DE102011088404A1 - Transmission i.e. dual clutch transmission, for e.g. passenger car, has jackshafts connected with input shafts by using shifting elements of adjacent shifting arrangements through one of seven gear stages - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest zwei Teilgetriebe, wobei jedes der Teilgetriebe zumindest eine Eingangswelle umfasst, und wobei eine Ausgangswelle als Abtriebswelle beider Teilgetriebe angeordnet ist, wobei die zumindest eine Eingangswelle auf einer Hauptachse und die Abtriebswelle auf der Hauptachse oder auf einer, insbesondere zur Hauptachse parallelen, Nebenachse angeordnet ist, und wobei ein Vorgelege mit zumindest einer Vorgelegewelle angeordnet ist, wobei die zumindest eine Vorgelegewelle auf der Nebenachse angeordnet ist, und wobei zumindest eine der Eingangswellen mittels zumindest zweier Radebenen und/oder zumindest einem Schaltelement mit der Abtriebswelle verbindbar ist. The invention relates to a transmission, in particular dual-clutch transmission, for a motor vehicle, comprising at least two partial transmissions, wherein each of the partial transmission comprises at least one input shaft, and wherein an output shaft is arranged as the output shaft of both partial transmission, wherein the at least one input shaft on a main axis and the output shaft the at least one countershaft is arranged on the minor axis, and wherein at least one of the input shafts by means of at least two wheel planes and / or at least one switching element with the output shaft is connectable.
Derartige Getriebe für ein Kraftfahrzeug werden unter anderem als sogenannte Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt, bei welchen die Eingangswellen der beiden Teilgetriebe über je ein zugehöriges Lastschaltelement mit einem Antrieb, beispielsweise einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor verbunden werden können, wobei die beiden Lastschaltelemente dabei in Form einer Doppelkupplung zusammengefasst werden. Die über ein solches Getriebe darstellbaren Gangstufen sind dann wechselweise auf die beiden Teilgetriebe aufgeteilt, so dass beispielsweise das eine Teilgetriebe die ungeraden Gänge und das entsprechend andere Teilgetriebe die geraden Gänge darstellt. Es ist weiterhin bekannt, die einzelnen Gangstufen durch eine oder mehrere Radstufen oder -ebenen, die jeweils unterschiedliche Übersetzungsstufen aufweisen, darzustellen. Mittels entsprechender Schaltelemente sind diese in den Kraft- bzw. Drehmomentfluss zwischen Antrieb und Abtrieb einbindbar, so dass eine entsprechende gewünschte Übersetzung zwischen Antrieb und Abtrieb des Getriebes jeweils dargestellt wird. Such transmissions for a motor vehicle are designed, inter alia, as so-called dual-clutch transmissions in which the input shafts of the two partial transmissions can each be connected via an associated power-shift element to a drive, for example an internal combustion engine or an electric motor, the two power-shifting elements being combined in the form of a double clutch , The representable about such a gear ratios are then alternately divided between the two partial transmissions, so that, for example, a partial transmission, the odd gears and the corresponding other partial transmission represents the even gears. It is also known to represent the individual gear stages by one or more wheel stages or planes, each having different gear ratios. By means of corresponding switching elements, these can be incorporated into the force or torque flux between the drive and output, so that a corresponding desired ratio between the drive and output of the transmission is shown in each case.
Durch eine wechselweise Aufteilung der Gänge auf die beiden Teilgetriebe ist es möglich, beim Fahren in einem dem einen Teilgetriebe zugeordneten Gang in dem jeweils anderen Teilgetriebe durch entsprechende Betätigung der Schalteinrichtungen bereits einen darauffolgenden Gang vorzuwählen, wobei ein letztendlicher Wechsel in den darauffolgenden Gang durch Öffnen des Lastschaltelementes des einen Teilgetriebes und ein kurz darauf folgendes Schließen des Lastschaltelementes des anderen Teilgetriebes ermöglicht wird. Auf diese Weise können die Gänge oder Gangstufen des Getriebes unter Last geschaltet werden, was ein Beschleunigungsvermögen des Kraftfahrzeugs aufgrund eines damit im Wesentlichen zugkraftunterbrechungsfreien Gangwechsels verbessert und komfortablere Schaltvorgänge für einen Fahrzeugführer ermöglicht. By alternately splitting the gears on the two partial transmissions, it is possible to already select a subsequent gear when driving in a gear assigned to a sub-gear in the other sub-transmission by appropriate actuation of the switching devices, with a final change in the subsequent gear by opening the Power shift element of a partial transmission and a subsequent subsequent closing of the load switching element of the other sub-transmission is made possible. In this way, the gears or gear ratios of the transmission can be switched under load, which improves an acceleration capacity of the motor vehicle due to a substantially traction-free gear change and allows more comfortable switching operations for a driver.
