DE102013226959B4 - Dual-clutch gearbox in countershaft design for one vehicle - Google Patents
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Abstract
Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug, mit zwei Kupplungen (K1, K2), deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle (AN) und deren Ausgangsseiten jeweils mit einer von zwei koaxial zu einer Hauptwellenachse (10) angeordneten Getriebeeingangswellen (EW1, EW2) verbunden sind, denen jeweils ein Teilgetriebe zugeordnet ist, mit zumindest zwei Vorgelegewellen (VW1, VW2), mit mehreren Radebenen (I, II, III, IV), denen mehrere Stirnradübersetzungsstufen (A, B, C, D, E, F, G, H) und mehrere Schaltelemente (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10) zugeordnet sind, so dass zumindest acht Vorwärtsgänge (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) schaltbar sind, und mit zumindest einer Abtriebswelle (AB), die über eine Abtriebsradebene (V) mit den Vorgelegewellen (VW1, VW2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Vorgelegewellen (VW1, VW2) zumindest eine Hohlwelle (HW) zugeordnet ist, die zumindest drei Losräder (Z1, Z4, Z7) umfasst, die über zugeordnete Schaltelemente (S1, S2, S3) mit der Hohlwelle verbindbar sind und dass der ersten Getriebeeingangswelle (EW1) ein Festrad (Z2) und ein Losrad (Z5) zugeordnet sind, wobei das Losrad (Z5) über das sechste Schaltelement (S6) mit der ersten Getriebeeingangswelle (EW1) verbindbar ist, oder dass der ersten Getriebeeingangswelle (EW1) ein Losrad (Z2') und ein Festrad (Z5') zugeordnet sind, wobei das Losrad (Z2') über das sechste Schaltelement (S6) mit der ersten Getriebeeingangswelle (EW1) verbindbar ist.Dual clutch transmission in countershaft design for a vehicle, with two clutches (K1, K2) whose input sides are connected to a drive shaft (AN) and whose output sides each with one of two coaxial with a main shaft axis (10) arranged transmission input shafts (EW1, EW2) in each case a partial transmission is associated, with at least two countershafts (VW1, VW2), with a plurality of wheel planes (I, II, III, IV), which several Stirnradübersetzungsstufen (A, B, C, D, E, F, G, H) and a plurality of switching elements (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10) are assigned, so that at least eight forward gears (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) are switchable, and with at least one output shaft (AB) which is connected via an output gear plane (V) with the countershafts (VW1, VW2), characterized in that at least one of the countershafts (VW1, VW2) at least one hollow shaft (HW) assigned is, which comprises at least three idler gears (Z1, Z4, Z7), the associated switching elements (S1, S2, S3) are connectable to the hollow shaft and that the first transmission input shaft (EW1) a fixed gear (Z2) and a loose wheel (Z5) are assigned, wherein the idler gear (Z5) via the sixth switching element (S6) with the first transmission input shaft (EW1) is connectable, or that the first transmission input shaft (EW1) a loose wheel (Z2 ') and a fixed gear (Z5') are assigned, wherein the idler gear (Z2 ') via the sixth switching element (S6) with the first transmission input shaft (EW1) is connectable.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The present invention relates to a dual clutch transmission in countershaft design for a vehicle according to the closer defined in the preamble of
Beispielsweise aus der Druckschrift
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein axial sehr kompakt aufgebautes Doppelkupplungsgetriebe vorzuschlagen, bei dem eine möglichst hohe Zahl an Gangübersetzungen realisierbar ist und zudem Windungsgänge schaltbar sind.The present invention is based on the object to propose an axially very compact dual-clutch transmission, in which the highest possible number of gear ratios can be realized and also Windungsgänge are switchable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen ergeben.This object is achieved by the features of
Somit wird ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug vorgeschlagen, bei dem die Eingangsseiten der Doppelkupplung mit einer Antriebswelle und deren Ausgangsseiten jeweils mit einer von zwei koaxial zu einer Hauptwellenachse angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden sind, denen jeweils ein Teilgetriebe zugeordnet ist. Ferner sind zwei Vorgelegewellen mit mehreren Radebenen, vorzugsweise vier Radebenen vorgesehen, denen mehrere Stirnradübersetzungsstufen, vorzugsweise acht, und mehrere Schaltelemente vorzugsweise zehn zugeordnet sind, so dass zumindest acht Vorwärtsgänge schaltbar sind. Darüber hinaus ist eine Abtriebswelle vorgesehen, die über eine Abtriebsradebene mit den Vorgelegewellen verbunden ist.Thus, a dual-clutch transmission is proposed in countershaft design for a vehicle in which the input sides of the dual clutch with a drive shaft and the output sides are each connected to one of two coaxial with a main shaft axis arranged transmission input shafts, each associated with a partial transmission. Further, two countershafts are provided with a plurality of wheel planes, preferably four wheel planes, which are assigned a plurality of Stirnradübersetzungsstufen, preferably eight, and a plurality of switching elements preferably ten, so that at least eight forward gears are switchable. In addition, an output shaft is provided, which is connected via an output gear plane with the countershafts.
