WO2016128155A1 - Doppelkupplungsgetriebe und verfahren zum betreiben eines doppelkupplungsgetriebes - Google Patents

Doppelkupplungsgetriebe und verfahren zum betreiben eines doppelkupplungsgetriebes Download PDF

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Stefan Blattner
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    • F16H2200/0056—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising seven forward speeds

Definitions

  • the invention relates to a double clutch transmission for use in motor vehicles, comprising two clutches, two sub-transmissions, each sub-transmission comprises at least one input shaft and wherein the two input shafts are arranged on a drive side on an input shaft axis, an output shaft on an output side of the transmission as the output shaft of both sub-transmission , a plurality of wheel planes, in particular at most seven wheel planes and a plurality of shift elements, in particular at most seven shift elements, and a countershaft with at least one countershaft axis on which at least two countershafts are arranged, and wherein one of the countershafts extends in the axial direction of the transmission over all wheel planes and wherein the other of the two countershafts is arranged as a hollow shaft parallel and coaxial with the first countershaft, are fixedly arranged on the transmission elements of two wheel planes and wherein a switching element for coupling the beid is provided by means of the transmission six forward gears comprising an overdrive gear and a direct
  • the invention further relates to a method for operating a dual-clutch transmission, wherein the dual clutch transmission comprises: two clutches, a plurality of wheel planes, in particular at most seven wheel planes and a plurality of shift elements, in particular at most seven shift elements, and a countershaft with at least one countershaft axis, on which at least two countershafts are arranged in which one of the countershafts extends in the axial direction of the transmission over all wheel planes and wherein the other of the two countershafts is arranged as a hollow shaft parallel and coaxial with the first countershaft, are fixedly mounted on the transmission elements of two wheel planes and wherein a switching element for coupling the is provided with two countershafts, and wherein by means of the transmission six forward gears comprising an overdrive gear and a direct gear are provided, wherein the direct gear by means of actuation of a switching element and the OverDrive Ga ng represented by actuation of at least one switching element.
  • the invention further relates to a method for operating a dual-clutch transmission, wherein a first gear is formed by means of closed first clutch and closed third and sixth shifting element and wherein a second gear is formed by means of closed second clutch and closed sixth shifting element and wherein a third gear by means of closed first A third gear is formed by means of closed first clutch and closed third shift element and wherein a fourth gear is formed by means of a closed second clutch and a closed fifth shift element.
  • Gearboxes for motor vehicles are among others as so-called
  • Dual clutch transmission executed, in each of which an input shaft is associated with a partial transmission and in which the input shafts of the two partial transmissions via a respective load switching element with a drive, such as an internal combustion engine or an electric motor can be connected, wherein the two load switching elements are summarized in the form of a double clutch ,
  • the representable about such a gear ratios are then alternately divided between the two partial transmissions, so that, for example, a partial transmission, the odd gears and the corresponding other partial transmission represents the even gears.
  • appropriate switching elements these are in the Kraft perspective. Torque flow between drive and output can be incorporated, so that a corresponding desired ratio between the drive and output of the transmission is shown in each case.
  • Such dual-clutch transmissions can in this case also be designed with a countershaft additionally arranged for input and output, so that a compact construction is made possible in the axial direction.
  • a transmission according to the preamble of claim 1 has become known for example from DE 10 2004 043 387 A1.
  • the number of gears that can be represented by the transmission substantially corresponds to the number of wheel planes, i. for example, seven wheel planes with a reverse gear stage, a total of six forward gears are representable comprising a direct gear.
  • the present invention solves the problems in a dual-clutch transmission for use in motor vehicles, comprising two clutches, two sub-transmissions, each sub-transmission comprising at least one input shaft and wherein the two input shafts are arranged on a drive side on an input shaft axis, an output shaft on an output side of the transmission as Output shaft of both partial transmissions, a plurality of wheel planes, in particular at most seven wheel planes and a plurality of shift elements, in particular at most seven shift elements, and a countershaft with at least one countershaft axis, on which at least two countershafts are arranged, and in which one of the countershafts extends in the axial direction of the countershaft.
  • the present invention also achieves the objects in a method for operating a dual-clutch transmission, wherein the dual-clutch transmission comprises: two clutches, a plurality of wheel planes, in particular at most seven wheel planes and a plurality of shift elements, in particular at most seven shift elements, and a countershaft with at least one countershaft axis the at least two countershafts is arranged, wherein one of the countershafts extends in the axial direction of the transmission over all Radebenen and wherein the other of the two countershafts is arranged as a hollow shaft parallel and coaxial with the first countershaft, are fixedly arranged on the transmission elements of two wheel planes and wherein a switching element for coupling the two countershafts is arranged, and wherein by means of the transmission six forward gears comprising an overdrive gear and a direct gear are provided, wherein the direct gear by means of actuation of a Sc holding element and the OverDrive gear by means of actuation of at least one switching element are represented, in
  • the present invention also achieves the objects in a method of operating a dual-clutch transmission, wherein a first gear is formed by means of closed first clutch and closed third and sixth shift element and wherein a second gear is formed by means of closed second clutch and closed sixth shifting element and wherein a third Gear is formed by means of closed first clutch and closed third shift element and wherein a fourth gear is formed by means of closed second clutch and closed fifth shift element, characterized in that a fifth gear is formed by means of closed second clutch and a closed fourth shift element, and that a sixth gear , In particular in the form of a direct gear, is formed by means of closed first clutch and a closed first switching element, and that a seventh gear, in particular in the form of an overdrive gear by means of closed second clutch and closed first and third switching element is formed.
  • the invention solves the tasks also in a motor vehicle, especially passenger or truck, with a transmission according to the invention.
  • One of the advantages achieved with this is that without major structural changes, an additional gear can be provided, which is advantageous for the use of the transmission in various vehicles. Another advantage is that it achieves an at least partial load shifting capability of the transmission. Another advantage is that more expansion or smaller gear jumps are made possible with identical construction costs.
  • wheel stage or “wheel plane” are preferably to be understood in the description, in particular in the claims, essentially two mutually cooperating transmission elements for transmitting torques from the one transmission element to the other transmission element, preferably a sub- or translation for provide in particular with the transmission elements cooperating waves in the transmission.
  • switching element is preferably in the description, in particular in the claims, a device having at least one open and a closed state, wherein in the open state, the device no torque and wherein in the closed state, the device torque between two can transmit with this device or the switching element cooperating devices.
  • switching device is preferably in the description, in particular in the claims at least one switching element and at least one
  • switching element actuating device for actuating the at least one switching element.
  • transmission element is preferably to be understood in the description, in particular in the claims, as a device with which force and / or torques are transferable.
  • transmission elements may preferably be wheels, preferably gear wheels, in particular spur gears, bevel gears, worm wheels or the like be educated.
  • double switching element are preferably in the description, in particular in the claims, two switching elements and two separate Wegele- ment actuators, especially in the form of sliding sleeves to understand that are operable so that at least one of the two switching elements closed and the other Switching element is open at the same time.
  • the OverDrive gear can be displayed by means of the two next to the drive side adjacent wheel planes.
  • the way is kept as low as possible, so that a reliable power and torque transmission from the drive to the output side of the dual clutch transmission is made possible.
  • one of the two switching elements for actuating the Overdrive gear on the input shaft axis and the other of the two switching elements on the countershaft axis arranged.
  • the axial space of the switching elements for displaying the overdrive gear can be reduced.
