DE102016011137A1 - Motor vehicle transmission device with a gear unit and a limited slip differential gear and method for operating a corresponding motor vehicle transmission device - Google Patents

Motor vehicle transmission device with a gear unit and a limited slip differential gear and method for operating a corresponding motor vehicle transmission device Download PDF

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Abstract

Es wird eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einer Getriebeeinheit (10), insbesondere einer automatisierten Getriebeeinheit (10), die eine hydraulische Versorgungseinheit (11) aufweist, die zur Versorgung zumindest einer Einheit (12) der Getriebeeinheit (10) vorgesehen ist, sowie mit einem Sperrdifferentialgetriebe (13), insbesondere einem Vorderachssperrdifferentialgetriebe, das eine Differentialgetriebeeinheit (14) und eine Kupplung (15) aufweist, die zum Sperren der Differentialgetriebeeinheit (14) vorgesehen ist, wobei die Versorgungseinheit (11) dazu vorgesehen ist, die Kupplung (15) zumindest teilweise hydraulisch zu versorgen, vorgeschlagen.It is a motor vehicle transmission device with a gear unit (10), in particular an automated transmission unit (10) having a hydraulic supply unit (11) which is provided to supply at least one unit (12) of the transmission unit (10), and with a limited slip differential ( 13), in particular a front-axle differential lock having a differential gear unit (14) and a clutch (15) provided for locking the differential gear unit (14), the supply unit (11) being provided to at least partially hydraulically actuate the clutch (15) to supply, suggested.

Description

Aus der DE 10 2006 058 835 A1 ist ein Sperrdifferentialgetriebe mit einer Kupplung bekannt, die zum Sperren des Sperrdifferentialgetriebes vorgesehen ist.From the DE 10 2006 058 835 A1 a Sperrdifferentialgetriebe with a clutch is known, which is provided for locking the limited slip differential.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einer Getriebeeinheit und einem Sperrdifferentialgetriebe sowie ein Verfahren zum Betreiben einer entsprechenden Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung bereitzustellen, die eine besonders platzsparende Integration ermöglichen.The invention is in particular the object of providing a motor vehicle transmission device with a gear unit and a limited slip differential gear and a method for operating a corresponding motor vehicle transmission device, which allow a particularly space-saving integration.

Es wird eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einer Getriebeeinheit, insbesondere einer automatisierten Getriebeeinheit, die eine hydraulische Versorgungseinheit aufweist, die zur Versorgung zumindest einer Einheit der Getriebeeinheit vorgesehen ist, sowie mit einem Sperrdifferentialgetriebe, insbesondere einem Vorderachssperrdifferentialgetriebe, das eine Differentialgetriebeeinheit und eine Kupplung aufweist, die zum Sperren der Differentialgetriebeeinheit vorgesehen ist, wobei die Versorgungseinheit dazu vorgesehen ist, die Kupplung zumindest teilweise hydraulisch zu versorgen, vorgeschlagen. Ferner wird ein Verfahren zur Betätigung einer entsprechenden Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung vorgeschlagen, wobei die Versorgungseinheit die Kupplung hydraulisch versorgt. Bauteile, wie insbesondere eine Pumpe, Ventile usw., können sowohl zur Versorgung der Einheit der Getriebeeinheit als auch zur Versorgung des Sperrdifferentialgetriebes genutzt werden, wodurch Bauraum, Gewicht und Kosten eingespart werden können. Ferner kann durch den geringen Bauraum einfach eine nachträgliche Integration in bestehende Triebstrangkonzepte, wie insbesondere in bestehende 9-Gang-Triebstrangkonzepte, erreicht werden.There is a motor vehicle transmission device with a transmission unit, in particular an automated transmission unit, which has a hydraulic supply unit which is provided to supply at least one unit of the transmission unit, as well as with a limited slip differential, in particular a Vorderachssperrdifferentialgetriebe comprising a differential gear unit and a coupling, which locks the differential gear unit is provided, wherein the supply unit is provided to supply the clutch at least partially hydraulically proposed. Furthermore, a method for actuating a corresponding motor vehicle transmission device is proposed, wherein the supply unit hydraulically supplies the clutch. Components, such as in particular a pump, valves, etc., can be used both to supply the unit of the gear unit as well as to supply the limited slip differential gear, which space, weight and cost can be saved. Furthermore, due to the small installation space, subsequent integration into existing drive train concepts, such as, in particular, existing 9-speed driveline concepts, can be achieved.

