AT512941B1

AT512941B1 - transmission

Info

Publication number: AT512941B1
Application number: AT504352012A
Authority: AT
Inventors: Stefan Infanger; Gerhard Woentner; Stefan Kuntner
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2012-10-08
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2013-12-15
Also published as: WO2014056728A1; AT512941A4; DE112013004916A5

Abstract

Die Erfindung betrifft Getriebe (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Eingangswelle (11) und einer Hauptwelle (13), mit einer ersten Kupplung (18) und einer zweiten Kupplung (19), sowie einer ersten und einer zweiten Vorgelegewelle (16, 17), wobei mit der ersten Vorgelegewelle (16) eine erste hydraulische Maschine (31) und mit der zweiten Vorgelegewelle (17) eine zweite hydraulische Maschine (32) antriebsverbunden ist, wobei die beiden hydraulischen Maschinen (31, 32) eine Synchronisiereinrichtung (30) zur Drehzahlanpassung der Vorgelegewellen (16, 17) an die Hauptwelle (13) ausbilden und in einem ersten Betriebsmodus während einer Drehzahlanpassung der Vorgelegewellen (16, 17) an die Hauptwelle (13) in einem geschlossen hydraulischen Kreislauf (33) betreibbar sind. Um Bauraum, Gewicht und Teile zu sparen ist, ist vorgesehen, dass in einem zweiten Betriebsmodus beiden hydraulische Maschinen (31, 32) als Pumpen betreibbar sind und mit einem ersten hydraulischen System (41) zur Bereitstellung eines hydraulischen Systemdruckes und/oder mit einem zweiten hydraulischen System (42) zur Bereitstellung eines Schmierdruckes hydraulisch verbindbar sind.The invention relates to a transmission (10) for a motor vehicle, having an input shaft (11) and a main shaft (13), a first clutch (18) and a second clutch (19), and a first and a second countershaft (16, 17 ), wherein a first hydraulic machine (31) is drivingly connected to the first countershaft (16) and a second hydraulic machine (32) is connected to the second countershaft (17), wherein the two hydraulic machines (31, 32) comprise a synchronizing device (30). for speed adjustment of the countershafts (16, 17) to the main shaft (13) and in a first operating mode during a rotational speed adjustment of the countershafts (16, 17) to the main shaft (13) in a closed hydraulic circuit (33) are operable. In order to save installation space, weight and parts, it is provided that in a second operating mode both hydraulic machines (31, 32) can be operated as pumps and with a first hydraulic system (41) for providing a hydraulic system pressure and / or with a second hydraulic system (42) for providing a lubrication pressure are hydraulically connectable.

Description

österreichisches Patentamt AT 512 941 B1 2013-12-15Austrian Patent Office AT 512 941 B1 2013-12-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, für ein Kraftfahrzeug, mit einer Eingangswelle und einer Hauptwelle, wobei die Eingangswelle über eine schaltbare erste Kupplung mit einer ersten Vorgelegewelle und über eine schaltbare zweite Kupplung mit einer zweiten Vorgelegewelle verbindbar ist, wobei die erste Vorgelegewelle und die zweite Vorgelegewelle jeweils über zumindest ein über eine Schalteinrichtung schaltbares Zahnradpaar mit der Hauptwelle antriebsverbindbar ist, wobei mit der ersten Vorgelegewelle eine erste hydraulische Maschine und mit der zweiten Vorgelegewelle eine zweite hydraulische Maschine antriebsverbunden ist, wobei jede der beiden hydraulischen Maschinen wahlweise als hydraulischer Antriebsmotor oder als hydraulische Pumpe betreibbar ist, wobei die beiden hydraulischen Maschinen eine Synchronisiereinrichtung zur Drehzahlanpassung der Vorgelegewellen an die Hauptwelle ausbilden und in einem ersten Betriebsmodus während einer Drehzahlanpassung der Vorgelegewellen an die Hauptwelle in einem geschlossen hydraulischen Kreislauf betreibbar sind. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes.The invention relates to a transmission, in particular dual-clutch transmission, for a motor vehicle, with an input shaft and a main shaft, wherein the input shaft is connectable via a switchable first clutch with a first countershaft and a switchable second clutch with a second countershaft, wherein the first countershaft and the second countershaft are each driveably connected to the main shaft via at least one pair of gearshifting gears, wherein a first hydraulic machine is drivingly connected to the first countershaft and a second hydraulic machine is connected to the second countershaft, wherein each of the two hydraulic machines is optional is operable as a hydraulic drive motor or as a hydraulic pump, wherein the two hydraulic machines form a synchronizer for speed adjustment of the countershafts to the main shaft and in a first Betriebsmodu s are operable during a speed adjustment of the countershafts to the main shaft in a closed hydraulic circuit. Furthermore, the invention relates to a method for operating a transmission.

[0002] Aus der AT 510 966 B1 ist ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer ersten und einer zweiten Vorgelegewelle bekannt, wobei jede Vorgelegewelle mit einer hydraulischen Maschine verbunden ist. Die beiden hydraulischen Maschinen bilden eine Synchronisiereinrichtung aus, wobei während eines Synchronisiervorganges die eine hydraulische Maschine als Pumpe und die andere hydraulische Maschine als Motor zum Antrieb der entsprechenden Vorgelegewelle betrieben wird.From AT 510 966 B1, a dual-clutch transmission with a first and a second countershaft is known, each countershaft is connected to a hydraulic machine. The two hydraulic machines form a synchronizer, wherein a hydraulic machine is operated as a pump and the other hydraulic machine as a motor for driving the corresponding countershaft during a Synchronisiervorganges.

[0003] Die US 6,460,425 B1 offenbart ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Vorgelegewellen, auf denen jeweils eine hydraulische Pumpe angeordnet ist, welche den Systemdruck für die Betätigung der beiden Kupplungen bereitstellt.US 6,460,425 B1 discloses a dual-clutch transmission with two countershafts, on each of which a hydraulic pump is arranged, which provides the system pressure for the actuation of the two clutches.