  • the additional gear and the overdrive gear can be provided by means of actuation of the same clutch. This can be provided in a simple way, the additional gear.
  • the overdrive gear and the direct gear by means of the same switching element can be provided, in particular wherein this switching element is arranged closest to the drive side in the transmission.
  • this switching element when it is located closest to the drive side, can be easily maintained.
  • the number of switching elements for providing the gears is reduced.
  • the additional gear in the switching sequence from high to low translations before, in particular directly before, the direct gear can be displayed.
  • the lower gears can remain unchanged except for the respective translation in terms of their operation of clutches and switching elements.
  • the switching elements for displaying the direct gear and / or the overdrive gear are arranged adjacent to at least two further switching elements on the output side of the switching element arranged furthest to the output side for displaying the direct gear and / or the overdrive gear. In this way, it is essentially achieved that the switching elements for the direct gear and the OverDrive gear are not arranged in the region of the output side.
  • the additional gear on the direct gear by means of a support gear shift partillastschaltbar. This can be achieved at least partially power shiftability.
  • the additional gear is expediently the fifth forward gear, the direct gear is the sixth forward gear and / or the overdrive gear is the seventh forward gear. carried out.
  • One of the advantages achieved thereby is that the first four forward gears need not be changed in terms of their operation, which reduces the cost of manufacturing the transmission and thus the manufacturing cost.
  • one of the wheel planes, in particular the output side next adjacent wheel plane is designed as a reverse gear.
  • a reverse gear is designed as a reverse gear.
  • the next adjacent to the output side switching element is designed as a single switching element and / or at least two, in particular all other switching elements are designed as double switching elements.
  • all other switching elements designed as a double switching element the manufacturing cost and thus the manufacturing cost of the transmission decreases.
  • the reverse gear is operated by means of the individual switching element, a particularly reliable coupling or integration of the reverse gear in the torque transmission path of the transmission can be made possible in this way.
  • the single switching element on the output side can be maintained easier.
  • the first six switching elements are arranged starting from the drive side in pairs alternately on input and countershaft axis, in particular in the form of double switching elements.
  • One of the advantages achieved with this is that the construction costs in the axial direction of the dual-clutch transmission can thus be reduced.
  • At least one further switching element in the sequence of switching elements along the transmission axis is arranged between the two switching elements for switching the OverDrive gear.
  • the flexibility of the transmission can be further increased with respect to the coupling of different wheel planes for the representation of gears.
  • more than half of the switching elements are arranged on the input shaft axis of the transmission. In this way, the construction cost of a countershaft can be significantly reduced.
  • the fifth gear via the sixth gear by means of a Stützgangscen partially switched under load.
  • This can be achieved in a simple manner, at least partially load switching capability.
  • Fig. 2 is a switching matrix for a transmission according to the first embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 shows a transmission according to a first embodiment of the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a transmission in the form of a dual-clutch transmission.
  • the dual-clutch transmission 1 has two power shift elements in the form of clutches KL1, KL2.
  • the drive side AN can be coupled or connected to the output side AB of the transmission 1 for transmitting power and torques.
  • the first clutch KL1 is connected to a first input shaft EW1 and the second clutch KL2 is connected to a second input shaft EW2.
  • the first input shaft EW1 is designed as a solid shaft, whereas the second input shaft EW2 is formed as a hollow shaft.
  • the two input shafts EW1, EW2 are arranged coaxially and parallel to each other.
  • the two clutches KL1, KL2 can be connected to a motor, for example via a drive shaft.
  • the transmission 1 comprises two partial transmissions 2, 3.
  • the first partial transmission 2 is coupled to the first input shaft EW1
  • the second partial transmission 3 is coupled to the second input shaft EW2.
  • the transmission 1 comprises an input shaft axis 4, on which the two input shafts EW1, EW2 are arranged.
  • Torque and power downstream of the drive side AN of the transmission 1 starting from the two clutches KL1, KL2, the transmission 1 comprises first a first gear plane I, a second gear plane II, a first switching element A, a second switching element B, a third gear plane III, a fourth Wheel plane IV, a fifth gear plane V, a fifth switching element E, a sixth switching element F, a sixth gear plane VI, a seventh gear plane VII and a seventh switching element G.
  • Each of said gear planes I, II, III, IV, V, VI and VII has transmission elements, in particular in the form of gears, which are each connected to a shaft of the transmission 1 and / or connectable.
  • a countershaft axis 5 is arranged for a countershaft 6.
  • the countershaft 6 comprises a solid shaft countershaft VW1 with a coaxial and arranged parallel thereto, designed as a hollow shaft second countershaft VW2.
  • the seventh gear plane VII an intermediate ZR to reverse the direction of rotation, so that by means of the output shaft AW at the same Direction of rotation of one of the input shafts EW1, EW2 a reverse direction of rotation is provided to provide at least one reverse gear.
  • the seventh wheel plane VII is thus designed as a reverse gear.
  • the countershaft axis 5 comprises the first wheel plane I, the second wheel plane II, the third wheel plane III, a third shift element C, a fourth shift element D, the fourth wheel plane IV, the fifth wheel plane V, the sixth wheel plane VI and the seventh wheel plane VII.
  • the first switching element A is arranged on the input shaft axis 4 and connected on the one hand to the first input shaft EW1 and a transmission element of the second gear plane II, on the other hand to the output shaft AW and provides when actuated a connection for transmitting force and torque between the input shaft EW1, the second Gear plane II and the output shaft AW ago.
  • the second switching element B is arranged on the input shaft axis 4 and connected on the one hand with a transmission element of the third gear plane III and on the other hand with the output shaft AW and, when actuated, establishes a coupling between the output shaft AW and the third gear plane III.
  • the third switching element C is arranged on the countershaft axis 5 and connected on the one hand to the first countershaft VW1, on the other hand to the second countershaft VW2 and, when actuated, establishes a coupling between the first countershaft VW1 and the second countershaft VW2.
  • the fourth switching element D is arranged on the countershaft axis 5 and connected on the one hand to a transmission element of the fourth gear plane IV, on the other hand to the first countershaft VW1 and, when actuated, establishes a coupling between the first countershaft VW1 and fourth gear plane IV.
  • the fifth switching element E is arranged on the input shaft axis 4 and allows, when actuated, a coupling of the first countershaft VW1 to the output shaft AW via the fifth gear plane V.
  • the sixth switching element F is arranged on the input shaft axis 4 and allows, when actuated, a coupling of first countershaft VW1 and output shaft AW via the sixth gear plane VI.
  • the seventh switching element G is arranged on the input shaft axis 4 and allows, when actuated, a coupling between the first countershaft VW1 and the output shaft AW via the seventh gear plane VII.
  • the switching elements A and B and C and D and E and F are each combined to form a double switching element and each actuated by means of a common switching element actuation device.
  • the seventh switching element G is designed as a single switching element.
  • the transmission elements of the second wheel plane II and the third wheel plane III are fixedly arranged.
  • the transmission element of the fourth gear plane IV is fixed.
  • the transmission element of the second gear plane II is fixedly arranged on the input shaft axis 4 and on the second input shaft EW2 that of the first gear plane I.
  • the transmission 1 according to FIG. 1 comprises seven wheel planes I to VII, the seventh wheel plane VII being in the form of a reverse gear. All wheel planes I to VII are designed in particular as spur gears with discrete ratios. For each gear plane I to VII two transmission elements, in particular in the form of gears are arranged. Reverse gear level VII comprises between output shaft axis 4 and countershaft axis 5 an additional intermediate ZR to reverse the direction of rotation. Thus, a total of fifteen transmission elements, in particular in the form of gears, arranged for the wheel planes.
