Hauptgetriebe durchgeführt werden. Die Umschaltvorrichtung muss hierfür insbesondere eine Synchronisationseinheit aufweisen, wenn kein Bremselement am zweiten Hochtrieb angebunden ist. Hiermit ist ein Anfahren bis in einen Direktgang einer jeweiligen Gruppe möglich.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Umschaltvorrichtung zumindest einen Freilauf und ein Bremselement aufweist. Durch das zusätzliche Bremselement kann der Retarder die Anfahrfunktion übernehmen, bis die Drehzahl des ersten Hochtriebs Gleichlauf mit dem Retarder hat. Durch das zusätzliche Bremselement kann auf eine Synchronisationseinheit verzichtet werden. Hierdurch kann der Retarder vorteilhaft als Anfahr- und/oder Lastschaltelement fungieren. Bei Bremsungen in einem Schnellgang ist der Retarder permanent an einen Freilauf des ersten Hochtriebs gekoppelt. Bei Rückschaltungen des Schnellgangs wird der Retarder selbsttätig an den Freilauf des zweiten Hochtriebs gekoppelt. Hierdurch kann vorteilhaft eine Hochtriebsübersetzung und eine Bremsleistung erhöht werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass bei einer Rückschaltung von einer zweiten Ganggruppe in eine erste Ganggruppe mittels der Umschaltvorrichtung selbsttätig eine Umschaltung des Retarders von dem ersten Hochtrieb auf den zweiten Hochtrieb erfolgt. Unter „selbsttätig“ soll insbesondere verstanden werden, dass eine Umschaltung ohne ein externes Schaltsignal, wie insbesondere von einer Steuereinheit, erfolgt. Vorzugsweise erfolgt die Umschaltung insbesondere selbsttätig mechanisch. Unter einer „Rückschaltung“ soll dabei insbesondere ein Schaltvorgang von einem Getriebegang in einen nächst kleineren Getriebegang mit einer größeren Gesamtübersetzung verstanden werden. Hierdurch kann insbesondere vorteilhaft eine Bremsleistung erhöht werden.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Antriebseinheit und einer Gruppengetriebevorrichtung,
    • 2 eine schematische Darstellung einer Gruppengetriebeschaltvorrichtung mit einem Freilauf und einer Synchronisierungseinheit,
    • 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Gruppengetriebevorrichtung mit zwei Freiläufen und
    • 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Gruppengetriebevorrichtung mit zwei Freiläufen und einem Bremselement.
  • Die 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 31a. Das Kraftfahrzeug 31a ist von einem Nutzfahrzeug gebildet. Das Kraftfahrzeug 31a ist beispielhaft von einem Lastkraftwagen gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung eines Kraftfahrzeugs denkbar, beispielsweise als ein Omnibus, als eine Zugmaschine, als ein Kranwagen und/oder als ein Einsatzfahrzeug, insbesondere ein Feuerwehrfahrzeug.
  • Das Kraftfahrzeug 31a umfasst einen Antriebsstrang, über welchen nicht weiter sichtbar Antriebsräder des Kraftfahrzeugs 31a angetrieben werden. Der Antriebsstrang umfasst eine Antriebseinheit 32a. Die Antriebseinheit 32a ist von einer Brennkraftmaschine gebildet. Die Antriebseinheit 32a ist von einem Verbrennungsmotor gebildet. Grundsätzlich wäre auch denkbar, dass eine Antriebseinheit als eine elektrische Maschine und/oder als eine Hybridantriebseinheit aus einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine ausgebildet ist.
  • Ferner weist das Kraftfahrzeug 31a ein Getriebe 11a auf. Das Getriebe 11a ist von einem Gruppengetriebe gebildet. Das Getriebe 11a bildet einen Teil des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs 31a. Das Getriebe 11a ist entlang des Antriebsstrangs, insbesondere entlang eines Kraftflusses des Antriebsstrangs, hinter der Antriebseinheit 32a angeordnet. Die Antriebseinheit 32a weist eine angetriebene Kurbelwelle auf, welche mit dem Getriebe 11a verbunden ist.
  • Die 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Gruppengetriebevorrichtung 10a. Die Gruppengetriebevorrichtung 10a ist beispielhaft als ein Splitgetriebe, insbesondere als ein Powersplitgetriebe, ausgebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung denkbar. Die Gruppengetriebevorrichtung 10a weist das Getriebe 11a auf. Das Getriebe 11a weist ein Hauptgetriebe 12a und ein Nachschaltgetriebe 13a auf. Das Nachschaltgetriebe 13a ist als eine Rangegruppe ausgebildet.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10a weist einen Retarder 14a auf. Der Retarder 14a ist an das Getriebe 11a angebunden. Der Retarder 14a weist einen Stator 15a, einen Rotor 16a und eine Antriebswelle 17a auf. Der Retarder 14a ist dazu vorgesehen, ein Bremsmoment aufzubauen. Alternativ oder zusätzlich könnte ein Retarder von einer elektrischen Maschine gebildet sein, wobei die elektrische Maschine zu einer Bremseinwirkung als Generator oder zu einem Antrieb betrieben werden kann. Dazu könnte eine Vorgelegewelle mit einem Rotor des Retarders gekoppelt oder koppelbar sein. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausbildung eines Retarders denkbar, wie beispielsweise als eine Hydraulikpumpe oder als eine Reibbremse. Alternativ oder zusätzlich könnte ein Retarder zu einer Erhöhung eines übertragenen Moments, insbesondere an eine Vorgelegewelle, vorgesehen sein.
  • Das Kraftfahrzeug weist eine Motorbremse 25a auf. Die Motorbremse 25a ist dazu vorgesehen in zumindest einem Betriebszustand einen Bremsmomentenverlust des Retarders 14a zu kompensieren.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10a umfasst eine Eingangswelle 26a. Die Eingangswelle 26a ist zu einer Anbindung an einen Planetenradsatz, insbesondere einen zweiten Planetenradsatz P2a, vorgesehen. Die Eingangswelle 26a ist zu einer Anbindung an eine Kupplung K1a, welche insbesondere als eine Trennkupplung beziehungsweise eine Anfahrkupplung ausgebildet ist, vorgesehen. Die Eingangswelle 26a ist antriebsseitig zu einer Anbindung an eine Kupplung K1a vorgesehen. Die Gruppengetriebevorrichtung 10a ist über eine Kupplung K1a mit der Antriebseinheit 32a verbindbar. Die Gruppengetriebevorrichtung 10a weist eine Abtriebswelle 27a auf. Die Abtriebswelle 27a ist zu der Eingangswelle 26a koaxial angeordnet. Die Abtriebswelle 27a ist zu einer Anbindung an einen Planetenradsatz, insbesondere einen dritten Planetenradsatz P3a, vorgesehen.