Erfindungsgemäß ist zumindest einer der Vorgelegewellen wenigstens eine Hohlwelle zugeordnet, die koaxial zu der jeweiligen Vorgelegewellenachse angeordnet ist. Die Hohlwelle umfasst zumindest drei Losräder, die über zugeordnete Schaltelemente bzw. Koppelelemente mit der Hohlwelle verbindbar sind.According to the invention, at least one of the countershafts is assigned at least one hollow shaft, which is arranged coaxially to the respective countershaft axis. The hollow shaft comprises at least three idler gears, which are connectable via associated switching elements or coupling elements with the hollow shaft.
Auf diese Weise wird ein Doppelkupplungsgetriebe geschaffen, welches auch z. B. neun Vorwärtsgangübersetzungen sowie zumindest eine Rückwärtsgangübersetzung realisiert und trotzdem axial kompakt aufgebaut ist. Bei dem Getriebe können neun sequenziell lastschaltfähige Gänge realisiert werden, wobei eine minimale Anzahl an Radebenen und Stirnradübersetzungsstufen notwendig sind. Es ist auch denkbar, dass anstelle von Rückwärtsgangübersetzungen ein Hybridmodul vorgesehen wird, mit dem dann die Drehrichtungsumkehr und damit die Rückwärtsgangübersetzung realisierbar ist, ohne dass eine entsprechende Radebene mit Zwischenrad zur Drehzahlumkehr notwendig ist.In this way, a dual-clutch transmission is created, which also z. B. nine forward gear ratios and at least one reverse gear ratio realized and still constructed axially compact. In the transmission, nine sequentially shiftable gears can be realized, with a minimum number of wheel planes and spur gear stages are necessary. It is also conceivable that instead of reverse ratios, a hybrid module is provided, with which then the direction of rotation reversal and thus the reverse gear ratio can be realized without a corresponding wheel plane with idler wheel for speed reversal is necessary.
Vorzugsweise sind bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe der erste Vorwärtsgang, der vierte Vorwärtsgang und ein neunte Vorwärtsgang jeweils als Windungsgang schaltbar, bei dem die beiden Teilgetriebe miteinander gekoppelt werden.Preferably, in the proposed dual-clutch transmission, the first forward gear, the fourth forward gear and a ninth forward gear can each be switched as a winding gear in which the two partial transmissions are coupled together.
Vorzugsweise sind zehn Schalteinrichtungen bzw. Schaltelementen vorgesehen, wobei vorzugsweise drei Doppel-Schaltelemente und vier Einfach-Schaltelemente vorgesehen sind. Bei der Verwendung von Doppel-Schaltelemente kann die Anzahl der erforderlichen Betätigungsaktuatoren in vorteilhafter Weise reduziert werden. Somit könnten Einfach-Schalteinrichtungen auch zu weiteren Doppel-Schaltelementen zusammengefügt werden. Jedoch ist es möglich, dass anstelle von Doppel-Schaltelementen auch Einfach-Schaltelemente vorgesehen werden, wenn es der vorhandene Bauraum erfordert. Die Schaltelemente 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.Preferably, ten switching devices or switching elements are provided, wherein preferably three double-switching elements and four single-switching elements are provided. When using double switching elements, the number of required Betätigungsaktuatoren can be reduced in an advantageous manner. Thus, single-switching devices could also be combined to form further double-switching elements. However, it is possible that instead of double switching elements and simple switching elements are provided, if required by the available space. The switching elements or coupling devices can also be designed as synchronizers. It is conceivable that positive but also frictional switching devices are used. With the provided switching devices are in the activated or switched state, for example, a loose wheel with an associated shaft, for example, a solid shaft or a hollow shaft connected.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:Hereinafter, the present invention will be further explained with reference to the drawings. Show it:
In den Figuren sind verschiedene Radsatzvarianten eines Doppelkupplungsgetriebes für ein Fahrzeug in Vorgelegebauweise dargestellt, wobei ein Front-Quereinbau im Fahrzeug aufgrund der Antriebs- und Abtriebswellenanordnung favorisiert ist. Unabhängig von den Radsatzvarianten umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Kupplung K1 und eine zweite Kupplung K2 als Lastschaltelemente, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle AN und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zu einer Getriebeeingangswellenachse
Die erste Getriebeeingangswelle EW1 ist beispielhaft den ungeraden Übersetzungsstufen einschließlich der Rückwärtsgangübersetzungsstufe zugeordnet, wobei die zweite Getriebeeingangswelle EW2 den geraden Übersetzungsstufen zugeordnet sind. Jedoch ist es möglich, dass die Zuordnung zu den beiden Teilgetrieben über die Getriebeeingangswellen EW1, EW2 auch miteinander vertauscht werden.The first transmission input shaft EW1 is assigned to the odd gear ratios, including the reverse gear ratio stage, by way of example, the second transmission input shaft EW2 being associated with the even gear ratios. However, it is possible that the assignment to the two partial transmissions via the transmission input shafts EW1, EW2 are also interchanged.