Derartige Doppelkupplungsgetriebe können hierbei auch mit einem zu An- und Abtrieb zusätzlich angeordneten Vorgelege ausgeführt werden, so dass in axialer Richtung ein kompakter Aufbau ermöglicht wird. Such dual-clutch transmissions can in this case also be designed with a countershaft additionally arranged for input and output, so that a compact construction is made possible in the axial direction.
Aus der
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welches eine flexible Leistungsteilung ermöglicht, und eine verbesserte Lastschaltfähigkeit und eine verbesserte Hybridisierfähigkeit aufweist. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches einfacher und kostengünstiger herstellbar ist und gleichzeitig eine zuverlässige Übertragung von Drehmomenten zwischen Antrieb und Abtrieb ermöglicht. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein alternatives Getriebe für ein Kraftfahrzeug anzugeben. It is therefore an object of the present invention to provide a transmission for a motor vehicle which enables flexible power sharing and has improved power switching capability and hybridization capability. Moreover, it is an object of the present invention to provide a transmission for a motor vehicle, which is easier and cheaper to produce and at the same time allows reliable transmission of torque between the drive and output. Moreover, it is an object of the present invention to provide an alternative transmission for a motor vehicle.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgaben bei einem Getriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest zwei Teilgetriebe, wobei jedes der Teilgetriebe zumindest eine Eingangswelle umfasst, und wobei eine Ausgangswelle als Abtriebswelle beider Teilgetriebe angeordnet ist, wobei die zumindest eine Eingangswelle auf einer Hauptachse und die Abtriebswelle auf der Hauptachse oder auf einer, insbesondere zur Hauptachse parallelen, Nebenachse angeordnet ist, und wobei ein Vorgelege mit zumindest einer Vorgelegewelle angeordnet ist, wobei die zumindest eine Vorgelegewelle auf der Nebenachse angeordnet ist, und wobei zumindest eine der Eingangswellen mittels zumindest zweier Radebenen und/oder zumindest einem Schaltelement mit der Abtriebswelle verbindbar ist, dadurch, dass N Schalteinrichtungen angeordnet sind, wobei N eine ganze Zahl größer oder gleich Zwei ist, und dass die N Schalteinrichtungen auf der Hauptachse angeordnet sind, und dass zumindest eine der Vorgelegewellen mittels jeweils einem Schaltelement von zwei zueinander benachbarten Schalteinrichtungen, welche über eine Verbindungswelle miteinander verbunden sind, über eine Radebene mit beiden Eingangswellen verbindbar ist. The present invention solves the problems in a transmission, in particular dual-clutch transmission, for a motor vehicle comprising at least two partial transmissions, each of the partial transmissions comprises at least one input shaft, and wherein an output shaft is arranged as the output shaft of both partial transmissions, wherein the at least one input shaft on a main axis and the output shaft is arranged on the main axis or on a, in particular parallel to the main axis, minor axis, and wherein a countershaft with at least one Countershaft is arranged, wherein the at least one countershaft is arranged on the minor axis, and wherein at least one of the input shafts by means of at least two gear planes and / or at least one switching element with the output shaft is connectable, characterized in that N switching means are arranged, wherein N is an integer is greater than or equal to two, and that the N switching means are arranged on the main axis, and that at least one of the countershafts by means of a switching element of two mutually adjacent switching devices, which are interconnected via a connecting shaft, via a gear plane with both input shafts is connectable.
Die Erfindung löst die Aufgaben ebenfalls mit einem Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personen- oder ein Lastkraftwagen, mit einem Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16. The invention also solves the objects with a motor vehicle, in particular a passenger or a truck, with a transmission according to one of
Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit sämtliche Schalteinrichtungen und damit auch Schaltelemente auf der Hauptachse, welche als Zentralachse des Getriebes fungiert, angeordnet sind. Dies ermöglicht eine komfortable und flexible Leistungsteilung mittels des Vorgeleges, insbesondere durch Anordnung mehrerer Vorgelegewellen im Vorgelege. Ebenso können auf diese Weise größere Drehmomente von der Antriebs- zur Abtriebsseite übertragen werden. Darüber hinaus ist auf diese Weise eine Verringerung der mechanischen Spreizung durch Windung des ersten Vorwärtsganges des Getriebes möglich. Schließlich bietet das Getriebe auch eine verbesserte Lastschaltfähigkeit und eine gute Hybridisierfähigkeit. One of the advantages achieved with this is that all the switching devices and thus also switching elements on the main axis, which acts as the central axis of the transmission, are arranged therewith. This allows a comfortable and flexible power sharing by means of the countershaft, in particular by arranging multiple countershafts in the countershaft. Likewise, larger torques can be transmitted from the drive to the output side in this way. In addition, a reduction of the mechanical spread by winding the first forward gear of the transmission is possible in this way. Finally, the transmission also offers improved load shifting capability and good hybridization capability.
