DE102020203791A1 - Dual clutch transmission and hybrid powertrain - Google Patents
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Abstract
Doppelkupplungsgetriebe für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, mit einer ersten Welle (12) zum Verbinden des Doppelkupplungsgetriebes mit einer Antriebseinheit (92) des Kraftfahrzeugs-Antriebsstrangs, wobei die erste Welle (12) einem ersten Teilgetriebe (16) zugeordnet ist, und einer zweiten Welle (14) zum Verbinden mit der Antriebseinheit (92), wobei die zweite Welle (14) einem zweiten Teilgetriebe (18) zugeordnet ist, mit einer dritten Welle (20), die mit einer Leistungsverteilungseinrichtung (24) verbunden ist, die über eine erste schaltbare Radpaarung (32) mit der ersten Welle (12) verbindbar ist und die über eine zweite schaltbare Radpaarung (34) mit der zweiten Welle (14) verbindbar ist, mit einer vierten Welle (20A), die mit der Leistungsverteilungseinrichtung (24) verbunden ist und die über eine dritte schaltbare Radpaarung (36) mit der ersten Welle (12) verbindbar ist und die über eine vierte schaltbare Radpaarung (38) mit der zweiten Welle (14) verbindbar ist, wobei die erste bis vierte Radpaarung (32-36) jeweilige Direktvorwärtsgangstufen (2, 3, 4, 5) bilden, und mit einer fünften Welle (30), die mit der ersten Welle (12) oder mit der zweiten Welle (14) verbunden oder verbindbar ist und die mit der anderen von erster Welle (12) und zweiter Welle (14) verbindbar oder verbunden ist, so dass die erste Welle (12) und die zweite Welle (14) verbunden werden können, um wenigstens eine Windungsvorwärtsgangstufe (1, 6) einzurichten.Double clutch transmission for a motor vehicle drive train, with a first shaft (12) for connecting the double clutch transmission to a drive unit (92) of the motor vehicle drive train, the first shaft (12) being assigned to a first sub-transmission (16), and a second shaft ( 14) for connection to the drive unit (92), the second shaft (14) being assigned to a second partial transmission (18), with a third shaft (20) which is connected to a power distribution device (24) which is switchable via a first Wheel pairing (32) can be connected to the first shaft (12) and which can be connected to the second shaft (14) via a second switchable wheel pairing (34), with a fourth shaft (20A) which is connected to the power distribution device (24) and which can be connected to the first shaft (12) via a third switchable wheel pair (36) and which can be connected to the second shaft (14) via a fourth switchable wheel pair (38), the first e to fourth wheel pairing (32-36) form respective direct forward gear stages (2, 3, 4, 5), and with a fifth shaft (30) which is connected or connectable to the first shaft (12) or to the second shaft (14) and which is connectable or connected to the other of the first shaft (12) and second shaft (14) so that the first shaft (12) and the second shaft (14) can be connected to at least one winding forward gear stage (1, 6 ).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, mit einer ersten Welle zum Verbinden des Doppelkupplungsgetriebes mit einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs-Antriebsstrangs, wobei die erste Welle einem ersten Teilgetriebe zugeordnet ist, und einer zweiten Welle zum Verbinden mit der Antriebseinheit, wobei die zweite Welle einem zweiten Teilgetriebe zugeordnet ist, mit einer dritten Welle, die (i) mit einer Leistungsverteilungseinrichtung verbunden ist, die (ii) über eine erste schaltbare Radpaarung mit der ersten Welle verbindbar ist und die (iii) über eine zweite schaltbare Radpaarung mit der zweiten Welle verbindbar ist, und mit einer vierten Welle, die (i) mit der Leistungsverteilungseinrichtung verbunden ist, die (ii) über eine dritte schaltbare Radpaarung mit der ersten Welle verbindbar ist und die (iii) über eine vierte schaltbare Radpaarung mit der zweiten Welle verbindbar ist, wobei die erste bis vierte Radpaarung jeweilige Direktvorwärtsgangstufen bilden.The present invention relates to a dual clutch transmission for a motor vehicle drive train, with a first shaft for connecting the dual clutch transmission to a drive unit of the motor vehicle drive train, the first shaft being assigned to a first sub-transmission, and a second shaft for connecting to the drive unit, the second shaft is assigned to a second sub-transmission, with a third shaft which (i) is connected to a power distribution device, which (ii) can be connected to the first shaft via a first switchable gear pair and which (iii) via a second switchable gear pair with the second shaft is connectable, and with a fourth shaft, which (i) is connected to the power distribution device, which (ii) is connectable to the first shaft via a third switchable wheel pair and which (iii) to the second shaft via a fourth switchable wheel pair is connectable, the first to fourth pair of wheels respectively ge form direct forward gear steps.
Aus dem Dokument
Es ist vor diesem Hintergrund eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Doppelkupplungsgetriebe sowie einen verbesserten Hybrid-Antriebsstrang anzugeben.Against this background, it is an object of the invention to specify an improved dual clutch transmission and an improved hybrid drive train.
Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein Doppelkupplungsgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei eine fünfte Welle mit der ersten Welle oder mit der zweiten Welle verbunden oder verbindbar ist und mit der anderen von erster Welle und zweiter Welle verbindbar oder verbunden ist, so dass die erste Welle und die zweite Welle verbunden werden können, um wenigstens eine Windungsvorwärtsgangstufe einzurichten.The above object is achieved by a dual clutch transmission with the features of
Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Doppelkupplungsgetriebe, insbesondere durch einen Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, wobei die erste und die zweite Welle über eine Doppelkupplungsanordnung mit einem Verbrennungsmotor verbindbar sind, und mit einer Elektromaschine zum Bereitstellen von Antriebsleistung.Furthermore, the above object is achieved by a drive train for a motor vehicle with such a double clutch transmission, in particular by a hybrid drive train for a motor vehicle, wherein the first and the second shaft can be connected to an internal combustion engine via a double clutch arrangement, and to an electric machine for providing Drive power.
Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe ermöglicht eine axial kompakte Bauweise und ist konstruktiv günstig umsetzbar.The dual clutch transmission according to the invention enables an axially compact design and can be implemented in a structurally favorable manner.
Die folgenden Begriffe lassen sich im Rahmen der vorliegenden Offenbarung insbesondere wie folgt verstehen:
- Ein Doppelkupplungsgetriebe ist ein Stufengetriebe, insbesondere in Stirnradbauweise, das eingangsseitig mit einer Doppelkupplungsanordnung (s. u.) verbindbar ist. Die Doppelkupplungsanordnung beinhaltet zwei Kupplungen, die insbesondere als Reibkupplungen ausgebildet sind und die alternativ und zeitlich überschneidend betätigbar sind, um wenigstens einen Gangwechsel zugkraftunterbrechungsfrei durchführen zu können. Das Doppelkupplungsgetriebe weist wenigstens drei Vorwärtsgangstufen auf, vorzugsweise vier, fünf, sechs, sieben, acht oder mehr Vorwärtsgangstufen. Das Doppelkupplungsgetriebe beinhaltet vorzugsweise zwei Teilgetriebe, die jeweils einer anderen der zwei Kupplungen zugeordnet sind. Vorzugsweise beinhaltet das eine Teilgetriebe die ungeraden Vorwärtsgangstufen, und das andere beinhaltet die geraden Vorwärtsgangstufen. Bei einer Leistungsübertragung über eine Vorwärtsgangstufe in einem Teilgetriebe kann in dem anderen Teilgetriebe eine Anschlussgangstufe vorgewählt werden. Vorliegend weist das Doppelkupplungsgetriebe vorzugsweise genau sechs Vorwärtsgangstufen und eine Rückwärtsgangstufe auf.
- A double clutch transmission is a multi-step transmission, in particular with a spur gear design, which can be connected on the input side to a double clutch arrangement (see below). The double clutch arrangement contains two clutches, which are designed in particular as friction clutches and which can be actuated alternatively and at a time overlapping in order to be able to carry out at least one gear change without interruption of traction. The dual clutch transmission has at least three forward gear stages, preferably four, five, six, seven, eight or more forward gear stages. The dual clutch transmission preferably includes two sub-transmissions which are each assigned to a different one of the two clutches. One sub-transmission preferably includes the odd forward gear stages and the other includes the even forward gear stages. When power is transmitted via a forward gear in one sub-transmission, a connecting gear can be preselected in the other sub-transmission. In the present case, the dual clutch transmission preferably has exactly six forward gear stages and one reverse gear stage.
Eine Doppelkupplungsanordnung beinhaltet zwei Kupplungen, die jeweils vorzugsweise als kraftschlüssige Reibkupplungen ausgebildet sind. Die zwei Kupplungen können axial nebeneinander angeordnet sein oder können radial ineinander verschachtelt ausgebildet sein, mit einer radial äußeren und einer radial inneren Kupplung. Vorzugsweise weist die Doppelkupplungsanordnung ein gemeinsames Eingangsglied auf, das mit einer Antriebseinheit verbindbar ist, sowie zwei Ausgangsglieder, die mit einer ersten Welle bzw. einer zweiten Welle verbindbar sind, die vorzugsweise durch eine Hohlwelle und eine Innenwelle gebildet sind.A double clutch arrangement contains two clutches, each of which is preferably designed as a force-locking friction clutch. The two clutches can be arranged axially next to one another or can be designed to be radially nested one inside the other, with a radially outer and a radially inner clutch. The double clutch arrangement preferably has a common input member that can be connected to a drive unit, as well as two output members that can be connected to a first shaft or a second shaft, which are preferably formed by a hollow shaft and an inner shaft.
Eine Antriebseinheit ist ein Verbrennungsmotor oder eine Kombination aus einem Verbrennungsmotor und einer Elektromaschine, ggf. mit einer dazwischenliegenden Trennkupplung, um eine P2-Hybridanordnung zu bilden, die einen rein elektrischen Fahrbetrieb ermöglicht.A drive unit is an internal combustion engine or a combination of an internal combustion engine and an electric machine, possibly with an intermediate clutch, to provide a P2 To form a hybrid arrangement that enables purely electric driving.
Eine Radpaarung beinhaltet genau zwei Zahnräder, die miteinander in Eingriff stehen, insbesondere miteinander kämmen. Die Zahnräder weisen vorzugsweise jeweils eine Stirnverzahnung auf, sind vorzugsweise in einer radialen Ebene angeordnet und sind vorzugsweise jeweils einer anderen Welle zugeordnet. Die Zahnräder der Radpaarung können zwei Festräder sein (sog. Konstanten-Radsatz). Bei einer schaltbaren Radpaarung können die zwei Zahnräder ein Festrad und ein Losrad (s.u) sein, die vorzugsweise gemeinsam eine Direktgangstufe (s.u.) definieren.A wheel pairing contains exactly two gears that mesh with one another, in particular mesh with one another. The gearwheels preferably each have a spur toothing, are preferably arranged in a radial plane and are preferably each assigned to a different shaft. The gears of the gear pairing can be two fixed gears (so-called constant gear set). With a switchable gear pairing, the two gears can be a fixed gear and an idler gear (see below), which preferably together define a direct gear stage (see below).
Ein Radsatz beinhaltet wenigstens zwei miteinander in Eingriff stehende (insbesondere kämmende) Zahnräder, und kann eine oder mehrere Radpaarungen beinhalten, die vorzugsweise in einer gemeinsamen radialen Radsatzebene liegen. Sofern ein Radsatz ein Festrad aufweist, das mit zwei unterschiedlichen Losrädern in Eingriff steht, kann der Radsatz zwei Direktgangstufen definieren; man spricht in diesem Fall auch von einer Doppelnutzung des Festrades. Generell kann ein Radsatz auch ein Planetenradsatz sein.A gear set contains at least two intermeshing (in particular meshing) gears, and can contain one or more gear pairs, which are preferably located in a common radial gear set plane. If a gear set has a fixed gear that meshes with two different idler gears, the gear set can define two direct gear stages; In this case one speaks of a double use of the fixed gear. In general, a gear set can also be a planetary gear set.
Ein Losrad ist ein drehbar an einer Welle gelagertes Zahnrad, das mittels eines Schaltelementes mit der Welle verbindbar oder davon entkoppelbar ist. Ein Festrad ist ein an einer Welle drehfest festgelegtes Zahnrad.A loose wheel is a gear wheel rotatably mounted on a shaft, which can be connected to or decoupled from the shaft by means of a switching element. A fixed gear is a gear that is fixed in a rotationally fixed manner on a shaft.
Ein Schaltelement dient zum Verbinden oder Lösen von Gliedern, wie einem Losrad und einer Welle, und ist vorliegend insbesondere durch eine Schaltkupplung gebildet, insbesondere eine formschlüssige Schaltkupplung, wie eine Klauenkupplung. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Schaltkupplung durch eine formschlüssige Synchron-Schaltkupplung gebildet ist.A shift element is used to connect or disengage links, such as a loose wheel and a shaft, and in the present case is in particular formed by a shift clutch, in particular a form-fit shift clutch, such as a claw clutch. It is particularly preferred if the clutch is formed by a form-fitting synchronous clutch.
Ein Doppelschaltelement beinhaltet zwei Schaltelemente, die vorzugsweise unterschiedlichen Losrädern an einer Welle zugeordnet sind und die mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung alternativ schaltbar sind, um jeweils eines der Losräder mit der Welle zu verbinden. Ferner beinhaltet das Doppelschaltelement eine Neutralstellung, in der keines der beiden Losräder mit der Welle verbunden ist.A double shift element contains two shift elements, which are preferably assigned to different idler gears on a shaft and which can be switched alternatively by means of a single actuating device in order to connect one of the idler gears to the shaft. The double shift element also has a neutral position in which neither of the two idler gears is connected to the shaft.
Ein Hybrid-Antriebsstrang mit einem Doppelkupplungsgetriebe kann eine Elektromaschine beinhalten, die mit einem Eingangsglied einer Doppelkupplungsanordnung verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine jeweilige Elektromaschine mit einem ersten und/oder einem zweiten Ausgangsglied einer solchen Doppelkupplungsanordnung bzw. der ersten Welle oder/oder der zweiten Welle verbunden sein.A hybrid drive train with a dual clutch transmission can include an electric machine that is connected to an input member of a dual clutch arrangement. Alternatively or additionally, a respective electric machine can be connected to a first and / or a second output member of such a double clutch arrangement or the first shaft and / or the second shaft.
Zwei relativ zueinander drehbare Glieder sind verbunden, wenn sie zwangsläufig mit einer proportionalen Drehzahl drehen. Der Begriff verbunden ist gleichzusetzen mit „wirkverbunden“. Unter einer „drehfesten Verbindung“ ist zu verstehen, dass die zwei Glieder mit der gleichen Drehzahl drehen. Zwei Glieder sind dann verbindbar, wenn sie entweder miteinander verbunden oder voneinander entkoppelt werden können. Vorzugweise sind die Glieder mittels eines Schaltelementes wie einer Kupplung oder einer Bremse miteinander verbindbar.Two members rotatable relative to one another are connected when they are forced to rotate at a proportional speed. The term connected is to be equated with “effectively connected”. A "non-rotatable connection" means that the two links rotate at the same speed. Two links can be connected when they can either be connected to one another or decoupled from one another. The links can preferably be connected to one another by means of a switching element such as a clutch or a brake.
Zwei Elemente sind axial ausgerichtet, wenn sie sich in axialer Richtung zumindest teilweise überlappen und/oder wenn sie in einer gemeinsamen Radialebene liegen.Two elements are axially aligned when they at least partially overlap in the axial direction and / or when they lie in a common radial plane.
Vorliegend sind die erste Welle und die zweite Welle vorzugsweise Eingangswellen, die mit einem jeweiligen Ausgangsglied einer Doppelkupplungsanordnung verbindbar sind und die jeweils einem Teilgetriebe zugeordnet sind. Vorzugsweise sind die erste Welle und die zweite Welle koaxial zueinander angeordnet, wobei die eine Welle eine Innenwelle ist und die andere Welle eine Hohlwelle. Alle anderen Wellen sind vorzugsweise nicht koaxial hierzu oder zueinander angeordnet, sondern parallel zueinander versetzt.In the present case, the first shaft and the second shaft are preferably input shafts which can be connected to a respective output member of a double clutch arrangement and which are each assigned to a partial transmission. The first shaft and the second shaft are preferably arranged coaxially to one another, one shaft being an inner shaft and the other shaft being a hollow shaft. All other shafts are preferably not arranged coaxially to this or to one another, but rather offset parallel to one another.
Eine Direktgangstufe ist eine Gangstufe, die in einem Stirnradgetriebe durch Schließen eines einzelnen Schaltelementes einrichtbar ist, um eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle miteinander zu verbinden.A direct gear stage is a gear stage that can be set up in a spur gear by engaging a single shift element in order to connect an input shaft and an output shaft to one another.
Unter einer Windungsgangstufe wird verstanden, dass wenigstens zwei Schaltelemente geschlossen werden müssen, um eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle miteinander zu verbinden. Ferner fließt Leistung bei einer Windungsgangstufe von der ersten Welle über das erste Teilgetriebe und das zweite Teilgetriebe oder von der zweiten Welle über das zweite Teilgetriebe und das erste Teilgetriebe.A winding step is understood to mean that at least two switching elements must be closed in order to connect an input shaft and an output shaft to one another. Furthermore, power flows in a winding gear stage from the first shaft via the first sub-transmission and the second sub-transmission or from the second shaft via the second sub-transmission and the first sub-transmission.
Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The task is thus completely solved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an der fünften Welle ein Festrad festgelegt, das mit einem Festrad verbunden ist, das an der zweiten Welle oder an der der ersten Welle festgelegt ist.According to a preferred embodiment, a fixed gear is fixed on the fifth shaft, which is connected to a fixed gear which is fixed on the second shaft or on that of the first shaft.
Über einen derartigen Konstanten-Radsatz kann folglich Antriebsleistung zwischen der fünften Welle und der Welle von erster und zweiter Welle ausgetauscht werden, an der das weitere Festrad festgelegt ist. Vorzugsweise ist das Festrad an der zweiten Welle festgelegt, kann jedoch auch an der ersten Welle festgelegt sein.Drive power can consequently be exchanged between the fifth shaft and the shaft of the first and second shaft, on which the further fixed gear is fixed, via such a constant gear set. Preferably, the fixed gear is on the second wave set, but can also be set on the first wave.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an der fünften Welle ein Losrad drehbar gelagert, das mit einem Festrad verbunden ist, das an der ersten Welle oder an der zweiten Welle festgelegt ist.According to a further preferred embodiment, a loose wheel is rotatably mounted on the fifth shaft, which idler wheel is connected to a fixed wheel which is fixed on the first shaft or on the second shaft.
Das an der fünften Welle drehbar gelagerte Losrad ist vorzugsweise mittels eines Schaltelementes mit der fünften Welle verbindbar oder von dieser entkoppelbar.The idler gear rotatably mounted on the fifth shaft can preferably be connected to or decoupled from the fifth shaft by means of a switching element.
Bei geschlossenem Schaltelement kann folglich eine Antriebsverbindung zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle hergestellt werden. Vorzugsweise steht das Festrad mit dem an der fünften Welle drehbar gelagerten Losrad in Eingriff bzw. kämmt hiermit und ist vorzugsweise an der ersten Welle festgelegt, kann jedoch auch an der zweiten Welle festgelegt sein.When the switching element is closed, a drive connection can consequently be established between the first shaft and the second shaft. The fixed gear is preferably in engagement with the idler gear rotatably mounted on the fifth shaft or meshes with it and is preferably fixed on the first shaft, but can also be fixed on the second shaft.
Ferner ist es insgesamt vorteilhat, wenn die erste Radpaarung und die dritte Radpaarung einen Radsatz in einer ersten Radialebene bilden und/oder wenn die zweite Radpaarung und die vierte Radpaarung einen Radsatz in einer zweiten Radialebene bilden.Furthermore, it is advantageous overall if the first pair of wheels and the third pair of wheels form a wheel set in a first radial plane and / or if the second pair of wheels and the fourth pair of wheels form a wheel set in a second radial plane.
Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die jeweils einen Radsatz bildenden Radpaarungen sich ein Festrad teilen, das an der ersten Welle bzw. der zweiten Welle festgelegt ist. Mit anderen Worten kann ein solches an der ersten bzw. der zweiten Welle festgelegtes Festrad eine Doppelnutzung haben, nämlich einerseits als Festrad für beispielsweise die erste Radpaarung und als Festrad für die dritte Radpaarung, oder als Festrad für die zweite Radpaarung und als Festrad für die vierte Radpaarung.In this embodiment, it is preferred if the wheel pairings that each form a wheel set share a fixed wheel that is fixed to the first shaft or the second shaft. In other words, such a fixed gear attached to the first or the second shaft can have a double use, namely on the one hand as a fixed gear for, for example, the first gear pair and as a fixed gear for the third gear pair, or as a fixed gear for the second gear pair and as a fixed gear for the fourth Wheel pairing.
Insgesamt kann folglich eine axial besonders kompakte Bauweise erreicht werden.Overall, an axially particularly compact design can consequently be achieved.
Bevorzugt ist es hierbei, wenn in axialer Richtung zwischen der ersten Radialebene und der zweiten Radialebene eine erste Schaltelementebene angeordnet ist.It is preferred here if a first switching element plane is arranged in the axial direction between the first radial plane and the second radial plane.
Ferner ist es hierbei vorteilhaft, wenn eine zweite Schaltelementebene auf einer der ersten Schaltelementebene axial gegenüberliegenden Seite der ersten Radialebene angeordnet ist.Furthermore, it is advantageous here if a second shift element plane is arranged on a side of the first radial plane that is axially opposite the first shift element plane.
Das an der fünften Welle festgelegte Festrad ist vorzugsweise in der zweiten Radialebene angeordnet und das an der fünften Welle drehbar gelagerte Losrad ist in einer bevorzugten Ausführungsform in der ersten Schaltelementebene angeordnet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das Festrad und das Losrad der fünften Welle in der ersten Schaltelementebene bzw. der ersten Radialebene angeordnet. In einer dritten bevorzugten Ausführungsform sind das Festrad und das Losrad in der ersten Radialebene bzw. in der ersten Schaltelementebene angeordnet.The fixed gear fixed on the fifth shaft is preferably arranged in the second radial plane and the idler gear rotatably mounted on the fifth shaft is arranged in a preferred embodiment in the first switching element plane. In a further preferred embodiment, the fixed gear and the idler gear of the fifth shaft are arranged in the first shift element plane or the first radial plane. In a third preferred embodiment, the fixed gear and the idler gear are arranged in the first radial plane or in the first shift element plane.
Insgesamt ist es Vorteil, wenn die erste schaltbare Radpaarung und die zweite schaltbare Radpaarung benachbarten Vorwärtsgangstufen zugeordnet sind und/oder wenn die dritte schaltbare Radpaarung und die vierte schaltbare Radpaarung benachbarten Vorwärtsgangstufen zugeordnet sind und/oder wenn die erste und die zweite schaltbare Radpaarung mittels jeweiliger voneinander unabhängig ansteuerbarer Schaltelemente betätigbar sind und/oder wenn die dritte und die vierte schaltbare Radpaarung mittels jeweiliger voneinander unabhängig ansteuerbarer Schaltelemente betätigbar sind. Overall, it is advantageous if the first switchable gear pair and the second switchable gear pair are assigned to adjacent forward gear stages and / or if the third switchable gear pair and the fourth switchable wheel pair are assigned to adjacent forward gear stages and / or if the first and the second switchable gear pair by means of each other independently controllable switching elements can be actuated and / or if the third and fourth switchable wheel pairing can be actuated by means of respective independently controllable switching elements.
Durch diese Ausgestaltung ist es beispielsweise möglich, der ersten Welle die kürzeren bzw. niedrigeren Direktvorwärtsgangstufen zuzuordnen, beispielsweise die Vorwärtsgangstufen 2 und 3, und der anderen Welle von erster Welle und zweiter Welle die längeren bzw. höheren Direktvorwärtsgangstufen zuzuordnen, beispielsweise die Vorwärtsgangstufen 4 und 5.This configuration makes it possible, for example, to assign the shorter or lower direct forward gear stages, for example forward gear stages 2 and 3, to the first shaft and to allocate the longer or higher direct forward gear stages, for example forward gear stages 4 and 5, to the other shaft of the first wave and second wave .
Durch die Maßnahme, einander benachbarte Vorwärtsgangstufen einer von erster und zweiter Welle zuzuordnen, ist es für die Schaltabfolge günstig, wenn die zugeordneten Direktvorwärtsgangstufen mittels unabhängig voneinander ansteuerbarer Schaltelemente betätigbar sind. Hierbei kann beispielsweise bei einem Fahrbetrieb in einer Direktvorwärtsgangstufe die andere Vorwärtsgangstufe bereits in dem anderen, also dem inaktiven Teilgetriebe vorgewählt werden, um anschließend einen typischen Gangwechsel eines Doppelkupplungsgetriebes durchführen zu können, bei dem die Reibkupplungen überschneidend betätigt werden.As a result of the measure of assigning adjacent forward gear stages to one of the first and second shafts, it is beneficial for the shift sequence if the associated direct forward gear stages can be actuated by means of independently controllable switching elements. For example, when driving in a direct forward gear, the other forward gear can already be preselected in the other, i.e. the inactive sub-transmission, so that a typical gear change of a dual clutch transmission can then be carried out in which the friction clutches are operated in an overlapping manner.
Besonders bevorzugt ist es, wenn ein Radsatz in der ersten Radialebene beispielsweise zur Bildung der Direktvorwärtsgangstufen 3 und 5 ausgelegt ist. In dieser ersten Radialebene sind dann vorzugsweise sämtliche Direktvorwärtsgangstufen des ersten Teilgetriebes angeordnet.It is particularly preferred if a gear set in the first radial plane is designed to form the direct forward gear stages 3 and 5, for example. In this first radial plane, all direct forward gear stages of the first sub-transmission are then preferably arranged.
Ferner ist es bevorzugt, wenn in der zweiten Radialebene sämtliche Direktvorwärtsgangstufen des zweiten Teilgetriebes angeordnet sind, vorzugsweise die Direktvorwärtsgangstufen 2 und 4, die sich ein gemeinsames Festrad teilen.It is also preferred if all direct forward gear stages of the second sub-transmission are arranged in the second radial plane, preferably direct forward gear stages 2 and 4, which share a common fixed gear.
Die Teilgetriebe liegen folglich vorzugsweise axial hintereinander. Die axiale Reihenfolge der Teilgetriebe kann gegenüber der oben beschriebenen Reihenfolge auch vertauscht werden.The sub-transmissions are therefore preferably axially one behind the other. The axial order of the Partial transmission can also be interchanged compared to the sequence described above.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Doppelkupplungsgetriebe eine sechste Welle auf, die zur Einrichtung einer Direktrückwärtsgangstufe mit der zweiten Welle oder der ersten Welle verbindbar und mit der Leistungsverteilungseinrichtung verbunden ist.According to a further preferred embodiment, the dual clutch transmission has a sixth shaft, which can be connected to the second shaft or the first shaft in order to set up a direct reverse gear and is connected to the power distribution device.
Durch diese Maßnahme kann im Wesentlichen ohne axiale Baulängenvergrößerung auch eine Direktrückwärtsgangstufe eingerichtet werden.As a result of this measure, a direct reverse gear can also be set up essentially without an axial length increase.
Die erste Welle und die zweite Welle liegen vorzugsweise auf einer ersten Achse. Die dritte Welle liegt vorzugsweise auf einer zweiten Achse. Die vierte Welle liegt vorzugsweise auf einer dritten Achse. Die fünfte Welle liegt vorzugsweise auf einer vierten Achse. Die sechste Welle liegt vorzugsweise auf einer fünften Achse.The first shaft and the second shaft are preferably on a first axis. The third shaft is preferably on a second axis. The fourth shaft is preferably on a third axis. The fifth shaft is preferably on a fourth axis. The sixth shaft is preferably on a fifth axis.
Besonders bevorzugt ist es, wenn an der sechsten Welle ein Losrad drehbar gelagert ist, das mit einem Losrad in Eingriff steht, das an der dritten Welle oder an der vierten Welle drehbar gelagert ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn dieses Losrad der sechsten Welle in Eingriff steht mit dem Losrad, das der Direktvorwärtsgangstufe 2 zugeordnet ist.It is particularly preferred if a loose wheel is rotatably mounted on the sixth shaft, which idler wheel is in engagement with a loose wheel which is rotatably mounted on the third shaft or on the fourth shaft. It is particularly preferred if this idler gear of the sixth shaft is in engagement with the idler gear that is assigned to the direct
Das Losrad der sechsten Welle ist vorzugsweise mittels eines Schaltelementes mit der sechsten Welle verbindbar.The idler gear of the sixth shaft can preferably be connected to the sixth shaft by means of a switching element.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die dritte Welle und die vierte Welle über einen Abtriebsradsatz mit der Leistungsverteilungseinrichtung verbunden.According to a further preferred embodiment, the third shaft and the fourth shaft are connected to the power distribution device via an output gear set.
Ferner ist vorzugsweise auch die sechste Welle über den Abtriebsradsatz mit der Leistungsverteilungseinrichtung verbunden.Furthermore, the sixth shaft is preferably also connected to the power distribution device via the output gear set.
Der Abtriebsradsatz liegt vorzugsweise in einer dritten Radialebene.The output gear set is preferably located in a third radial plane.
Insgesamt ist es ferner vorteilhaft, wenn die erste Welle eine Innenwelle ist, wenn die zweite Welle eine Hohlwelle ist und wenn eine niedrigste Vorwärtsgangstufe so eingerichtet ist, dass Antriebsleistung über die erste Welle in das Doppelkupplungsgetriebe eingespeist wird.Overall, it is also advantageous if the first shaft is an inner shaft, if the second shaft is a hollow shaft and if a lowest forward gear is set up so that drive power is fed into the dual clutch transmission via the first shaft.
Die höchste Vorwärtsgangstufe ist vorzugsweise eine Windungsvorwärtsgangstufe, bei der die erste und die zweite Welle über die fünfte Welle miteinander verbunden sind.The highest forward gear stage is preferably a winding forward gear stage in which the first and second shafts are connected to one another via the fifth shaft.
Durch die Maßnahme, dass in der niedrigsten Vorwärtsgangstufe Antriebsleistung über die erste Welle in das Doppelkupplungsgetriebe eingespeist wird, ist es möglich, die niedrigste Vorwärtsgangstufe jener Welle von erster Welle und zweiter Welle zuzuordnen, die als Innenwelle bzw. Vollwelle ausgebildet ist.Through the measure that drive power is fed into the dual clutch transmission via the first shaft in the lowest forward gear, it is possible to assign the lowest forward gear to that shaft of the first shaft and second shaft that is designed as an inner shaft or solid shaft.
Bei Doppelkupplungsgetrieben der erfindungsgemäßen Art, die axial besonders kompakt bauen, ist es bevorzugt, wenn diese an ihrem Eingang mit einer Doppelkupplungsanordnung verbunden sind, die ebenfalls axial kompakt baut. Die axial kompakte Bauweise kann insbesondere zum Einbau in einem Kraftfahrzeug quer zur Fahrtrichtung nützlich sein.In the case of double clutch transmissions of the type according to the invention, which are axially particularly compact, it is preferred if these are connected at their input to a double clutch arrangement which is also axially compact. The axially compact design can be particularly useful for installation in a motor vehicle transversely to the direction of travel.
Eine axial kompakte Doppelkupplungsanordnung weist in der Regel eine radial äußere und eine radial innere Kupplung auf. Bei einer solchen Doppelkupplungsanordnung ist in der Regel die radial äußere Kupplung mit der Innenwelle eines Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Folglich ist es bei der obigen Ausführungsform möglich, die Innenwelle und folglich die niedrigste Vorwärtsgangstufe jener Kupplung zuzuordnen, die den größeren Durchmesser hat und folglich generell zur Übertragung eines höheren Drehmomentes geeignet ist als die radial innere Kupplung.An axially compact double clutch arrangement generally has a radially outer and a radially inner clutch. In such a double clutch arrangement, the radially outer clutch is usually connected to the inner shaft of a double clutch transmission. Consequently, in the above embodiment it is possible to assign the inner shaft and consequently the lowest forward gear to that clutch which has the larger diameter and is consequently generally suitable for transmitting a higher torque than the radially inner clutch.
Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist das Doppelkupplungsgetriebe zur Einrichtung einer Mehrzahl von Vorwärtsgangstufen eingerichtet, wobei die Mehrzahl von Vorwärtsgangstufen jeweils der ersten Welle oder der zweiten Welle auf eine solche Weise zugeordnet sind, dass bei sämtlichen Gangwechseln zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Vorwärtsgangstufen ein Wechsel des Leistungsflusses von der ersten Welle auf die zweite Welle oder umgekehrt erfolgt.According to a further generally preferred embodiment, the dual clutch transmission is set up to set up a plurality of forward gear stages, the plurality of forward gear stages being assigned to the first shaft or the second shaft in such a way that a change in the power flow occurs during all gear changes between two consecutive forward gear stages from the first wave to the second wave or vice versa.
Mit anderen Worten ist das Doppelkupplungsgetriebe so eingerichtet, dass die Wechsel zwischen sämtlichen direkt aufeinanderfolgenden Vorwärtsgangstufen durch einen typischen Doppelkupplungsgetriebe-Gangwechsel erfolgen können, bei dem, ausgehend von einem aktiven Teilgetriebe mit einer eingelegten Ausgangsgangstufe, in dem inaktiven Teilgetriebe eine Zielgangstufe bereits eingelegt wird und anschließend eine überschneidende Betätigung der zwei Reibkupplungen der Doppelkupplungsanordnung erfolgt.In other words, the dual clutch transmission is set up in such a way that the change between all directly successive forward gear stages can take place by means of a typical dual clutch transmission gear change in which, starting from an active sub-transmission with an engaged output gear, a target gear stage is already engaged in the inactive sub-transmission and then an overlapping actuation of the two friction clutches of the double clutch arrangement takes place.
Bei dem erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstrang ist es bevorzugt, wenn die Elektromaschine mit einem Eingangsglied der Doppelkupplungsanordnung verbunden ist und wenn das Eingangsglied der Doppelkupplungsanordnung über eine Trennkupplung mit dem Verbrennungsmotor verbindbar ist.In the hybrid drive train according to the invention, it is preferred if the electric machine is connected to an input element of the double clutch arrangement and if the input element of the double clutch arrangement can be connected to the internal combustion engine via a separating clutch.
In diesem Fall kann die Elektromaschine auch für einen rein elektromotorischen Fahrbetrieb verwendet werden, bei dem der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist. Bei geöffneter Trennkupplung muss der Verbrennungsmotor dann nicht mitgeschleppt werden.In this case, the electric machine can also be used for a purely electric motor driving mode in which the internal combustion engine is switched off. When the separating clutch is open, the combustion engine does not have to be dragged along.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Doppelkupplungsgetriebes; -
2 eine Schalttabelle fürdas Doppelkupplungsgetriebe der 1 ; -
3 eine Ausführungsform eines Antriebstranges mit einem Doppelkupplungsgetriebe; -
4 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Doppelkupplungsgetriebes; und -
5 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Doppelkupplungsgetriebes.
-
1 a schematic representation of a first embodiment of a dual clutch transmission; -
2 a shift table for the dual clutch transmission of the1 ; -
3 an embodiment of a drive train with a dual clutch transmission; -
4th a schematic view of a further embodiment of a double clutch transmission; and -
5 a schematic view of a further embodiment of a double clutch transmission.
In
Das Doppelkupplungsgetriebe
Die erste Welle
Das Doppelkupplungsgetriebe
Die dritte Welle
Ferner weist das Doppelkupplungsgetriebe
Das erste Teilgetriebe
Das erste Teilgetriebe
An der ersten Welle
Die zweite Welle
Die zweite schaltbare Radpaarung
Die vierte schaltbare Radpaarung
Das Losrad
Die erste schaltbare Radpaarung
Die Schaltelemente
Das Doppelkupplungsgetriebe
An der fünften Welle
Vorliegend können durch Schließen des fünften Schaltelementes
Das Doppelkupplungsgetriebe
Zum Einlegen der Windungsvorwärtsgangstufe 1 sind eine erste Kupplung
Leistung fließt folglich von der ersten Welle
Zum Einlegen der Direktvorwärtsgangstufe 2 wird das fünfte Schaltelement
Anschließend kann in dem ersten Teilgetriebe die Vorwärtsgangstufe 3 vorgewählt werden, indem das Schaltelement
Die Gangwechsel in die weiteren Gangstufen 4 und 5, die ebenfalls als Direktvorwärtsgangstufen ausgebildet sind, erfolgen in ähnlicher Weise.The gear changes to the
Zum Einlegen der Windungsvorwärtsgangstufe 6 wird zusätzlich zu dem Schaltelement
Das Doppelkupplungsgetriebe
Vorliegend ist jedoch, wie es in
Das Losrad
Wie es in
Ferner kann eine Direktrückwärtsgangstufe R2 eingelegt werden. Hierbei ist die Kupplung
Bei dem Doppelkupplungsgetriebe
Die Losräder
Das Doppelkupplungsgetriebe
Durch das Bereitstellen der fünften Welle
Ferner können mit dem Doppelkupplungsgetriebe
In
Der Antriebsstrang
Die Kupplungen
Die Kupplungen
Der Antriebsstrang
Sofern die Elektromaschine
Zusätzlich zu der Elektromaschine
In den
Das Doppelkupplungsgetriebe 10" der
Bei dieser Variante kann die Übersetzungsreihe freier eingestellt werden.With this variant, the gear ratio series can be set more freely.
