WO2012123172A1 - Manual transmission of a hybrid drive for a motor vehicle - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a transmission of a hybrid drive for a motor vehicle, with two input shafts and a common output shaft, wherein the first input shaft via a controllable separating clutch with the drive shaft of an internal combustion engine connectable and can be brought via a first group of selectively switchable Gangrad instruments with the output shaft in drive connection, wherein the second input shaft via a trained as a planetary gear superposition gearbox with the rotor of an electric motor and as a generator and electric drive with the first input shaft is drivingly connected via a second group of selectively switchable Gangrad instruments with the output shaft in drive connection can be brought, and wherein both input shafts on a switchable coupling device can be brought together in drive connection.
- Such a manual transmission has an internal combustion engine power transmission branch and a hybrid engine power transmission branch, which are branched at the first input shaft and merged on the output shaft.
- the internal combustion engine power transmission branch includes the first input shaft, the first group gear wheel sets, and the output shaft, and allows transmission of torque between the engine and the drive wheels of the motor vehicle in drive connection with the output shaft.
- the hybrid power transmission branch includes the first input shaft, the superposition gear, the second input shaft, the second group gear wheel sets, and the output shaft, and enables transmission of torque between the engine, the electric machine, and the drive wheels of the motor vehicle.
- open coupling device is thus via a switched gear set of the first group a purely internal combustion engine driving, via a switched gear set of the second group a combination driving both aggregates (internal combustion engine and electric machine) with a motor or generator operation of the electric machine and with regions continuously variable overall ratio, and about in each case a switched gear wheel set of the first and second group a combined driving operation of both units with a motor or generato- rical operation of the electric machine and with stepwise changeable translation possible.
- the internal combustion engine can be started when the motor vehicle is stationary by means of the electric machine.
- the gear sets of the second group for the purely internal combustion engine driving and the gear sets of both groups made available for the purely electric motor driving.
- No. 6,645,105 B2 describes a manual transmission of a hybrid drive in which the first input shaft is designed as a countershaft, which can be connected on the input side to the drive shaft of an internal combustion engine via a controllable separating clutch, and which can be selectively switched on the output side via a first group Gangrad instruments with an output shaft in drive connection can be brought.
- the second input shaft is formed as a hollow shaft coaxially disposed over the first input shaft and drivingly connected to a second countershaft via an input constant formed of three spur gears via a second group of selectively engageable gear sets including a reversing gear set for reverse drive, can be brought into drive connection with the output shaft.
- Both input shafts and the rotor of an electric machine are connected via a trained as a planetary gear superposition gear with each other in drive connection, the rotor rotatably connected to the sun gear, the first input shaft rotatably connected to the planet carrier, and the second input shaft rotatably connected to the ring gear of the planetary gear.
- an overrunning clutch is arranged on the second countershaft.
- a switchable coupling device for the direct connection of both input shafts is not provided in this known transmission.
- a similar transmission of a hybrid drive with two coaxially arranged input shafts is known from DE 10 2006 059 591 A1.
- the centrally located The first input shaft is connected on the input side via a controllable separating clutch with the drive shaft of an internal combustion engine and is on the output side via a first input constant with a first countershaft in drive connection, via a first group of selectively switchable Gangrad instruments, including a reversing Gangradsatz, can be brought into drive connection with an output shaft
- the second input shaft is formed as a hollow shaft coaxially disposed over the first input shaft and drivingly connected to a second countershaft via a second input constant which is drivably coupled to the output shaft via a second group of selectively engageable gear sets.
- Both input shafts and the rotor of an electric machine are connected via a trained as a planetary gear superposition gear with each other in drive connection, the rotor rotatably connected to the sun gear, the second input shaft rotatably connected to the planet carrier, and the first input shaft rotatably connected to the ring gear of the planetary gear.
- a component of the planetary gear can be arranged in each case a brake coupling on the sun gear or the rotor of the electric machine and / or on at least one of the two countershafts.
- a switchable coupling device for the direct connection of both input shafts is not provided in this known transmission.
- Both input shafts and the rotor of an electric machine are connected via a trained as a planetary gear superposition gear with each other in drive connection, the rotor rotatably connected to the sun gear, the second input shaft rotatably connected to the planet carrier, and the first input shaft rotatably connected to the ring gear of the planetary gear.
- To enable a decoupling of the internal combustion engine is a preferably for locking the first input shaft provided as a dog clutch brake formed.
- the switchable coupling device for the direct connection of both input shafts is designed as a coupling designed as a claw clutch, which is arranged at the transmission-side end of the second input shaft.
- the known manual transmissions are designed especially for use in a hybrid drive of a motor vehicle and thus relatively expensive and expensive to produce.
- the market success of hybrid-powered motor vehicles depends substantially on low manufacturing costs of the modules of the hybrid powertrain, in particular also of the manual transmission.
- the invention is therefore the object of proposing a manual transmission of a hybrid drive of the type mentioned, which is inexpensive to produce without significant functional limitations.
- the transmission is derived from a dual-clutch transmission with two coaxial input shafts, whose first input shaft is centrally located, the second input shaft formed as a hollow shaft and coaxial is arranged above the first input shaft, and whose coupling device comprises a gear stage and / or a switchable clutch, which are provided instead of that gear wheel set and its associated gear clutch, which is assigned in the underlying dual-clutch transmission of the first input shaft and axially adjacent to the transmission end of the second input shaft is arranged.
- the invention is based on the first independent variant of a known transmission of a hybrid drive for a motor vehicle having two input shafts and a common output shaft.
- the first input shaft is connectable to the drive shaft of an internal combustion engine and via a first group of selectively switchable Gangrad instruments with the output shaft in drive connection brought.
- the second input shaft is connected via a designed as a planetary gear superposition gear with the rotor of an electric motor operated as a generator and electric motor and the first input shaft in drive connection, and is via a second group selectively switchable Gangrad instruments with the output shaft in drive connection brought. Both input shafts can be brought into drive connection with each other via a switchable coupling device.
- the transmission is derived from a dual-clutch transmission with two coaxial input shafts, whose first input shaft is centrally located, the second input shaft is formed as a hollow shaft and coaxially disposed over the first input shaft, and its Coupling device comprises a gear stage and / or a switchable clutch, which are provided instead of that gear set and its associated gear coupling, which is assigned in the underlying dual-clutch transmission of the first input shaft and axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft.
- the relevant twin-clutch transmission should be axially adjacent to the gearbox-side end of the second clutch Input gear arranged gear set preferably as a reverse gear set and be associated with the reverse gear.
- the gear wheel set of the reverse gear can be dispensed with easily in the manual transmission of the hybrid drive, since a reverse starting or reverse maneuvering over a gear set of a forward gear in conjunction with a reversal of rotation by means of the electric machine EM is possible. If this appropriate arrangement of the reverse gearset in the underlying dual-clutch transmission is not given, this can optionally be created by a corresponding change in the axial arrangement of the first input shaft associated gear sets, if the spatial conditions allow.
- the gear sets (G1-G5, R) are respectively disposed directly between one of the two input shafts GE1, GE2 and the output shaft GA, and at least the idler gear and the associated speed clutch C of the first one Input shaft GE1 associated and axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft GE2 arranged Gangradsatzes R are arranged on the first input shaft GE1, the coupling device only a clutch S for directly coupling the first input shaft GE1 with the transmission-side end of the second input shaft GE2 include.
- the clutch S of the coupling device to simplify the actuator with the gear clutch D of this remaining gearset G1 summarized in a common shift package S2a, via which the first input shaft GE1 is rotatably coupled in a first shift position with the second input shaft GE2, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position against rotation with the idler gear of the remaining Gear set G1 is coupled.
- the gearwheel sets (G1-G5, R) are each arranged directly between one of the two input shafts GE1, GE2 and the output shaft GA, and at least the idler gears and the associated gear clutches C, D of FIG both of the first input shaft GE1 assigned and axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft GE2 arranged Gangrad instruments R, G1 are arranged on the output shaft GA,
- the coupling device comprises a gear stage GK, which consists of a rotatably mounted on the output shaft GA idler gear and on the Gear-side end of the second output shaft GE2 rotatably mounted fixed gear, and a clutch T for coupling the idler gear of the remaining gear set (G1) of the two gear sets R, G1 with the idler gear of the gear GK.
- the idler gear and the clutch B of the second input shaft GE2 associated and arranged at the transmission end of the second input shaft GE2 gear internal gear G4 are arranged on the output shaft GA
- the coupling device can alternatively also the gear inner gear G4 and a clutch U for coupling the idler gear of the remaining gear set (G1) of the two gear sets R, G1 with the idler gear of the gear inner gear set G4 include.
- the advantage of saving a separate gear stage GK in this case is the possible disadvantage of a coupling ratio i 'different from one between the two input shafts GE1, GE2 compared to (i K 1).
- the gear wheel sets (G1 - G7, R) in each case between one of the two input shafts GE1, GE2 and one of two in each case via an output constant AK1, AK2 with the Output shaft GA in drivingly connected countershafts VG1, VG2 are arranged, and at least the idler gears and the associated speed clutches C, D of the two of the first input shaft GE1 and a countershaft VG2 of the two countershafts VG1, VG2 associated and axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft GE2 arranged Gangrad arrangements R, G6 are arranged on the respective countershaft VG2,
- the coupling device preferably comprises a gear stage GK ', which consists of a rotatably mounted on the respective countershaft VG2 idler gear and a rotationally fixed to the gear-side end of the second output shaft GE2 fixed wheel, and a clutch V for coupling the idler gear of the remaining gear set (G6) of the two gear sets R
- the coupling device may also include the internal gear set G7 and a clutch W for coupling the idler gear of the remaining gear set (G6) of the two gear sets R, G6 to the idler gear of the gear set G7.
- the advantage of saving a separate gear stage GK ' is the possible disadvantage of a coupling ratio i K different from one between the two input shafts GE1, GE2 (i K 1).
- a second solution of the problem is based on the features of the preamble of independent claim 1 1 of a manual transmission of a hybrid drive for a motor vehicle, with two input shafts and a common output shaft, wherein the first input shaft connectable via a controllable separating clutch with the drive shaft of an internal combustion engine and via a first group of selectively switchable gear sets (G1, G3, G5, G1, G3, G5, G7) can be brought into drive connection with the output shaft, wherein the second input shaft via a formed as a planetary gear superposition gear with the rotor of a motor and as Generator operable electric machine and is in drive connection with the first input shaft, and via a second group selectively switchable Gangrad arrangements (G2, G4, G2, G4, G6) can be brought into driving connection with the output shaft, and wherein both input shafts via a switchable coupling device with each other in drive verb indung are brought.
- G1, G3, G5, G1, G3, G5, G7 can be brought into drive connection with the output shaft
- the second input shaft
- the gearbox (1 .1; 2.1, 2.2; 3.3, 3.4) is derived from a dual-clutch transmission (1 .0 ';2.0'; 3.0 ') with two coaxial input shafts whose first input shaft is arranged centrally, whose second input shaft is designed as a hollow shaft and is arranged coaxially over the first input shaft, and whose coupling device (7.1, 7.2, 7.3, 7.6, 7.7) has a gear stage (GK, G4; GK * , G7) and / or a shiftable clutch (S T, U; X, Y) provided in place of the gear set R and its associated speed clutch C associated with the underlying dual-clutch transmission of the second input shaft and located at the transmission-side end of the second input shaft.
- Advantageous embodiments and further developments of the gearbox according to this second, independent variant are the subject of the dependent claims 12 to 26.
- the coupling device comprises a gear stage and / or a switchable clutch, which are provided instead of that gear set and its associated gear clutch, which are assigned in the underlying dual-clutch transmission of the second input shaft and arranged at the transmission-side end of the second input shaft.
- this existing in the underlying dual-clutch gearbox and the associated therewith gear clutch are omitted in the gearbox according to the invention and space neutral replaced by the gear stage and / or the clutch of the coupling device for connecting the two input shafts.
- this manual transmission of a hybrid drive is largely identical to the underlying dual-clutch transmission, has a high number of identical parts therewith, and is therefore, e.g. in a common production line with the dual-clutch transmission, inexpensive to produce.
- the gearbox or the respective hybrid drive is arranged in the underlying dual-clutch transmission at the transmission-side end of the second input shaft and replaced in the transmission of the hybrid drive through the coupling gear set is also preferably formed as a reverse gear set and associated with reverse gear, because in the manual transmission of the hybrid drive due to the reversible direction of rotation of the electric machine can be easily dispensed with a reverse gear.
- the gear wheel sets (G1-G5, R) are each directly connected between one of the two input gears.
- output shafts and the output shaft are arranged, and at least the idler gear and the associated speed clutch C of the second input shaft associated and arranged at the transmission end of the second input shaft gear set R are arranged on the second input shaft, the coupling device can only a clutch S for the direct coupling of Transmission side end of the second input shaft with the first input shaft include.
- the idler gear and the associated speed clutch D of the first input shaft GE1 associated with the transmission-side end of the second input shaft GE2 axially adjacent Gangradsatzes G1 are arranged on the first input shaft GE1, the clutch S of the coupling device to simplify the actuator preferably with the gear clutch D this Gangradsatzes G1 summarized in a common shift package S2a, via which the first input shaft GE1 is rotatably coupled in a first shift position with the second input shaft GE2, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the idler gear of the respective gear set G1 is.
- the gear sets (G1 - G5, R) are each arranged directly between one of the two input shafts GE1, GE2 and the output shaft GA, and at least the idler gears and the associated gear clutches C, D of the first input shaft GE1 associated and axially adjacent to the Gear side end of the second input shaft GE2 disposed getriebeinneren Gangradsatzes G1 and the second input shaft GE2 and arranged on the transmission side end of the second input shaft GE2 gear set R are arranged on the output shaft GA, the coupling device comprises a gear GK, which consists of a on the output shaft GA rotatably mounted idler gear and one at the transmission-side end of the second output shaft GE2 rotatably mounted fixed wheel, and a clutch T for coupling the idler gear of the gear inner gear set G1 with the idler gear of the gear GK.
- a gear GK which consists of a on the output shaft GA rotatably mounted idler gear and one at the transmission-side end of the second
- the idler gear and the gear B of the second input shaft GE2 associated and axially adjacent to the outer gear R at the gear side end of the second input shaft GE2 arranged Gangradsatzes G4 are arranged on the output shaft GA
- the coupling device can alternatively also the remaining gear set (G4) of the two of the second input shaft GE2 associated gear sets G4, R and a clutch U for coupling the idler gear of the gear inner gear set G1 with the idler gear of the remaining gear set G4 include.
- the advantage of saving a separate gear stage GK is in this case the possible disadvantage of a different coupling ratio i K between the two input shafts GE1, GE2 compared to (i «1).
- the coupling device preferably comprises a gear stage GK * , which consists of a rotatably mounted on the respective countershaft VG2 idler gear and on the first input shaft GE1 fixedly disposed fixed gear, and a clutch X. for coupling the idler gear of the remaining gear wheel set (G6) of the two gear wheel sets R, G6 assigned to the second input shaft
- the coupling device may also include the internal gear set G7 and a clutch Y for coupling the idler gear of the remaining gear set (G6) of the two gear sets R, G6 to the idler gear of the internal gear set G7.
- the advantage of saving a separate gear stage GK * is the possible disadvantage of a coupling ratio i K different from one between the two input shafts GE1, GE2 compared to (i K 1).
- clutch D of the remaining gear set (G6) of the two GE2 associated with the second input shaft gear sets R, G6 in a common shift package (S2f, S2g) is summarized over which the idler gear of the respective gear G6 in a first switching position against rotation with the idler gear of the gear GK * or of the first input shaft GE1 associated getriebeinneren Gangradsatzes G7 is coupled uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the respective countershaft VG2.
- the first input shaft can each be connectable via a friction clutch to the drive shaft of the internal combustion engine.
- the first input shaft is connectable to the drive shaft of the internal combustion engine via a more robust and cost-effective dog clutch, since it can be synchronized with the shift clutch (S; T, U; V, W, X, Y) by means of the electric machine ,
- a controllable brake between the first input shaft and a housing-fixed component may be arranged.
- this function which is required for pure electric driving operation, is also fulfilled by a closed clutch (S; T, U; V, W, X, Y). If, however, alternatively, the brake is closed and thereby the first input shaft is fixed to the housing fixed, effective at a fixed first input shaft gear ratio of the planetary gear between the rotor of the electric machine and the second input shaft is effective.
- the electric machine may each be arranged coaxially over the first input shaft, and the rotor the electric machine directly rotatably connected to the sun gear of the planetary gear.
- the rotor of the electric machine can also be in drive connection via an input gear stage with a ratio greater than one with the sun gear of the planetary gear.
- the electric machine may, for example, be arranged parallel to the axis adjacent to the first input shaft, and the rotor of the electric machine may be in driving connection with the sun gear of the planetary gear via a spur gear stage or an intermeshing drive.
- the electric machine may also be arranged coaxially over the first input shaft, and the rotor of the electric machine via a planetary gear stage with the sun gear of the planetary gear in drive connection.
- FIG. 1 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a manual transmission, which is derived from a dual-clutch transmission according to FIG. 9 or FIG. 12, FIG.
- FIG. 3 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a first embodiment of a manual transmission, which is derived from a dual-clutch transmission according to FIG. 10 or FIG. 13,
- FIG. 4 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a second embodiment of a gearbox, which is derived from a dual-clutch transmission according to FIG. 10 or FIG. 13
- FIG. 5 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a first embodiment of a gearbox, which is derived from a dual-clutch transmission according to FIG.
- FIG. 6 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a second embodiment ⁇ form of a gearbox, which is derived from a dual-clutch transmission according to Fig. 1 1,
- FIG. 7 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a first embodiment of a manual transmission, which is derived from a dual-clutch transmission according to FIG. 4, FIG.
- FIG. 8 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a second embodiment ⁇ form of a gearbox, which is derived from a dual-clutch transmission of FIG. 14,
- Fig. 13 shows a fifth dual-clutch transmission
- Fig. 14 is a sixth dual-clutch transmission.
- FIG. 9 schematically shows a double-clutch transmission 1 .0 known per se, from which a subsequently-described manual transmission 1 .1 of a hybrid drive 6.1 is derived.
- the dual-clutch transmission 1 .0 has two coaxial input shafts GE1, GE2 and a common output shaft GA.
- the first input shaft GE1 is arranged centrally within the second input shaft GE2 designed as a hollow shaft.
- Both input shafts GE1, GE2 can be connected on the input side via an associated friction clutch K1, K2 to the drive shaft 4 of an internal combustion engine VM.
- both input shafts GE1, GE2 can be brought into drive connection with the output shaft GA via a plurality of selectively switchable gear wheel sets R, G1, G3, G5 or G2, G4.
- the reverse gear set R of the reverse gear and the gear wheel sets G1, G3, G5 of the odd forward gears one, three and five are associated with the first input shaft GE1.
- the second input shaft GE2, the gear sets G2, G4 of the straight forward gears two and four are assigned.
- the idler gears and the gear clutches A, B, C, D, E, F of the gear wheel sets R, G1, G3, G5 and G2, G4 are respectively arranged on the associated input shaft GE1, GE2, whereas the respective fixed wheels each rotatably on the output shaft GA are arranged.
- the gear clutches A to F are combined in pairs in a common switching package S1, S2, S3.
