DE102015222887A1 - transmission assembly - Google Patents

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Werner Pfau
Frank Kessler
Thomas Schleich
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für einen Hybridantrieb, mit einem ersten Doppelkupplungsgetriebe (12), das dazu vorgesehen ist, mit einer ersten Antriebsmaschine, insbesondere einem Verbrennungsmotor, gekoppelt zu werden, und einem lastschaltfähigen Automatikgetriebe (14), das dazu vorgesehen ist, mit einer zweiten Antriebsmaschine, insbesondere einem Elektromotor, gekoppelt zu werden, wobei das lastschaltfähige Automatikgetriebe (14) zum Zusammenführen der Antriebsleistungen der Antriebsmaschinen mit einer Welle (16, 22) des ersten Doppelkupplungsgetriebes (12), insbesondere einer Abtriebswelle (16, 22), koppelbar ist.The invention relates to a transmission arrangement for a hybrid drive, with a first dual-clutch transmission (12) which is intended to be coupled to a first drive machine, in particular an internal combustion engine, and a powershiftable automatic transmission (14), which is provided with a second drive machine, in particular an electric motor to be coupled, wherein the power shiftable automatic transmission (14) for merging the drive power of the prime movers with a shaft (16, 22) of the first dual-clutch transmission (12), in particular an output shaft (16, 22), can be coupled ,

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für einen Hybridantrieb.The invention relates to a transmission arrangement for a hybrid drive.

In modernen Kraftfahrzeugen werden verschiedene Antriebskonzepte in sogenannten Hybridantrieben miteinander kombiniert. So ist es bekannt, beispielsweise einen Verbrennungsmotor mithilfe eines Elektromotors zu unterstützen, und umgekehrt.In modern motor vehicles, various drive concepts are combined in so-called hybrid drives. It is known, for example, to support an internal combustion engine with the aid of an electric motor, and vice versa.

Mithilfe von Getriebeanordnungen wird die Leistung der Antriebsmaschinen an die anzutreibenden Räder des Fahrzeugs weitergeleitet. Dabei besteht die Forderung, die jeweiligen Motoren möglichst effizient zu betreiben.With the aid of gear arrangements, the power of the drive machines is transmitted to the driven wheels of the vehicle. There is a requirement to operate the respective engines as efficiently as possible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Getriebeanordnung für einen Hybridantrieb anzugeben.Object of the present invention is to provide an improved transmission arrangement for a hybrid drive.

Die voranstehend genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Getriebeanordnung für einen Hybridantrieb, mit einem Doppelkupplungsgetriebe, das dazu vorgesehen ist, mit einer ersten Antriebsmaschine, insbesondere einem Verbrennungsmotor, gekoppelt zu werden, und einem lastschaltfähigen Automatikgetriebe, das dazu vorgesehen ist, mit einer zweiten Antriebsmaschine, insbesondere einem Elektromotor, gekoppelt zu werden, wobei das lastschaltfähige Automatikgetriebe zum Zusammenführen der Antriebsleistungen der Antriebsmaschinen mit einer Welle des Doppelkupplungsgetriebes, insbesondere einer Abtriebswelle, koppelbar ist.The above object is achieved by a transmission arrangement for a hybrid drive, with a dual-clutch transmission, which is intended to be coupled to a first drive machine, in particular an internal combustion engine, and a powershiftable automatic transmission, which is provided with a second drive machine, in particular an electric motor to be coupled, wherein the powershiftable automatic transmission for merging the drive power of the engine with a shaft of the dual clutch transmission, in particular an output shaft, can be coupled.

Wenn hier von dem Koppeln der Getriebe und/oder der Getriebewellen der Getriebe die Rede ist, so ist damit die Herstellung eines Pfads zur Leistungsübertragung innerhalb der Getriebeanordnung zwischen wenigstens zwei Getriebewellen über eine oder mehrere Zahnradstufen gemeint.When it is referred to here of the coupling of the transmission and / or the transmission shafts of the transmission, this means the production of a path for power transmission within the transmission arrangement between at least two transmission shafts via one or more gear stages.

Durch die Kombination eines Doppelkupplungsgetriebes mit einem lastschaltfähigen Automatikgetriebe in einer Getriebeanordnung wird erreicht, dass sowohl die Gänge, die der ersten Antriebsmaschine zugeordnet sind, als auch die Gänge, die der zweiten Antriebsmaschine zugeordnet sind, lastschaltfähig sind. Die Gangwechsel in den Getrieben erfolgen dabei bevorzugt ohne Zugkraftunterbrechung. Mit anderen Worten kann eine am Getriebeeingang eines jeweiligen Getriebes eingebrachte Leistung einer Antriebsmaschine auch während des Schaltvorgangs mithilfe lastschaltfähiger Kupplungen dauerhaft zum Getriebeausgang übertragen werden.The combination of a dual-clutch transmission with a power shiftable automatic transmission in a transmission arrangement ensures that both the gears associated with the first drive engine and the gears associated with the second drive engine are load-shiftable. The gear changes in the transmissions are preferably carried out without interruption of traction. In other words, a power input of a drive machine introduced at the transmission input of a respective transmission can also be permanently transmitted to the transmission output during the shifting process by means of load-shift-capable clutches.

Das lastschaltfähige Automatikgetriebe ist zum Zusammenführen der Antriebsleistungen der Antriebsmaschinen mit einer Welle des ersten Doppelkupplungsgetriebes koppelbar.The powershiftable automatic transmission can be coupled to merge the drive powers of the drive machines with a shaft of the first dual-clutch transmission.

Bevorzugt kann die Kopplung über eine zwischen der Welle des Doppelkupplungsgetriebes und einer Welle des lastschaltfähigen Automatikgetriebes vorgesehene Zahnradstufe erfolgen, die unabhängig und separat von den Gängen bzw. Gangradpaaren des Doppelkupplungsgetriebes ist.Preferably, the coupling can take place via a provided between the shaft of the dual clutch transmission and a shaft of the powershiftable automatic transmission gear stage, which is independent and separate from the gears or Gangradpaaren the dual clutch transmission.

Die Gänge des Doppelkupplungsgetriebes sind bevorzugt frei mit den Gängen des lastschaltfähigen Automatikgetriebes kombinierbar, so dass das von den Antriebsmaschinen bereitgestellte Drehmoment insgesamt feiner einstellbar ist.The gears of the dual-clutch transmission are preferably freely combined with the gears of the powershiftable automatic transmission, so that the torque provided by the drive motors is altogether finer adjustable.

Insbesondere kann das lastschaltfähige Automatikgetriebe mit einer Abtriebswelle des Doppelkupplungsgetriebes koppelbar sein. Dabei kann eine in voranstehend beschriebener Weise separate Zahnradstufe eingesetzt werden. Die Getriebeanordnung kann derart gestaltet sein, dass die Gangradpaare des Doppelkupplungsgetriebes unabhängig von den Gangradpaaren des lastschaltfähigen Automatikgetriebes mit einer Abtriebswelle des Doppelkupplungsgetriebes koppelbar sind und umgekehrt.In particular, the power shiftable automatic transmission can be coupled to an output shaft of the dual-clutch transmission. In this case, a separate gear stage can be used in the manner described above. The gear arrangement may be designed such that the Gangradpaare the dual clutch transmission are independent of the Gangradpaaren the powershiftable automatic transmission with an output shaft of the dual clutch transmission can be coupled and vice versa.

Die abtriebsseitige Anbindung des lastschaltfähigen Automatikgetriebes an das Doppelkupplungsgetriebe hat den Vorteil, dass die Antriebsleistungen der jeweiligen Antriebsmaschinen innerhalb der Getriebeanordnung erst spät zusammengeführt werden. Folglich werden möglichst wenige Komponenten der Getriebeanordnung mit dem Summendrehmoment, dass sich aus der Summe der Drehmomente der ersten und der zweiten Antriebsmaschine ergibt, beaufschlagt. Die Getriebeanordnung kann dadurch kompakter und leichter gebaut werden.The output-side connection of the powershiftable automatic transmission to the dual-clutch transmission has the advantage that the drive power of the respective drive machines are brought together late within the transmission assembly. Consequently, as few components of the gear arrangement with the total torque that results from the sum of the torques of the first and the second drive machine, applied. The gear assembly can be made more compact and lighter.

Bevorzugt kann es sich bei der Getriebeanordnung um ein Getriebe für den Quereinbau handeln. Die Getriebeanordnung eignet sich dabei sowohl für den Quereinbau im Heck als auch im Frontbereich eines Fahrzeugs.The transmission arrangement may preferably be a transmission for transverse installation. The gear arrangement is suitable both for transverse installation in the rear and in the front of a vehicle.

Nach einer Weiterbildung der Getriebeanordnung ist das Doppelkupplungsgetriebe ein 3-Wellen-Doppelkupplungsgetriebe. Dabei kann auf bereits bekannte, zuverlässige Doppelkupplungsgetriebe zurückgegriffen werden.According to a development of the gear arrangement, the dual-clutch transmission is a 3-shaft dual clutch transmission. It can be used on already known, reliable dual-clutch transmission.

Ein solches 3-Wellen-Doppelkupplungsgetriebe kann eine Antriebswelle, die zwei Teilgetriebewellen hat, zwei Abtriebswellen und eine Doppelkupplung aufweisen. Dadurch wird eine axial kompakte Bauform des Doppelkupplungsgetriebes erreicht.Such a 3-shaft dual clutch transmission may have a drive shaft which has two partial transmission shafts, two output shafts and a double clutch. As a result, an axially compact design of the dual-clutch transmission is achieved.

Die zweite Antriebsmaschine kann ein Elektromotor sein, der mit der ersten Antriebsmaschine koppelbar und als Generator betreibbar ist. Die erste Antriebsmaschine kann daher zum Laden einer dem Elektromotor zugeordneten Batterie verwendet werden.The second drive machine may be an electric motor which can be coupled to the first drive machine and operated as a generator. The first drive machine can therefore to load a the Electric motor associated battery can be used.

Dabei kann eine der Abtriebswellen des Doppelkupplungsgetriebes ein Losrad aufweisen, über das das lastschaltfähige Automatikgetriebe im Generatorbetrieb mit dem Doppelkupplungsgetriebe koppelbar ist.In this case, one of the output shafts of the dual clutch transmission having a loose wheel, via which the power shiftable automatic transmission can be coupled in generator mode with the dual clutch transmission.

Die erste Antriebsmaschine kann im Stand oder Fahrbetrieb eines anzutreibenden Fahrzeugs mit dem Elektromotor gekoppelt werden. Die jeweilige dem Losrad zugeordnete Abtriebswelle des ersten Getriebes wird dabei mithilfe des Losrads ”überbrückt”.The first drive machine can be coupled to the electric motor during standstill or driving operation of a vehicle to be driven. The respective output shaft of the first transmission assigned to the idler gear is thereby "bridged" by means of the idler gear.

Dem Losrad kann ein Schaltelement zugeordnet sein, das zum Festlegen des Losrads an der Abtriebswelle dient, so dass das Losrad gleichermaßen als Anbindung des lastschaltfähigen Automatikgetriebes an die Abtriebswelle des Doppelkupplungsgetriebes dienen kann.The idler gear can be assigned a switching element which serves to set the idler gear on the output shaft, so that the idler gear can equally serve as a connection of the powershiftable automatic transmission to the output shaft of the dual clutch transmission.

Auf der Antriebswelle des Doppelkupplungsgetriebes kann bevorzugt ein ebenfalls als Losrad ausgeführtes Ladezahnrad angeordnet sein, dem seinerseits ein Schaltelement zugeordnet ist und das mit dem Losrad der Abtriebswelle kämmt. Je nach gefordertem Betriebsmodus, d. h. Generator- oder Motorbetrieb, ist entweder das Schaltelement des Ladezahnrads oder das Schaltelement des Losrads der Abtriebswelle eingerückt, um das jeweilige Losrad mit der zugeordneten Welle drehfest zu verbinden.On the drive shaft of the dual-clutch transmission can also be arranged a likewise designed as a loose gear Ladezahnrad, which in turn is associated with a switching element and which meshes with the idler gear of the output shaft. Depending on the required operating mode, d. H. Generator or motor operation, either the switching element of the loading gear or the switching element of the idler gear of the output shaft is engaged to connect the respective idler gear rotatably with the associated shaft.

Um in einfacher Weise eine lastschaltfähige Anordnung bereitzustellen, weist das lastschaltfähige Automatikgetriebe wenigstens zwei Wellen auf, wobei eine der Wellen zwei Teilgetriebewellen hat, die über lastschaltfähige Kupplungen in die Leistungsübertragung eingebunden werden können. Dabei ist wenigstens ein erster Gang des lastschaltfähigen Automatikgetriebes der ersten Teilgetriebewelle zugeordnet, während ein zweiter Gang der zweiten Teilgetriebewelle zugeordnet ist.In order to provide a load-shiftable arrangement in a simple manner, the powershiftable automatic transmission has at least two shafts, wherein one of the shafts has two partial transmission shafts, which can be integrated into the power transmission via load-shiftable clutches. In this case, at least one first gear of the powershiftable automatic transmission of the first partial transmission shaft is assigned, while a second gear is associated with the second partial transmission shaft.

Entsprechend einer Weiterbildung der Getriebeanordnung weist das Doppelkupplungsgetriebe wenigstens sechs Gänge auf, wobei das lastschaltfähige Automatikgetriebe alternativ oder ergänzend wenigstens zwei Gänge hat. Die Gänge des Doppelkupplungsgetriebes und des lastschaltfähigen Automatikgetriebes sind insbesondere frei miteinander kombinierbar bzw. unabhängig voneinander schaltbar.According to a development of the gear arrangement, the dual clutch transmission has at least six gears, wherein the power shiftable automatic transmission alternatively or additionally has at least two gears. The gears of the dual clutch transmission and the powershiftable automatic transmission are in particular freely combined with each other or independently switchable.

Es kann vorgesehen sein, dass der erste, dritte und fünfte Gang der einen Teilgetriebewelle des Doppelkupplungsgetriebes und der zweite, vierte und sechste Gang der jeweils anderen Teilgetriebewelle des Doppelkupplungsgetriebes zugeordnet sind.It can be provided that the first, third and fifth gear are assigned to a partial transmission shaft of the dual-clutch transmission and the second, fourth and sixth gear of the respective other partial transmission shaft of the dual-clutch transmission.

Gemäß weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist es möglich, für das Doppelkupplungsgetriebe mehr als sechs Gänge, beispielsweise bis zu zwölf Gänge oder mehr vorzusehen. Alternativ kann das Doppelkupplungsgetriebe weniger als sechs, beispielsweise fünf, vier oder weniger Gänge aufweisen.According to further embodiments of the invention, it is possible to provide more than six gears, for example up to twelve gears or more, for the dual-clutch transmission. Alternatively, the dual-clutch transmission may have fewer than six, for example, five, four or fewer gears.

Alternativ oder ergänzend kann das lastschaltfähige Automatikgetriebe mehr als zwei Gänge, insbesondere bis zu zwölf Gänge oder mehr aufweisen.Alternatively or additionally, the power shift automatic transmission can have more than two gears, in particular up to twelve gears or more.

In der voranstehend beschriebenen Ausgestaltung des Doppelkupplungsgetriebes ist es möglich, die unmittelbar aufeinanderfolgenden Gänge des Doppelkupplungsgetriebes ohne Zugkraftunterbrechung zu schalten.In the above-described embodiment of the dual-clutch transmission, it is possible to switch the immediately successive gears of the dual-clutch transmission without interruption of traction.

Eine unabhängig von den Gängen des Doppelkupplungsgetriebes erfolgende Anbindung des lastschaltfähigen Automatikgetriebes kann zudem einen Gangwechsel zwischen den geraden oder ungeraden Gängen des Doppelkupplungsgetriebes ohne Zugkraftunterbrechung gewährleisten.An independent of the gears of the dual clutch transmission connecting the powershiftable automatic transmission can also ensure a gear change between the even or odd gears of the dual clutch transmission without interruption of traction.

Beispielsweise kann während eines Gangwechsels bzw. Schaltvorgangs im Doppelkupplungsgetriebe, wobei unmittelbar von dem 1. Gang in den 3. Gang geschaltet wird, die Zugkraftunterbrechung, die dabei durch die Entkopplung der entsprechenden Teilgetriebewelle des Doppelkupplungsgetriebes von der Abtriebswelle auftritt, durch ein Zuschalten oder Erhöhen des Drehmoments der zweiten Antriebsmaschine ausgeglichen werden.For example, during a gear change or shift in the dual-clutch transmission, being switched directly from the 1st gear in the 3rd gear, the traction interruption, which occurs due to the decoupling of the corresponding partial transmission shaft of the dual clutch transmission from the output shaft, by connecting or increasing the Torque of the second drive machine can be compensated.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:The invention will be described in more detail with reference to a drawing. It shows:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung. 1 a schematic representation of a transmission arrangement according to the invention.

Die Getriebeanordnung 10 hat ein Doppelkupplungsgetriebe 12, das in dem hier dargestellten Beispiel dazu vorgesehen ist, mit einem Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) gekoppelt zu werden. Die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors kann in dem Bereich „AN-VM” in das Doppelkupplungsgetriebe 12 eingeleitet werden.The gear arrangement 10 has a dual-clutch transmission 12 , which in the example shown here is intended to be coupled to an internal combustion engine (not shown). The drive power of the internal combustion engine can be in the range "AN-VM" in the dual-clutch transmission 12 be initiated.

Die Getriebeanordnung 10 weist zudem ein lastschaltfähiges Automatikgetriebe 14 auf, das in dem hier dargestellten Beispiel dazu vorgesehen ist, mit einem Elektromotor (nicht dargestellt) gekoppelt zu werden. Die Antriebsleistung des Elektromotors kann in dem Bereich „AN-EM” in das lastschaltfähige Automatikgetriebe 14 eingeleitet werden.The gear arrangement 10 also has a power shiftable automatic transmission 14 which, in the example shown here, is intended to be coupled to an electric motor (not shown). The drive power of the electric motor can in the range "AN-EM" in the power shiftable automatic transmission 14 be initiated.

Bei der Getriebeanordnung 10 handelt es sich um ein Automatikgetriebe für den Front-Quer-Einbau in einem Hybridfahrzeug (nicht dargestellt). Gemäß weiteren Ausführungsbespielen ist es ebenfalls denkbar, einen Einbau der Getriebeanordnung im Heck eines Fahrzeugs vorzusehen.In the gear arrangement 10 it is an automatic transmission for the front-transverse installation in a hybrid vehicle (not shown). According to other embodiments, it is also conceivable to provide an installation of the gear assembly in the rear of a vehicle.

Das lastschaltfähige Automatikgetriebe 14 ist mit einer Abtriebswelle 16 des Doppelkupplungsgetriebes 12 koppelbar.The power shiftable automatic transmission 14 is with an output shaft 16 of the dual-clutch transmission 12 coupled.

Das Doppelkupplungsgetriebe 12 ist als 3-Wellen-Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt und weist neben der Abtriebswelle 16 eine Antriebswelle 18, die zwei Teilgetriebewellen 19, 20 hat, sowie eine weitere Abtriebswelle 22 auf.The dual-clutch transmission 12 is designed as a 3-shaft dual-clutch transmission and has next to the output shaft 16 a drive shaft 18 , the two sub-transmission shafts 19 . 20 has, as well as another output shaft 22 on.

Die Teilgetriebewellen 19, 20 sind über eine Doppelkupplung 24, die die lastschaltfähigen Kupplungen 1.KPL und 2.KPL umfasst, mit dem Verbrennungsmotor koppelbar.The partial transmission shafts 19 . 20 are via a double clutch 24 , which includes the powershift clutches 1.KPL and 2.KPL, can be coupled to the internal combustion engine.

Der erste, dritte und fünfte Gang 1.G, 3.G, 5.G des Doppelkupplungsgetriebes 12 sind der Teilgetriebewelle 20 zugeordnet, während der zweite, vierte und sechste Gang 2.G, 4.G, 6.G der Teilgetriebewelle 19 zugeordnet sind.The first, third and fifth gears 1.G, 3.G, 5.G of the dual-clutch gearbox 12 are the partial transmission shaft 20 while the second, fourth and sixth gears 2.G, 4.G, 6.G of the partial transmission shaft 19 assigned.

Den sechs Gängen 1.G, 2.G, 3.G, 4.G, 5.G, 6.G des Doppelkupplungsgetriebes 12 sind die Schaltelemente 1.SE, 2.SE, 3.SE, 4.SE zugeordnet.The six gears 1.G, 2.G, 3.G, 4.G, 5.G, 6.G of the dual-clutch transmission 12 the switching elements 1.SE, 2.SE, 3.SE, 4.SE are assigned.

Mithilfe der Doppelkupplung 24 lassen sich innerhalb des Doppelkupplungsgetriebes 12 zwischen den Gängen der Teilgetriebewellen 18, 20 Schaltvorgänge erreichen, die ohne Zugkraftunterbrechung stattfinden.Using the double clutch 24 can be within the dual-clutch transmission 12 between the gears of the partial transmission shafts 18 . 20 Achieve switching operations that take place without interruption of traction.

Die Abtriebswelle 22 und die Abtriebswelle 16 weisen jeweils ein Abtriebszahnrad 26, 28 auf, das mit einem Zahnrad 30 des Abtriebs AB kämmt. Der Abtrieb AB dient der Weiterleitung der Antriebsleistungen zu den Rädern eines anzutreibenden Fahrzeugs. Dabei kann zusätzlich insbesondere ein Differential in den Antriebsstrang eingebunden sein.The output shaft 22 and the output shaft 16 each have a driven gear 26 . 28 on that with a gear 30 the output AB combs. The output AB is used to forward the drive power to the wheels of a driven vehicle. In this case, in addition, in particular, a differential can be integrated into the drive train.

Die schematische Darstellung der 1 zeigt lediglich eine Anbindung des Abtriebszahnrads 28 an das Zahnrad 30. Es versteht sich jedoch, dass das Abtriebszahnrad 26 gleichermaßen mit dem Zahnrad 30 kämmt bzw. im Eingriff ist.The schematic representation of 1 only shows a connection of the output gear 28 to the gear 30 , It is understood, however, that the output gear 26 equally with the gear 30 meshes or is engaged.

Das lastschaltfähige Automatikgetriebe 14 hat eine Antriebswelle 32 und eine Abtriebswelle 34, wobei die Antriebswelle 32 zwei Teilgetriebewellen 36, 38 umfasst, die über eine Kupplungseinheit 40, die lastschaltfähige Kupplungen 3.KPL und 4.KPL umfasst, mit dem Elektromotor koppelbar sind.The power shiftable automatic transmission 14 has a drive shaft 32 and an output shaft 34 , where the drive shaft 32 two partial transmission shafts 36 . 38 includes, via a coupling unit 40 , which includes power shift clutches 3.KPL and 4.KPL, can be coupled to the electric motor.

Das lastschaltfähige Automatikgetriebe 14 weist zwei Gänge 1.G-EM, 2.G-EM auf. Mithilfe der Kupplungseinheit 40 sind die Gänge 1.G-EM, 2.G-EM lastschaltfähig.The power shiftable automatic transmission 14 has two gears 1.G-EM, 2.G-EM. Using the coupling unit 40 the gears 1.G-EM, 2.G-EM are power-shiftable.