  • Das Getriebe 11a weist eine Zwischenwelle 28a auf. Die Zwischenwelle 28a ist zu der Eingangswelle 26a koaxial angeordnet. Die Zwischenwelle 28a ist zu der Abtriebswelle 27a koaxial angeordnet. Die Zwischenwelle 28a ist zwischen der Eingangswelle 26a und der Abtriebswelle 27a angeordnet. Die Zwischenwelle 28a ist als Hohlwelle ausgebildet. Die Zwischenwelle 28a ist zu einer Anbindung an einen Planetenradsatz, insbesondere einen ersten Planetenradsatz P1a, vorgesehen. Ferner ist die Zwischenwelle 28a zu einer Anbindung an einen weiteren Planetenradsatz, insbesondere den zweiten Planetenradsatz P2a, vorgesehen. Das Getriebe 11a umfasst eine Vorgelegewelle 29a. Die Vorgelegewelle 29a ist zu der Eingangswelle 26a parallel versetzt angeordnet. Die Vorgelegewelle 29a weist eine höhere axiale Erstreckung auf als die Zwischenwelle 28a. Die Vorgelegewelle 29a ist als Vollwelle ausgebildet.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10a umfasst zehn Zahnradebenen Z1a-Z10a.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10a umfasst den ersten Planetenradsatz P1a. Die Nachschaltgruppe weist den ersten Planetenradsatz P1a auf. Die Rangegruppe weist den ersten Planetenradsatz P1a auf. Der erste Planetenradsatz P1a ist als Einfach-Planetenradsatz ausgebildet. Der erste Planetenradsatz P1a ist in einer achten Zahnradebene Z8a der Zahnradebenen Z1a-Z10a angeordnet. Der erste Planetenradsatz P1a bildet die achte Zahnradebene Z8a aus. Der erste Planetenradsatz P1a umfasst drei Getriebeelemente P11a, P12a, P13a.
  • Der erste Planetenradsatz P1a umfasst ein erstes Getriebeelement P11a. Das erste Getriebeelement P11a des ersten Planetenradsatzes P1a ist als ein Sonnenrad ausgebildet. Das erste Getriebeelement P11a des ersten Planetenradsatzes P1a ist mit der Zwischenwelle 28a permanent drehfest gekoppelt.
  • Der erste Planetenradsatz P1a umfasst ein zweites Getriebeelement P12a. Das zweite Getriebeelement P12a des ersten Planetenradsatzes P1a ist als ein Planetenradträger ausgebildet. Das zweite Getriebeelement P12a des ersten Planetenradsatzes P1a ist mit der Abtriebswelle 27a gekoppelt. Das zweite Getriebeelement P12a des ersten Planetenradsatzes P1a ist mit der Abtriebswelle 27a über eine Übersetzung gekoppelt. Das zweite Getriebeelement P12a des ersten Planetenradsatzes P1a ist mit der Abtriebswelle 27a über den dritten Planetenradsatz P3a gekoppelt.
  • Der erste Planetenradsatz P1a umfasst ein drittes Getriebeelement P13a. Das dritte Getriebeelement P13a des ersten Planetenradsatzes P1a ist als ein Hohlrad ausgebildet.
  • Ferner umfasst der erste Planetenradsatz P1a Planetenräder P14a, die auf dem als Planetenradträger ausgebildeten zweiten Getriebeelement P12a gelagert sind.
  • Das Getriebe 11a umfasst den zweiten Planetenradsatz P2a. Das Hauptgetriebe 12a weist den zweiten Planetenradsatz P2a auf. Der zweite Planetenradsatz P2a ist als Einfach-Planetenradsatz ausgebildet. Der zweite Planetenradsatz P2a ist als ein Eingangsplanetenradsatz ausgebildet. Der zweite Planetenradsatz P2a ist in einer vierten Zahnradebene Z4a der Zahnradebenen Z1a-Z10a angeordnet. Der zweite Planetenradsatz P2a bildet die vierte Zahnradebene Z4a aus. Der zweite Planetenradsatz P2a umfasst drei Getriebeelemente P21a, P22a, P23a.
  • Der zweite Planetenradsatz P2a umfasst ein erstes Getriebeelement P21a. Das erste Getriebeelement P21a des zweiten Planetenradsatzes P2a ist als ein Sonnenrad ausgebildet.
  • Der zweite Planetenradsatz P2a umfasst ein zweites Getriebeelement P22a. Das zweite Getriebeelement P22a des zweiten Planetenradsatzes P2a ist als ein Planetenradträger ausgebildet. Das zweite Getriebeelement P22a des zweiten Planetenradsatzes P2a ist permanent drehfest mit der Eingangswelle 26a gekoppelt.
  • Der zweite Planetenradsatz P2a umfasst ein drittes Getriebeelement P23a. Das dritte Getriebeelement P23a des zweiten Planetenradsatzes P2a ist als ein Hohlrad ausgebildet. Das dritte Getriebeelement P23a des zweiten Planetenradsatzes P2a ist permanent drehfest mit der Zwischenwelle 28a gekoppelt oder koppelbar.
  • Ferner umfasst der zweite Planetenradsatz P2a Planetenräder P24a, die auf dem als Planetenradträger ausgebildeten zweiten Getriebeelement P22a gelagert sind.
  • Ein Kraftfluss der Gruppengetriebevorrichtung 10a wird an dem zweiten Getriebeelement P22a des zweiten Planetenradsatzes P2a aufgeteilt. Zumindest ein Teil des Kraftflusses verläuft über das dritte Getriebeelement P23a des zweiten Planetenradsatzes P2a. Ferner verläuft der Teil des Kraftflusses über zumindest einen Teil der Zwischenwelle 28a. Ein optionaler weiterer Teil des Kraftflusses verläuft über das erste Getriebeelement P13a des zweiten Planetenradsatzes P2a. Ferner verläuft der weitere Teil des Kraftflusses optional über zumindest einen Teil der Vorgelegewelle 29a.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10a umfasst den dritten Planetenradsatz P3a. Das Nachschaltgetriebe 13a weist den dritten Planetenradsatz P3a auf. Die Rangegruppe weist den dritten Planetenradsatz P3a auf. Der dritte Planetenradsatz P3a ist als Einfach-Planetenradsatz ausgebildet. Der dritte Planetenradsatz P3a ist in einer neunten Zahnradebene Z9a der Zahnradebenen Z1a-Z10a angeordnet. Der dritte Planetenradsatz P3a bildet die neunte Zahnradebene Z9a aus. Der dritte Planetenradsatz P3a umfasst drei Getriebeelemente P31a, P32a, P33a. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass zumindest ein Planetenradsatz, insbesondere ein erster, ein zweiter und/oder ein dritter Planetenradsatz, beispielsweise von einem Doppel-Planetenradsatz gebildet ist.
  • Der dritte Planetenradsatz P3a umfasst ein erstes Getriebeelement P31a. Das erste Getriebeelement P31a des dritten Planetenradsatzes P3a ist als ein Sonnenrad ausgebildet. Das erste Getriebeelement P31a des dritten Planetenradsatzes P3a ist permanent drehfest mit dem zweiten Getriebeelement P12a des ersten Planetenradsatzes P1a gekoppelt.
  • Der dritte Planetenradsatz P3a umfasst ein zweites Getriebeelement P32a. Das zweite Getriebeelement P32a des dritten Planetenradsatzes P3a ist als ein Planetenradträger ausgebildet. Das zweite Getriebeelement P32a des dritten Planetenradsatzes P3a ist permanent drehfest mit der Abtriebswelle 27a gekoppelt. Das zweite Getriebeelement P22a des zweiten Planetenradsatzes P2a ist über das erste Getriebeelement P31a des dritten Planetenradsatzes P3a und über das zweite Getriebeelement P32a des dritten Planetenradsatzes P3a mit der Abtriebswelle 27a gekoppelt.
