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Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Getriebeeinheit mit einer hohen Flexibilität bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß wird ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer Eingangskupplung, die zwei im Kraftfluss parallel angeordnete Lastschaltkupplungen zur Schaltung von acht zumindest sequentiell schaltbaren Vorwärtsgetriebegängen aufweist, mit einer ersten Eingangswelle, die an die erste Lastschaltkupplung angebunden ist, mit einer zweiten Eingangswelle, die an die zweite Lastschaltkupplung angebunden ist, mit zwei parallel zu den Eingangswellen versetzten Vorgelegewellen sowie mit fünf, entlang einer Haupterstreckungsrichtung hintereinander angeordneten Zahnradebenen und acht Schalteinheiten, die zur Bildung der zumindest acht Vorwärtsgetriebegänge vorgesehen sind, vorgeschlagen.
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Vorteilhafterweise ist das Doppelkupplungsgetriebe als ein Vorgelegewellengetriebe ausgebildet und umfasst eine Hauptrotationsachse und zwei Nebenrotationsachsen. Unter einer „Hauptrotationsachse” soll dabei insbesondere eine durch die Eingangswellen definierte Rotationsachse verstanden werden. Unter einer „Nebenrotationsachse” soll insbesondere eine parallel zur Hauptrotationsachse versetzt angeordnete, durch eine Vorgelegewelle definierte Rotationsachse verstanden werden.
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Unter einer „Schalteinheit” soll insbesondere eine Einheit mit genau zwei Kopplungselementen verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar zueinander gelagerte Getriebeelemente, wie beispielsweise ein Losrad und eine Vorgelegewelle, schaltbar drehfest miteinander zu verbinden. Zwei benachbarte Schalteinheiten können dabei grundsätzlich zu einer gemeinsamen Doppelschalteinheit zusammengefasst werden, indem beispielsweise ein gemeinsames Kopplungselement für beiden Schalteinheiten vorgesehen wird. Jede der Schalteinheiten kann grundsätzlich als rein formschlüssige Schalteinheit, beispielsweise als Klauenkupplung, als form- und reibschlüssige Schalteinheit, beispielsweise in Form einer synchronisierten Klauenkupplung, oder als rein reibschlüssige Schalteinheit, beispielsweise in Form einer Lamellenkupplung, ausgeführt werden.
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Unter einer „Zahnradebene” soll weiter insbesondere eine Getriebeebene verstanden werden, in der zumindest zwei miteinander kämmende Zahnräder angeordnet sind. Unter einem „Festrad” soll dabei insbesondere ein Zahnrad verstanden werden, das permanent drehfest mit einer der Eingangswellen, einer der Vorgelegewellen oder einem weiteren Festrad verbunden ist. Unter einem „Losrad” soll insbesondere ein einzelnes, drehbar zu einer Welle angeordnetes Zahnrad verstanden werden, das lediglich mit zumindest einem Kopplungselement von zumindest einer Schalteinheit permanent drehfest verbunden ist.
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Eine in der Figurenbeschreibung und den Patentansprüchen verwendete Nummerierung der Zahnradebenen dient insbesondere zur Unterscheidung der Zahnradebenen. Die Nummerierung entspricht einer bevorzugten Anordnung, in der die Zahnradebenen entlang der Haupterstreckungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Grundsätzlich kann die Reihenfolge, in der die Zahnradebenen angeordnet sind, aber auch von der Nummerierung der Zahnradebenen abweichen. Insbesondere ist es denkbar, durch Umordnung der Zahnradebenen ein kinematisch gleichwertiges Doppelkupplungsgetriebe zu realisieren. Beispielsweise die erste Zahnradebene kann grundsätzlich an beliebiger Position entlang der Haupterstreckungsrichtung angeordnet werden.
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Eine im Folgenden verwendete Nummerierung der Schalteinheiten dient ebenfalls, analog der Nummerierung der Zahnradebenen, insbesondere zur Unterscheidung der Schalteinheiten. Grundsätzlich kann durch eine Umordnung der Schalteinheiten ein kinematisch gleichwertiges Doppelkupplungsgetriebe realisiert werden. In Abhängigkeit von einer Schaltlogik kann beispielsweise eine Schalteinheit wahlweise an der Vorgelegewelle oder der Eingangswelle angeordnet werden. Zudem ist es grundsätzlich auch möglich, eine Seite, in der die Schalteinheit in Bezug auf die entsprechende Zahnradebene angeordnet ist, zu tauschen.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes,
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2 eine Schaltlogik für das in 1 dargestellte Doppelkupplungsgetriebe,
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3 eine schematische Darstellung eines Doppelkupplungsgetriebes, das um eine Zahnradpaarung zur Schaltung eines Rückwärtsgetriebegangs ergänzt ist,
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4 eine schematische Darstellung eines Doppelkupplungsgetriebes mit einer zweiten Ausgestaltung für einen Rückwärtsgetriebegang,
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5 eine schematische Darstellung eines Doppelkupplungsgetriebes mit einer vierten alternativen Ausgestaltung für einen Rückwärtsgetriebegang und
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6 eine schematische Darstellung eines Doppelkupplungsgetriebes mit einer fünften alternativen Ausgestaltung für einen Rückwärtsgetriebegang.
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Die 1 und 2 zeigen ein Getriebeschema und ein Schaltschema eines Doppelkupplungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst eine Antriebswelle 10a, die zur drehfesten Anbindung, beispielsweise über einen Schwingungsdämpfer, an eine Antriebsmaschine vorgesehen ist. Weiter umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine Eingangskupplung, die zwei im Kraftfluss parallel angeordnete Lastschaltkupplungen C1a, C2a umfasst. Zudem umfasst das Doppelkupplungsgetriebe ein Abtriebszahnrad 16a, das zur Anbindung an einen nicht näher dargestellten Achsantrieb für Antriebsräder des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Das Doppelkupplungsgetriebe ist zur Schaltung von acht Vorwärtsgetriebegängen V1a, V2a, V1a, V4a, V5a, V6a, V7a, V8a vorgesehen. Die Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a sind unter Last zumindest sequentiell schaltbar.
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Das Doppelkupplungsgetriebe ist in Vorgelegewellenbauweise ausgeführt. Die Antriebswelle 10a und das Abtriebszahnrad 16a sind parallel versetzt zueinander angeordnet. Zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle 10a und dem Abtriebszahnrad 16a umfasst das Doppelkupplungsgetriebe zwei Eingangswellen 11a, 12a. Die Lastschaltkupplungen C1a, C2a umfassen jeweils ein eingangsseitiges Lastschaltkupplungselement, das drehfest mit der Antriebswelle 10a verbunden ist, und ein ausgangsseitiges Lastschaltkupplungselement. Die Eingangswellen 11a, 12a sind jeweils drehfest mit einem der ausgangsseitigen Lastschaltkupplungselemente verbunden. Die Eingangswelle 11a ist der ersten Lastschaltkupplung C1a zugeordnet. Die Eingangswelle 12a ist der zweiten Lastschaltkupplung C2a zugeordnet.
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Weiter umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Vorgelegewelle 13a, die parallel versetzt zu den Eingangswellen 11a, 12a und dem Abtriebszahnrad 16a angeordnet ist, sowie eine zweite Vorgelegewelle 14a, die parallel versetzt zu den Eingangswellen 11a, 12a, dem Abtriebszahnrad 16a und der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet ist. Zudem umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine Zwischenwelle 15a, die koaxial zu den Eingangswellen 11a, 12a angeordnet ist.
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Die Antriebswelle 10a und die beiden Eingangswellen 11a, 12a sind entlang einer Haupterstreckungsrichtung des Doppelkupplungsgetriebes hintereinander angeordnet. Die beiden Eingangswellen 11a, 12a sind koaxial zueinander angeordnet, wobei die zweite Eingangswelle 12a die erste Eingangswelle 11a und die Zwischenwelle 15a durchsetzt. Die Antriebswelle 10a und die Eingangswellen 11a, 12a definieren eine Hauptrotationsachse des Doppelkupplungsgetriebes. Das Abtriebszahnrad 16a und die beiden Vorgelegewellen 13a, 14a definieren jeweils eine Nebenrotationsachse. In einer nicht näher dargestellten Schnittebene spannen die Hauptrotationsachse und die drei Nebenrotationsachsen ein Viereck auf.
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Zur Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a umfasst das Doppelkupplungsgetriebe fünf Zahnradebenen Z1a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a. Die erste Zahnradebene Z1a ist lediglich zur Ausleitung eines Drehmoments aus dem Doppelkupplungsgetriebe vorgesehen. Die zweite Zahnradebene Z2a dient insbesondere zur Verbindung der ersten Eingangswelle 11a mit der zweiten Vorgelegewelle 14a. Die dritte Zahnradebene Z3a und die vierte Zahnradebene Z4a dienen insbesondere der Verbindung der Zwischenwelle 15a mit den Vorgelegewellen 13a, 14a, wobei über die dritte Zahnradebene Z3a oder die vierte Zahnradebene Z4a auch die Vorgelegewellen 13a, 14a miteinander verbindbar sind. Die Zahnradebene Z5a dient insbesondere zur Verbindung der zweiten Eingangswelle 12a mit den Vorgelegewellen 13a, 14a, wobei über die fünfte Zahnradeben Z4a auch die beiden Vorgelegewellen 13a, 14a miteinander verbindbar sind.
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Das Doppelkupplungsgetriebe kann grundsätzlich um ein Hybridantriebsmodul erweitert werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Doppelkupplungsgetriebe eine permanent an die Antriebswelle 10a angebundene Antriebsmaschine aufweist. Mittels einer solchen Antriebsmaschine kann beispielsweise eine Starter-Generator-Betriebsart realisiert werden. Zur Realisierung weiterer Hybrid-Betriebsarten ist es denkbar, dass das Doppelkupplungsgetriebe eine permanent oder schaltbar an eine der Vorgelegewellen 13a, 14a angebundene Antriebsmaschine aufweist. Ebenfalls ist es denkbar, dass das Doppelkupplungsgetriebe eine permanent oder schaltbar an eine der Eingangswellen 11a, 12a angebundene Antriebsmaschine aufweist.
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Die Zahnradebene Z1a liegt in Bezug auf die restlichen Zahnradebenen Z2a, Z3a, Z4a, Z5a der Eingangskupplung am nächsten. Die erste Zahnradebene Z1a umfasst zwei Ausgangszahnräder Z11a, Z12a. Das erste Ausgangszahnrad Z11a ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet und permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13a verbunden. Das zweite Ausgangszahnrad Z12a ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet und permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 13a verbunden. Beide Ausgangszahnräder Z11a, Z12a kämmen mit dem Abtriebszahnrad 16a. Die erste Zahnradebene Z1a ist in sämtlichen Vorwärtsgetriebegängen V1a–V8a dazu vorgesehen, ein Drehmoment aus dem Doppelkupplungsgetriebe auszuleiten.
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Die Zahnradebene Z2a ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der Zahnradebene Z1a angeordnet. Die Zahnradebene Z2a umfasst ein Festrad Z21a und ein Losrad Z22a. Das Festrad Z21a ist koaxial zu den Eingangswellen 11a, 12a angeordnet und permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle 11a verbunden. Das Losrad Z22a ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet und drehbar zu der Vorgelegewelle 14a gelagert. Das Festrad Z21a und das Losrad Z22a bilden eine Zahnradpaarung der Zahnradebene Z2a aus, die zur Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1a, V3a, V5a, V7a vorgesehen ist.
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Die Zahnradebene Z3a ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der Zahnradebene Z2a angeordnet. Die Zahnradebene Z3a umfasst ein Festrad Z31a und zwei Losräder Z32a, Z33a. Das Festrad Z31a ist koaxial zu den Eingangswellen 11a, 12a angeordnet und permanent drehfest mit der Zwischenwelle 15a verbunden. Das erste Losrad Z32a ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet und drehbar zu der Vorgelegewelle 13a gelagert. Das zweite Losrad Z33a ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet und drehbar zu der Vorgelegewelle 14a gelagert. Das Festrad Z31a und das Losrad Z32a bilden eine erste Zahnradpaarung der Zahnradebene Z3a aus, die zur Bildung des Vorwärtsgetriebegangs V3a vorgesehen ist. Das Festrad Z31a und das Losrad Z33a bilden eine zweite Zahnradpaarung der Zahnradebene Z3a aus, die zur Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V5a, V8a vorgesehen ist.
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Die Zahnradebene Z4a ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der Zahnradebene Z3a angeordnet. Die Zahnradebene Z4a umfasst ein Festrad Z41a und zwei Losräder Z42a, Z43a. Das Festrad Z41a ist koaxial zu den Eingangswellen 11a, 12a angeordnet und permanent drehfest mit der Zwischenwelle 15a verbunden. Das erste Losrad Z42a ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet und drehbar zu der ersten Vorgelegewelle 13a gelagert. Das zweite Losrad Z43a ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet und drehbar zu der zweiten Vorgelegewelle 14a gelagert. Das Festrad Z41a und das Losrad Z42a bilden eine erste Zahnradpaarung der Zahnradebene Z4a aus, die zur Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V5a, V6a vorgesehen ist. Das Festrad Z41a und das Losrad Z43a bilden eine zweite Zahnradpaarung der Zahnradebene Z4a aus, die zur Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1a, V3a vorgesehen ist.
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Die Zahnradebene Z5a ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der Zahnradebene Z4a angeordnet. Die Zahnradebene Z5a umfasst ein Festrad Z51a und zwei Losräder Z52a, Z53a. Das Festrad Z51a ist koaxial zu den Eingangswellen 11a, 12a angeordnet und permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 12a verbunden. Das erste Losrad Z52a ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet und drehbar zu der ersten Vorgelegewelle 13a gelagert. Das zweite Losrad Z53a ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet und drehbar zu der zweiten Vorgelegewelle 14a gelagert. Das Festrad Z51a und das Losrad Z52a bilden eine erste Zahnradpaarung der Zahnradebene Z5a aus, die zur Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a vorgesehen ist. Das Festrad Z51a und das Losrad Z53a bilden eine zweite Zahnradpaarung der Zahnradebene Z5a aus, die zur Bildung des Vorwärtsgetriebegangs V4a vorgesehen ist.
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Zur Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a, V3a, V4a, V5a, V6a, V7a, V8a umfasst das Doppelkupplungsgetriebe acht Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a, S7a, S8a. Die Schalteinheiten S1a–S8a umfassen jeweils zwei drehfest miteinander verbindbare Kopplungselemente. Die Schalteinheiten S1a–S8a sind dabei als synchronisierte Formschlusskupplungen ausgeführt, die mittels Schiebemuffen geschaltet werden. Grundsätzlich sind aber auch andere Ausgestaltungen denkbar. Insbesondere können die Schalteinheiten S1a–S8a zumindest teilweise als rein formschlüssige Klauenschalteinheiten ohne reibschlüssige Synchronisierung ausgeführt werden, beispielsweise wenn das Doppelkupplungsgetriebe eine an einer der Vorgelegewellen 13a, 14a angeordnete Zentralsynchronisierung aufweist und/oder die Schalteinheiten S1a–S8a mittels der Eingangskupplung synchronisiert werden.
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Die Schalteinheiten S2a, S3a, die Schalteinheiten S5a, S6a und die Schalteinheiten S7a, S8a sind jeweils paarweise zusammengefasst. Die jeweils zusammengefassten Schalteinheiten S2a, S3a, S5a, S6a, S7a, S8a bilden jeweils eine Doppelschalteinheit aus und umfassen jeweils eine gemeinsame Schiebemuffe, die zur Schaltung der jeweils ersten Schalteinheit S2a, S4a, S7a in eine erste Schaltstellung, zur Entkopplung in eine mittlere Neutralstellung und zur Schaltung der jeweils zweiten Schalteinheit S3a, S5a, S8a in eine zweite Schaltstellung geschaltet wird. Die als Doppelschalteinheiten zusammengefassten Schalteinheiten S2a, S3a, S5a, S6a, S7a, S8a sind jeweils nur einseitig schaltbar, d. h. es kann jeweils lediglich eine einzelne der Schalteinheiten S2a, S3a, S5a, S6a, S7a, S8a einer Doppelschalteinheit geschaltet werden.
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Die Schalteinheit S1a ist koaxial zu den Eingangswellen 11a, 12a angeordnet. Die Schalteinheit S1a ist zwischen der zweiten Zahnradebene Z2a und der dritten Zahnradebene Z1a angeordnet. Die Schalteinheit S1a ist dazu vorgesehen, die zweite Eingangswelle 12a und die Zwischenwelle 15a drehfest miteinander zu verbinden. Das kupplungszugewandte Kopplungselement der Schalteinheit S1a ist permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 12a verbunden. Das kupplungsabgewandte Kopplungselement der Schalteinheit S1a ist permanent drehfest mit der Zwischenwelle 15a verbunden. Die Schalteinheit S1a ist in den Vorwärtsgetriebegängen V1a, V6a, V8a geschlossen.