  • FIG. 2 shows a shift matrix for a transmission according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a switching matrix for a transmission 1 according to FIG. 1.
  • Horizontal columns are shown for the switching elements A, B, C, D, E, F, G and for the two clutches KL1 and KL2.
  • the absolute translation u and the relative translation ⁇ are shown.
  • the respective individual ratios i1, i2, i3, i4, i5, i6 for the wheel levels of the forward speeds V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7 are shown on the right side of FIG.
  • the relative translation ⁇ is shown between the next lower gear and the present gear.
  • the entries released in the shift matrix for example at the forward gear stage V1 in the shift elements A, B, D, E and G and the clutch KL2 indicate that the corresponding switching element or the corresponding clutch is open, ie that the switching element or the clutch in this case transmits no forces or no torque from the connected to the switching element or to the clutch or connected to this or this respective waves.
  • An entry in the switching matrix provided with a dot denotes a correspondingly actuated or closed switching element or clutch, ie in the switching matrix in the forward gear stage V1 in the clutch KL1 and the shifting elements C and F.
  • the total relative ratio is 9.88.
  • the transmission elements can be designed in particular in the form of gears, preferably as spur gears, so that the wheel planes I to VII Represent spur gears.
  • the spur gears in particular their gears, correspondingly comprise different translations.
  • the present invention provides, inter alia, the advantage that at least one additional gear can be made available with the same construction cost. Another advantage is that a larger spread or smaller gear jumps are possible.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe (1) zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, umfassend zwei Kupplungen (KL1, KL2), zwei Teilgetriebe (2, 3), wobei jedes Teilgetriebe zumindest eine Eingangswelle umfasst und wobei die zwei Eingangswellen (EW1, EW2) an einer Antriebsseite (AN) auf einer Eingangswellenachse (4) angeordnet sind, eine Ausgangswelle an einer Abtriebsseite (AB) des Getriebes als Antriebswelle (AW) beider Teilgetriebe, mehrere Radebenen, insbesondere höchstens sieben Radebenen (I-VII) und mehrere Schaltelemente, insbesondere höchstens sieben Schaltelemente (A-G), und ein Vorgelege (6) mit zumindest einer Vorgelegewellenachse (5), auf der zumindest zwei Vorgelegewellen (VW1, VW2) angeordnet ist, bei der eine der Vorgelegewellen (VW1) sich in axialer Richtung des Getriebes über sämtliche Radebenen erstreckt und wobei die andere (VW2) der beiden Vorgelegewellen als Hohlwelle parallel und koaxial zu der ersten Vorgelegewelle angeordnet ist, auf der Übertragungselemente zweier Radebenen (II, III) fest angeordnet sind und wobei ein Schaltelement (C) zur Kopplung der beiden Vorgelegewellen angeordnet ist, und wobei mittels des Getriebes sechs Vorwärtsgänge umfassend einen OverDrive-Gang (V7) und einen Direktgang (V6) bereitstellbar sind, wobei der Direktgang mittels Betätigung eines Schaltelements (A) und der OverDrive-Gang mittels Betätigung zumindest eines Schaltelements (A, C) darstellbar ist, wobei ein zusätzlicher Gang (V5), insbesondere Vorwärtsgang, durch das Getriebe bereitstellbar ist, wobei der zusätzliche Gang eine Übersetzung größer Eins bereitstellt und mittels Betätigung lediglich eines Schaltelements (D) darstellbar ist und wobei der OverDrive-Gang mittels Betätigung zumindest zweier Schaltelemente (A, C) darstellbar ist, insbesondere wobei die beiden Schaltelemente auf der der Antriebsseite zugewandten Seite des Schaltelementes zur Betätigung des zusätzlichen Gangs angeordnet sind.

Description

DOPPELKUPPLUNGSGETRIEBE UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES DOPPELKUPPLUNGSGETRIEBES
Die Erfindung betrifft ein Doppel kupplungsgetriebe zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, umfassend zwei Kupplungen, zwei Teilgetriebe, wobei jedes Teilgetriebe zumindest eine Eingangswelle umfasst und wobei die zwei Eingangswellen an einer Antriebsseite auf einer Eingangswellenachse angeordnet sind, eine Ausgangswelle an einer Abtriebsseite des Getriebes als Abtriebswelle beider Teilgetriebe, mehrere Radebenen, insbesondere höchstens sieben Radebenen und mehrere Schaltelemente, insbesondere höchstens sieben Schaltelemente, und ein Vorgelege mit zumindest einer Vorgelegewellenachse, auf der zumindest zwei Vorgelegewellen angeordnet sind, und bei der eine der Vorgelegewellen sich in axialer Richtung des Getriebes über sämtliche Radebenen erstreckt und wobei die andere der beiden Vorgelegewellen als Hohlwelle parallel und koaxial zu der ersten Vorgelegewelle angeordnet ist, auf der Übertragungselemente zweier Radebenen fest angeordnet sind und wobei ein Schaltelement zur Kopplung der beiden Vorgelegewellen angeordnet ist, und wobei mittels des Getriebes sechs Vorwärtsgänge umfassend einen OverDrive-Gang und einen Direktgang bereitstellbar sind, wobei der Direktgang mittels Betätigung eines Schaltelements und der OverDrive-Gang mittels Betätigung zumindest eines Schaltelements darstellbar ist.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes, wobei das Doppelkupplungsgetriebe umfasst: zwei Kupplungen, mehrere Radebenen, insbesondere höchstens sieben Radebenen und mehrere Schaltelemente, insbesondere höchstens sieben Schaltelemente, und ein Vorgelege mit zumindest einer Vorgelegewellenachse, auf der zumindest zwei Vorgelegewellen angeordnet ist, bei der eine der Vorgelegewellen sich in axialer Richtung des Getriebes über sämtliche Radebenen erstreckt und wobei die andere der beiden Vorgelegewellen als Hohlwelle parallel und koaxial zu der ersten Vorgelegewelle angeordnet ist, auf der Übertragungselemente zweier Radebenen fest angeordnet sind und wobei ein Schaltelement zur Kopplung der beiden Vorgelegewellen angeordnet ist, und wobei mittels des Getriebes sechs Vorwärtsgänge umfassend einen OverDrive-Gang und einen Direktgang bereitgestellt werden, wobei der Direktgang mittels Betätigung eines Schaltelements und der OverDrive-Gang mittels Betätigung zumindest eines Schaltelements dargestellt werden. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes, wobei ein erster Gang mittels geschlossener erster Kupplung und geschlossenem dritten und sechsten Schaltelement gebildet wird und wobei ein zweiter Gang mittels geschlossener zweiter Kupplung und geschlossenem sechsten Schaltelement gebildet wird und wobei einer dritter Gang mittels geschlossener erster Kupplung und geschlossenem sechsten Schaltelement gebildet wird und wobei einer dritter Gang mittels geschlossener erster Kupplung und geschlossenem dritten Schaltelement gebildet wird und wobei ein vierter Gang mittels geschlossener zweiter Kupplung und geschlossenem fünften Schaltelement gebildet wird.