Unter dem Begriff „Radstufe“ oder „Radebene“ sind vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen, im Wesentlichen zwei miteinander zusammenwirkende Übertragungselemente zur Übertragung von Drehmomenten von dem einen Übertragungselement auf das andere Übertragungselement zu verstehen, die vorzugsweise eine Unter- oder Übersetzung für insbesondere mit den Übertragungselementen zusammenwirkenden Wellen im Getriebe bereitstellen. The term "wheel stage" or "wheel plane" are preferably to be understood in the description, in particular in the claims, essentially two mutually cooperating transmission elements for transmitting torques from the one transmission element to the other transmission element, preferably a sub- or translation for provide in particular with the transmission elements cooperating waves in the transmission.
Unter dem Begriff „Schaltelement“ ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei im geöffneten Zustand die Vorrichtung kein Drehmoment und wobei im geschlossenen Zustand die Vorrichtung ein Drehmoment zwischen zwei mit dem Schaltelement zusammenwirkenden Vorrichtungen übertragen kann. The term "switching element" is preferably in the description, in particular in the claims, a device having at least one open and a closed state, wherein in the open state, the device no torque and wherein in the closed state, the device torque between two can transmit with the switching element cooperating devices.
Unter dem Begriff „Schalteinrichtung“ ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen zumindest ein Schaltelement und zumindest eine Schaltelementbetätigungseinrichtung zur Betätigung des zumindest einen Schaltelementes zu verstehen. The term "switching device" is preferably to be understood in the description, in particular in the claims, at least one switching element and at least one switching element actuation device for actuating the at least one switching element.
Unter dem Begriff „Übertragungselement“ ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen eine Vorrichtung zu verstehen, mit der ein Drehmoment übertragbar ist. Übertragungselemente können dabei vorzugsweise als Räder, vorzugsweise als Zahnräder, insbesondere Stirnräder, Kegelräder, Schneckenräder oder dergleichen ausgebildet sein. The term "transmission element" is preferably in the description, in particular in the claims to understand a device with which a torque is transferable. Transmission elements can preferably be designed as wheels, preferably as gears, in particular spur gears, bevel gears, worm wheels or the like.
Unter dem Begriff „benachbart“ in Bezug auf Schaltelemente und/oder Schalteinrichtungen sind vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen Schalteinrichtungen und/oder Schaltelemente zu verstehen, die entlang der Hauptachse oder der Nebenachse des Getriebes direkt nebeneinander entlang der jeweiligen Achse angeordnet sind und wobei jeweils eines der Schaltelemente der Schalteinrichtungen mittels einer Welle direkt mit dem jeweils anderen Schaltelement der benachbarten Schalteinrichtung verbunden ist. The term "adjacent" with respect to switching elements and / or switching devices are preferably to be understood in the description, in particular in the claims switching devices and / or switching elements, which are arranged along the main axis or the minor axis of the transmission directly adjacent to each other along the respective axis and wherein each one of the switching elements of the switching means is connected by means of a shaft directly to the respective other switching element of the adjacent switching device.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Further advantageous embodiments, features and advantages of the invention are described in the subclaims.
Zweckmäßigerweise ist eine Zwischenwelle, insbesondere auf der Hauptachse, angeordnet, derart, dass mittels zumindest eines Schaltelementes zumindest eine der Eingangswellen mit der Abtriebswelle verbindbar ist. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit zum einen die Flexibilität des Getriebes noch weiter gesteigert wird, da eine Vielzahl von möglichen Verbindungen bzw. Kopplungen zwischen verschiedenen Wellen und verschiedenen Radebenen ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass gleichzeitig ein kompakter Aufbau von Verbindungswellen und Schalteinrichtungen im Getriebe ermöglicht wird. Conveniently, an intermediate shaft, in particular on the main axis, arranged such that at least one of the input shafts can be connected to the output shaft by means of at least one switching element. One of the advantages achieved with this is that on the one hand, the flexibility of the transmission is increased even further, since a large number of possible connections or couplings between different shafts and different wheel planes is made possible. Another advantage is that at the same time a compact construction of connecting shafts and switching devices in the transmission is made possible.
Vorteilhafterweise sind zumindest zwei der Eingangswellen koaxial zueinander und/ oder zumindest eine zweite Vorgelegewelle koaxial zu der zumindest einen Vorgelegewelle angeordnet. Dies verringert den Bauraum für die beiden Eingangswellen und/ oder für die beiden Vorgelegewellen und damit auch des entsprechenden Getriebes insgesamt, so dass das Getriebe auch bei beengten Verhältnissen in einem Kraftfahrzeug einsetzbar ist. Ebenso können dadurch mehrere Vorgelegewellen bereitgestellt werden, was eine Darstellung einer Vielzahl von Gängen respektive Gangstufen mittels des Getriebes ermöglicht. Advantageously, at least two of the input shafts are arranged coaxially with one another and / or at least one second countershaft is arranged coaxially with respect to the at least one countershaft. This reduces the space for the two input shafts and / or for the two countershafts and thus also of the corresponding transmission as a whole, so that the transmission can also be used in cramped conditions in a motor vehicle. Likewise, several countershafts can thereby be provided, which allows a representation of a plurality of gears or gear ratios by means of the transmission.
