DE102012203065A1 - Transmission i.e. dual clutch transmission, for e.g. passenger car, has shifting arrangements arranged in region of output of transmission and adjacent to plane, and jackshafts connected together by one of arrangements on secondary axis - 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 zwei 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 gear planes and / or at least a 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, eine verbesserte Lastschaltfähigkeit und eine verbesserte Hybridisierfähigkeit des Getriebes bereitzustellen. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches einfach und kostengünstig 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 improved power shifting capability and improved hybridization capability of the transmission. Moreover, it is an object of the present invention to provide a transmission for a motor vehicle, which is simple and inexpensive 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 positive ganze Zahl größer oder gleich Zwei ist, wobei zumindest jeweils eine der N Schalteinrichtungen auf der Hauptachse und auf der Nebenachse angeordnet sind, und dass eine der zumindest einen Schalteinrichtung auf der Nebenachse im Bereich des Abtriebs des Getriebes angeordnet ist, insbesondere benachbart zu zumindest einer drehmomentabwärts angeordneten Radebene, und dass mittels der einen Schalteinrichtung auf der Nebenachse eine zweite Vorgelegewelle mit der ersten Vorgelegewelle koppelbar 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 on the minor axis is arranged, 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 a positive integer greater than or equal to two, wherein at least one of the N switching means are arranged on the main axis and on the minor axis, and that one of the at least one switching device is arranged on the minor axis in the region of the output of the transmission, in particular adjacent to at least one torque downstream arranged wheel plane, and that by means of a switching device on the minor axis second countershaft with the first countershaft can be coupled.
Die Erfindung löst die Aufgabe ebenfalls bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personen- oder ein Lastkraftwagen, mit einem Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16. The invention solves the problem also in 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 eine Verringerung der mechanischen Spreizung durch Windung des ersten Vorwärtsganges des Getriebes ermöglicht wird. Ebenso bietet das Getriebe auch eine verbesserte Lastschaltfähigkeit und eine gute Hybridisierfähigkeit. One of the advantages achieved thereby is that it allows a reduction of the mechanical spread by winding the first forward gear of the transmission. Likewise, the transmission also offers improved load shifting capability and good hybridizability.
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 sind die N Schalteinrichtungen symmetrisch zueinander hinsichtlich ihrer axialen Position auf der Hauptachse und der Nebenachse angeordnet. So ist beispielsweise eine Anordnung entlang von Haupt- und Nebenachse von der Antriebsseite zur Abtriebsseite folgendermaßen möglich: Eine erste Schalteinrichtung ist auf der Nebenachse angeordnet, eine zweite und dritte Schalteinrichtung sind auf der Hauptachse angeordnet und eine vierte Schalteinrichtung ist wiederum auf der Nebenachse angeordnet. Dies ermöglicht zum einen eine einfachere Herstellung des Getriebes, zum anderen ist damit eine kompaktere Bauweise des Getriebes hinsichtlich der axialen Erstreckung möglich. Advantageously, the N switching devices are arranged symmetrically with respect to each other with regard to their axial position on the main axis and the minor axis. For example, an arrangement along the major and minor axes from the drive side to the output side is possible as follows: A first switching device is arranged on the minor axis, a second and third switching device are arranged on the main axis and a fourth switching device is in turn arranged on the minor axis. This allows for a simpler manufacture of the transmission, on the other hand is thus a more compact design of the transmission in terms of axial extent possible.
Vorteilhafterweise sind die N Schalteinrichtungen in axialer Richtung entlang von Hauptachse und Nebenachse abwechselnd angeordnet. Der damit erzielte Vorteil 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 entlang des Getriebes angeordnet sind, können diese hinsichtlich ihrer axialen Position jeweils in kürzerer Entfernung zueinander angeordnet werden. Advantageously, the N switching devices are arranged alternately in the axial direction along the main axis and the minor axis. The advantage thus achieved is that an even more compact design with respect to the axial extent of the transmission along the main axis and minor axis is made possible. Since the switching devices are arranged alternately on different axes along the transmission, they can each have a shorter distance in terms of their axial position be arranged to each other.
Zweckmäßigerweise ist zumindest 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. Conveniently, at least one 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.
Vorteilhafterweise sind zumindest zwei der Eingangswellen koaxial zueinander und/ oder 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 damit platzsparend 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 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, this can save space several countershafts are provided, which allows a representation of a variety of gears respectively 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. Conveniently, the number N is equal to four. So are arranged N = 4 switching devices, a variety of forward and reverse gears can be represented by the transmission, while the transmission can be made compact.
