DE102012202494A1 - Transmission i.e. dual clutch transmission, for e.g. passenger car, has switching element arranged on main axis, switching device arranged on auxiliary axis adjacent to drive, and input shaft connected with countershafts by switching device - Google Patents
Transmission i.e. dual clutch transmission, for e.g. passenger car, has switching element arranged on main axis, switching device arranged on auxiliary axis adjacent to drive, and input shaft connected with countershafts by switching device Download PDFInfo
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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 Hauptasche 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, und 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 ash and the output shaft is arranged on the main axis or on a, in particular to the main axis parallel, minor axis, and wherein a countershaft is arranged with at least one countershaft, and 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.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. 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. The invention also relates to a motor vehicle with a transmission. 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. Ebenso 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. It is also an object of the present invention to provide a transmission for a motor vehicle, which is simpler and less expensive 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 Hauptasche 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, und 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 zumindest eine zweite Vorgelegewelle angeordnet ist, und dass zumindest eine der N Schalteinrichtungen auf der Hauptachse und zumindest eine der N Schalteinrichtungen auf der Nebenachse angeordnet ist und wobei eine der Eingangswellen mittels zumindest einer der auf der Nebenachse angeordneten Schalteinrichtungen mit den zumindest zwei Vorgelegewellen verbindbar ist und wobei zumindest eine der Schalteinrichtungen auf der Nebenachse benachbart zum Antrieb angeordnet ist. The present invention solves the problems in a transmission, in particular a 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 Hauptasche and the output shaft is arranged on the main axis or on a, in particular to the main axis parallel minor axis, and wherein a countershaft is arranged with at least one countershaft, and 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 wheel 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 greater than or equal to two, and that at least a second countershaft is arranged, and that at least one of the N switching means on the main axis and at least one of the N switching devices is arranged on the minor axis and wherein one of the input shafts is connectable by means of at least one of the arranged on the minor axis switching means with the at least two countershafts, and wherein at least one of the switching devices arranged on the minor axis adjacent to the drive is.
Die Erfindung löst die Aufgaben ebenfalls bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personen- oder ein Lastkraftwagen, mit einem Getriebe gemäß den Ansprüchen 1 bis 16. The invention solves the tasks also in a motor vehicle, in particular a passenger or a truck, with a transmission according to
Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass insbesondere durch die Anordnung zumindest einer Schalteinrichtung auf der Nebenachse, die Anzahl der Schalteinrichtungen auf der Hauptachse reduziert wird und so das Getriebe hinsichtlich seiner axialen Erstreckung entlang der Haupt- und Nebenachse kompakter ausgeführt werden kann. 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 thereby is that, in particular, by the arrangement of at least one switching device on the minor axis, the number of switching devices on the main axis is reduced and so the transmission can be made more compact in terms of its axial extent along the major and minor axis. 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 Schalteinrichtungen auf der Nebenachse benachbart zum Abtrieb angeordnet. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit zumindest zwei Schalteinrichtungen auf der Nebenachse angeordnet sind, was die Anzahl der Schalteinrichtungen auf der Hauptachse noch weiter reduziert. Die axiale Erstreckung des Getriebes entlang von Haupt- und Nebenachse kann damit noch weiter verkleinert werden. Conveniently, a switching means is arranged on the minor axis adjacent to the output. One of the advantages achieved thereby is that at least two switching devices are arranged on the minor axis, which further reduces the number of switching devices on the main axis. The axial extent of the transmission along the main and minor axis can thus be further reduced.
Vorteilhafterweise sind zumindest zwei der Eingangswellen koaxial zueinander und/ oder zumindest die 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 the 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 und in einer Vielzahl unterschiedlicher Fahrzeuge eingesetzt werden kann. Conveniently, the number N is equal to four. So are arranged N = 4 switching devices, a variety of forward and reverse gear stages can be represented by the transmission, wherein at the same time the transmission can be made compact and can be used in a variety of different vehicles.
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 und/ oder Vorgelegewelle koaxial und parallel zu der als Vollwelle ausgebildeten Eingangswelle und/ 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 zeitaufwendige und damit kostenintensive Festlegung von jeweiligen Übertragungselementen an den entsprechenden Wellen 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 formed as a hollow shaft input shaft and / or countershaft coaxial and parallel to the solid shaft formed as input shaft and / or countershaft can be arranged. 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 respective transmission elements on the corresponding waves can be dispensed with.