Zweckmäßigerweise ist die Anzahl N gleich Vier. Sind also N = 4 Schalteinrichtungen angeordnet, ist eine Vielzahl von Vorwärts- und Rückwärtsgangstufen durch das Getriebe darstellbar, wobei gleichzeitig das Getriebe kompakt ausgeführt werden kann, um dieses in verschiedenen Fahrzeugtypen bzw. -arten einsetzen zu können. Conveniently, the number N is equal to four. So are arranged N = 4 switching devices, is a variety of forward and Reverse gear stages representable by the transmission, at the same time the transmission can be made compact in order to use this in different vehicle types or types.
Vorteilhafterweise ist zumindest eine der Eingangswellen und/oder zumindest eine der Vorgelegewellen als Hohlwelle und die jeweils andere Welle als Vollwelle ausgebildet. Damit ist eine besonders platzsparende Anordnung der beiden Eingangswellen und/oder der beiden Vorgelegewellen möglich, da die als Hohlwelle ausgebildete Eingangswelle oder Vorgelegewelle koaxial und parallel zu der als Vollwelle ausgebildeten Eingangswelle oder Vorgelegewelle angeordnet werden kann. Bei der Ausbildung als Vollwelle oder als Hohlwelle können jeweilige Übertragungselemente, wenn diese fest mit der Vollwelle oder Hohlwelle verbunden sind, mit der jeweiligen Welle einstückig und damit kostengünstig hergestellt werden. Eine zeitaufwändige und damit kostenintensive Festlegung von jeweiligen Übertragungselementen an der entsprechenden Welle kann damit entfallen. Advantageously, at least one of the input shafts and / or at least one of the countershafts is formed as a hollow shaft and the respective other shaft as a solid shaft. For a particularly space-saving arrangement of the two input shafts and / or the two countershafts is possible because the input shaft or countershaft formed as a hollow shaft coaxial and can be arranged parallel to the solid shaft formed as input shaft or countershaft. In the training as a solid shaft or as a hollow shaft respective transmission elements, if they are firmly connected to the solid shaft or hollow shaft, with the respective shaft in one piece and thus be produced inexpensively. A time-consuming and therefore costly determination of the respective transmission elements on the corresponding shaft can thus be dispensed with.
Zweckmäßigerweise sind zumindest drei Radebenen mittels zumindest einem Schaltelement mit zumindest einer der Eingangswellen verbindbar. Auf diese Weise können beispielsweise, wenn Übertragungselemente mehrerer Radebenen mit zumindest einer der Eingangswellen verbindbar oder koppelbar sind, eine Vielzahl von möglichen Gängen respektive Gangstufen durch das Getriebe bereitgestellt werden, ohne dass eine hohe Anzahl von Bauteilen hierfür benötigt wird. Conveniently, at least three Radebenen be connected by means of at least one switching element with at least one of the input shafts. In this way, for example, if transmission elements of a plurality of wheel planes can be connected or coupled to at least one of the input shafts, a multiplicity of possible gears or gear steps can be provided by the transmission, without a large number of components being required for this purpose.
Vorteilhafterweise ist zumindest eine Radebene als Rückwärtsgangstufe ausgebildet. Mittels der zumindest einen Rückwärtsgangstufe kann die Drehrichtung der Abtriebswelle in Bezug auf eine der Eingangswellen umgekehrt werden, so dass zumindest ein Rückwärtsgang für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden kann, was die Flexibilität des Getriebes hinsichtlich seines Einsatzes in verschiedenen Fahrzeugen wesentlich erhöht. Advantageously, at least one wheel plane is designed as a reverse gear. By means of the at least one reverse gear stage, the direction of rotation of the output shaft with respect to one of the input shafts can be reversed, so that at least one reverse gear can be provided for a vehicle, which substantially increases the flexibility of the transmission in terms of its use in different vehicles.
Zweckmäßigerweise ist die Rückwärtsgangstufe mittels zumindest einer der N Schalteinrichtungen betätigbar, wobei die Rückwärtsgangstufe zwischen zwei Schalteinrichtungen angeordnet ist. Auf diese Weise können zumindest zwei Rückwärtsgänge auf einfache Weise durch das Getriebe bereitgestellt werden, so dass das Getriebe in verschiedenen Fahrzeugen flexibel einsetzbar ist. Conveniently, the reverse gear can be actuated by means of at least one of the N switching devices, wherein the reverse gear stage is arranged between two switching devices. In this way, at least two reverse gears can be provided in a simple manner by the transmission, so that the transmission can be used flexibly in various vehicles.
Vorteilhafterweise ist die Rückwärtsgangstufe mittels eines Schaltelements der zum Antrieb nächstliegenden Schalteinrichtung auf der Hauptachse betätigbar. Dies ermöglicht eine direktere und zuverlässigere Übertragung von Drehmomenten von einer der Eingangswellen direkt auf die Rückwärtsgangstufe, indem die Rückwärtsgangstufe möglichst nah zur Seite des Antriebs angeordnet wird. Advantageously, the reverse gear stage can be actuated by means of a switching element of the switching device closest to the drive on the main axis. This allows a more direct and reliable transmission of torque from one of the input shafts directly to the reverse gear by placing the reverse gear as close as possible to the side of the drive.
Zweckmäßigerweise ist eine elektrische Maschine an zumindest einer Radebene und/ oder an zumindest einer Vorgelegewelle und/ oder an einer der Eingangswellen und/ oder einer Zwischenwelle zur Hybridisierung des Getriebes angeordnet. Einer der erzielten Vorteile ist, dass das Getriebe auch in Hybridfahrzeugen eingesetzt werden kann, bei denen sowohl eine elektrische Maschine als auch ein Verbrennungsmotor mit dem Getriebe zur Übertragung von Kräften zum Antrieb des Hybridfahrzeugs zusammenwirken sollen. Die Anbindung der zumindest einen elektrischen Maschine kann dabei an zumindest eine der Eingangswellen- oder Abtriebswelle oder an zumindest eine der Vorgelegewellen erfolgen. Die elektrische Maschine kann ebenfalls an ein Übertragungselement in Form eines Festrades oder Losrades einer der Radebenen angebunden sein. Conveniently, an electric machine is arranged on at least one gear plane and / or on at least one countershaft and / or on one of the input shafts and / or an intermediate shaft for hybridizing the transmission. One of the advantages achieved is that the transmission can also be used in hybrid vehicles where both an electric machine and an internal combustion engine are to interact with the transmission to transmit forces to drive the hybrid vehicle. The connection of the at least one electric machine can be made to at least one of the input shaft or output shaft or at least one of the countershafts. The electric machine can also be connected to a transmission element in the form of a fixed wheel or idler gear of one of the wheel planes.
Es ist ebenso möglich, die elektrische Maschine an ein zusätzliches Festrad, also an ein Rad, welches fest mit einer der Wellen des Getriebes verbunden ist, anzubinden. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, die Anbindung der elektrischen Maschine an das Getriebe mittels zumindest eines Schaltelementes, insbesondere an ein Übertragungselement einer Radebene, vorzunehmen. Der mit dieser ersten Anbindungsmöglichkeit erzielte Vorteil ist, dass damit eine sogenannte Standladefähigkeit und ein elektrisches Fahren ohne Schleppverluste im Getriebe möglich ist. Hierzu wird auf den Offenbarungsgehalt der
Eine zweite Anbindungs- oder Ankoppelmöglichkeit der elektrischen Maschine an das Getriebe ist durch Anordnung eines Planetengetriebes im Getriebe möglich: An eine erste Eingangswelle kann dabei über ein entsprechendes Schaltelement, insbesondere in Form einer Trennkupplung, ein Verbrennungsmotor angekoppelt werden. Die elektrische Maschine greift zum einen an einer zweiten Eingangswelle an und zum anderen an die erste Eingangswelle des Getriebes über ein Planetengetriebe. Bei betätigter, also geschlossener Trennkupplung ist der Verbrennungsmotor ebenfalls über das Planetengetriebe an die zweite Eingangswelle gekoppelt. Das Planetengetriebe, umfassend ein Planetenrad, ein Hohlrad, Planetenräder sowie einen Planetenträger, ist dabei derart ausgebildet und wirkt mit dem Verbrennungsmotor und der elektrischen Maschine derart zusammen, so dass der Planetenträger an der zweiten Eingangswelle angreift. Die elektrische Maschine ist dabei an das Sonnenrad des Planetengetriebes gekoppelt. Darüber hinaus kann ein weiteres Schaltelement in Form eines Überbrückungsschaltelementes angeordnet sein, welches derart mit dem Planetengetriebe zusammenwirkt, so dass bei betätigtem Überbrückungsschaltelement eine drehfeste Verbindung zwischen der elektrischen Maschine, der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle besteht, wohingegen bei nicht betätigtem, also geöffnetem, Überbrückungsschaltelement die vorgenannte drehfeste Verbindung zwischen der elektrischen Maschine und der ersten und zweiten Eingangswelle nicht besteht, insbesondere also keine Drehzahlgleichheit zwischen den beiden Eingangswellen besteht. A second connection or Ankoppelmöglichkeit the electric machine to the transmission is possible by arranging a planetary gear in the transmission: To a first input shaft can be coupled via a corresponding switching element, in particular in the form of a clutch, an internal combustion engine. The electric machine engages on the one hand on a second input shaft and on the other hand to the first input shaft of the transmission via a planetary gear. When actuated, so closed disconnect clutch of the engine is also coupled via the planetary gear to the second input shaft. The planetary gear, comprising a planet gear, a ring gear, planetary gears and a planet carrier, is designed and acts with the internal combustion engine and the electric machine so together, so that the planet carrier acts on the second input shaft. The electric machine is coupled to the sun gear of the planetary gear. In addition, a further switching element may be arranged in the form of a bridging switching element, which cooperates with the planetary gear, so that when actuated lock-up switching element a rotationally fixed connection between the electric machine, the first input shaft and the second input shaft, whereas not actuated, so open, Bridging switching element, the aforementioned non-rotatable connection between the electric machine and the first and second input shaft does not exist, in particular so there is no speed equality between the two input shafts.