  • Der dritte Planetenradsatz P3a umfasst ein drittes Getriebeelement P33a. Das dritte Getriebeelement P33a des dritten Planetenradsatzes P3a ist als ein Hohlrad ausgebildet.
  • Ferner umfasst der dritte Planetenradsatz P3a Planetenräder P34a, die auf dem als Planetenradträger ausgebildeten zweiten Getriebeelement P32a gelagert sind.
  • Eine erste Zahnradebene Z1a der Zahnradebenen Z1a-Z10a liegt der Kupplung K1a, insbesondere auch der Antriebseinheit 32a, in Bezug auf restliche Zahnradebenen Z2a-Z10a am nächsten. Die erste Zahnradebene Z1a ist als Einfachstirnradebene ausgebildet. Die erste Zahnradebene Z1a weist ein erstes Losrad 34a auf. Das erste Losrad 34a der ersten Zahnradebene Z1a ist koaxial zu der Eingangswelle 26a angeordnet. Das erste Losrad 34a der ersten Zahnradebene Z1a ist drehbar auf der Eingangswelle 26a gelagert. Das erste Losrad 34a ist permanent drehfest mit dem ersten Getriebeelement P21a des zweiten Planetenradsatzes P2a gekoppelt. Die erste Zahnradebene Z1a weist ein zweites Losrad 35a auf. Das erste Losrad 34a der ersten Zahnradebene Z1a und das zweite Losrad 35a der ersten Zahnradebene Z1a bilden eine Zahnradpaarung der ersten Zahnradebene Z1a aus. Das erste Losrad 34a der ersten Zahnradebene Z1a und das zweite Losrad 35a der ersten Zahnradebene Z1a sind permanent kämmend miteinander verbunden.
  • Eine zweite Zahnradebene Z2a der Zahnradebenen Z1a-Z10a liegt der ersten Zahnradebene Z1a in Bezug auf restliche Zahnradebenen Z3a-Z10a am nächsten. Die zweite Zahnradebene Z2a ist als Einfachstirnradebene ausgebildet. Die zweite Zahnradebene Z2a weist ein erstes Losrad 36a auf. Das erste Losrad 36a der zweiten Zahnradebene Z2a ist koaxial zu der Eingangswelle 26a angeordnet. Das erste Losrad 36a der zweiten Zahnradebene Z2a ist drehbar auf der Eingangswelle 12a gelagert. Das erste Losrad 36a ist permanent drehfest mit dem ersten Getriebeelement P21a des zweiten Planetenradsatzes P2a gekoppelt. Die zweite Zahnradebene Z2a weist ein zweites Losrad 37a auf. Das zweite Losrad 37a der zweiten Zahnradebene Z2a ist koaxial zu der Antriebswelle 17a des Retarders 14a angeordnet. Das zweite Losrad 37a der zweiten Zahnradebene Z2a ist über einen Freilauf 23a mit der Antriebswelle 17a des Retarders 14a verbunden. Das erste Losrad 36a der zweiten Zahnradebene Z2a und das zweite Losrad 37a der zweiten Zahnradebene Z2a bilden eine Zahnradpaarung der zweiten Zahnradebene Z2a aus. Das erste Losrad 36a der zweiten Zahnradebene Z2a und das zweite Losrad 37a der zweiten Zahnradebene Z2a sind permanent kämmend miteinander verbunden.
  • Eine dritte Zahnradebene Z3a der Zahnradebenen Z1a-Z10a liegt den ersten zwei Zahnradebenen Z1a und Z2a in Bezug auf restliche Zahnradebenen Z4a-Z10a am nächsten. Die dritte Zahnradebene Z3a ist als Einfachstirnradebene ausgebildet. Die dritte Zahnradebene Z3a weist ein erstes Losrad 38a auf. Das erste Losrad 38a der dritten Zahnradebene Z3a ist koaxial zu der Zwischenwelle 28a angeordnet. Das erste Losrad 38a der dritten Zahnradebene Z3a ist drehbar auf der Zwischenwelle 28a gelagert. Das erste Losrad 38a ist permanent drehfest mit dem ersten Getriebeelement P21a des zweiten Planetenradsatzes P2a gekoppelt. Die dritte Zahnradebene Z3a weist ein zweites Losrad 39a auf. Das erste Losrad 38a der dritten Zahnradebene Z3a und das zweite Losrad 39a der dritten Zahnradebene Z3a bilden eine Zahnradpaarung der dritten Zahnradebene Z3a aus. Das erste Losrad 38a der dritten Zahnradebene Z3a und das zweite Losrad 39a der dritten Zahnradebene Z3a sind permanent kämmend miteinander verbunden. Die vierte Zahnradebene Z4a liegt den ersten drei Zahnradebenen Z1a-Z3a in Bezug auf restliche Zahnradebenen Z5a-Z10a am nächsten.
  • Eine fünfte Zahnradebene Z5a der Zahnradebenen Z1a-Z10a liegt den ersten vier Zahnradebenen Z1a-Z4a in Bezug auf restliche Zahnradebenen Z6a-Z10a am nächsten.
  • Die fünfte Zahnradebene Z5a ist als Einfachstirnradebene ausgebildet. Die fünfte Zahnradebene Z5a weist ein Festrad 40a auf. Das Festrad 40a der fünften Zahnradebene Z5a ist koaxial zu der Zwischenwelle 28a angeordnet. Das Festrad 40a der fünften Zahnradebene Z5a ist permanent drehfest mit der Zwischenwelle 28a verbunden. Die fünfte Zahnradebene Z5a weist ein erstes Losrad 41 a auf. Das erste Losrad 41a der fünften Zahnradebene Z5a ist koaxial zu der Vorgelegewelle 29a angeordnet. Das Festrad 40a der fünften Zahnradebene Z5a und das erste Losrad 41a der fünften Zahnradebene Z5a bilden eine erste Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5a aus. Das Festrad 40a der fünften Zahnradebene Z5a und das erste Losrad 41a der fünften Zahnradebene Z5a sind permanent kämmend miteinander verbunden. Das Festrad 40a der Zwischenwelle 28a steht permanent in Eingriff mit dem ersten Losrad 41a der Vorgelegewelle 29a. Die fünfte Zahnradebene Z5a weist ein zweites Losrad 42a auf. Das zweite Losrad 42a der fünften Zahnradebene Z5a ist koaxial zu der Antriebswelle 17a des Retarders 14a angeordnet. Das zweite Losrad 42a der fünften Zahnradebene Z5a ist mit der Antriebswelle 17a des Retarders 14a verbunden. Das Festrad 40a der fünften Zahnradebene Z5a und das zweite Losrad 42a der fünften Zahnradebene Z5a bilden eine zweite Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5a aus. Das Festrad 40a der fünften Zahnradebene Z5a und das zweite Losrad 42a der fünften Zahnradebene Z5a sind permanent kämmend miteinander verbunden. Das Festrad 40a der Zwischenwelle 28a steht permanent in Eingriff mit dem zweiten Losrad 42a der Antriebswelle 17a des Retarders 14a.
