DE102007020349A1 - Drive system for sporty aligned vehicle, has driving engine in front area of vehicle and gear unit is assigned to back post of vehicle, and shaft arrangement is provided between driving engine and gear unit - Google Patents

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Abstract

The drive system has a driving engine (2) in the front area of a vehicle (1) and a gear unit (6) is assigned to a back post of the vehicle. A shaft arrangement (4) is provided between the driving engine and the gear unit, rotating with the speed of the driving engine. The gear unit is formed as a multi stage gear, whose gear shafts (11,12) are aligned before a rear axle (7,8) running parallel to this.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a drive system for a vehicle according to the preamble of claim 1

Gattungsgemäße Antriebssysteme mit einem so genannten Transaxle-Getriebe im Heckbereich an der Hinterachse werden meistens dann verwendet, wenn beispielsweise für besonders sportlich ausgerichtete Fahrzeuge eine bessere Gewichtsverteilung erreicht werden soll. Zu diesem Zweck wird der in der Regel im Frontbereich liegende Fahrzeugmotor über eine so genannte schnelle Welle, die mit Motordrehzahl rotiert, an die hinten liegende Getriebeeinheit angebunden. Diese im Hinblick auf die Fahrdynamik günstige Anordnung führt allerdings zu einer erhöhten Schwingungsbeanspruchung des gesamten Fahrzeugaufbaus durch die mitlaufende schnelle Welle.Generic drive systems with a so-called transaxle transmission at the rear at the Rear axles are mostly used when, for example for special sporty vehicles a better weight distribution should be achieved. For this purpose, the usually in the front area lying vehicle engine over a so-called fast shaft that rotates at engine speed, connected to the rear gear unit. These with regard to favorable to the driving dynamics Arrangement leads however, to an increased Vibration stress of the entire vehicle body by the revolving fast wave.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Antriebskonzept bereitzustellen, das für den Zielkonflikt aus optimaler Fahrdynamik einerseits und möglichst wenig durch Schwingungen beeinträchtigten Insassenkomfort andererseits eine ausgewogene Lösung darstellt.In front In this background, the invention is based on the object To provide a drive concept that is optimal for the conflict of goals Driving dynamics on the one hand and as possible little affected by vibrations On the other hand, passenger comfort is a balanced solution.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Antriebssystem gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.These Task is solved with a drive system according to the features of the claim 1. The dependent claims relate to particularly expedient developments the invention.

Erfindungsgemäß wird bei dem gattungsgemäßen Antriebssystem also die Getriebeeinheit als ein Mehrgangstufengetriebe ausgebildet, dessen Getriebewellen vor der Hinterachse und im Wesentlichen parallel zu dieser verlaufend ausgerichtet sind. Durch die Anordnung der Getriebewellen vor der Hinterachse wird der Abstand zum Frontmotor verkürzt, so dass die Länge der mitrotierenden Welle und damit die gesamte Drehmasse der Wellenanordnung als solche auf ein Minimum reduziert wird, und zwar insbesondere dann, wenn im Frontbereich die Antriebsmaschine in Längsbauweise untergebracht ist. Als Antriebsmaschine ist mit der erfindungsgemäßen Anordnung sowohl ein reiner Verbrennungsmotor als auch ein aus Verbrennungsmotor und Elektromaschine gebildetes Hybridsystem denkbar.According to the invention is at the generic drive system So the transmission unit is designed as a multi-speed transmission, its transmission shafts in front of the rear axle and substantially parallel are aligned to this running. By the arrangement of Transmission shafts in front of the rear axle becomes the distance to the front engine shortened, so that the length the co-rotating shaft and thus the entire rotational mass of the shaft assembly as such is kept to a minimum, in particular then, if in the front area the prime mover is housed in longitudinal construction. When Drive machine is both a pure with the inventive arrangement Internal combustion engine as well as an internal combustion engine and electric machine formed hybrid system conceivable.

Von besonderer Bedeutung ist als Weiterbildung der Erfindung eine der Antriebsmaschine zugeordnete Dämpfungsvorrichtung, insbesondere ein Mehrmassenschwungrad, das direkt mit der Wellenanordnung verbunden ist. Damit werden die aus dem verbrennungsmotorischen Betrieb der Antriebsmaschine resultierende Ungleichförmigkeiten auf ein Minimum reduziert, so dass in der schnell laufenden Wellenanordnung keine weiteren Ungleichförmigkeiten übertragen werden.From is of particular importance as a development of the invention one of Engine associated damping device, in particular a multi-mass flywheel, directly with the shaft assembly connected is. This will be from the internal combustion engine Operation of the prime mover resulting nonuniformities reduced to a minimum, allowing in the fast-running shaft assembly no further irregularities are transmitted become.

Eine sehr kompakte Integration der Getriebeeinheit in den Fahrzeugheckbereich erhält man dann, wenn die Getriebeeinheit im Fahrzeug außermittig angeordnet ist und an ihrem der Fahrzeugmitte näherem Ende ein Winkelgetriebe aufweist, das mit der Wellenanordnung verbunden ist.A very compact integration of the gear unit in the vehicle rear area receives one then when the gear unit in the vehicle off-center is arranged and at its vehicle center closer end an angle gear which is connected to the shaft assembly.

Eine zweiteilig oder gegebenenfalls auch dreiteilig ausgeführte Kardanwelle sorgt für eine leichte Montierbarkeit und Demontierbarkeit des gesamten Antriebssystems und ermöglicht darüber hinaus auch Konzepte, die eine Stauchung der Wellenanordnung zulassen, wenn dies beispielsweise aus Crashgründen erforderlich sein sollte. Außerdem erlaubt die Aufteilung eine optimale Auslegung auf minimierte Schwingungsempfindlichkeit.A two-piece or optionally also three-piece propeller shaft takes care of easy assembly and disassembly of the entire drive system and allows about that In addition, concepts that allow compression of the shaft arrangement, if this should be necessary, for example, for crash reasons. Furthermore allows the division of an optimal design for minimized vibration sensitivity.

Ein konventionelles Winkelgetriebe kann beispielsweise dann verwendet werden, wenn diesem ein gesonderter Ölkühler zugeordnet wird. Aufgrund der gegenüber normalen Winkelgetrieben erhöhten thermischen Belastungen durch die mit Motordrehzahl mitlaufende Wellenanordnung ist für eine verstärkte Wärmeabfuhr zu sorgen. Durch Anbindung des Ölkühlers an ein konventionell auf untersetzte Drehzahlen ausgelegtes Winkelgetriebe sind an diesem selbst keine weiteren konstruktiven Veränderungen notwendig und bestenfalls Dichtelemente oder Lagerelemente bei im wesentliche gleichen Außenabmessungen durch beanspruchungsgerechte Austauschteile zu ersetzen.One For example, conventional angular gear can be used when it is assigned a separate oil cooler. Due to the across from normal angle gears increased thermal Loads due to the shaft arrangement running at engine speed is for a reinforced one heat dissipation to care. By connecting the oil cooler on a conventionally geared to reduced speeds angular gear There are no further constructive changes in this necessary and at best sealing elements or bearing elements in im substantial same external dimensions to be replaced by stress-resistant replacement parts.

Das erfindungsgemäße Konzept ist darüber hinaus hervorragend geeignet, weitere bereits im Serieneinsatz befindliche Komponenten zu integrieren. So wird beispielsweise als Verwendung für die Getriebeeinheit ein handelsübliches Getriebe vorgeschlagen, das entweder nach Art eines automatisiert schaltenden Schaltgetriebes oder eines Doppelkupplungsgetriebes ausgeführt ist. Derartigen Getrieben sind an wenigstens einer Stirnseite Flanschscheiben zugeordnet, die an festen Strukturen des Fahrzeugaufbaus bevorzugt über Dämpfungselemente befestigbar sind.The inventive concept is beyond excellently suitable, more already in series use Integrate components. For example, as usage for the Gear unit a commercial Gear proposed, either by way of an automatic switching Gearbox or a dual-clutch gearbox is executed. Such transmissions are assigned to at least one end flange washers, on fixed structures of the vehicle body preferably via damping elements are fastened.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtOne advantageous embodiment the invention is shown in the drawing. It shows

1: schematisch die Darstellung eines Gesamtsystems, 1 : schematically the representation of an overall system,

2: ein für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Antriebssystem vorgesehenes Doppelkupplungsgetriebe in einer Draufsicht, 2 a dual-clutch transmission provided for use in the drive system according to the invention in a plan view,

3: das Doppelkupplungsgetriebe gemäß 2 in perspektivischer Darstellung schräg von der Seite gesehen. 3 : the dual-clutch transmission according to 2 seen in perspective view obliquely from the side.

In allen Figuren weisen gleiche Bauteile oder Komponenten die gleiche Bezifferung auf.In all figures have the same components or Components the same numbering on.

In der 1 ist ein Fahrzeug 1 dargestellt, in das ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in so genannter Transaxle-Bauweise integriert ist. Wesentliche Komponenten dieses Antriebssystems sind eine Antriebsmaschine 2 mit einem Zweimassenschwungradsystem 3, eine Wellenanordnung 4 mit einem vorderen Wellenteil 4a und einem hinteren Wellenteil 4b, ein Winkelgetriebe 5 sowie ein Doppelkupplungsgetriebe 6, das über Antriebsgelenkwellen 7 und 8 die von der Antriebsmaschine 2 erzeugte Leistung auf die Hinterräder 9, 10 überträgt. In dem Doppelkupplungsgetriebe 6 sind erfindungsgemäß Getriebewellen 11 und 12 vor der Hinterachse verlaufend, also im Wesentlichen vor den Antriebsgelenkwellen 7 und 8 in Parallelbauweise angeordnet. Dadurch rückt der Anschluss des hinteren Wellenteils 4b möglichst nah an die Antriebsmaschine 2 heran, so dass die Wellenanordnung 4 hinsichtlich ihrer Ausdehnung in Fahrzeuglängsrichtung auf ein Minimum reduziert werden kann. Fahrzeugmittig ist ein Drehlager 13 vorgesehen, in dessen Bereich die Wellenanordnung geteilt ist, um so bei erleichterter Montierbarkeit und Demontierbarkeit ein optimales Schwingungsverhalten sicherstellen zu können. Das vordere Wellenteil 4a ist direkt an das Zweimassenschwungradsystem 3 angebunden, so dass möglichst wenig Vibrationen von der Antriebsmaschine 2 in den dahinterliegenden Antriebsstrang eingekoppelt werden. Bei einer außermittigen Anordnung des Doppelkupplungsgetriebes 6 ist es möglich, handelsübliche Getriebeeinheiten verwenden zu können, an die lediglich zur Befestigung an Teilen des Fahrzeugaufbaus Flanschelemente vorzusehen sind. Eine besonders kompakte Integration wird dann möglich, wenn als Hinterachsanordnung eine Einzelradaufhängung der Hinterräder 9 und 10 vorgesehen wird, beispielsweise über eine in der Zeichnung angedeutete Vierlenker-Anordnung. Das Doppelkupplungsgetriebe 6 selbst ist hier an drei Punkten 14, 15 und 16 gelagert. Auch für die Antriebsmaschine 2 ist hier eine Dreipunktlagerung vorgesehen, und zwar über vordere Motorlager 16, 17 und ein hinteres Motorlager 18, durch das die Wellenanordnung 4 berührungslos und damit schwingungsentkoppelt hindurchgetrieben wird.In the 1 is a vehicle 1 represented, in which an inventive drive system is integrated in so-called transaxle design. Essential components of this drive system are a prime mover 2 with a dual mass flywheel system 3 , a wave arrangement 4 with a front shaft part 4a and a rear shaft part 4b , an angular gear 5 as well as a dual-clutch transmission 6 that via drive cardan shafts 7 and 8th that of the prime mover 2 generated power on the rear wheels 9 . 10 transfers. In the dual-clutch transmission 6 are according to the invention gear shafts 11 and 12 running in front of the rear axle, so essentially in front of the drive cardan shafts 7 and 8th arranged in parallel construction. This moves the connection of the rear shaft part 4b as close as possible to the drive machine 2 approach, so the shaft arrangement 4 can be reduced to a minimum in terms of their extension in the vehicle longitudinal direction. Vehicle center is a pivot bearing 13 provided, in the region of the shaft assembly is divided, so as to ensure an optimal vibration behavior with ease of assembly and disassembly can. The front shaft part 4a is directly to the dual mass flywheel system 3 Tailored, so as to minimize vibration from the prime mover 2 be coupled into the underlying drive train. In an eccentric arrangement of the dual clutch transmission 6 It is possible to use commercially available gear units, to be provided only for attachment to parts of the vehicle body flange elements. A particularly compact integration is possible if the rear axle as an independent suspension of the rear wheels 9 and 10 is provided, for example via a four-link arrangement indicated in the drawing. The dual-clutch transmission 6 itself is here at three points 14 . 15 and 16 stored. Also for the prime mover 2 Here, a three-point bearing is provided, via front engine mounts 16 . 17 and a rear engine mount 18 through which the shaft arrangement 4 is driven through without contact and thus vibration-decoupled.