- a hybrid drive 6.1, 6.2, according to Figures 1 and 2 is important to note that the immediately axially adjacent to the transmission-side end 5 of the second input shaft GE2 arranged reverse gearset R and the axially next to it arranged Gangradsatz G1 are associated with the first input shaft GE1, and that the idler gears 9, 10 and the associated gear clutches C, D of these gear sets R, G1 are arranged on the first input shaft GE1.
- the coupling device 7.1 comprises a shift clutch S arranged instead of the gear clutch C of the reverse gear on the first input shaft GE1, by means of which the first input shaft GE1 can be coupled directly to the transmission-side end 5 of the second input shaft GE2.
- the shift clutch S is combined with the gear clutch D of the gear set G1 of the first forward gear in a common shift package S2a via which the first input shaft GE1 is rotatably coupled in a first shift position to the transmission-side end 5 of the second input shaft GE2, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the idler gear 10 of the gear set G1 of the first forward gear.
- the first input shaft GE1 can be connected on the input side to the drive shaft 4 of the internal combustion engine VM via a first friction clutch K1.
- the second input shaft GE2 is connected via a superposition gear formed as a planetary gear PG with the rotor 8 of an electric motor operated as a motor and as a generator EM and with the first input shaft GE1 in drive connection.
- the planetary gear PG includes a sun gear 20, a planet carrier 21 supporting a plurality of planet gears, and a ring gear 22 coaxially disposed over the first input shaft GE1.
- the sun gear 20 is rotatably connected to the rotor 8 of the also coaxially arranged over the first input shaft GE1 electric machine EM.
- the planet carrier 21 is rotatably connected to the second input shaft GE2.
- the ring gear 22 is rotatably connected to the first input shaft GE1.
- the same manual transmission 1 .1 of the hybrid drive 6.1 of FIG. 1 can also be derived from a known per se dual clutch transmission 1 .0 'of FIG. 12, extending from the dual clutch transmission 1 .0 of FIG. 9 with the same axial arrangement of the gear sets G1 G5, R differs by the assignment of the reverse gearwheel set R to the second input shaft GE2.
- the reverse gear set R of the reverse gear is disposed at the transmission-side end of the second input shaft GE2, whereas the first-forward gear wheel set G1 is further assigned to the first input shaft GE1 and now axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft GE2 is arranged.
- the idler gear 9 * and the associated speed clutch C of the reverse gear Wheels R are arranged on the second input shaft GE2, wherein the speed clutch C is part of a separate shift package S2x, which is a shift position in which the idler gear 9 * coupled to the second input shaft GE2 is, and a neutral position in which the idler gear 9 * is uncoupled has.
- the idler gear 10 and the associated gear clutch D of the gear set G1 of the first forward gear are arranged as in the dual clutch transmission 1 .0 of FIG. 9 on the first input shaft GE1.
- the speed clutch D is now part of a separate shift package S2y, which has a shift position in which the idler gear 10 is coupled to the first input shaft GE1, and has a neutral position in which the idler gear 10 is uncoupled.
- a further embodiment of the hybrid drive 6.1 according to FIG. 1 shown in FIG. 2 has exemplary design features which can be used in any combination and independently of one another in connection with all the shift transmissions 1. 2.1, 2.2; 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 and similarly constructed manual transmissions can be used.
- the first input shaft GE1 can be connected on the input side via an unsynchronized jaw clutch K1 'to the drive shaft 4 of the internal combustion engine VM.
- a design as a dog clutch K1 ' is compared to a friction clutch K1 cheaper and therefore possible because it is synchronized with the clutch S closed by means of the electric machine EM'.
- the rotor 8' of the electric machine EM ' is in driving connection via an input gear stage KE with a gear ratio I K E greater than one with the sun gear 20 of the planetary gear PG (i «E > 1, 0).
- this is realized by way of example in that the electric machine EM 'is arranged axially parallel adjacent to the first input shaft GE1, and that the rotor 8' of the electric machine EM 'is in drive connection with the sun gear 20 of the planetary gear PG via an input gear stage KE formed by a pair of spur gears ,
- a controllable brake Br for locking the first input shaft GE1 with respect to a component 19 fixed to the housing is arranged on the first input shaft GE1.
- the closed brake Br is in pure electric driving with decoupled engine VM, in contrast to a coupling of both input shafts GE1, GE2 via the clutch S, in addition to the translation i «E of the input gear KE also effective with held ring gear 22 translation of the planetary gear PG between the electric machine EM 'and the second input shaft GE2 effective.
- FIG. 10 schematically shows a double-clutch transmission 2.0 known per se, from which two embodiments of a manual transmission 2.1 or 2.2 described below are derived from a hybrid drive 6.3 or 6.4.
- the dual-clutch transmission 2.0 is largely identical to the dual-clutch transmission 1 .0 formed in accordance with FIG. 9. The essential difference is that the idler gears and the gear clutches A to D of the gear wheel sets G2, G4 and R, G1 are now respectively rotatably mounted on the output shaft GA and the respective fixed wheels on the associated input shaft GE2 and GE1.
- the two switching packages S1, S2, in which the speed clutches A, B of the gear sets G2, G4 of the second and fourth forward gear and C, D of the reverse gear set R of the reverse gear and the gear set G1 of the first forward gear are combined, on the output shaft GA arranged.
- a first embodiment of a manual transmission 2.1 of a hybrid drive 6.3 of FIG. 3 is created in that instead of the reverse gear set R of the reverse gear and the associated gear clutch C, a coupling device 7.2 is provided by means of the two Input shafts GE1, GE2 can be brought into drive connection with each other.
- the coupling device 7.2 comprises a gear stage GK with a rotatably mounted on the output shaft GA idler gear 1 1 and a rotationally fixed to the gear side end 5 of the second input shaft GE2 fixed gear 12 and a clutch T, in the manual transmission instead of the reverse gear set R and the associated speed clutch C of the reverse gear of the underlying dual-clutch transmission 2.0 are arranged.
- the clutch T of the gear stage GK is combined with the gear clutch D of the gear set G1 of the first forward gear in a common shift package S2b, via which the idler gear 10 'of the gear set G1 of the first Forward gear in a first shift position rotatably coupled to the idler gear 1 1 of the gear stage GK is uncoupled in a neutral position, and is rotatably coupled in a second switching position with the output shaft GA.
- a second embodiment derived from the dual-clutch transmission 2.0 according to FIG. 10 of the inventive transmission 2.2 of a hybrid drive 6.4 according to FIG. 4 is largely identical to the manual transmission 2.1 according to FIG. 3.
- the essential difference with this is that the coupling device 7.3 now has the axially adjacent one , the second input shaft GE2 associated gear set G4 of the fourth forward gear and a clutch U includes, ie that instead of a separate gear stage GK, the gear wheel set G4 of the fourth forward gear is additionally used for coupling the two input shafts GE1, GE2.
- the shift clutch U is combined with the gear clutch D of the gear set G1 of the first forward gear in a common shift package S2c, via which the idler gear 10 'of the gear set G1 of the first forward gear in a first switching position rotatably coupled to the idler gear 13 of the gear set G4 of the fourth forward gear is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the output shaft GA.
- the advantage of saving a separate gear stage GK is in this case the possible disadvantage of a different coupling ratio i «(i « 1).
- the manual transmissions 2.1 and 2.2 according to the invention of the hybrid drives 6.3 and 6.4 according to FIGS. 3 and 4 are each structurally new with little change. RAL and without significant functional limitations derived from the dual-clutch transmission 2.0 of FIG. 10 and correspondingly inexpensive to produce.
- the manual transmission 2.1 of the hybrid drive 6.3 of FIG. 3 and the transmission 2.2 of the hybrid drive 6.4 of FIG. 4 can also be derived from a known per se dual clutch transmission 2.0 'of FIG. 13.
- the reverse gear set R of the reverse gear is disposed at the transmission side end 5 of the second input shaft GE2, whereas the first forward speed gear set G1 is further associated with the first input shaft GE1 and now axially adjacent to the transmission side end of the second input shaft GE2 is.
- the idler gears 9 ', 10' and the speed clutches C, D of the reverse gear set R and the gear set G1 of the first forward speed are further arranged on the output shaft GA, and the speed clutches C, D are also combined in a common shift packet S2.
- a known per se dual clutch transmission 3.0 is shown in schematic form, are derived from the two embodiments described below, a shift transmission 3.1 and 3.2 of a hybrid drive 6.5 or 6.6.
- the dual-clutch transmission 3.0 has two coaxial input shafts GE1, GE2 and a common output shaft GA.
- the first input shaft GE1 is arranged centrally within the second input shaft GE2 designed as a hollow shaft. Both input shafts GE1, GE2 can be connected on the input side via an associated friction clutch K1, K2 to the drive shaft 4 of an internal combustion engine VM.
- both input shafts GE1, GE2 can be brought into drive connection via a plurality of selectively switchable gear wheel sets R, G2, G4, G6 or G1, G3, G5, G7 to a first countershaft VG1 and a second countershaft VG2, each having an output constant AK1, AK2 are in drive connection with the output shaft GA.
- the reverse gearset R of the reverse gear and the gear wheel sets G2, G4, G6 of the straight forward gears are assigned to the first input shaft GE1, which are arranged in pairs in a common radial plane and each use a common fixed wheel.
- the reverse gear set R of the reverse gear comprises a idler gear 14 arranged on the second countershaft VG2 and the gear set G2 of the second forward gear arranged in the same radial plane between the first input shaft GE1 and the first countershaft VG1.
- the second input shaft GE2 are associated with the gear wheel sets G1, G3, G5, G7 of the odd forward gears, which are arranged in pairs in a common radial plane and each use a common fixed gear.
- the idler gears and the gear clutches A to H of the gear wheel sets R, G2, G4, G6 and G1, G3, G5, G7 are each arranged on one of the two countershafts VG1, VG2, whereas the respective fixed wheels each rotatably on the respective associated input shaft GE1 , GE2 are arranged.
- the speed clutches A to H are combined in pairs in a common switching package S1, S2, S3, S4.
- a first embodiment of a gearbox 3.1 of a hybrid drive 6.5 of FIG. 5 is created by the fact that instead of the reverse gearset R of the reverse gear and the associated gear clutch C a coupling device 7.4 is provided by means of the two input shafts GE1, GE2 can be brought into drive connection with each other.
- the coupling device 7.4 comprises a gear stage GK 'with a idler gear 1 rotatably mounted on the second countershaft VG2 and a fixed gear 1 7 arranged non-rotatably on the gear-side end 5 of the second input shaft GE2 and a clutch V which is used in the gearbox 3.1 instead of the reversing gear.
- Gangradsatzes R and the associated gear clutch C of the reverse gear of the underlying dual-clutch transmission 3.0 are arranged.
- the shifting clutch V of the gear stage GK ' is combined with the gear clutch D of the gear wheel set G6 of the sixth forward gear in a common shifting package S2d, via which the idler gear 1 5 of the gear wheel set G6 of the sixth forward gear in a first shift position rotatably with the idler gear 1 6 of the gear GK 'is coupled, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the second countershaft VG2.
- a second embodiment of the manual transmission 3.2 of a hybrid drive 6.6 according to FIG. 6 derived from the dual-clutch transmission 3.0 according to FIG. 1 is largely identical to the manual transmission 3.1 according to FIG. 5.
- the coupling device 7.5 now has the axially adjacent one which includes second input shaft GE2 associated with gear set G7 of the seventh forward gear and a clutch W, which means that instead of a separate gear GK 'of the gear set G7 of the seventh forward gear is used in addition to the coupling of the two input shafts GE1, GE2.
- the clutch W is combined with the gear clutch D of the gear set G6 of the sixth forward gear in a common shift package S2e, via which the idler gear 15 of the gear set G6 of the sixth forward gear in a first shift position rotatably coupled to the idler gear 18 of the gear set G7 of the seventh forward gear, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the second countershaft VG2.
- the inventive transmission 3.1, 3.2 of the hybrid drives 6.5, 6.6 of Figures 5 and 6 are each space with little changes space neutral and without significant functional limitations derived from the dual clutch transmission 3.0 of FIG. 1 1 and correspondingly inexpensive to produce.
- the dual-clutch transmission 3.0 'of FIG. 14 is constructed largely identical to the dual-clutch transmission 3.0 of FIG. 1 1, but differs from it in an axially mirrored arrangement of Gear sets G1 - G7, R. Accordingly, now the gear sets G1, G3, G5, G7 of the odd forward gears assigned to the first input shaft GE1, and the gear sets G2, G4, G6, R of the straight forward gears and the reverse gear of the second input shaft GE2 assigned.
- a first embodiment of a gearbox 3.3 of a hybrid drive 6.7 of FIG. 7 is created by the fact that instead of the reverse gearwheel R of the reverse gear and the associated gear clutch C a coupling device 7.6 is provided by means of the two input shafts GE1, GE2 can be brought into drive connection with each other.
- the coupling device 7.6 includes a gear stage GK * with a rotatably mounted on the second countershaft VG2 idler gear 16 'and an axially adjacent to the transmission side end 5 of the second input shaft GE2 on the first input shaft GE1 rotatably mounted fixed gear 17' and a clutch X, the in the manual transmission 3.3 instead of the reverse gear set R and the associated gear clutch C of the reverse gear of the underlying dual-clutch transmission 3.0 'are arranged.
- the clutch X of the gear stage GK * is combined with the gear clutch D of the gear set G6 of the sixth forward gear in a common shift package S2f, via which the idler gear 15 of the gear set G6 of the sixth forward gear in a first switching position rotatably with the idler gear 16 'of the gear stage GK * is coupled, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the second countershaft VG2.
- a second embodiment of the manual transmission 3.4 of a hybrid drive 6.8 according to FIG. 8 derived from the dual-clutch transmission 3.0 'according to FIG. 14 is largely identical to the manual transmission 3.3 according to FIG. 7.
- the coupling device 7.7 now adjoins the axially adjacent one arranged to the transmission-side end 5 of the second input shaft GE2, the first input shaft GE1 associated gear set G7 of the seventh forward gear and a clutch Y includes, which means that instead of a separate gear GK * the gear set G7 of the seventh forward gear in addition to the coupling of the two input shafts GE1 , GE2 is being used.
- the clutch Y is combined with the gear clutch D of the gear set G6 of the sixth forward gear in a common shift package S2g, via which the idler gear 15 of the gear set G6 of the sixth forward gear in a first shift position rotatably coupled to the idler gear 18 of the gear set G7 of the seventh forward gear, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the second countershaft VG2.
- the advantage of saving a separate gear stage GK * is the possible disadvantage of a coupling ratio i K different from one (i K 1).
- the manual transmissions 3.3, 3.4 according to the invention of the hybrid drives 6.7, 6.8 according to FIGS. 7 and 8 are also space-neutral and have no essential functional restrictions derived from the dual-clutch transmission 3.0 'according to FIG. 14, and can be correspondingly produced cost-effectively.
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Abstract
Description
Schaltgetriebe eines Hybridantriebs für ein Kraftfahrzeug Manual transmission of a hybrid drive for a motor vehicle
Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe eines Hybridantriebs für ein Kraftfahrzeug, mit zwei Eingangswellen und einer gemeinsamen Ausgangswelle, wobei die erste Eingangswelle über eine steuerbare Trennkupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar und über eine erste Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar ist, wobei die zweite Eingangswelle über ein als Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe mit dem Rotor einer als Motor und als Generator betreibbaren Elektromaschine sowie mit der ersten Eingangswelle in Triebverbindung steht und über eine zweite Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar ist, und wobei beide Eingangswellen über eine schaltbare Koppelvorrichtung miteinander in Triebverbindung bringbar sind. The invention relates to a transmission of a hybrid drive for a motor vehicle, with two input shafts and a common output shaft, wherein the first input shaft via a controllable separating clutch with the drive shaft of an internal combustion engine connectable and can be brought via a first group of selectively switchable Gangradsätze with the output shaft in drive connection, wherein the second input shaft via a trained as a planetary gear superposition gearbox with the rotor of an electric motor and as a generator and electric drive with the first input shaft is drivingly connected via a second group of selectively switchable Gangradsätze with the output shaft in drive connection can be brought, and wherein both input shafts on a switchable coupling device can be brought together in drive connection.
Ein derartiges Schaltgetriebe weist einen verbrennungsmotorischen Kraftübertragungszweig und einen hybridmotorischen Kraftübertragungszweig auf, die an der ersten Eingangswelle verzweigt und an der Ausgangswelle zusammengeführt sind. Der verbrennungsmotorische Kraftübertragungszweig umfasst die erste Eingangswelle, die Gangradsätze der ersten Gruppe sowie die Ausgangswelle, und ermöglicht die Übertragung eines Drehmomentes zwischen dem Verbrennungsmotor und den mit der Ausgangswelle in Triebverbindung stehenden Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs. Der hybridmotorische Kraftübertragungszweig umfasst die erste Eingangswelle, das Überlagerungsgetriebe, die zweite Eingangswelle, die Gangradsätze der zweiten Gruppe und die Ausgangswelle, und ermöglicht die Übertragung eines Drehmomentes zwischen dem Verbrennungsmotor, der Elektromaschine und den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs. Such a manual transmission has an internal combustion engine power transmission branch and a hybrid engine power transmission branch, which are branched at the first input shaft and merged on the output shaft. The internal combustion engine power transmission branch includes the first input shaft, the first group gear wheel sets, and the output shaft, and allows transmission of torque between the engine and the drive wheels of the motor vehicle in drive connection with the output shaft. The hybrid power transmission branch includes the first input shaft, the superposition gear, the second input shaft, the second group gear wheel sets, and the output shaft, and enables transmission of torque between the engine, the electric machine, and the drive wheels of the motor vehicle.
Bei offener Koppelvorrichtung ist somit über einen geschalteten Gangradsatz der ersten Gruppe ein rein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb, über einen geschalteten Gangradsatz der zweiten Gruppe ein Kombinationsfahrbetrieb beider Aggregate (Verbrennungsmotor und Elektromaschine) mit einem motorischen oder generatorischen Betrieb der Elektromaschine und mit bereichsweise stufenlos variabler Gesamtübersetzung, sowie über jeweils einen geschalteten Gangradsatz der ersten und zweiten Gruppe ein Kombinationsfahrbetrieb beider Aggregate mit einem motorischen oder generato- rischen Betrieb der Elektromaschine und mit stufenweise änderbarer Übersetzung möglich. When open coupling device is thus via a switched gear set of the first group a purely internal combustion engine driving, via a switched gear set of the second group a combination driving both aggregates (internal combustion engine and electric machine) with a motor or generator operation of the electric machine and with regions continuously variable overall ratio, and about in each case a switched gear wheel set of the first and second group a combined driving operation of both units with a motor or generato- rical operation of the electric machine and with stepwise changeable translation possible.
Durch das Schließen der Koppelvorrichtung kann der Verbrennungsmotor bei stehendem Kraftfahrzeug mittels der Elektromaschine gestartet werden. Zudem werden durch das Schließen der Koppelvorrichtung die Gangradsätze der zweiten Gruppe für den rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb und die Gangradsätze beider Gruppen für den rein elektromotorischen Fahrbetrieb verfügbar gemacht. Bei entsprechender Übersetzung und Zuordnung der Gangradsätze werden somit insgesamt weniger Gangradsätze benötigt, und das Schaltgetriebe kann entsprechend einfacher sowie kompakter ausgeführt werden. By closing the coupling device, the internal combustion engine can be started when the motor vehicle is stationary by means of the electric machine. In addition, by the closing of the coupling device, the gear sets of the second group for the purely internal combustion engine driving and the gear sets of both groups made available for the purely electric motor driving. With a corresponding translation and assignment of Gangradsätze thus fewer gear sets are required, and the transmission can be made correspondingly simpler and more compact.
