-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer ersten Eingangswelle und einer zweiten Eingangswelle gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
-
Beispielsweise eine Anmeldung der Anmelderin mit dem amtlichen Aktenzeichen
DE 10 2010 040 660 beschreibt ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise mit einer Getriebezentralwelle und einer konzentrisch dazu angeordneten Getriebehohlwelle als Eingangswellen sowie mit einer Vorgelegewelle und zwei Lastschaltelementen. Zur Realisierung der vorgesehenen Windungsgänge sind mehrere zur Vorgelegewelle koaxial angeordnete Hohlwellen und mehrere koaxial zu der Getriebezentralwelle angeordnete Hohlwellen unbedingt erforderlich. Dadurch wird nicht nur die Anzahl der erforderlichen Wellen und somit die Herstellungskosten des Doppelkupplungsgetriebes erhöht, sondern auch der Bauraumbedarf des bekannten Doppelkupplungsgetriebes vergrößert.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Getriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welches eine möglichst geringe Anzahl von erforderlichen Getriebewellen und weiteren -elementen sowie möglichst geringe Drehzahlverluste und eine verbesserte Hybridisierfähigkeit realisiert.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
-
Es wird ein Getriebe mit einer ersten Eingangswelle und einer zweiten Eingangswelle vorgeschlagen, die koaxial zu einer gemeinsamen Eingangswellenachse angeordnet sind, wobei eine der Eingangswellen als Vollwelle und die andere Eingangswelle als Hohlwelle ausgeführt sein können. Ferner ist eine Vorgelegewelle, z.B. als Vollwelle und zumindest acht Radebenen vorgesehen, die diskrete Stirnradübersetzungsstufen bilden und denen Schalteinrichtungen zugeordnet sind, so dass mehrere, zum Beispiel neun Vorwärtsgänge und zumindest ein Rückwärtsgang geschaltet werden können, wobei bevorzugt der erste und neunte Vorwärtsgang sowie der Rückwärtsgang jeweils als Windungsgang ausführbar ist. Dadurch, dass eine zur Vorgelegewellenachse koaxial angeordnete erste Hohlwelle vorgesehen ist, der z.B. zwei spezielle, nämlich die dritte und fünfte der Stirnradübersetzungsstufen zum Realisieren der Windungsgänge zugeordnet sind, und dass eine zur Vorgelegewellenachse koaxial angeordnete zweite Hohlwelle vorgesehen ist, der z.B. zwei spezielle, nämlich die zweite und vierte der Stirnradübersetzungsstufen zum Realisieren der Windungsgänge zugeordnet sind, wobei die beiden Hohlwelle über eine Schalteinrichtung miteinander koppelbar sind, ergibt sich eine Getriebeanordnung mit möglichst wenigen Bauteilen bzw. Getriebeelementen und Radebenen für eine Vielzahl von Übersetzungsstufen, die auch als Windungsgänge schaltbar sind. Es ergeben sich bei dem Getriebe aufgrund der geringen mechanischen Spreizung minimierte Drehzahlverluste. Ferner ergibt sich bei dem vorgeschlagenen Getriebe aufgrund der kompakten Anordnung eine verbesserte Hybridisierfähigkeit.
-
Dadurch, dass die einander benachbarten Stirnradübersetzungsstufen des fünften Vorwärtsganges und des zweiten Vorwärtsganges über ein vorbestimmtes, vorzugsweise dem sechsten Schaltelement direkt miteinander verbindbar sind, werden zum Schalten der Windungsgänge die beiden Hohlwellen miteinander gekoppelt.
-
Unter einem Windungsgang wird insbesondere eine Übersetzungsstufe des Getriebes verstanden, bei welcher Stirnradübersetzungsstufen mehrerer bzw. beider Teilgetriebe des Getriebes miteinander gekoppelt werden, um dadurch einen Kraftfluss durch beide Teilgetriebe zu realisieren. Jedes der Teilgetriebe ist hierbei insbesondere jeweils einer der Eingangswellen des Getriebes zugeordnet. Einer Vollwelle kann auch Öffnungen, beispielsweise Längs- und/oder Querbohrungen, insbesondere zur Schmierung und/oder zur Kühlung und/oder zur Betätigung der darauf angeordneten Schalteinrichtungen aufweisen.