Dabei kann die Versorgungseinheit vorzugsweise eine Aktoreinheit aufweisen, die zur Betätigung der Kupplung vorgesehen ist. Die Aktoreinheit kann dabei zusätzlich zur Betätigung verschiedener, dem Fachmann als sinnvoll erscheinender Einheiten der Getriebeeinheit vorgesehen sein, wie zur Betätigung von Schaltelementen und/oder besonders vorteilhaft zur Betätigung einer Schaltkupplung und ganz besonders vorteilhaft zur Betätigung einer Doppelkupplung.In this case, the supply unit may preferably have an actuator unit, which is provided for actuating the clutch. The actuator unit can be provided in addition to the operation of various, the skilled person appear appropriate units of the transmission unit, such as for the actuation of switching elements and / or particularly advantageous for actuating a clutch and very particularly advantageous for actuating a dual clutch.

Ferner kann die Versorgungseinheit vorzugsweise eine Kühleinheit aufweisen, die zur Kühlung der Kupplung des Sperrdifferentialgetriebes vorgesehen ist.Furthermore, the supply unit can preferably have a cooling unit, which is provided for cooling the clutch of the limited slip differential.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Getriebeeinheit nur eine Steuer- und Regeleinheit aufweist, die sowohl für die Steuerung und Regelung der Getriebeeinheit als auch für die Steuerung und Regelung des Sperrdifferentialgetriebes vorgesehen ist. Vorteilhaft können durch diese Ausgestaltung der Erfindung die Zusatzkosten und der zusätzlich notwendige Bauraum für das Vorsehen eines Sperrdifferentialgetriebes gering gehalten werden. Unter der Steuer- und Regeleinheit soll im Rahmen der Erfindung dabei die Einheit verstanden werden, welche Schalt- und Regelventile, Sensorik und eine elektronische Steuereinheit für die Steuerung und Regelung der Getriebeeinheit und des Sperrdifferentialgetriebes umfasst. Die elektronische Steuereinheit ist vorteilhaft auch baulich in den Schalt- und Regelventilkasten integriert, sie kann jedoch auch außerhalb der Getriebeeinheit angeordnet sein.In a further embodiment of the invention, it is proposed that the gear unit has only one control and regulating unit, which is provided both for the control and regulation of the gear unit and for the control and regulation of the limited slip differential. Advantageously, the additional costs and the additional space required for the provision of a limited-slip differential gear can be kept low by this embodiment of the invention. In the context of the invention, the control and regulating unit is to be understood as the unit which comprises switching and control valves, sensors and an electronic control unit for controlling and regulating the gear unit and the limited-slip differential gear. The electronic control unit is advantageously also structurally integrated into the switching and control valve box, but it can also be arranged outside the gear unit.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Getriebeeinheit ein Gehäuse aufweist und das Sperrdifferentialgetriebe zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses der Getriebeeinheit angeordnet ist, wodurch eine vorteilhaft einfache Anbindung des Sperrdifferentialgetriebes an die Versorgungseinheit der Getriebeeinheit erreicht werden kann.In a further embodiment of the invention it is proposed that the gear unit has a housing and the limited slip differential is at least partially disposed within the housing of the gear unit, whereby an advantageous simple connection of the limited slip differential gear to the supply unit of the gear unit can be achieved.

Ferner kann weiterer Bauraum eingespart und eine Integration erleichtert werden, wenn das Sperrdifferentialgetriebe ein Differentialgetriebegehäuse aufweist, innerhalb dessen die Differentialgetriebeeinheit und die Kupplung des Sperrdifferentialgetriebes jeweils zumindest teilweise angeordnet sind. Von der Kupplung könnte grundsätzlich zumindest nur ein Teil einer Reibeinheit innerhalb des Differentialgetriebegehäuses angeordnet sein, besonders vorteilhaft ist jedoch neben einer Reibeinheit der Kupplung eine Kolbeneinheit der Kupplung zumindest teilweise innerhalb des Differentialgetriebegehäuses angeordnet.Furthermore, further installation space can be saved and integration facilitated if the limited slip differential has a differential gear housing, within which the differential gear unit and the clutch of the limited slip differential are each arranged at least partially. Of the clutch could basically at least only a part of a friction unit are arranged within the differential gear housing, but particularly advantageous is in addition to a friction unit of the clutch, a piston unit of the clutch at least partially disposed within the differential gear housing.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In einer Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur, 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 one figure, an embodiment of the invention is shown. The figure, 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.