In der US 6 645 105 B2 ist ein Schaltgetriebe eines Hybridantriebs beschrieben, bei dem die erste Eingangswelle als eine Vorgelegewelle ausgebildet ist, die eingangs- seitig über eine steuerbare Trennkupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar ist, und die ausgangsseitig über eine erste Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit einer Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar ist. Die zweite Eingangswelle ist als eine Hohlwelle ausgebildet, die koaxial über der ersten Eingangswelle angeordnet ist und über eine aus drei Stirnrädern gebildete Eingangskonstante mit einer zweiten Vorgelegewelle in Triebverbindung steht, die über eine zweite Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze, darunter einem Umkehr-Gangradsatz für Rückwärtsfahrt, mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar ist. Beide Eingangswellen und der Rotor einer Elektromaschine stehen über ein als Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe miteinander in Triebverbindung, wobei der Rotor drehfest mit dem Sonnenrad, die erste Eingangswelle drehfest mit dem Planetenträger, und die zweite Eingangswelle drehfest mit dem Hohlrad des Planetengetriebes verbunden ist. Zur Ermöglichung eines Startens des Verbrennungsmotors mit der Elektromaschine ist an der zweiten Vorgelegewelle eine Freilaufkupplung angeordnet. Eine schaltbare Koppelvorrichtung zur unmittelbaren Verbindung beider Eingangswellen ist bei diesem bekannten Schaltgetriebe nicht vorgesehen. No. 6,645,105 B2 describes a manual transmission of a hybrid drive in which the first input shaft is designed as a countershaft, which can be connected on the input side to the drive shaft of an internal combustion engine via a controllable separating clutch, and which can be selectively switched on the output side via a first group Gangradsätze with an output shaft in drive connection can be brought. The second input shaft is formed as a hollow shaft coaxially disposed over the first input shaft and drivingly connected to a second countershaft via an input constant formed of three spur gears via a second group of selectively engageable gear sets including a reversing gear set for reverse drive, can be brought into drive connection with the output shaft. Both input shafts and the rotor of an electric machine are connected via a trained as a planetary gear superposition gear with each other in drive connection, the rotor rotatably connected to the sun gear, the first input shaft rotatably connected to the planet carrier, and the second input shaft rotatably connected to the ring gear of the planetary gear. To enable a starting of the internal combustion engine with the electric machine, an overrunning clutch is arranged on the second countershaft. A switchable coupling device for the direct connection of both input shafts is not provided in this known transmission.
Ein ähnliches Schaltgetriebe eines Hybridantriebs mit zwei koaxial angeordneten Eingangswellen ist aus der DE 10 2006 059 591 A1 bekannt. Die zentral angeordnete erste Eingangswelle ist eingangsseitig über eine steuerbare Trennkupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar und steht ausgangsseitig über eine erste Eingangskonstante mit einer ersten Vorgelegewelle in Triebverbindung, die über eine erste Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze, darunter einem Umkehr- Gangradsatz, mit einer Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar ist. Die zweite Eingangswelle ist als eine Hohlwelle ausgebildet, die koaxial über der ersten Eingangswelle angeordnet ist und über eine zweite Eingangskonstante mit einer zweiten Vorgelegewelle in Triebverbindung steht, die über eine zweite Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar ist. Beide Eingangswellen und der Rotor einer Elektromaschine stehen über ein als Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe miteinander in Triebverbindung, wobei der Rotor drehfest mit dem Sonnenrad, die zweite Eingangswelle drehfest mit dem Planetenträger, und die erste Eingangswelle drehfest mit dem Hohlrad des Planetengetriebes verbunden ist. Zur Arretierung eines Bauteils des Planetengetriebes kann an dem Sonnenrad bzw. dem Rotor der Elektromaschine und/oder an mindestens einer der beiden Vorgelegewellen jeweils eine Bremskupplung angeordnet sein. Eine schaltbare Koppelvorrichtung zur unmittelbaren Verbindung beider Eingangswellen ist auch bei diesem bekannten Schaltgetriebe nicht vorgesehen. A similar transmission of a hybrid drive with two coaxially arranged input shafts is known from DE 10 2006 059 591 A1. The centrally located The first input shaft is connected on the input side via a controllable separating clutch with the drive shaft of an internal combustion engine and is on the output side via a first input constant with a first countershaft in drive connection, via a first group of selectively switchable Gangradsätze, including a reversing Gangradsatz, can be brought into drive connection with an output shaft , The second input shaft is formed as a hollow shaft coaxially disposed over the first input shaft and drivingly connected to a second countershaft via a second input constant which is drivably coupled to the output shaft via a second group of selectively engageable gear sets. Both input shafts and the rotor of an electric machine are connected via a trained as a planetary gear superposition gear with each other in drive connection, the rotor rotatably connected to the sun gear, the second input shaft rotatably connected to the planet carrier, and the first input shaft rotatably connected to the ring gear of the planetary gear. For locking a component of the planetary gear can be arranged in each case a brake coupling on the sun gear or the rotor of the electric machine and / or on at least one of the two countershafts. A switchable coupling device for the direct connection of both input shafts is not provided in this known transmission.
Schließlich ist in der DE 10 2007 042 949 A1 ein gattungsgemäßes Schaltgetriebe eines Hybridantriebs mit zwei koaxial angeordneten Eingangswellen beschrieben. Die zentral angeordnete erste Eingangswelle ist eingangsseitig über eine steuerbare Trennkupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar und ausgangsseitig über eine erste Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit einer Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Die zweite Eingangswelle ist als eine Hohlwelle ausgebildet, die koaxial über der ersten Eingangswelle angeordnet und über eine zweite Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar ist. Beide Eingangswellen und der Rotor einer Elektromaschine stehen über ein als Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe miteinander in Triebverbindung, wobei der Rotor drehfest mit dem Sonnenrad, die zweite Eingangswelle drehfest mit dem Planetenträger, und die erste Eingangswelle drehfest mit dem Hohlrad des Planetengetriebes verbunden ist. Zur Ermöglichung einer Abkoppelung des Verbrennungsmotors ist zur Arretierung der ersten Eingangswelle eine vorzugsweise als Klauenkupplung ausgebildete Bremse vorgesehen. Die schaltbare Koppelvorrichtung zur unmittelbaren Verbindung beider Eingangswellen ist als eine als Klauenkupplung ausgebildete Kupplung ausgebildet, die am getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle angeordnet ist. Finally, in DE 10 2007 042 949 A1 a generic transmission of a hybrid drive with two coaxially arranged input shafts is described. The centrally arranged first input shaft is connected on the input side via a controllable separating clutch with the drive shaft of an internal combustion engine and the output side via a first group of selectively switchable Gangradsätze with an output shaft in drive connection can be brought. The second input shaft is formed as a hollow shaft, which is arranged coaxially above the first input shaft and can be brought into drive connection with the output shaft via a second group of selectively switchable gear wheel sets. Both input shafts and the rotor of an electric machine are connected via a trained as a planetary gear superposition gear with each other in drive connection, the rotor rotatably connected to the sun gear, the second input shaft rotatably connected to the planet carrier, and the first input shaft rotatably connected to the ring gear of the planetary gear. To enable a decoupling of the internal combustion engine is a preferably for locking the first input shaft provided as a dog clutch brake formed. The switchable coupling device for the direct connection of both input shafts is designed as a coupling designed as a claw clutch, which is arranged at the transmission-side end of the second input shaft.
Die bekannten Schaltgetriebe sind speziell für den Einsatz in einem Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs ausgelegt und somit vergleichsweise aufwendig und teuer herstellbar. Der Markterfolg von hybridangetriebenen Kraftfahrzeugen hängt aber wesentlich von günstigen Herstellungskosten der Baugruppen des Hybridantriebsstrangs, insbesondere auch des Schaltgetriebes ab. The known manual transmissions are designed especially for use in a hybrid drive of a motor vehicle and thus relatively expensive and expensive to produce. However, the market success of hybrid-powered motor vehicles depends substantially on low manufacturing costs of the modules of the hybrid powertrain, in particular also of the manual transmission.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgetriebe eines Hybridantriebs der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das ohne wesentliche Funktionseinschränkungen kostengünstig herstellbar ist. The invention is therefore the object of proposing a manual transmission of a hybrid drive of the type mentioned, which is inexpensive to produce without significant functional limitations.
Diese Aufgabe ist gemäß einer ersten unabhängigen Variante in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Schaltgetriebe aus einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei koaxialen Eingangswellen abgeleitet ist, dessen erste Eingangswelle zentral angeordnet ist, dessen zweite Eingangswelle als eine Hohlwelle ausgebildet und koaxial über der ersten Eingangswelle angeordnet ist, und dessen Koppelvorrichtung eine Getriebestufe und/oder eine schaltbare Kupplung umfasst, die anstelle desjenigen Gangradsatzes und seiner zugeordneten Gangkupplung vorgesehen sind, der in dem zu Grunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe der ersten Eingangswelle zugeordnet und axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle angeordnet ist. This object is achieved according to a first independent variant in conjunction with the features of the preamble of claim 1, characterized in that the transmission is derived from a dual-clutch transmission with two coaxial input shafts, whose first input shaft is centrally located, the second input shaft formed as a hollow shaft and coaxial is arranged above the first input shaft, and whose coupling device comprises a gear stage and / or a switchable clutch, which are provided instead of that gear wheel set and its associated gear clutch, which is assigned in the underlying dual-clutch transmission of the first input shaft and axially adjacent to the transmission end of the second input shaft is arranged.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 10 und 22 bis 26. Advantageous embodiments and further developments of the gearbox according to the invention are the subject of the dependent claims 2 to 10 and 22 to 26.
Die Erfindung geht gemäß der ersten unabhängigen Variante aus von einem an sich bekannten Schaltgetriebe eines Hybridantriebs für ein Kraftfahrzeug, das zwei Eingangswellen und eine gemeinsame Ausgangswelle aufweist. Bei diesem Schaltgetriebe ist die erste Eingangswelle mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar und über eine erste Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Die zweite Eingangswelle steht über ein als Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe mit dem Rotor einer als Motor und als Generator betreibbaren Elektromaschine sowie mit der ersten Eingangswelle in Triebverbindung, und ist über eine zweite Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Beide Eingangswellen sind über eine schaltbare Koppelvorrichtung miteinander in Triebverbindung bringbar. The invention is based on the first independent variant of a known transmission of a hybrid drive for a motor vehicle having two input shafts and a common output shaft. In this manual transmission, the first input shaft is connectable to the drive shaft of an internal combustion engine and via a first group of selectively switchable Gangradsätze with the output shaft in drive connection brought. The second input shaft is connected via a designed as a planetary gear superposition gear with the rotor of an electric motor operated as a generator and electric motor and the first input shaft in drive connection, and is via a second group selectively switchable Gangradsätze with the output shaft in drive connection brought. Both input shafts can be brought into drive connection with each other via a switchable coupling device.
Zur kostengünstigen Herstellung eines derartigen Schaltgetriebes ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass das Schaltgetriebe aus einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei koaxialen Eingangswellen abgeleitet ist, dessen erste Eingangswelle zentral angeordnet ist, dessen zweite Eingangswelle als eine Hohlwelle ausgebildet und koaxial über der ersten Eingangswelle angeordnet ist, und dessen Koppelvorrichtung eine Getriebestufe und/oder eine schaltbare Kupplung umfasst, die anstelle desjenigen Gangradsatzes und seiner zugeordneten Gangkupplung vorgesehen sind, der in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe der ersten Eingangswelle zugeordnet und axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle angeordnet ist. For cost-effective production of such a gearbox is provided according to the invention that the transmission is derived from a dual-clutch transmission with two coaxial input shafts, whose first input shaft is centrally located, the second input shaft is formed as a hollow shaft and coaxially disposed over the first input shaft, and its Coupling device comprises a gear stage and / or a switchable clutch, which are provided instead of that gear set and its associated gear coupling, which is assigned in the underlying dual-clutch transmission of the first input shaft and axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft.
Dies bedeutet, dass der betreffende, in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe vorhandene Gangradsatz und die diesem zugeordnete Gangkupplung in dem erfindungsgemäßen Schaltgetriebe weggelassen und bauraumneutral durch die Getriebestufe und/oder die Schaltkupplung der Koppelvorrichtung zur Verbindung der beiden Eingangswellen ersetzt werden. Hierdurch ist ein Schaltgetriebe eines Hybridantriebs geschaffen, das weitgehend identisch mit dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe ist, d.h. eine hohe Zahl von Gleichteilen mit diesem aufweist, und daher, z.B. in einer gemeinsamen Produktionslinie mit dem Doppelkupplungsgetriebe, kostengünstig herstellbar ist. This means that the respective gear wheel set present in the underlying dual-clutch transmission and the gear clutch associated therewith are omitted in the gearbox according to the invention and replaced space-neutral by the gear stage and / or the clutch of the coupling device for connecting the two input shafts. This provides a manual transmission of a hybrid drive which is substantially identical to the underlying dual clutch transmission, i. has a high number of like parts with it, and therefore, e.g. in a common production line with the dual-clutch transmission, can be produced inexpensively.
Damit der gegenüber dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe weggefallene Gangradsatz nicht zu Funktionseinschränkungen des Schaltgetriebes bzw. des betreffenden Hybridantriebs führt, sollte der betreffende, in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle angeordnete Gangradsatz bevorzugt als ein Umkehr-Gangradsatz ausgebildet und dem Rückwärtsgang zugeordnet sein. Auf den Gangradsatz des Rückwärtsgangs kann in dem Schaltgetriebe des Hybridantriebs problemlos verzichtet werden, da ein Rückwärts-Anfahren oder Rückwärts-Rangieren über einen Gangradsatz eines Vorwärtsgangs in Verbindung mit einer Drehrichtungsumkehr mittels der Elektro- maschine EM möglich ist. Falls diese geeignete Anordnung des Umkehr-Gangradsatzes in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe nicht gegeben ist, kann diese gegebenenfalls durch eine entsprechende Änderung der axialen Anordnung der der ersten Eingangswelle zugeordneten Gangradsätze geschaffen werden, sofern die räumlichen Gegebenheiten dies erlauben. In order that the gear wheel set, which has been removed from the underlying dual-clutch transmission, does not lead to functional limitations of the gearbox or of the relevant hybrid drive, the relevant twin-clutch transmission should be axially adjacent to the gearbox-side end of the second clutch Input gear arranged gear set preferably as a reverse gear set and be associated with the reverse gear. The gear wheel set of the reverse gear can be dispensed with easily in the manual transmission of the hybrid drive, since a reverse starting or reverse maneuvering over a gear set of a forward gear in conjunction with a reversal of rotation by means of the electric machine EM is possible. If this appropriate arrangement of the reverse gearset in the underlying dual-clutch transmission is not given, this can optionally be created by a corresponding change in the axial arrangement of the first input shaft associated gear sets, if the spatial conditions allow.
Wenn bei dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe (entsprechend Fig. 9) die Gangradsätze (G1 - G5, R) jeweils unmittelbar zwischen einer der beiden Eingangswellen GE1 , GE2 und der Ausgangswelle GA angeordnet sind, und zumindest das Losrad und die zugeordnete Gangkupplung C des der ersten Eingangswelle GE1 zugeordneten und axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten Gangradsatzes R auf der ersten Eingangswelle GE1 angeordnet sind, kann die Koppelvorrichtung nur eine Schaltkupplung S zur unmittelbaren Kopplung der ersten Eingangswelle GE1 mit dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 umfassen. In the underlying dual-clutch transmission (corresponding to FIG. 9), the gear sets (G1-G5, R) are respectively disposed directly between one of the two input shafts GE1, GE2 and the output shaft GA, and at least the idler gear and the associated speed clutch C of the first one Input shaft GE1 associated and axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft GE2 arranged Gangradsatzes R are arranged on the first input shaft GE1, the coupling device only a clutch S for directly coupling the first input shaft GE1 with the transmission-side end of the second input shaft GE2 include.
Wenn in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe (entsprechend Fig. 9) auch das Losrad und die zugeordnete Gangkupplung D des der ersten Eingangswelle GE1 zugeordneten, axial benachbarten Gangradsatzes G1 auf der ersten Eingangswelle GE1 angeordnet ist, ist die Schaltkupplung S der Koppelvorrichtung zur Vereinfachung der Betätigungsvorrichtung mit der Gangkupplung D dieses verbliebenen Gangradsatzes G1 in einem gemeinsamen Schaltpaket S2a zusammengefasst, über das die erste Eingangswelle GE1 in einer ersten Schaltstellung drehfest mit der zweiten Eingangswelle GE2 gekoppelt ist, in einer Neutralstellung ungekoppelt ist, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit dem Losrad des verbliebenen Gangradsatzes G1 gekoppelt ist. Wenn in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe (entsprechend Fig. 10) die Gangradsätze (G1 - G5, R) jeweils unmittelbar zwischen einer der beiden Eingangswellen GE1 , GE2 und der Ausgangswelle GA angeordnet sind, und zumindest die Losräder und die zugeordneten Gangkupplungen C, D der beiden der ersten Eingangswelle GE1 zugeordneten und axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten Gangradsätze R, G1 auf der Ausgangswelle GA angeordnet sind, umfasst die Koppelvorrichtung eine Getriebestufe GK, die aus einem auf der Ausgangswelle GA drehbar gelagerten Losrad und einem an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Ausgangswelle GE2 drehfest angeordneten Festrad besteht, und eine Schaltkupplung T zur Kopplung des Losrades des verbliebenen Gangradsatzes (G1 ) der beiden Gangradsätze R, G1 mit dem Losrad der Getriebestufe GK. If in the underlying dual-clutch transmission (corresponding to FIG. 9), the idler gear and the associated gear D of the first input shaft GE1 associated, axially adjacent Gradetor G1 is disposed on the first input shaft GE1, the clutch S of the coupling device to simplify the actuator with the gear clutch D of this remaining gearset G1 summarized in a common shift package S2a, via which the first input shaft GE1 is rotatably coupled in a first shift position with the second input shaft GE2, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position against rotation with the idler gear of the remaining Gear set G1 is coupled. If, in the underlying dual-clutch transmission (corresponding to FIG. 10), the gearwheel sets (G1-G5, R) are each arranged directly between one of the two input shafts GE1, GE2 and the output shaft GA, and at least the idler gears and the associated gear clutches C, D of FIG both of the first input shaft GE1 assigned and axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft GE2 arranged Gangradsätze R, G1 are arranged on the output shaft GA, the coupling device comprises a gear stage GK, which consists of a rotatably mounted on the output shaft GA idler gear and on the Gear-side end of the second output shaft GE2 rotatably mounted fixed gear, and a clutch T for coupling the idler gear of the remaining gear set (G1) of the two gear sets R, G1 with the idler gear of the gear GK.
Die Übersetzung IGK der Getriebestufe GK entspricht bevorzugt der Übersetzung ioi des über die Schaltkupplung T der Koppelvorrichtung koppelbaren Gangradsatzes (G1 ) (IGK = IGI), da die wirksame Koppelübersetzung i« zwischen der ersten Eingangswelle GE1 und der zweiten Eingangswelle GE2 bei geschlossener Schaltkupplung T dann gleich eins ist (i« = IGI / IGK = )■ The gear ratio I G K of the gear stage GK preferably corresponds to the gear ratio ioi of the clutch T of the coupling coupled gear set (G1) (IGK = IGI), since the effective coupling ratio i «between the first input shaft GE1 and the second input shaft GE2 with the clutch disengaged T then equal one (i «= IGI / IGK =) ■
Wenn in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe (entsprechend Fig.If in the underlying dual-clutch transmission (corresponding to FIG.