Getriebe für Kraftfahrzeuge werden unter anderem als sogenannte
Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt, bei welchen jeweils eine Eingangswelle einem Teilgetriebe zugeordnet ist und bei welchen die Eingangswellen der beiden Teilgetriebe über je ein zugehöriges Lastschaltelement mit einem Antrieb, beispielsweise einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor verbunden werden können, wobei die beiden Lastschaltelemente dabei in Form einer Doppelkupplung zusammengefasst werden. Die über ein solches Getriebe darstellbaren Gangstufen sind dann wechselweise auf die beiden Teilgetriebe aufgeteilt, so dass beispielsweise das eine Teilgetriebe die ungeraden Gänge und das entsprechend andere Teilgetriebe die geraden Gänge darstellt. Es ist weiterhin bekannt, die einzelnen Gangstufen durch eine oder mehrere Radstufen oder -ebenen, die jeweils unterschiedliche Übersetzungsstufen aufweisen, darzustellen. Mittels entsprechender Schaltelemente sind diese in den Kraftbzw. Drehmomentfluss zwischen Antrieb und Abtrieb einbindbar, so dass eine entsprechende gewünschte Übersetzung zwischen Antrieb und Abtrieb des Getriebes jeweils dargestellt wird.
Durch eine wechselweise Aufteilung der Gänge auf die beiden Teilgetriebe ist es möglich, beim Fahren in einem dem einen Teilgetriebe zugeordneten Gang in dem jeweils anderen Teilgetriebe durch entsprechende Betätigung der Schalteinrichtungen bereits einen darauffolgenden Gang vorzuwählen, wobei ein letztendlicher Wechsel in den darauffolgenden Gang durch Öffnen des Lastschaltelementes des einen Teilgetriebes und ein kurz darauf folgendes Schließen des Lastschaltelementes des anderen Teilgetriebes ermöglicht wird. Auf diese Weise können die Gänge oder Gangstufen des Getriebes unter Last geschaltet werden, was ein Beschleunigungsvermögen des Kraftfahrzeugs aufgrund eines damit im Wesentlichen Zugkraftunterbrechungsfreien
Gangwechsels verbessert und komfortablere Schaltvorgänge für einen Fahrzeugführer ermöglicht.
Derartige Doppelkupplungsgetriebe können hierbei auch mit einem zu An- und Abtrieb zusätzlich angeordneten Vorgelege ausgeführt werden, so dass in axialer Richtung ein kompakter Aufbau ermöglicht wird.
Ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus der DE 10 2004 043 387 A1 bekanntgeworden.
Nachteilig dabei ist, dass die Anzahl der durch das Getriebe darstellbaren Gänge im Wesentlichen der Anzahl der Radebenen entspricht, d.h. bei beispielsweise sieben Radebenen mit einer Rückwärtsgangstufe sind insgesamt sechs Vorwärtsgänge darstellbar umfassend einen Direktgang.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Doppelkupplungsgetriebe sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes zur Verfügung zu stellen, welche zumindest einen weiteren Gang zur Verfügung stellen können. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternatives Doppelkupplungsgetriebe sowie alternative Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes zur Verfügung zu stellen.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgaben bei einem Doppelkupplungsgetriebe zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, umfassend zwei Kupplungen, zwei Teilgetriebe, wobei jedes Teilgetriebe zumindest eine Eingangswelle umfasst und wobei die zwei Eingangswellen an einer Antriebsseite auf einer Eingangswellenachse angeordnet sind, eine Ausgangswelle an einer Abtriebsseite des Getriebes als Abtriebswelle beider Teilgetriebe, mehrere Radebenen, insbesondere höchstens sieben Radebenen und mehrere Schaltelemente, insbesondere höchstens sieben Schaltelemente, und ein Vorgelege mit zumindest einer Vorgelegewellenachse, auf der zumindest zwei Vorgelegewellen angeordnet sind, und bei der eine der Vorgelegewellen sich in axialer Richtung des Ge- triebes über sämtliche Radebenen erstreckt und wobei die andere der beiden Vorgelegewellen als Hohlwelle parallel und koaxial zu der ersten Vorgelegewelle angeordnet ist, auf der Übertragungselemente zweier Radebenen fest angeordnet sind und wobei ein Schaltelement zur Kopplung der beiden Vorgelegewellen angeordnet ist, und wobei mittels des Getriebes sechs Vorwärtsgänge umfassend einen OverDrive-Gang und einen Direktgang bereitstellbar sind, wobei der Direktgang mittels Betätigung eines Schaltelements und der OverDrive-Gang mittels Betätigung zweier Schaltelemente darstellbar ist, dadurch, dass zusätzlich zu den sechs Gängen ein zusätzlicher Gang, insbesondere Vorwärtsgang, durch das Getriebe bereitstellbar ist, wobei der zusätzliche Gang eine Übersetzung größer 1 bereitstellt und mittels Betätigung lediglich eines Schaltelements darstellbar ist, insbesondere wobei die beiden Schaltelemente auf der der Antriebsseite zugewandten Seite des Schaltelementes zur Betätigung des zusätzlichen Gangs angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgaben ebenfalls bei einem Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes, wobei das Doppelkupplungsgetriebe um- fasst: zwei Kupplungen, mehrere Radebenen, insbesondere höchstens sieben Radebenen und mehrere Schaltelemente, insbesondere höchstens sieben Schaltelemente, und ein Vorgelege mit zumindest einer Vorgelegewellenachse, auf der zumindest zwei Vorgelegewellen angeordnet ist, bei der eine der Vorgelegewellen sich in axialer Richtung des Getriebes über sämtliche Radebenen erstreckt und wobei die andere der beiden Vorgelegewellen als Hohlwelle parallel und koaxial zu der ersten Vorgelegewelle angeordnet ist, auf der Übertragungselemente zweier Radebenen fest angeordnet sind und wobei ein Schaltelement zur Kopplung der beiden Vorgelegewellen angeordnet ist, und wobei mittels des Getriebes sechs Vorwärtsgänge umfassend einen OverDrive-Gang und einen Direktgang bereitgestellt werden, wobei der Direktgang mittels Betätigung eines Schaltelements und der OverDrive-Gang mittels Betätigung zumindest eines Schaltelements dargestellt werden, dadurch, dass ein zu den bereits sechs Gängen zusätzlicher Gang eine Übersetzung des Getriebes größer Eins bereitstellt und mittels Betätigung lediglich eines Schaltelements gebildet wird und wobei der OverDrive-Gang mittels Betätigung zumindest zweier Schaltelemente gebildet wird, insbesondere wobei die beiden Schaltelemente auf der der Antriebsseite zugewandten Seite des Schaltelementes zur Betätigung des zusätzlichen Gangs angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung löst die Aufgaben ebenfalls bei einem Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes, wobei ein erster Gang mittels geschlossener erster Kupplung und geschlossenem dritten und sechsten Schaltelement gebildet wird und wobei ein zweiter Gang mittels geschlossener zweiter Kupplung und geschlossenem sechsten Schaltelement gebildet wird und wobei ein dritter Gang mittels geschlossener erster Kupplung und geschlossenem dritten Schaltelement gebildet wird und wobei ein vierter Gang mittels geschlossener zweiter Kupplung und geschlossenem fünften Schaltelement gebildet wird, dadurch, dass ein fünfter Gang mittels geschlossener zweiter Kupplung und einem geschlossenem vierten Schaltelement gebildet wird, und dass ein sechster Gang, insbesondere in Form eines Direktgangs, mittels geschlossener erster Kupplung und einem geschlossenen ersten Schaltelement gebildet wird, und dass ein siebter Gang, insbesondere in Form eines OverDrive-Gangs mittels geschlossener zweiter Kupplung und geschlossenem ersten und dritten Schaltelement gebildet wird.
Die Erfindung löst die Aufgaben ebenfalls bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere Personen- oder Lastkraftwagen, mit einem erfindungsgemäßen Getriebe.
Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass ohne wesentliche baulichen Änderungen ein zusätzlicher Gang zur Verfügung gestellt werden kann, was vorteilhaft für den Einsatz des Getriebes in verschiedenen Fahrzeugen ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass damit eine zumindest teilweise Lastschaltfähigkeit des Getriebes erreicht wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei identischem Bauaufwand mehr Spreizung bzw. kleinere Gangsprünge ermöglicht werden.
Unter dem Begriff„Radstufe" oder„Radebene" sind vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen, im Wesentlichen zwei miteinander zusammenwirkende Übertragungselemente zur Übertragung von Drehmomenten von dem einen Übertragungselement auf das andere Übertragungselement zu verstehen, die vorzugsweise eine Unter- oder Übersetzung für insbesondere mit den Übertragungselementen zusammenwirkenden Wellen im Getriebe bereitstellen. Unter dem Begriff„Schaltelement" ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei im geöffneten Zustand die Vorrichtung kein Drehmoment und wobei im geschlossenen Zustand die Vorrichtung ein Drehmoment zwischen zwei mit dieser Vorrichtung bzw. dem Schaltelement zusammenwirkenden Vorrichtungen übertragen kann.
Unter dem Begriff„Schalteinrichtung" ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen zumindest ein Schaltelement und zumindest eine
Schaltelementbetätigungseinrichtung zur Betätigung des zumindest einen Schaltelementes zu verstehen.
Unter dem Begriff„Übertragungselement" ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen eine Vorrichtung zu verstehen, mit der Kraft und/oder Drehmomente übertragbar sind. Übertragungselemente können dabei vorzugsweise als Räder, vorzugsweise als Zahnräder, insbesondere Stirnräder, Kegelräder, Schneckenräder oder dergleichen ausgebildet sein.
Unter dem Begriff„Doppelschaltelement" sind vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen zwei Schaltelemente und zwei getrennte Schaltele- mentbetätigungseinrichtungen, insbesondere in Form von Schiebemuffen, zu verstehen, die so betätigbar sind, dass zumindest eines der zwei Schaltelemente geschlossen und das jeweils andere Schaltelement gleichzeitig geöffnet ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Zweckmäßigerweise ist der OverDrive-Gang mittels der beiden zur Antriebsseite nächstbenachbarten Radebenen darstellbar. Damit wird der Weg möglichst gering gehalten, so dass eine zuverlässige Kraft- und Drehmomentübertragung von der Antriebs- zur Abtriebsseite des Doppelkupplungsgetriebes ermöglicht wird.
Vorteilhafterweise ist eines der beiden Schaltelemente zur Betätigung des OverDrive-Gangs auf der Eingangswellenachse und das andere der beiden Schaltelemente auf der Vorgelegewellenachse angeordnet. Auf diese Weise kann der axiale Bauraum der Schaltelemente zur Darstellung des OverDrive-Gangs vermindert werden.
Vorteilhafterweise sind der zusätzliche Gang und der OverDrive-Gang mittels Betätigung der gleichen Kupplung bereitstellbar. Damit kann auf einfache Weise der zusätzliche Gang bereitgestellt werden.
Zweckmäßigerweise ist der OverDrive-Gang und der Direktgang mittels des gleichen Schaltelementes bereitstellbar, insbesondere wobei dieses Schaltelement am nächsten zur Antriebsseite im Getriebe angeordnet ist. Auf diese Weise kann das Schaltelement, wenn dieses am nächsten zur Antriebsseite angeordnet ist, einfach gewartet werden. Gleichzeitig wird die Anzahl der Schaltelemente zur Bereitstellung der Gänge reduziert.
Zweckmäßigerweise ist der zusätzliche Gang in der Schaltfolge von hohen zu niedrigen Übersetzungen vor, insbesondere direkt vor, dem Direktgang darstellbar. Damit können die unteren Gänge bis auf die jeweilige Übersetzung hinsichtlich ihrer Betätigung von Kupplungen und Schaltelementen unverändert bleiben.
Vorteilhafterweise sind die Schaltelemente zur Darstellung des Direktgangs und/oder des OverDrive-Gangs zu zumindest zwei weiteren Schaltelementen auf der Abtriebsseite des am weitesten zur Abtriebsseite hin angeordneten Schaltelements zur Darstellung des Direktgangs und/oder des OverDrive-Gangs benachbart angeordnet. Auf diese Weise wird im Wesentlichen erreicht, dass die Schaltelemente für den Direktgang und den OverDrive-Gang nicht im Bereich der Abtriebsseite angeordnet sind.
Zweckmäßigerweise ist der zusätzliche Gang über den Direktgang mittels einer Stützgangschaltung teillastschaltbar. Damit lässt sich eine zumindest teilweise Lastschaltbarkeit erreichen.
Zweckmäßigerweise ist der zusätzliche Gang als fünfter Vorwärtsgang, der Direktgang als sechster Vorwärtsgang und/oder der OverDrive-Gang als siebter Vor- wärtsgang ausgeführt. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass die ersten vier Vorwärtsgänge hinsichtlich ihrer Betätigung nicht verändert werden müssen, was den Aufwand zur Herstellung des Getriebes und damit die Herstellungskosten senkt.
Zweckmäßigerweise ist eine der Radebenen, insbesondere die der Abtriebsseite nächst benachbarte Radebene als Rückwärtsgangstufe ausgeführt. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit zumindest ein Rückwärtsgang durch das Getriebe zur Verfügung gestellt werden kann, was hinsichtlich der Flexibilität des Getriebes beim Einsatz in verschiedenen Fahrzeugen vorteilhaft ist.
Zweckmäßigerweise ist das zur Abtriebsseite nächstbenachbarte Schaltelement als Einzelschaltelement ausgeführt und/oder zumindest zwei, insbesondere alle weiteren Schaltelemente sind als Doppelschaltelemente ausgeführt. Sind alle weiteren Schaltelemente als Doppelschaltelement ausgeführt, sinkt der Herstellungsaufwand und damit auch die Herstellungskosten des Getriebes. Wird beispielsweise die Rückwärtsgangstufe mittels des einzelnen Schaltelementes betätigt, kann auf diese Weise eine besonders zuverlässige Kopplung bzw. Einbindung der Rückwärtsgangstufe in den Drehmomentübertragungsweg des Getriebes ermöglicht werden. Gleichzeitig kann das einzelne Schaltelement auf der Abtriebsseite einfacher gewartet werden.
Zweckmäßigerweise sind die ersten sechs Schaltelemente beginnend von der Antriebsseite jeweils paarweise abwechselnd auf Eingangs- und Vorgelegewellenachse angeordnet, insbesondere jeweils in Form von Doppelschaltelementen. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit der Bauaufwand in axialer Richtung des Doppelkupplungsgetriebes reduziert werden kann.
Zweckmäßigerweise ist zwischen den beiden Schaltelementen zur Schaltung des OverDrive-Gangs zumindest ein weiteres Schaltelement in der Abfolge der Schaltelemente entlang der Getriebeachse angeordnet. Auf diese Weise kann die Flexibilität des Getriebes noch weiter gesteigert werden hinsichtlich der Ankopplung verschiedener Radebenen zur Darstellung von Gängen. Vorteilhafterweise ist auf der Eingangswellenachse des Getriebes mehr als die Hälfte der Schaltelemente angeordnet. Auf diese Weise kann der Bauaufwand für ein Vorgelege erheblich reduziert werden.
Vorteilhafterweise wird der fünfte Gang über den sechsten Gang mittels einer Stützgangschaltung teilweise unter Last geschaltet. Damit lässt sich auf einfache Weise eine zumindest teilweise Lastschaltbarkeit erreichen.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der dazugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
Dabei zeigen jeweils in schematischer Form
Fig. 1 ein Getriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 eine Schaltmatrix für ein Getriebe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Getriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Getriebe in Form eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist zwei Lastschaltelemente in Form von Kupplungen KL1 , KL2 auf. Mittels der Doppelkupplung KL1 , KL2 kann dabei die Antriebsseite AN mit der Abtriebsseite AB des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten gekoppelt bzw. verbunden werden. Hierzu ist die erste Kupplung KL1 mit einer ersten Eingangswelle EW1 verbunden und die zweite Kupplung KL2 ist mit einer zweiten Eingangswelle EW2 verbunden. Die erste Eingangswelle EW1 ist als Vollwelle ausgebildet, wohingegen die zweite Eingangswelle EW2 als Hohlwelle ausgebildet ist. Die beiden Eingangswellen EW1 , EW2 sind dabei koaxial und parallel zueinander angeordnet. Die beiden Kupplungen KL1 , KL2 sind beispielsweise über eine Antriebswelle mit einem Motor verbindbar.
Weiter umfasst das Getriebe 1 zwei Teilgetriebe 2, 3. Das erste Teilgetriebe 2 ist mit der ersten Eingangswelle EW1 , das zweite Teilgetriebe 3 mit der zweiten Eingangswelle EW2 gekoppelt.
Daneben umfasst das Getriebe 1 eine Eingangswellenachse 4, auf der die beiden Eingangswellen EW1 , EW2 angeordnet sind. Drehmoment- und kraftflussabwärts der Antriebsseite AN des Getriebes 1 beginnend von den beiden Kupplungen KL1 , KL2 umfasst das Getriebe 1 zunächst eine erste Radebene I, eine zweite Radebene II, ein erstes Schaltelement A, ein zweites Schaltelement B, eine dritte Radebene III, eine vierte Radebene IV, eine fünfte Radebene V, ein fünftes Schaltelement E, ein sechstes Schaltelement F, eine sechste Radebene VI, eine siebte Radebene VII sowie ein siebtes Schaltelement G. Jeder der genannten Radebenen I, II, III, IV, V, VI und VII weist Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern auf, welche jeweils mit einer Welle des Getriebes 1 verbunden und/oder verbindbar sind.
Parallel zur Eingangswellenachse 4 ist eine Vorgelegewellenachse 5 für ein Vorgelege 6 angeordnet. Das Vorgelege 6 umfasst eine als Vollwelle ausgebildete Vorgelegewelle VW1 mit einer koaxial und parallel dazu angeordneten, als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Vorgelegewelle VW2. Zwischen der Eingangswellenachse 4 und der der Vorgelegewellenachse 5 weist die siebte Radebene VII ein Zwischenrad ZR zur Umkehrung der Drehrichtung auf, so dass mittels der Abtriebswelle AW bei gleicher Drehrichtung einer der Eingangswellen EW1 , EW2 eine umgekehrte Drehrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Rückwärtsgangs ermöglicht wird. Die siebte Radebene VII ist somit als Rückwärtsgangstufe ausgebildet.
Beginnend von der Antriebsseite AN umfasst die Vorgelegewellenachse 5 die erste Radebene I, die zweite Radebene II, die dritte Radebene III, ein drittes Schaltelement C, ein viertes Schaltelement D, die vierte Radebene IV, die fünfte Radebene V, die sechste Radebene VI sowie die siebte Radebene VII.
Im Folgenden werden nun die sieben Schaltelemente A, B, C, D, E, F und G beschrieben.
Das erste Schaltelement A ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und einerseits mit der ersten Eingangswelle EW1 und einem Übertragungselement der zweiten Radebene II, andererseits mit der Abtriebswelle AW verbunden und stellt bei Betätigung eine Verbindung zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zwischen der Eingangswelle EW1 , der zweiten Radebene II und der Abtriebswelle AW her.
Das zweite Schaltelement B ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und einerseits mit einem Übertragungselement der dritten Radebene III und andererseits mit der Abtriebswelle AW verbunden und stellt bei Betätigung eine Kopplung zwischen der Abtriebswelle AW und der dritten Radebene III her.
Das dritte Schaltelement C ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und einerseits mit der ersten Vorgelegewelle VW1 , andererseits mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 verbunden und stellt bei Betätigung eine Kopplung zwischen der ersten Vorgelegewelle VW1 und der zweiten Vorgelegewelle VW2 her.
Das vierte Schaltelement D ist auf der Vorgelegewellenachse 5 angeordnet und einerseits mit einem Übertragungselement der vierten Radebene IV, andererseits mit der ersten Vorgelegewelle VW1 verbunden und stellt bei Betätigung eine Kopplung zwischen der ersten Vorgelegewelle VW1 und vierten Radebene IV her. Das fünfte Schaltelement E ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung der ersten Vorgelegewelle VW1 mit der Abtriebswelle AW über die fünfte Radebene V.
Das sechste Schaltelement F ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung von erster Vorgelegewelle VW1 und Abtriebswelle AW über die sechste Radebene VI.
Das siebte Schaltelement G ist auf der Eingangswellenachse 4 angeordnet und ermöglicht bei Betätigung eine Kopplung zwischen erster Vorgelegewelle VW1 und Abtriebswelle AW über die siebte Radebene VII.
Die Schaltelemente A und B sowie C und D und E und F sind jeweils zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst und jeweils mittels einer gemeinsamen Schalt- elementbetätigungseinrichtung betätigbar. Das siebte Schaltelement G ist als Einzelschaltelement ausgeführt.
Auf der ersten Vorgelegewelle VW1 sind Übertragungselemente der ersten Radebene I, der fünften Radebene V, der sechsten Radebene VI sowie der siebten Radebene VII fest angeordnet.
Auf der zweiten Vorgelegewelle VW2 sind Übertragungselemente der zweiten Radebene II und der dritten Radebene III fest angeordnet. Auf der Abtriebswelle AW ist das Übertragungselement der vierten Radebene IV fest angeordnet. Auf der ersten Eingangswelle EW1 ist das Übertragungselement der zweiten Radebene II auf der Eingangswellenachse 4 fest angeordnet und auf der zweiten Eingangswelle EW2 dasjenige der ersten Radebene I.
Das Getriebe 1 gemäß Fig. 1 umfasst sieben Radebenen I bis VII, wobei die siebte Radebene VII als Rückwärtsgangstufe ausgebildet ist. Sämtliche Radebenen I bis VII sind insbesondere als Stirnradstufen mit diskreten Übersetzungen ausgebildet. Pro Radebene I bis VII sind jeweils zwei Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern angeordnet. Die Rückwärtsgangstufe VII umfasst dabei zwischen Ein- gangswellenachse 4 und Vorgelegewellenachse 5 ein zusätzliches Zwischenrad ZR zur Umkehrung der Drehrichtung. Somit sind insgesamt fünfzehn Übertragungselemente, insbesondere in Form von Zahnrädern, für die Radebenen angeordnet.