  • Eine sechste Zahnradebene Z6a der Zahnradebenen Z1a-Z10a liegt den ersten fünf Zahnradebenen Z1a-Z5a in Bezug auf restliche Zahnradebenen Z7a-Z10a am nächsten. Die sechste Zahnradebene Z6a ist als Einfachstirnradebene ausgebildet. Die sechste Zahnradebene Z6a weist ein Losrad 43a auf. Das Losrad 43a der sechsten Zahnradebene Z6a ist koaxial zu der Zwischenwelle 28a angeordnet. Das Losrad 43a der sechsten Zahnradebene Z6a ist drehbar auf der Zwischenwelle 28a gelagert. Das Losrad 43a der sechsten Zahnradebene Z6a ist permanent drehfest mit dem dritten Getriebeelement P13a des ersten Planetenradsatzes P1a gekoppelt.
  • Eine siebte Zahnradebene Z7a der Zahnradebenen Z1a-Z10a liegt den ersten sechs Zahnradebenen Z1a-Z6a in Bezug auf restliche Zahnradebenen Z8a-Z10a am nächsten. Die siebte Zahnradebene Z7a ist als Einfachstirnradebene ausgebildet. Die siebte Zahnradebene Z7a weist ein Losrad 44a auf. Das Losrad 44a der siebten Zahnradebene Z7a ist koaxial zu der Zwischenwelle 28a angeordnet. Das Losrad 44a der siebten Zahnradebene Z7a ist drehbar auf der Zwischenwelle 28a gelagert. Das Losrad 44a der siebten Zahnradebene Z7a ist permanent drehfest mit dem Losrad 43a der sechsten Zahnradebene Z6a gekoppelt. Das dritte Getriebeelement P13a des ersten Planetenradsatzes P1a ist permanent drehfest mit dem Losrad 44a der siebten Zahnradebene Z7a gekoppelt.
  • Die achte Zahnradebene Z8a liegt den ersten sieben Zahnradebenen Z1a-Z7a in Bezug auf restliche Zahnradebenen Z9a und Z10a am nächsten. Die neunte Zahnradebene Z9a liegt den ersten acht Zahnradebenen Z1a-Z8a in Bezug auf eine restliche Zahnradebene Z10a am nächsten. Eine zehnte Zahnradebene Z10a der Zahnradebenen Z1a-Z10a ist als Einfachstirnradebene ausgebildet. Die zehnte Zahnradebene Z10a weist ein Losrad 45a auf. Das Losrad 45a der zehnten Zahnradebene Z10a ist koaxial zu der Abtriebswelle 27a angeordnet. Das Losrad 45a der zehnten Zahnradebene Z10a ist drehbar auf der Abtriebswelle 27a gelagert. Das Losrad 45a der zehnten Zahnradebene Z10a ist permanent drehfest mit dem Losrad 43a der sechsten Zahnradebene Z6a gekoppelt. Das dritte Getriebeelement P33a des dritten Planetenradsatzes P3a ist permanent drehfest mit dem Losrad 45a der zehnten Zahnradebene Z10a gekoppelt.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10a weist eine Umschaltvorrichtung 18a auf. Die Umschaltvorrichtung 18a weist zumindest zwei Hochtriebe 19a, 20a auf, welche zu einer variablen Kopplung des Retarders 14a mit dem Getriebe 11a vorgesehen sind. Das Festrad 40a der Zwischenwelle 28a und das Losrad 42a der Antriebswelle 17a des Retarders 14a bilden einen ersten Hochtrieb 19a. Das Losrad 36a der zweiten Zahnradebene Z2a und das Losrad 37a der zweiten Zahnradebene Z2a bilden einen zweiten Hochtrieb 20a der Umschaltvorrichtung 18a. Der erste Hochtrieb 19a ist über eine Synchronisationseinheit 22a der Umschaltvorrichtung 18a mit der Antriebswelle 17a des Retarders 14a verbunden. Der zweite Hochtrieb 20a ist über einen Freilauf 23a der Umschaltvorrichtung mit der Antriebswelle 17a des Retarders 17a verbunden. Die Synchronisationseinheit 22a ist dazu vorgesehen, den Retarder 14a mit der Vorgelegewelle 29a zu koppeln. Die Synchronisationseinheit 22a ist als eine Klauenschalteinheit ausgebildet. Die Synchronisationseinheit 22a weist ein Synchronisationsschaltelement 72a auf. Die Synchronisationseinheit 22a weist zwei Kopplungselemente 46a, 47a auf, welche mittels dem Synchronisationsschaltelement 72a koppelbar ausgebildet sind. Die Synchronisationseinheit 22a ist auf der Antriebswelle 17a des Retarders 14a gelagert. Das erste Kopplungselement 46a ist permanent drehfest an der Antriebswelle 17a des Retarders 14a angebunden. Das zweite Kupplungselement 47 ist drehfest mit dem Losrad 42 der fünften Zahnradstufe Z5a verbunden. Die Synchronisationseinheit 22a ist koaxial zur Antriebswelle 17a des Retarders 14a angeordnet. Eine Übersetzung des ersten Hochtriebs 19a ist höher als eine Übersetzung des zweiten Hochtriebs 20a. Beispielhaft kann der erste Hochtrieb 19a eine Übersetzung von 2,1 und der zweite Hochtrieb 20a eine Übersetzung von 1,5 aufweisen. Der zweite Hochtrieb 20a ist in Momentenflussrichtung 24a an dem Hauptgetriebe 12a des Getriebes 11a angebunden und der erste Hochtrieb 19a ist in Momentenflussrichtung 24a vor dem Nachschaltgetriebe 13a an das Getriebe 11a angebunden. Grundsätzlich wäre auch denkbar, dass der erste Hochtrieb 19a ebenfalls über einen Freilauf mit der Antriebswelle des Retarders verbunden ist. Grundsätzlich wäre auch denkbar, dass die zwei Hochtriebe über jeweils eine Synchronisationseinheit der Umschaltvorrichtung mit der Antriebswelle des Retarders verbunden sind.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10a umfasst eine Mehrzahl an Schalteinheiten S1a-S5a. Die Gruppengetriebevorrichtung 10a umfasst fünf Schalteinheiten S1a-S5a. Die Gruppengetriebevorrichtung 10a weist eine erste Schalteinheit S1a auf. Die erste Schalteinheit S1a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial vor der sechsten Zahnradebene Z6a angeordnet. Die erste Schalteinheit S1a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial hinter der fünften Zahnradebene Z5a angeordnet. Die erste Schalteinheit S1a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial vor dem ersten Planetenradsatz P1a angeordnet. Die erste Schalteinheit S1a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial nach dem zweiten Planetenradsatz P2a angeordnet. Die erste Schalteinheit S1a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial zwischen dem ersten Planetenradsatz P1a und dem zweiten Planetenradsatz P2a angeordnet. Die erste Schalteinheit S1a ist koaxial zu der Zwischenwelle 28a angeordnet.