-
Die dritte Stirnradübersetzungsstufe und fünfte Stirnradübersetzungsstufe sind fest mit der ersten Hohlwelle verbunden, die mittels der zugeordneten dritten Schalteinrichtung mit der Vorgelegewelle verbindbar ist. Ferner sind die zweite und die vierte Stirnradübersetzungsstufe mit der zweiten Hohlwelle fest verbunden, die mittels der zugeordneten neunten Schalteinrichtung mit der Vorgelegewelle verbindbar ist. Darüber hinaus sind die zweite, dritte, vierte und fünfte Stirnradübersetzungsstufe jeweils über eine zugeordnete Schalteinrichtung mit einer der Eingangswellen verbindbar. Somit ergeben sich auch bei der Vielzahl von schaltbaren Windungsgängen die bezüglich der Anzahl von erforderlichen Elementen optimierten Radsätze als erfindungsgemäßes Getriebe.
-
In vorteilhafter Weise sind vorzugsweise nur elf Schalteinrichtungen vorgesehen, wobei vorzugsweise vier Doppel-Schalteinrichtungen und drei Einfach-Schalteinrichtungen vorgesehen sind. Bei der Verwendung von Doppel-Schalteinrichtungen kann die Anzahl der erforderlichen Betätigungsaktuatoren in vorteilhafter Weise reduziert werden. Jedoch ist es möglich, dass anstelle von Doppel-Schalteinrichtungen auch Einfach-Schalteinrichtungen vorgesehen werden. Die Schalteinrichtungen bzw. Koppeleinrichtungen können auch als Synchronisierungen ausgeführt sein. Es ist denkbar, dass formschlüssige aber auch reibschlüssige Schalteinrichtungen eingesetzt werden. Mit den vorgesehenen Schalteinrichtungen werden im aktivierten bzw. geschalteten Zustand beispielsweise ein Losrad mit einer zugeordneten Welle, zum Beispiel einer Vollwelle oder auch einer Hohlwelle, verbunden. In vorteilhafter Weise ist bei dem erfindungsgemäßen Getriebe vorgesehen, dass zumindest eine vorzugsweise die sechste Schalteinrichtung bzw. Schaltelemente eine Verbindung zwischen zwei Losrädern im geschalteten bzw. aktivierten Zustand ermöglicht. Auf diese Weise werden z.B. zwei Stirnradübersetzungsstufen über die Schalteinrichtung ohne die Verwendung einer Welle miteinander gekoppelt.
-
Ausgehend von dem vorgeschlagenen Getriebehauptradsatz kann dieser durch unterschiedliche Positionierungen der Stirnradstufen und/oder der Schalteinrichtungen funktionsgleich umgestaltet werden, sodass eine Vielzahl von Radsatzvariationen des Hauptradsatzes abgeleitet und beansprucht werden. Im Rahmen der Varianten bleibt die Zuordnung von zwischen Schalteinrichtungen und Stirnradstufen beibehalten. Die Schaltmatrizen bzw. -schemen für die Getriebevarianten verändern sich somit durch eine Neuanordnung der Stirnradstufen bzw. der Schalteinrichtungen nicht. Beispielsweise können die jeweils Stirnradübersetzungsstufen zugeordneten Schalteinrichtungen zwischen der Eingangswellenachse und der Vorgelegewellenachse verschoben werden. Es ist auch möglich, dass Stirnradstufen untereinander binomial vertauscht werden. Darüber hinaus ist es denkbar, dass das erste Teilgetriebe, welches beispielsweise durch eine Kupplung mit dem Verbrennungsmotor verbunden wird und die Stirnradübersetzungsstufen für die ungeraden Gänge aufweist, mit dem zweiten Teilgetriebe, welches zum Beispiel durch eine weitere Kupplung mit dem Verbrennungsmotor verbunden wird und die Stirnradübersetzungsstufen der geraden Gängen und die Rückwärtsgänge aufweist, miteinander vertauscht werden. Hierbei wird lediglich die Zuordnung der Kupplungen in dem Schaltschema vertauscht.
-
Bei dem vorgeschlagenen Getriebe sind verschiedene Abtriebsvarianten möglich. Beispielsweise kann ein koaxialer Abtrieb, d.h. Antriebswelle und Abtriebswelle sind koaxial zueinander angeordnet, vorgesehen sein, indem ein zusätzliches Abtriebskonstantenradpaar als zusätzliche Radebene bzw. Stirnradabtriebsstufe bei dem Getriebe angeordnet wird. Hierzu kann zum Beispiel die zusätzliche Radebene parallel hinter der letzten Radebene angeordnet sein, wobei zum Beispiel ein Zahnrad des Abtriebskonstantenradpaar als Losrad der Eingangswellenachse bzw. der zweiten Eingangswelle und ein Festrad der Vorgelegewellenachse bzw. der Vorgelegewelle zugeordnet sind. Es ist auch denkbar, dass ein achsversetzter Abtrieb durch das zusätzliche Abtriebskonstantenradpaar realisiert wird. Hierzu kann zum Beispiel das Festrad der Abtriebskonstantenradpaar der Vorgelegewellenachse bzw. der Vorgelegewelle zwischen Zahnrädern der Vorgelegewelle angeordnet werden. Darüber hinaus ist ein achsversetzter Abtrieb auch durch nur ein zusätzliches Abtriebskonstantenzahnrad möglich, welches zum Beispiel mit einem vorhandenen Festrad auf der Vorgelegewelle kämmt.