Wird zwischen dem Schaltelement, welches zur Anbindung des Verbrennungsmotors an die erste Eingangswelle dient und Überbrückungsschaltelement ein weiteres Schaltelement angeordnet, ist mittels dieses weiteren Schaltelementes, insbesondere in Form eines Doppelschaltelementes, sowohl die vorgenannte erste Anbindungsmöglichkeit als auch die vorgenannte zweite Anbindungsmöglichkeit durch Betätigung des weiteren Schaltelementes möglich. If a further switching element is arranged between the switching element which serves to connect the internal combustion engine to the first input shaft and bridging switching element, by means of this further switching element, in particular in the form of a double switching element, both the abovementioned first connection possibility and the aforementioned second connection possibility by actuation of the further switching element possible.
Vorteilhafterweise ist die elektrische Maschine an zumindest einer der Radebenen angeordnet, welche mit einer Vorgelegewelle, ausgebildet als Hohlwelle, verbunden sind. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Anbindung bzw. -kopplung der elektrischen Maschine an das Getriebe und damit eine zuverlässige Kraft- und Drehmomentübertragung von der elektrischen Maschine auf das Getriebe, insbesondere letztendlich auf die Abtriebswelle, möglich. Advantageously, the electric machine is arranged on at least one of the wheel planes, which are connected to a countershaft, designed as a hollow shaft. In this way, a particularly simple connection or coupling of the electric machine to the transmission and thus a reliable transmission of force and torque from the electric machine to the transmission, in particular ultimately to the output shaft, possible.
Zweckmäßigerweise sind Übertragungselemente zumindest dreier, insbesondere von zumindest vier Radebenen auf der Nebenachse mit einer als Hohlwelle ausgebildeten Vorgelegewelle, vorzugsweise fest, verbunden. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass die Übertragungselemente zusammen mit der Vorgelegewelle kostengünstig hergestellt werden können, insbesondere durch eine einstückige Ausbildung von Übertragungselementen zusammen mit der Vorgelegewelle, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Darüber hinaus ist auch eine Anbindung bzw. -kopplung einer elektrischen Maschine an das Getriebe bzw. an die entsprechenden Übertragungselemente äußerst zuverlässig möglich. Appropriately, transmission elements are at least three, in particular of at least four wheel planes on the minor axis with a countershaft designed as a hollow shaft, preferably fixed. One of the advantages achieved thereby is that the transmission elements can be produced inexpensively together with the countershaft, in particular by a one-piece design of transmission elements together with the countershaft, which is designed as a hollow shaft. In addition, a connection or coupling of an electrical machine to the transmission or to the corresponding transmission elements is extremely reliable possible.
Vorteilhafterweise sind die N Schalteinrichtungen und die zumindest zwei Radebenen so angeordnet, dass mindestens sechs Vorwärtsgänge und mindestens zwei Rückwärtsgänge durch das Getriebe darstellbar sind. Der damit erzielte Vorteil ist, dass damit für eine Vielzahl von Fahrzeugen eine ausreichende Anzahl von Vorwärtsgangstufen und Rückwärtsgangstufen zur Verfügung gestellt werden kann, insbesondere sowohl für Personenkraftwagen als auch für Lastkraftwagen. Advantageously, the N switching devices and the at least two wheel planes are arranged so that at least six forward gears and at least two reverse gears are represented by the transmission. The advantage thus achieved is that a sufficient number of forward gear ratios and reverse gear ratios can be made available for a large number of vehicles, in particular both for passenger cars and for lorries.
Zweckmäßigerweise ist die Zwischenwelle an beide Vorgelegewellen koppelbar. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass durch eine mögliche Kopplung der Zwischenwelle an jeweils eine der beiden Vorgelegewellen eine größere Anzahl von Gängen respektive Gangstufen zur Verfügung gestellt werden kann, ohne dass hierfür der Bauraum des Getriebes wesentlich vergrößert werden muss. Conveniently, the intermediate shaft can be coupled to both countershafts. One of the advantages achieved thereby is that by a possible coupling of the intermediate shaft to each one of the two countershafts, a larger number of gears respectively gear ratios can be provided without the space of the transmission must be substantially increased for this purpose.