1 zeigt eine schematisierte Darstellung einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einer automatisierten Getriebeeinheit 10, und zwar mit einem automatisierten Doppelkupplungsgetriebe, wobei die automatisierte Getriebeeinheit 10 eine hydraulische Versorgungseinheit 11 aufweist. Das Doppelkupplungsgetriebe ist ein 9-Gang-Getriebe. Die automatisierte Getriebeeinheit 10 ist ein Front-Quer-Getriebe. Die automatisierte Getriebeeinheit 10 ist dazu vorgesehen, quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs in das Kraftfahrzeug eingebaut zu werden. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle transmission device with an automated transmission unit 10 , with an automated dual-clutch transmission, wherein the automated transmission unit 10 a hydraulic supply unit 11 having. The dual-clutch transmission is a 9-speed gearbox. The automated transmission unit 10 is a front-transverse transmission. The automated transmission unit 10 is intended to be installed transversely to the direction of travel of the motor vehicle in the motor vehicle.

Die hydraulische Versorgungseinheit 11 weist eine elektrohydraulische Steuer- und Regeleinheit auf und ist zur Versorgung einer Einheit 12 der Getriebeeinheit 10 vorgesehen. Die Einheit 12 wird von einer nicht näher dargestellten Doppelkupplung der Getriebeeinheit 10 gebildet. Ferner weist die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung ein regelbares Sperrdifferentialgetriebe 13, und zwar ein regelbares Vorderachssperrdifferentialgetriebe auf. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass das Sperrdifferentialgetriebe 13 bei einer Hinterachse oder auch zwischen einer Hinter- und einer Vorderachse eingesetzt wird, wie insbesondere bei einem Mittelmotorfahrzeug. Das Sperrdifferentialgetriebe 13 weist eine Differentialgetriebeeinheit 14, und zwar eine Kegelraddifferentialgetriebeeinheit mit Antriebsrädern 18, 19 und Ausgleichsrädern 20, 21 auf. Ferner weist das Sperrdifferentialgetriebe 13 eine Kupplung 15 auf, die zum Sperren der Differentialgetriebeeinheit 14 bzw. zum Überbrücken derselben vorgesehen ist. Die Versorgungseinheit 11 ist dabei dazu vorgesehen, die Kupplung 15 hydraulisch zu versorgen, und zwar weist die Versorgungseinheit 11 eine eine Pumpe umfassende Aktoreinheit auf, die zur Betätigung der Doppelkupplung und zur Betätigung der Kupplung 15 des Sperrdifferentialgetriebes 13 vorgesehen ist. Ferner bildet die Pumpe einen Teil einer Kühleinheit der Versorgungseinheit 11 und dient zu einer aktiven Kühlung der Kupplung 15 des Sperrdifferentialgetriebes 13. Grundsätzlich könnte hier jedoch auch eine weitere Pumpe der Getriebeeinheit 10 genutzt werden. In der Steuer- und Regeleinheit der Versorgungseinheit 11 ist eine Regelsoftware für eine Sperrfunktion des Sperrdifferentialgetriebes 13 integriert. The hydraulic supply unit 11 has an electro-hydraulic control unit and is for supplying a unit 12 the gear unit 10 intended. The unit 12 is a non-illustrated dual clutch transmission unit 10 educated. Furthermore, the motor vehicle transmission device has a controllable limited slip differential 13 , namely a controllable Vorderachssperrdifferentialgetriebe. In principle, however, it would also be conceivable that the limited slip differential 13 is used in a rear axle or between a rear and a front axle, as in particular in a mid-engine vehicle. The limited slip differential 13 has a differential gear unit 14 and a bevel gear differential unit with drive wheels 18 . 19 and balancing wheels 20 . 21 on. Furthermore, the limited slip differential has 13 a clutch 15 on, which locks the differential gear unit 14 or for bridging the same is provided. The supply unit 11 is intended to the clutch 15 hydraulically to supply, and indeed the supply unit 11 a pump unit comprising an actuator which is used to operate the double clutch and to actuate the clutch 15 of the limited slip differential 13 is provided. Furthermore, the pump forms part of a cooling unit of the supply unit 11 and serves for active cooling of the clutch 15 of the limited slip differential 13 , In principle, however, could here also another pump of the gear unit 10 be used. In the control unit of the supply unit 11 is a control software for a locking function of the limited slip differential 13 integrated.