[0004] Die DE 10 2007 018 967 A1 beschreibt ein automatisiertes Gruppengetriebe für ein Fahrzeug mit einem Hauptgetriebe und zumindest einer vorgeschalteten und/oder nachgeschalteten Nachbereichsgruppe und mit zumindest einer Vorgelegewelle, wobei die Vorgelegewelle mit zumindest einer hydraulischen Anordnung in Wirkverbindung steht, um einen Nebenabtrieb vorzusehen. Die hydraulische Anordnung weist zumindest ein Antriebsaggregat zum Steuern und/oder Regeln jeder Vorgelegewelle auf.DE 10 2007 018 967 A1 describes an automated group transmission for a vehicle with a main transmission and at least one upstream and / or downstream Nachbereichsgruppe and with at least one countershaft, wherein the countershaft is in operative connection with at least one hydraulic arrangement to a power take-off provided. The hydraulic arrangement has at least one drive unit for controlling and / or regulating each countershaft.

[0005] Üblicherweise werden unterschiedliche Vorrichtungen für die Synchronisierung der Vorgelegewellen, die Bereitstellung des Systemdruckes zur Betätigung der hydraulisch betätigten Kupplungen und die Bereitstellung des Schmieröldruckes zur Schmierung von Lagerstellen der Brennkraftmaschine und des Getriebes eingesetzt. Dies ist allerdings platz-, fertigungs- und kostenaufwendig und wirkt sich zudem nachteilig auf das Gewicht und die Teilezahl des Fahrzeuges aus.Usually different devices for the synchronization of the countershafts, the provision of the system pressure for actuating the hydraulically actuated clutches and the provision of the lubricating oil pressure for lubrication of bearings of the internal combustion engine and the transmission are used. However, this is space, production and costly and also has a detrimental effect on the weight and the number of parts of the vehicle.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden, und den Fertigungs- und Kostenaufwand zu reduzieren sowie das Gewicht und den Platzbedarf und die Teilezahl zu vermindern.The object of the invention is to avoid these disadvantages, and to reduce the manufacturing and cost and to reduce the weight and space requirements and the number of parts.

[0007] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass in einem zweiten Betriebsmodus beide hydraulischen Maschinen betreibbar sind und mit einem ersten hydraulischen System zur Bereitstellung eines Systemdruckes - vorzugsweise zur Betätigung zumindest einer Kupplung oder Schalteinrichtung - und/oder mit einem zweiten hydraulischen System zur Bereitstellung eines Schmierdruckes zur Schmierung von Lagerstellen - vorzugsweise des Getriebes und/oder einer Antriebsmaschine -hydraulisch verbindbar sind.According to the invention this is achieved in that in a second operating mode both hydraulic machines are operable and with a first hydraulic system for providing a system pressure - preferably for actuating at least one clutch or switching device - and / or with a second hydraulic system for providing a Lubricating pressure for lubrication of bearings - preferably the transmission and / or a prime mover -hydraulically connected.

[0008] Im zweiten Betriebsmodus kann die erste hydraulische Maschine mit dem ersten hydraulischen System hydraulisch verbunden werden. Weiters kann die zweite hydraulische Maschine mit dem zweiten hydraulischen System hydraulisch verbunden werden.In the second mode of operation, the first hydraulic machine can be hydraulically connected to the first hydraulic system. Furthermore, the second hydraulic machine can be hydraulically connected to the second hydraulic system.

[0009] In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird im zweiten Betriebsmodus die erste hydraulische Maschine mit dem ersten hydraulischen System und die zweite hydraulische 1 /10 österreichisches Patentamt AT 512 941 B1 2013-12-15In a preferred embodiment, in the second operating mode, the first hydraulic machine with the first hydraulic system and the second hydraulic 1/10 Austrian Patent Office AT 512 941 B1 2013-12-15

Maschine mit dem zweiten hydraulischen System verbunden. Somit stellt die erste hydraulische Maschine den Systemdruck zur Betätigung der hydraulisch betätigbaren Kupplungen und die zweite hydraulische Maschinen den Schmieröldruck zur Schmierölversorgung von Lagerstellen der Antriebsmaschine und/oder des Getriebes zur Verfügung. Weitere hydraulische Pumpen für den hydraulischen Systemdruck und den Schmieröldruck können somit entfallen.Machine connected to the second hydraulic system. Thus, the first hydraulic machine provides the system pressure for actuating the hydraulically operable clutches and the second hydraulic machinery provides the lubricating oil pressure for lubricating oil supply to engine and / or transmission mounts. Further hydraulic pumps for the hydraulic system pressure and the lubricating oil pressure can thus be omitted.

[0010] Die Erfindung macht sich dabei die Tatsache zu Nutze, dass die Synchronisierung der Vorgelegewellen jeweils nur einen sehr kurzen Zeitraum in Anspruch nimmt und die hydraulischen Maschinen somit während der restlichen Zeit zur Drehzahlanpassung der Vorgelegewellen an die Hauptwelle nicht benötigt werden.The invention makes use of the fact that the synchronization of the countershafts takes only a very short period of time and thus the hydraulic machines are not required during the remaining time for speed adjustment of the countershafts to the main shaft.

[0011] Die ersten und zweiten hydraulischen Systeme können druckseitig voneinander hydraulisch getrennt sein. Dadurch, dass die erste hydraulische Maschine zum Aufbau des Systemdruckes, und die andere hydraulische Maschine zum Aufbau des Schmieröldruckes eingesetzt werden, können Systemdruck- und Schmieröldruck getrennt voneinander geregelt werden.The first and second hydraulic systems may be hydraulically separated from each other on the pressure side. By using the first hydraulic machine to build up the system pressure and the other hydraulic machine to build up the lubricating oil pressure, system pressure and oil pressure can be controlled separately.