Ferner umfasst das Doppelkupplungsgetriebe zwei Vorgelegewellen VW1, VW2 und vier Radebenen
Ferner ist eine Hohlwelle HW vorgesehen, die koaxial zur Vorgelegewellenachse
Bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe umfasst die erste Vorgelegewelle VW1 ein Festrad Z15 und ein Losrad Z10, wobei das Losrad Z10 über das fünfte Schaltelement mit der ersten Vorgelegewelle VW1 verbindbar ist. Um eine Verbindung von der ersten Vorgelegewelle VW1 und der Hohlwelle HW zu erreichen, ist vorgesehen, dass die erste Vorgelegewelle VW1 über das vierte Schaltelement S4 mit der Hohlwelle HW verbindbar ist.In the proposed dual-clutch transmission, the first countershaft VW1 comprises a fixed gear Z15 and a idler gear Z10, wherein the idler gear Z10 can be connected to the first countershaft VW1 via the fifth shifting element. In order to achieve a connection of the first countershaft VW1 and the hollow shaft HW, it is provided that the first countershaft VW1 via the fourth switching element S4 with the hollow shaft HW is connectable.
Die zweite Vorgelegewelle VW2 umfasst ein Festrad Z13 und vier Losräder Z3, Z6, Z9, Z12, wobei das erste Losrad Z3 über das siebente Schaltelement S7 mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 verbindbar ist. Das zweite Losrad Z6 ist über das achte Schaltelement S8 mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 verbindbar, wobei das dritte Losrad Z9 über das neunte Schaltelement S9 mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 verbindbar ist. Schließlich ist das vierte Losrad Z12 über das zehnte Schaltelement S10 mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 verbindbar.The second countershaft VW2 comprises a fixed gear Z13 and four idler gears Z3, Z6, Z9, Z12, wherein the first idler gear Z3 can be connected to the second countershaft VW2 via the seventh shifting element S7. The second idler gear Z6 can be connected to the second countershaft VW2 via the eighth shifting element S8, wherein the third idler gear Z9 can be connected to the second countershaft VW2 via the ninth shifting element S9. Finally, the fourth idler gear Z12 can be connected via the tenth shifting element S10 to the second countershaft VW2.
Der ersten Getriebeeingangswelle EW1 ist bei der ersten Radsatzvariante gemäß
In der ersten Radebene
In der zweiten Radebene
In der dritten Radebene
Ferner steht in der vierten Radebene
In der Abtriebsradebene
In
Der erste Vorwärtsgang
The first
Der zweite Vorwärtsgang
Der dritte Vorwärtsgang
Der vierte Vorwärtsgang
Der fünfte Vorwärtsgang
Der sechste Vorwärtsgang
Der siebente Vorwärtsgang
Der achte Vorwärtsgang
Der neunte Vorwärtsgang
Der Rückwärtsgang R ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle EW1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem sechsten Schaltelement S6 über die zweite Stirnradübersetzungsstufe B bei aktiviertem zweiten Schaltelement S2 auf die Hohlwelle HW und bei aktiviertem dritten Schaltelement S3 über die dritte Stirnradübersetzungsstufe C und auf die zweite Getriebeeingangswelle EW2 und über die vierte Stirnradübersetzungsstufe D bei aktiviertem fünften Schaltelement S5 auf die erste Vorgelegewelle VW1 und über die Abtriebsradebene
In
Der erste Vorwärtsgang
The first
Der zweite Vorwärtsgang
Der dritte Vorwärtsgang
Der vierte Vorwärtsgang
Der fünfte Vorwärtsgang
Der sechse Vorwärtsgang
Der siebente Vorwärtsgang
Der achte Vorwärtsgang
Der neunte Vorwärtsgang
Der Rückwärtsgang R ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle EW1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss über die zweite Stirnradübersetzungsstufe B bei aktiviertem zweiten Schaltelement S2 auf die Hohlwelle HW und bei aktiviertem dritten Schaltelement S3 über die dritte Stirnradübersetzungsstufe C und auf die zweite Getriebeeingangswelle EW2 und über die vierte Stirnradübersetzungsstufe D bei aktiviertem fünften Schaltelement S5 auf die erste Vorgelegewelle VW1 und über die Abtriebsradebene
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- erster Vorwärtsgang als Windungsgangfirst forward gear as Windungsgang