10) neben den zuvor genannten Merkmalen auch das Losrad und die Gangkupplung B des der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordneten und an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten getriebeinneren Gangradsatzes G4 auf der Ausgangswelle GA angeordnet sind, kann die Koppelvorrichtung alternativ auch den getriebeinneren Gangradsatz G4 und eine Schaltkupplung U zur Kopplung des Losrades des verbliebenen Gangradsatzes (G1 ) der beiden Gangradsätze R, G1 mit dem Losrad des getriebeinneren Gangradsatzes G4 umfassen. Dem Vorteil der Einsparung einer separaten Getriebestufe GK steht in diesem Fall der mögliche Nachteil einer von eins verschiedenen Koppelübersetzung i« zwischen den beiden Eingangswellen GE1 , GE2 gegenüber (iK 1 ). 10) in addition to the aforementioned features, the idler gear and the clutch B of the second input shaft GE2 associated and arranged at the transmission end of the second input shaft GE2 gear internal gear G4 are arranged on the output shaft GA, the coupling device can alternatively also the gear inner gear G4 and a clutch U for coupling the idler gear of the remaining gear set (G1) of the two gear sets R, G1 with the idler gear of the gear inner gear set G4 include. The advantage of saving a separate gear stage GK in this case is the possible disadvantage of a coupling ratio i 'different from one between the two input shafts GE1, GE2 compared to (i K 1).
Wenn in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe (entsprechend Fig.If in the underlying dual-clutch transmission (corresponding to FIG.
1 1 ) die Gangradsätze (G1 - G7, R) jeweils zwischen einer der beiden Eingangswellen GE1 , GE2 und einer von zwei jeweils über eine Ausgangskonstante AK1 , AK2 mit der Ausgangswelle GA in Triebverbindung stehenden Vorgelegewellen VG1 , VG2 angeordnet sind, und zumindest die Losräder und die zugeordneten Gangkupplungen C, D der beiden der ersten Eingangswelle GE1 und einer Vorgelegewellen VG2 der beiden Vorgelegewellen VG1 , VG2 zugeordneten und axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten Gangradsätze R, G6 auf der betreffenden Vorgelegewelle VG2 angeordnet sind, umfasst die Koppelvorrichtung bevorzugt eine Getriebestufe GK', die aus einem auf der betreffenden Vorgelegewelle VG2 drehbar gelagerten Losrad und einem an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Ausgangswelle GE2 drehfest angeordneten Festrad besteht, und eine Schaltkupplung V zur Kopplung des Losrades des verbliebenen Gangradsatzes (G6) der beiden Gangradsätze R, G6 mit dem Losrad der Getriebestufe GK'. 1 1) the gear wheel sets (G1 - G7, R) in each case between one of the two input shafts GE1, GE2 and one of two in each case via an output constant AK1, AK2 with the Output shaft GA in drivingly connected countershafts VG1, VG2 are arranged, and at least the idler gears and the associated speed clutches C, D of the two of the first input shaft GE1 and a countershaft VG2 of the two countershafts VG1, VG2 associated and axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft GE2 arranged Gangradsätze R, G6 are arranged on the respective countershaft VG2, the coupling device preferably comprises a gear stage GK ', which consists of a rotatably mounted on the respective countershaft VG2 idler gear and a rotationally fixed to the gear-side end of the second output shaft GE2 fixed wheel, and a clutch V for coupling the idler gear of the remaining gear set (G6) of the two gear sets R, G6 with the idler gear of the gear GK '.
Auch in diesem Fall entspricht die Übersetzung IGK' der Getriebestufe GK' bevorzugt der Übersetzung iG6 des über die Schaltkupplung V der Koppelvorrichtung koppelbaren Gangradsatzes (G6) (IGK = ίσβ), damit die wirksame Koppelübersetzung i« zwischen der ersten Eingangswelle GE1 und der zweiten Eingangswelle GE2 bei geschlossener Schaltkupplung V gleich eins ist (i« = iG6 / IGK' = )■ In this case too, the ratio I G K 'of the gear stage GK' preferably corresponds to the gear ratio i G 6 of the gear wheel set (G6) (IGK = ίσβ) which can be coupled via the clutch V of the coupling device, so that the effective coupling ratio i 'between the first input shaft GE1 and the second input shaft GE2 is one when the clutch V is closed (i «= iG6 / IGK '=) ■
Wenn in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe (entsprechend Fig. 1 1 ) neben den zuvor genannten Merkmalen auch das Losrad und die zugeordnete Gangkupplung B des der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordneten und an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten getriebeinneren Gangradsatzes G7 auf der betreffenden Vorgelegewelle VG2 angeordnet sind, kann die Koppelvorrichtung alternativ auch den getriebeinneren Gangradsatz G7 und eine Schaltkupplung W zur Kopplung des Losrades des verbliebenen Gangradsatzes (G6) der beiden Gangradsätze R, G6 mit dem Losrad des getriebeinneren Gangradsatzes G7 umfassen. Auch in diesem Fall steht dem Vorteil der Einsparung einer separaten Getriebestufe GK' der mögliche Nachteil einer von eins verschiedenen Koppelübersetzung iK zwischen den beiden Eingangswellen GE1 , GE2 gegenüber (iK 1 ). If in the underlying dual clutch transmission (corresponding to Fig. 1 1) in addition to the aforementioned features, the idler gear and the associated gear B of the second input shaft GE2 associated and arranged at the transmission end of the second input shaft GE2 getriebeinneren Gangradsatzes G7 on the countershaft VG2 in question Alternatively, the coupling device may also include the internal gear set G7 and a clutch W for coupling the idler gear of the remaining gear set (G6) of the two gear sets R, G6 to the idler gear of the gear set G7. Also in this case, the advantage of saving a separate gear stage GK 'is the possible disadvantage of a coupling ratio i K different from one between the two input shafts GE1, GE2 (i K 1).
Bei den vorgenannten Ausführungsformen des Schaltgetriebes (nach den Figuren 3 bis 6) ist zur Vereinfachung der Betätigungsvorrichtung bevorzugt vorgesehen, dass die jeweilige Schaltkupplung (T, U; V, W) mit der Gangkupplung D des verbliebe- nen (G1 ; G6) der beiden Gangradsätze (R, G1 ; R, G6) in einem gemeinsamen Schaltpaket (S2b, S2c; S2d, S2e) zusammengefasst ist, über das das Losrad des verbliebenen Gangradsatzes (G1 ; G6) der beiden Gangradsätze (R, G1 ; R, G6) in einer ersten Schaltstellung drehfest mit dem Losrad der Getriebestufe (GK; GK') bzw. des getriebeinneren Gangradsatzes (G4; G7) gekoppelt ist, in einer Neutralstellung ungekoppelt ist, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit der Ausgangswelle GA bzw. mit der betreffenden Vorgelegewelle VG2 gekoppelt ist. In the abovementioned embodiments of the gearbox (according to FIGS. 3 to 6), in order to simplify the actuating device, it is preferably provided that the respective clutch (T, U; V, W) is connected to the gear clutch D of the remaining gear. (G1, G6) of the two gear sets (R, G1, R, G6) is combined in a common shift package (S2b, S2c, S2d, S2e) via which the idler gear of the remaining gear set (G1, G6) of the two gear sets ( R, G1, R, G6) in a first shift position rotatably coupled to the idler gear of the gear stage (GK ') and the gear inner gear set (G4; G7) is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position against rotation the output shaft GA or with the respective countershaft VG2 is coupled.
Eine zweite Lösung der gestellten Aufgabe geht gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1 1 aus von einem Schaltgetriebe eines Hybridantriebs für ein Kraftfahrzeug, mit zwei Eingangswellen und einer gemeinsamen Ausgangswelle, bei dem die erste Eingangswelle über eine steuerbare Trennkupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar und über eine erste Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze (G1 , G3, G5; G1 , G3, G5, G7) mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar ist, bei dem die zweite Eingangswelle über ein als Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe mit dem Rotor einer als Motor und als Generator betreibbaren Elektromaschine sowie mit der ersten Eingangswelle in Triebverbindung steht, und über eine zweite Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze (G2, G4; G2, G4, G6) mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar ist, und wobei beide Eingangswellen über eine schaltbare Koppelvorrichtung miteinander in Triebverbindung bringbar sind. Zur Aufgabenlösung ist vorgesehen, dass das Schaltgetriebe (1 .1 ; 2.1 , 2.2; 3.3, 3.4) aus einem Doppelkupplungsgetriebe (1 .0'; 2.0'; 3.0') mit zwei koaxialen Eingangswellen abgeleitet ist, dessen erste Eingangswelle zentral angeordnet ist, dessen zweite Eingangswelle als eine Hohlwelle ausgebildet und koaxial über der ersten Eingangswelle angeordnet ist, und dessen Koppelvorrichtung (7.1 , 7.2, 7.3, 7.6, 7.7) eine Getriebestufe (GK, G4; GK*, G7) und/oder eine schaltbare Kupplung (S; T, U; X, Y) umfasst, die anstelle desjenigen Gangradsatzes R und seiner zugeordneten Gangkupplung C vorgesehen sind, der in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe der zweiten Eingangswelle zugeordnet und an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle angeordnet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Schaltgetriebes gemäß dieser zweiten, unabhängigen Variante, sind Gegenstand der Unteransprüche 12 bis 26. A second solution of the problem is based on the features of the preamble of independent claim 1 1 of a manual transmission of a hybrid drive for a motor vehicle, with two input shafts and a common output shaft, wherein the first input shaft connectable via a controllable separating clutch with the drive shaft of an internal combustion engine and via a first group of selectively switchable gear sets (G1, G3, G5, G1, G3, G5, G7) can be brought into drive connection with the output shaft, wherein the second input shaft via a formed as a planetary gear superposition gear with the rotor of a motor and as Generator operable electric machine and is in drive connection with the first input shaft, and via a second group selectively switchable Gangradsätze (G2, G4, G2, G4, G6) can be brought into driving connection with the output shaft, and wherein both input shafts via a switchable coupling device with each other in drive verb indung are brought. To solve the problem, it is provided that the gearbox (1 .1; 2.1, 2.2; 3.3, 3.4) is derived from a dual-clutch transmission (1 .0 ';2.0'; 3.0 ') with two coaxial input shafts whose first input shaft is arranged centrally, whose second input shaft is designed as a hollow shaft and is arranged coaxially over the first input shaft, and whose coupling device (7.1, 7.2, 7.3, 7.6, 7.7) has a gear stage (GK, G4; GK * , G7) and / or a shiftable clutch (S T, U; X, Y) provided in place of the gear set R and its associated speed clutch C associated with the underlying dual-clutch transmission of the second input shaft and located at the transmission-side end of the second input shaft. Advantageous embodiments and further developments of the gearbox according to this second, independent variant are the subject of the dependent claims 12 to 26.
Analog zur ersten Lösung der gestellten Aufgabe ist zur kostengünstigen Herstellung eines derartigen Schaltgetriebes demnach auch bei der zweiten unabhängigen Lösung vorgesehen, dass dieses aus einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei koaxialen Eingangswellen der vorgenannten Anordnung abgeleitet ist. Im Unterschied dazu umfasst die Koppelvorrichtung jedoch eine Getriebestufe und/oder eine schaltbare Kupplung, die anstelle desjenigen Gangradsatzes und seiner zugeordneten Gangkupplung vorgesehen sind, die in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe der zweiten Eingangswelle zugeordnet und an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle angeordnet sind. Auch dieser in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe vorhandene Gangradsatz und die diesem zugeordnete Gangkupplung werden in dem Schaltgetriebe gemäß der Erfindung weggelassen und bauraumneutral durch die Getriebestufe und/oder die Schaltkupplung der Koppelvorrichtung zur Verbindung der beiden Eingangswellen ersetzt. Ebenso ist dieses Schaltgetriebe eines Hybridantriebs weitgehend identisch mit dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe, weist eine hohe Zahl von Gleichteilen mit diesem auf, und ist daher, z.B. in einer gemeinsamen Produktionslinie mit dem Doppelkupplungsgetriebe, kostengünstig herstellbar. Analogously to the first solution of the problem is provided for cost-effective production of such a gearbox therefore also in the second independent solution that this is derived from a dual-clutch transmission with two coaxial input shafts of the aforementioned arrangement. In contrast, however, the coupling device comprises a gear stage and / or a switchable clutch, which are provided instead of that gear set and its associated gear clutch, which are assigned in the underlying dual-clutch transmission of the second input shaft and arranged at the transmission-side end of the second input shaft. Also this existing in the underlying dual-clutch gearbox and the associated therewith gear clutch are omitted in the gearbox according to the invention and space neutral replaced by the gear stage and / or the clutch of the coupling device for connecting the two input shafts. Likewise, this manual transmission of a hybrid drive is largely identical to the underlying dual-clutch transmission, has a high number of identical parts therewith, and is therefore, e.g. in a common production line with the dual-clutch transmission, inexpensive to produce.
Zur Vermeidung von Funktionseinschränkungen des Schaltgetriebes bzw. des betreffenden Hybridantriebs ist der in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle angeordnete und in dem Schaltgetriebe des Hybridantriebs durch die Koppelvorrichtung ersetzte Gangradsatz ebenfalls bevorzugt als ein Umkehr-Gangradsatz ausgebildet und dem Rückwärtsgang zugeordnet, da in dem Schaltgetriebe des Hybridantriebs aufgrund der umkehrbaren Drehrichtung der Elektromaschine problemlos auf einen Rückwärtsgang verzichtet werden kann. To avoid functional limitations of the gearbox or the respective hybrid drive is arranged in the underlying dual-clutch transmission at the transmission-side end of the second input shaft and replaced in the transmission of the hybrid drive through the coupling gear set is also preferably formed as a reverse gear set and associated with reverse gear, because in the manual transmission of the hybrid drive due to the reversible direction of rotation of the electric machine can be easily dispensed with a reverse gear.
Wenn bei dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe (entsprechend Fig. 12) die Gangradsätze (G1 - G5, R) jeweils unmittelbar zwischen einer der beiden Ein- gangswellen und der Ausgangswelle angeordnet sind, und zumindest das Losrad und die zugeordnete Gangkupplung C des der zweiten Eingangswelle zugeordneten und an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle angeordneten Gangradsatzes R auf der zweiten Eingangswelle angeordnet sind, kann die Koppelvorrichtung nur eine Schaltkupplung S zur unmittelbaren Kopplung des getriebeseitigen Endes der zweiten Eingangswelle mit der ersten Eingangswelle umfassen. If, in the underlying dual-clutch transmission (corresponding to FIG. 12), the gear wheel sets (G1-G5, R) are each directly connected between one of the two input gears. output shafts and the output shaft are arranged, and at least the idler gear and the associated speed clutch C of the second input shaft associated and arranged at the transmission end of the second input shaft gear set R are arranged on the second input shaft, the coupling device can only a clutch S for the direct coupling of Transmission side end of the second input shaft with the first input shaft include.
Wenn in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe (entsprechend Fig.If in the underlying dual-clutch transmission (corresponding to FIG.
12) das Losrad und die zugeordnete Gangkupplung D des der ersten Eingangswelle GE1 zugeordneten, zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 axial benachbarten Gangradsatzes G1 auf der ersten Eingangswelle GE1 angeordnet sind, ist die Schaltkupplung S der Koppelvorrichtung zur Vereinfachung der Betätigungsvorrichtung bevorzugt mit der Gangkupplung D dieses Gangradsatzes G1 in einem gemeinsamen Schaltpaket S2a zusammengefasst, über das die erste Eingangswelle GE1 in einer ersten Schaltstellung drehfest mit der zweiten Eingangswelle GE2 gekoppelt ist, in einer Neutralstellung ungekoppelt ist, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit dem Losrad des betreffenden Gangradsatzes G1 gekoppelt ist. 12) the idler gear and the associated speed clutch D of the first input shaft GE1 associated with the transmission-side end of the second input shaft GE2 axially adjacent Gangradsatzes G1 are arranged on the first input shaft GE1, the clutch S of the coupling device to simplify the actuator preferably with the gear clutch D this Gangradsatzes G1 summarized in a common shift package S2a, via which the first input shaft GE1 is rotatably coupled in a first shift position with the second input shaft GE2, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the idler gear of the respective gear set G1 is.
Wenn in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe (entsprechend Fig.If in the underlying dual-clutch transmission (corresponding to FIG.
13) die Gangradsätze (G1 - G5, R) jeweils unmittelbar zwischen einer der beiden Eingangswellen GE1 , GE2 und der Ausgangswelle GA angeordnet sind, und zumindest die Losräder und die zugeordneten Gangkupplungen C, D des der ersten Eingangswelle GE1 zugeordneten und axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten getriebeinneren Gangradsatzes G1 und des der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordneten und an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten Gangradsatzes R auf der Ausgangswelle GA angeordnet sind, umfasst die Koppelvorrichtung eine Getriebestufe GK, die aus einem auf der Ausgangswelle GA drehbar gelagerten Losrad und einem an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Ausgangswelle GE2 drehfest angeordneten Festrad besteht, und eine Schaltkupplung T zur Kopplung des Losrades des getriebeinneren Gangradsatzes G1 mit dem Losrad der Getriebestufe GK. Die Übersetzung iG« der Getriebestufe GK entspricht bevorzugt der Übersetzung ioi des über die Schaltkupplung T der Koppelvorrichtung koppelbaren Gangradsatzes G1 (IGK = IGI), da die wirksame Koppelübersetzung i« zwischen der ersten Eingangswelle GE1 und der zweiten Eingangswelle GE2 bei geschlossener Schaltkupplung T dann gleich eins ist (i« = IGI / IGK = )■ 13) the gear sets (G1 - G5, R) are each arranged directly between one of the two input shafts GE1, GE2 and the output shaft GA, and at least the idler gears and the associated gear clutches C, D of the first input shaft GE1 associated and axially adjacent to the Gear side end of the second input shaft GE2 disposed getriebeinneren Gangradsatzes G1 and the second input shaft GE2 and arranged on the transmission side end of the second input shaft GE2 gear set R are arranged on the output shaft GA, the coupling device comprises a gear GK, which consists of a on the output shaft GA rotatably mounted idler gear and one at the transmission-side end of the second output shaft GE2 rotatably mounted fixed wheel, and a clutch T for coupling the idler gear of the gear inner gear set G1 with the idler gear of the gear GK. The ratio i G "of the gear GK preferably corresponds to the translation of ioi on the clutch T of the coupling coupled Gangradsatzes G1 (IGK = IGI), since the effective coupling ratio i" between the first input shaft GE1 and the second input shaft GE2 with the clutch T then closed is equal to one (i «= IGI / IGK =) ■
Wenn in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe (entsprechend Fig.If in the underlying dual-clutch transmission (corresponding to FIG.