Vorteilhafterweise ist eine Radebene als Abtriebskonstante ausgebildet. Der damit erzielte Vorteil ist, dass damit eine zuverlässige Kraft- und Drehmomentübertragung vom Antrieb über zumindest eine Eingangswelle durch das Getriebe hindurch auf die Abtriebswelle für den Abtrieb ermöglicht wird. Bei der Ausbildung der Radebene als Abtriebskonstante sind die jeweiligen Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, fest auf den jeweiligen Wellen angeordnet oder mit diesen verbunden. Advantageously, a wheel plane is designed as the output constant. The advantage thus achieved is that it enables a reliable transmission of force and torque from the drive via at least one input shaft through the transmission to the output shaft for the output. In the formation of the gear plane as the output constant, the respective transmission elements, in particular in the form of gears, are fixedly arranged on the respective shafts or connected thereto.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Further important features and advantages of the invention will become apparent from the subclaims, from the drawings, and from associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen. Preferred embodiments and embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components or elements.
Dabei zeigen jeweils in schematischer Form In each case show in a schematic form
In
Parallel zur Hauptachse
Im Folgenden werden nun die Schaltelemente S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 und S8 beschrieben. Das erste Schaltelement S1 ist einerseits mit der zweiten Eingangswelle EW2, andererseits mit einer koaxial und parallel zur zweiten Eingangswelle EW2 angeordneten ersten Hohlwelle H1 verbunden und stellt bei Betätigung eine Verbindung zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen der ersten Hohlwelle H1 und der zweiten Eingangswelle EW2 her. Auf der ersten Hohlwelle H1 ist ein Übertragungselement angeordnet, welches mit einem Übertragungselement auf der ersten Vorgelegewelle VW1 zur Bildung der ersten Radebene
Das dritte Schaltelement S3 ist einerseits mit der zweiten Eingangswelle EW2, andererseits mit einer dritten zur zweiten Eingangswelle EW2 parallel und koaxial angeordneten Hohlwelle H3 verbunden. Das dritte Schaltelement S3 stellt bei Betätigung eine Verbindung zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen der zweiten Eingangswelle EW2 und der dritten Hohlwelle H3 her. Auf der dritten Hohlwelle H3 ist ein Übertragungselement angeordnet, welches mit einem Zwischenrad ZR zwischen der Hauptachse
Das fünfte Schaltelement S5 ist einerseits mit der Verbindungswelle H4, andererseits mit der ersten Eingangswelle EW1 verbunden. Das fünfte Schaltelement S5 stellt bei Betätigung eine Verbindung zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen der ersten Eingangswelle EW1 und der Verbindungswelle H4 her. Das sechste Schaltelement S6 ist einerseits mit der ersten Eingangswelle EW1, andererseits mit einer Zwischenwelle ZW verbunden. Das sechste Schaltelement S6 stellt bei Betätigung eine Verbindung zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen der ersten Eingangswelle EW1 und der Zwischenwelle ZW her. Die Zwischenwelle ZW ist dabei auf der Hauptachse
Das siebte Schaltelement S7 ist einerseits mit der Zwischenwelle ZW, andererseits mit einer koaxial und parallel hierzu angeordneten und als Hohlwelle ausgebildeten vierten Hohlwelle H5 verbunden. Das siebte Schaltelement S7 stellt bei Betätigung eine Verbindung zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen der Zwischenwelle ZW und der vierten Hohlwelle H5 her. Auf der vierten Hohlwelle H5 ist ein Übertragungselement angeordnet, welches mit einem entsprechenden Übertragungselement auf der ersten Vorgelegewelle VW1 auf der Nebenachse
Das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 sind in einer gemeinsamen ersten Schalteinrichtung SE1 zusammengefasst und mittels einer gemeinsamen ersten Schaltelementbetätigungseinrichtung SB1 betätigbar. Das dritte Schaltelement S3 und das vierte Schaltelement S4 sind in einer gemeinsamen zweiten Schalteinrichtung SE2 zusammengefasst und mittels einer gemeinsamen zweiten Schaltelementbetätigungseinrichtung SB2 betätigbar. Das fünfte Schaltelement S5 und das sechste Schaltelement S6 sind in einer gemeinsamen dritten Schalteinrichtung SE3 zusammengefasst und mittels einer gemeinsamen dritten Schaltelementbetätigungseinrichtung SB3 betätigbar. Das siebte Schaltelement S7 und das achte Schaltelement S8 sind in einer gemeinsamen vierten Schalteinrichtung SE4 zusammengefasst und mittels einer gemeinsamen vierten Schaltelementbetätigungseinrichtung SB4 betätigbar. Die Schaltelementbetätigungseinrichtungen SB1, SB2, SB3 und SB4 bzw. die Schalteinrichtungen SE1, SE2, SE3, SE4 können als Doppelsynchronisierungen ausgeführt sein. The first switching element S1 and the second switching element S2 are combined in a common first switching device SE1 and actuated by means of a common first switching element actuation device SB1. The third switching element S3 and the fourth switching element S4 are combined in a common second switching device SE2 and actuated by means of a common second switching element actuation device SB2. The fifth switching element S5 and the sixth switching element S6 are combined in a common third switching device SE3 and actuated by means of a common third switching element actuator SB3. The seventh switching element S7 and the eighth switching element S8 are combined in a common fourth switching device SE4 and actuated by means of a common fourth switching element actuation device SB4. The switching element actuators SB1, SB2, SB3 and SB4 or the switching devices SE1, SE2, SE3, SE4 can be designed as double synchronizers.