-
Das erfindungsgemäße Getriebe kann beispielsweise als Doppelkupplungsgetriebe mit zum Beispiel einer Doppelkupplung ausgeführt sein, über die die Eingangswelle mit der Antriebseite, zum Beispiel mit dem Verbrennungsmotor oder dergleichen verbindbar sind. Das Doppelkupplungsgetriebe kann zur Hybridisierung mit zumindest einer elektrischen Maschine gekoppelt werden.
-
Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass im Rahmen einer Hybridvariante auf eine Doppelkupplung verzichtet wird, indem eine Eingangswelle des Getriebes mit einer Kupplung und die andere Eingangswelle mit einer elektrischen Maschine oder dergleichen als Lastschaltelemente verbindbar sind.
-
Wenn eine Hybridisierung bei dem Getriebe vorgesehen ist, kann vorzugsweise die Anbindung einer oder mehrerer elektrischer Maschinen derart gewählt werden, dass sowohl die Verbindung der elektrischen Maschine zu einer Kupplung bzw. zur Doppelkupplung des Getriebes als auch zum Abtrieb des Getriebes beispielsweise über eine Schalteinrichtung schaltbar ist. Auf diese Weise ist sowohl eine Standladenfähigkeit als auch ein elektrisches Fahren ohne Schleppverluste bei dem Getriebe möglich. Die Anbindung der elektrischen Maschine kann an einer der Wellen, an einem Festrad, an einem Losrad und/oder an ein zusätzliches Festrad des Getriebes erfolgen. Bevorzugter Anbindungsort kann zum Beispiel die zweite, dritte, vierte und fünfte Stirnradübersetzungsstufe sein, jedoch ist die zweite Stirnradübersetzungsstufe besonders geeignet. Beispielsweise kann die elektrische Maschine Schaltvorgänge auch allein unterstützen. Es ist auch möglich, dass der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine gemeinsam Schaltungen unterstützen, beispielsweise über ein zusätzliches Planetengetriebe oder dergleichen. Durch die Verwendung einer zusätzlichen Doppel-Schalteinrichtung sind die beiden vorgenannten Varianten umschaltbar bzw. wechselbar.
-
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft an verschiedenen Ausführungsvarianten der Erfindung weiter erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht eines möglichen Hauptradsatzes eines erfindungsgemäßen Getriebes;
-
2 ein Schaltschema des erfindungsgemäßen Getriebes;
-
3 eine tabellarische Aufstellung der Zuordnung von Schalteinrichtungen und Stirnradübersetzungsstufen bei dem erfindungsgemäßen Getriebe;
-
4 eine schematische Ansicht von durch Vertauschung von Schalteinrichtungen zwischen Eingangswelle und Vorgelegewelle angedeuteten Radsatzvarianten anhand des in 1 dargestellten Getriebes;
-
5 eine schematische Ansicht von durch Vertauschung von Stirnradübersetzungsstufen angedeuteten Radsatzvarianten anhand des in 1 dargestellten Getriebes;
-
6 eine schematische Ansicht einer durch Vertauschung der Zuordnung der Teilgetriebe angedeuteten Radsatzvariante anhand des in 1 dargestellten Getriebes;
-
7 eine schematische Ansicht einer einen koaxialen Abtrieb mit einem zusätzlichen Abtriebskonstantenradpaar darstellenden Radsatzvariante des Getriebes gemäß 1;
-
8 eine schematische Ansicht mehrerer einen achsversetzten Abtrieb mit einem zusätzlichen Abtriebskonstantenradpaar darstellenden Radsatzvarianten des Getriebes gemäß 1;
-
9 eine schematische Ansicht mehrerer einen achsversetzten Abtrieb mit einem zusätzlichen Abtriebskonstantenzahnrad darstellenden Radsatzvarianten des Getriebes gemäß 1; und
-
10 eine schematische Ansicht einer Hybridvariante des Getriebes gemäß 1.