Das lastschaltfähige Automatikgetriebe 14 ist über ein Losrad 42, dem ein Schaltelement 6.SE zugeordnet ist, mit der Abtriebswelle 16 koppelbar. Das Losrad 42 kann daher mittels des Schaltelements 6.SE mit der Abtriebswelle 16 drehfest verbunden werden, sodass eine im Bereich AN-EM in das lastschaltfähige Automatikgetriebe 14 eingeleitete Antriebsleistung über die Abtriebswelle 16 des Doppelkupplungsgetriebes 12 auf den Abtrieb AB übertragen werden kann.The power shiftable automatic transmission 14 is about a loose wheel 42 , which is associated with a switching element 6.SE, with the output shaft 16 coupled. The idler wheel 42 can therefore by means of the switching element 6.SE with the output shaft 16 rotatably connected, so that in the AN-EM in the powershiftable automatic transmission 14 initiated drive power via the output shaft 16 of the dual-clutch transmission 12 can be transmitted to the output AB.

Die Getriebeanordnung 10 ermöglicht daher einen rein elektrischen Antrieb, einen Antrieb ausschließlich über einen Verbrennungsmotor oder einen gemeinsamen Antrieb sowohl durch den Elektromotor als auch durch den Verbrennungsmotor.The gear arrangement 10 therefore allows a purely electric drive, a drive exclusively via an internal combustion engine or a common drive both by the electric motor and by the internal combustion engine.

Das Schalten der Gänge des Doppelkupplungsgetriebes 12 und des lastschaltfähigen Automatikgetriebes 14 und deren Kopplung zur Leistungsübertragung an den Abtrieb AB erfolgt unabhängig voneinander, sodass alle Gänge der Getriebe 12, 14 frei miteinander kombinierbar und lastschaltfähig sind.Shifting the gears of the dual-clutch gearbox 12 and the powershiftable automatic transmission 14 and their coupling to the power transmission to the output AB takes place independently of each other, so that all gears of the transmission 12 . 14 can be freely combined with each other and load-switching capability.

Insbesondere ist es durch das Zuschalten der Antriebsleistung eines Elektromotors möglich, einen zugkraftunterbrechungsfreien Gangwechsel auch zwischen den geraden und ungeraden Gängen des Doppelkupplungsgetriebes 12 zu erreichen.In particular, it is possible by the connection of the drive power of an electric motor, a zugkraftunterbrechungsfreien gear change between the even and odd gears of the dual clutch transmission 12 to reach.

Soll in dem Doppelkupplungsgetriebe 12 beispielsweise ein Gangwechsel unmittelbar von dem ersten Gang 1.G in den dritten Gang 3.G erfolgen, wobei der zweite Gang 2.G übersprungen und nicht in die Leistungsübertragung eingebunden wird, werden die Teilgetriebewelle 20 und die Abtriebswelle 22 während des Schaltvorgangs durch das Schaltelement 1.SE kurzzeitig voneinander entkoppelt.Intended in the dual-clutch transmission 12 For example, a gear change take place directly from the first gear 1.G to the third gear 3.G, wherein the second gear is skipped 2.G and not involved in the power transmission, the sub-transmission shaft 20 and the output shaft 22 briefly decoupled from each other during the switching process by the switching element 1.SE.

Um eine Zugkraftunterbrechung während dieses Schaltvorgangs auszugleichen, kann die Antriebsleistung des Elektromotors zugeschaltet bzw. erhöht und über das lastschaltfähige Automatikgetriebe 14 zur Unterstützung des Schaltvorgangs in die Abtriebswelle 16 eingeleitet werden.To compensate for a traction interruption during this shift, the drive power of the electric motor can be switched on or increased and the load-shiftable automatic transmission 14 to assist the shifting in the output shaft 16 be initiated.

Die Getriebeanordnung 10 ermöglicht daher die freie Kombination aller Gänge der Getriebe 12, 14 wobei zudem alle Gänge innerhalb der jeweiligen Getriebe 12, 14 lastschaltfähig sind. Das Drehmoment ist im Bereich der Abtriebswelle 16 dadurch feiner einstellbar.The gear arrangement 10 therefore allows the free combination of all gears of the transmission 12 . 14 In addition, all gears within the respective transmission 12 . 14 are power shiftable. The torque is in the range of the output shaft 16 thus finer adjustable.

Weiter bietet die gezeigte Anordnung den Vorteil, dass das Drehmoment von Verbrennungsmotor und Elektromotor nicht bereits im Bereich der Antriebswelle 20 des Doppelkupplungsgetriebes 12 zusammengeführt wird, sondern erst abtriebsseitig. So liegt das Summendrehmoment erst am Abtrieb AB vor, soweit der verbrennungsmotorseitige Antrieb über die Gänge 1.G, 2.G, 3.G oder 4.G erfolgt. Für die Gänge 5.G und 6.G findet die Zusammenführung der Drehmomente bzw. der Antriebsleistungen im Bereich des der Abtriebswelle 16 zugeordneten Zahnrads der Gangradpaare der Gänge 5.G und 6.G statt.Next, the arrangement shown has the advantage that the torque of the engine and electric motor is not already in the drive shaft 20 of the dual-clutch transmission 12 is merged, but only on the output side. Thus, the total torque is present only at the output AB, as far as the internal combustion engine drive via the gears 1.G, 2.G, 3.G or 4.G takes place. For the gears 5.G and 6.G, the combination of the torques and the drive powers takes place in the area of the output shaft 16 associated gear of Gangradpaare the gears 5.G and 6.G instead.

Durch die späte Zusammenführung der Drehmomente bzw. Antriebsleistungen sind die Getriebewellen und Gangradpaare der Getriebe 12, 14 geringeren Belastungen ausgesetzt, sodass die Getriebe 12, 14 insgesamt kompakter, leichter und mit weniger Materialaufwand gefertigt werden können.Due to the late merger of the torques and drive powers are the transmission shafts and Gangradpaare the transmission 12 . 14 subjected to lower loads, so the gear 12 . 14 overall more compact, lighter and can be manufactured with less material.

Auf der Teilgetriebewelle 20 des Doppelkupplungsgetriebes 12 ist ein als Losrad ausgeführtes Ladezahnrad LZ angeordnet, das über das Schaltelement 5.SE mit der Teilgetriebewelle 20 gekoppelt werden kann.On the partial transmission shaft 20 of the dual-clutch transmission 12 is designed as a loose wheel load gear LZ arranged via the switching element 5.SE with the partial transmission shaft 20 can be coupled.

Bei geöffnetem Schaltelement 6.SE und geschlossenem Schaltelement 5.SE kann eine in die Teilgetriebewelle 20 verbrennungsmotorseitig eingeleitete Antriebsleistung über das lastschaltfähige Automatikgetriebe 14 auf den Elektromotor übertragen werden, der in diesem Fall als Generator betrieben wird, um eine dem Elektromotor zugeordnete Batterie (nicht dargestellt) aufzuladen.With the switching element 6.SE open and the switching element 5.SE closed, one can enter the partial transmission shaft 20 Internal combustion engine introduced drive power via the powershiftable automatic transmission 14 are transmitted to the electric motor, which is operated in this case as a generator to charge a battery associated with the electric motor (not shown).

Ein Aufladen einer Batterie ist mithilfe der gezeigten Getriebeanordnung sowohl im Stand eines anzutreiben Fahrzeugs (Standladen) als auch im Fahrbetrieb möglich, wobei jeweils die Abtriebswelle 16 bei geöffnetem Schaltelement SE.6 durch das Losrad 42 überbrückt wird.A charging of a battery is possible with the aid of the gear arrangement shown both in the state of a driven vehicle (stall loading) and during driving, wherein in each case the output shaft 16 with open switching element SE.6 by the idler gear 42 is bridged.

Das Losrad 42 dient daher bei geschlossenem Schaltelement 5.SE und geöffnetem Schaltelement 6.SE einerseits dem Generatorbetrieb. Andererseits wird bei geöffnetem Schaltelement 5.SE und geschlossenem Schaltelement 6.SE die Motorleistung des Elektromotors auf die Abtriebswelle 16 des ersten Doppelkupplungsgetriebes 12 übertragen.The idler wheel 42 Therefore, when the switching element 5.SE is closed and the switching element 6.SE is open, it is used on the one hand for generator operation. On the other hand, with the switching element 5.SE open and the switching element 6.SE closed, the motor power of the electric motor is applied to the output shaft 16 of the first dual-clutch transmission 12 transfer.

Claims (10)

