Dieses Getriebe ermöglicht Einsparungen von bis zu 16 % im Vergleich zu den heute üblichen 6-Gang-Automatgetrieben im Front-Quer-Einbau. Diese Kraftstoffeffizienz verdankt das neue 9-Gang-Automatgetriebe (9HP) vor allem seiner extrem hohen Gesamtspreizung von 9,84. Trotzdem lassen sich durch die neun Gänge besonders kleine Gangsprünge realisieren. Das wirkt sich nicht nur positiv auf den Fahrkomfort aus, der Motor läuft zudem immer im verbrauchsoptimalen Drehzahlbereich: Im neunten Gang liegen bei 120 km/h nur 1900 min-1 an, statt 2600 bei einem Getriebe mit sechs Gängen.

Das Getriebekonzept

Die hohe Gangzahl des 9HP verwirklichte ZF mit vier Einfachradsätzen und sechs Schaltelementen. Eine große Herausforderung war es, diesen Mehraufwand an Bauteilen im Getriebe unterzubringen – prinzipbedingt ist im Front-Quer-Pkw der Getriebe-Bauraum durch die Fahrzeugbreite eng begrenzt. Daher sind die Radsätze im 9HP nicht auf der Längsachse angeordnet, sondern intelligent geschachtelt. Ergänzt wurde dieses Konzept durch den Einsatz von hydraulisch betätigten Klauenschaltelementen, da diese ohne nennenswerten Einfluss auf die Getriebebaulänge integriert werden können und einen hohen Wirkungsgrad haben. Während Lamellenschaltelemente im geöffneten Zustand Schleppmomente erzeugen, sind diese Verluste bei Klauenkupplungen sehr gering. Das ist gerade beim Mehrgangkonzept des 9HP von Bedeutung: So geht der bessere Wirkungsgrad dank enger Gangstufung nicht wieder durch Schleppverluste aufgrund der komplexeren Bauweise verloren.

Höhere Leistung bei weniger Verbrauch

Als Standard-Anfahrelement kommt im 9HP ein Drehmomentwandler zum Einsatz: Vor allem die Kunden in den USA und den asiatischen Märkten schätzen seinen hohen Anfahr- und Rangierkomfort. Ein mehrstufiges Torsionsdämpfersystem minimiert dabei die hydraulischen Verluste, indem es eine rasche Überbrückung der Wandlerkupplung bereits bei niedrigen Drehzahlen ermöglicht. Das senkt den Verbrauch und erhöht den Komfort und die Fahrdynamik durch eine direkte Motoranbindung. Für ein noch direkteres Fahrerlebnis hat ZF zusätzlich alle Steuerungskomponenten auf kurze Reaktions- und Schaltzeiten unterhalb der Wahrnehmungsschwelle ausgelegt.

Flexible Getriebesteuerung

Auch direkte Mehrfachschaltungen lassen sich beim 9HP darstellen und geben dem Automatgetriebe einen sportlichen Charakter. Dabei lässt sich die Getriebesteuerung sowohl vom OEM als auch vom Endkunden beeinflussen: Schaltpunkte und Schaltdynamik sind sehr variabel – von komfortbetont und verbrauchsoptimiert bis sehr sportlich. Für diese flexible Getriebesteuerung nutzt ZF seine Kompetenz im Bereich der Softwareentwicklung: Die Schaltablaufsteuerung „Atsys" enthält alle Kupplungsregelungen, Adaptionsfunktionen und Getriebeschutzfunktionen, während die Fahrstrategie „Asis" sicherstellt, dass für den Fahrer unbemerkt der je nach Fahrsituation optimale Gang gewählt wird.

Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und Bauraumoptimierung verzichteten die ZF-Ingenieure beim 9HP auf ein vollintegrales Mechatronik-Modul für alle Sensoren, Aktuatoren und die elektronische Getriebesteuerung (EGS). Stattdessen entwickelt und fertigt ZF die EGS in Eigenregie: Sie ist getrennt vom – deutlich verkleinerten – hydraulischen Schaltgerät (HSG) an der Oberseite des Getriebegehäuses angebaut. Die Rechenperformance der EGS lässt sich bei Bedarf noch um 30 % erhöhen. So ist das 9HP auch für zukünftig noch umfangreichere Softwarefunktionen gerüstet. Dabei ist das Hardware-Layout der EGS so gestaltet, dass die verschiedenen Anforderungen der OEM problemlos appliziert werden können.

ZF; Telefon: 07541 77-2543;

E-Mail: thomas.wenzel@zf.com

Der Beitrag stammt von der ZF Friedrichshafen AG, Friedrichshafen