13) neben den zuvor genannten Merkmalen auch das Losrad und die Gangkupplung B des der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordneten und axial benachbart zu dem äußeren Gangradsatz R an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten Gangradsatzes G4 auf der Ausgangswelle GA angeordnet sind, kann die Koppelvorrichtung alternativ auch den verbliebenen Gangradsatz (G4) der beiden der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordneten Gangradsätze G4, R und eine Schaltkupplung U zur Kopplung des Losrades des getriebeinneren Gangradsatzes G1 mit dem Losrad des verbliebenen Gangradsatzes G4 umfassen. Dem Vorteil der Einsparung einer separaten Getriebestufe GK steht in diesem Fall der mögliche Nachteil einer von eins verschiedenen Koppelübersetzung iK zwischen den beiden Eingangswellen GE1 , GE2 gegenüber (i« 1 ). 13) in addition to the aforementioned features, the idler gear and the gear B of the second input shaft GE2 associated and axially adjacent to the outer gear R at the gear side end of the second input shaft GE2 arranged Gangradsatzes G4 are arranged on the output shaft GA, the coupling device can alternatively also the remaining gear set (G4) of the two of the second input shaft GE2 associated gear sets G4, R and a clutch U for coupling the idler gear of the gear inner gear set G1 with the idler gear of the remaining gear set G4 include. The advantage of saving a separate gear stage GK is in this case the possible disadvantage of a different coupling ratio i K between the two input shafts GE1, GE2 compared to (i «1).
Bei den beiden vorgenannten Ausführungsformen des Schaltgetriebes (nach den Figuren 5 und 6) ist zur Vereinfachung der Betätigungsvorrichtung bevorzugt vorgesehen, dass die Schaltkupplung (T, U) der jeweiligen Koppelvorrichtung mit der Gangkupplung D des getriebeinneren Gangradsatzes G1 in einem gemeinsamen Schaltpaket (S2b, S2c) zusammengefasst ist, über welches das Losrad des getriebeinneren Gangradsatzes G1 in einer ersten Schaltstellung drehfest mit dem Losrad der Getriebestufe GK bzw. des verbliebenen Gangradsatzes (G4) der beiden der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordneten Gangradsätze G4, R gekoppelt ist, in einer Neutralstellung ungekoppelt ist, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit der Ausgangswelle GA gekoppelt ist In the two aforementioned embodiments of the gearbox (according to Figures 5 and 6) is preferably provided for simplification of the actuator that the clutch (T, U) of the respective coupling device with the gear clutch D of the gear inner gear set G1 in a common switching package (S2b, S2c ) is summarized, via which the idler gear of the gear inner gear G1 in a first shift position rotatably coupled to the idler gear of the gear GK or the remaining gear set (G4) of the two of the second input shaft GE2 associated gear sets G4, R is uncoupled in a neutral position , And in a second switching position rotatably coupled to the output shaft GA
Wenn in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe (entsprechend Fig.If in the underlying dual-clutch transmission (corresponding to FIG.
14) die Gangradsätze (G1 - G7, R) jeweils zwischen einer der beiden Eingangswellen GE1 , GE2 und einer von zwei jeweils über eine Ausgangskonstante AK1 , AK2 mit der Ausgangswelle GA in Triebverbindung stehenden Vorgelegewellen VG1 , VG2 angeordnet sind, und zumindest die Losräder sowie die zugeordneten Gangkupplungen C, D der beiden der zweiten Eingangswelle GE2 und einer Vorgelegewelle (VG2) der beiden Vorgelegewellen VG1 , VG2 zugeordneten und an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten Gangradsätze R, G6 auf der betreffenden Vorgelegewelle VG2 angeordnet sind, umfasst die Koppelvorrichtung bevorzugt eine Getriebestufe GK*, die aus einem auf der betreffenden Vorgelegewelle VG2 drehbar gelagerten Losrad und einem auf der ersten Eingangswelle GE1 drehfest angeordneten Festrad besteht, und eine Schaltkupplung X zur Kopplung des Losrades des verbliebenen Gangradsatzes (G6) der beiden der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordneten Gangradsätze R, G6 mit dem Losrad der Getriebestufe GK*. 14) the gear wheel sets (G1 - G7, R) in each case between one of the two input shafts GE1, GE2 and one of two in each case via an output constant AK1, AK2 with the Output shaft GA are in drive connection countershafts VG1, VG2 are arranged, and at least the idler gears and the associated speed clutches C, D of the two of the second input shaft GE2 and a countershaft (VG2) of the two countershafts VG1, VG2 associated and at the transmission end of the second input shaft GE2 arranged Gangradsätze R, G6 are arranged on the relevant countershaft VG2, the coupling device preferably comprises a gear stage GK * , which consists of a rotatably mounted on the respective countershaft VG2 idler gear and on the first input shaft GE1 fixedly disposed fixed gear, and a clutch X. for coupling the idler gear of the remaining gear wheel set (G6) of the two gear wheel sets R, G6 assigned to the second input shaft GE2 to the idler gear of the gear stage GK * .
Auch in diesem Fall entspricht die Übersetzung IGK* der Getriebestufe GK* bevorzugt der Übersetzung iG6 des über die Schaltkupplung X der Koppelvorrichtung koppelbaren Gangradsatzes G6 (IGK* = ΪΘΘ), damit die wirksame Koppelübersetzung i« zwischen der ersten Eingangswelle GE1 und der zweiten Eingangswelle GE2 bei geschlossener Schaltkupplung X gleich eins ist (i« = iG6 / IGK* = 1 )■ In this case too, the ratio I G K * of the gear stage GK * preferably corresponds to the gear ratio i G 6 of the gear wheel set G6 (IGK * = ΪΘΘ) which can be coupled via the clutch X of the coupling device, so that the effective coupling ratio i "between the first input shaft GE1 and of the second input shaft GE2 is equal to one with closed clutch X (i "= iG6 / IGK * = 1) ■
Wenn in dem zu Grunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe (entsprechend Fig. 14) neben den zuvor genannten Merkmalen auch das Losrad und die zugeordnete Gangkupplung B des der ersten Eingangswelle GE1 zugeordneten und axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten getriebeinneren Gangradsatzes G7 auf der betreffenden Vorgelegewelle VG2 angeordnet sind, kann die Koppelvorrichtung alternativ auch den getriebeinneren Gangradsatz G7 und eine Schaltkupplung Y zur Kopplung des Losrades des verbliebenen Gangradsatzes (G6) der beiden Gangradsätze R, G6 mit dem Losrad des getriebeinneren Gangradsatzes G7 umfassen. Auch in diesem Fall steht dem Vorteil der Einsparung einer separaten Getriebestufe GK* der mögliche Nachteil einer von eins verschiedenen Koppelübersetzung iK zwischen den beiden Eingangswellen GE1 , GE2 gegenüber (iK 1 ). If in the underlying dual-clutch transmission (corresponding to Fig. 14) in addition to the aforementioned features, the idler gear and the associated speed clutch B of the first input shaft GE1 associated and axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft GE2 gear internal gear set G7 on the relevant Alternatively, the coupling device may also include the internal gear set G7 and a clutch Y for coupling the idler gear of the remaining gear set (G6) of the two gear sets R, G6 to the idler gear of the internal gear set G7. Also in this case, the advantage of saving a separate gear stage GK * is the possible disadvantage of a coupling ratio i K different from one between the two input shafts GE1, GE2 compared to (i K 1).
Bei den beiden vorgenannten Ausführungsformen des Schaltgetriebes (nach den Figuren 7 und 8) ist zur Vereinfachung der Betätigungsvorrichtung bevorzugt vorgesehen, dass die Schaltkupplung (X, Y) der jeweiligen Koppelvorrichtung mit der Gang- kupplung D des verbliebenen Gangradsatzes (G6) der beiden der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordneten Gangradsätze R, G6 in einem gemeinsamen Schaltpaket (S2f, S2g) zusammengefasst ist, über welches das Losrad des betreffenden Gangradsatzes G6 in einer ersten Schaltstellung drehfest mit dem Losrad der Getriebestufe GK* bzw. des der ersten Eingangswelle GE1 zugeordneten getriebeinneren Gangradsatzes G7 gekoppelt ist, in einer Neutralstellung ungekoppelt ist, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit der betreffenden Vorgelegewelle VG2 gekoppelt ist. In the two aforementioned embodiments of the gearbox (according to FIGS. 7 and 8), it is preferably provided for simplifying the actuating device that the shifting clutch (X, Y) of the respective coupling device is connected to the gearbox. clutch D of the remaining gear set (G6) of the two GE2 associated with the second input shaft gear sets R, G6 in a common shift package (S2f, S2g) is summarized over which the idler gear of the respective gear G6 in a first switching position against rotation with the idler gear of the gear GK * or of the first input shaft GE1 associated getriebeinneren Gangradsatzes G7 is coupled uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the respective countershaft VG2.
Bei den vorgenannten Ausführungsformen des Hybridantriebs kann die erste Eingangswelle jeweils über eine Reibungskupplung mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbindbar sein. In the aforementioned embodiments of the hybrid drive, the first input shaft can each be connectable via a friction clutch to the drive shaft of the internal combustion engine.
Es ist jedoch auch möglich, dass die erste Eingangswelle jeweils über eine robustere und kostengünstigere Klauenkupplung mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbindbar ist, da diese bei geschlossener Schaltkupplung (S; T, U; V, W, X, Y) mittels der Elektromaschine synchronisierbar ist. However, it is also possible for the first input shaft to be connectable to the drive shaft of the internal combustion engine via a more robust and cost-effective dog clutch, since it can be synchronized with the shift clutch (S; T, U; V, W, X, Y) by means of the electric machine ,
Bei dem vorliegenden Hybridantrieb ist eine an der ersten Eingangswelle angeordnete Trennkupplung erforderlich, da sonst ein reiner Elektrofahrbetrieb mit abgekoppeltem Verbrennungsmotor nicht möglich wäre. In the present hybrid drive arranged on the first input shaft separating clutch is required, otherwise a pure electric driving with decoupled internal combustion engine would not be possible.
Zur stationären Abstützung eines Drehmomentes der Elektromaschine kann eine steuerbare Bremse zwischen der ersten Eingangswelle und einem gehäusefesten Bauteil angeordnet sein. Diese für einen reinen Elektrofahrbetrieb erforderliche Funktion wird zwar auch durch eine geschlossene Schaltkupplung (S; T, U; V, W, X, Y) erfüllt. Wenn hierzu jedoch alternativ die Bremse geschlossen und dadurch die erste Eingangswelle gehäusefest arretiert wird, ist die bei festgehaltener erster Eingangswelle wirksame Übersetzung des Planetengetriebes zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der zweiten Eingangswelle wirksam. For stationary support of a torque of the electric machine, a controllable brake between the first input shaft and a housing-fixed component may be arranged. Although this function, which is required for pure electric driving operation, is also fulfilled by a closed clutch (S; T, U; V, W, X, Y). If, however, alternatively, the brake is closed and thereby the first input shaft is fixed to the housing fixed, effective at a fixed first input shaft gear ratio of the planetary gear between the rotor of the electric machine and the second input shaft is effective.
Bei den vorgenannten Ausführungsformen des Hybridantriebs kann die Elektromaschine jeweils koaxial über der ersten Eingangswelle angeordnet sein, und der Rotor der Elektromaschine unmittelbar drehfest mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden sein. In the aforementioned embodiments of the hybrid drive, the electric machine may each be arranged coaxially over the first input shaft, and the rotor the electric machine directly rotatably connected to the sun gear of the planetary gear.
Um eine leistungsschwächere und entsprechend kompaktere sowie leichtere Elektromaschine verwenden zu können, kann der Rotor der Elektromaschine auch über eine Eingangsgetriebestufe mit einer Übersetzung größer als eins mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes in Triebverbindung stehen. Hierzu kann die Elektromaschine beispielsweise achsparallel benachbart zu der ersten Eingangswelle angeordnet sein, und der Rotor der Elektromaschine über eine Stirnradgetriebestufe oder einen Um- schlingungstrieb mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes in Triebverbindung stehen. Alternativ dazu kann die Elektromaschine jedoch auch koaxial über der ersten Eingangswelle angeordnet sein, und der Rotor der Elektromaschine über eine Planetengetriebestufe mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes in Triebverbindung stehen. In order to use a less powerful and correspondingly compact and lighter electric machine, the rotor of the electric machine can also be in drive connection via an input gear stage with a ratio greater than one with the sun gear of the planetary gear. For this purpose, the electric machine may, for example, be arranged parallel to the axis adjacent to the first input shaft, and the rotor of the electric machine may be in driving connection with the sun gear of the planetary gear via a spur gear stage or an intermeshing drive. Alternatively, however, the electric machine may also be arranged coaxially over the first input shaft, and the rotor of the electric machine via a planetary gear stage with the sun gear of the planetary gear in drive connection.
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt. In diesen zeigt To clarify the invention, the description is accompanied by a drawing with exemplary embodiments. In these shows
Fig. 1 einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Schaltgetriebe, das aus einem Doppelkupplungsgetriebe nach Fig. 9 oder Fig. 12 abgeleitet ist, 1 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a manual transmission, which is derived from a dual-clutch transmission according to FIG. 9 or FIG. 12, FIG.
Fig. 2 eine Weiterbildung des Hybridantriebs nach Fig. 1 , 2 shows a development of the hybrid drive according to Fig. 1,
Fig. 3 einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Ausführungsform eines Schaltgetriebes, das aus einem Doppelkupplungsgetriebe nach Fig. 10 oder Fig. 13 abgeleitet ist, 3 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a first embodiment of a manual transmission, which is derived from a dual-clutch transmission according to FIG. 10 or FIG. 13,
Fig. 4 einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer zweiten Ausführungsform eines Schaltgetriebes, das aus einem Doppelkupplungsgetriebe nach Fig. 10 oder Fig. 13 abgeleitet ist, Fig. 5 einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Ausführungsform eines Schaltgetriebes, das aus einem Doppelkupplungsgetriebe nach Fig. 1 1 abgeleitet ist, 4 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a second embodiment of a gearbox, which is derived from a dual-clutch transmission according to FIG. 10 or FIG. 13, FIG. 5 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a first embodiment of a gearbox, which is derived from a dual-clutch transmission according to FIG.
Fig. 6 einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer zweiten Ausführungs¬ form eines Schaltgetriebes, das aus einem Doppelkupplungsgetriebe nach Fig. 1 1 abgeleitet ist, 6 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a second embodiment ¬ form of a gearbox, which is derived from a dual-clutch transmission according to Fig. 1 1,
Fig. 7 einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Ausführungsform eines Schaltgetriebes, das aus einem Doppelkupplungsgetriebe nach Fig. 4 abgeleitet ist, 7 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a first embodiment of a manual transmission, which is derived from a dual-clutch transmission according to FIG. 4, FIG.
Fig. 8 einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer zweiten Ausführungs¬ form eines Schaltgetriebes, das aus einem Doppelkupplungsgetriebe nach Fig. 14 abgeleitet ist, 8 shows a hybrid drive of a motor vehicle with a second embodiment ¬ form of a gearbox, which is derived from a dual-clutch transmission of FIG. 14,
Fig. 9 ein erstes Doppelkupplungsgetriebe, 9 shows a first dual-clutch transmission,
Fig. 10 ein zweites Doppelkupplungsgetriebe, 10 is a second dual-clutch transmission,
Fig. 1 1 ein drittes Doppelkupplungsgetriebe, 1 1, a third dual-clutch transmission,
Fig. 12 ein viertes Doppelkupplungsgetriebe, 12 is a fourth dual-clutch transmission,
Fig. 13 ein fünftes Doppelkupplungsgetriebe, und Fig. 13 shows a fifth dual-clutch transmission, and
Fig. 14 ein sechstes Doppelkupplungsgetriebe. Fig. 14 is a sixth dual-clutch transmission.
In Fig. 9 ist in schematischer Form ein an sich bekanntes Doppelkupplungsgetriebe 1 .0 abgebildet, aus dem ein nachfolgend beschriebenes Schaltgetriebe 1 .1 eines Hybridantriebs 6.1 abgeleitet ist. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 .0 weist zwei koaxiale Eingangswellen GE1 , GE2 und eine gemeinsame Ausgangswelle GA auf. Die erste Eingangswelle GE1 ist zentral innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Eingangswelle GE2 angeordnet. Beide Eingangswellen GE1 , GE2 sind eingangsseitig über jeweils eine zugeordnete Reibungskupplung K1 , K2 mit der Triebwelle 4 eines Verbrennungsmotors VM verbindbar. Ausgangsseitig sind beide Eingangswellen GE1 , GE2 jeweils über mehrere selektiv schaltbare Gangradsätze R, G1 , G3, G5 bzw. G2, G4 mit der Ausgangswelle GA in Triebverbindung bringbar. FIG. 9 schematically shows a double-clutch transmission 1 .0 known per se, from which a subsequently-described manual transmission 1 .1 of a hybrid drive 6.1 is derived. The dual-clutch transmission 1 .0 has two coaxial input shafts GE1, GE2 and a common output shaft GA. The first input shaft GE1 is arranged centrally within the second input shaft GE2 designed as a hollow shaft. Both input shafts GE1, GE2 can be connected on the input side via an associated friction clutch K1, K2 to the drive shaft 4 of an internal combustion engine VM. On the output side, both input shafts GE1, GE2 can be brought into drive connection with the output shaft GA via a plurality of selectively switchable gear wheel sets R, G1, G3, G5 or G2, G4.
Vorliegend sind der ersten Eingangswelle GE1 der Umkehr-Gangradsatz R des Rückwärtsgangs und die Gangradsätze G1 , G3, G5 der ungeraden Vorwärtsgänge eins, drei und fünf zugeordnet. Der zweiten Eingangswelle GE2 sind die Gangradsätze G2, G4 der geraden Vorwärtsgänge zwei und vier zugeordnet. Die Losräder und die Gangkupplungen A, B, C, D, E, F der Gangradsätze R, G1 , G3, G5 bzw. G2, G4 sind jeweils auf der zugeordneten Eingangswelle GE1 , GE2 angeordnet, wogegen die betreffenden Festräder jeweils drehfest auf der Ausgangswelle GA angeordnet sind. In the present case, the reverse gear set R of the reverse gear and the gear wheel sets G1, G3, G5 of the odd forward gears one, three and five are associated with the first input shaft GE1. The second input shaft GE2, the gear sets G2, G4 of the straight forward gears two and four are assigned. The idler gears and the gear clutches A, B, C, D, E, F of the gear wheel sets R, G1, G3, G5 and G2, G4 are respectively arranged on the associated input shaft GE1, GE2, whereas the respective fixed wheels each rotatably on the output shaft GA are arranged.
Die Gangkupplungen A bis F sind jeweils paarweise in einem gemeinsamen Schaltpaket S1 , S2, S3 zusammengefasst. So sind die Gangkupplungen A, B der Gangradsätze G2, G4 des zweiten und des vierten Vorwärtsgangs in einem ersten Schaltpaket S1 , die Gangkupplungen C, D des Umkehr-Gangradsatzes R des Rückwärtsgangs und des Gangradsatzes G1 des ersten Vorwärtsgangs in einem zweiten Schaltpaket S2, und die Gangkupplungen E, F der Gangradsätze G3, G5 des dritten und des fünften Vorwärtsgangs in einem dritten Schaltpaket S3 angeordnet. The gear clutches A to F are combined in pairs in a common switching package S1, S2, S3. Thus, the speed clutches A, B of the second and fourth forward speed gear sets G2, G4 in a first shift package S1, the reverse clutch gear C, D reverse gear and the first forward speed gear G1 in a second shift package S2, and the speed clutches E, F of the gear sets G3, G5 of the third and fifth forward speed arranged in a third shift packet S3.