Vorteilhafterweise ist zumindest eine der Eingangswellen als Hohlwelle und die jeweils andere Welle als Vollwelle ausgebildet. Auch kann zumindest eine der Vorgelegewellen als Vollwelle und zumindest eine andere Vorgelegewelle als Hohlwelle ausgebildet werden. Damit ist eine besonders platzsparende Anordnung der beiden Eingangswellen und/ oder der 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 Hohlwelle oder Vollwelle 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 is designed as a hollow shaft and the respective other shaft as a solid shaft. Also, at least one of the countershafts as a solid shaft and at least one other countershaft can be formed as a hollow shaft. For a particularly space-saving arrangement of the two input shafts and / or countershafts is possible because the input shaft or countershaft formed as a hollow shaft coaxial and parallel to the solid shaft formed as input shaft or countershaft can be arranged. In the training as a solid shaft or a hollow shaft, respective transmission elements, if they are firmly connected to the hollow shaft or solid shaft, with the respective shaft can be made in one piece and thus cost. 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, insbesondere zumindest vier 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 bereitgestellt werden, ohne dass eine große Anzahl von Bauteilen hierfür benötigt wird. Conveniently, at least three, in particular at least four wheel planes can be connected to at least one of the input shafts by means of at least one switching element. 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, 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 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 stage, the direction of rotation of the output shaft with respect to one of the input shafts can be reversed, so that a 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 zwischen zwei benachbarten Schalteinrichtungen angeordnet. Sind die beiden benachbarten Schalteinrichtungen auf der Hauptachse oder auf der Nebenachse angeordnet, ist eine platzsparende Anordnung der Schalteinrichtungen möglich, wobei insbesondere zumindest eine der beiden Schalteinrichtungen zur Betätigung der Rückwärtsgangfahrstufe ausgebildet ist. Sind die beiden Schalteinrichtungen auf getrennten Achsen angeordnet, d. h. eine der Schalteinrichtungen ist auf der Hauptachse angeordnet und die andere Schalteinrichtung ist auf der Nebenachse angeordnet, wobei die Rückwärtsgangfahrstufe dann zwischen diesen beiden Schalteinrichtungen angeordnet ist, ist eine noch platzsparendere Anordnung der Rückwärtsgangfahrstufe sowie der beiden Schalteinrichtungen möglich, da diese aufgrund des Achsversatzes in kürzerer Entfernung zueinander angeordnet werden können. Conveniently, the reverse gear is disposed between two adjacent switching devices. If the two adjacent switching devices are arranged on the main axis or on the minor axis, a space-saving arrangement of the switching devices is possible, wherein in particular at least one of the two switching devices is designed to actuate the reverse gear step. Are the two switching devices arranged on separate axes, d. H. one of the switching devices is arranged on the main axis and the other switching device is arranged on the minor axis, wherein the reverse gear is then arranged between these two switching devices, a more space-saving arrangement of the reverse gear and the two switching devices is possible because these due to the axial offset at a shorter distance can be arranged to each other.
Vorteilhafterweise ist die Rückwärtsgangstufe direkt benachbart zur Seite des Antriebs im Getriebe angeordnet. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass auf besonders zuverlässige Weise die Rückwärtsgangfahrstufe zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten mit einer der Eingangswellen gekoppelt werden kann. Advantageously, the reverse gear is arranged directly adjacent to the side of the drive in the transmission. One of the advantages achieved with this is that the reverse gear for transmitting power and torque can be coupled in a particularly reliable manner to one of the input shafts.
Zweckmäßigerweise ist eine elektrische Maschine an zumindest einer Radebene und/ oder an zumindest einer Vorgelegewelle und/ oder an zumindest einer der Eingangswellen 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 wheel plane and / or on at least one countershaft and / or on at least one of the input shafts 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 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 zumindest einer der Radebenen angeordnet, welche mit einer Vorgelegewelle, ausgebildet als Hohlwelle, verbunden sind. Damit ist eine besonders einfache Anbindung bzw. -kopplung der elektrischen Maschine an das Getriebe und damit eine zuverlässige Kraft- und Drehmomentübertragung von der elektrischen Maschine, letztendlich insbesondere auf die Abtriebswelle, möglich. Darüber hinaus kann mittels der an der Vorgelegewelle, ausgebildet als Hohlwelle, angeordneten Radebenen mehrere Gangstufen zur Hybridisierung des Getriebes bereitgestellt werden, was die Flexibilität hinsichtlich des Einsatzes des Getriebes in verschiedenen Fahrzeugen wesentlich verbessert. 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. This is a particularly simple connection or coupling of the electric machine to the transmission and thus a reliable force and torque transmission from the electric machine, ultimately, in particular to the output shaft, possible. In addition, by means of the arranged on the countershaft, designed as a hollow shaft gear planes multiple gear ratios for hybridization of the transmission can be provided, which significantly improves the flexibility in terms of the use of the transmission in various vehicles.