[0012] Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn zumindest eine der - vorzugsweise beide -hydraulischen Maschinen eine drehzahlunabhängige Fördermengenregelung aufweist. Die drehzahlunabhängige Fördermengenverstellung der beiden hydraulischen Maschinen führt zu einem hohen Wirkungsgrad, da jeweils nur jene Energie erzeugt wird, die für die vorliegende Situation benötigt wird.It is particularly advantageous if at least one of - preferably both -hydraulic machines has a speed-independent flow control. The speed-independent displacement adjustment of the two hydraulic machines leads to a high efficiency, since in each case only that energy is generated, which is needed for the present situation.

[0013] In einer alternativen Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest im zweiten Betriebsmodus das erste hydraulische System mit dem zweiten hydraulischen System druckseitig hydraulisch verbindbar ist. Eine einfache Regelung wird ermöglicht, wenn zumindest im zweiten Betriebsmodus das erste hydraulische System mit dem zweiten hydraulischen System druckseitig hydraulisch verbindbar ist. Somit werden in dieser alternativen Ausführungsvariante beide hydraulischen Maschinen sowohl zur Bereitstellung des Systemdruckes, als auch zur Bereitstellung des Schmieröldruckes eingesetzt.In an alternative embodiment of the invention it is provided that at least in the second operating mode, the first hydraulic system with the second hydraulic system is hydraulically connectable pressure side. Simple control is made possible if, at least in the second operating mode, the first hydraulic system can be hydraulically connected to the second hydraulic system on the pressure side. Thus, in this alternative embodiment, both hydraulic machines are used both to provide the system pressure and to provide the lubricating oil pressure.

[0014] Im ersten Betriebsmodus werden die beiden hydraulischen Maschinen in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf betrieben, wobei eine der beiden hydraulischen Maschinen als Pumpe, und die andere hydraulische Maschine als hydraulischer Motor betrieben wird.In the first mode of operation, the two hydraulic machines are operated in a closed hydraulic circuit, wherein one of the two hydraulic machines as a pump, and the other hydraulic machine is operated as a hydraulic motor.

[0015] Im zweiten Betriebmodus dagegen werden beide hydraulischen Maschinen als Pumpen in einem offenen hydraulischen Kreislauf betrieben.In the second mode of operation, however, both hydraulic machines are operated as pumps in an open hydraulic circuit.

[0016] Die beiden hydraulischen Maschinen können unabhängig voneinander angesteuert werden. Eine besonders kompakte Lösung ergibt sich, wenn das Getriebe samt Synchronisationseinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist, wobei vorzugsweise der geschlossene Kreislauf innerhalb des Gehäuses ausgebildet ist. Dadurch, dass die gesamte Hydraulik des geschlossenen Kreislaufes innerhalb des Gehäuses des Getriebes angeordnet ist, kann eine sehr platzsparende Konstruktion ermöglicht werden.The two hydraulic machines can be controlled independently. A particularly compact solution is obtained when the transmission including the synchronization device is arranged in a common housing, wherein preferably the closed circuit is formed within the housing. The fact that the entire hydraulic system of the closed circuit is disposed within the housing of the transmission, a very space-saving design can be made possible.

[0017] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS.

[0018] Es zeigen schematisch: [0019] Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Getriebe mit zwölf Vorwärtsgängen, [0020] Fig. 2 eine Variante des Bereichsgruppengetriebes aus Fig. 1 [0021] Fig. 3 ein hydraulisches Schaltbild des erfindungsgemäßen Getriebe in einer ersten1 shows a transmission according to the invention with twelve forward gears, FIG. 2 shows a variant of the range group transmission from FIG. 1 FIG. 3 shows a hydraulic circuit diagram of the transmission according to the invention in a first embodiment. [0021] FIG

Ausführungsvariante und [0022] Fig. 4 ein hydraulisches Schaltbild des erfindungsgemäßen Getriebe in einer zweiten Ausführungsvariante.Embodiment and [0022] FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of the transmission according to the invention in a second embodiment variant.

[0023] Funktionsgleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.Functionally identical parts are provided in the figures with the same reference numerals.

[0024] Die unterschiedlichen Gangstufen sind in den Fig. mit den Bezugszeichen 1,2, 3, 4, 5, 6 für die Vorwärtsgänge und R, R1, R2 für die Rückwärtsgänge bezeichnet. 2/10 österreichisches Patentamt AT 512 941 B1 2013-12-15 [0025] Das in Fig. 1 dargestellte, als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildete Getriebe 10 weist eine mit einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine verbundene Eingangswelle 11 und eine mit einer Ausgangswelle 12 verbundene Hauptwelle 13 auf. Die Eingangswelle 11 steht über einstufige erste bzw. zweite Getriebestufen 14, 15, welche unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse aufweisen, mit jeweils einer ersten Vorgelegewelle 16 und einer zweiten Vorgelegewelle 17 in Verbindung. Zwischen der ersten Getriebestufe 14 und der ersten Vorgelegewelle 16 ist eine erste schaltbare Kupplung 18, zwischen der zweiten Getriebestufe 15 und der zweiten Vorgelegewelle 17 eine schaltbare zweite Kupplung 19 angeordnet. Die Kupplungen 18 und 19 sind als hydraulisch betätigte nasslaufende Lamellenkupplungen ausgebildet. Die ersten und zweiten Kupplungen 18, 19 können in der geschlossenen Stellung federbelastet sein, wodurch keine aktive Kraftaufbringung erforderlich ist, um die Antriebsverbindung zwischen der Eingangswelle 11 und der Vorgelegewelle 16, 17 herzustellen. Aus sicherheitsrelevanten Gründen kann aber auch zumindest bei einer der beiden Kupplungen 18, 19 das Schließen mit hydraulischem Druck anstelle mit einer Schließfeder erfolgen.The different gear ratios are indicated in the figures by the reference numerals 1,2, 3, 4, 5, 6 for the forward gears and R, R1, R2 for the reverse gears. The illustrated in Fig. 1, designed as a double clutch transmission 10 has an input shaft 11 connected to an internal combustion engine, not shown, and a main shaft 13 connected to an output shaft 12 , The input shaft 11 is connected via single-stage first and second gear stages 14, 15, which have different gear ratios, each having a first countershaft 16 and a second countershaft 17 in connection. Between the first gear stage 14 and the first countershaft 16, a first shiftable clutch 18, between the second gear stage 15 and the second countershaft 17, a switchable second clutch 19 is arranged. The clutches 18 and 19 are designed as hydraulically operated wet-running multi-plate clutches. The first and second clutches 18, 19 may be spring loaded in the closed position, whereby no active force application is required to establish the drive connection between the input shaft 11 and the countershaft 16, 17. For safety reasons but can also be done at least in one of the two clutches 18, 19 closing with hydraulic pressure instead of a closing spring.