- 22
- zweiter Vorwärtsgangsecond forward gear
- 33
- dritter Vorwärtsgangthird forward speed
- 44
- vierter Vorwärtsgang als Windungsgangfourth forward gear as a winding course
- 55
- fünfter Vorwärtsgangfifth forward gear
- 66
- sechster Vorwärtsgangsixth forward gear
- 77
- siebenter Vorwärtsgangseventh forward gear
- 88th
- achter Vorwärtsgangeighth forward gear
- 99
- neunter Vorwärtsgang als Windungsgangninth forward gear as a winding course
- RR
- Rückwärtsgangreverse gear
- 1010
- GetriebeeingangswellenachseTransmission input shaft axis
- 1111
- VorgelegewellenachseCountershaft axis
- ANAT
- Antriebswelledrive shaft
- ABFROM
- Abtriebswelleoutput shaft
- K1K1
- erste Kupplungfirst clutch
- K2K2
- zweite Kupplungsecond clutch
- S1S1
- erste Schalteinrichtungfirst switching device
- S2S2
- zweite Schalteinrichtungsecond switching device
- S3S3
- dritte Schalteinrichtungthird switching device
- S4S4
- vierte Schalteinrichtungfourth switching device
- S5S5
- fünfte Schalteinrichtungfifth switching device
- S6S6
- sechste Schalteinrichtungsixth switching device
- S7S7
- siebente Schalteinrichtungseventh switching device
- S8S8
- achte Schalteinrichtungeighth switching device
- S9S9
- neunte Schalteinrichtungninth switching device
- S10S10
- zehnte Schalteinrichtungtenth switching device
- EW1EW1
- erste Getriebeeingangswellefirst transmission input shaft
- EW2DR2
- zweite Getriebeeingangswellesecond transmission input shaft
- VW1VW1
- erste Vorgelegewellefirst countershaft
- VW1VW1
- zweite Vorgelegewellesecond countershaft
- HWHW
- Hohlwellehollow shaft
- AA
- erste Stirnradübersetzungsstufefirst spur gear stage
- BB
- zweite Stirnradübersetzungsstufesecond spur gear stage
- CC
- dritte Stirnradübersetzungsstufethird spur gear stage
- DD
- vierte Stirnradübersetzungsstufefourth spur gear stage
- Ee
- fünfte Stirnradübersetzungsstufefifth spur gear stage
- FF
- sechste Stirnradübersetzungsstufesixth spur gear stage
- GG
- siebente Stirnradübersetzungsstufeseventh spur gear stage
- HH
- achte Stirnradübersetzungsstufeeighth spur gear stage
- II
- erste Radebenefirst wheel plane
- IIII
- zweite Radebenesecond wheel plane
- IIIIII
- dritte Radebenethird wheel plane
- IVIV
- vierte Radebenefourth wheel plane
- VV
- AbtriebsradebeneAbtriebsradebene
- WW
- Windungsgangwinding
- KK
- konventioneller Gangconventional gear
- Z1Z1
- erstes Losrad der Hohlwellefirst loose wheel of the hollow shaft
- Z2Z2
- Festrad der ersten GetriebeeingangswelleFixed gear of the first transmission input shaft
- Z2'Z2 '
- Losrad der ersten GetriebeeingangswelleIdler gear of the first transmission input shaft
- Z3Z3
- erstes Losrad der Vorgelegewellefirst idler gear of the countershaft
- Z4Z4
- zweites Losrad der Hohlwellesecond idler gear of the hollow shaft
- Z5Z5
- Losrad der ersten GetriebeeingangswelleIdler gear of the first transmission input shaft
- Z5'Z5 '
- Festrad der ersten GetriebeeingangswelleFixed gear of the first transmission input shaft
- Z6Z6
- zweites Losrad der zweiten Vorgelegewellesecond idler gear of the second countershaft
- Z7Z7
- drittes Losrad der Hohlwellethird idler gear of the hollow shaft
- Z8Z8
- erstes Festrad der zweiten Getriebeeingangswellefirst fixed gear of the second transmission input shaft
- Z9Z9
- drittes Losrad der zweiten Vorgelegewellethird idler gear of the second countershaft
- Z10Z10
- Losrad der ersten VorgelegewelleIdler gear of the first countershaft
- Z11Z11
- zweites Festrad der zweiten Getriebeeingangswellesecond fixed gear of the second transmission input shaft
- Z12Z12
- viertes Losrad der zweiten Vorgelegewellefourth idler gear of the second countershaft
- Z13Z13
- Festrad der zweiten VorgelegewelleFixed gear of the second countershaft
- Z14Z14
- Abtriebsradoutput gear
- Z15Z15
- Festrad der ersten VorgelegewelleFixed gear of the first countershaft
- ZRZR
- Zwischenrad für DrehrichtungsumkehrIntermediate wheel for reversing the direction of rotation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |