DE102012017079A1 - Double clutch transmission for drive train of motor vehicle, has gearwheel planes arranged successively along main extension direction, and eight switching units forming eight forward gears - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a dual-clutch transmission for a drive train of a motor vehicle.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Getriebeeinheit mit einer hohen Flexibilität bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is in particular the object of providing a compact transmission unit with a high flexibility. It is achieved according to the invention by the features of
Erfindungsgemäß wird ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer Eingangskupplung, die zwei im Kraftfluss parallel angeordnete Lastschaltkupplungen zur Schaltung von acht zumindest sequentiell schaltbaren Vorwärtsgetriebegängen aufweist, mit einer ersten Eingangswelle, die an die erste Lastschaltkupplung angebunden ist, mit einer zweiten Eingangswelle, die an die zweite Lastschaltkupplung angebunden ist, mit zwei parallel zu den Eingangswellen versetzten Vorgelegewellen sowie mit fünf, entlang einer Haupterstreckungsrichtung hintereinander angeordneten Zahnradebenen und acht Schalteinheiten, die zur Bildung der zumindest acht Vorwärtsgetriebegänge vorgesehen sind, vorgeschlagen.According to the invention, a dual-clutch transmission with an input clutch, which has two parallel in power flow power shift clutches for switching eight at least sequentially shiftable forward gears, with a first input shaft which is connected to the first power shift clutch, with a second input shaft which is connected to the second power shift clutch , with two parallel to the input shafts countershafts and with five, along a main extension direction successively arranged gear levels and eight switching units, which are provided to form the at least eight forward gears proposed.
Vorteilhafterweise ist das Doppelkupplungsgetriebe als ein Vorgelegewellengetriebe ausgebildet und umfasst eine Hauptrotationsachse und zwei Nebenrotationsachsen. Unter einer „Hauptrotationsachse” soll dabei insbesondere eine durch die Eingangswellen definierte Rotationsachse verstanden werden. Unter einer „Nebenrotationsachse” soll insbesondere eine parallel zur Hauptrotationsachse versetzt angeordnete, durch eine Vorgelegewelle definierte Rotationsachse verstanden werden.Advantageously, the dual-clutch transmission is designed as a countershaft transmission and comprises a main axis of rotation and two secondary axes of rotation. A "main rotation axis" should be understood to mean, in particular, a rotation axis defined by the input shafts. A "secondary rotation axis" should in particular be understood to mean a rotation axis arranged offset parallel to the main rotation axis and defined by a countershaft.
Unter einer „Schalteinheit” soll insbesondere eine Einheit mit genau zwei Kopplungselementen verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar zueinander gelagerte Getriebeelemente, wie beispielsweise ein Losrad und eine Vorgelegewelle, schaltbar drehfest miteinander zu verbinden. Zwei benachbarte Schalteinheiten können dabei grundsätzlich zu einer gemeinsamen Doppelschalteinheit zusammengefasst werden, indem beispielsweise ein gemeinsames Kopplungselement für beide Schalteinheiten vorgesehen wird. Jede der Schalteinheiten kann grundsätzlich als rein formschlüssige Schalteinheit, beispielsweise als Klauenkupplung, als form- und reibschlüssige Schalteinheit, beispielsweise in Form einer synchronisierten Klauenkupplung, oder als rein reibschlüssige Schalteinheit, beispielsweise in Form einer Lamellenkupplung, ausgeführt werden.A "switching unit" is to be understood in particular a unit with exactly two coupling elements, which is intended to connect two rotatably mounted gear elements, such as a loose wheel and a countershaft, switchable rotatably together. Two adjacent switching units can in principle be combined to form a common double switching unit, for example by providing a common coupling element for both switching units. Each of the switching units can in principle be designed as a purely positive-locking switching unit, for example as a dog clutch, as a positive and frictional switching unit, for example in the form of a synchronized dog clutch, or as a purely frictional switching unit, for example in the form of a multi-disc clutch.
Unter einer „Zahnradebene” soll weiter insbesondere eine Getriebeebene verstanden werden, in der zumindest zwei miteinander kämmende Zahnräder angeordnet sind. Unter einem „Festrad” soll dabei insbesondere ein Zahnrad verstanden werden, das permanent drehfest mit einer der Eingangswellen, einer der Vorgelegewellen oder einem weiteren Festrad verbunden ist. Unter einem „Losrad” soll insbesondere ein einzelnes, drehbar zu einer Welle angeordnetes Zahnrad verstanden werden, das lediglich mit zumindest einem Kopplungselement von zumindest einer Schalteinheit permanent drehfest verbunden ist.A "gear level" is to be understood in particular a gear plane in which at least two meshing gears are arranged. A "fixed wheel" is to be understood in particular a gear that is permanently connected in rotation with one of the input shafts, one of the countershafts or another fixed wheel. A "loose wheel" is to be understood in particular a single, rotatably arranged to a shaft gear, which is permanently connected to at least one coupling element of at least one switching unit permanently rotatably.
Eine im Folgenden verwendete Nummerierung der Zahnradebenen dient insbesondere zur Unterscheidung der Zahnradebenen. Die Nummerierung entspricht einer bevorzugten Anordnung, in der die Zahnradebenen entlang der Haupterstreckungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Grundsätzlich kann die Reihenfolge, in der die Zahnradebenen angeordnet sind, aber auch von der Nummerierung der Zahnradebenen abweichen. Insbesondere ist es denkbar, durch Umordnung der Zahnradebenen ein kinematisch gleichwertiges Doppelkupplungsgetriebe zu realisieren. Beispielsweise die erste Zahnradebene kann grundsätzlich an beliebiger Position entlang der Haupterstreckungsrichtung angeordnet werden.A numbering of the gear levels used in the following serves in particular for distinguishing the gear wheel planes. The numbering corresponds to a preferred arrangement in which the gearwheel planes are arranged one behind the other along the main extension direction. Basically, the order in which the gear levels are arranged, but also differ from the numbering of the gear levels. In particular, it is conceivable to realize a kinematically equivalent dual-clutch transmission by rearranging the gear wheel planes. For example, the first gear level can basically be arranged at any position along the main extension direction.
Eine im Folgenden verwendete Nummerierung der Schalteinheiten dient ebenfalls, analog der Nummerierung der Zahnradebenen, insbesondere zur Unterscheidung der Schalteinheiten. Grundsätzlich kann durch eine Umordnung der Schalteinheiten ein kinematisch gleichwertiges Doppelkupplungsgetriebe realisiert werden. In Abhängigkeit von einer Schaltlogik kann beispielsweise eine Schalteinheit wahlweise an der Vorgelegewelle oder der Eingangswelle angeordnet werden. Zudem ist es grundsätzlich auch möglich, eine Seite, in der die Schalteinheit in Bezug auf die entsprechende Zahnradebene angeordnet ist, zu tauschen.A numbering of the switching units used in the following also serves, analogously to the numbering of the gear levels, in particular for distinguishing the switching units. In principle, a kinematic equivalent dual-clutch transmission can be realized by rearranging the switching units. Depending on a switching logic, for example, a switching unit can be optionally arranged on the countershaft or the input shaft. In addition, it is basically also possible to exchange a side in which the switching unit is arranged with respect to the corresponding gear level.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, an embodiment of the invention is shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Dabei zeigen:Showing:
Die
Das Doppelkupplungsgetriebe ist in Vorgelegewellenbauweise ausgeführt. Die Antriebswelle
Weiter umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Vorgelegewelle
Die Antriebswelle
Zur Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1–V8 umfasst das Doppelkupplungsgetriebe fünf Zahnradebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5. Die erste Zahnradebene Z1 ist lediglich zur Ausleitung eines Drehmoments aus dem Doppelkupplungsgetriebe vorgesehen. Die zweite Zahnradebene Z2 dient insbesondere zur Verbindung der zweiten Eingangswelle
Das Doppelkupplungsgetriebe kann grundsätzlich um ein Hybridantriebsmodul erweitert werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Doppelkupplungsgetriebe eine permanent an die Antriebswelle
Die Zahnradebene Z1 liegt in Bezug auf die restlichen Zahnradebenen Z2, Z3, Z4, Z5 der Eingangskupplung am nächsten. Die erste Zahnradebene Z1 umfasst zwei Ausgangszahnräder Z11, Z12. Das erste Ausgangszahnrad Z11 ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle
Die Zahnradebene Z2 ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der Zahnradebene Z1 angeordnet. Die Zahnradebene Z2 umfasst ein Festrad Z21 und ein Losrad Z22. Das Festrad Z21 ist koaxial zu den Eingangswellen
Die Zahnradebene Z3 ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der Zahnradebene Z2 angeordnet. Die Zahnradebene Z3 umfasst ein Festrad Z31 und zwei Losräder Z32, Z33. Das Festrad Z31 ist koaxial zu den Eingangswellen
Die Zahnradebene Z4 ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der Zahnradebene Z3 angeordnet. Die Zahnradebene Z4 umfasst ein Festrad Z41 und zwei Losräder Z42, Z43. Das Festrad Z41 ist koaxial zu den Eingangswellen
Die Zahnradebene Z5 ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der Zahnradebene Z4 angeordnet. Die Zahnradebene Z5 umfasst drei Losräder Z51, Z52, Z53. Das erste Losrad Z51 ist koaxial zu den Eingangswellen
Zur Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8 umfasst das Doppelkupplungsgetriebe acht Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8. In einer Ausgestaltung mit Rückwärtsgetriebegängen R1, R2, R3 umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine weitere Schalteinheit S9, die lediglich für die Rückwärtsgetriebegänge R1, R2, R3 vorgesehen ist. Die Schalteinheiten S1–S9 umfassen jeweils zwei drehfest miteinander verbindbare Kopplungselemente. Die Schalteinheiten S1–S9 sind dabei als synchronisierte Formschlusskupplungen ausgeführt, die mittels Schiebemuffen geschaltet werden. Grundsätzlich sind aber auch andere Ausgestaltungen denkbar. Insbesondere können die Schalteinheiten S1–S9 zumindest teilweise als rein formschlüssige Klauenschalteinheiten ohne reibschlüssige Synchronisierung ausgeführt werden, beispielsweise wenn das Doppelkupplungsgetriebe eine an einer der Vorgelegewellen
Die Schalteinheiten S2, S3, die Schalteinheiten S4, S5 und die Schalteinheiten S7, S8 sind jeweils paarweise zusammengefasst. Die jeweils zusammengefassten Schalteinheiten S2, S3, S4, S5, S7, S8 bilden jeweils eine Doppelschalteinheit und umfassen jeweils eine gemeinsame Schiebemuffe, die zur Schaltung der jeweils ersten Schalteinheit S2, S4, S7 in eine erste Schaltstellung, zur Entkopplung in eine mittlere Neutralstellung und zur Schaltung der jeweils zweiten Schalteinheit S3, S5, S8 in eine zweite Schaltstellung geschaltet wird. Die als Doppelschalteinheiten zusammengefassten Schalteinheiten S2, S3, S4, S5, S7, S8 sind jeweils nur einseitig schaltbar, d. h. es kann jeweils lediglich eine einzelne der Schalteinheiten S2, S3, S4, S5, S7, S8 einer Doppelschalteinheit geschaltet werden.The switching units S2, S3, the switching units S4, S5 and the switching units S7, S8 are combined in pairs. Each summarized switching units S2, S3, S4, S5, S7, S8 each form a double switching unit and each comprise a common sliding sleeve, which for switching the respective first switching unit S2, S4, S7 in a first switching position, for decoupling in a middle neutral position and for switching the respective second switching unit S3, S5, S8 is switched to a second switching position. The combined as double switching units switching units S2, S3, S4, S5, S7, S8 are each only one-sided switchable, d. H. in each case only one of the switching units S2, S3, S4, S5, S7, S8 of a double switching unit can be switched.
Die Schalteinheit S1 ist koaxial zu den Eingangswellen
Die Schalteinheiten S2, S3, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der ersten Vorgelegewelle
Die Schalteinheiten S4, S5, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der ersten Vorgelegewelle
Die Schalteinheit S6 ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle
Die Schalteinheiten S7, S8, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle
Die Schalteinheit S9 ist in einer Ausgestaltung mit Rückwärtsgetriebegängen R1, R2, R3 koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle
Eine Schaltlogik für die Vorwärtsgetriebegänge V1–V8 und die optionalen Rückwärtsgetriebegänge R1, R2, R3 ist in
In Abhängigkeit von Übersetzungsverhältnissen der einzelnen Zahnradpaarungen ist für das Doppelkupplungsgetriebe eine Gesamtspreizung zwischen dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 und dem achten Vorwärtsgetriebegang V8 von größer als 9,9 darstellbar. Gleichzeitig ist eine gute Anlehnung an eine progressive Stufungsreihe möglich. Weiter kann das Doppelkupplungsgetriebe kompakt gebaut werden. Beispielsweise ist es möglich, Achsabstände zwischen den Eingangswellen
Claims (14)
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