-
In 1 ist ein Hauptradsatz eines Getriebes dargestellt, welches beispielhaft als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt ist. Die weiteren Figuren zeigen funktionsgleiche Radsatzvarianten des Hauptradsatzes. Jedoch ist es ohne weiteres möglich, die vorgesehene antriebsseitige Koppelung nicht über die dargestellte Doppelkupplung, sondern über eine Kupplung und über eine elektrische Maschine EM als Lastschaltelemente vorzusehen.
-
Das beispielhaft dargestellte Doppelkupplungsgetriebe für ein Fahrzeug umfasst eine Doppelkupplung mit einer ersten Kupplung K1 und einer zweiten Kupplung K2 als Lastschaltelemente, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle AN und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zu einer Eingangswellenachse 10 angeordneten Eingangswellen EW 1, EW 2 verbunden sind. Die erste Eingangswelle EW 1, welche mit der ersten Kupplung K1 verbunden ist, ist beispielhaft als Hohlwelle ausgeführt und die zweite Eingangswelle EW 2, die mit der zweiten Kupplung K2 verbunden ist, ist beispielhaft als Vollwelle ausgeführt. Die zweite Eingangswelle EW 2 ist den geraden Übersetzungsstufen einschließlich der Rückwärtsgangübersetzungen und die erste Eingangswelle EW 1 ist den ungeraden Übersetzungsstufen zugeordnet. Jedoch ist es möglich, dass die Zuordnung zu den beiden Teilgetrieben über die Eingangswellen EW 1, EW 2 auch miteinander vertauscht werden, wie dies beispielhaft in 6 angedeutet ist, wobei sich bezüglich des in 2 dargestellten Schaltschemas lediglich die Zuordnung der Übersetzungsstufen zu den Kupplungen K1, K2 ändert.
-
Das Getriebe umfasst ferner nur eine Vorgelegewelle VW z. B. als Vollwelle und acht Radebenen als diskrete Stirnradübersetzungsstufen SR 2, SR 3, SR 4, SR 5, SR 6, SR 7, SR 9, SRR, denen nur 11 Schalteinrichtungen S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S 10, S11 zugeordnet sind, so dass zumindest neun Vorwärtsgänge 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und zumindest ein Rückwärtsgänge R schaltbar sind. Ferner sind eine zur Vorgelegewellenachse 11 koaxial angeordnete erste Welle z.B. als erste Hohlwelle HW 1, der zwei Stirnradübersetzungsstufen SR 3, SR5 zum Realisieren der Windungsgänge zugeordnet sind, und eine zur Vorgelegewellenachse 11 koaxial angeordnete zweite Welle zum Beispiel als zweite Hohlwelle HW 2 vorgesehen, der zwei Stirnradübersetzungsstufen SR 2, SR 4 zum Realisieren von Windungsgängen zugeordnet sind. Die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 der zweiten Hohlwelle HW 2 und die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 der ersten Hohlwelle HW 1 sind über das sechste Schaltelement S6 direkt miteinander verbindbar. Auf diese Weise können zum Realisieren der Windungsgänge die beiden Hohlwellen HW 1, HW 2 miteinander gekoppelt werden.
-
Zum Schalten des ersten Vorwärtsganges 1 als Windungsgang ist vorzugsweise die in diesem Zustand antriebsseitig verbundene erste Eingangswelle EW 1 mit der dritten Stirnradübersetzungsstufe SR 3 verbunden, die über die erste Hohlwelle HW 1 mit der fünften Stirnradübersetzungsstufe SR 5 verbunden ist, die mit der zweiten Stirnradübersetzungsstufe SR 2 verbunden ist, die über die zweite Hohlwelle HW 2 mit der Vorgelegewelle VW zur abtriebsseitigen Koppelung verbunden ist. Zum Schalten des achten Vorwärtsganges 8 als Windungsgang ist vorzugsweise die in diesem Zustand antriebsseitig verbundene zweite Eingangswelle EW 2 mit der vierten Stirnradübersetzungsstufe SR 4 verbunden, die über die zweite Hohlwelle HW 2 mit der zweiten Übersetzungsstufe SR 2 verbunden ist, die mit der fünften Stirnradübersetzungsstufe SR 5 verbunden ist, die mit der ersten Hohlwelle HW 1 verbunden ist, die zur abtriebsseitigen Koppelung mit der Vorgelegewelle VW verbunden ist. Schließlich ist zum Schalten des Rückwärtsganges R als Windungsgang vorzugsweise die in diesem Zustand antriebsseitig verbundene erste Eingangswelle EW 1 mit der dritten Stirnradübersetzungsstufe SR 3 verbunden, die über die erste Hohlwelle HW 1 mit der fünften Stirnradübersetzungsstufe SR 5 verbunden ist, die über die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 vorzugsweise mit der in diesem Zustand nicht antriebsseitig verbundenen zweiten Eingangswelle EW 2 verbunden ist, die über die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR mit der Vorgelegewelle VW zur abtriebsseitigen Koppelung verbunden ist.
-
Die der ersten Hohlwelle HW 1 zugeordnete dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 des dritten Vorwärtsganges 3 mit zugeordneter vierter Schalteinrichtung S4 und die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 des fünften Vorwärtsganges 5 mit zugeordneter fünfter Schalteinrichtung S5 sind mit einer der Eingangswellen EW 1, EW 2 verbindbar. Zudem sind die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 und die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 über die der ersten Hohlwelle HW 1 zugeordnete dritte Schalteinrichtung S3 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar.
-
Die der zweiten Hohlwelle HW 2 zugeordnete zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 des zweiten Ganges mit zugeordneter siebenter Schalteinrichtungen S7 und die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 des vierten Ganges mit zugeordneter achter Schalteinrichtung S8 sind mit einer der Eingangswellen EW 1, EW 2 verbindbar.
-
Zudem sind die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 und die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 über die der zweiten Hohlwelle HW 2 zugeordnete neunte Schalteinrichtung S9 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar.
-
Gemäß 1 ist bei dem Hauptradsatz der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die neunte Stirnradübersetzungsstufe SR 9 als erste Radebene ein erstes Losrad Z1 der ersten Eingangswelle EW 1 und ein erstes Festrad Z2 der Vorgelegewelle VW umfasst, welche miteinander kämmen, wobei das erste Losrad Z1 über die erste Schalteinrichtung S1 mit der ersten Eingangswelle EW 1 verbindbar ist. Die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR7 als zweite Radebene umfasst ein zweites Losrad Z3 der ersten Eingangswelle EW 1 und ein zweites Festrad Z4 der Vorgelegewelle VW, welche miteinander in Eingriff stehen, wobei das zweite Losrad Z3 über die zweite Schalteinrichtung S2 mit der ersten Eingangswelle EW 1 verbindbar ist. Die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 als dritte Radebene umfasst ein drittes Losrad Z5 der ersten Eingangswelle EW 1 und ein erstes Festrad Z6 der ersten Hohlwelle HW 1, welche miteinander in Eingriff stehen, wobei das dritte Losrad Z5 über die vierte Schalteinrichtung S4 mit der ersten Eingangswelle EW 1 verbindbar ist. Die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 als vierte Radebene umfasst ein erstes Losrad Z7 der zweiten Eingangswelle EW 2 und ein zweites Festrad Z8 der ersten Hohlwelle HW 1, welche miteinander kämmen, wobei das erste Losrad Z7 über die fünfte Schalteinrichtung S5 mit der ersten Eingangswelle EW 1 und die erste Hohlwelle HW 1 mit den zugeordneten Festrädern Z6, Z8 über die dritte Schalteinrichtung S3 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar sind. Die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 als fünfte Radebene umfasst ein zweites Losrad Z9 der zweiten Eingangswelle EW 2 und ein erstes Festrad Z 10 der zweiten Hohlwelle HW 2, welche miteinander kämmen, wobei das zweite Losrad Z9 über die sechste Schalteinrichtung S6 mit dem ersten Losrad Z7 zum Koppeln der beiden Hohlwellen HW 1, HW 2 verbindbar ist und wobei das zweite Losrad Z9 über die siebente Schalteinrichtung S7 mit der zweiten Eingangswelle EW 2 verbindbar ist. Die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 als sechste Radebene umfasst ein drittes Losrad Z 11 der zweiten Eingangswelle EW 2 und ein zweites Festrad Z 12 der zweiten Hohlwelle HW 2, welche miteinander kämmen, wobei das dritte Losrad Z 11 über die achte Schalteinrichtung S8 mit der zweiten Eingangswelle EW 2 und die zweite Hohlwelle HW 2 mit den zugeordneten Festrädern Z10, Z 12 über die neunte Schalteinrichtung S9 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar sind. Die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR als siebente Radebene umfasst ein erstes Festrad Z13 der zweiten Eingangswelle EW 2, ein Zwischenrad Z 17 zur Drehrichtungsumkehr für die Rückwärtsgangübersetzungen und ein erstes Losrad Z 14 der Vorgelegewelle VW, wobei das erste Festrad Z 13 mit dem Zwischenrad Z 17 kämmt, welches mit dem ersten Losrad Z 14 in Eingriff steht, wobei das erste Losrad Z 14 über die zehnte Schalteinrichtung S10 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar ist. Schließlich umfasst die sechste Stirnradübersetzungsstufe SR 6 als achte Radebene ein viertes Losrad Z 15 der zweiten Eingangswelle EW 2 und ein drittes Festrad Z 16 der Vorgelegewelle VW, welche miteinander kämmen, wobei das vierte Losrad Z 15 über die elfte Schalteinrichtung S11 mit der Vorgelegewelle VW verbindbar ist.