[0026] Die Vorgelegewellen 16, 17 stehen jeweils über Zahnradstufen Z mit der Hauptwelle 13 in Verbindung. Jede Zahnradstufe Z weist jeweils zumindest ein frei auf einer Welle - zum Beispiel einer Vorgelegewelle 16, 17 -umlaufendes Zahnrad Zf und ein mit einer anderen Welle -zum Beispiel der Hauptwelle 13 - drehfest verbundenes Zahnrad Zr auf. Die Zahnradstufen ZR der Rückwärtsgänge R, R1, R2 weisen zusätzlich noch ein Umkehrzahnrad Zu auf. Um Herstellungskosten zu sparen, können jeweils zwei auf den Vorgelegewellen 16, 17 gegenüberliegende Zahnräder Zf bzw. als Gleichteile ausgebildet sein. Die Zahnräder Zf können freilaufend auf den Vorgelegewellen 16, 17 gelagert sein und stehen mit drehfest mit der Hauptwelle 13 verbundenen Zahnrädern Zr im Zahnreingriff. Alternativ dazu können aber auch die Zahnräder Zr drehfest mit der jeweiligen Vorgelegewelle 16, 17 verbunden sein und mit frei auf der Hauptwelle 13 drehbar gelagerten Zahnrädern Zf im kämmenden Eingriff stehen (Fig. 2).The countershafts 16, 17 are each about gear stages Z with the main shaft 13 in connection. Each gear stage Z has in each case at least one toothed wheel Zr freely rotating on a shaft - for example a countershaft 16, 17 - and a toothed wheel Zr connected in a rotationally fixed manner to another shaft, for example the main shaft 13. The gear stages ZR of the reverse gears R, R1, R2 additionally have a reverse gear To. In order to save manufacturing costs, two on the countershafts 16, 17 opposite gears Zf or may be formed as equal parts. The gears Zf can be mounted freely running on the countershafts 16, 17 and are rotatably connected to the main shaft 13 gears Zr in Zahnreingriff. Alternatively, however, the gears Zr may be non-rotatably connected to the respective countershaft 16, 17 and be in mesh with freely rotatably mounted on the main shaft 13 gears Zf (Fig. 2).

[0027] Um jeweils die frei umlaufenden Zahnräder Zf mit der jeweiligen Vorgelegewelle 16, 17 bzw. Hauptwelle 13 antriebsfest zu verbinden, sind Schaltelemente 20 vorgesehen, welche durch einfache, nichtsynchronisierte Klauenkupplungen gebildet werden. Die Schaltelemente 20 können über nicht weiter dargestellte Aktuatoren beispielsweise hydraulisch betätigt werden.In order to connect each of the freely rotating gears Zf with the respective countershaft 16, 17 and main shaft 13 driveably, switching elements 20 are provided, which are formed by simple, non-synchronized jaw clutches. The switching elements 20 can be hydraulically actuated by not shown actuators, for example.

[0028] Im Antriebsstrang des Getriebes 10 kann weiters ein mit der Hauptwelle 13 verbundenes Bereichsgruppengetriebe 21 vorgesehen sein, mit welchem ein Umschalten zwischen hohen Übersetzungsverhältnissen HIGH und niedrigen Übersetzungsverhältnissen LOW möglich ist. Im einfachsten Fall kann das Bereichsgruppengetriebe 21 aus zwei Zahnradpaaren 22, 23 mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen mit jeweils einem festen Zahnrad Zr und einem losen Zahnrad Zf gebildet werden, zwischen welchen über eine Schalteinrichtung 20 umgeschaltet werden kann (Fig. 2). In einer kompakten Ausführung kann das Bereichsgruppengetriebe 21 als Planetengetriebe 24 ausgebildet sein, wobei ein Element des Planetengetriebes 24 über eine Schalteinrichtung 20 festgehalten oder mit einem zweiten Element des Planetengetriebes 24 verbunden werden kann (Fig. 1).In the drive train of the transmission 10 may further be provided with a main shaft 13 associated range group transmission 21, with which a switching between high gear ratios HIGH and low gear ratios LOW is possible. In the simplest case, the range group transmission 21 can be formed from two gear pairs 22, 23 with different gear ratios, each having a fixed gear Zr and a loose gear Zf, between which can be switched over a switching device 20 (Fig. 2). In a compact embodiment, the range group transmission 21 may be formed as a planetary gear 24, wherein an element of the planetary gear 24 may be held by a switching device 20 or connected to a second element of the planetary gear 24 (Fig. 1).

[0029] Mit Bezugszeichen 25 ist eine mit der Hauptwelle 13 oder Ausgangswelle 12 verbundene Parksperre bezeichnet.Reference numeral 25 denotes a parking lock connected to the main shaft 13 or output shaft 12.