  • Die erste Schalteinheit S1a ist vorteilhaft als eine Klauenschalteinheit ausgebildet. Die erste Schalteinheit S1a weist ein Schaltelement 48a auf. Das Schaltelement 48a der ersten Schalteinheit S1a ist vorteilhaft als ein Klauenschaltelement ausgebildet. Das Schaltelement 48a der ersten Schalteinheit S1a ist über einen nicht weiter sichtbaren Aktuator axial verschiebbar ausgebildet. Die erste Schalteinheit S1a weist drei Kopplungselemente 49a, 50a, 51a auf. Das erste Kopplungselement 49a der ersten Schalteinheit S1a ist permanent drehfest mit der Zwischenwelle 28a verbunden. Das zweite Kopplungselement 50a der ersten Schalteinheit S1a ist permanent drehfest mit dem dritten Getriebeelement P13a der ersten planetenradstufe P1 verbunden. Das dritte Kopplungselement 51a der ersten Schalteinheit S1a ist gehäusefest am Gehäuse 67a angeordnet. Die erste Schalteinheit S1a weist drei Schaltstellungen auf. Die erste Schalteinheit S1a ist dazu vorgesehen, in den drei Schaltstellungen verschiedene Getriebeelemente und/oder Getriebekomponenten miteinander zu verbinden. Die erste Schalteinheit S1a ist dazu vorgesehen, abhängig von einer Schaltstellung entweder das erste Kopplungselement 49a mit dem zweiten Kopplungselement 50a zu verbinden oder das zweite Kopplungselement 50a mit dem dritten Kopplungselement 51a verbinden oder keines der Kopplungselemente 49a, 50a, 51a zu verbinden. Die erste Schalteinheit S1a ist dazu vorgesehen, in zumindest einer Schaltstellung das dritte Getriebeelement P13a des ersten Planetenradsatzes P1a gehäusefest anzuordnen.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10a weist eine zweite Schalteinheit S2a auf. Die zweite Schalteinheit S2a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial vor der ersten Zahnradebene Z1a angeordnet. Die zweite Schalteinheit S2a ist zu einer Schaltung eines Schnellgangs oder eines Direktgangs vorgesehen. Die zweite Schalteinheit S2a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial hinter der Kupplung K1a angeordnet. Die zweite Schalteinheit S2a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial zwischen der Kupplung K1a und der ersten Zahnradebene Z1a angeordnet. Die zweite Schalteinheit S2a ist koaxial zu der Zwischenwelle 28a angeordnet.
  • Die zweite Schalteinheit S2a ist vorteilhaft als eine Klauenschalteinheit ausgebildet. Die zweite Schalteinheit S2a weist ein Schaltelement 52a auf. Das Schaltelement 52a der zweiten Schalteinheit S2a ist vorteilhaft als ein Klauenschaltelement ausgebildet. Das Schaltelement 52a der zweiten Schalteinheit S2a ist über einen nicht weiter sichtbaren Aktuator axial verschiebbar ausgebildet. Die zweite Schalteinheit S2a weist drei Kopplungselemente 53a, 54a, 55a auf. Das erste Kopplungselement 53a der zweiten Schalteinheit S2a ist permanent drehfest mit der Eingangswelle 26a verbunden. Das zweite Kopplungselement 54a der zweiten Schalteinheit S2a ist permanent drehfest mit der dem ersten Getriebeelement P21a der zweiten Planetenradstufe P2a verbunden. Das dritte Kopplungselement 55a der zweiten Schalteinheit S2a ist gehäusefest angeordnet. Die zweite Schalteinheit S2a weist drei Schaltstellungen auf. Die zweite Schalteinheit S2a ist dazu vorgesehen, in den drei Schaltstellungen verschiedene Getriebeelemente und/oder Getriebekomponenten miteinander zu verbinden. Die zweite Schalteinheit S2a ist dazu vorgesehen, abhängig von einer Schaltstellung entweder das erste Kopplungselement 53a mit dem zweiten Kopplungselement 54a zu verbinden, wodurch ein Direktgang geschalten wird oder das zweite Kopplungselement 54a mit dem dritten Kopplungselement 55a verbinden, wodurch ein Schnellgang geschalten wird oder keines der Kopplungselemente 53a, 54a, 55a zu verbinden.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10a weist eine dritte Schalteinheit S3a auf. Die dritte Schalteinheit S3a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial vor der ersten Zahnradebene Z1a angeordnet. Die dritte Schalteinheit S3a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial hinter der fünften Zahnradebene Z5a angeordnet. Die dritte Schalteinheit S3a ist koaxial zu der Vorgelegewelle 29a angeordnet. Die dritte Schalteinheit S3a ist axial verschiebbar auf der Vorgelegewelle angeordnet.
  • Die dritte Schalteinheit S3a weist ein Schaltelement 56a und zwei Schaltzahnräder 57a, 58a auf. Die zwei Schaltzahnräder 57a, 58a sind permanent drehfest mit der Vorgelegewelle 29a verbunden. Die dritte Schalteinheit S3a weist drei Schaltstellungen auf. Die dritte Schalteinheit S3a ist dazu vorgesehen, in den drei Schaltstellungen verschiedene Getriebeelemente und/oder Getriebekomponenten miteinander zu verbinden. Die dritte Schalteinheit S3a ist dazu vorgesehen, abhängig von einer Schaltstellung entweder das erste Schaltzahnrad 57a mit dem Losrad 44a der siebten Zahnradstufe Z7a zu verbinden, das zweite Schaltzahnrad 58a mit dem Losrad 45a der zehnten Zahnradstufe Z10a zu verbinden oder keines der Schaltzahnräder 57a, 58a mit einem anderen Zahnrad in Eingriff zu bringen.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10a weist eine vierte Schalteinheit S4a auf. Die vierte Schalteinheit S4a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial vor der dritten Zahnradebene Z3a angeordnet. Die vierte Schalteinheit S4a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial hinter der ersten Zahnradebene Z1a angeordnet. Die vierte Schalteinheit S4a ist koaxial zu der Vorgelegewelle 29a angeordnet.
  • Die vierte Schalteinheit S4a ist vorteilhaft als eine Klauenschalteinheit ausgebildet. Die vierte Schalteinheit S4a weist ein Schaltelement 59a auf. Das Schaltelement 59a der vierten Schalteinheit S4a ist vorteilhaft als ein Klauenschaltelement ausgebildet. Das Schaltelement 59a der vierten Schalteinheit S4a ist über einen nicht weiter sichtbaren Aktuator axial verschiebbar ausgebildet. Die vierte Schalteinheit S4a weist drei Kopplungselemente 60a, 61a, 62a auf. Das erste Kopplungselement 60a der vierten Schalteinheit S4a ist permanent drehfest mit dem zweiten Losrad 35a der ersten Zahnradstufe Z1a verbunden. Das zweite Kopplungselement 61a der vierten Schalteinheit S4a ist permanent drehfest mit dem ersten Losrad 41a der fünften Zahnradstufe Z5a verbunden. Das dritte Kopplungselement 62a der vierten Schalteinheit S4a ist permanent drehfest mit dem zweiten Losrad 39a der dritten Zahnradstufe Z3a verbunden. Die vierte Schalteinheit S4a weist drei Schaltstellungen auf. Die vierte Schalteinheit S4a ist dazu vorgesehen, in den drei Schaltstellungen verschiedene Getriebeelemente und/oder Getriebekomponenten miteinander zu verbinden. Die vierte Schalteinheit S4a ist dazu vorgesehen, abhängig von einer Schaltstellung entweder das erste Kopplungselement 60a mit dem zweiten Kopplungselement 61a zu verbinden oder das zweite Kopplungselement 61a mit dem dritten Kopplungselement 62a verbinden oder keines der Kopplungselemente 60a, 61a, 62a zu verbinden.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10a weist eine fünfte Schalteinheit S5a auf. Die fünfte Schalteinheit S5a ist in Momentenflussrichtung 24a betrachtet axial hinter der zehnten Zahnradebene Z10a angeordnet. Die fünfte Schalteinheit S5a ist koaxial zu der Abtriebswelle 27a angeordnet.