Zweckmäßigerweise sind Übertragungselemente zumindest zweier Radebenen auf der Nebenachse mit einer als Hohlwelle ausgebildeten Vorgelegewelle, insbesondere fest, verbunden. Damit können die Übertragungselemente zusammen mit der Vorgelegewelle kostengünstig hergestellt werden, insbesondere durch eine einstückige Ausbildung von Übertragungselementen, insbesondere in Form von Zahnrädern, zusammen mit der entsprechenden Vorgelegewelle. Ebenso ist auch eine Anbindung bzw. -kopplung einer elektrischen Maschine an das Getriebe auf äußerst zuverlässige Weise 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. Thus, the transmission elements can be produced inexpensively together with the countershaft, in particular by a one-piece design of transmission elements, in particular in the form of gears, together with the corresponding countershaft. Likewise, a connection or coupling of an electrical machine to the transmission in a very reliable manner 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. Auf diese Weise kann für eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugen eine ausreichende Anzahl von Vorwärtsgangstufen und Rückwärtsgangstufen durch das Getriebe zur Verfügung gestellt werden, vorzugsweise 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. In this way, a sufficient number of forward gears and reverse gears can be provided by the transmission for a variety of different vehicles, preferably both for passenger cars and for trucks.
Zweckmäßigerweise ist mittels der einen Schalteinrichtung auf der Nebenachse eine Vorgelegewelle mit jeweils einer zumindest zweier weiterer Vorgelegewellen verbindbar. Auf diese Weise können mittels der Schalteinrichtung die eine Vorgelegewelle an die eine und/ oder die andere der beiden Vorgelegewellen gekoppelt werden. Auf der Außenseite der einen Vorgelegewelle können dann Übertragungselemente einer Radebene angeordnet sein, so dass diese über eine oder mehrere Radebenen auf der Hauptachse über das Vorgelege verbunden werden kann, was eine Darstellung einer Vielzahl möglicher Gänge bzw. Gangstufen durch das Getriebe ermöglicht. Conveniently, by means of a switching device on the minor axis a countershaft with in each case one at least two other countershafts connected. In this way, by means of the switching device, a countershaft can be coupled to one and / or the other of the two countershafts. On the outside of a countershaft transmission elements of a wheel plane can then be arranged so that it can be connected via one or more wheel planes on the main axis via the countershaft, which allows a representation of a variety of possible gears or gear ratios through the transmission.
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 is understood that the abovementioned and those still to be explained below Characteristics can be used not only in the specified combination, but also in other combinations or in isolation, 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
Die Abfolge von Radebenen und Schaltelementen 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 Verbindung zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen der zweiten Eingangswelle EW2 und einer ersten Hohlwelle H1, welche parallel und koaxial zur zweiten Eingangswelle EW2 angeordnet ist, her. Auf der ersten Hohlwelle H1 ist ein Übertragungselement angeordnet, welches mit einem Übertragungselement auf der ersten Vorgelegewelle VW1 zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen zwei Wellen, nämlich im Wesentlichen der zweiten Eingangswelle EW2 und der ersten Vorgelegewelle VW1, zusammenwirkt. Die beiden Übertragungselemente bilden dabei die erste Radebene
Das dritte Schaltelement S3 ist mit der zweiten Eingangswelle EW2 und einer dritten Hohlwelle H3 verbunden, welche parallel und koaxial zur zweiten Eingangswelle EW2 angeordnet ist. Das dritte Schaltelement S3 stellt somit 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 Übertragungselement auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen zwei Wellen, nämlich im Wesentlichen der zweiten Eingangswelle EW2 und der zweiten Vorgelegewelle VW2, zusammenwirkt. Die beiden Übertragungselemente bilden dabei die zweite Radebene
Das vierte Schaltelement S4 stellt bei Betätigung eine Verbindung zwischen der ersten Eingangswelle EW1 und einer vierten Hohlwelle H4, welche parallel und koaxial zur ersten Eingangswelle EW1 angeordnet ist, her. Auf der vierten Hohlwelle H4 ist ein Übertragungselement angeordnet, welches mit einem Übertragungselement auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen im Wesentlichen der ersten Eingangswelle EW1 und der zweiten Vorgelegewelle VW2, zusammenwirkt. Die beiden Übertragungselemente bilden dabei die dritte Radebene
Das fünfte Schaltelement S5 stellt bei Betätigung eine Verbindung zwischen der ersten Eingangswelle EW1 und der Abtriebswelle AW her. Das vierte Schaltelement S4 und das fünfte Schaltelement S5 sind dabei zu einer gemeinsamen dritten Schalteinrichtung SE3 zusammengefasst und mittels einer gemeinsamen dritten Schaltelementbetätigungseinrichtung SB3 betätigbar. The fifth switching element S5, when actuated, establishes a connection between the first input shaft EW1 and the output shaft AW. The fourth switching element S4 and the fifth switching element S5 are in this case combined to form a common third switching device SE3 and can be actuated by means of a common third switching element actuating device SB3.