Zweckmäßigerweise sind zumindest drei Radebenen mittels zumindest einem Schaltelement, insbesondere angeordnet auf der Hauptachse, mit der Abtriebswelle verbindbar. Damit kann die Anzahl der Gänge bzw. Gangstufen, die durch das Getriebe darstellbar sind, noch weiter erhöht werden, ohne dass der Bauraum für das Getriebe wesentlich vergrößert werden muss und ohne dass hohe Kosten entstehen. Conveniently, at least three wheel planes by means of at least one switching element, in particular arranged on the main axis, connectable to the output shaft. Thus, the number of gears or grades that can be represented by the transmission, be further increased without the space for the transmission must be significantly increased and without high costs.
Vorteilhafterweise ist zumindest eine Radebene als Rückwärtsgangstufe ausgebildet. Mittels der zumindest einen Rückwärtsgangstufe ist eine Umkehrung der Drehrichtung der Abtriebswelle in Bezug auf eine der Eingangswellen möglich, so dass zumindest ein Rückwärtsgang für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden kann, was die Flexibilität hinsichtlich des Einsatzes des Getriebes 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, a reversal of the direction of rotation of the output shaft with respect to one of the input shafts is possible, so that at least one reverse gear for a vehicle can be provided, which substantially increases the flexibility with regard to the use of the transmission in different vehicles.
Zweckmäßigerweise ist die Rückwärtsgangstufe mittels zumindest einer der N Schalteinrichtungen betätigbar, wobei die zumindest eine Schalteinrichtung am weitesten drehmomentabwärts im Getriebe im Bereich des Abtriebs angeordnet ist. Ein Vorteil ist, dass damit die Rückwärtsgangstufe einfacher von der Abtriebsseite her, beispielsweise zu Wartungszwecken, zugänglich ist. Zum anderen kann dadurch, insbesondere in Verbindung mit einer als Antriebskonstante ausgebildeten Radebene, eine äußerst zuverlässige Übertragung von Kraft und Drehmomenten von einer der Eingangswellen auf die Abtriebswelle bereitgestellt werden. Conveniently, the reverse gear stage is actuated by means of at least one of the N switching devices, wherein the at least one switching device is arranged furthest downstream in the transmission in the region of the output. One advantage is that the reverse gear is easier to access from the output side, for example for maintenance purposes. On the other hand, an extremely reliable transmission of force and torques from one of the input shafts to the output shaft can thereby be provided, in particular in conjunction with a gear plane designed as a drive constant.
Vorteilhafterweise ist die Rückwärtsgangstufe zwischen zwei Schalteinrichtungen auf der Haupt- und/ oder Nebenachse angeordnet. Damit können mehrere Rückwärtsgänge auf einfache Weise durch das Getriebe dargestellt werden, ohne dass der Bauraum für das Getriebe wesentlich vergrößert werden muss. Advantageously, the reverse gear is arranged between two switching devices on the main and / or minor axis. Thus, multiple reverse gears can be easily represented by the transmission, without the space for the transmission must be significantly increased.
Zweckmäßigerweise ist eine elektrische Maschine an zumindest einer Radebene und/ oder an zumindest einer Vorgelegewelle und/ oder an einer der Eingangswellen zur Hybridisierung des Getriebes angeordnet. Conveniently, an electric machine is arranged on at least one wheel plane and / or on at least one countershaft and / or on one of the input shafts for hybridizing the transmission.
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. 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 the combustion engine is also on the planetary gear to the coupled to the second input shaft. The planetary gear, comprising a planetary gear, a ring gear, planetary gears and a planet carrier, is designed in this way and cooperates with the internal combustion engine and the electric machine 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 den 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, insbesondere letztendlich auf die Abtriebswelle, möglich. Advantageously, the electric machine is arranged on 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, in particular ultimately to the output shaft possible.
Zweckmäßigerweise sind Übertragungselemente zumindest zweier Radebenen auf der Nebenachse mit einer als Hohlwelle ausgebildeten Vorgelegewelle, insbesondere 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, ausgebildet als Hohlwelle. Darüber hinaus ist auch eine Anbindung bzw. -kopplung einer elektrischen Maschine an das Getriebe respektive an die entsprechenden Übertragungselemente äußerst zuverlässig möglich. Expediently, transmission elements of at least two wheel planes on the minor axis are connected to a countershaft designed as a hollow shaft, in particular 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, designed as a hollow shaft. In addition, a connection or coupling of an electrical machine to the transmission respectively 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 drei Rückwärtsgänge durch das Getriebe darstellbar sind. Einer der damit erzielten Vorteile 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 three reverse gears are represented by the transmission. One of the advantages achieved with this 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 for both passenger cars and lorries.
Zweckmäßigerweise ist zumindest eine Radebene als Antriebskontante ausgebildet. Damit ist eine besonders zuverlässige Kraft- und Drehmomentübertragung vom Antrieb über zumindest eine der Eingangswellen auf die Abtriebswelle und/oder auf zumindest eine der Vorgelegewellen möglich. Conveniently, at least one wheel plane is designed as a drive contant. For a particularly reliable power and torque transmission from the drive via at least one of the input shafts on the output shaft and / or on at least one of the countershafts is possible.
Vorteilhafterweise ist eine der Eingangswelle, insbesondere die als Vollwelle ausgebildete Eingangswelle, mittels einer Schalteinrichtung mit der Abtriebswelle verbindbar. Dies ermöglicht eine direkte Verbindung einer der Eingangswellen mit der Abtriebswelle und somit eine direkte und damit besonders zuverlässige Übertragung von Kraft und Drehmomenten von der einen Eingangswelle auf die Abtriebswelle. Advantageously, one of the input shaft, in particular the input shaft designed as a solid shaft, can be connected to the output shaft by means of a switching device. This allows a direct connection of one of the input shafts with the output shaft and thus a direct and thus particularly reliable transmission of power and torque from the one input shaft to the output shaft.
Zweckmäßigerweise sind die N Schalteinrichtungen in axialer Richtung entlang von Hauptachse und Nebenachse abwechselnd angeordnet. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit ein noch kompakterer Aufbau hinsichtlich der axialen Erstreckung des Getriebes entlang von Hauptachse und Nebenachse ermöglicht wird. Da die Schalteinrichtungen jeweils abwechselnd auf unterschiedlichen Achsen jeweils entlang der jeweiligen Achse angeordnet sind, können diese hinsichtlich ihrer axialen Position jeweils in kürzerer Entfernung zueinander angeordnet werden. Bewegt man sich entlang einer zur Haupt- und Nebenachse parallelen Achse von der Seite des Antriebs zur Seite des Abtriebs, so ist beispielsweise eine Schalteinrichtung auf der Hauptaschse, dann eine auf der Nebenachse, dann wiederum eine auf der Hauptachse, usw. angeordnet. Advantageously, the N switching devices are arranged alternately in the axial direction along the main axis and the minor axis. One of the advantages achieved with this is that it allows an even more compact design with regard to the axial extent of the transmission along the main axis and the minor axis. Since the switching devices are each arranged alternately on different axes in each case along the respective axis, they can be arranged with respect to their axial position in each case at a shorter distance from each other. If you move along an axis parallel to the main and minor axis from the drive side to the output side, so for example, a switching device on the Hauptaschse, then one on the minor axis, then again one on the main axis, etc. arranged.
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 explained in more detail in the following description, wherein the same Reference to reference 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
Die beiden Eingangswellen EW1, EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet. Weiterhin umfasst das Getriebe
Parallel zur Hauptachse
Auf der Nebenachse
Im Folgenden werden nun die Schaltelemente S1, S2, S3, S4, S5, S6 und S7 beschrieben. Das erste Schaltelement S1 stellt bei Betätigung eine Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen der ersten Vorgelegewelle VW1 und der zweiten Vorgelegewelle VW2 her. Das zweite Schaltelement S2 stellt bei Betätigung eine Verbindung zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen der zweiten Vorgelegewelle VW2 und einer als Hohlwelle ausgebildeten und koaxial zur zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordneten dritten Vorgelegewelle VW3 her. Auf der dritten Vorgelegewelle VW3 ist ein Übertragungselement angeordnet, welches mit einem Übertragungselement auf der zweiten Eingangswelle EW2 zur Bildung der zweiten Radebene
Das dritte Schaltelement S3 stellt bei Betätigung eine Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen der ersten Eingangswelle EW1 und einer koaxial und parallel zu dieser angeordneten und als Hohlwelle ausgebildeten ersten Hohlwelle H1 her. Auf der ersten Hohlwelle H1 ist ein Übertragungselement angeordnet, welches mit einem Übertragungselement auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 zur Bildung der dritten Radebene
Das sechste Schaltelement S6 stellt bei Betätigung also eine Verbindung zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen der dritten Hohlwelle H3 und der Abtriebswelle AW her. Auf der dritten Hohlwelle H3 ist ein Übertragungselement angeordnet, welches mit einem Zwischenrad ZR und einem Übertragungselement auf der ersten Vorgelegewelle VW1 auf der Nebenachse
Die Schaltelement S1 und S2 sind dabei in einer gemeinsamen ersten Schalteinrichtung SE1 zusammengefasst und mittels einer gemeinsamen ersten Schaltelementbetätigungseinrichtung SB1 betätigbar. Gleiches gilt auch für das dritte Schaltelement S3 und für das vierte Schaltelement S4, welche in einer gemeinsamen zweiten Schalteinrichtung SE2 zusammengefasst und mittels einer gemeinsamen zweiten Schaltelementbestätigungseinrichtung SB2 betätigbar sind. Das fünfte Schaltelement S5 ist in einer dritten Schalteinrichtung SE3 angeordnet und mittels einer dritten Schaltelementbetätigungseinrichtung SB3 betätigbar. Das sechste Schaltelement S6 und das siebte Schaltelement S7 sind in einer vierten Schalteinrichtung SE4 zusammengefasst und mittels einer vierten Schaltelementbetätigungseinrichtung SB4 betätigbar. The switching element S1 and S2 are combined in a common first switching device SE1 and actuated by means of a common first switching element actuator SB1. The same also applies to the third switching element S3 and the fourth switching element S4, which are combined in a common second switching device SE2 and actuated by means of a common second switching element confirmation SB2. The fifth switching element S5 is arranged in a third switching device SE3 and actuated by means of a third switching element actuation device SB3. The sixth switching element S6 and the seventh switching element S7 are combined in a fourth switching device SE4 and actuated by means of a fourth switching element actuation device SB4.