  • Die fünfte Schalteinheit S5a ist vorteilhaft als eine Klauenschalteinheit ausgebildet. Die fünfte Schalteinheit S5a weist ein Schaltelement 63a auf. Das Schaltelement 63a der fünften Schalteinheit S5a ist vorteilhaft als ein Klauenschaltelement ausgebildet. Das Schaltelement 63a der fünften Schalteinheit S5a ist über einen nicht weiter sichtbaren Aktuator axial verschiebbar ausgebildet. Die fünfte Schalteinheit S5a weist drei Kopplungselemente 64a, 65a, 66a auf. Das erste Kopplungselement 64a der fünften Schalteinheit S5a ist gehäusefest angeordnet. Das zweite Kopplungselement 65a der fünften Schalteinheit S5a ist permanent drehfest mit dem Losrad 45a der zehnten Zahnradstufe Z10a verbunden. Das dritte Kopplungselement 66a der fünften Schalteinheit S5a ist permanent drehfest mit der Abtriebswelle 27a verbunden. Die fünfte Schalteinheit S5a weist drei Schaltstellungen auf. Die fünfte Schalteinheit S5a ist dazu vorgesehen, in den drei Schaltstellungen verschiedene Getriebeelemente und/oder Getriebekomponenten miteinander zu verbinden. Die fünfte Schalteinheit S5a ist dazu vorgesehen, abhängig von einer Schaltstellung entweder das erste Kopplungselement 64a mit dem zweiten Kopplungselement 65a zu verbinden oder das zweite Kopplungselement 65a mit dem dritten Kopplungselement 66a verbinden oder keines der Kopplungselemente 64a, 65a, 66a zu verbinden.
  • Bei einem Betrieb einer Gruppengetriebevorrichtung 10a sind zumindest zwölf Getriebegänge schaltbar. Die Getriebegänge werden in zwei Ganggruppen aufgeteilt. Eine erste Ganggruppe umfasst zumindest die Getriebegänge 1-6, eine zweite Ganggruppe umfasst zumindest die Getriebegänge 7-12. Bei einer Rückschaltung von der zweiten Ganggruppe in die erste Ganggruppe mittels der Umschaltvorrichtung 18a wird in einem ersten Schritt die Synchronisationseinheit 22a geöffnet. In einem zweiten Schritt erfolgt dann eine selbsttätige Kopplung des zweiten Hochtriebs 20a mit dem Retarder 14a über den Freilauf 23a.
  • In den 3 und 4 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 4, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 4 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 3 und 4 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b und c ersetzt.
  • 3 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel ein Getriebeschema einer Gruppengetriebevorrichtung 10b. Das Getriebeschema entspricht strukturell dem Getriebeschema der 2.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10b umfasst ein Getriebe 11b, welches ein Hauptgetriebe 12b und ein Nachschaltgetriebe 13b, insbesondere eine Rangegruppe, aufweist und einen an das Getriebe 11b angebunden Retarder 14b, welcher einen Stator 15b, einen Rotor 16b und eine Antriebswelle 17b aufweist. Die Gruppengetriebevorrichtung 10b umfasst eine Umschaltvorrichtung 18b. Die Umschaltvorrichtung 18b umfasst zwei Hochtriebe 19b, 20b, die zu einer variablen Kopplung des Retarders 14b mit dem Getriebe 11b vorgesehen sind. Die Gruppengetriebevorrichtung 10b umfasst drei Planetenradstufen P1b, P2b und P3b. Die drei Planetenradstufen P1b-P3b weisen jeweils vier Getriebeelemente P11b-P14b, P21b P24b und P31b-P34b auf. Die Gruppengetriebevorrichtung 10b weist fünf Schalteinheiten S1b-S5b auf. Die Schalteinheiten S1b, S2b, S4b und S5b weisen jeweils ein Schaltelement 48b, 52b, 59b, 63b und drei Kopplungselemente 49b-66b auf. Die Schalteinheit S3b weist ein Schaltelement 56b und zwei Schaltzahnräder 57b, 58b auf.
  • Das Getriebeschema unterscheidet sich von der ersten Ausführung in 2 insbesondere in einer Anordnung der Zahnradebenen. Die Gruppengetriebevorrichtung 10b umfasst zehn Zahnradebenen Z1b, Z3b-Z11b.
  • Eine fünfte Zahnradebene Z5b der Zahnradebenen Z1b-Z10b liegt den ersten vier Zahnradebenen Z1b-Z4b in Bezug auf restliche Zahnradebenen Z6b-Z10b am nächsten. Die fünfte Zahnradebene Z5b ist als Einfachstirnradebene ausgebildet. Die fünfte Zahnradebene Z5b weist ein Festrad 40b auf. Das Festrad 40b der fünften Zahnradebene Z5b ist koaxial zu der Zwischenwelle 28b angeordnet. Das Festrad 40b der fünften Zahnradebene Z5b ist permanent drehfest mit der Zwischenwelle 28b verbunden. Die fünfte Zahnradebene Z5b weist ein Losrad 41b auf. Das Losrad 41b der fünften Zahnradebene Z5b ist koaxial zu der Vorgelegewelle 29b angeordnet. Das Losrad 41b der fünften Zahnradebene Z5b ist drehfest mit der Vorgelegewelle 29b verbunden. Das Festrad 40b der fünften Zahnradebene Z5b und das Losrad 41b der fünften Zahnradebene Z5b bilden eine Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5b aus. Das Festrad 40b der fünften Zahnradebene Z5b und das Losrad 41b der fünften Zahnradebene Z5b sind permanent kämmend miteinander verbunden. Das Festrad 40b der Zwischenwelle 28b steht permanent in Eingriff mit dem Losrad 41b der Vorgelegewelle 29b. Die fünfte Zahnradebene Z5b weist ein Losrad 37b auf. Das Losrad 37b der fünften Zahnradebene Z5b ist koaxial zu der Antriebswelle 17b des Retarders 14b angeordnet. Das Losrad 37b der fünften Zahnradebene Z5b ist drehfest mit der Antriebswelle 17b des Retarders 14b verbunden. Das Festrad 40b der fünften Zahnradebene Z5b und das Losrad 37b der fünften Zahnradebene Z5b bilden eine zweite Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5b aus. Das Festrad 40b der fünften Zahnradebene Z5b und das Losrad 37b der fünften Zahnradebene Z5b sind permanent kämmend miteinander verbunden. Das Festrad 40b der Zwischenwelle 28b steht permanent in Eingriff mit dem Losrad 37b der Antriebswelle 17b des Retarders 14b.
