DE102021130284A1 - Getriebe zum antreiben eines fahrzeugs - Google Patents

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Loic VASSIEUX
Dominique Lheureux
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Valeo Embrayages SAS
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Abstract

Ein Getriebe (10) zum Antreiben eines Fahrzeugs weist primäre Zahnräder (38, 40), sekundäre Zahnräder (42, 44, 46), die an eine Sekundärwelle (16) gekoppelt sein können, eine Zwischenwelle (26), mit der Zwischenzahnräder (28, 30, 32, 34, 36) drehfest verbunden sind, auf, wobei das bzw. die primären Zahnräder (38, 40) und die sekundären Zahnräder (42, 44, 46) jeweils permanent mit einem entsprechenden Zahnrad aus den Zwischenzahnrädern (28, 30, 32, 34, 36) in Eingriff sind, wobei das Getriebe (10) auch einen Doppelkupplungsmechanismus (58) aufweist, der Folgendes umfasst:- eine erste Lamellenkupplung (E1), die kinematisch mit einem ersten Nebenabtriebsorgan (65) verbunden ist;- eine zweite Lamellenkupplung (E2), die kinematisch mit einem zweiten Nebenabtriebsorgan (75) verbunden ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Getriebe zum Antreiben eines Fahrzeugs, das zwischen einem Motor, z.B. einem Verbrennungsmotor, und einer Gruppe von einem oder mehreren Antriebsrädern des Fahrzeugs anzuordnen ist. Sie betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, ein solches Getriebe, mit dem ein Schwerlastwagen, d.h. ein Straßenfahrzeug von mehr als 3,5 Tonnen, oder auch ein Ackerschlepper ausgestattet werden soll.
  • STAND DER TECHNIK
  • In der EP2916037B1 ist ein Getriebe zum Antreiben eines Fahrzeugs beschrieben, mit einer Primärwelle, die von einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs angetrieben werden soll, einer Sekundärwelle, die von einer Gruppe aus einem oder mehreren Antriebsrädern des Fahrzeugs angetrieben werden soll, und einer Gruppe aus einem oder mehreren primären Zahnrädern, die drehfest mit der Primärwelle verbunden sind oder an die Primärwelle gekoppelt sein können, mehreren sekundären Zahnrädern, die drehfest mit der Sekundärwelle verbunden sind oder an die Sekundärwelle gekoppelt sein können, und zwei Zwischenwellen, mit denen Zwischenzahnräder drehfest verbunden sind, wobei das bzw. die primären Zahnräder und die sekundären Zahnräder jeweils mit einem entsprechenden Zahnrad aus den Zwischenzahnrädern in Eingriff sind. Das Getriebe weist auch ein „PTO“ genanntes mechanisches Nebenabtriebsorgan auf, das am Ende einer der Zwischenwellen angeordnet ist. Dieses Nebenabtriebsorgan soll eine Ankopplung eines Fahrzeugzubehörteils, z.B. einer Winde, einer Hydraulikpumpe oder eines Werkzeugs ermöglichen. Die zweite Zwischenwelle wird im Allgemeinen vom einem hydraulischen Bremssystem verwendet, das dazu dient, das Fahrzeug anders als unter Nutzung der mechanischen Fahrzeugbremsen zu bremsen. Es ist somit nicht möglich, ein zweites Nebenabtriebsorgan an diesem Getriebetyp anzuordnen.
  • Die Anbringung von zwei Nebenabtriebsorganen in einem Fahrzeuggetriebe ist in der DE102018215920A1 beschrieben. Die beiden Nebenabtriebsorgane sind innerhalb einer Achse mit Elektromotor angeordnet, die zwischen den Fahrzeugrädern angeordnet ist, wobei jedes Nebenabtriebsorgan einer rotierenden elektrischen Maschine zugeordnet ist. Dieser Aufbau hat den Nachteil, aufgrund der Verwendung von zwei rotierenden elektrischen Maschinen viel Platz zu verbrauchen und die Kosten des Getriebes zu erhöhen.
  • DARLEGUNG DER ERFINDUNG
  • Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen und eine bessere Integration eines zweiten Nebenabtriebsorgans innerhalb eines Getriebes vorzuschlagen, welches bereits mit einem ersten Nebenabtriebsorgan ausgestattet ist, das am Ende der Zwischenwelle des Getriebes liegt.
  • Dazu wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Getriebe zum Antreiben eines Fahrzeugs vorgeschlagen, das Folgendes aufweist:
    • - mehrere primäre Zahnräder, die von einem Hauptmotor des Fahrzeugs angetrieben werden sollen,
    • - eine Sekundärwelle, die von einer Gruppe aus einem oder mehreren Antriebsrädern des Fahrzeugs angetrieben werden soll,
    • - mehrere sekundäre Zahnräder, die an die Sekundärwelle gekoppelt sein können, eine Zwischenwelle, mit der Zwischenzahnräder drehfest verbunden sind, wobei das bzw. die primären Zahnräder und die sekundären Zahnräder jeweils permanent mit einem entsprechenden Zahnrad aus den Zwischenzahnrädern in Eingriff sind, wobei das Ende der Zwischenwelle eine Verbindungsschnittstelle aufweist,
    wobei das Getriebe auch einen Doppelkupplungsmechanismus aufweist, der Folgendes umfasst:
    • • ein Drehmomentübertragungsgehäuse, das kinematisch mit der Verbindungsschnittstelle verbunden ist;
    • • eine erste Lamellenkupplung, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses an ein erstes Kopplungsorgan in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses von dem ersten Kopplungsorgan übergehen kann, wobei das erste Kopplungsorgan kinematisch mit einem ersten Nebenabtriebsorgan verbunden ist;
    • • eine zweite Lamellenkupplung, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses an ein zweites Kopplungsorgan in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses von dem zweiten Kopplungsorgan übergehen kann, wobei das zweite Kopplungsorgan kinematisch mit einem zweiten Nebenabtriebsorgan verbunden ist;
    wobei die Drehachsen des ersten Kopplungsorgans und des zweiten Kopplungsorgans konzentrisch sind.
  • Die Verwendung eines Doppelkupplungsmechanismus, der am Ende einer der Zwischenwellen des Getriebes angeordnet ist, ermöglicht die Anordnung eines zweiten Nebenabtriebsorgans an einem herkömmlichen Getriebe. Der Fahrzeugnutzer kann somit das erste Nebenabtriebsorgan zum Antreiben der Drehung eines ersten Fahrzeugzubehörteils, z.B. einer Pumpe, eines Systems für den Antrieb eines Krans oder eines Kippers, und unabhängig davon das zweite Nebenabtriebsorgan zum Antreiben eines zweiten Fahrzeugzubehörteils verwenden, z.B. einer Pumpe, eines Systems für den Antrieb eines Krans oder eines Kippers.
  • Die Verwendung eines Doppelkupplungsmechanismus, bei dem die Drehachse des ersten Kopplungsorgans der ersten Lamellenkupplung und die Drehachse des zweiten Kopplungsorgans der zweiten Lamellenkupplung konzentrisch sind, ermöglicht eine Reduzierung des axialen und radialen Platzverbrauchs des Getriebes.
  • Durch die Verwendung von Lamellenkupplungen ist es möglich, rasch von einem Entkopplungszustand in einen Kopplungszustand zu wechseln und das eine und/oder das andere der Nebenabtriebsorgane mit der Zwischenwelle in Drehung zu versetzen, ohne zwangsläufig das Fahrzeug anzuhalten.
  • Die Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus kann vorzugsweise konzentrisch zur Achse des ersten Nebenabtriebsorgans und/oder zur Achse des zweiten Nebenabtriebsorgans verlaufen. Auf diese Weise ist die Drehgeschwindigkeit des ersten Nebenabtriebsorgans identisch mit der Drehgeschwindigkeit des zweiten Nebenabtriebsorgans.
  • Gemäß einer Variante kann es sich bei dem ersten Nebenabtriebsorgan um eine massive, an ihrem Ende geriffelte Welle handeln, und bei dem zweiten Nebenabtriebsorgan kann es sich um eine hohle, an ihrem Ende geriffelte Welle handeln, wobei beide Wellen konzentrisch verlaufen.
  • Vorteilhafterweise kann ein Drehzahlminderer kinematisch zwischen dem zweiten Kopplungsorgan und dem zweiten Nebenabtriebsorgan angeordnet sein, wobei das zweite Nebenabtriebsorgan eine Drehachse hat, die parallel zur Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus und vorzugsweise von der Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus beabstandet verläuft. Auf diese Weise ist die Drehgeschwindigkeit des ersten Nebenabtriebsorgans von der Drehgeschwindigkeit des zweiten Nebenabtriebsorgans verschieden. Es kann auch von Vorteil sein, wenn die Drehachse des zweiten Nebenabtriebsorgans in Bezug auf die des ersten Nebenabtriebsorgans versetzt ist.
  • Der Drehzahlminderer kann z.B. vom Typ Drehzahlminderer mit Planetenradsatz oder Drehzahlminderer mit parallelen Wellen oder Drehzahlminderer mit Riemen sein.
  • Die erste Lamellenkupplung und die zweite Lamellenkupplung sind vorzugsweise konzentrisch.
  • Das Drehmomentübertragungsgehäuse kann Flächen zur Aufnahme von Reibscheiben aufweisen, an die die Lamellenbaugruppen der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung mittels Riffeln angreifen.
  • Gemäß einer Variante funktionieren die erste Lamellenkupplung und die zweite Lamellenkupplung in Öl. Das Drehmomentübertragungsgehäuse kann Öffnungen für das Durchströmen von Kühlöl aufweisen. Die Wärmeaustauschfähigkeit der Lamellenkupplungen wird verbessert.
  • Gemäß einer weiteren Variante sind die erste Lamellenkupplung und die zweite Lamellenkupplung trockenlaufend.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der Doppelkupplungsmechanismus einen radialen Aufbau haben, bei dem die erste und die zweite Lamellenkupplung radial übereinander angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Lamellenkupplung das Drehmomentübertragungsgehäuse gemeinsam haben. Dieser Aufbau hat den Vorteil, axial kompakt zu sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Doppelkupplungsmechanismus einen axialen Aufbau haben, bei dem die erste und die zweite Lamellenkupplung axial nebeneinander angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Lamellenkupplung das Drehmomentübertragungsgehäuse gemeinsam haben. Dieser Aufbau hat den Vorteil, radial kompakt zu sein.
  • Vorteilhafterweise kann das Getriebe eine elektrische Umkehrmaschine aufweisen, die die Zwischenwelle antreiben und bremsen kann, wobei die elektrische Umkehrmaschine kinematisch mit dem Drehmomentübertragungsgehäuse verbunden ist. Der Einbau einer elektrischen Umkehrmaschine, die kinematisch mit dem Drehmomentübertragungsgehäuse verbunden ist, ermöglicht eine Drehmomentübertragung zu den Nebenabtriebsorganen und zur Zwischenwelle. Dadurch können ein Übergangsbetrieb der elektrischen Maschine zum Bremsen oder Beschleunigen der Zwischenwellen, bei dem die Synchronisation der Getriebeeinrichtung in den Gangwechselphasen favorisiert wird, ein Motorbetrieb zur Unterstützung des Antriebs des Fahrzeughauptmotors außerhalb der Gangwechselphasen und ein Elektrogeneratorbetrieb zur elektrischen Versorgung der Fahrzeugzubehörteile oder einer Batterie, insbesondere in den Bremsphasen des Fahrzeugs, in Betracht gezogen werden.
  • Bei der elektrischen Umkehrmaschine kann es sich insbesondere um eine Synchronmaschine mit Permanentmagneten, eine Asynchronmaschine, eine elektrische Maschine mit variabler Reluktanz oder eine elektrische Synchronmaschine mit variabler Reluktanz, Synchron-Reluktanzmaschine genannt, handeln.
  • Die elektrische Umkehrmaschine kann eine Drehachse haben, die parallel zu einer Drehachse der Verbindungsschnittstelle und vorzugsweise von Drehachse der Verbindungsschnittstelle beabstandet verläuft.
  • Vorteilhafterweise kann eine Drehzahlminderungsvorrichtung kinematisch zwischen dem Rotor der elektrischen Umkehrmaschine und dem Drehmomentübertragungsgehäuse angeordnet sein, wobei der Rotor eine Drehachse hat, die parallel zur Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus und vorzugsweise von der Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus beabstandet verläuft.
  • Die Drehzahlminderungsvorrichtung kann vorteilhafterweise vom Typ Drehzahlminderer mit Planetenradsatz oder Drehzahlminderer mit parallelen Wellen oder Drehzahlminderer mit Riemen sein. Auf diese Weise ermöglicht die Drehzahlminderungsvorrichtung eine Anpassung der Drehgeschwindigkeit der elektrischen Maschine an den Bedarf der Nebenabtriebsorgane oder der Zwischenwelle.
  • Das Getriebe kann vorzugsweise eine dritte Lamellenkupplung aufweisen, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses an die Verbindungsschnittstelle in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses von der Verbindungsschnittstelle übergehen kann, wobei die dritte Lamellenkupplung axial neben dem Doppelkupplungsmechanismus angeordnet ist. Wenn sich die erste und die zweite Lamellenkupplung gleichzeitig in einem Kopplungszustand und die dritte Lamellenkupplung in einem Kopplungszustand befinden, ist es möglich, die Nebenabtriebsorgane lediglich über die elektrische Umkehrmaschine zu nutzen.
  • Die Verbindungschnittstelle kann beispielsweise ein geriffelter Wellenabschnitt oder eine geriffelte Hülse sein. Es kann sich auch um eine kreisförmige Platine mit Öffnungen für den Durchgang von Befestigungsschrauben (wobei die Zwischenwelle eine Anlagefläche aufweist, die mit einer Gewindebohrung versehen ist) oder um eine mit einem Keil versehene Welle handeln.
  • Das Getriebe kann vorzugsweise ein Getriebegehäuse aufweisen, das einen Hohlraum zur Aufnahme der primären Zahnräder, der sekundären Zahnräder, der Zwischenzahnräder und des Doppelkupplungsmechanismus begrenzt. Das Drehmomentübertragungsgehäuse kann in Bezug auf das Getriebegehäuse längs der Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus drehbar sein.
  • Vorteilhafterweise hat die elektrische Umkehrmaschine eine Drehachse, die parallel zu einer Drehachse der Zwischenwelle verläuft, wobei eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale realisiert sind:
    • - die Drehachse der elektrischen Umkehrmaschine ist von der Drehachse der Zwischenwelle beabstandet;
    • - die Drehachse der elektrischen Umkehrmaschine ist von einer Drehachse der primären Zahnräder beabstandet;
    • - die Drehachse der elektrischen Umkehrmaschine ist von einer Drehachse der Sekundärwelle beabstandet;
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Getriebe eine zusätzliche Lamellenkupplung aufweisen, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung der elektrischen Umkehrmaschine an das Drehmomentübertragungsgehäuse in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung der elektrischen Umkehrmaschine von dem Drehmomentübertragungsgehäuse übergehen kann, wobei die zusätzliche Lamellenkupplung eine zur Achse der Zwischenwelle konzentrische Drehachse hat.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Getriebe eine zusätzliche Lamellenkupplung aufweisen, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung der elektrischen Umkehrmaschine an das Drehmomentübertragungsgehäuse in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung der elektrischen Umkehrmaschine von dem Drehmomentübertragungsgehäuse übergehen kann, wobei die zusätzliche Lamellenkupplung eine Drehachse hat, die parallel zur Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus und vorzugsweise von der Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus beabstandet verläuft.
  • Die elektrische Umkehrmaschine kann durch einfache Betätigung der zusätzlichen Lamellenkupplung entkoppelt werden, wenn sie nicht für den Betrieb des Gehäuses benötigt wird. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass die Entkopplung der elektrischen Maschine eine Entlastung der Führungslager des Rotors der elektrischen Maschine ermöglicht, wodurch ihre Lebensdauer erhöht wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese eine erste Verwendung des Getriebes, die die zuvor genannten Merkmale vollständig oder teilweise aufgreift und bei der sich die erste und die zweite Lamellenkupplung gleichzeitig in einem Kopplungszustand befinden, so dass die Zwischenwelle das erste und das zweite Nebenabtriebsorgan in Drehung versetzen kann.
  • Durch diese erste Verwendung des erfindungsgemäßen Getriebes kann das eine und/oder das andere Nebenabtriebsorgan mit der Zwischenwelle in Drehung versetzt werden, ohne zwangsläufig das Fahrzeug anzuhalten.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese eine zweite Verwendung des Getriebes, die die oben genannten Merkmale vollständig oder teilweise aufgreift und bei der das Getriebe Folgendes aufweist:
    • - eine elektrische Umkehrmaschine, die die Zwischenwelle antreiben und bremsen kann, wobei die elektrische Umkehrmaschine kinematisch mit dem Drehmomentübertragungsgehäuse verbunden ist; und
    • - eine dritte Lamellenkupplung, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses an die Verbindungsschnittstelle in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses von der Verbindungsschnittstelle übergehen kann, wobei die dritte Lamellenkupplung axial neben dem Doppelkupplungsmechanismus angeordnet ist;
    wobei sich die zweite Verwendung dadurch auszeichnet, dass sich die erste und die zweite Lamellenkupplung gleichzeitig in einem Kopplungszustand und sich die dritte Lamellenkupplung in einem Entkopplungszustand befinden, so dass die elektrische Umkehrmaschine das erste und das zweite Nebenabtriebsorgan unabhängig von der Zwischenwelle in Drehung versetzen kann.
  • Durch diese zweite Verwendung des erfindungsgemäßen Getriebes kann das eine und/oder das andere Nebenabtriebsorgan in einer Umgebung in Drehung versetzt werden, in der Schadstoffemissionen des Hauptmotors des Fahrzeugs vermieden werden sollen.
  • Im Laufe der nachfolgenden Beschreibung einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, die lediglich zur Veranschaulichung und nicht einschränkend mit Bezug auf die beigefügten Figuren gegeben ist, wird die Erfindung besser verstanden und werden weitere Ziel, Einzelheiten, Merkmale und Vorteile davon klarer.
  • Figurenliste
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Figuren.
    • 1 veranschaulicht ein Getriebe zum Antreiben eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 2 veranschaulicht ein Getriebe zum Antreiben eines Fahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 3 veranschaulicht ein Getriebe zum Antreiben eines Fahrzeugs gemäß einer dritten Ausführungsform.
    • 4 veranschaulicht ein Getriebe zum Antreiben eines Fahrzeugs gemäß einer vierten Ausführungsform.
    • 5 veranschaulicht ein Getriebe zum Antreiben eines Fahrzeugs gemäß einer fünften Ausführungsform.
  • Für mehr Klarheit werden identische oder ähnliche Elemente in allen Figuren mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 veranschaulicht ein Getriebe 10 zum Antreiben eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, mit einer Primärwelle 12, die von einem Hauptmotor 14 des Fahrzeugs, z.B. einem Verbrennungsmotor angetrieben werden soll, einer Sekundärwelle 16, die von einer Gruppe aus einem oder mehreren Antriebsrädern des Fahrzeugs (nicht gezeigt) angetrieben werden soll, und mit einer Getriebeeinrichtung 18. Das Getriebe 10 ist insbesondere mit zwei Nebenabtriebsorganen 65, 75 ausgestattet, die es dem Nutzer ermöglichen, Fahrzeugzubehörteile wie etwa eine Winde, eine hydraulische Pumpe oder ein Werkzeug anzukoppeln. Das Antreiben der Drehung der Nebenabtriebsorgane 65, 75, die auch mit PT01, PTO2 bezeichnet werden können, erfolgt über den Hauptmotor 14.
  • Die Verbindung des Hauptmotors 14 mit der Primärwelle 12 kann eine Kupplung 20 eines geeigneten Typs, z.B. eine Rutschkupplung umfassen. Die Verbindung der Sekundärwelle 16 mit den Fahrzeugrädern kann einen oder mehrere Achsgetriebe umfassen.
  • Die Getriebeeinrichtung 18, die innerhalb eines Hohlraums 22 eines Getriebegehäuses 24 angeordnet ist, weist eine Zwischenwelle 26 auf, mit der Zwischenzahnräder 28, 30, 32, 34, 36 drehfest verbunden sind. Zwei zur Primärwelle 12 koaxial verlaufende primäre Zahnräder 38, 40 bilden jeweils einen Getriebezug mit einem entsprechenden Zahnrad 28 bzw. 30 aus den Zwischenzahnrädern. Die Eingriffe der Getriebezüge 38, 28 und 40, 30 zwischen den primären Zahnrädern 38, 40 und den entsprechenden Zwischenzahnrädern 28, 30 sind permanent. Eine Doppelsynchronisierungseinrichtung 41 mit drei Positionen ermöglicht die Kopplung des einen oder des anderen primären Zahnrads 38, 40 an die Primärwelle 12 und bietet eine neutrale Position, in der keines der primären Zahnräder 38, 40 an die Primärwelle 12 gekoppelt ist.
  • Sekundäre Zahnräder 42, 44, 46, die koaxial zur Sekundärwelle 16 verlaufen, bilden auch jeweils einen Getriebezug mit einem entsprechenden Zahnrad 32, 34 bzw. 36 aus den Zwischenzahnrädern, wobei einer der Getriebezüge eine Umkehr realisiert und ein Zwischenrad 48 zur Realisierung eines Rückwärtsgangs aufweist. Die Eingriffe der Getriebezüge, die durch die sekundären Zahnräder 42, 44, 46 und die entsprechenden Zwischenzahnräder 32, 34, 36 gebildet sind, sind permanent. Mit einer Klauenkopplung mit drei Positionen ohne Synchronisierungseinrichtung 50, die zwischen zwei der sekundären Räder 44, 46 angeordnet ist, ist es möglich, das eine oder andere der beiden zugeordneten sekundären Räder 44, 46 an die Sekundärwelle 16 zu koppeln oder in einer neutralen Zwischenposition die zugeordneten sekundären Zahnräder 44, 46 von der Sekundärwelle 16 entkoppelt zu halten.
  • In dieser Ausführungsform ist die Umdrehungsachse 100 der Primärwelle 12 auf die Umdrehungsachse 200 mit der Sekundärelle 16 ausgerichtet, wodurch das primäre Endzahnrad 40 wahlweise als primäres Rad, das über die Synchronisierungseinrichtung 41 der Primärwelle 12 zugeordnet ist, oder als sekundäres Rad, das der Sekundärwelle 16 zugeordnet ist, verwendet werden kann. Zu diesem Zweck ist es mit einer Klauenkopplung 52 mit drei Positionen ohne Synchronisierungseinrichtungen, die zwischen dem primären Endrad 40 und dem sekundären Rad 42 angeordnet ist, möglich, das primäre Endrad 40 oder das sekundäre Rad 42 an die Sekundärwelle 16 zu koppeln und auch in einer neutralen Zwischenposition das primäre Endrad 40 und das sekundäre Rad 42 von der Sekundärwelle 16 entkoppelt zu halten.
  • Es wird somit eine Getriebeeinrichtung 18 mit sechs Vorwärtsgängen und möglicherweise mit zwei Rückwärtsgängen gebildet, die gegebenenfalls am Ausgang der Sekundärwelle 16 an einen (nicht gezeigten) Planetenradsatz gekoppelt werden kann, um ein Getriebe mit zwölf Gängen zu erhalten. Diese Anzahl der Gänge ist jedoch nicht begrenzt.
  • Das Getriebe 10 weist insbesondere einen Doppelkupplungsmechanismus 58 auf, mit dem es möglich ist, die Nebenabtriebsorgane 65, 75 progressiv in Bezug auf die Zwischenwelle 26 zu synchronisieren. Der Doppelkupplungsmechanismus 58 ist insbesondere am Ende der Zwischenwelle 26 angeordnet. Der Doppelkupplungsmechanismus 58 weist Folgendes auf:
    • - ein Drehmomentübertragungsgehäuse 90, das kinematisch über eine Verbindungsschnittstelle 164 mit der Zwischenwelle 26 verbunden ist;
    • - eine erste Lamellenkupplung E1, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses an ein erstes Kopplungsorgan 60 in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses 90 von dem ersten Kopplungsorgan 60 übergehen kann, wobei das erste Kopplungsorgan 60 kinematisch mit einem ersten Nebenabtriebsorgan 65 verbunden ist;
    • - eine zweite Lamellenkupplung E2, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses 90 an ein zweites Kopplungsorgan 70 in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses 90 von dem zweiten Kopplungsorgan 70 übergehen kann, wobei das zweite Kopplungsorgan 70 kinematisch mit einem zweiten Nebenabtriebsorgan 75 verbunden ist.
  • Die Verwendung von Rutschlamellenkupplungen ermöglicht eine Übertragung von hohen Drehmomenten und eine Synchronisierung ihrer Öffnungen und Schließungen, ohne den Betriebszustand des Fahrzeugs zu berücksichtigen. Der Fahrer des Fahrzeugs kann im Stillstand oder während der Fahrt die Nebenabtriebsorgane 65, 75 nutzen.
  • Die Lamellenkupplungen E1, E2 können trockenlaufend oder in Öl laufend sein.
  • Der Doppelkupplungsmechanismus 58 hat einen radialen Aufbau, bei dem die erste und die zweite Lamellenkupplung E1, E2 radial übereinanderliegen. Genauer gesagt ist in diesem Beispiel die erste Lamellenkupplung E1 radial um die zweite Lamellenkupplung E2 herum angeordnet. Das Drehmomentübertragungsgehäuse 90, das die erste und die zweite Lamellenkupplung E1, E2 gemeinsam haben, wird mit einem Führungslager am Getriebegehäuse 24 In Drehung geführt. In dieser ersten Ausführungsform verläuft die Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus 58 konzentrisch zur Achse des ersten Nebenabtriebsorgans 65 und zur Achse des zweiten Nebenabtriebsorgans 75.
  • Das Drehmomentübertragungsgehäuse 90 weist Flächen zur Aufnahme von Reibscheiben auf, an die die Lamellenbaugruppen der ersten Kupplung E1 und der zweiten Kupplung E2 mittels Riffeln angreifen. Gemäß der ersten Ausführungsform weist somit das Drehmomentübertragungsgehäuse 90 einen äußeren Scheibenträger 91 zur Aufnahme der Reibscheiben der ersten Lamellenbaugruppe und einen inneren Scheibenträger 92 zur Aufnahme der Reibscheiben der zweiten Lamellenbaugruppe auf. Der Aufbau des Drehmomentübertragungsgehäuses 90 kann einstückig sein oder mehrere starr miteinander verbundene Bauteile umfassen, so dass das Drehmoment wirksam übertragen wird.
  • Das Drehmoment am Ausgang der ersten Lamellenkupplung E1 wird von dem ersten Kopplungsorgan 60 aufgenommen. Das erste Kopplungsorgan 60 ist ein Drehmomentausgangsscheibenträger, der direkt mit dem ersten Nebenabtriebsorgan 65 verbunden ist, dessen Drehachse zur Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus 58 konzentrisch verläuft. Das erste Nebenabtriebsorgan 65 kann z.B. eine Gelenkwelle sein, die eine äußere Verbindungsschnittstelle, z.B. eine Riffelung aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Ankopplung eines oder mehrerer Fahrzeugzubehörteile, wie etwa einer Winde, einer Hydraulikpumpe oder eines Werkzeugs, zu ermöglichen.
  • Das Drehmoment am Ausgang der zweiten Lamellenkupplung E2 wird von dem zweiten Kopplungsorgan 70 aufgenommen. Das zweite Kopplungsorgan 70 ist ein Drehmomentausgangsscheibenträger, der direkt mit dem zweiten Nebenabtriebsorgan 75 verbunden ist, dessen Drehachse auch zur Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus 58 konzentrisch verläuft. Das zweite Nebenabtriebsorgan 65 kann z.B. eine Gelenkwelle sein, die eine äußere Verbindungsschnittstelle, z.B. eine Riffelung aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Ankopplung eines oder mehrerer Fahrzeugzubehörteile, wie etwa einer Winde, einer Hydraulikpumpe oder eines Werkzeugs, zu ermöglichen.
  • Am Ausgang des Doppelkupplungsmechanismus 58 sind die Drehachsen des ersten Kopplungsorgans 60 und des zweiten Kopplungsorgans 70 konzentrisch. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Nebenabtriebsorgan 65 eine massive, an ihrem Ende geriffelte Welle und das zweite Nebenabtriebsorgan 75 eine hohle, an ihrem Ende geriffelte Welle.
  • Das Drehmomentübertragungsgehäuse 90 ist stromaufwärts der Zwischenwelle 26 über die Verbindungschnittstelle 164, die z.B. von einem geriffelten Wellenabschnitt oder einer geriffelten Hülse gebildet sein kann, verbunden. Das Drehmomentübertragungsgehäuse 90 ist längs der Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus 58 in Bezug auf das Getriebegehäuse 24 drehbar.
  • Gemäß einer ersten Verwendung des Getriebes 10, bei der sich die erste und die zweite Lamellenkupplung E1, E2 gleichzeitig in einem Kopplungszustand befinden, ist es möglich, das erste und das zweite Nebenabtriebsorgan 65, 75 über die Zwischenwelle 26 in Drehung zu versetzen.
  • Durch diese erste Verwendung des erfindungsgemäßen Getriebes ist es möglich, das eine und/oder das andere Nebenabtriebsorgan 65, 75 mit der Zwischenwelle 26 in Drehung zu versetzen, ohne zwangsläufig das Fahrzeug anzuhalten.
  • In einer nicht gezeigten Variante kann der Doppelkupplungsmechanismus 58 einen axialen Aufbau haben, bei dem die erste und die zweite Lamellenkupplung E1, E2 axial nebeneinander angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Lamellenkupplung das Drehmomentübertragungsgehäuse 90 gemeinsam haben. Dieser Aufbau hat den Vorteil, radial kompakt zu sein.
  • In 2 ist eine zweite Ausführungsformen der Erfindung gezeigt, die sich von der vorhergehenden dadurch unterscheidet, dass die Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus 58 lediglich zur Achse des ersten Nebenabtriebsorgans 65 konzentrisch verläuft.
  • Somit ist ein Drehzahlminderer 72 kinematisch zwischen dem zweiten Kopplungsorgan 70 und dem zweiten Nebenabtriebsorgan 75 angeordnet, wobei das zweite Nebenabtriebsorgan 75 eine Drehachse hat, die parallel zur Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus 58, jedoch von der Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus 58 beabstandet verläuft.
  • In dieser zweiten Ausführungsvariante ist der Drehzahlminderer 72 vom Typ Drehzahlminderer mit parallelen Wellen. In einer Variante könnte es sich um einen Drehzahlminderer mit Riemen handeln.
  • Die Funktionsweise dieses Getriebes 10 zum Antreiben des Fahrzeugs ist identisch mit der ersten Ausführungsform, gestattet jedoch eine Drehgeschwindigkeit des ersten Nebenabtriebsorgans 65, die sich von der Drehgeschwindigkeit des zweiten Nebenabtriebsorgans 75 unterscheidet. Es kann auch von Vorteil sein, wenn die Drehachse des zweiten Nebenabtriebsorgans 75 zu der des ersten Nebenabtriebsorgans 65 versetzt ist, wenn die anzutreibenden Zubehörteile in unterschiedlichen Fahrzeugbereichen eingebaut sind.
  • In einer Variante könnte vorgesehen sein, dass die Drehachse des ersten Nebenabtriebsorgans 65 und die Drehachse des zweiten Nebenabtriebsorgans 75 am Ausgang des Drehzahlminderers 72 senkrecht verlaufen.
  • In 3 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung gezeigt, die sich von der vorhergehenden dadurch unterscheidet, dass das Getriebe 10 eine elektrische Umkehrmaschine 56 aufweist, die die Zwischenwelle 26 antreiben und bremsen kann, wobei die elektrische Umkehrmaschine kinematisch mit dem Drehmomentübertragungsgehäuse 90 verbunden ist.
  • In Abhängigkeit von dem Aufbau des Getriebes 10 kann der Rotor der elektrischen Umkehrmaschine 56 direkt mit dem Drehmomentübertragungsgehäuse 90 drehfest verbunden sein oder aufgrund einer Drehzahlminderungsvorrichtung 57 kinematisch mit dem Drehmomentübertragungsgehäuse 90 verbunden sein.
  • In dieser dritten Ausführungsform der Erfindung ist eine Drehzahlminderungsvorrichtung 57 kinematisch zwischen dem Rotor der elektrischen Umkehrmaschine 56 und dem Drehmomentübertragungsgehäuse 90 angeordnet, wobei der Rotor eine Drehachse hat, die parallel zur Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus 58, jedoch von der Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus 58 beabstandet verläuft.
  • Die Drehzahlminderungsvorrichtung 57 ist vom Typ Drehzahlminderer mit Riemen. Auf diese Weise ermöglicht die Drehzahlminderungsvorrichtung 57 eine Anpassung der Drehgeschwindigkeit der elektrischen Maschine an den Bedarf der Nebenabtriebsorgane 65, 75 oder der Zwischenwelle 26. In einer nicht dargestellten Variante kann es sich bei der Drehzahlminderungsvorrichtung 57 um einen Drehzahlminderer mit Planetenradsatz oder mit parallelen Wellen handeln.
  • Wie in 3 veranschaulicht, hat die elektrische Umkehrmaschine 56 eine Drehachse, die parallel zu einer Drehachse der Verbindungschnittstelle 164, jedoch von der Drehachse der Verbindungschnittstelle 164 beabstandet verläuft.
  • Zur Veranschaulichung kann eine mit 48 Volt gespeiste elektrische Umkehrmaschine 56 mit einem Reduktionsverhältnis zwischen 4 und 6 zwischen dem Ausgang des Rotors der elektrischen Maschine und dem Doppelkupplungsmechanismus 58, in Abhängigkeit davon, ob ein hohes Drehmoment oder eine hohe Drehgeschwindigkeit bevorzugt werden soll, vorgesehen sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann eine elektrische Umkehrmaschine 56 vorgesehen sein, die mit einer hohen Spannung von zwischen 300 und 800 V gespeist wird, wenn das Fahrzeug lediglich durch die elektrische Umkehrmaschine angetrieben wird.
  • Eine Steuereinheit 76 ermöglicht die Steuerung der elektrischen Umkehrmaschine 56 und des Doppelkupplungsmechanismus 58. Mit dieser Steuereinheit sind Sensoren 78, 80 zur Messung der Drehgeschwindigkeit der Zwischenwelle 26 und zur Messung einer charakteristischen Drehgeschwindigkeit der elektrischen Umkehrmaschine 56 verbunden, bei der es sich um eine Geschwindigkeit der Abtriebswelle der Umkehrmaschine 56 oder um eine Drehgeschwindigkeit eines Elements der zugehörigen Drehzahlminderungsvorrichtung 57 handeln kann. Diese Steuereinheit 76 kann in einer automatisierten Steuerung der Getriebeeinrichtung 18 integriert sein, die das Öffnen und Schließen der Synchronisationseinrichtungen 41, der Klauenmechanismen 50, 52 und gegebenenfalls der Hauptkupplung 20 steuert, um auf einen Drehgeschwindigkeits- oder Drehzahlsollwert zu reagieren.
  • Durch die elektrische Umkehrmaschine 56 ist es möglich, mehrere Betriebsmodi in Betracht zu ziehen.
  • Ein erster Betriebsmodus betrifft die Gangwechselübergangsphasen der Getriebeeinrichtung 18. In diesen Übergangsphasen ermöglicht die elektrische Umkehrmaschine 56 eine Anpassung der Drehgeschwindigkeit der Zwischenwelle 26 an den Synchronisationsbedarf beim Schalten der Klauenmechanismen 50, 52 oder der Synchronisationseinrichtungen 41, wobei die elektrische Maschine abwechselnd als Elektromotor zur Erhöhung der Geschwindigkeit der Zwischenwelle 26 oder als elektrodynamische Bremse zur Verringerung dieser Geschwindigkeit verwendet werden kann. Diese Anpassung der Drehgeschwindigkeit der Zwischenwelle 26 ermöglicht eine Reduzierung der Klauenkupplungs- oder Synchronisationszeiten, ohne dass eine Getriebebremse verwendet werden muss.
  • Außerhalb der Übergangsphasen, wenn ein Gang eingelegt ist, kann die elektrische Umkehrmaschine 56 als Stromgenerator zum Aufladen einer Fahrzeugbatterie oder zur Modellierung der Verlangsamung der kinematischen Übertragungskette verwendet werden, wenn der Hauptverbrennungsmotor 14 des Fahrzeugs in den Motorbremsbetrieb eintritt. Bei eingelegtem Gang kann weiterhin die durch eine Fahrzeugbatterie gespeiste elektrische Umkehrmaschine 56 als Motor für die Zuführung zusätzlicher Leistung für die Traktion des Fahrzeugs genutzt werden.
  • Eine Verwendung der elektrischen Umkehrmaschine 56 für eine rein elektrische Traktion des Fahrzeugs kann auch in Betracht gezogen werden, indem die Kupplung 20 oder die Synchronisierungseinrichtungen 41 zur Entkopplung des Hauptmotors 14 oder der Primärwelle 12 geöffnet werden und dabei einer der Klauenmechanismen 50, 52 in Eingriff bleibt. Lediglich die Zwischenwelle 26 wird von der elektrischen Umkehrmaschine 56 angetrieben.
  • Eine Verwendung der elektrischen Umkehrmaschine 56 für das Antreiben der Drehung der Nebenabtriebsorgane 65, 75 in einem rein elektrischen Modus kann auch in Betracht gezogen werden, indem die Synchronisierungseinrichtungen 41, die Klauenmechanismen 50, 52 und die Hauptkupplung 20 geöffnet werden. Die Unterbaugruppe, die durch die elektrische Umkehrmaschine 56, ihre Drehzahlminderungsvorrichtung 57 und den Doppelkupplungsmechanismus 58 gebildet ist, ermöglicht das Antreiben der Nebenabtriebsorgane 65, 75 mittels der als Motor verwendeten elektrischen Umkehrmaschine 56 unabhängig von der Getriebeeinrichtung 18 und dem Hauptmotor 14 des Fahrzeugs. Lediglich die Zwischenwelle 26 wird von der elektrischen Umkehrmaschine 56 angetrieben. Durch das Antreiben der Nebenabtriebsorgane 65, 75 mit der elektrischen Umkehrmaschine 56 ohne Nutzung des Hauptmotors des Fahrzeugs ist es möglich, Drehgeschwindigkeiten zu erreichen, die deutlich höher liegen als 1000 U/min, z.B. höher sind als 1500 U/min und gegebenenfalls bis zu 5000 U/min betragen.
  • In diesem Betriebsmodus kann die elektrische Umkehrmaschine 56 ausgehend von einer durch die Fahrzeugbatterien bereitgestellten Energiequelle oder, in der Annahme, dass das Fahrzeug im Stillstand ist, ausgehend von einer externen Quelle für elektrische Energie, an die das Fahrzeug angeschlossen ist, gespeist werden. Dieser Betriebsmodus findet insbesondere Anwendung, wenn der Hauptmotor 14 angehalten ist, z.B. weil ein Antreiben der Nebenabtriebsorgane 65, 75 in einer Umgebung erwünscht ist, in der Schadstoffemissionen des Hauptmotors des Fahrzeugs vermieden werden sollen.
  • 4 veranschaulicht eine vierte Ausführungsform der Erfindung, die sich von der vorhergehenden durch die Verwendung einer dritten Lamellenkupplung E3 unterscheidet, die axial neben dem Doppelkupplungsmechanismus 58 angeordnet ist.
  • Das Drehmomentübertragungsgehäuse 90 weist einen äußeren Scheibenträger 93 zur Aufnahme der Reibscheiben der dritten Lamellenbaugruppe auf. Der Aufbau des Drehmomentübertragungsgehäuses 90 kann einstückig sein oder mehrere starr miteinander verbundene Bauteile umfassen, so dass das Drehmoment wirksam übertragen wird.
  • In dieser vierten Ausführungsform ist das Drehmomentübertragungsgehäuse 90 drehfest mit dem äußeren Scheibenträger der dritten Lamellenkupplung E3 verbunden. Der innere Scheibenträger der dritten Lamellenkupplung E3 ist direkt mit der Verbindungsschnittstelle 164 verbunden.
  • Die Funktionsweise dieses Getriebes 10 zum Antreiben des Fahrzeugs gemäß dieser vierten Ausführungsform ist vergleichbar mit der dritten Ausführungsform, kann jedoch aufgrund dieser dritten Lamellenkupplung E3 andere Funktionsmodi bieten.
  • Die dritte Lamellenkupplung E3 wird dazu verwendet, die Verbindung zwischen der Zwischenwelle 26 und der elektrischen Umkehrmaschine 56 zu unterbrechen, wenn diese nicht benötigt wird, so dass das Widerstandsmoment der elektrischen Maschine 56 begrenzt und der Kraftstoffverbrauch reduziert wird. Es können auch unabhängig von dem Fahrzeugzustand, bei Stillstand oder während der Fahrt, mehrere Betriebsmodi der Nebenabtriebsorgane 65, 75 in Betracht gezogen werden.
  • Durch das Öffnen der dritten Lamellenkupplung E3 wird die Zwischenwelle 26 von dem Doppelkupplungsmechanismus 58 getrennt.
  • Mit der Unterbaugruppe, die durch den Doppelkupplungsmechanismus 58, die elektrische Umkehrmaschine 56 und ihre Drehzahlminderungsvorrichtung 57 gebildet ist, ist es möglich, die Nebenabtriebsorgane 65, 75 mit der als Motor verwendeten elektrischen Umkehrmaschine 56 unabhängig von der Getriebeeinrichtung 18 und dem Hauptmotor 14 des Fahrzeugs anzutreiben. In diesem Betriebsmodus kann die elektrische Umkehrmaschine 56 ausgehend von einer durch die Fahrzeugbatterien bereitgestellten Energiequelle oder, in der Annahme, dass das Fahrzeug im Stillstand ist, ausgehend von einer externen Quelle für elektrische Energie, an die das Fahrzeug angeschlossen ist, gespeist werden. Dieser Betriebsmodus findet insbesondere Anwendung, wenn der Hauptmotor 14 angehalten ist, z.B. weil ein Antreiben der Nebenabtriebsorgane 65, 75 in einer Umgebung erwünscht ist, in der Schadstoffemissionen des Hauptmotors des Fahrzeugs vermieden werden sollen. Sie könnte auch beim Drehen des Hauptmotors 14 Anwendung finden, wenn jedoch der Nebenantrieb bei einer Geschwindigkeit angetrieben werden soll, die von der Geschwindigkeit der Zwischenwelle 26 unabhängig ist, ganz gleich, ob das Fahrzeug steht oder fährt. Es kann darüber hinaus in Betracht gezogen werden, dass der Sensor 80 nicht nur eine Geschwindigkeitsmessung, sondern auch eine Messung eines relativen oder absoluten Rotationswinkels ermöglicht, so dass in Betracht gezogen werden kann, die Nebenabtriebsorgane 65, 75 entsprechend einem Sollwert für die Winkelverlagerung oder Winkelposition anzutreiben.
  • In dieser vierten Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, eine elektrische Umkehrmaschine 56 vorzusehen, die mit einer hohen Spannung von zwischen 300 und 800 V gespeist wird, für den Fall, dass die Nebenabtriebsorgane 65, 75 ausschließlich im elektrischen Modus angetrieben werden und von der Zwischenwelle 26 entkoppelt sind, jedoch auch für den Fall, dass das Fahrzeug ausschließlich von der elektrischen Umkehrmaschine 56 angetrieben wird.
  • Eine Verwendung der elektrischen Umkehrmaschine 56 für eine rein elektrische Traktion des Fahrzeugs kann auch in Betracht gezogen werden, indem die Kupplung 20 oder die Synchronisierungseinrichtungen 41 zur Entkopplung des Hauptmotors 14 oder der Primärwelle 12 geöffnet werden und dabei einer der Klauenmechanismen 50, 52 in Eingriff bleibt.
  • Gemäß einer zweiten Verwendung des Getriebes 10, bei der sich die erste und die zweite Lamellenkupplung E1, E2 gleichzeitig in einem Kopplungszustand und die dritte Lamellenkupplung E3 in einem Entkopplungszustand befinden, ist es möglich, mittels der elektrischen Umkehrmaschine 56 das erste und das zweite Nebenabtriebsorgan 65, 75 unabhängig von der Zwischenwelle 26 In Drehung zu versetzen.
  • Mit dieser zweiten Verwendung des Getriebes gemäß dieser vierten Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, das eine und/oder das andere Nebenabtriebsorgan in einer Umgebung in Drehung zu versetzen, in der Schadstoffemissionen des Hauptmotors des Fahrzeugs vermieden werden sollen.
  • 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung, die sich von der vierten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass eine zusätzliche Lamellenkupplung E4 verwendet wird, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung der elektrischen Umkehrmaschine 56 an das Drehmomentübertragungsgehäuse 90 in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung der elektrischen Umkehrmaschine 56 von dem Drehmomentübertragungsgehäuse 90 übergehen kann.
  • In dieser fünften Ausführungsform ist das Drehmomentübertragungsgehäuse 90 weiterhin gemeinsam für die erste und die zweite Lamellenkupplung E1, E2 vorgesehen und weist Flächen zur Aufnahme von Reibscheiben auf, an die die Lamellenbaugruppen der ersten Kupplung E1 und der zweiten Kupplung E2 mittels Riffeln angreifen.
  • Die dritte Lamellenkupplung E3 und die zusätzliche Lamellenkupplung E4 sind radial übereinander angeordnet. In diesem Beispiel ist die zusätzliche Lamellenkupplung E4 genauer gesagt radial um die dritte Lamellenkupplung E3 herum angeordnet.
  • Das Drehmomentübertragungsgehäuse 90 weist auch einen inneren Scheibenträger 95 zur Aufnahme der Reibscheiben der vierten Lamellenbaugruppe E4 auf. Der Aufbau des Drehmomentübertragungsgehäuses 90 kann einstückig sein oder mehrere starr miteinander verbundene Bauteile umfassen, so dass das Drehmoment wirksam übertragen wird.
  • In dieser fünften Ausführungsform ist der Rotor der elektrischen Umkehrmaschine 56 direkt mit einem äußeren Scheibenträger 94 zur Aufnahme der Reibscheiben der vierten Lamellenbaugruppe E4 drehfest verbunden, wobei die zusätzliche Lamellenkupplung E4 eine Drehachse hat, die konzentrisch zur Achse der Zwischenwelle 26 verläuft. Die Drehachse der elektrischen Umkehrmaschine 56 ist auch konzentrisch zur Achse der Zwischenwelle 26. Der äußere Scheibenträger 94 ist in Bezug auf die Zwischenwelle 26 schwenkbar verbunden.
  • Auf diese Weise kann die elektrische Umkehrmaschine 56 durch einfache Betätigung der zusätzlichen Lamellenkupplung entkoppelt werden, wenn sie nicht für den Betrieb des Getriebes 10 benötigt wird.
  • Gemäß einer Variante kann die zusätzliche Lamellenkupplung E4 auf dem gleichen Montagedurchmesser angeordnet werden wie die erste Lamellenkupplung E1, so dass das Getriebe 10 kompakter wird.
  • Gemäß einer mit dieser fünften Ausführungsform vergleichbaren weiteren Ausführungsform kann das Getriebe 10 eine zusätzliche Lamellenkupplung E4 aufweisen, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung der elektrischen Umkehrmaschine an das Drehmomentübertragungsgehäuse in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung der elektrischen Umkehrmaschine von dem Drehmomentübertragungsgehäuse übergehen kann, wobei die zusätzliche Lamellenkupplung E4 eine Drehachse hat, die parallel zur Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus, jedoch von der Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus beabstandet verläuft.
  • Die in den Figuren dargestellten und oben erläuterten Beispiele sind selbstverständlich nur zur Veranschaulichung und in nicht einschränkender Weise angegeben. Es ist explizit vorgesehen, dass die verschiedenen veranschaulichten Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, um andere vorzuschlagen.
  • Die vorliegende Beschreibung der Getriebeeinrichtung 18 dient der Veranschaulichung und soll den Umfang der Lehre der vorliegenden Anmeldung nicht einschränken, die bei anderen Ausgestaltungen mit einer geringeren oder höheren Gangzahl, mit Klauenkupplungen oder mit Synchronisierungseinrichtungen angewendet werden kann. Das Getriebe kann beispielsweise eine zweite Zwischenwelle aufweisen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2916037 B1 [0002]
    • DE 102018215920 A1 [0003]

Claims (14)

  1. Getriebe (10) zum Antreiben eines Fahrzeugs, das Folgendes aufweist: - mehrere primäre Zahnräder (38, 40), die von einem Hauptmotor (14) des Fahrzeugs angetrieben werden sollen, - eine Sekundärwelle (16), die von einer Gruppe aus einem oder mehreren Antriebsrädern des Fahrzeugs angetrieben werden soll, - mehrere sekundäre Zahnräder (42, 44, 46), die an die Sekundärwelle (16) gekoppelt sein können, - eine Zwischenwelle (26), mit der Zwischenzahnräder (28, 30, 32, 34, 36) drehfest verbunden sind, wobei das bzw. die primären Zahnräder (38, 40) und die sekundären Zahnräder (42, 44, 46) jeweils permanent mit einem entsprechenden Zahnrad aus den Zwischenzahnrädern (28, 30, 32, 34, 36) in Eingriff sind, wobei das Ende der Zwischenwelle (26) eine Verbindungsschnittstelle (164) aufweist, und dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10) auch einen Doppelkupplungsmechanismus (58) aufweist, der Folgendes umfasst: • ein Drehmomentübertragungsgehäuse (90), das kinematisch mit der Verbindungsschnittstelle (164) verbunden ist; • eine erste Lamellenkupplung (E1), die von einem Kopplungszustand zur Kopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses (90) an ein erstes Kopplungsorgan (60) in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses (90) von dem ersten Kopplungsorgan (60) übergehen kann, wobei das erste Kopplungsorgan (60) kinematisch mit einem ersten Nebenabtriebsorgan (65) verbunden ist; • eine zweite Lamellenkupplung (E2), die von einem Kopplungszustand zur Kopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses (90) an ein zweites Kopplungsorgan (70) in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses (90) von dem zweiten Kopplungsorgan (70) übergehen kann, wobei das zweite Kopplungsorgan (70) kinematisch mit einem zweiten Nebenabtriebsorgan (75) verbunden ist; wobei die Drehachsen des ersten Kopplungsorgans (60) und des zweiten Kopplungsorgans (70) konzentrisch sind.
  2. Getriebe (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus (58) konzentrisch zur Achse des ersten Nebenabtriebsorgans (65) und/oder zur Achse des zweiten Nebenabtriebsorgans (75) verläuft.
  3. Getriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehzahlminderer (72) kinematisch zwischen dem zweiten Kopplungsorgan (70) und dem zweiten Nebenabtriebsorgan (75) angeordnet ist, wobei das zweite Nebenabtriebsorgan (75) eine Drehachse hat, die parallel zur Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus (58) und vorzugsweise von der Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus (58) beabstandet verläuft.
  4. Getriebe (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahlminderer (72) vom Typ Drehzahlminderer mit Planetenradsatz oder Drehzahlminderer mit parallelen Wellen oder Drehzahlminderer mit Riemen ist.
  5. Getriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelkupplungsmechanismus (58) einen radialen Aufbau hat, bei dem die erste und die zweite Lamellenkupplung (E1, E2) radial übereinander angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Lamellenkupplung das Drehmomentübertragungsgehäuse (90) gemeinsam haben.
  6. Getriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelkupplungsmechanismus (58) einen axialen Aufbau hat, bei dem die erste und die zweite Lamellenkupplung (E1, E2) axial nebeneinander angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Lamellenkupplung das Drehmomentübertragungsgehäuse (10) gemeinsam haben.
  7. Getriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Getriebegehäuse (24) aufweist, das einen Hohlraum (22) zur Aufnahme der primären Zahnräder (38, 40), der sekundären Zahnräder (42, 44, 46), der Zwischenzahnräder (28, 30, 32, 34, 36) und des Doppelkupplungsmechanismus (58) begrenzt.
  8. Getriebe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine elektrische Umkehrmaschine (56) aufweist, die die Zwischenwelle (26) antreiben und bremsen kann, wobei die elektrische Umkehrmaschine (56) kinematisch mit dem Drehmomentübertragungsgehäuse (90) verbunden ist.
  9. Getriebe (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es eine dritte Lamellenkupplung (E3) aufweist, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses (90) an die Verbindungsschnittstelle (164) in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung des Drehmomentübertragungsgehäuses (90) von der Verbindungsschnittstelle (164) übergehen kann, wobei die dritte Lamellenkupplung (E3) axial neben dem Doppelkupplungsmechanismus (58) angeordnet ist.
  10. Getriebe (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Umkehrmaschine (56) eine Drehachse hat, die parallel zu einer Drehachse der Zwischenwelle (26) verläuft, wobei eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale realisiert sind: - die Drehachse der elektrischen Umkehrmaschine (56) ist von der Drehachse der Zwischenwelle (26) beabstandet; - die Drehachse der elektrischen Umkehrmaschine (56) ist von einer Drehachse der primären Zahnräder (38, 40) beabstandet; - die Drehachse der elektrischen Umkehrmaschine (56) ist von einer Drehachse der Sekundärwelle (16) beabstandet; - die Drehachse der elektrischen Umkehrmaschine (56) ist von einer Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus (58) beabstandet.
  11. Getriebe (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass es eine zusätzliche Lamellenkupplung (E4) aufweist, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung der elektrischen Umkehrmaschine (56) an das Drehmomentübertragungsgehäuse (90) in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung der elektrischen Umkehrmaschine (56) von dem Drehmomentübertragungsgehäuse (90) übergehen kann, wobei die zusätzliche Lamellenkupplung (E4) eine zur Achse der Zwischenwelle (26) konzentrische Drehachse hat.
  12. Getriebe (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass es eine zusätzliche Lamellenkupplung (E4) aufweist, die von einem Kopplungszustand zur Kopplung der elektrischen Umkehrmaschine (56) an das Drehmomentübertragungsgehäuse (90) in einen Entkopplungszustand zur Entkopplung der elektrischen Umkehrmaschine (56) von dem Drehmomentübertragungsgehäuse (90) übergehen kann, wobei die zusätzliche Lamellenkupplung (E4) eine Drehachse hat, die parallel zur Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus (58) und vorzugsweise von der Drehachse des Doppelkupplungsmechanismus (58) beabstandet verläuft.
  13. Verwendung eines Getriebes (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste und zweite Lamellenkupplung (E1, E2) gleichzeitig in einem Kopplungszustand befinden, so dass die Zwischenwelle (26) das erste und das zweite Nebenabtriebsorgan (65, 75) in Drehung versetzen kann.
  14. Verwendung eines Getriebes (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste und die zweite Lamellenkupplung (E1, E2) gleichzeitig in einem Kopplungszustand und sich die dritte Lamellenkupplung (E3) in einem Entkopplungszustand befinden, so dass die elektrische Umkehrmaschine (56) das erste und das zweite Nebenabtriebsorgan (65, 75) unabhängig von der Zwischenwelle (26) in Drehung versetzen kann.
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