Für das nachfolgend beschriebene Schaltgetriebe 1 .1 eines Hybridantriebs 6.1 , 6.2, nach den Figuren 1 und 2 ist wichtig festzuhalten, dass der unmittelbar axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende 5 der zweiten Eingangswelle GE2 angeordnete Umkehr-Gangradsatz R und der axial daneben angeordnete Gangradsatz G1 der ersten Eingangswelle GE1 zugeordnet sind, und dass die Losräder 9, 10 sowie die zugeordneten Gangkupplungen C, D dieser Gangradsätze R, G1 auf der ersten Eingangswelle GE1 angeordnet sind. Ausgehend von dem Doppelkupplungsgetriebe 1 .0 nach Fig. 9 ist ein erfindungsgemäßes Schaltgetriebe 1 .1 eines Hybridantriebs 6.1 nach Fig. 1 dadurch geschaffen, dass anstelle des Umkehr-Gangradsatzes R des Rückwärtsgangs und der zugeordneten Gangkupplung C eine Koppelvorrichtung 7.1 vorgesehen ist, mittels der die beiden Eingangswellen GE1 , GE2 miteinander in Triebverbindung bringbar sind. Vorliegend umfasst die Koppelvorrichtung 7.1 eine anstelle der Gangkupplung C des Rückwärtsgangs auf der ersten Eingangswelle GE1 angeordnete Schaltkupplung S, mittels der die erste Eingangswelle GE1 unmittelbar mit dem getriebeseitigen Ende 5 der zweiten Eingangswelle GE2 koppelbar ist. Die Schaltkupplung S ist mit der Gangkupplung D des Gangradsatzes G1 des ersten Vorwärtsgangs in einem gemeinsamen Schaltpaket S2a zusammengefasst, über das die erste Eingangswelle GE1 in einer ersten Schaltstellung drehfest mit dem getriebeseitigen Ende 5 der zweiten Eingangswelle GE2 gekoppelt ist, in einer Neutralstellung ungekoppelt ist, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit dem Losrad 10 des Gangradsatzes G1 des ersten Vorwärtsgangs gekoppelt ist. For the below-described manual transmission 1 .1 a hybrid drive 6.1, 6.2, according to Figures 1 and 2 is important to note that the immediately axially adjacent to the transmission-side end 5 of the second input shaft GE2 arranged reverse gearset R and the axially next to it arranged Gangradsatz G1 are associated with the first input shaft GE1, and that the idler gears 9, 10 and the associated gear clutches C, D of these gear sets R, G1 are arranged on the first input shaft GE1. Starting from the dual clutch transmission 1 .0 of FIG. 9, an inventive transmission 1 .1 of a hybrid drive 6.1 of FIG. 1 is created by the fact that instead of the reverse gear set R of the reverse gear and the associated gear clutch C a coupling device 7.1 is provided by means of the two input shafts GE1, GE2 can be brought into drive connection with each other. In the present case, the coupling device 7.1 comprises a shift clutch S arranged instead of the gear clutch C of the reverse gear on the first input shaft GE1, by means of which the first input shaft GE1 can be coupled directly to the transmission-side end 5 of the second input shaft GE2. The shift clutch S is combined with the gear clutch D of the gear set G1 of the first forward gear in a common shift package S2a via which the first input shaft GE1 is rotatably coupled in a first shift position to the transmission-side end 5 of the second input shaft GE2, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the idler gear 10 of the gear set G1 of the first forward gear.
In dem Hybridantrieb 6.1 nach Fig. 1 ist die erste Eingangswelle GE1 eingangs- seitig über eine erste Reibungskupplung K1 mit der Triebwelle 4 des Verbrennungsmotors VM verbindbar. Die zweite Eingangswelle GE2 steht über ein als Planetengetriebe PG ausgebildetes Überlagerungsgetriebe mit dem Rotor 8 einer als Motor und als Generator betreibbaren Elektromaschine EM sowie mit der ersten Eingangswelle GE1 in Triebverbindung. Das Planetengetriebe PG umfasst ein Sonnenrad 20, einen mehrere Planetenräder tragenden Planetenträger 21 und ein Hohlrad 22, welche koaxial über der ersten Eingangswelle GE1 angeordnet sind. Das Sonnenrad 20 ist drehfest mit dem Rotor 8 der ebenfalls koaxial über der ersten Eingangswelle GE1 angeordneten Elektromaschine EM verbunden. Der Planetenträger 21 ist drehfest mit der zweiten Eingangswelle GE2 verbunden. Das Hohlrad 22 ist drehfest mit der ersten Eingangswelle GE1 verbunden. Eine Vertauschung der Anbindung der beiden Eingangswellen GE1 , GE2 an das Planetengetriebe PG ist prinzipiell möglich. In the hybrid drive 6.1 according to FIG. 1, the first input shaft GE1 can be connected on the input side to the drive shaft 4 of the internal combustion engine VM via a first friction clutch K1. The second input shaft GE2 is connected via a superposition gear formed as a planetary gear PG with the rotor 8 of an electric motor operated as a motor and as a generator EM and with the first input shaft GE1 in drive connection. The planetary gear PG includes a sun gear 20, a planet carrier 21 supporting a plurality of planet gears, and a ring gear 22 coaxially disposed over the first input shaft GE1. The sun gear 20 is rotatably connected to the rotor 8 of the also coaxially arranged over the first input shaft GE1 electric machine EM. The planet carrier 21 is rotatably connected to the second input shaft GE2. The ring gear 22 is rotatably connected to the first input shaft GE1. An exchange of the connection of the two input shafts GE1, GE2 to the planetary gear PG is possible in principle.
In dem Schaltgetriebe 1 .1 ist der in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe 1 .0 vorhandene Umkehr-Gangradsatz R des Rückwärtsgangs vollständig weggelassen, was problemlos möglich ist, da ein Rückwärts-Anfahren und Rückwärts- Ran- gieren z.B. über den Gangradsatz G2 des zweiten Vorwärtsgangs in Verbindung mit einer Drehrichtungsumkehr mittels der Elektromaschine EM erfolgen kann. Das erfindungsgemäße Schaltgetriebe 1 .1 des Hybridantriebs 6.1 nach Fig. 1 ist demnach mit nur geringen Änderungen bauraumneutral sowie ohne wesentliche Funktionseinschränkungen aus dem Doppelkupplungsgetriebe 1 .0 nach Fig. 9 abgeleitet und entsprechend kostengünstig herstellbar. In the manual transmission 1 .1 of the existing in the underlying dual-clutch transmission 1 .0 reversing gear set R of reverse gear is completely omitted, which is easily possible because a backward starting and reverse eg, via the gear wheel set G2 of the second forward gear in conjunction with a reversal of the rotational direction by means of the electric machine EM. The inventive transmission 1 .1 of the hybrid drive 6.1 of FIG. 1 is therefore derived with minimal changes space neutral and without significant functional limitations of the dual-clutch transmission 1 .0 of FIG. 9 and correspondingly inexpensive to produce.
Dasselbe Schaltgetriebe 1 .1 des Hybridantriebs 6.1 nach Fig. 1 kann auch aus einem an sich bekannten Doppelkupplungsgetriebe 1 .0' nach Fig. 12 abgeleitet werden, das sich von dem Doppelkupplungsgetriebe 1 .0 nach Fig. 9 bei gleicher axialer Anordnung der Gangradsätze G1 - G5, R durch die Zuordnung des Umkehr-Gangradsatzes R zu der zweiten Eingangswelle GE2 unterscheidet. Bei diesem Doppelkupplungsgetriebe 1 .0' ist der Umkehr-Gangradsatz R des Rückwärtsgangs an dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordnet, wogegen der Gangradsatz G1 des ersten Vorwärtsgangs weiterhin der ersten Eingangswelle GE1 zugeordnet und nunmehr axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordnet ist. Demzufolge sind das Losrad 9* und die zugeordnete Gangkupplung C des Umkehr-Gangradsatzes R auf der zweiten Eingangswelle GE2 angeordnet, wobei die Gangkupplung C Bestandteil eines separaten Schaltpakets S2x ist, das eine Schaltstellung, in der das Losrad 9* mit der zweiten Eingangswelle GE2 gekoppelt ist, und eine Neutralstellung, in der das Losrad 9* ungekoppelt ist, aufweist. Das Losrad 10 und die zugeordnete Gangkupplung D des Gangradsatzes G1 des ersten Vorwärtsgangs sind wie bei dem Doppelkupplungsgetriebe 1 .0 nach Fig. 9 auf der ersten Eingangswelle GE1 angeordnet. Die Gangkupplung D ist jedoch nunmehr Bestandteil eines separaten Schaltpakets S2y, das eine Schaltstellung aufweist, in der das Losrad 10 mit der ersten Eingangswelle GE1 gekoppelt ist, und eine Neutralstellung aufweist, in der das Losrad 10 ungekoppelt ist. The same manual transmission 1 .1 of the hybrid drive 6.1 of FIG. 1 can also be derived from a known per se dual clutch transmission 1 .0 'of FIG. 12, extending from the dual clutch transmission 1 .0 of FIG. 9 with the same axial arrangement of the gear sets G1 G5, R differs by the assignment of the reverse gearwheel set R to the second input shaft GE2. In this dual-clutch transmission 1 .0 ', the reverse gear set R of the reverse gear is disposed at the transmission-side end of the second input shaft GE2, whereas the first-forward gear wheel set G1 is further assigned to the first input shaft GE1 and now axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft GE2 is arranged. Accordingly, the idler gear 9 * and the associated speed clutch C of the reverse gear Wheels R are arranged on the second input shaft GE2, wherein the speed clutch C is part of a separate shift package S2x, which is a shift position in which the idler gear 9 * coupled to the second input shaft GE2 is, and a neutral position in which the idler gear 9 * is uncoupled has. The idler gear 10 and the associated gear clutch D of the gear set G1 of the first forward gear are arranged as in the dual clutch transmission 1 .0 of FIG. 9 on the first input shaft GE1. However, the speed clutch D is now part of a separate shift package S2y, which has a shift position in which the idler gear 10 is coupled to the first input shaft GE1, and has a neutral position in which the idler gear 10 is uncoupled.
Eine in Fig. 2 gezeigte Weiterbildung des Hybridantriebs 6.1 nach Fig. 1 weist beispielhaft Gestaltungsmerkmale auf, die in beliebiger Kombination und unabhängig voneinander in Verbindung mit allen vorliegend beschriebenen Schaltgetrieben 1 .1 ; 2.1 , 2.2; 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 sowie ähnlich aufgebauten Schaltgetrieben zur Anwendung kommen können. In der Ausführungsform des Hybridantriebs 6.2 nach Fig. 2 ist die erste Eingangswelle GE1 eingangsseitig über eine unsynchronisierte Klauenkupplung K1 ' mit der Triebwelle 4 des Verbrennungsmotors VM verbindbar. Eine Ausbildung als Klauenkupplung K1 ' ist gegenüber einer Reibungskupplung K1 kostengünstiger und deshalb möglich, weil diese bei geschlossener Schaltkupplung S mittels der Elektromaschine EM' synchronisierbar ist. A further embodiment of the hybrid drive 6.1 according to FIG. 1 shown in FIG. 2 has exemplary design features which can be used in any combination and independently of one another in connection with all the shift transmissions 1. 2.1, 2.2; 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 and similarly constructed manual transmissions can be used. In the embodiment of the hybrid drive 6.2 according to FIG. 2, the first input shaft GE1 can be connected on the input side via an unsynchronized jaw clutch K1 'to the drive shaft 4 of the internal combustion engine VM. A design as a dog clutch K1 'is compared to a friction clutch K1 cheaper and therefore possible because it is synchronized with the clutch S closed by means of the electric machine EM'.
Um die Elektromaschine EM' leistungsschwächer und entsprechend kompakter und leichter ausbilden zu können, steht der Rotor 8' der Elektromaschine EM' über eine Eingangsgetriebestufe KE mit einer Übersetzung IKE größer als eins mit dem Sonnenrad 20 des Planetengetriebes PG in Triebverbindung (i«E > 1 ,0). Dies ist vorliegend beispielhaft dadurch realisiert, dass die Elektromaschine EM' achsparallel benachbart zu der ersten Eingangswelle GE1 angeordnet ist, und dass der Rotor 8' der Elektromaschine EM' über eine durch ein Stirnradpaar gebildete Eingangsgetriebestufe KE mit dem Sonnenrad 20 des Planetengetriebes PG in Triebverbindung steht. In order to be able to design the electric machine EM 'with lower power and correspondingly compact and lighter, the rotor 8' of the electric machine EM 'is in driving connection via an input gear stage KE with a gear ratio I K E greater than one with the sun gear 20 of the planetary gear PG (i «E > 1, 0). In the present case, this is realized by way of example in that the electric machine EM 'is arranged axially parallel adjacent to the first input shaft GE1, and that the rotor 8' of the electric machine EM 'is in drive connection with the sun gear 20 of the planetary gear PG via an input gear stage KE formed by a pair of spur gears ,
An der ersten Eingangswelle GE1 ist zudem eine steuerbare Bremse Br zur Arretierung der ersten Eingangswelle GE1 gegenüber einem gehäusefesten Bauteil 19 angeordnet. Bei geschlossener Bremse Br ist im reinen Elektrofahrbetrieb mit abgekoppeltem Verbrennungsmotor VM, im Gegensatz zu einer Kopplung beider Eingangswellen GE1 , GE2 über die Schaltkupplung S, zusätzlich zu der Übersetzung i«E der Eingangsgetriebestufe KE auch die bei festgehaltenem Hohlrad 22 wirksame Übersetzung des Planetengetriebes PG zwischen der Elektromaschine EM' und der zweiten Eingangswelle GE2 wirksam. In addition, a controllable brake Br for locking the first input shaft GE1 with respect to a component 19 fixed to the housing is arranged on the first input shaft GE1. In the closed brake Br is in pure electric driving with decoupled engine VM, in contrast to a coupling of both input shafts GE1, GE2 via the clutch S, in addition to the translation i «E of the input gear KE also effective with held ring gear 22 translation of the planetary gear PG between the electric machine EM 'and the second input shaft GE2 effective.
In Fig. 10 ist in schematischer Form ein an sich bekanntes Doppelkupplungsgetriebe 2.0 abgebildet, aus dem zwei nachfolgend beschriebene Ausführungsformen eines Schaltgetriebes 2.1 bzw. 2.2 eines Hybridantriebs 6.3 bzw. 6.4 abgeleitet sind. Das Doppelkupplungsgetriebe 2.0 ist weitgehend identisch zu dem Doppelkupplungsgetriebe 1 .0 nach Fig. 9 ausgebildet. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die Losräder und die Gangkupplungen A bis D der Gangradsätze G2, G4 und R, G1 nunmehr jeweils auf der Ausgangswelle GA und die betreffenden Festräder jeweils drehfest auf der zugeordneten Eingangswelle GE2 bzw. GE1 angeordnet sind. Demzufolge sind auch die beiden Schaltpakete S1 , S2, in denen die Gangkupplungen A, B der Gangradsätze G2, G4 des zweiten und des vierten Vorwärtsgangs sowie C, D des Umkehr- Gangradsatzes R des Rückwärtsgangs und des Gangradsatzes G1 des ersten Vorwärtsgangs zusammengefasst sind, auf der Ausgangswelle GA angeordnet. FIG. 10 schematically shows a double-clutch transmission 2.0 known per se, from which two embodiments of a manual transmission 2.1 or 2.2 described below are derived from a hybrid drive 6.3 or 6.4. The dual-clutch transmission 2.0 is largely identical to the dual-clutch transmission 1 .0 formed in accordance with FIG. 9. The essential difference is that the idler gears and the gear clutches A to D of the gear wheel sets G2, G4 and R, G1 are now respectively rotatably mounted on the output shaft GA and the respective fixed wheels on the associated input shaft GE2 and GE1. Accordingly, are Also, the two switching packages S1, S2, in which the speed clutches A, B of the gear sets G2, G4 of the second and fourth forward gear and C, D of the reverse gear set R of the reverse gear and the gear set G1 of the first forward gear are combined, on the output shaft GA arranged.
Für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen eines Schaltgetriebes 2.1 , 2.2 eines Hybridantriebs 6.3, 6.4 nach den Figuren 3 und 4 und ist wichtig festzuhalten, dass der unmittelbar axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende 5 der zweiten Eingangswelle GE2 angeordnete Umkehr-Gangradsatz R und der axial daneben angeordnete Gangradsatz G1 der ersten Eingangswelle GE1 zugeordnet sind, und dass die Losräder 9', 10' sowie die zugeordneten Gangkupplungen C, D dieser Gangradsätze R, G1 auf der Ausgangswelle GA angeordnet sind. For the below-described embodiments of a gearbox 2.1, 2.2 of a hybrid drive 6.3, 6.4 according to Figures 3 and 4 and is important to note that the immediately axially adjacent to the transmission-side end 5 of the second input shaft GE2 arranged reverse gearset R and the axially adjacent thereto Gear wheelset G1 of the first input shaft GE1 are assigned, and that the idler gears 9 ', 10' and the associated gear clutches C, D of these gear sets R, G1 are arranged on the output shaft GA.
Für die zweite Ausführungsform des Schaltgetriebes 2.2 nach Fig. 4 ist zudem von Bedeutung, dass auch das Losrad 13 und die zugeordnete Gangkupplung B des der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordneten und an deren getriebeseitigen Ende 5 angeordneten Gangradsatzes G4 ebenfalls auf der Ausgangswelle GA angeordnet sind. For the second embodiment of the transmission 2.2 of FIG. 4 is also important that the idler gear 13 and the associated speed clutch B of the second input shaft GE2 associated and arranged at the transmission end 5 Gangradsatzes G4 are also arranged on the output shaft GA.
Ausgehend von dem Doppelkupplungsgetriebe 2.0 nach Fig. 10 ist eine erste Ausführungsform eines Schaltgetriebes 2.1 eines Hybridantriebs 6.3 nach Fig. 3 dadurch geschaffen, dass anstelle des Umkehr-Gangradsatzes R des Rückwärtsgangs und der zugeordneten Gangkupplung C eine Koppelvorrichtung 7.2 vorgesehen ist, mittels der die beiden Eingangswellen GE1 , GE2 miteinander in Triebverbindung bringbar sind. Die Koppelvorrichtung 7.2 umfasst eine Getriebestufe GK mit einem auf der Ausgangswelle GA drehbar gelagerten Losrad 1 1 und einem an dem getriebeseitigen Ende 5 der zweiten Eingangswelle GE2 drehfest angeordneten Festrad 12 sowie einer Schaltkupplung T, die in dem Schaltgetriebe 2.1 anstelle des Umkehr-Gangradsatzes R und der zugeordneten Gangkupplung C des Rückwärtsgangs des zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebes 2.0 angeordnet sind. Starting from the dual-clutch transmission 2.0 of FIG. 10, a first embodiment of a manual transmission 2.1 of a hybrid drive 6.3 of FIG. 3 is created in that instead of the reverse gear set R of the reverse gear and the associated gear clutch C, a coupling device 7.2 is provided by means of the two Input shafts GE1, GE2 can be brought into drive connection with each other. The coupling device 7.2 comprises a gear stage GK with a rotatably mounted on the output shaft GA idler gear 1 1 and a rotationally fixed to the gear side end 5 of the second input shaft GE2 fixed gear 12 and a clutch T, in the manual transmission instead of the reverse gear set R and the associated speed clutch C of the reverse gear of the underlying dual-clutch transmission 2.0 are arranged.