  • Im Vergleich zu einem vorherigen Ausführungsbeispiel fällt eine zweite Zahnradebene weg, dafür wird eine elfte Zahnradebene Z11b hinzugefügt. Eine elfte Zahnradebene Z11b der Zahnradebenen Z1b-Z11b ist als Einfachstirnradebene ausgebildet. Die elfte Zahnradebene Z11b weist ein Losrad 68b auf. Das Losrad 68b der elften Zahnradebene Z11b ist koaxial zu der Abtriebswelle 27b angeordnet. Das Losrad 68b der elften Zahnradebene Z11b ist permanent drehfest mit dem Kopplungselement 66b der fünften Schalteinheit S5b gekoppelt. Die elfte Zahnradebene Z11b weist ein Losrad 42b auf. Das Losrad 42b der elften Zahnradebene Z11b ist koaxial zu der Antriebswelle 17b des Retarders 14b angeordnet. Das Losrad 42b der elften Zahnradebene Z11b und das Losrad 68b der elften Zahnradebene Z11b sind permanent kämmend miteinander verbunden. Das Losrad 42b der Abtriebswelle 27b steht permanent in Eingriff mit dem Losrad 68b der Antriebswelle 17b des Retarders 14b.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10b weist eine Umschaltvorrichtung 18b auf. Die Umschaltvorrichtung 18b weist zumindest zwei Hochtriebe 19b, 20b auf, welche zu einer variablen Kopplung des Retarders 14b mit dem Getriebe 11b vorgesehen sind. Das Losrad 68b der Abtriebswelle 27b und das Losrad 42b der Antriebswelle 17b des Retarders 14b bilden einen ersten Hochtrieb 19b der Umschaltvorrichtung 18b. Das Festrad 40b der Zwischenwelle 28b und das Losrad 37b der Antriebswelle 17b des Retarders 14b bilden einen zweiten Hochtrieb 20b. Der erste Hochtrieb 19b ist über einen Freilauf 21b der Umschaltvorrichtung 18b mit der Antriebswelle 17b des Retarders 14b verbunden. Der zweite Hochtrieb 20b ist über einen Freilauf 23b der Umschaltvorrichtung 18b mit der Antriebswelle 17b des Retarders 14b verbunden. Eine Übersetzung des ersten Hochtriebs 19b ist höher als eine Übersetzung des zweiten Hochtriebs 20b. Der zweite Hochtrieb 20b ist in Momentenflussrichtung 24b an dem Hauptgetriebe 12b des Getriebes 11b angebunden und der erste Hochtrieb 19b ist in Momentenflussrichtung 24b nach dem Nachschaltgetriebe 13b an das Getriebe 11b angebunden. Grundsätzlich wäre auch denkbar, dass der erste Hochtrieb 19b über eine Synchronisationseinheit mit der Antriebswelle des Retarders verbunden ist.
  • Bei einem Betrieb einer Gruppengetriebevorrichtung 10b sind zumindest zwölf Getriebegänge schaltbar. Die Getriebegänge werden in zwei Ganggruppen aufgeteilt. Eine erste Ganggruppe umfasst zumindest die Getriebegänge 1-6, eine zweite Ganggruppe umfasst zumindest die Getriebegänge 7-12. Bei einer Rückschaltung von der zweiten Ganggruppe in die erste Ganggruppe mittels der Umschaltvorrichtung 18b erfolgt selbsttätig eine Umschaltung des Retarders 14b von dem ersten Hochtrieb 19b auf den zweiten Hochtrieb 20b. Die selbsttätige Umschaltung erfolgt durch die unterschiedliche Hochtriebsübersetzung der Hochtriebe 19b, 20b und die Freiläufe 21b, 23b. In der ersten Ganggruppe erfolgt durch das Nachschaltgetriebe 13b eine zusätzliche Untersetzung, sodass der erste Hochtrieb 19b an dem Freilauf 23b eine geringere Drehzahl aufweist, als der zweite Hochtrieb 20b an dem Freilauf 23b. Der Freilauf 21b des ersten Hochtriebs 19b wird folglich überdreht und greift nicht, da die Antriebswelle 17b des Retarders 14b schneller dreht als ein Außenring des Freilaufs 21b. Der Freilauf 23b des zweiten Hochtriebs 20b dagegen greift. In der zweiten Ganggruppe erfolgt durch das Nachschaltgetriebe 13b keine oder zumindest lediglich eine geringe zusätzliche Untersetzung, sodass der erste Hochtrieb 19b an dem Freilauf 23b eine höhere Drehzahl aufweist, als der zweite Hochtrieb 20b an dem Freilauf 23b. Der Freilauf 23b des zweiten Hochtriebs 20b wird folglich überdreht und greift nicht, da die Antriebswelle 17b des Retarders 14b, von dem ersten Hochtrieb 19b angetrieben, schneller dreht als ein Außenring des Freilaufs 23b. Der Freilauf 21b des ersten Hochtriebs 19b dagegen greift.
  • 4 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel ein Getriebeschema einer Gruppengetriebevorrichtung 10c. Das Getriebeschema entspricht strukturell dem Getriebeschema der 2.
  • Die Gruppengetriebevorrichtung 10c umfasst ein Getriebe 11c, welches ein Hauptgetriebe 12c und ein Nachschaltgetriebe 13c, insbesondere eine Rangegruppe, aufweist und einen an das Getriebe 11c angebunden Retarder 14c, welcher einen Stator 15c, einen Rotor 16c und eine Antriebswelle 17c aufweist. Die Gruppengetriebevorrichtung 10c umfasst eine Umschaltvorrichtung 18c. Die Umschaltvorrichtung 18c umfasst zwei Hochtriebe 19c, 20c, die zu einer variablen Kopplung des Retarders 14c mit dem Getriebe 11c vorgesehen sind. Die Gruppengetriebevorrichtung 10c umfasst drei Planetenradstufen P1c, P2c und P3c. Die drei Planetenradstufen P1c-P3c weisen jeweils vier Getriebeelemente P11c-P14c, P21c-P24c und P31c-P34c auf. Die Gruppengetriebevorrichtung 10c weist fünf Schalteinheiten S1c-S5c auf. Die Schalteinheiten S1c, S2c, S4c und S5c weisen jeweils ein Schaltelement 48c, 52c, 59c, 63c und drei Kopplungselemente 49c-66c auf. Die Schalteinheit S3c weist ein Schaltelement 56c und zwei Schaltzahnräder 57c, 58c auf. Die Gruppengetriebevorrichtung weist zehn Zahnradstufen Z1c-Z10c auf.
  • Das Getriebeschema unterscheidet sich von der ersten Ausführung in 2 insbesondere darin, dass Hochtriebe 19c, 20c über die Freiläufe 21c, 23c mit der Antriebswelle 17c des Retarders 14c verbunden sind. Eine Übersetzung des ersten Hochtriebs 19a ist höher als eine Übersetzung des zweiten Hochtriebs 20a. Der zweite Hochtrieb 20a ist in Momentenflussrichtung 24a an dem Hauptgetriebe 12a des Getriebes 11a angebunden und der erste Hochtrieb 19a ist in Momentenflussrichtung 24a vor dem Nachschaltgetriebe 13a an das Getriebe 11a angebunden.