Die Getriebeeinheit 10 weist ein Gehäuse 16 auf, wobei das Sperrdifferentialgetriebe 13 innerhalb des Gehäuses 16 der Getriebeeinheit 10 angeordnet ist. Innerhalb des Gehäuses 16 ist eine Ölleitung 22 von der Pumpe der Versorgungseinheit 11 zum Sperrdifferentialgetriebe 13 geführt, wobei die Ölleitung 22 über eine nicht näher dargestellte Ringleitung mit einem Gehäusedeckel 23 eines Differentialgetriebegehäuses 17 verbunden ist. Das Differentialgetriebegehäuse 17 weist neben dem Gehäusedeckel 23 ein die Antriebsräder 18, 19 und die Ausgleichsräder 20, 21 aufnehmendes Gehäuseteil 30 auf. Von dem Gehäusedeckel 23 aus ist eine Kolbenkammer 24 der Kupplung 15 mit Drucköl versorgbar. Hierfür ist eine Ölleitung 28 in den Gehäusedeckel 23 integriert.The gear unit 10 has a housing 16 on, with the limited slip differential 13 inside the case 16 the gear unit 10 is arranged. Inside the case 16 is an oil line 22 from the pump of the supply unit 11 to the limited slip differential 13 led, whereby the oil line 22 via a ring line, not shown, with a housing cover 23 a differential gear housing 17 connected is. The differential gear housing 17 points next to the housing cover 23 one the drive wheels 18 . 19 and the differential gears 20 . 21 receiving housing part 30 on. From the housing cover 23 off is a piston chamber 24 the clutch 15 supplied with pressure oil. For this is an oil line 28 in the housing cover 23 integrated.

Im Gehäusedeckel 23 des Differentialgetriebegehäuses 17 ist ein Kolben 25 der Kupplung 15 verschiebbar gelagert. Wird der Kolben 25 über die Kolbenkammer 24 mit Drucköl beaufschlagt, wird über eine Lamelleneinheit 26 der als Lamellenkupplung ausgebildeten Kupplung 15 das Antriebsrad 18 gegenüber dem Gehäusedeckel 23 abgebremst und die Differentialgetriebeeinheit 14 gesperrt. Das Sperrdifferentialgetriebe 13 ist in der Weise ausgelegt, dass ein Sperrmoment von 900 bis 1000 Nm mit einem Sperrgrad von ca. 76% erreicht werden kann.In the housing cover 23 of the differential gear housing 17 is a piston 25 the clutch 15 slidably mounted. Will the piston 25 over the piston chamber 24 pressurized oil is via a lamella unit 26 the trained as a multi-plate clutch clutch 15 the drive wheel 18 opposite the housing cover 23 braked and the differential gear unit 14 blocked. The limited slip differential 13 is designed in such a way that a locking torque of 900 to 1000 Nm with a degree of locking of about 76% can be achieved.

Aufgrund der aktiven Kühlung können Reibbeläge der Kupplung 15 von organischen Reibbelägen gebildet werden, wodurch ein Reibmoment der Kupplung 15 besonders vorteilhaft regelbar ist. Grundsätzlich wären jedoch auch mineralische Reibbeläge denkbar.Due to the active cooling friction linings of the clutch 15 are formed by organic friction linings, whereby a friction torque of the clutch 15 is particularly advantageous regulated. In principle, however, mineral friction linings would be conceivable.

Innerhalb des Differentialgetriebegehäuses 17 sind die Differentialgetriebeeinheit 14 und die Kupplung 15 des Sperrdifferentialgetriebes 13 angeordnet.Inside the differential gear housing 17 are the differential gear unit 14 and the clutch 15 of the limited slip differential 13 arranged.

Innerhalb des Gehäuses 16 ist ferner eine Ölleitung 27 von der Pumpe der Versorgungseinheit 11 zum Sperrdifferentialgetriebe 13 geführt, wobei die Ölleitung 27 über eine nicht näher dargestellte Ringleitung mit dem Gehäusedeckel 23 des Differentialgetriebegehäuses 17 verbunden ist, von dem aus die Kupplung 15 mit Kühlöl versorgbar ist. Hierfür ist eine Ölleitung 29 in den Gehäusedeckel 23 integriert.Inside the case 16 is also an oil line 27 from the pump of the supply unit 11 to the limited slip differential 13 led, whereby the oil line 27 via a ring line not shown with the housing cover 23 of the differential gear housing 17 is connected, from which the coupling 15 can be supplied with cooling oil. For this is an oil line 29 in the housing cover 23 integrated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Getriebeeinheitgear unit
1111
Versorgungseinheitsupply unit
1212
Einheitunit
1313
SperrdifferentialgetriebeLocking differential gear
1414
DifferentialgetriebeeinheitDifferential gear unit
1515
Kupplungclutch
1616
Gehäusecasing
1717
DifferentialgetriebegehäuseDifferential gear case
1818
Antriebsraddrive wheel
1919
Antriebsraddrive wheel
2020
Ausgleichsradpinion
2121
Ausgleichsradpinion
2222
Ölleitungoil line
2323
Gehäusedeckelhousing cover
2424
Kolbenkammerpiston chamber
2525
Kolbenpiston
2626
Lamelleneinheitblade unit
2727
Ölleitungoil line
2828
Ölleitungoil line
2929
Ölleitungoil line
3030
Gehäuseteilhousing part