Die Schaltkupplung T der Getriebestufe GK ist mit der Gangkupplung D des Gangradsatzes G1 des ersten Vorwärtsgangs in einem gemeinsamen Schaltpaket S2b zusammengefasst, über welches das Losrad 10' des Gangradsatzes G1 des ersten Vorwärtsgangs in einer ersten Schaltstellung drehfest mit dem Losrad 1 1 der Getriebestufe GK gekoppelt ist, in einer Neutralstellung ungekoppelt ist, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit der Ausgangswelle GA gekoppelt ist. Die zwischen der Ausgangswelle GA und der zweiten Eingangswelle GE2 wirksame Übersetzung IQK der Getriebestufe GK entspricht bevorzugt der Übersetzung iGi des Gangradsatzes G1 des ersten Vorwärtsgangs (IQK = IGI), da die wirksame Koppelübersetzung iK zwischen der ersten Eingangswelle GE1 und der zweiten Eingangswelle GE2 bei geschlossener Schaltkupplung T dann gleich eins ist (ίκ = IGI / IGK = 1 )- The clutch T of the gear stage GK is combined with the gear clutch D of the gear set G1 of the first forward gear in a common shift package S2b, via which the idler gear 10 'of the gear set G1 of the first Forward gear in a first shift position rotatably coupled to the idler gear 1 1 of the gear stage GK is uncoupled in a neutral position, and is rotatably coupled in a second switching position with the output shaft GA. The effective between the output shaft GA and the second input shaft GE2 translation IQK the gear stage GK preferably corresponds to the ratio i G i of the gear set G1 of the first forward gear (IQK = IGI), since the effective coupling ratio i K between the first input shaft GE1 and the second input shaft GE2 with closed clutch T then equal to one (ίκ = IGI / IGK = 1) -
Eine zweite aus dem Doppelkupplungsgetriebe 2.0 nach Fig. 10 abgeleitete Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltgetriebes 2.2 eines Hybridantriebs 6.4 nach Fig. 4 ist weitgehend identisch mit dem Schaltgetriebe 2.1 nach Fig. 3. Der wesentliche Unterschied dazu besteht darin, dass die Koppelvorrichtung 7.3 nunmehr den axial benachbarten, der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordneten Gangradsatz G4 des vierten Vorwärtsgangs und eine Schaltkupplung U umfasst, d.h. dass anstelle einer separaten Getriebestufe GK der Gangradsatz G4 des vierten Vorwärtsgangs zusätzlich zur Kopplung der beiden Eingangswellen GE1 , GE2 genutzt wird. A second embodiment derived from the dual-clutch transmission 2.0 according to FIG. 10 of the inventive transmission 2.2 of a hybrid drive 6.4 according to FIG. 4 is largely identical to the manual transmission 2.1 according to FIG. 3. The essential difference with this is that the coupling device 7.3 now has the axially adjacent one , the second input shaft GE2 associated gear set G4 of the fourth forward gear and a clutch U includes, ie that instead of a separate gear stage GK, the gear wheel set G4 of the fourth forward gear is additionally used for coupling the two input shafts GE1, GE2.
Die Schaltkupplung U ist mit der Gangkupplung D des Gangradsatzes G1 des ersten Vorwärtsgangs in einem gemeinsamen Schaltpaket S2c zusammengefasst, über welches das Losrad 10' des Gangradsatzes G1 des ersten Vorwärtsgangs in einer ersten Schaltstellung drehfest mit dem Losrad 13 des Gangradsatzes G4 des vierten Vorwärtsgangs gekoppelt ist, in einer Neutralstellung ungekoppelt ist, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit der Ausgangswelle GA gekoppelt ist. Dem Vorteil der Einsparung einer separaten Getriebestufe GK steht in diesem Fall der mögliche Nachteil einer von eins verschiedenen Koppelübersetzung i« gegenüber (i« 1 ). Die bei geschlossener Schaltkupplung U zwischen der ersten Eingangswelle GE1 und der zweiten Eingangswelle GE2 wirksame Koppelübersetzung iK ergibt sich in der vorliegenden Ausführungsform des Schaltgetriebes 2.2 aus der Beziehung i« = IGI / iG4 > 1■ The shift clutch U is combined with the gear clutch D of the gear set G1 of the first forward gear in a common shift package S2c, via which the idler gear 10 'of the gear set G1 of the first forward gear in a first switching position rotatably coupled to the idler gear 13 of the gear set G4 of the fourth forward gear is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the output shaft GA. The advantage of saving a separate gear stage GK is in this case the possible disadvantage of a different coupling ratio i «(i« 1). The coupling ratio i K , which is effective when the clutch U is closed between the first input shaft GE1 and the second input shaft GE2, results in the present embodiment of the gearbox 2.2 from the relationship i << = IGI / iG4> 1 ■
Auch die erfindungsgemäßen Schaltgetriebe 2.1 und 2.2 der Hybridantriebe 6.3 und 6.4 nach den Figuren 3 und 4 sind jeweils mit geringen Änderungen bauraumneut- ral sowie ohne wesentliche Funktionseinschränkungen aus dem Doppelkupplungsgetriebe 2.0 nach Fig. 10 abgeleitet und entsprechend kostengünstig herstellbar. The manual transmissions 2.1 and 2.2 according to the invention of the hybrid drives 6.3 and 6.4 according to FIGS. 3 and 4 are each structurally new with little change. RAL and without significant functional limitations derived from the dual-clutch transmission 2.0 of FIG. 10 and correspondingly inexpensive to produce.
Das Schaltgetriebe 2.1 des Hybridantriebs 6.3 nach Fig. 3 und das Schaltgetriebe 2.2 des Hybridantriebs 6.4 nach Fig. 4 können auch aus einem an sich bekannten Doppelkupplungsgetriebe 2.0' gemäß Fig. 13 abgeleitet werden. Dieses Doppelkupplungsgetriebe 2.0' unterscheidet sich von dem Doppelkupplungsgetriebe 2.0 nach Fig. 10 bei gleicher axialer Anordnung der Gangradsätze G1 - G5, R durch die Zuordnung des Umkehr-Gangradsatzes R zu der zweiten Eingangswelle GE2. Bei diesem Doppelkupplungsgetriebe 2.0' ist der Umkehr-Gangradsatz R des Rückwärtsgangs an dem getriebeseitigen Ende 5 der zweiten Eingangswelle GE2 angeordnet, wogegen der Gangradsatz G1 des ersten Vorwärtsgangs weiterhin der ersten Eingangswelle GE1 zugeordnet und nunmehr axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle GE2 angeordnet ist. Die Losräder 9', 10' und die Gangkupplungen C, D des Umkehr-Gangradsatzes R sowie des Gangradsatzes G1 des ersten Vorwärtsgangs sind weiterhin auf der Ausgangswelle GA angeordnet, und die Gangkupplungen C, D sind ebenso in einem gemeinsamen Schaltpaket S2 zusammengefasst. The manual transmission 2.1 of the hybrid drive 6.3 of FIG. 3 and the transmission 2.2 of the hybrid drive 6.4 of FIG. 4 can also be derived from a known per se dual clutch transmission 2.0 'of FIG. 13. This dual-clutch transmission 2.0 'differs from the dual-clutch transmission 2.0 of FIG. 10 in the same axial arrangement of the gear sets G1 - G5, R by the assignment of the reverse gear set R to the second input shaft GE2. In this dual clutch transmission 2.0 ', the reverse gear set R of the reverse gear is disposed at the transmission side end 5 of the second input shaft GE2, whereas the first forward speed gear set G1 is further associated with the first input shaft GE1 and now axially adjacent to the transmission side end of the second input shaft GE2 is. The idler gears 9 ', 10' and the speed clutches C, D of the reverse gear set R and the gear set G1 of the first forward speed are further arranged on the output shaft GA, and the speed clutches C, D are also combined in a common shift packet S2.
In Fig. 1 1 ist in schematischer Form ein an sich bekanntes Doppelkupplungsgetriebe 3.0 abgebildet, aus dem zwei nachfolgend beschriebene Ausführungsformen eines Schaltgetriebes 3.1 bzw. 3.2 eines Hybridantriebs 6.5 bzw. 6.6 abgeleitet sind. Das Doppelkupplungsgetriebe 3.0 weist zwei koaxiale Eingangswellen GE1 , GE2 und eine gemeinsame Ausgangswelle GA auf. Die erste Eingangswelle GE1 ist zentral innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Eingangswelle GE2 angeordnet. Beide Eingangswellen GE1 , GE2 sind eingangsseitig über jeweils eine zugeordnete Reibungskupplung K1 , K2 mit der Triebwelle 4 eines Verbrennungsmotors VM verbindbar. Aus- gangsseitig sind beide Eingangswellen GE1 , GE2 jeweils über mehrere selektiv schaltbare Gangradsätze R, G2, G4, G6 bzw. G1 , G3, G5, G7 mit einer ersten Vorgelegewelle VG1 und einer zweiten Vorgelegewelle VG2 in Triebverbindung bringbar, die über jeweils eine Ausgangskonstante AK1 , AK2 mit der Ausgangswelle GA in Triebverbindung stehen. Vorliegend sind der ersten Eingangswelle GE1 der Umkehr-Gangradsatz R des Rückwärtsgangs und die Gangradsätze G2, G4, G6 der geraden Vorwärtsgänge zugeordnet, die paarweise in einer gemeinsamen Radialebene angeordnet sind und jeweils ein gemeinsames Festrad nutzen. Der Umkehr-Gangradsatz R des Rückwärtsgangs umfasst ein auf der zweiten Vorgelegewelle VG2 angeordnetes Losrad 14 und den in derselben Radialebene zwischen der ersten Eingangswelle GE1 und der ersten Vorgelegewelle VG1 angeordneten Gangradsatz G2 des zweiten Vorwärtsgangs. Der zweiten Eingangswelle GE2 sind die Gangradsätze G1 , G3, G5, G7 der ungeraden Vorwärtsgänge zugeordnet, die paarweise in einer gemeinsamen Radialebene angeordnet sind und jeweils ein gemeinsames Festrad nutzen. In Fig. 1 1, a known per se dual clutch transmission 3.0 is shown in schematic form, are derived from the two embodiments described below, a shift transmission 3.1 and 3.2 of a hybrid drive 6.5 or 6.6. The dual-clutch transmission 3.0 has two coaxial input shafts GE1, GE2 and a common output shaft GA. The first input shaft GE1 is arranged centrally within the second input shaft GE2 designed as a hollow shaft. Both input shafts GE1, GE2 can be connected on the input side via an associated friction clutch K1, K2 to the drive shaft 4 of an internal combustion engine VM. On the output side, both input shafts GE1, GE2 can be brought into drive connection via a plurality of selectively switchable gear wheel sets R, G2, G4, G6 or G1, G3, G5, G7 to a first countershaft VG1 and a second countershaft VG2, each having an output constant AK1, AK2 are in drive connection with the output shaft GA. In the present case, the reverse gearset R of the reverse gear and the gear wheel sets G2, G4, G6 of the straight forward gears are assigned to the first input shaft GE1, which are arranged in pairs in a common radial plane and each use a common fixed wheel. The reverse gear set R of the reverse gear comprises a idler gear 14 arranged on the second countershaft VG2 and the gear set G2 of the second forward gear arranged in the same radial plane between the first input shaft GE1 and the first countershaft VG1. The second input shaft GE2 are associated with the gear wheel sets G1, G3, G5, G7 of the odd forward gears, which are arranged in pairs in a common radial plane and each use a common fixed gear.
Die Losräder und die Gangkupplungen A bis H der Gangradsätze R, G2, G4, G6 bzw. G1 , G3, G5, G7 sind jeweils auf einer der beiden Vorgelegewellen VG1 , VG2 angeordnet, wogegen die betreffenden Festräder jeweils drehfest auf der jeweils zugeordneten Eingangswelle GE1 , GE2 angeordnet sind. The idler gears and the gear clutches A to H of the gear wheel sets R, G2, G4, G6 and G1, G3, G5, G7 are each arranged on one of the two countershafts VG1, VG2, whereas the respective fixed wheels each rotatably on the respective associated input shaft GE1 , GE2 are arranged.
Die Gangkupplungen A bis H sind jeweils paarweise in einem gemeinsamen Schaltpaket S1 , S2, S3, S4 zusammengefasst. So sind die Gangkupplungen A, B der Gangradsätze G3, G7 des dritten und des siebten Vorwärtsgangs in einem ersten Schaltpaket S1 , die Gangkupplungen C, D des Umkehr-Gangradsatzes R des Rückwärtsgangs und des Gangradsatzes G6 des sechsten Vorwärtsgangs in einem zweiten Schaltpaket S2, die Gangkupplungen E, F der Gangradsätze G1 , G5 des ersten und des fünften Vorwärtsgangs in einem dritten Schaltpaket S1 , und die Gangkupplungen G, H der Gangradsätze G2, G4 des zweiten und des vierten Vorwärtsgangs in einem vierten Schaltpaket S4 angeordnet. The speed clutches A to H are combined in pairs in a common switching package S1, S2, S3, S4. Thus, the speed clutches A, B of the third and seventh forward speed gear sets G3, G7 in a first shift package S1, the reverse clutch gear C, D reverse gear gears, and the sixth forward speed gear set G6 in a second shift package S2 Gear clutches E, F of the gear sets G1, G5 of the first and fifth forward gear in a third shift package S1, and the speed clutches G, H of the gear sets G2, G4 of the second and fourth forward gear arranged in a fourth shift pack S4.
Für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen eines Schaltgetriebes 3.1 , 3.2 eines Hybridantriebs 6.5, 6.6 nach den Figuren 5 und 6 ist wichtig festzuhalten, dass der unmittelbar axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende 5 der zweiten Eingangswelle GE2 angeordnete Umkehr-Gangradsatz R und der axial daneben angeordnete Gangradsatz G6 der ersten Eingangswelle GE1 zugeordnet sind, und dass die Losräder 14, 15 sowie die zugeordneten Gangkupplungen C, D dieser Gangradsätze R, G6 auf der zweiten Vorgelegewelle VG2 angeordnet sind. Für die zweite Ausführungsform des Schaltgetriebes 3.2 nach Fig. 6 ist zudem von Bedeutung, dass auch das Losrad 1 8 und die zugeordnete Gangkupplung B des der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordneten und an deren getriebeseitigen Ende 5 angeordneten Gangradsatzes G7 ebenfalls auf der zweiten Vorgelegewelle VG2 angeordnet sind. For the below-described embodiments of a gearbox 3.1, 3.2 of a hybrid drive 6.5, 6.6 according to Figures 5 and 6 is important to note that the immediately axially adjacent to the transmission-side end 5 of the second input shaft GE2 arranged reverse gearset R and the axially adjacent arranged Gangradsatz G6 of the first input shaft GE1 are assigned, and that the idler gears 14, 15 and the associated gear clutches C, D of these gear sets R, G6 are arranged on the second countershaft VG2. For the second embodiment of the transmission 3.2 of FIG. 6 is also important that the idler gear 1 8 and the associated speed clutch B of the second input shaft GE2 associated and arranged at the transmission end 5 Gangradsatzes G7 are also arranged on the second countershaft VG2 ,
Ausgehend von dem Doppelkupplungsgetriebe 3.0 nach Fig. 1 1 ist eine erste Ausführungsform eines Schaltgetriebes 3.1 eines Hybridantriebs 6.5 nach Fig. 5 dadurch geschaffen, dass anstelle des Umkehr-Gangradsatzes R des Rückwärtsgangs und der zugeordneten Gangkupplung C eine Koppelvorrichtung 7.4 vorgesehen ist, mittels der die beiden Eingangswellen GE1 , GE2 miteinander in Triebverbindung bringbar sind. Die Koppelvorrichtung 7.4 umfasst eine Getriebestufe GK' mit einem auf der zweiten Vorgelegewelle VG2 drehbar gelagerten Losrad 1 6 und einem an dem getriebeseitigen Ende 5 der zweiten Eingangswelle GE2 drehfest angeordneten Festrad 1 7 sowie eine Schaltkupplung V, die in dem Schaltgetriebe 3.1 anstelle des Umkehr-Gangradsatzes R und der zugeordneten Gangkupplung C des Rückwärtsgangs des zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebes 3.0 angeordnet sind. Starting from the dual-clutch transmission 3.0 of FIG. 1 1, a first embodiment of a gearbox 3.1 of a hybrid drive 6.5 of FIG. 5 is created by the fact that instead of the reverse gearset R of the reverse gear and the associated gear clutch C a coupling device 7.4 is provided by means of the two input shafts GE1, GE2 can be brought into drive connection with each other. The coupling device 7.4 comprises a gear stage GK 'with a idler gear 1 rotatably mounted on the second countershaft VG2 and a fixed gear 1 7 arranged non-rotatably on the gear-side end 5 of the second input shaft GE2 and a clutch V which is used in the gearbox 3.1 instead of the reversing gear. Gangradsatzes R and the associated gear clutch C of the reverse gear of the underlying dual-clutch transmission 3.0 are arranged.
Die Schaltkupplung V der Getriebestufe GK' ist mit der Gangkupplung D des Gangradsatzes G6 des sechsten Vorwärtsgangs in einem gemeinsamen Schaltpaket S2d zusammengefasst, über welches das Losrad 1 5 des Gangradsatzes G6 des sechsten Vorwärtsgangs in einer ersten Schaltstellung drehfest mit dem Losrad 1 6 der Getriebestufe GK' gekoppelt ist, in einer Neutralstellung ungekoppelt ist, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle VG2 gekoppelt ist. The shifting clutch V of the gear stage GK 'is combined with the gear clutch D of the gear wheel set G6 of the sixth forward gear in a common shifting package S2d, via which the idler gear 1 5 of the gear wheel set G6 of the sixth forward gear in a first shift position rotatably with the idler gear 1 6 of the gear GK 'is coupled, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the second countershaft VG2.
Die zwischen der zweiten Vorgelegewelle VG2 und der zweiten Eingangswelle GE2 wirksame Übersetzung IGK' der Getriebestufe GK' entspricht bevorzugt der Übersetzung iG6 des Gangradsatzes G6 des sechsten Vorwärtsgangs (ϊοκ' = ΪΘΘ), da die wirksame Koppelübersetzung i« zwischen der ersten Eingangswelle GE1 und der zweiten Eingangswelle GE2 bei geschlossener Schaltkupplung V dann gleich eins ist (i« = IG6 / IGK' = 1 )■ Eine zweite aus dem Doppelkupplungsgetriebe 3.0 nach Fig. 1 1 abgeleitete Ausführungsform des Schaltgetriebes 3.2 eines Hybridantriebs 6.6 nach Fig. 6 ist weitgehend identisch mit dem Schaltgetriebe 3.1 nach Fig. 5. Der wesentliche Unterschied dazu besteht darin, dass die Koppelvorrichtung 7.5 nunmehr den axial benachbarten, der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordneten Gangradsatz G7 des siebten Vorwärtsgangs und eine Schaltkupplung W umfasst, welches bedeutet, dass anstelle einer separaten Getriebestufe GK' der Gangradsatz G7 des siebten Vorwärtsgangs zusätzlich zur Kopplung der beiden Eingangswellen GE1 , GE2 genutzt wird. The effective between the second countershaft VG2 and the second input shaft GE2 translation I G K 'of the gear stage GK' preferably corresponds to the translation iG6 of the gearset G6 of the sixth forward gear (ϊοκ '= ΪΘΘ), since the effective coupling ratio i "between the first input shaft GE1 and the second input shaft GE2 is then one when the clutch V is closed (i «= IG6 / IGK '= 1) ■ A second embodiment of the manual transmission 3.2 of a hybrid drive 6.6 according to FIG. 6 derived from the dual-clutch transmission 3.0 according to FIG. 1 is largely identical to the manual transmission 3.1 according to FIG. 5. The essential difference to this is that the coupling device 7.5 now has the axially adjacent one which includes second input shaft GE2 associated with gear set G7 of the seventh forward gear and a clutch W, which means that instead of a separate gear GK 'of the gear set G7 of the seventh forward gear is used in addition to the coupling of the two input shafts GE1, GE2.