Fig. 2 zeigt eine Schaltmatrix für ein Getriebe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 2 ist eine Schaltmatrix für ein Getriebe 1 gemäß Fig. 1 dargestellt. Waagerecht sind dabei Spalten für die Schaltelemente A, B, C, D, E, F, G sowie für die beiden Kupplungen KL1 und KL2 dargestellt. Des Weiteren ist die absolute Übersetzung u sowie die relative Übersetzung φ dargestellt. Darüber hinaus sind die jeweiligen Einzelübersetzungen i1 , i2, i3, i4, i5, i6 für die Radebenen der Vorwärtsgangstufen V1 , V2, V3, V4, V5, V6, V7 auf der rechten Seite der Fig. 2 dargestellt. Die relative Übersetzung φ ist zwischen dem nächstniedrigeren Gang und dem vorliegenden Gang dargestellt.
Senkrecht nach unten sind zunächst die sieben Vorwärtsgänge, bezeichnet mit den Bezugszeichen V1 bis V7 dargestellt, sowie ein Rückwärtsgang bezeichnet mit R. Die in der Schaltmatrix freigelassenen Einträge, beispielsweise bei der Vorwärtsgang- stufe V1 bei den Schaltelementen A, B, D, E und G sowie bei der Kupplung KL2 zeigen an, dass das entsprechende Schaltelement bzw. die entsprechende Kupplung geöffnet ist, d.h. dass das Schaltelement bzw. die Kupplung hierbei keine Kräfte bzw. kein Drehmoment von den an das Schaltelement bzw. an die Kupplung angeschlossenen oder mit diesem bzw. dieser verbundenen jeweiligen Wellen überträgt. Ein mit einem Punkt versehener Eintrag in der Schaltmatrix bezeichnet ein entsprechend betätigtes bzw. geschlossenes Schaltelement bzw. Kupplung, also in der Schaltmatrix bei der Vorwärtsgangstufe V1 bei der Kupplung KL1 sowie den Schaltelementen C und F.
Soweit im Folgenden nicht anders beschrieben sind sämtliche Kupplungen KL1 und KL2 und sämtliche Schaltelemente A bis G jeweils geöffnet.
Um den ersten Vorwärtsgang V1 mittels des Getriebes 1 gemäß Fig. 2 darzustellen, sind die Kupplung KL1 und die Schaltelemente C und F geschlossen. Die absolute Übersetzung u beträgt 6,88. Um den zweiten Vorwärtsgang V2 darzustellen, sind die Kupplung KL2 sowie das Schaltelement F geschlossen. Die absolute Übersetzung beträgt 4,79 und die relative Übersetzung beträgt 1 ,44.
Um den dritten Vorwärtsgang V3 darzustellen, sind die Kupplung KL1 sowie das Schaltelement B geschlossen. Die absolute Übersetzung beträgt 2,67 und die relative Übersetzung beträgt 1 ,79.
Um den vierten Vorwärtsgang V4 darzustellen, sind die Kupplung KL2 sowie das Schaltelement E geschlossen. Die absolute Übersetzung beträgt 1 ,61 und die relative Übersetzung beträgt 1 ,66.
Um den fünften Vorwärtsgang V5 darzustellen, sind die Kupplung KL2 sowie das Schaltelement D geschlossen. Die absolute Übersetzung beträgt 1 ,32 und die relative Übersetzung beträgt 1 ,22.
Um den sechsten Vorwärtsgang V6 darzustellen, sind die Kupplung KL1 sowie das Schaltelement A geschlossen. Die absolute Übersetzung beträgt 1 ,00 und die relative Übersetzung beträgt 1 ,61 .
Um den siebten Vorwärtsgang V7 darzustellen, sind die Kupplung KL2 sowie die Schaltelemente A und C geschlossen. Die absolute Übersetzung beträgt 0,70 und die relative Übersetzung beträgt 1 ,44.
Um den Rückwärtsgang R darzustellen, sind die Kupplung KL1 sowie die Schaltelemente C und G geschlossen.
Die Gesamt-Relativübersetzung beträgt 9,88. Auf der linken Seite der Schaltmatrix sind die jeweiligen Einzelübersetzungen i1 bis i6 für die jeweiligen Radebenen I bis VI angegeben: i1 = 1 ,58, i2 = 2,27, i3 = 0,85, i4 = 1 ,20 und i5 = 0,98, sowie i6=0,33.
Insgesamt können die Übertragungselemente insbesondere in Form von Zahnrädern, vorzugsweise als Stirnräder ausgebildet sein, so dass die Radebenen I bis VII Stirnradstufen darstellen. Zur Bereitstellung verschiedener Vorwärts- und Rückwärtsgänge, also verschiedener Übersetzungen, können die Stirnradstufen, insbesondere deren Zahnräder, dementsprechend unterschiedliche Übersetzungen umfassen.
Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung unter anderem den Vorteil, dass zumindest ein zusätzlicher Gang zur Verfügung gestellt werden kann bei gleichem Bauaufwand. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine größere Spreizung bzw. kleinere Gangsprünge ermöglicht werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
Bezugszeichen
Getriebe
erstes Teilgetriebe
zweites Teilgetriebe
Eingangswellenachse
Vorgelegewellenachse
Vorgelege
Radebene
erstes/zweites Lastschaltelement
Schaltelement
Vorgelegewelle
Zwischenrad
Antriebsseite
Abtriebsseite
Vorwärtsgang
Rückwärtsgang

Claims

Patentansprüche Doppelkupplungsgetriebe (1 ) zum Einsatz in Kraftfahrzeugen,
umfassend
zwei Kupplungen (KL1 , KL2),
zwei Teilgetriebe (2, 3), wobei jedes Teilgetriebe (2, 3) zumindest eine Eingangswelle (EW1 , EW2) umfasst und wobei die zwei Eingangswellen (EW1 , EW2) an einer Antriebsseite (AN) auf einer Eingangswellenachse (4) angeordnet sind,
eine Ausgangswelle an einer Abtriebsseite des Getriebes (1 ) als Abtriebswelle (AW) beider Teilgetriebe (2, 3),
mehrere Radebenen, insbesondere höchstens sieben Radebenen (I, II, III, IV, V, VI, VII) und
mehrere Schaltelemente, insbesondere höchstens sieben Schaltelemente (A, B,
C, D, E, F, G),
und
ein Vorgelege (6) mit zumindest einer Vorgelegewellenachse (5), auf der zumindest zwei Vorgelegewellen (VW1 , VW2) angeordnet sind, und bei der
- eine der Vorgelegewellen (VW1 , VW2) sich in axialer Richtung des Getriebes (1 ) über sämtliche Radebenen (I, II, III, IV, V, VI, VII) erstreckt und wobei
- die andere der beiden Vorgelegewellen (VW2) als Hohlwelle parallel und koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (VW1 ) angeordnet ist, auf der Übertragungselemente zweier Radebenen (II, III) fest angeordnet sind und wobei
- ein Schaltelement (C) zur Kopplung der beiden Vorgelegewellen (VW1 , VW2) angeordnet ist,
und wobei mittels des Getriebes (1 ) sechs Vorwärtsgänge (V1 , V2, V3, V4, V5, V6, V7) umfassend einen OverDrive-Gang (V7) und einen Direktgang (V6) bereitstellbar sind, wobei
der Direktgang (V6) mittels Betätigung eines Schaltelements (A) darstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlich zu den sechs Gängen zusätzlicher Gang (V5), insbesondere Vorwärtsgang, durch das Getriebe (1 ) bereitstellbar ist, wobei
der zusätzliche Gang (V5) eine Übersetzung des Getriebes (1 ) größer Eins bereitstellt und mittels Betätigung lediglich eines Schaltelements (D) darstellbar ist und wobei
der OverDrive-Gang (V7) mittels Betätigung zumindest zweier Schaltelemente (A, C) darstellbar ist, insbesondere wobei die beiden Schaltelemente (A, C) auf der der Antriebsseite (AN) zugewandten Seite des Schaltelementes (D) zur Betätigung des zusätzlichen Gangs (V5) angeordnet sind.