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006058835 A1 [0001] DE 102006058835 A1 [0001]

Claims (7)

Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einer Getriebeeinheit (10), insbesondere einer automatisierten Getriebeeinheit (10), die eine hydraulische Versorgungseinheit (11) aufweist, die zur Versorgung zumindest einer Einheit (12) der Getriebeeinheit (10) vorgesehen ist, sowie mit einem Sperrdifferentialgetriebe (13), insbesondere einem Vorderachssperrdifferentialgetriebe, das eine Differentialgetriebeeinheit (14) und eine Kupplung (15) aufweist, die zum Sperren der Differentialgetriebeeinheit (14) vorgesehen ist, wobei die Versorgungseinheit (11) dazu vorgesehen ist, die Kupplung (15) zumindest teilweise hydraulisch zu versorgen.Motor vehicle transmission device with a transmission unit ( 10 ), in particular an automated transmission unit ( 10 ), which is a hydraulic supply unit ( 11 ) which is used to supply at least one unit ( 12 ) of the transmission unit ( 10 ) is provided, and with a limited slip differential ( 13 ), in particular a Vorderachssperrdifferentialgetriebe comprising a differential gear unit ( 14 ) and a clutch ( 15 ), which is used to lock the differential gear unit ( 14 ), the supply unit ( 11 ) is provided to the clutch ( 15 ) to supply at least partially hydraulically. Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (11) eine Aktoreinheit aufweist, die zur Betätigung der Kupplung (15) des Sperrdifferentialgetriebes (13) vorgesehen ist.Motor vehicle transmission device according to claim 1, characterized in that the supply unit ( 11 ) has an actuator unit, which for actuating the clutch ( 15 ) of the limited slip differential ( 13 ) is provided. Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungseinheit (11) eine Kühleinheit aufweist, die zur Kühlung der Kupplung (15) des Sperrdifferentialgetriebes (13) vorgesehen ist.Motor vehicle transmission device according to claim 1 or 2, characterized in that the supply unit ( 11 ) has a cooling unit which is used to cool the coupling ( 15 ) of the limited slip differential ( 13 ) is provided. Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (10) nur eine Steuer- und Regeleinheit aufweist, die sowohl für die Steuerung und Regelung der Getriebeeinheit (10) als auch die Steuerung und Regelung des Sperrdifferentialgetriebes (13) vorgesehen ist.Motor vehicle transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the gear unit ( 10 ) has only one control and regulating unit, both for the control and regulation of the transmission unit ( 10 ) as well as the control and regulation of the limited slip differential ( 13 ) is provided. Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (10) ein Gehäuse (16) aufweist und das Sperrdifferentialgetriebe (13) zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses (16) der Getriebeeinheit (10) angeordnet ist.Motor vehicle transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the gear unit ( 10 ) a housing ( 16 ) and the limited slip differential gear ( 13 ) at least partially within the housing ( 16 ) of the transmission unit ( 10 ) is arranged. Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrdifferentialgetriebe (13) ein Differentialgetriebegehäuse (17) aufweist, innerhalb dessen die Differentialgetriebeeinheit (14) und die Kupplung (15) des Sperrdifferentialgetriebes (13) jeweils zumindest teilweise angeordnet sind.Motor vehicle transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the limited slip differential ( 13 ) a differential gear housing ( 17 ), within which the differential gear unit ( 14 ) and the coupling ( 15 ) of the limited slip differential ( 13 ) are each at least partially arranged. Verfahren zum Betreiben einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versorgungseinheit (11) die Kupplung (15) hydraulisch versorgt.Method for operating a motor vehicle transmission device according to one of the preceding claims, wherein the supply unit ( 11 ) the coupling ( 15 ) supplied hydraulically.
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