Getriebeanordnung für einen Hybridantrieb, mit einem Doppelkupplungsgetriebe (12), das dazu vorgesehen ist, mit einer ersten Antriebsmaschine, insbesondere einem Verbrennungsmotor, gekoppelt zu werden, und einem lastschaltfähigen Automatikgetriebe (14), das dazu vorgesehen ist, mit einer zweiten Antriebsmaschine, insbesondere einem Elektromotor, gekoppelt zu werden, wobei das lastschaltfähige Automatikgetriebe (14) zum Zusammenführen der Antriebsleistungen der Antriebsmaschinen mit einer Welle (16) des Doppelkupplungsgetriebes (12), insbesondere einer Abtriebswelle (16, 22), koppelbar ist.Transmission arrangement for a hybrid drive, with a dual-clutch transmission ( 12 ), which is intended to be coupled to a first drive machine, in particular an internal combustion engine, and a load-shiftable automatic transmission ( 14 ), which is intended to be coupled to a second drive machine, in particular an electric motor, wherein the load-shiftable automatic transmission ( 14 ) for merging the drive powers of the drive machines with a shaft ( 16 ) of the dual-clutch transmission ( 12 ), in particular an output shaft ( 16 . 22 ), can be coupled. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelkupplungsgetriebe (12) ein 3-Wellen-Doppelkupplungsgetriebe ist.Gear arrangement according to claim 1, characterized in that the dual-clutch transmission ( 12 ) is a 3-shaft dual clutch transmission. Getriebeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das 3-Wellen-Doppelkupplungsgetriebe (12) eine Antriebswelle (18), die zwei Teilgetriebewellen (19, 20) hat, zwei Abtriebswellen (16, 22) und eine Doppelkupplung aufweist.Gear arrangement according to claim 2, characterized in that the 3-shaft dual-clutch transmission ( 12 ) a drive shaft ( 18 ), the two partial transmission shafts ( 19 . 20 ) has two output shafts ( 16 . 22 ) and has a double clutch. Getriebeanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebsmaschine ein Elektromotor ist, der mit der ersten Antriebsmaschine koppelbar und als Generator betreibbar ist.Gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the second drive machine is an electric motor which can be coupled to the first drive machine and operated as a generator. Getriebeanordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Abtriebswellen (16, 22) des Doppelkupplungsgetriebes (12) ein Losrad (42) aufweist, wobei das lastschaltfähige Automatikgetriebe (14) im Generatorbetrieb über das Losrad (42) mit dem Doppelkupplungsgetriebe (12) koppelbar ist und/oder dem Losrad (42) ein Schaltelement (6.SE) zugeordnet ist, das zum Koppeln des Losrads (42) mit der Abtriebswelle (16, 22) vorgesehen ist, um die Leistung des Elektromotors im Motorbetrieb auf die Abtriebswelle (16, 22) zu übertragen.Gear arrangement according to claim 3 and 4, characterized in that one of the output shafts ( 16 . 22 ) of the dual-clutch transmission ( 12 ) a loose wheel ( 42 ), wherein the load-shiftable automatic transmission ( 14 ) in generator mode via the loose wheel ( 42 ) with the dual-clutch transmission ( 12 ) is coupled and / or the loose wheel ( 42 ) is assigned a switching element (6.SE), which is used for coupling the idler gear ( 42 ) with the output shaft ( 16 . 22 ) is provided to the power of the electric motor in engine operation on the output shaft ( 16 . 22 ) transferred to. Getriebeanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebswelle (18) des Doppelkupplungsgetriebes (12) ein Ladezahnrad (LZ) angeordnet ist, das mit dem Losrad (42) kämmt.Gear arrangement according to claim 5, characterized in that on the drive shaft ( 18 ) of the dual-clutch transmission ( 12 ) a loading gear (LZ) is arranged, which with the idler gear ( 42 ) combs. Getriebeanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladezahnrad (LZ) ein Losrad ist, dem ein Schaltelement (5.SE) zugeordnet ist, das zum Koppeln des Ladezahnrads (LZ) mit der Antriebswelle (18) vorgesehen ist.Gear arrangement according to claim 6, characterized in that the Ladezahnrad (LZ) is a loose wheel, which is associated with a switching element (5.SE), which for coupling the load gear (LZ) with the drive shaft ( 18 ) is provided. Getriebeanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lastschaltfähige Automatikgetriebe wenigstens zwei Wellen (32, 34) aufweist, wobei eine der Wellen (32) zwei Teilgetriebewellen (36, 38) hat, die über lastschaltfähige Kupplungen (40, 3.KPL, 4.KPL) in die Leistungsübertragung eingebunden werden können.Gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the powershiftable automatic transmission at least two shafts ( 32 . 34 ), one of the shafts ( 32 ) two partial transmission shafts ( 36 . 38 ), which has load-shift couplings ( 40 , 3.KPL, 4.KPL) can be integrated into the power transmission. Getriebeanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Doppelkupplungsgetriebe (12) wenigstens sechs Gänge (1.G, 2.G, 3.G, 4.G, 5.G, 6.G) und/oder das lastschaltfähige Automatikgetriebe wenigstens zwei Gänge (1.G-EM, 2.G-EM) aufweist.Gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first dual-clutch transmission ( 12 ) at least six gears (1.G, 2.G, 3.G, 4.G, 5.G, 6.G) and / or the lastschaltfähige automatic transmission at least two gears (1.G-EM, 2.G-EM ) having. Getriebeanordnung nach Anspruch 3 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, dritte und fünfte Gang (1.G, 3.G, 5.G) der einen Teilgetriebewelle (20) und der zweite, vierte und sechste Gang (2.G, 4.G, 6.G) der jeweils anderen Teilgetriebewelle (19) zugeordnet sind.Gear arrangement according to claim 3 and claim 9, characterized in that the first, third and fifth gear (1.G, 3.G, 5.G) of a partial transmission shaft ( 20 ) and the second, fourth and sixth Gear (2.G, 4.G, 6.G) of the other sub-transmission shaft ( 19 ) assigned.
DE102015222887.8A 2015-11-19 2015-11-19 transmission assembly Withdrawn DE102015222887A1 (en)

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