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Die Schalteinheiten S2a, S3a, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet. Die Schalteinheiten S2a, S3a sind zwischen der vierten Zahnradebene Z4a und der fünften Zahnradebene Z5a angeordnet. Die Schalteinheit S2a ist dazu vorgesehen, das erste Losrad Z52a der fünften Zahnradebene Z5a und die erste Vorgelegewelle 13a drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheit S3a ist dazu vorgesehen, das erste Losrad Z42a der vierten Zahnradebene Z4a und die erste Vorgelegewelle 13a drehfest miteinander zu verbinden. Das kupplungsabgewandte Kopplungselement der Schalteinheit S2a ist permanent drehfest mit dem Losrad Z52a verbunden. Das mittlere Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S2a, S3a zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der Vorgelegewelle 13a verbunden. Das kupplungszugewandte Kopplungselement der Schalteinheit S3a ist permanent drehfest mit dem Losrad Z42a verbunden. Die Schalteinheit S2a ist in den Vorwärtsgetriebegängen V1a, V2a geschlossen. Die Schalteinheit S3a ist in den Vorwärtsgetriebegängen V5a, V6a geschlossen.
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Die Schalteinheit S4a ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet. Die Schalteinheit S4a ist zwischen der dritten Zahnradebene Z3a und der vierten Zahnradebene Z4a angeordnet. Die Schalteinheit S4a ist dazu vorgesehen, das erste Losrad Z32a der dritten Zahnradebene Z3a und die erste Vorgelegewelle 13a drehfest miteinander zu verbinden. Das kupplungszugewandte Kopplungselement der Schalteinheit S6a ist permanent drehfest mit dem Losrad Z32a verbunden. Das kupplungsabgewandte Kopplungselement der Schalteinheit S6a ist permanent drehfest mit der Vorgelegewelle 13a verbunden. Die Schalteinheit S4a ist in dem Vorwärtsgetriebegang V3a geschlossen.
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Die Schalteinheiten S5a, S6a, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet. Die Schalteinheiten S5a, S6a sind zwischen der vierten Zahnradebene Z4a und der fünften Zahnradebene Z5a angeordnet. Die Schalteinheit S5a ist dazu vorgesehen, das Losrad Z22a der zweiten Zahnradebene Z2a und die zweite Vorgelegewelle 14a drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheit S6a ist dazu vorgesehen, das zweite Losrad Z53a der fünften Zahnradebene Z5a und die zweite Vorgelegewelle 14a drehfest miteinander zu verbinden. Das kupplungszugewandte Kopplungselement der Schalteinheit S5a ist permanent drehfest mit dem Losrad Z22a verbunden. Das mittlere Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S4a, S5a zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der Vorgelegewelle 14a verbunden. Das kupplungsabgewandte Kopplungselement der Schalteinheit S6a ist permanent drehfest mit dem Losrad Z53a verbunden. Die Schalteinheit S5a ist in den Vorwärtsgetriebegängen V7a, V8a geschlossen. Die Schalteinheit S6a ist in dem Vorwärtsgetriebegang V4a geschlossen.
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Die Schalteinheiten S7a, S8a, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet. Die Schalteinheiten S7a, S8a sind zwischen der dritten Zahnradebene Z3a und der vierten Zahnradebene Z4a angeordnet. Die Schalteinheit S7a ist dazu vorgesehen, das Losrad Z22a der zweiten Zahnradebene Z2a und das zweite Losrad Z43a der vierten Zahnradebene Z4a drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheit S8a ist dazu vorgesehen, das Losrad Z22a der zweiten Zahnradebene Z2a und das zweite Losrad Z33a der dritten Zahnradebene Z3a drehfest miteinander zu verbinden. Das kupplungsabgewandte Kopplungselement der Schalteinheit S7a ist permanent drehfest mit dem Losrad Z43a verbunden. Das mittlere Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S7a, S8a zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit dem Losrad Z22a verbunden. Das kupplungszugewandte Kopplungselement der Schalteinheit S8a ist permanent drehfest mit dem Losrad Z33a verbunden. Die Schalteinheit S7a ist in den Vorwärtsgetriebegängen Via, V3a geschlossen. Die Schalteinheit S8a ist in den Vorwärtsgetriebegängen V5a, V8a geschlossen.