  • Ein Losrad 37c der Antriebswelle 17c des Retarders 14c des zweiten Hochtriebs 20c ist mit einem Bremselement 30c verbunden. Das Bremselement 30c ist als Lamellenbremse ausgebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch jegliche, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung einer Bremse denkbar. Das Bremselement 30c umfasst ein Kolbenelement 69c, ein Dichtungselement 70c und Lamellenelemente 71c. Durch das zusätzliche Bremselement 30c kann auf eine Synchronisationseinheit verzichtet werden. Der Retarder 14c kann eine Anfahrfunktion übernehmen, bis eine Drehzahl des ersten Hochtriebs 19c Gleichlauf mit dem Retarder 14c hat. Das Bremselement 30c wird betätigt um das erste Getriebeelement P21c des zweiten Planetenradsatzes P2c weiter abzubremsen und damit bis in den Schnellgang zu schalten. Bei einem Betrieb in einer zweiten Ganggruppe ist der Retarder permanent an den Freilauf 21c des ersten Hochtriebs 19c gekoppelt. Bei einer weiteren Rückschaltung der zweiten Ganggruppe in die erste Ganggruppe wird der Retarder 14c automatisch an den Freilauf 23c des zweiten Hochtriebs gekoppelt. Grundsätzlich wäre auch denkbar, dass der erste Hochtrieb 19c durch eine Synchronisationseinheit an die Antriebswelle 17c des Retarders 14c gekoppelt ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Gruppengetriebevorrichtung
    11
    Getriebe
    12
    Hauptgetriebe
    13
    Nachschaltgetriebe
    14
    Retarder
    15
    Stator
    16
    Rotor
    17
    Antriebswelle
    18
    Umschaltvorrichtung
    19
    Hochtrieb
    20
    Hochtrieb
    21
    Freilauf
    22
    Synchronisationseinheit
    23
    Freilauf
    24
    Momentenfluss
    25
    Motorbremse
    26
    Eingangswelle
    27
    Abtriebswelle
    28
    Zwischenwelle
    29
    Vorgelegewelle
    30
    Bremselement
    31
    Kraftfahrzeug
    32
    Antriebseinheit
    34
    Losrad
    35
    Losrad
    36
    Losrad
    37
    Losrad
    38
    Losrad
    39
    Losrad
    40
    Festrad
    41
    Losrad
    42
    Losrad
    43
    Losrad
    44
    Losrad
    45
    Losrad
    46
    Kopplungselement
    47
    Kopplungselement
    48
    Schaltelement
    49
    Kopplungselement
    50
    Kopplungselement
    51
    Kopplungselement
    52
    Schaltelement
    53
    Kopplungselement
    54
    Kopplungselement
    55
    Kopplungselement
    56
    Schaltelement
    57
    Schaltzahnrad
    58
    Schaltzahnrad
    59
    Schaltelement
    60
    Kopplungselement
    61
    Kopplungselement
    62
    Kopplungselement
    63
    Schaltelement
    64
    Kopplungselement
    65
    Kopplungselement
    66
    Kopplungselement
    67
    Gehäuse
    68
    Losrad
    69
    Kolbenelement
    70
    Dichtungselement
    71
    Lamellenelemente
    72
    Synchronisationsschaltelement
    K1
    Kupplung
    P1
    Planetenradsatz
    P11
    Getriebeelement
    P12
    Getriebeelement
    P13
    Getriebeelement
    P14
    Getriebeelement
    P2
    Planetenradsatz
    P21
    Getriebeelement
    P22
    Getriebeelement
    P23
    Getriebeelement
    P24
    Getriebeelement
    P3
    Planetenradsatz
    P31
    Getriebeelement
    P32
    Getriebeelement
    P33
    Getriebeelement
    P34
    Getriebeelement
    S1
    Schalteinheit
    S2
    Schalteinheit
    S3
    Schalteinheit
    S4
    Schalteinheit
    S5
    Schalteinheit
    Z1
    Zahnradebene
    Z2
    Zahnradebene
    Z3
    Zahnradebene
    Z4
    Zahnradebene
    Z5
    Zahnradebene
    Z6
    Zahnradebene
    Z7
    Zahnradebene
    Z8
    Zahnradebene
    Z9
    Zahnradebene
    Z10
    Zahnradebene
    Z11
    Zahnradebene

Claims (6)

  1. Gruppengetriebevorrichtung (10) mit einem Getriebe (11), welches ein Hauptgetriebe (12) und ein Nachschaltgetriebe (13), insbesondere eine Rangegruppe aufweist, und mit einem an das Getriebe (11) angebunden Retarder (14), welcher einen Stator (15), einen Rotor (16) und eine Antriebswelle (17) aufweist, gekennzeichnet durch eine Umschaltvorrichtung (18), welche zumindest zwei Hochtriebe (19, 20) aufweist, die zu einer variablen Kopplung des Retarders (14) mit dem Getriebe (11) vorgesehen sind, wobei ein erster Hochtrieb (19) über einen Freilauf (21) der Umschaltvorrichtung (18) oder eine Synchronisationseinheit (22) der Umschaltvorrichtung (18) und ein zweiter Hochtrieb (20) über einen Freilauf (23) der Umschaltvorrichtung (18) mit der Antriebswelle (17) des Retarders (14) verbunden sind.
  2. Gruppengetriebevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übersetzung des ersten Hochtriebs (19) höher ist als eine Übersetzung des zweiten Hochtriebs (20), wobei der zweite Hochtrieb (20) in einem Momentenfluss (24) vor dem Nachschaltgetriebe (13) an das Getriebe (11) angebunden ist und der erste Hochtrieb (19) in einem Momentenfluss (24) nach dem Nachschaltgetriebe (13) an das Getriebe (11) angebunden ist.
  3. Gruppengetriebevorrichtung (10) zumindest nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Motorbremse (25), welche dazu vorgesehen ist in zumindest einem Betriebszustand einen Bremsmomentenverlust des Retarders (14) zu kompensieren.
  4. Gruppengetriebevorrichtung (10) zumindest nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Eingangswelle (26) und eine Abtriebswelle (27), wobei das Getriebe (11) eine Zwischenwelle (28), eine Vorgelegewelle (29), einen ersten Planetenradsatz (P1) und einen zweiten Planetenradsatz (P2) aufweist, wobei der erste Planetenradsatz (P1) ein erstes Getriebeelement (P11), ein zweites Getriebeelement (P12) und ein drittes Getriebeelement (P13) umfasst, wobei ein erstes Getriebeelement (P11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit der Zwischenwelle (28) permanent drehfest gekoppelt ist, wobei ein zweites Getriebeelement (P12) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit der Abtriebswelle (27) gekoppelt ist und wobei eine erste Schalteinheit (S1) dazu vorgesehen ist, in zumindest einer Schaltstellung (S11) ein drittes Getriebeelement (P13) des ersten Planetenradsatzes (P1) gehäusefest anzuordnen, wobei der zweite Planetenradsatz (P2) ein erstes Getriebeelement (P21), ein zweites Getriebeelement (P22) und ein drittes Getriebeelement (P23) aufweist, wobei ein drittes Getriebeelement (P23) des zweiten Planetenradsatzes (P2) permanent drehfest mit der Zwischenwelle (28) gekoppelt oder koppelbar ist.
  5. Gruppengetriebevorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (18) zumindest einen Freilauf (21, 23) und ein Bremselement (30) aufweist.
  6. Verfahren zum Betrieb einer Gruppengetriebevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Rückschaltung von einer zweiten Ganggruppe in eine erste Ganggruppe mittels der Umschaltvorrichtung (18) selbsttätig eine Umschaltung des Retarders (14) von dem ersten Hochtrieb (19) auf den zweiten Hochtrieb (20) erfolgt.
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