[0030] Im in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die eingangswelle 11 direkt mit der Hauptwelle 13 über eine Klauenkupplung 40 verbindbar. Dadurch kann ein direkter Durchtrieb zwischen der Eingangswelle 11 und der Hauptwelle 13 ermöglicht werden.In the embodiment shown in Fig. 1, the input shaft 11 is directly connected to the main shaft 13 via a jaw clutch 40. Thereby, a direct drive between the input shaft 11 and the main shaft 13 are made possible.

[0031] Das Doppelkupplungsgetriebe 10 kann modular aufgebaut sein und somit für unterschiedliche Einsatzgebiete und Fahrzeuge, wie zum Beispiel Autobusse, Lastkraftwagen, Straßenfahrzeuge und Geländefahrzeuge Anwendung finden.The dual-clutch transmission 10 may be modular and thus for different applications and vehicles, such as buses, trucks, road vehicles and off-road vehicles application.

[0032] Das Getriebe 10 weist weiters eine Synchronisiereinrichtung 30 auf, mit welcher jeweils die Drehzahlen zwischen einer angetriebenen Vorgelegewelle 16,17 mit einem jeweils auf der Vorgelegewelle 16, 17 freilaufenden Zahnrad Zf abgeglichen werden können, um einen Schaltvorgang mit den Schaltvorrichtungen 20 zu ermöglichen. Die Synchronisiereinrichtung 30 weist 3/10 österreichisches Patentamt AT 512 941 B1 2013-12-15 eine erste hydraulische Maschine 31 und eine zweite hydraulische Maschine 32 auf, wobei die hydraulischen Maschinen 31, 32 im ersten Betriebsmodus zur Drehzahlanpassung der Vorgelegewellen 16, 17 an die Hauptwelle 13 sowohl als hydraulischer Motor, als auch als hydraulische Pumpe betreibbar ist. Jede hydraulische Maschine 31, 32 ist dabei unabhängig von der anderen regelbar. Die hydraulischen Maschinen 31, 32 sind in einem ersten Betriebsmodus in einem geschlossenen hydraulischen Kreis 33 angeordnet, wobei sowohl die hydraulischen Maschinen 31, 32, als auch der geschlossene hydraulische Kreis 33 innerhalb des nicht weiter dargestellten Gehäuses des Getriebes 10 angeordnet sein können.The transmission 10 further includes a synchronizer 30, with each of which the rotational speeds between a driven countershaft 16,17 with a respective on the countershaft 16, 17 freewheeling gear Zf can be adjusted to allow a switching operation with the switching devices 20 , The synchronizing device 30 has a first hydraulic machine 31 and a second hydraulic machine 32, wherein the hydraulic machines 31, 32 in the first operating mode for speed adjustment of the countershafts 16, 17 to the Main shaft 13 is operable both as a hydraulic motor, and as a hydraulic pump. Each hydraulic machine 31, 32 is independent of the other controllable. The hydraulic machines 31, 32 are arranged in a first operating mode in a closed hydraulic circuit 33, wherein both the hydraulic machines 31, 32, and the closed hydraulic circuit 33 may be disposed within the housing of the transmission 10, not shown.

[0033] Im Antriebsfall ist eine der beiden Vorgelegewellen 16, 17 über die jeweilige Kupplung 18, 19 mit der Eingangswelle 11 antriebsverbunden, während die jeweils andere Vorgelegewelle 17, 16 von der Antriebswelle 11 getrennt ist. Die antriebsverbundene Vorgelegewelle, beispielsweise die erste Vorgelegewelle 16, ist über eine eingelegte Gangstufe, beispielsweise Gangstufe 3 mit der Hauptwelle 13 antriebsverbunden, wobei die erste hydraulische Maschine 31 als hydraulische Pumpe arbeitet und Druck im Hydraulikreis 33 aufbaut. Die zweite hydraulische Maschine 32 wird als hydraulischer Motor eingesetzt, um die nicht mit der Eingangswelle 11 antriebsverbundene zweite Vorgelegewelle 17 auf Synchrondrehzahl mit der jeweiligen zu schaltenden nächsten Gangstufe zu bringen. Wird die Synchrondrehzahl erreicht, so kann durch Aktivieren der jeweiligen Schalteinrichtung 20 die nächste Gangstufe, zum Beispiel Gangstufe 4, eingelegt werden.In the drive case, one of the two countershafts 16, 17 via the respective clutch 18, 19 drivingly connected to the input shaft 11, while the respective other countershaft 17, 16 is separated from the drive shaft 11. The drive-connected countershaft, for example, the first countershaft 16 is drivingly connected via an inserted gear, such as gear 3 with the main shaft 13, wherein the first hydraulic machine 31 operates as a hydraulic pump and pressure in the hydraulic circuit 33 builds. The second hydraulic machine 32 is used as a hydraulic motor to bring the second countershaft 17, which is not drivingly connected to the input shaft 11, to synchronous speed with the respective next gear stage to be shifted. If the synchronous speed is reached, by activating the respective switching device 20, the next gear, for example gear 4, can be engaged.

[0034] Mit den hydraulischen Maschinen 31, 32 kann auch die Drehzahlanpassung der Hauptwelle 13 mit dem Bereichsgruppengetriebe 21 und somit mit der Ausgangswelle 12 im Falle einer Bereichsgruppenschaltung erfolgen.With the hydraulic machines 31, 32, the speed adjustment of the main shaft 13 with the range group transmission 21 and thus with the output shaft 12 in the case of a range group circuit can also be carried out.