Anstelle der in 1 dargestellten zweiteiligen Wellenanordnung 4 kann auch eine dreiteilige Anordnung vorgesehen werden. Neben der Vereinfachung für die Montage und Demontage führt die Aufteilung der Wellenanordnung in einzelne Segmente dazu, dass sich unterschiedliche Eigenfrequenzen bei der Rotation mit unterschiedlichen Drehzahlen der Antriebsmaschine 2 ergeben. So kann durch Aufteilung der Wellenanordnung und Abstimmung der einzelnen Wellenlängensegmente ein zufriedenstellender Fahrkomfort erreicht werden.Instead of in 1 illustrated two-piece shaft assembly 4 can also be provided a three-piece arrangement. In addition to simplifying the assembly and disassembly results in the division of the shaft assembly into individual segments that different natural frequencies during rotation with different speeds of the prime mover 2 result. Thus, by dividing the shaft arrangement and tuning the individual wavelength segments a satisfactory ride comfort can be achieved.

2 zeigt als Getriebeeinheit ein bereits im Serieneinsatz befindliches Doppelkupplungsgetriebe, das über das Winkelgetriebe 5 von dem hier nur schematisch angedeuteten unteren Wellenteil 4b mit einem Antriebsmoment beaufschlagt wird. Die Abgabe der Antriebsleistung an die Hinterräder 9, 10 erfolgt über die hier ebenfalls nur schematisch angedeuteten Antriebsgelenkwellen 7, 8. 2 shows as a transmission unit already in series use double-clutch transmission, via the angle gear 5 of the here only schematically indicated lower shaft part 4b is acted upon by a drive torque. The delivery of the drive power to the rear wheels 9 . 10 takes place via the here also schematically indicated drive universal joints 7 . 8th ,

Aus der Ansicht in 3 ist als besondere Weiterbildung der Erfindung noch ein Ölkühler 21 ersichtlich, der dem Winkelgetriebe 5 zugeordnet ist. Bevorzugt ist dieses Winkelgetriebe 5 eine bereits aus Allradantrieben bekannte Komponente, die an die Getriebeeinheit 6 angeschlossen wird. Aufgrund der erhöhten thermischen Belastung durch die schnelldrehende Wellenanordnung 4 wäre an sich ein größer dimensioniertes Winkelgetriebe erforderlich. Eine solche Neukonstruktion kann jedoch durch Applikation des Ölkühlers 21 an einem konventionellen Winkelgetriebe 5 vermieden werden.From the view in 3 is a special development of the invention is still an oil cooler 21 seen, the angle gear 5 assigned. Preferred is this angular gear 5 an already known from all-wheel drives component to the transmission unit 6 is connected. Due to the increased thermal load due to the fast rotating shaft arrangement 4 would be required in a larger-sized angle gear. Such a redesign can however by application of the oil cooler 21 on a conventional angle gear 5 be avoided.