Das sechste Schaltelement S6 stellt bei Betätigung eine Verbindung zwischen der zweiten Vorgelegewelle VW2 und einer dritten Vorgelegewelle VW3a her, welche parallel und koaxial zur zweiten Vorgelegewelle VW2 angeordnet ist. Auf der radialen Außenseite der dritten Vorgelegewelle VW3a ist ein Übertragungselement angeordnet, welches mit einem Übertragungselement auf der Abtriebsseite AW auf der Hauptachse
Das sechste Schaltelement S6 und das siebte Schaltelement S7 sind in einer vierten Schalteinrichtung SE4 zusammengefasst und mittels einer gemeinsamen vierten Schaltelementbetätigungseinrichtung SB4 betätigbar. Die Schaltelementbetätigungseinrichtungen SB1, SB3 und SB4 können als Doppelsynchronisierungen, die zweite Schaltelementbetätigungseinrichtung SB2 als Einfachsynchronisierung ausgeführt sein. 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 common fourth switching element actuating device SB4. The switching element actuators SB1, SB3 and SB4 may be implemented as double synchronizers, the second switching element actuation device SB2 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, VW3a und/oder mit den Hohlwellen H1, H2, H3 und H4 angeordnet oder verbunden werden. The transmission elements can be both solid and loose with the respective shaft, in particular with the input shafts EW1, EW2 and / or at least one of the countershafts VW1, VW2, VW3a and / or with the hollow shafts H1, H2, H3 and H4 are arranged or connected.
Die Übertragungselemente können dabei in Form von Zahnrädern, insbesondere als Stirnräder, ausgebildet sein, so dass die Radebenen
Insgesamt weist das Getriebe
Die Radebenen
Insgesamt können durch die Ausführungsform der
In
Um den ersten Gang mittels des Getriebes
Insgesamt sind somit sechs Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge durch das Getriebe
In
In
In
In
Insgesamt können die Schaltelemente S1 bis S7 beim Getriebe
Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil durch sechs Radebenen, zumindest sechs Vorwärtsgänge und zumindest zwei Rückwärtsgänge mittels zumindest vier Schalteinrichtungen, sowie zumindest sieben Schaltelementen zur Verfügung zu stellen. Ebenso bietet die Erfindung den Vorteil, dass lediglich vier Aktuatoren in Form der Schalteinrichtungen bzw. Schaltelementbetätigungseinrichtungen 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. Schließlich bietet die Erfindung unter anderem ebenfalls den Vorteil, dass eine Verringerung der mechanischen Spreizung durch Windung des ersten Vorwärtsgangs ermöglicht wird. In summary, the present invention provides the advantage of six wheel planes, at least six forward gears and at least two reverse gears by means of at least four switching devices, as well as at least seven switching elements to provide. Likewise, the invention offers the advantage that only four actuators in the form of the switching devices or switching element actuation 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. Finally, the invention also offers, inter alia, the advantage that a reduction of the mechanical spread is made possible by winding the first forward gear.
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, VW3a, VW1a, VW1b VW1, VW2, VW3a, VW1a, VW1b
- 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 [0027] DE 102010030569 A1 [0027]
Claims (17)
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---|---|---|---|---|
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-
2012
- 2012-02-29 DE DE201210203065 patent/DE102012203065A1/en not_active Withdrawn
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