[0035] Im Antriebsfall ist die Hauptwelle 13 über die auf HIGH oder LOW geschaltete Schalteinrichtung 20 der Bereichsgruppe mit der Ausgangswelle 12 und über eine geschaltete Gangstufe, beispielsweise Gangstufe 2, mit der Vorgelegewelle 17 antriebsverbunden. Über die zweite Kupplung 19 erfolgt somit ein Kraftfluss bis zur Ausgangswelle 12.In the drive case, the main shaft 13 is drivingly connected via the switched to HIGH or LOW switching device 20 of the range group with the output shaft 12 and a switched gear, for example, gear ratio 2, with the countershaft 17. Thus, a power flow up to the output shaft 12 takes place via the second clutch 19.

[0036] Durch Öffnen der zweiten Kupplung 19 erfolgt eine Kraftschlussunterbrechung im Getriebe 10 und die, beispielsweise in Stellung HIGH geschaltete Schalteinrichtung 20 im Bereichsgruppengetriebe 21, kann ausgeschaltet werden. Der Kraftfluss zwischen Hauptwelle 13 und Ausgangswelle 12 ist damit unterbrochen. Die über die erste Kupplung 18 und die Vorgelegewelle 16 angetriebene hydraulische Maschine 31 arbeitet als hydraulische Pumpe und baut Druck im Hydraulikkreis 33 auf. Die zweite hydraulische Maschine 32 wird als hydraulischer Motor eingesetzt, um die mit der Vorgelegewelle 17 und Gangstufe 1 antriebsverbundene Hauptwelle 13 auf Synchrondrehzahl mit dem jeweils zu schaltenden Element des Bereichsgruppengetriebes 21 zu bringen. Wird die Synchrondrehzahl erreicht, so kann durch Aktivieren der Schalteinrichtung 20 im Bereichsgruppengetriebe 21 der gewünschte Bereich, zum Beispiel LOW, eingelegt werden. Damit ist der Kraftfluss zwischen Hauptwelle 13 und Ausgangswelle 12 wieder hergestellt.By opening the second clutch 19 there is an adhesion interruption in the transmission 10 and, for example, in position HIGH switching device 20 in the range group transmission 21, can be turned off. The power flow between the main shaft 13 and output shaft 12 is interrupted. The driven via the first clutch 18 and the countershaft 16 hydraulic machine 31 operates as a hydraulic pump and builds pressure in the hydraulic circuit 33. The second hydraulic machine 32 is used as a hydraulic motor to bring the main shaft 13 drivingly connected to the countershaft 17 and gear 1 to synchronous speed with the element of the range group transmission 21 to be shifted respectively. If the synchronous speed is reached, the desired range, for example LOW, can be set by activating the switching device 20 in the range group transmission 21. Thus, the power flow between the main shaft 13 and output shaft 12 is restored.

[0037] Die Ausgangswelle 12 wird nun über die Fahrzeugmasse angetrieben und ist über das geschaltete Bereichsgruppengetriebe 21, die Hauptwelle 13 und die Gangstufe 1 mit der Vorgelegewelle 17 und über diese mit der hydraulischen Maschine 32 antriebsverbunden. Die hydraulische Maschine 32 arbeitet nun als Pumpe. Die zweite hydraulische Maschine 31 wird nun als hydraulischer Motor eingesetzt, um nach dem Öffnen der ersten Kupplung 18 die Vorgelegewelle 16 auf Synchrondrehzahl mit der zuschaltenden Gangstufe, beispielsweise Gangstufe 6, zu bringen. Wird die Synchrondrehzahl erreicht, so kann durch Aktivieren der jeweiligen Schalteinrichtung 20 die Gangstufe eingelegt werden. Gleichzeitig kann die noch eingelegte Gangstufe, beispielsweise Gangstufe 1, ausgeschaltet werden.The output shaft 12 is now driven via the vehicle mass and is drivingly connected via the switched range group transmission 21, the main shaft 13 and the gear 1 with the countershaft 17 and via this with the hydraulic machine 32. The hydraulic machine 32 now works as a pump. The second hydraulic machine 31 is now used as a hydraulic motor to bring after opening the first clutch 18, the countershaft 16 at synchronous speed with the gearshifting gear, for example, gear 6. If the synchronous speed is reached, the gear stage can be engaged by activating the respective switching device 20. At the same time, the gear ratio still engaged, for example gear ratio 1, can be switched off.

[0038] Durch Schließen der ersten Kupplung 18 wird die Vorgelegewelle 16 über die Gangstufe 6 mit der Hauptwelle 13 und diese über das geschaltete Bereichsgruppengetriebe 21 mit der Ausgangswelle 12 antriebsverbunden.By closing the first clutch 18, the countershaft 16 via the gear 6 with the main shaft 13 and this via the switched range group transmission 21 to the output shaft 12 is drivingly connected.

[0039] Da die Synchronisierung einen sehr kurzen Zeitraum in Anspruch nimmt, können die 4/10 österreichisches Patentamt AT 512 941 B1 2013-12-15 beiden hydraulischen Maschinen 31,32 die restliche Zeit für andere Dienste verwendet werden.Since the synchronization takes a very short period of time, the remaining time can be used for other services by both hydraulic machines 31, 32.

[0040] Daher können die hydraulischen Maschinen 31, 32 außerhalb des Synchronisierbedarfes in einem zweiten Betriebsmodus betrieben werden, in welchem sie den Systemdruck zur Betätigung der Kupplungen 18, 19 oder Schalteinrichtungen 20 und/oder den Schmieröldruck zur Schmierung von Lagerstellen der Brennkraftmaschine oder des Getriebes 10 bereitstellen.Therefore, the hydraulic machines 31, 32 can be operated out of the synchronizing need in a second operating mode, in which they the system pressure for operating the clutches 18, 19 or switching devices 20 and / or the lubricating oil pressure for lubrication of bearings of the internal combustion engine or the transmission 10.