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Eine Schaltlogik für die Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a ist in 2 gezeigt. Benachbarte Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a sind dabei grundsätzlich untereinander lastschaltbar. Zur Schaltung unter Last wird der zu schaltende Vorwärtsgetriebegang V1a–V8a gebildet, indem die entsprechenden Schalteinheiten S1a–S8a geschlossen werden. Anschließend wird diejenige der Lastschaltkupplungen C1a, C2a, die dem zu schaltenden Vorwärtsgetriebegang V1a–V8a zugeordnet ist, sukzessive geschlossen, während zeitgleich die andere Lastschaltkupplung C1a, C2a, die dem abzuschaltenden Vorwärtsgetriebegang V1a–V8a zugeordnet ist, sukzessive geöffnet wird. Die ungeraden Vorwärtsgetriebegänge Via, V3a, V5a, V7a sind der ersten Lastschaltkupplung C1a zugeordnet. Die geraden Vorwärtsgetriebegänge V2a, V4a, V6a, V8a sind der zweiten Lastschaltkupplung C2a zugeordnet. Zusätzliche mögliche Lastschaltungen zwischen den Vorwärtsgetriebegängen V1a–V8a, die über eine rein sequentielle Lastschaltbarkeit hinausgehen, ergeben sich unmittelbar aus der Schaltlogik in 2.
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In Abhängigkeit von Übersetzungsverhältnissen der einzelnen Zahnradpaarungen ist für das Doppelkupplungsgetriebe eine Gesamtspreizung zwischen dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1a und dem achten Vorwärtsgetriebegang V8a von größer als 9,9 darstellbar. Gleichzeitig ist eine gute Anlehnung an eine progressive Stufungsreihe möglich. Gleichzeitig kann das Doppelkupplungsgetriebe kompakt gebaut werden. Insbesondere ist es möglich, Achsabstände zwischen den Eingangswellen 11a, 12a und den Vorgelegewellen 13a, 14a kleiner als 100 mm zu halten. Durch die Zusammenfassung der Schalteinheiten S1a–S8a ist das Doppelkupplungsgetriebe mit fünf Getriebeaktuatoren und zwei Kupplungsaktuatoren schaltbar. Zudem weist es sehr gute Verzahnungswirkungsgrade auf.
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In den 3 bis 6 sind unterschiedliche Rückwärtsgetriebegangkonzepte dargestellt, die grundsätzlich mit dem in den 1 und 2 dargestellten Doppelkupplungsgetriebe kombiniert werden können. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch die Buchstaben b bis e in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der 3 bis 6 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden.
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3 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer zweite Zahnradebene Z2b, die ein zusätzliches Losrad Z23b und ein Umkehrrad Z24b aufweist, die zur Bildung von zumindest einem Rückwärtsgetriebegang vorgesehen sind. Ein Festrad Z21b der zweiten Zahnradebene Z2b kämmt mit dem Umkehrrad Z24b. Das Umkehrrad Z24b kämmt mit dem Losrad Z23b. Das Losrad Z23b ist koaxial zu einer Vorgelegewelle 13b angeordnet und drehbar zu der Vorgelegewelle 13b gelagert. Weiter umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine neunte Schalteinheit S9b, die dazu vorgesehen ist, das Losrad Z23b der zweiten Zahnradebene Z2b drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13b zu verbinden. Die Schalteinheit S9b umfasst ein kupplungszugewandtes Kopplungselement, das permanent drehfest mit dem Losrad Z23b verbunden ist, und ein kupplungsabgewandtes Kopplungselement, das permanent drehfest mit der Vorgelegewelle 13b verbunden ist. Die Schalteinheit S9b ist in sämtlichen Rückwärtsgetriebegängen geschlossen.
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4 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe, das eine zusätzliche Zahnradebene Z6c mit einem Losrad Z61c, einem Festrad Z62c und Umkehrrad Z63c aufweist, die zur Bildung von zumindest einem Rückwärtsgetriebegang vorgesehen sind. Die zusätzliche Zahnradebene Z6c ist zwischen einer zweiten Zahnradebene Z2c und einer dritten Zahnradebene Z3c des Doppelkupplungsgetriebes angeordnet.