-
Demzufolge umfasst der in 1 dargestellte Radsatz der vorliegenden Erfindung 17 Zahnräder als Fest- oder Losräder sowie vier Doppel-Schalteinrichtungen S1–S2, S4–S5, S7–S8, S9–S10 und drei Einfach-Schalteinrichtungen S3, S6, S11.
-
Bei dem als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführten Getriebe werden anhand des in 2 dargestellten Schaltschemas beispielhaft folgende Übersetzungsstufen realisiert. Der erste Vorwärtsgang 1 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 als Windungsgang schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter vierter Schalteinrichtung S4 über die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 auf die erste Hohlwelle HW 1 und über die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 bei aktivierter sechster Schalteinrichtung S6 auf die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 sowie über die zweite Hohlwelle HW 2 bei aktivierter neunter Schalteinrichtung S9 auf die Vorgelegewelle VW zum abtriebsseitigen Koppeln übertragen wird. Der zweite Vorwärtsgang 2 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter siebenter Schalteinrichtung S7 über die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 auf die zweite Hohlwelle HW 2 und bei aktivierter neunter Schalteinrichtung S9 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der dritte Vorwärtsgang 3 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter vierter Schalteinrichtung S4 über die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 auf die erste Hohlwelle HW 1 und bei aktivierter dritter Schalteinrichtung S3 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der vierte Vorwärtsgang 4 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter achter Schalteinrichtung S8 über vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 auf die zweite Hohlwelle HW 2 und bei aktivierter neunter Schalteinrichtung S9 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der fünfte Vorwärtsgang 5 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter fünfter Schalteinrichtung S5 über die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 auf die erste Hohlwelle HW 1 und bei aktivierter dritter Schalteinrichtung S3 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der sechste Vorwärtsgang 6 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter elfter Schalteinrichtung S11 über die sechste Stirnradübersetzungsstufe SR 6 auf die Vorgelegewelle VW zum abtriebsseitigen Koppeln übertragen wird. Der siebente Vorwärtsgang 7 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter zweiter Schalteinrichtung S2 über die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR 7 auf die Vorgelegewelle VW zum abtriebsseitigen Koppeln übertragen wird. Der achte Vorwärtsgang 8 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Eingangswelle EW 2 als Windungsgang schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter achter Schalteinrichtung S8 über die vierte Stirnradübersetzungsstufe SR 4 auf die zweite Hohlwelle HW 2 und über die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 bei aktivierter sechster Schalteinrichtung S6 auf die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 und über die erste Hohlwelle HW 1 bei aktivierter dritter Schalteinrichtung S3 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird. Der neunte Vorwärtsgang 9 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 als Windungsgang schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter erster Schalteinrichtung S1 über die neunte Stirnradübersetzungsstufe SR 9 auf die Vorgelegewelle VW zum abtriebsseitigen Koppeln übertragen wird. Der Rückwärtsgang R ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Eingangswelle EW 1 als Windungsgang schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktivierter vierter Schalteinrichtung S4 über die dritte Stirnradübersetzungsstufe SR 3 auf die erste Hohlwelle HW 1 und über die fünfte Stirnradübersetzungsstufe SR 5 bei aktivierter sechster Schalteinrichtung S6 auf die zweite Stirnradübersetzungsstufe SR 2 sowie bei aktivierter siebenter Schalteinrichtung S7 auf die zweite Eingangswelle EW 2 und über die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR bei aktivierter zehnter Schalteinrichtung S10 zum abtriebsseitigen Koppeln auf die Vorgelegewelle VW übertragen wird.
-
Aus dem in 2 dargestellten Schaltschema ergibt sich, dass zumindest sämtliche Vorwärtsgangübersetzungsstufen zumindest sequenziell lastschaltbar ausgeführt werden können.
-
3 zeigt eine tabellarische Zuordnung der Schalteinrichtungen S1 bis S11 zu den Stirnradübersetzungsstufen SR 2, SR3, SR 4, SR 5, SR 6, SR 7, SR 9, SRR.
-
Nachfolgend werden Variationsmöglichkeiten am Beispiel des Hauptradsatzes gezeigt, bei dem die Radsatzvariationen durch hinterlegte Kästen und Pfeile verdeutlicht werden.