Die Übertragungselemente können ebenso sowohl fest als auch lose mit der jeweiligen Welle, insbesondere mit den Eingangswellen EW1, EW2 und/oder zumindest einer der Vorgelegewellen VW1, VW2 und/ oder mit den Hohlwellen H1, H2, H3, H5 und/ oder der Verbindungswelle H4 angeordnet oder verbunden werden. Die Übertragungselemente können dabei insbesondere in Form von Zahnrädern, vorzugsweise als Stirnräder ausgebildet sein, so dass die Radebenen
Insgesamt weist das Getriebe
Die Radebenen
Insgesamt können durch die Ausführungsformen der
In
Um den ersten Gang mittels des Getriebes
In
In
Insgesamt können die Schaltelemente S1 bis S8 beim Getriebe
Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass sämtliche Schalteinrichtungen und damit auch sämtliche Schaltelemente respektive Koppeleinrichtungen auf der Hauptachse angeordnet sind und somit eine flexible und komfortable Leistungsteilung durch Einsatz einer oder mehrerer Vorgelegewellen ermöglicht wird. Weiterhin bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil durch sieben Radebenen und zumindest vier Schalteinrichtungen sowie zumindest acht Schaltelementen, zumindest sechs Vorwärtsgänge und zumindest zwei Rückwärtsgänge zur Verfügung zu stellen. Ebenso bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass lediglich vier Aktuatoren in Form der Schalteinrichtungen bzw. Schaltelementbetätigungseinrichtungen zur Betätigung von acht Schaltelementen zur Verfügung gestellt werden müssen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das Getriebe eine gute Lastschaltfähigkeit und eine gute Hybridisierfähigkeit aufweist. Schließlich bietet die vorliegende Erfindung ebenfalls den Vorteil, dass eine Verringerung der mechanischen Spreizung durch Windung des ersten Vorwärtsganges ermöglich wird. In summary, the present invention has the advantage that all switching devices and thus all the switching elements or coupling devices are arranged on the main axis and thus a flexible and comfortable power sharing by using one or more countershafts is possible. Furthermore, the present invention provides the advantage of seven wheel planes and at least four switching devices and at least eight switching elements to provide at least six forward gears and at least two reverse gears available. Likewise, the present invention offers the advantage that only four actuators in the form of the switching devices or switching element actuation devices must be provided for the actuation of eight switching elements. Another advantage of the present invention is that the transmission has good load shifting capability and good hybridisability. Finally, the present invention also offers the advantage that a reduction of the mechanical spread by winding the first forward gear is made possible.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto, but modifiable in many ways.
Das Getriebe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Getriebe transmission
- 2 2
- Hauptachse main axis
- 3 3
- Nebenachse minor axis
- 4 4
- Vorgelege countershaft
- I, II, III, IV, V, VI, VII I, II, III, IV, V, VI, VII
- Radebene wheel plane
- AW AW
- Abtriebswelle output shaft
- ZW ZW
- Zwischenwelle intermediate shaft
- EW1, EW2 EW1, EW2
- Eingangswelle input shaft
- H1, H2, H3, H4, H5 H1, H2, H3, H4, H5
- Hohlwelle hollow shaft
- K1, K2 K1, K2
- Kupplung clutch
- S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8
- Schaltelement switching element
- SB1, SB2, SB3, SB4 SB1, SB2, SB3, SB4
- Schaltelementbetätigungseinrichtung Switching element actuator
- SE1, SE2, SE3, SE4 SE1, SE2, SE3, SE4
- Schalteinrichtung switching device
- VW1, VW2 VW1, VW2
- Vorgelegewelle Countershaft
- ZR ZR
- Zwischenrad idler
- AN AT
- Antrieb drive
- AB FROM
- Abtrieb output
- EM EM
- elektrische Maschine electric machine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102006054281 A1 [0005] DE 102006054281 A1 [0005]
- DE 102010030569 A1 [0025] DE 102010030569 A1 [0025]
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DE102010030569A1 (en) | 2010-06-28 | 2011-12-29 | Zf Friedrichshafen Ag | Hybrid drive of a motor vehicle and method for its control |
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2011
- 2011-12-13 DE DE102011088404A patent/DE102011088404A1/en not_active Withdrawn
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