Die Schaltelementbetätigungseinrichtungen SB1, SB2 und SB4 können als Doppelsynchronisierungen, die dritte Schaltelementbetätigungseinrichtung SB3 als Einfachsynchronisierung ausgeführt sein. The switching element actuators SB1, SB2 and SB4 may be implemented as double synchronizers, the third switching element actuation device SB3 as a single synchronization.
Die Übertragungselemente können dabei 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 und H4 angeordnet oder verbunden werden. Die Übertragungselemente können dabei insbesondere in Form von Zahnrädern, insbesondere als Stirnräder ausgebildet sein, so dass die Radebenen
Insgesamt weist das Getriebe
Die Übertragungselemente der ersten Radebene
Insgesamt können durch die Ausführungsform der
In
Die
In den
Um den ersten Gang mittels des Getriebes
Insgesamt können auf diese Weise sechs Vorwärtsgänge und drei Rückwärtsgänge mittels den Ausführungsformen der
Auch auf diese Weise sind sechs Vorwärtsgänge und drei Rückwärtsgänge mittels des Getriebes
In
In
In
In
In
In
Insgesamt können die Schaltelemente S1 bis S7 beim Getriebe
Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass lediglich vier Aktuatoren in Form der Schaltelementbetätigungseinrichtungen bzw. der Schalteinrichtungen zur Betätigung der sieben Schaltelemente zur Verfügung gestellt werden müssen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das Getriebe eine gute Lastschaltfähigkeit und eine gute Hybridisierfähigkeit aufweist. Ebenso bietet die Erfindung den Vorteil einer Verringerung der mechanischen Spreizung durch Windung des ersten Vorwärtsganges des Getriebes. Schließlich bietet die vorliegende Erfindung ebenfalls den Vorteil eines flexibel einsetzbaren und kostengünstigen Getriebes bei mindestens sechs Vorwärtsgängen und drei Rückwärtsgängen und gleichzeitig lediglich sechs Radebenen. In summary, the present invention has the advantage that only four actuators in the form of the switching element actuation devices or the switching devices for actuating the seven switching elements must be provided. Another advantage of the present invention is that the transmission has good load shifting capability and good hybridisability. Likewise, the invention offers the advantage of reducing the mechanical spread by winding the first forward gear of the transmission. Finally, the present invention also offers the advantage of a flexible and cost-effective transmission at least six forward gears and three reverse gears and at the same time only six wheel planes.
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 I, II, III, IV, V, VI
- Radebene wheel plane
- AW AW
- Abtriebswelle output shaft
- EW1, EW2 EW1, EW2
- Eingangswelle input shaft
- H1, H2, H3, H4 H1, H2, H3, H4
- Hohlwelle hollow shaft
- K1, K2 K1, K2
- Kupplung clutch
- S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7
- 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, VW3, VW3a, VW3bVW1, VW2, VW3, VW3a, VW3b
- 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 [0026] DE 102010030569 A1 [0026]
Claims (17)
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DE201210202494 DE102012202494A1 (en) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | Transmission i.e. dual clutch transmission, for e.g. passenger car, has switching element arranged on main axis, switching device arranged on auxiliary axis adjacent to drive, and input shaft connected with countershafts by switching device |
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---|---|---|---|---|
DE102006054281A1 (en) | 2006-11-17 | 2008-06-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Double clutch winding transmission |
DE102010030569A1 (en) | 2010-06-28 | 2011-12-29 | Zf Friedrichshafen Ag | Hybrid drive of a motor vehicle and method for its control |
-
2012
- 2012-02-17 DE DE201210202494 patent/DE102012202494A1/en not_active Withdrawn
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DE102006054281A1 (en) | 2006-11-17 | 2008-06-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Double clutch winding transmission |
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