2. Doppelkupplungsgetriebe gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der OverDrive-Gang (V7) mittels der beiden zur Antriebsseite (AN) nächstbenachbarten Radebenen (I, II) darstellbar ist.
3. Doppelkupplungsgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -2, dadurch gekennzeichnet, dass eines (A) der beiden Schaltelemente (A, C) zur Betätigung des OverDrive-Gangs (V7) auf der Eingangswellenachse (4) und das andere der beiden Schaltelemente (C) auf der Vorgelegewellenachse (5) angeordnet sind.
4. Doppelkupplungsgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -3, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Gang (V5) und der OverDrive-Gang (V7) mittels Betätigung der gleichen Kupplung (KL2) bereitstellbar sind.
5. Doppelkupplungsgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, dass der OverDrive-Gang (V7) und der Direktgang (V6) mittels eines gleichen Schaltelements (A) bereitstellbar ist, insbesondere wobei dieses Schaltelement (A) am nächsten zur Antriebsseite (AN) im Getriebe (1 ) angeordnet ist.
6. Doppelkupplungsgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -5, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Gang (V5) in der Schaltfolge von hohen zu niedrigeren Übersetzungen vor, insbesondere direkt vor dem Direktgang (V6) darstellbar ist.
7. Doppelkupplungsgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (A; A, C) zur Darstellung des Direktgangs (V6) und/oder des OverDrive-Gangs (V7) zu zumindest zwei weiteren Schaltelementen (E, F, G) auf der Abtriebsseite (AB) des am weitesten zur Abtriebsseite (AB) hin angeordneten Schaltelementes (C) zur Darstellung des Direktgangs (V6) und/oder des OverDrive-Gangs (V7) benachbart angeordnet sind.
8. Doppelkupplungsgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -7, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Gang (V5) über den Direktgang (V6) mittels einer Stützgangschaltung teillastschaltbar ist.
9. Doppelkupplungsgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -8, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Gang (V5) als fünfter Vorwärtsgang (V5), der Direktgang (V6) als sechster Vorwärtsgang (V6) und/oder der OverDrive-Gang (V7) als siebter Vorwärtsgang (V7) ausgeführt ist.
10. Doppelkupplungsgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Radebene (VII), insbesondere die der Abtriebsseite (AB) nächstbenachbarte Radebene (VII), als Rückwärtsgangstufe ausgebildet ist.
1 1 . Doppelkupplungsgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -10, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Abtriebsseite (AB) nächstbenachbarte Schaltelement (G) als Einzelschaltelement ausgeführt ist und/oder dass zumindest zwei, insbesondere alle weiteren Schaltelemente (A, B; C, D; E, F) als Doppelschaltelemente ausgeführt sind.
12. Doppelkupplungsgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
die ersten sechs Schaltelemente (A, B, C, D, E, F) beginnend von der Antriebsseite (AN) jeweils paarweise (A, B; C, D; E, F) abwechselnd auf Eingangs- und Vorgelegewellenachse angeordnet sind, insbesondere jeweils in Form von Doppelschaltelementen.
13. Doppelkupplungsgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Schaltelementen (A, C) zur Schaltung des OverDrive-Gangs (V7) zumindest ein weiteres Schaltelement (B) in der Abfolge der Schaltelemente (A, B, C, D, E, F, G) entlang der Getriebeachse (4, 5) angeordnet ist.
14. Doppelkupplungsgetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Eingangswellenachse (4) des Getriebes (1 ) mehr als die Hälfte der Schaltelemente (A, B, C, D, E, F, G) angeordnet ist.
15. Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes (1 ), wobei das
Doppelkupplungsgetriebe umfasst:
zwei Kupplungen (KL1 , KL2),
mehrere Radebenen, insbesondere höchstens sieben Radebenen (I, II, III, IV, V, VI, VII) und
mehrere Schaltelemente, insbesondere höchstens sieben Schaltelemente (A, B,
C, D, E, F, G),
und
ein Vorgelege (6) mit zumindest einer Vorgelegewellenachse (5), auf der zumindest zwei Vorgelegewellen (VW1 , VW2) angeordnet sind, bei der
- eine der Vorgelegewellen (VW1 ) sich in axialer Richtung des Getriebes (1 ) über sämtliche Radebenen (I, II, III, IV, V, VI, VII) erstreckt und wobei
- die andere der beiden Vorgelegewellen (VW2) als Hohlwelle parallel und koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (VW1 ) angeordnet ist, auf der Übertragungselemente zweier Radebenen (II, III) fest angeordnet sind und wobei
- ein Schaltelement (C) zur Kopplung der beiden Vorgelegewellen (VW1 , VW2) angeordnet ist,
und wobei mittels des Getriebes (1 ) sechs Vorwärtsgänge (V1 , V2, V3, V4, V4, V6, V7) umfassend einen OverDrive-Gang (V7) und einen Direktgang (V6) bereitgestellt werden, wobei
der Direktgang (V6) mittels Betätigung eines Schaltelements (A) dargestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
ein zu den sechs Gängen zusätzlicher Gang (V5) eine Übersetzung des Getriebes (1 ) größer Eins bereitstellt und mittels Betätigung lediglich eines Schaltelements (D) gebildet wird und wobei
der OverDrive-Gang (V7) mittels Betätigung zumindest zweier Schaltelemente (A, C) gebildet wird, insbesondere wobei die beiden Schaltelemente (A, C) auf der der Antriebsseite (AN) zugewandten Seite des Schaltelementes (D) zur Betätigung des zusätzlichen Gangs (V5) angeordnet sind.
16. Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 -14, wobei
- ein erster Gang (V1 ) mittels geschlossener erster Kupplung (KL1 ) und geschlossenem dritten und sechsten Schaltelement (C, F) gebildet wird und wobei
- ein zweiter Gang (V2) mittels geschlossener zweiter Kupplung (KL2) und geschlossenem sechsten Schaltelement (F) gebildet wird und wobei
- ein dritter Gang (V3) mittels geschlossener erster Kupplung (KL1 ) und geschlossenem dritten Schaltelement (C) gebildet wird und wobei
- ein vierter Gang (V4) mittels geschlossener zweiter Kupplung (KL2) und geschlossenem fünften Schaltelement (E) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass
ein fünfter Gang (V5) mittels geschlossener zweiter Kupplung (KL2) und einem geschlossenem vierten Schaltelement (D) gebildet wird, und dass ein sechster Gang (V6), insbesondere in Form eines Direktgangs, mittels geschlossener erster Kupplung (KL1 ) und einem geschlossenem erstem Schaltelement (A) gebildet wird, und dass
ein siebter Gang (V7), insbesondere in Form eines OverDrive-Gangs, mittels geschlossener zweiter Kupplung (KL2) und geschlossenem ersten und dritten Schaltelement (A, C) gebildet wird.
17. Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der fünfte Gang (V5) über den sechsten Gang (V6) mittels einer Stützgangschaltung teilweise unter Last geschaltet wird.
18. Kraftfahrzeug, insbesondere Personen- oder Lastkraftwagen, mit einem Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1 -14.
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