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Das Losrad Z61c ist koaxial zu einer zweiten Eingangswelle 12c angeordnet und drehbar zu der Eingangswelle 12c gelagert. Die benachbart zu der zusätzlichen Zahnradebene Z6c angeordnete Zahnradebene Z3c weist im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in 1 ein Festrad Z32c auf, das koaxial zu einer ersten Vorgelegewelle 13c angeordnet ist. Zur Verbindung der Festräder Z63c, Z32c umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine koaxial zu der Vorgelegewelle 13c angeordnete Zwischenwelle 17c. Das Festrad Z63c und das Festrad Z32c sind permanent drehfest mit der Zwischenwelle 17c verbunden.
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Weiter ist im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in 1 eine vierte Schalteinheit S4c des Doppelkupplungsgetriebes dazu vorgesehen, die Zwischenwelle 17c drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13c zu verbinden. Die Schalteinheit S4c umfasst ein kupplungszugewandtes Kopplungselement, das permanent drehfest mit der Zwischenwelle 17c verbunden ist, und ein kupplungsabgewandtes Kopplungselement, das permanent drehfest mit der Vorgelegewelle 13c verbunden ist. Die Schalteinheit S4c ist in dem dritten Vorwärtsgetriebegang und in sämtlichen Rückwärtsgetriebegängen geschlossen.
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5 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer zweiten Zahnradebene Z2d, die ein zusätzliches Losrad Z23d und ein Umkehrrad Z24d aufweist, die zur Bildung von zumindest einem Rückwärtsgetriebegang vorgesehen sind. Ein Festrad Z21d der zweiten Zahnradebene Z2d kämmt mit dem Umkehrrad Z24d. Das Umkehrrad Z24d kämmt mit dem Losrad Z23d. Das Losrad Z23d ist koaxial zu einer Vorgelegewelle 13d angeordnet und drehbar zu der Vorgelegewelle 13d gelagert. Weiter umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine neunte Schalteinheit S9d, die dazu vorgesehen ist, das Losrad Z23d der zweiten Zahnradebene Z2d drehfest mit einem Losrad Z32d einer dritten Zahnradebene Z3d zu verbinden. Die Schalteinheit S9d umfasst ein kupplungszugewandtes Kopplungselement, das permanent drehfest mit dem Losrad Z23d verbunden ist. Die Schalteinheit S9d ist dabei mit einer Schalteinheit S4d zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst, wobei ein gemeinsames kupplungsabgewandtes Kopplungselement permanent drehfest mit der Vorgelegewelle 13d verbunden ist. Die Schalteinheit S9d ist in sämtlichen Rückwärtsgetriebegängen geschlossen.
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6 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe, das eine zusätzliche Zahnradebene Z6e mit einem Festrad Z61e, einem Losrad Z62e und Umkehrrad Z63e aufweist, die zur Bildung von zumindest einem Rückwärtsgetriebegang vorgesehen sind. Die zusätzliche Zahnradebene Z6e ist zwischen einer dritten Zahnradebene Z3e und einer vierten Zahnradebene Z4e des Doppelkupplungsgetriebes angeordnet. Das Festrad Z61e ist permanent drehfest mit einer koaxial zu den Eingangswellen 11e, 12e angeordneten Zwischenwelle 15e verbunden. Das Losrad Z62e ist koaxial zu einer Vorgelegewelle 13e angeordnet und drehbar zu der Vorgelegewelle 13e gelagert. Weiter umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine neunte Schalteinheit S9e, die dazu vorgesehen ist, das Losrad Z62e der sechsten Zahnradebene Z6e drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13e zu verbinden. Die Schalteinheit S9e umfasst ein kupplungsabgewandtes Kopplungselement, das permanent drehfest mit dem Losrad Z62e verbunden ist. Die Schalteinheit S9e ist dabei mit einer Schalteinheit S4e zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst, wobei ein gemeinsames mittleres Kopplungselement permanent drehfest mit der Vorgelegewelle 13e verbunden ist. Die Schalteinheit S9e ist in sämtlichen Rückwärtsgetriebegängen geschlossen.