[0041] Dazu werden die beiden hydraulische Maschinen 31, 32 im zweiten Betriebsmodus als Pumpen betrieben, indem beide Kupplungen 18, 19 geschlossen werden und beide hydraulischen Maschinen 31, 32 über die jeweilige Vorgelegewelle 16, 17 angetrieben werden. Dabei ist nur eine Schalteinrichtung 20 einer Vorgelegewelle 16, 17 des gerade eingelegten Ganges im Eingriff mit dem entsprechenden Zahnrad Zf, die anderen Schalteinrichtungen 20 befinden sich in der Öffnungsstellung, um ein unbehindertes Drehen der anderen Vorgelegewelle 17, 16 zu ermöglichen. Im zweiten Betriebsmodus werden die beiden hydraulischen Maschinen 31, 32 nicht mehr in einem kleinen geschlossenen Kreislauf 33 innerhalb des Gehäuses betrieben, sondern in einem offenen Kreislauf betrieben. Die erste hydraulische Maschine 31 wird dabei mit einem ersten hydraulischen System 41 zur Bereitstellung eines hydraulischen Systemdruckes zur Betätigung zumindest einer Kupplung 18, 19 oder Schalteinrichtung 20 hydraulisch verbunden. Die zweite hydraulische Maschine 32 wird mit einem zweiten hydraulischen System 42 zur Bereitstellung eines Schmierdruckes zur Schmierung von Lagerstellen des Getriebes und/oder einer Antriebsmaschine hydraulisch verbunden. Erste und zweite hydraulische Systeme können dabei hydraulisch getrennt (Fig. 3) oder verbunden (Fig. 4) sein.For this purpose, the two hydraulic machines 31, 32 operated in the second operating mode as pumps by both clutches 18, 19 are closed and both hydraulic machines 31, 32 are driven via the respective countershaft 16, 17. In this case, only one switching device 20 of a countershaft 16, 17 of the currently engaged gear in engagement with the corresponding gear Zf, the other switching devices 20 are in the open position to allow unimpeded rotation of the other countershaft 17, 16. In the second operating mode, the two hydraulic machines 31, 32 are no longer operated in a small closed circuit 33 within the housing, but operated in an open circuit. The first hydraulic machine 31 is hydraulically connected to a first hydraulic system 41 for providing a hydraulic system pressure for actuating at least one clutch 18, 19 or switching device 20. The second hydraulic machine 32 is hydraulically connected to a second hydraulic system 42 for providing a lubrication pressure for lubricating bearing points of the transmission and / or an engine. First and second hydraulic systems can be hydraulically separated (FIG. 3) or connected (FIG. 4).

[0042] Fig. 3 zeigt dazu ein hydraulisches Schaltbild für die beiden hydraulischen Maschinen 31, 32. Die Umschaltung zwischen dem geschlossenen Kreislauf 33 und den offenen Kreisläufen der ersten und zweiten hydraulischen Systeme 41, 42 erfolgt über beispielsweise als 3/2-Wegventile ausgebildete erste und zweite Schaltventile 43, 44. Mit Bezugszeichen 45, 46 sind Druckbegrenzungsventile bezeichnet. Mittels der hydrostatischen Regeleinheiten 47, 48 kann die Fördermenge der hydraulischen Maschinen 31, unabhängig von der Antriebsdrehzahl der Vorgelegewellen 16, 17 geregelt werden. Mit Bezugszeichen 49 sind Rückschlagventile, mit Bezugszeichen 50 eine Filtereinheit bezeichnet. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführung sind die hydraulischen Systeme 41,42 druckseitig getrennt ausgebildet - somit kann über die jeweilige hydraulische Maschine 31,32 jedes hydraulische System 41,42 getrennt geregelt werden.3 shows a hydraulic circuit diagram for the two hydraulic machines 31, 32. The switching between the closed circuit 33 and the open circuits of the first and second hydraulic systems 41, 42 takes place via, for example, 3/2-way valves first and second switching valves 43, 44. Reference numerals 45, 46 pressure relief valves are designated. By means of the hydrostatic control units 47, 48, the delivery rate of the hydraulic machines 31, regardless of the input speed of the countershafts 16, 17 are regulated. By reference numeral 49 check valves, designated by reference numeral 50, a filter unit. In the embodiment shown in Fig. 3, the hydraulic systems 41,42 are formed separately on the pressure side - thus can be controlled separately via the respective hydraulic machine 31,32 each hydraulic system 41,42.

[0043] Zum Unterschied dazu sind bei dem in Fig. 4 dargestellten hydraulischen Schaltbild die ersten und zweiten hydraulischen Systeme 41, 42 miteinander verbunden. Mittels eines dritten Schaltventils 51 kann die erste hydraulische Einheit 31 wahlweise mit dem zweiten hydraulischen System 42 oder - über ein weiteres Rückschlagventil 52, eine Filtereinheit 53 und ein Druckbegrenzungsventil 54 mit dem ersten hydraulischen System 41 verbunden werden. Mit Bezugszeichen 55 und 56 sind Temperatur- und Druckaufnehmer bezeichnet.In contrast, in the hydraulic circuit diagram shown in Fig. 4, the first and second hydraulic systems 41, 42 are interconnected. By means of a third switching valve 51, the first hydraulic unit 31 can optionally be connected to the second hydraulic system 42 or - via a further check valve 52, a filter unit 53 and a pressure relief valve 54 with the first hydraulic system 41. Designated by reference numerals 55 and 56 are temperature and pressure sensors.

[0044] Um einen Druckabfall, insbesondere im ersten hydraulischen System 41, in den kurzen Synchronisationsphasen, in denen sich die hydraulischen Maschinen 31, 32 -im ersten Betriebsmodus befinden, zu vermeiden, kann ein Druckspeicher 57 vorgesehen sein, dessen Kapazität so bemessen ist, dass die Zeit bis zum auf den ersten Betriebsmodus folgenden zweiten Betriebsmodus mit erneutem Druckaufbau problemlos überbrückt werden kann.In order to avoid a pressure drop, in particular in the first hydraulic system 41, in the short synchronization phases in which the hydraulic machines 31, 32 are in the first operating mode, a pressure accumulator 57 may be provided whose capacity is dimensioned such that that the time can be easily bridged up to the second operating mode following the first operating mode with renewed pressure build-up.

