DE102019205392B3 - Manual double clutch transmission for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Doppelkupplungsgetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend
- eine erste Kupplung (2) und eine zweite Kupplung (3),
- eine erste Getriebeeingangswelle und eine zweite Getriebeeingangswelle, wobei die erste Getriebeeingangswelle über die erste Kupplung (2) und die zweite Getriebeeingangswelle über die zweite Kupplung (3) mit einer Antriebseinheit verbindbar ist,
- zumindest eine Getriebeausgangswelle,
- mehrere schaltbare Gänge zum Verbinden der Getriebeeingangswellen mit der Getriebeausgangswelle, wobei ein Gang jeweils einer Getriebeeingangswelle und somit einer der beiden Kupplungen (2, 3) zugeordnet ist und
- ein Aktuatorsystem, wobei das Aktuatorsystem einen Schaltungsmechanismus (4) zum Schalten eines Zielgangs und einen Kupplungsmechanismus zur Aktuierung der dem Zielgang zugeordneten Kupplung (2, 3) aufweist, wobei sowohl der Schaltungsmechanismus (4) wie auch der Kupplungsmechanismus rein mechanisch und durch einen Kraftfahrzeugfahrer, nämlich manuell, aktuierbar ausgebildet sind.

Figure DE102019205392B3_0000
Comprising dual clutch transmission (1) for a motor vehicle
- a first clutch (2) and a second clutch (3),
- A first transmission input shaft and a second transmission input shaft, the first transmission input shaft being connectable to a drive unit via the first clutch (2) and the second transmission input shaft via the second clutch (3),
- at least one gear output shaft,
- Several shiftable gears for connecting the transmission input shafts to the transmission output shaft, one gear being assigned to a transmission input shaft and thus one of the two clutches (2, 3) and
- An actuator system, the actuator system having a shift mechanism (4) for shifting a target gear and a clutch mechanism for actuating the clutch (2, 3) assigned to the target gear, both the shift mechanism (4) and the clutch mechanism being purely mechanical and by a motor vehicle driver , namely manually, are designed to be actuatable.
Figure DE102019205392B3_0000

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug umfassend eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung, eine erste Getriebeeingangswelle und eine zweite Getriebeeingangswelle, wobei die erste Getriebeeingangswelle über die erste Kupplung und die zweite Getriebeeingangswelle über die zweite Kupplung mit einer Antriebseinheit verbindbar ist, zumindest eine Getriebeausgangswelle, mehrere schaltbare Gänge zum Verbinden der Getriebeeingangswellen mit der Getriebeausgangswelle, wobei ein Gang jeweils einer Getriebeeingangswelle und somit einer der beiden Kupplungen zugeordnet ist und ein Aktuatorsystem, wobei das Aktuatorsystem einen Schaltungsmechanismus zum Schalten eines Zielgangs und einen Kupplungsmechanismus zur Aktuierung der dem Zielgang zugeordneten Kupplung aufweist, wobei sowohl der Schaltungsmechanismus wie auch der Kupplungsmechanismus rein mechanisch ausgebildet ist.The present invention relates to dual clutch transmissions for a motor vehicle comprising a first clutch and a second clutch, a first transmission input shaft and a second transmission input shaft, the first transmission input shaft being connectable to a drive unit via the first clutch and the second transmission input shaft via the second clutch, at least one transmission output shaft , several shiftable gears for connecting the transmission input shafts with the transmission output shaft, one gear being assigned to a transmission input shaft and thus one of the two clutches, and an actuator system, the actuator system having a shift mechanism for shifting a target gear and a clutch mechanism for actuating the clutch assigned to the target gear , both the switching mechanism and the clutch mechanism being purely mechanical.

Stand der TechnikState of the art

Doppelkupplungsgetriebe weisen zwei Teilgetriebe auf, von denen jeweils eines aktiv zur Leistungsübertragung verwendet wird und das andere jeweils inaktiv ist. In dem inaktiven Teil wird dann in der Regel ein Zielgang vorgewählt, so dass ein Gangwechsel von einem Quellgang in den Zielgang durch überschneidende Betätigung von zwei Reibkupplungen erfolgen kann. Die Aktuierung sämtlicher dieser Vorgänge erfolgt in der Regel hydraulisch, pneumatisch und/oder elektrisch und wird über eine Steuereinheit automatisch gesteuert.Double clutch transmissions have two sub-transmissions, one of which is used actively for power transmission and the other is inactive. In the inactive part, a target gear is then usually preselected, so that a gear change from a source gear to the target gear can take place by overlapping actuation of two friction clutches. The actuation of all of these processes usually takes place hydraulically, pneumatically and / or electrically and is automatically controlled by a control unit.