Schließlich ist von besonderer Bedeutung auch noch eine Flanschscheibe 22, die am Gehäuse der Getriebeeinheit 6 befestigt ist und mit einem hier nicht weiter bezifferten Lochbild versehen ist, welche neben den bereits angesprochenen Lagerstellen 14 bis 16 die Integration der Getriebeeinheit 6 im Aufbau des Fahrzeugs 1 gewährleistet.Finally, of particular importance is still a flange 22 attached to the housing of the gear unit 6 is attached and provided with a not figured here hole pattern, which in addition to the already mentioned bearings 14 to 16 the integration of the gear unit 6 in the construction of the vehicle 1 guaranteed.

Aus dem vorstehend Beschriebenen wird deutlich, dass mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem auf Basis bereits vorhandener Komponenten ein zufriedenstellender Kompromiss aus guter Fahrdynamik einerseits und akzeptablem Komfort für die Fahrzeuginsassen andererseits gefunden werden kann.Out As described above, it is clear that with the drive system according to the invention on the basis of already existing components a satisfactory A compromise between good driving dynamics on the one hand and acceptable comfort for the vehicle occupants on the other hand can be found.

Claims (6)

Antriebssystem für ein Fahrzeug 1 mit – wenigstens einer Antriebsmaschine (2) im Frontbereich des Fahrzeugs (1), – wenigstens einer Getriebeeinheit (6), die einem Heckbereich des Fahrzeugs zugeordnet ist, – einer Wellenanordnung (4) zwischen der Antriebsmaschine (2) und der Getriebeeinheit (6), die mit der Drehzahl der Antriebsmaschine (2) rotiert, dadurch gekennzeichnet, dass, – die Getriebeeinheit (6) als ein Mehrgangstufengetriebe ausgebildet ist, dessen Getriebewellen (11, 12) vor einer Hinterachse (7, 8) im Wesentlichen parallel zu dieser verlaufend ausgerichtet sind.Drive system for a vehicle 1 with - at least one prime mover ( 2 ) in the front area of the vehicle ( 1 ), - at least one gear unit ( 6 ) associated with a rear portion of the vehicle, - a shaft assembly ( 4 ) between the prime mover ( 2 ) and the transmission unit ( 6 ), which corresponds to the speed of the prime mover ( 2 ), characterized in that - the gear unit ( 6 ) is designed as a multi-speed transmission whose transmission shafts ( 11 . 12 ) in front of a rear axle ( 7 . 8th ) are aligned substantially parallel to this extending. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmaschine (2) eine Dämpfungseinrichtung, insbesondere ein Mehrmassenschwungrad (3) zugeordnet ist, die mit der Wellenanordnung (4) verbunden ist.Drive system according to claim 1, characterized in that the drive machine ( 2 ) a damping device, in particular a multi-mass flywheel ( 3 ) associated with the shaft assembly ( 4 ) connected is. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (6) im Fahrzeug (1) außermittig angeordnet ist und an ihrem der Fahrzeugmitte näherem Ende ein Winkelgetriebe (5) angeflanscht ist, das mit der Wellenanordnung (4) verbunden ist.Drive system according to claim 1 or 2, characterized in that the gear unit ( 6 ) in the vehicle ( 1 ) is arranged eccentrically and at its vehicle center closer end an angle gear ( 5 ) flanged to the shaft assembly ( 4 ) connected is. Antriebssystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenanordnung als zumindest zweiteilige Kardanwelle ausgeführt ist.Drive system according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the shaft arrangement as at least two-piece propshaft executed is. Antriebssystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Winkelgetriebe (5) ein Ölkühler (21) zugeordnet ist.Drive system according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the angular gear ( 5 ) an oil cooler ( 21 ) assigned. Antriebssystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Getriebeeinheit (6) ein handelsübliches Getriebe, vorzugsweise ein automatisiert schaltendes Schaltgetriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe ist, – an wenigstens einer Stirnseite des handelsüblichen Getriebes eine Flanschscheibe angeordnet ist, die zur Integration an Strukturen des Fahrzeugaufbaus, bevorzugt über Dämpfungselemente, befestigbar ist.Drive system according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that - the gear unit ( 6 ) is a commercially available gear, preferably an automated switching gearbox or a dual-clutch transmission, - is arranged on at least one end face of the commercial transmission, a flange, which can be fastened for integration into structures of the vehicle body, preferably via damping elements.
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