Die Schaltkupplung W ist mit der Gangkupplung D des Gangradsatzes G6 des sechsten Vorwärtsgangs in einem gemeinsamen Schaltpaket S2e zusammengefasst, über welches das Losrad 15 des Gangradsatzes G6 des sechsten Vorwärtsgangs in einer ersten Schaltstellung drehfest mit dem Losrad 18 des Gangradsatzes G7 des siebten Vorwärtsgangs gekoppelt ist, in einer Neutralstellung ungekoppelt ist, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle VG2 gekoppelt ist. The clutch W is combined with the gear clutch D of the gear set G6 of the sixth forward gear in a common shift package S2e, via which the idler gear 15 of the gear set G6 of the sixth forward gear in a first shift position rotatably coupled to the idler gear 18 of the gear set G7 of the seventh forward gear, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the second countershaft VG2.
Dem Vorteil der Einsparung einer separaten Getriebestufe GK' steht der mögliche Nachteil einer von eins verschiedenen Koppelübersetzung i« gegenüber (i« 1 ). Die bei geschlossener Schaltkupplung W zwischen der ersten Eingangswelle GE1 und der zweiten Eingangswelle GE2 wirksame Koppelübersetzung iK ergibt sich in der vorliegenden Ausführungsform des Schaltgetriebes 3.2 aus der Beziehung i« = iG6 / iG7 > 1■ The advantage of saving a separate gear stage GK 'is the possible disadvantage of a coupling ratio i "different from one (i" 1). The clutch ratio i K effective when the clutch W is closed between the first input shaft GE1 and the second input shaft GE2 results in the present embodiment of the transmission 3.2 from the relationship i << = iG6 / iG7> 1 ■
Auch die erfindungsgemäßen Schaltgetriebe 3.1 , 3.2 der Hybridantriebe 6.5, 6.6 nach den Figuren 5 und 6 sind jeweils mit geringen Änderungen bauraumneutral sowie ohne wesentliche Funktionseinschränkungen aus dem Doppelkupplungsgetriebe 3.0 nach Fig. 1 1 abgeleitet und entsprechend kostengünstig herstellbar. The inventive transmission 3.1, 3.2 of the hybrid drives 6.5, 6.6 of Figures 5 and 6 are each space with little changes space neutral and without significant functional limitations derived from the dual clutch transmission 3.0 of FIG. 1 1 and correspondingly inexpensive to produce.
In ähnlicher Weise wie aus dem Doppelkupplungsgetriebe 3.0 nach Fig. 1 1 können aus dem an sich bekannten Doppelkupplungsgetriebe 3.0' nach Fig. 14 zwei nachfolgend beschriebene Ausführungsformen eines Schaltgetriebes 3.3 bzw. 3.4 eines Hybridantriebs 6.7 bzw. 6.8 abgeleitet werden. Das Doppelkupplungsgetriebe 3.0' nach Fig. 14 ist weitgehend identisch zu dem Doppelkupplungsgetriebe 3.0 nach Fig. 1 1 aufgebaut, unterscheidet sich davon jedoch in einer axial gespiegelten Anordnung der Gangradsätze G1 - G7, R. Demzufolge sind nunmehr die Gangradsätze G1 , G3, G5, G7 der ungeraden Vorwärtsgänge der ersten Eingangswelle GE1 zugeordnet, und die Gangradsätze G2, G4, G6, R der geraden Vorwärtsgänge und des Rückwärtsgangs der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordnet. In a manner similar to that of the dual-clutch transmission 3.0 according to FIG. 11, two subsequently described embodiments of a manual transmission 3.3 or 3.4 of a hybrid drive 6.7 or 6.8 can be derived from the conventional dual-clutch transmission 3.0 'according to FIG. The dual-clutch transmission 3.0 'of FIG. 14 is constructed largely identical to the dual-clutch transmission 3.0 of FIG. 1 1, but differs from it in an axially mirrored arrangement of Gear sets G1 - G7, R. Accordingly, now the gear sets G1, G3, G5, G7 of the odd forward gears assigned to the first input shaft GE1, and the gear sets G2, G4, G6, R of the straight forward gears and the reverse gear of the second input shaft GE2 assigned.
Für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen eines Schaltgetriebes 3.3 bzw. 3.4 eines Hybridantriebs 6.7 bzw. 6.8 nach den Figuren 7 und 8 ist wichtig festzuhalten, dass der unmittelbar an dem getriebeseitigen Ende 5 der zweiten Eingangswelle GE2 angeordnete Umkehr-Gangradsatz R und der axial daneben angeordnete Gangradsatz G6 der zweiten Eingangswelle GE2 zugeordnet sind, und dass die Losräder 14, 15 sowie die zugeordneten Gangkupplungen C, D dieser Gangradsätze R, G6 auf der zweiten Vorgelegewelle VG2 angeordnet sind. Für die zweite Ausführungsform des Schaltgetriebes 3.4 nach Fig. 8 ist zudem von Bedeutung, dass auch das Losrad 18 und die zugeordnete Gangkupplung B des der ersten Eingangswelle GE1 zugeordneten sowie axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende 5 der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten Gangradsatzes G7 ebenfalls auf der zweiten Vorgelegewelle VG2 angeordnet sind. For the below-described embodiments of a manual transmission 3.3 or 3.4 of a hybrid drive 6.7 or 6.8 according to Figures 7 and 8 is important to note that the arranged directly on the transmission-side end 5 of the second input shaft GE2 reverse gearset R and the axially adjacent arranged Gangradsatz G6 of the second input shaft GE2 are assigned, and that the idler gears 14, 15 and the associated gear clutches C, D of these gear sets R, G6 are arranged on the second countershaft VG2. For the second embodiment of the gearbox 3.4 of FIG. 8 is also important that the idler gear 18 and the associated speed clutch B of the first input shaft GE1 and axially adjacent to the transmission-side end 5 of the second input shaft GE2 arranged Gangradsatzes G7 also on the second countershaft VG2 are arranged.
Ausgehend von dem Doppelkupplungsgetriebe 3.0' nach Fig. 14 ist eine erste Ausführungsform eines Schaltgetriebes 3.3 eines Hybridantriebs 6.7 nach Fig. 7 dadurch geschaffen, dass anstelle des Umkehr-Gangradsatzes R des Rückwärtsgangs und der zugeordneten Gangkupplung C eine Koppelvorrichtung 7.6 vorgesehen ist, mittels der die beiden Eingangswellen GE1 , GE2 miteinander in Triebverbindung bringbar sind. Starting from the dual-clutch transmission 3.0 'of FIG. 14, a first embodiment of a gearbox 3.3 of a hybrid drive 6.7 of FIG. 7 is created by the fact that instead of the reverse gearwheel R of the reverse gear and the associated gear clutch C a coupling device 7.6 is provided by means of the two input shafts GE1, GE2 can be brought into drive connection with each other.
Die Koppelvorrichtung 7.6 umfasst eine Getriebestufe GK* mit einem auf der zweiten Vorgelegewelle VG2 drehbar gelagerten Losrad 16' und einem axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende 5 der zweiten Eingangswelle GE2 auf der ersten Eingangswelle GE1 drehfest angeordneten Festrad 17' sowie einer Schaltkupplung X, die in dem Schaltgetriebe 3.3 anstelle des Umkehr-Gangradsatzes R und der zugeordneten Gangkupplung C des Rückwärtsgangs des zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebes 3.0' angeordnet sind. Die Schaltkupplung X der Getriebestufe GK* ist mit der Gangkupplung D des Gangradsatzes G6 des sechsten Vorwärtsgangs in einem gemeinsamen Schaltpaket S2f zusammengefasst, über welches das Losrad 15 des Gangradsatzes G6 des sechsten Vorwärtsgangs in einer ersten Schaltstellung drehfest mit dem Losrad 16' der Getriebestufe GK* gekoppelt ist, in einer Neutralstellung ungekoppelt ist, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle VG2 gekoppelt ist. The coupling device 7.6 includes a gear stage GK * with a rotatably mounted on the second countershaft VG2 idler gear 16 'and an axially adjacent to the transmission side end 5 of the second input shaft GE2 on the first input shaft GE1 rotatably mounted fixed gear 17' and a clutch X, the in the manual transmission 3.3 instead of the reverse gear set R and the associated gear clutch C of the reverse gear of the underlying dual-clutch transmission 3.0 'are arranged. The clutch X of the gear stage GK * is combined with the gear clutch D of the gear set G6 of the sixth forward gear in a common shift package S2f, via which the idler gear 15 of the gear set G6 of the sixth forward gear in a first switching position rotatably with the idler gear 16 'of the gear stage GK * is coupled, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the second countershaft VG2.
Die zwischen der zweiten Vorgelegewelle VG2 und der zweiten Eingangswelle GE2 wirksame Übersetzung IGK* der Getriebestufe GK* entspricht bevorzugt der Übersetzung iG6 des Gangradsatzes G6 des sechsten Vorwärtsgangs (IQK* = ΪΘΘ), da die wirksame Koppelübersetzung i« zwischen der ersten Eingangswelle GE1 und der zweiten Eingangswelle GE2 bei geschlossener Schaltkupplung X dann gleich eins ist (i« = lG6 / IGK* = 1 )■ The effective between the second countershaft VG2 and the second input shaft GE2 translation I G K * the gear stage GK * preferably corresponds to the translation i G 6 of the gearset G6 of the sixth forward gear (IQK * = ΪΘΘ), since the effective coupling ratio i "between the first Input shaft GE1 and the second input shaft GE2 is then equal to one with closed clutch X (i «= IG6 / IGK * = 1) ■
Eine zweite aus dem Doppelkupplungsgetriebe 3.0' nach Fig. 14 abgeleitete Ausführungsform des Schaltgetriebes 3.4 eines Hybridantriebs 6.8 nach Fig. 8 ist weitgehend identisch mit dem Schaltgetriebe 3.3 nach Fig. 7. Der wesentliche Unterschied dazu besteht darin, dass die Koppelvorrichtung 7.7 nunmehr den axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende 5 der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten, der ersten Eingangswelle GE1 zugeordneten Gangradsatz G7 des siebten Vorwärtsgangs und eine Schaltkupplung Y umfasst, welches bedeutet, dass anstelle einer separaten Getriebestufe GK* der Gangradsatz G7 des siebten Vorwärtsgangs zusätzlich zur Kopplung der beiden Eingangswellen GE1 , GE2 genutzt wird. A second embodiment of the manual transmission 3.4 of a hybrid drive 6.8 according to FIG. 8 derived from the dual-clutch transmission 3.0 'according to FIG. 14 is largely identical to the manual transmission 3.3 according to FIG. 7. The essential difference with this is that the coupling device 7.7 now adjoins the axially adjacent one arranged to the transmission-side end 5 of the second input shaft GE2, the first input shaft GE1 associated gear set G7 of the seventh forward gear and a clutch Y includes, which means that instead of a separate gear GK * the gear set G7 of the seventh forward gear in addition to the coupling of the two input shafts GE1 , GE2 is being used.
Die Schaltkupplung Y ist mit der Gangkupplung D des Gangradsatzes G6 des sechsten Vorwärtsgangs in einem gemeinsamen Schaltpaket S2g zusammengefasst, über welches das Losrad 15 des Gangradsatzes G6 des sechsten Vorwärtsgangs in einer ersten Schaltstellung drehfest mit dem Losrad 18 des Gangradsatzes G7 des siebten Vorwärtsgangs gekoppelt ist, in einer Neutralstellung ungekoppelt ist, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle VG2 gekoppelt ist. The clutch Y is combined with the gear clutch D of the gear set G6 of the sixth forward gear in a common shift package S2g, via which the idler gear 15 of the gear set G6 of the sixth forward gear in a first shift position rotatably coupled to the idler gear 18 of the gear set G7 of the seventh forward gear, is uncoupled in a neutral position, and in a second switching position rotatably coupled to the second countershaft VG2.
Dem Vorteil der Einsparung einer separaten Getriebestufe GK* steht der mögliche Nachteil einer von eins verschiedenen Koppelübersetzung iK gegenüber (iK 1 ). Die bei geschlossener Schaltkupplung Y zwischen der ersten Eingangswelle GE1 und der zweiten Eingangswelle GE2 wirksame Koppelübersetzung iK ergibt sich in der vorliegenden Ausführungsform des Schaltgetriebes 3.4 aus der Beziehung i« = IGZ / iG6 < The advantage of saving a separate gear stage GK * is the possible disadvantage of a coupling ratio i K different from one (i K 1). The coupling ratio i K effective when the clutch Y is closed between the first input shaft GE1 and the second input shaft GE2 results in the present embodiment of the transmission 3.4 from the relationship i «= IGZ / iG6 <
Auch die erfindungsgemäßen Schaltgetriebe 3.3, 3.4 der Hybridantriebe 6.7, 6.8 nach den Figuren 7 und 8 sind jeweils mit geringen Änderungen bauraumneutral sowie ohne wesentliche Funktionseinschränkungen aus dem Doppelkupplungsgetriebe 3.0' nach Fig. 14 abgeleitet und entsprechend kostengünstig herstellbar. The manual transmissions 3.3, 3.4 according to the invention of the hybrid drives 6.7, 6.8 according to FIGS. 7 and 8 are also space-neutral and have no essential functional restrictions derived from the dual-clutch transmission 3.0 'according to FIG. 14, and can be correspondingly produced cost-effectively.
Bezuqszeichen REFERENCE CHARACTERS
DoppelkupplungsgetriebeDouble clutch
DoppelkupplungsgetriebeDouble clutch
Schaltgetriebe manual transmission
Doppelkupplungsgetriebe Double clutch
DoppelkupplungsgetriebeDouble clutch
Schaltgetriebe manual transmission
Schaltgetriebe manual transmission
Doppelkupplungsgetriebe Double clutch
DoppelkupplungsgetriebeDouble clutch
Schaltgetriebe manual transmission
Schaltgetriebe manual transmission
Schaltgetriebe manual transmission
Schaltgetriebe manual transmission
Triebwelle von VM Drive shaft of VM
Getriebeseitiges Ende von GE2 Transmission end of GE2
Hybridantrieb hybrid drive
Hybridantrieb hybrid drive
Hybridantrieb hybrid drive
Hybridantrieb hybrid drive
Hybridantrieb hybrid drive
Hybridantrieb hybrid drive
Hybridantrieb hybrid drive
Hybridantrieb hybrid drive
Koppelvorrichtung coupling device
Koppelvorrichtung coupling device
Koppelvorrichtung coupling device
Koppelvorrichtung coupling device
Koppelvorrichtung coupling device
Koppelvorrichtung coupling device
Koppelvorrichtung coupling device
Rotor von EM 8' Rotor von EM'Rotor of EM 8 'rotor of EM'
9, 9', 9* Losrad von R 9, 9 ', 9 * Losrad von R
10, 10' Losrad von G1 10, 10 'idler gear from G1
1 1 Losrad von GK 1 1 idler gear from GK
12 Festrad von GK 12 fixed gear from GK
13 Losrad von G4 13 idler gear from G4
14 Losrad von R 14 idler wheel of R
15 Losrad von G6 15 idler gear from G6
16 Losrad von GK' 16 idler gear from GK '
16' Losrad von GK* 16 'Losrad from GK *
17 Festrad von GK' 17 fixed gear from GK '
17' Festrad von GK* 17 'fixed gear by GK *
18 Losrad von G7 18 idler gear from G7
19 Gehäusefestes Bauteil 19 Housing solid component
20 Sonnenrad von PT 20 sun gear from PT
21 Planetenträger von PT 21 planet carrier from PT
22 Hohlrad von PT 22 ring gear PT
A Gangkupplung von G2; G3 A gear clutch from G2; G3
AK1 Erste Ausgangskonstante AK1 First output constant
AK2 Zweite Ausgangskonstante AK2 Second output constant
B Gangkupplung von G4; G7B Clutch of G4; G7
Br Bremse von GE1 Br brake from GE1
C Gangkupplung von R C gear clutch by R
D Gangkupplung von G1 ; G6 D Clutch of G1; G6
E Gangkupplung von G3; G1E gear clutch of G3; G1
EM Elektromaschine EM electric machine
EM' Elektromaschine EM 'electric machine
F Gangkupplung von G5; G5 F Clutch of G5; G5
G Gangkupplung von G2 G Clutch of G2
G1 - G7 Gangradsätze der Vorwärtsgänge G1 - G7 gear sets of forward gears
GA Ausgangswelle GA output shaft
GE1 Erste Eingangswelle GE1 First input shaft
GE2 Zweite Eingangswelle GK Getriebestufe GE2 Second input shaft GK gear stage
GK' Getriebestufe GK 'gear stage
GK* Getriebestufe GK * gear stage
H Gangkupplung von G4 H Clutch of G4
IGI Übersetzung von G1 IGI translation of G1
lG4 Übersetzung von G4 IG4 translation of G4
lG6 Übersetzung von G6 LG6 translation of G6
lG7 Übersetzung von G7 LG7 translation of G7
IGK Übersetzung von GK IGK translation by GK
IGK' Übersetzung von GK' IGK 'translation by GK'
IGK Übersetzung von GK* IGK translation by GK *
ίκ Koppelübersetzung ίκ coupling translation
IKE Übersetzung von KE IKE translation of KE
K1 Erste Reibungskupplung, Trennkupplung K1 First friction clutch, separating clutch
KV Klauenkupplung, Trennkupplung KV claw coupling, separating clutch
K2 Zweite Reibungskupplung K2 Second friction clutch
KE Eingangsgetriebestufe KE input gear stage
PG Planetengetriebe, Überlagerungsgetriebe PG planetary gearbox, superposition gearbox
R Umkehr-Gangradsatz des RückwärtsgangsR Reverse gear set of reverse gear
S Schaltkupplung S clutch
S1 - S4 Schaltpakete S1 - S4 switching packages
S2a Schaltpaket S2a switching package
S2b, S2c Schaltpakete S2b, S2c switching packages
S2d, S2e Schaltpakete S2d, S2e switching packages
S2f, S2g Schaltpakete S2f, S2g switching packages
S2x, S2y Schaltpakete S2x, S2y switching packages
T Schaltkupplung T clutch
u Schaltkupplung u clutch
V Schaltkupplung V clutch
VG1 Erste Vorgelegewelle VG1 First countershaft
VG2 Zweite Vorgelegewelle VG2 Second countershaft
VM Verbrennungsmotor VM internal combustion engine
W Schaltkupplung X Schaltkupplung Y Schaltkupplung W clutch X Clutch Y Clutch
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