-
4 zeigt anhand des Hauptradsatzes Radsatzvariationen. Beispielsweise kann die zehnte Schalteinrichtung S 10 der Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR von der Vorgelegewellenachse 11 auf die Eingangswellenachse 10 verschoben werden. Ferner ist es möglich, dass die elfte, zweite und erste Schalteinrichtungen S 11, S2, S1 der sechsten, siebenten und neunten Stirnradübersetzungsstufe von der Eingangswellenachse 10 auf die Vorgelegewellenachse 11 verschoben werden. Somit werden das erste Losrad Z1 und das zweite Losrad Z3 der ersten Eingangswelle EW 1 mit den zugeordneten ersten und zweiten Schalteinrichtungen S1, S2 der Vorgelegewelle VW und das erste Festrad Z2 und das zweite Festrad Z4 der ersten Eingangswelle EW 1 zugeordnet. Ferner werden das erste Losrad Z 14 der Vorgelegewelle VW mit der zugeordneten zehnten Schalteinrichtung S 10 der zweiten Eingangswelle EW 2 und das erste Festrad Z 13 der Vorgelegewelle VW zugeordnet. Darüber hinaus werden das vierte Losrad Z 15 der zweiten Eingangswelle EW 2 mit der zugeordneten elften Schalteinrichtung S 11 der Vorgelegewelle VW und das dritte Festrad Z 16 der zweiten Eingangswelle EW 2 zugeordnet.
-
5 zeigt anhand des Hauptradsatzes weitere Radsatzvariationen, bei denen die sechste Stirnradübersetzungsstufe SR 6 und die Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufen SRR untereinander vertauscht werden. Ferner können die neunte Stirnradübersetzungsstufe SR 9 und die siebente Stirnradübersetzungsstufe SR 7 untereinander vertauscht werden.
-
6 zeigt anhand des Hauptradsatzes eine nächste Radsatzvariation, bei der das erste Teilgetriebe, welches durch die erste Kupplung K1 mit dem Verbrennungsmotor bzw. mit der Antriebswelle AN verbunden wird und beim Hauptradsatz die Stirnradübersetzungsstufen für die ungeraden Vorwärtsgänge 3, 5, 7, 9 aufweist, mit dem zweiten Teilgetriebe vertauscht werden kann, welches durch die zweite Kupplung K2 mit dem Verbrennungsmotor bzw. mit der Antriebswelle AN verbunden wird und beim Hauptradsatz die Stirnradübersetzungsstufen der geraden Gängen 2, 4, 6, sowie der Rückwärtsgang R aufweist. Somit ist es möglich, dass die Stirnradübersetzungsstufen SR 2, SR 4, SR 6, SRR der ersten Eingangswelle EW 1 und die Zuordnung der Stirnradübersetzungsstufen SR 3, SR 5, SR 7, SR 9 der zweiten Eingangswelle EW2 zugeordnet werden.
-
Gemäß 7 ist anhand des Hauptradsatzes eine Abtriebsvariante gezeigt, bei der eine koaxiale Anordnung von Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB durch ein zusätzliches Abtriebskonstantenradpaar realisiert wird. Hierzu ist eine zusätzliche Stirnradabtriebsstufe SRA vorgesehen, die ein Losrad Z 18 der zweiten Eingangswelle EW 2 bzw. auf der Eingangswellenachse 10 und ein Festrad Z 19 der Vorgelegewelle VW bzw. auf der Vorgelegewellenachse 11 umfasst, die miteinander in Eingriff stehen, wobei die Stirnradabtriebsstufe SRA eine zusätzliche neunte Radebene als Abtrieb bildet.
-
8 zeigt weitere Abtriebsvarianten, bei denen mit der Stirnradabtriebsstufe SRA ein achsversetzter Abtrieb, also eine achsversetzte Anordnung von Antriebswelle AN und Abtriebswelle AB realisiert wird. Hierzu ist die Stirnradabtriebsstufe SRA mit ihrem Festrad Z 19 der Vorgelegewelle VW bzw. auf der Vorgelegewellenachse 11 beispielsweise vor der ersten Radebene, zwischen der zweiten und dritten Radebene, zwischen der siebenten und achten Radebene oder hinter der achten Radebene zugeordnet. Somit ist das Festrad Z 19 beispielsweise vor der neunten Stirnradübersetzungsstufe SR 9, zwischen der siebenten Stirnradübersetzungsstufe SR 7 und der dritten Stirnradübersetzungsstufe SR 3, zwischen der Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe SRR und der sechsten Stirnradübersetzungsstufe SR 6 oder hinter der sechsten Stirnradübersetzungsstufe SR 6 anordenbar. Neben dem Festrad Z 19 umfasst die Stirnradabtriebsstufe SRA ein weiteres Festrad Z 21, welches der Abtriebswelle AB zugeordnet ist.