[0045] Die Erfindung wurde an Hand eines 12-Gang-Doppelkupplungsgetriebes beschrieben. Es versteht sich von selbst, dass die Erfindung aber keineswegs darauf beschränkt ist, sondern dass sie auch für unterschiedlichste Gangzahlen und Ganganordnungen zur Anwendung kommen kann. 5/10The invention has been described with reference to a 12-speed dual-clutch transmission. It goes without saying, however, that the invention is by no means limited thereto, but that it can also be used for a wide variety of speeds and gear arrangements. 5.10

Claims

Austrian Patent Office AT 512 941 B1 2013-12-15 Claims 1. Transmission (10), in particular dual-clutch transmission, for a motor vehicle, having an input shaft (11) and a main shaft (13), wherein the input shaft (11) via a switchable first clutch (18) with a first countershaft (16) and via a switchable second clutch (19) with a second countershaft (17) is connectable, wherein the first countershaft (16) and the second countershaft (17) in each case via at least one via a switching device (20) switchable gear pair (Z) with the main shaft (13) is drive-connected, wherein with the first countershaft (16) a first hydraulic machine (31) and with the second countershaft (17) a second hydraulic machine (32) is drivingly connected, wherein each of the two hydraulic machines (31, 32) is selectively operable as a hydraulic drive motor or as a hydraulic pump, wherein the two hydraulic machines (31, 32) e In a synchronizing device (30) for speed adjustment of the countershafts (16, 17) to the main shaft (13) and in a first operating mode during a rotational speed adjustment of the countershafts (16, 17) to the main shaft (13) in a closed hydraulic circuit (33) operable, characterized in that in a second operating mode both hydraulic machines (31, 32) are operable as pumps and with a first hydraulic system (41) for providing a hydraulic system pressure - preferably for actuating at least one clutch (18, 19) or Switching device (20) - and / or with a second hydraulic system (42) for providing a lubricating pressure for lubrication of at least one bearing point - preferably the transmission (10) and / or a drive machine - are hydraulically connectable.

2. Transmission (10) according to claim 1, characterized in that in the second operating mode, the first hydraulic machine (31) with the first hydraulic system (41) is hydraulically connected.

3. Transmission (10) according to claim 1 or 2, characterized in that in the second operating mode, the second hydraulic machine (31) with the second hydraulic system (42) is hydraulically connected.

4. Transmission (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least in the second operating mode, the first hydraulic system (41) with the second hydraulic system (42) is hydraulically connectable on the pressure side.

5. Transmission (10) according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the second operating mode, both hydraulic machines (31, 32) with both the first, and with the second hydraulic system (42) are hydraulically connectable.

6. Transmission (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first and the second hydraulic system (41,42) are hydraulically separated from each other on the pressure side.

7. Transmission (10) according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one of the two hydraulic machines (31, 32) has a control unit (47, 48) for speed-independent flow control.

8. Transmission (10) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first and / or second hydraulic system (41,42) has a pressure accumulator (57).

9. transmission (10) according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the second operating mode, the hydraulic machines (31, 32) are operable in an open hydraulic circuit.

10. Transmission (10) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the transmission (10) together with the synchronization device (30) are arranged in a common housing, wherein preferably the closed hydraulic circuit (33) is formed within the housing. 6/10 Austrian Patent Office AT 512 941 B1 2013-12-15

11. A method for operating a transmission (10), in particular dual-clutch transmission, for a motor vehicle, having an input shaft (11) and a main shaft (13), wherein the input shaft (11) via a switchable first clutch (18) with a first countershaft ( 16) and via a switchable second clutch (19) with a second countershaft (17) is connectable, wherein the first countershaft (16) and the second countershaft (17) each have at least one via a switching device (20) switchable gear pair (Z) with the main shaft (13) is drive-connected, wherein with the first countershaft (16) a first hydraulic machine (31) and with the second countershaft (17) a second hydraulic machine (32) is drivingly connected, wherein each of the two hydraulic machines (31 , 32) is optionally operated as a hydraulic drive motor or as a hydraulic pump, wherein the two hydraulic machines (31, 32) in a first operating mode during a it gear change for speed adjustment of the countershafts (16, 17) to the main shaft (13) in a closed hydraulic circuit (33) are operated, characterized in that in a second operating mode both hydraulic machines (31,32) are operated as pumps and with a first hydraulic system (41) for providing a system pressure - preferably for actuating at least one coupling (18, 19) or switching device (20) - and / or with a second hydraulic system (42) for providing a lubricating pressure for lubricating at least one bearing point - preferably of the transmission and / or a prime mover - be hydraulically connected.

12. The method according to claim 11, characterized in that in the second operating mode, the first hydraulic machine (31) with the first hydraulic system (41) is hydraulically connected.

13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that in the second operating mode, the second hydraulic machine (32) with the second hydraulic system (42) is hydraulically connected.

14. The method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that at least in the second operating mode, the first hydraulic system (41) with the second hydraulic system (42) is hydraulically connected on the pressure side.

15. The method according to any one of claims 11 to 14, characterized in that in the second operating mode, both hydraulic machines (31, 32) with both the first, and with the second hydraulic system (41,42) are hydraulically connected.

16. The method according to any one of claims 11 to 15, characterized in that at least one of the two hydraulic machines (31, 32), the flow rate is controlled independently of speed.

17. The method according to any one of claims 11 to 16, characterized in that in the second operating mode, the hydraulic machines (31, 32) are operated in an open hydraulic circuit. 3 sheets of drawings 7/10