Bei dem Doppelkupplungsgetriebe 10" steht das Losrad 76", das an der fünften Welle 30" drehbar gelagert ist, mit einem weiteren Festrad 77" in Eingriff, das vorliegend durch das Festrad
In
Bei dem Doppelkupplungsgetriebe 10" sind die erste Welle
Die Elektromaschine 96" hat die gleiche Funktion wie die Elektromaschine
In
Bei dem Doppelkupplungsgetriebe 10''' weist der Konstanten-Radsatz 70''' ein Festrad 74''' auf, das an der fünften Welle
An der fünften Welle
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- DoppelkupplungsgetriebeDouble clutch
- 1212th
- erste Welle (Innenwelle)first shaft (inner shaft)
- 1414th
- zweite Wellesecond wave
- 1616
- erstes Teilgetriebefirst partial transmission
- 1818th
- zweites Teilgetriebesecond partial transmission
- 2020th
- dritte Wellethird wave
- 20A20A
- vierte Wellefourth wave
- 20B20B
- sechste Wellesixth wave
- 2222nd
- AbtriebszahnradOutput gear
- 22A22A
- AbtriebszahnradOutput gear
- 2323
- AbtriebszahnradOutput gear
- 2424
- LeistungsverteilungseinrichtungPower distribution facility
- 26L/R26L / R
- AntriebsräderDrive wheels
- 3030th
- fünfte Wellefifth wave
- 3232
- erste schaltbare Radpaarungfirst switchable wheel pairing
- 3434
- zweite schaltbare Radpaarungsecond switchable wheel pairing
- 3636
- dritte schaltbare Radpaarungthird switchable wheel pairing
- 3838
- vierte schaltbare Radpaarungfourth switchable wheel pairing
- 4040
- Festrad Direktvorwärtsgangstufen 3, 5Fixed gear direct forward gear stages 3, 5
- 4242
-
Losrad Direktvorwärtsgangstufe 3Idler gear
direct forward gear 3 - 4646
-
Losrad Direktvorwärtsgangstufe 5Idler gear
direct forward gear 5 - 4848
- Festrad Direktvorwärtsgangstufen 4, 2Fixed gear direct forward gear stages 4, 2
- 5050
-
Losrad Direktvorwärtsgangstufe 2Idler gear
direct forward gear 2 - 5454
-
Losrad Direktvorwärtsgangstufe 4Idler gear
direct forward gear 4 - 7070
- Konstanten-RadsatzConstant wheelset
- 7272
- FestradFixed gear
- 7474
- FestradFixed gear
- 7676
-
Losrad (
48 )Idler wheel (48 ) - 7777
- FestradFixed gear
- 7878
-
Losrad (
54 )Idler wheel (54 ) - 7979
- FestradFixed gear
- 9090
- AntriebsstrangPowertrain
- 9292
- Antriebseinheit (VM)Drive unit (VM)
- 9494
- DoppelkupplungsanordnungDouble clutch arrangement
- 9696
- ElektromaschineElectric machine
- 9898
- Statorstator
- 100100
- Rotorrotor
- 102102
- TrennkupplungDisconnect clutch
- 104104
- ElektromaschineElectric machine
- 106106
- StirnradsatzSpur gear set
- 108108
- StirnradsatzSpur gear set
- 110110
- StirnradsatzSpur gear set
- AA.
- erstes Schaltelement (2)first switching element (2)
- BB.
- zweites Schaltelement (3)second switching element (3)
- CC.
- drittes Schaltelement (4)third switching element (4)
- DD.
- viertes Schaltelement (5)fourth switching element (5)
- WW.
-
fünftes Schaltelement (
W )fifth switching element (W. ) - RR.
- sechstes Schaltelementsixth switching element
- PP.
- ParksperrenradParking lock wheel
- K1K1
- erste Kupplungfirst clutch
- K2K2
- zweite Kupplungsecond clutch
- II.
- erste Radialebenefirst radial plane
- IIII
- zweite Radialebenesecond radial plane
- IIIIII
- dritte Radialebenethird radial plane
- S1S1
- erste Schaltelementebenefirst switching element level
- S2S2
- zweite Schaltelementebenesecond switching element level
- S3S3
- dritte Schaltelementebenethird switching element level
- A1A1
- erste Achsefirst axis
- A2A2
- zweite Achsesecond axis
- A3A3
- dritte Achsethird axis
- A4A4
- vierte Achsefourth axis
- A5A5
- fünfte Achsefifth axis
- A6A6
- sechste Achsesixth axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102016210712 A1 [0002]DE 102016210712 A1 [0002]
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020203791.4A DE102020203791A1 (en) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | Dual clutch transmission and hybrid powertrain |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020203791.4A DE102020203791A1 (en) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | Dual clutch transmission and hybrid powertrain |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020203791A1 true DE102020203791A1 (en) | 2021-09-30 |
Family
ID=77658734
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102020203791.4A Pending DE102020203791A1 (en) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | Dual clutch transmission and hybrid powertrain |
Country Status (1)
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016210712A1 (en) | 2016-06-15 | 2017-12-21 | I-Mmersive Gmbh | Image capture device, image acquisition system, image projection device, image transfer system, method for capturing a 360 ° object region and method for projecting an image |
-
2020
- 2020-03-24 DE DE102020203791.4A patent/DE102020203791A1/en active Pending
Patent Citations (1)
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DE102016210712A1 (en) | 2016-06-15 | 2017-12-21 | I-Mmersive Gmbh | Image capture device, image acquisition system, image projection device, image transfer system, method for capturing a 360 ° object region and method for projecting an image |
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