-
9 zeigt weitere Abtriebsvarianten, bei denen ein achsversetzter Abtrieb durch ein zusätzliches Abtriebskonstantenzahnrad Z 20 realisiert wird, welches mit einem der Festräder Z2, Z4 oder Z16 auf der Vorgelegewelle VW kämmt. Das Abtriebszahnrad Z20 ist als Festrad der Abtriebswelle AB zugeordnet.
-
Schließlich zeigt 10 eine Hybridvariante anhand des Hauptradsatzes, bei der zur Hybridisierung zumindest eine elektrische Maschine EM vorgesehen ist, wobei die elektrische Maschine EM beispielhaft an der zweiten Stirnradübersetzungsstufe SR 2 an das erste Festrad Z10 der zweiten Hohlwelle HW 2 angebunden ist. Dazu steht das Antriebsritzel Z 22 der elektrischen Maschine EM mit dem ersten Festrad Z10 der zweiten Hohlwelle HW 2 beispielhaft in Eingriff.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- erster Vorwärtsgang als Windungsgang
- 2
- zweiter Vorwärtsgang
- 3
- dritter Vorwärtsgang
- 4
- vierter Vorwärtsgang
- 5
- fünfter Vorwärtsgang
- 6
- sechster Vorwärtsgang
- 7
- siebenter Vorwärtsgang
- 8
- achter Vorwärtsgang als Windungsgang
- 9
- neunter Vorwärtsgang
- R
- Rückwärtsgang als Windungsgang
- 10
- Eingangswellenachse
- 11
- Vorgelegewellenachse
- AN
- Antriebswelle
- AB
- Abtriebswelle
- K1
- erste Kupplung
- K2
- zweite Kupplung
- S1
- erste Schalteinrichtung
- S2
- zweite Schalteinrichtung
- S3
- dritte Schalteinrichtung
- S4
- vierte Schalteinrichtung
- S5
- fünfte Schalteinrichtung
- S6
- sechste Schalteinrichtung
- S7
- siebente Schalteinrichtung
- S8
- achte Schalteinrichtung
- S9
- neunte Schalteinrichtung
- S10
- zehnte Schalteinrichtung
- S11
- elfte Schalteinrichtung
- EM
- elektrische Maschine
- EW 1
- erste Eingangswelle
- EW 2
- zweite Eingangswelle
- VW
- Vorgelegewelle
- HW 1
- erste Hohlwelle
- HW 2
- zweite Hohlwelle
- SR 2
- zweite Stirnradübersetzungsstufe
- SR 3
- dritte Stirnradübersetzungsstufe
- SR 4
- vierte Stirnradübersetzungsstufe
- SR 5
- fünfte Stirnradübersetzungsstufe
- SR 6
- sechste Stirnradübersetzungsstufe
- SR 7
- siebente Stirnradübersetzungsstufe
- SR 9
- neunte Stirnradübersetzungsstufe
- SRR
- Rückwärtsgang-Stirnradübersetzungsstufe
- SRA
- Stirnradabtriebsstufe
- Z1
- erstes Losrad der ersten Eingangswelle
- Z2
- erstes Festrad der Vorgelegewelle
- Z3
- zweites Losrad der ersten Eingangswelle
- Z4
- zweites Festrad der Vorgelegewelle
- Z5
- drittes Losrad der ersten Eingangswelle
- Z6
- erstes Festrad der ersten Hohlwelle
- Z7
- erstes Losrad der zweiten Eingangswelle
- Z8
- zweites Festrad der ersten Hohlwelle
- Z9
- zweites Losrad der zweiten Eingangswelle
- Z10
- erstes Festrad der zweiten Hohlwelle
- Z 11
- drittes Losrad der zweiten Eingangswelle
- Z 12
- zweites Festrad der zweiten Hohlwelle
- Z 13
- erstes Festrad der zweiten Eingangswelle
- Z 14
- erstes Losrad der Vorgelegewelle
- Z 15
- viertes Losrad der zweiten Eingangswelle
- Z 16
- drittes Festrad der Vorgelegewelle
- Z 17
- Zwischenrad zur Drehrichtungsumkehr
- Z 18
- Losrad der Stirnradabtriebsstufe
- Z 19
- Festrad der Stirnradabtriebsstufe
- Z 20
- Abtriebszahnrad
- Z 21
- Festrad der Stirnradabtriebsstufe
- Z 22
- Antriebsritzel der elektrischen Maschine
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