Das Dokument DE 10 2016 107 136 A1 beschreibt beispielsweise eine Schaltanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einer Mehrzahl von Schaltkupplungspaketen, die jeweils eine oder zwei Schaltkupplungen aufweisen, wobei jede Schaltkupplung dazu ausgebildet ist, eine Gangstufe des Antriebsstranges ein- oder auszulegen. Weiterhin weist die Schaltanordnung eine manuelle Schalteinheit und eine automatisierte Schalteinheit auf. Die manuelle Schalteinheit ist dazu ausgebildet mittels eines manuell betätigbaren Schalthebels eine Wählbewegung zum Anwählen wenigstens eines der Schaltkupplungspakete und eine Schaltbewegung zum Einlegen einer Gangstufe des angewählten Schaltkupplungspaketes auszuführen. Die automatisierte Schalteinheit weist wenigstens einen Aktuator auf und ist dazu ausgebildet mittels des wenigstens einen Aktuators eine Wählbewegung zum Anwählen wenigstens eines der Schaltkupplungspakete und eine Schaltbewegung zum Einlegen einer Gangstufe des angewählten Schaltkupplungspaketes auszuführen.The document DE 10 2016 107 136 A1 describes, for example, a shift arrangement for a drive train of a motor vehicle with a plurality of shift clutch packs, each having one or two shift clutches, each shift clutch being designed to engage or disengage a gear stage of the drive train. Furthermore, the switching arrangement has a manual switching unit and an automated switching unit. The manual shift unit is designed to use a manually operable shift lever to perform a selection movement for selecting at least one of the shift clutch packs and a shift movement for engaging a gear of the selected shift clutch pack. The automated shift unit has at least one actuator and is designed to use the at least one actuator to execute a selection movement for selecting at least one of the clutch packs and a shift movement for engaging a gear of the selected clutch pack.

Das Dokument DE 10 2013 223 615 A1 offenbart eine Kraftfahrzeuggetriebeanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges umfassend ein Kraftfahrzeuggetriebe und ein dem Kraftfahrzeuggetriebe vorgeschaltetes Anfahrelement, dessen Betätigung automatisch regelbar ist. Das Kraftfahrzeuggetriebe verfügt zudem über eine Wähleinrichtung, über welche eine Schaltung im Kraftfahrzeuggetriebe manuell vorgegeben werden kann. Um neben einer automatischen Aktuierung eines Gangwechsel diesen auch auf eine einem Handschaltgetriebe nachempfundene Weise durchführen zu können, ist eine Schaltung im Kraftfahrzeuggetriebe neben einer automatischen Regelung auch eine manuelle Vorgabe über die Wähleinrichtung vorgesehen. Des Weiteren ist dem Anfahrelement eine Steuereinrichtung zugeordnet, über welche eine Betätigung des Anfahrelements neben der automatischen Regelung manuell gesteuert werden kann.The document DE 10 2013 223 615 A1 discloses a motor vehicle transmission arrangement for a drive train of a motor vehicle, comprising a motor vehicle transmission and a starting element connected upstream of the motor vehicle transmission, the actuation of which can be automatically regulated. The motor vehicle transmission also has a selection device via which a shift in the motor vehicle transmission can be specified manually. In order to be able to carry out a gear change in addition to an automatic actuation of a gear change in a manner modeled on a manual transmission, a shift in the motor vehicle transmission is provided in addition to an automatic control and a manual specification via the selection device. Furthermore, a control device is assigned to the starting element, via which actuation of the starting element can be controlled manually in addition to the automatic regulation.

Das Dokument DE 10 2018 209 326 A1 beschreibt ein Handschaltgetriebe für einen Hybrid-Antriebsstrang mit einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle, wobei das Handschaltgetriebe wenigstens zwei Vorgelegewellen aufweist.The document DE 10 2018 209 326 A1 describes a manual transmission for a hybrid drive train with a transmission input shaft and a transmission output shaft, the manual transmission having at least two countershafts.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein alternativ ausgeführtes Doppelkupplungsgetriebe anzugeben, das sich insbesondere durch eine geringe Störanfälligkeit sowie einem individuellen, nämlich den Kraftfahrzeugfahrerwünschen entsprechenden, Betätigungssystem auszeichnet.It is an object of the invention to provide an alternatively designed dual clutch transmission which is characterized in particular by a low susceptibility to failure and an individual actuation system, namely that corresponds to the motor vehicle driver's wishes.

Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.This need can be met by the subject matter of the present invention according to independent claim 1. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims. Further developments of the invention are given in the dependent claims, the description and the accompanying drawings.

Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug umfasst eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung, eine erste Getriebeeingangswelle und eine zweite Getriebeeingangswelle, wobei die erste Getriebeeingangswelle über die erste Kupplung und die zweite Getriebeeingangswelle über die zweite Kupplung mit einer Antriebseinheit verbindbar ist, zumindest eine Getriebeausgangswelle, mehrere schaltbare Gänge zum Verbinden der Getriebeeingangswellen mit der Getriebeausgangswelle, wobei ein Gang jeweils einer Getriebeeingangswelle und somit einer der beiden Kupplungen zugeordnet ist und ein Aktuatorsystem.The dual clutch transmission according to the invention for a motor vehicle comprises a first clutch and a second clutch, a first transmission input shaft and a second transmission input shaft, wherein the first transmission input shaft can be connected to a drive unit via the first clutch and the second transmission input shaft via the second clutch, at least one transmission output shaft, several Shiftable gears for connecting the transmission input shafts with the transmission output shaft, one gear being assigned to a transmission input shaft and thus one of the two clutches and an actuator system.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung weist das Aktuatorsystem einen Schaltungsmechanismus zum Schalten bzw. Vorwählen eines Zielgangs und einen Kupplungsmechanismus zur Aktuierung der dem Zielgang zugeordneten Kupplung auf. Sowohl der Schaltungsmechanismus wie auch der Kupplungsmechanismus sind erfindungsgemäß rein mechanisch und durch einen Kraftfahrzeugfahrer, nämlich manuell, aktuierbar ausgebildet.According to the present invention, the actuator system has a shift mechanism for shifting or preselecting a target gear and a clutch mechanism for actuating the clutch assigned to the target gear. According to the invention, both the shift mechanism and the clutch mechanism are purely mechanical and can be actuated by a motor vehicle driver, namely manually.

Der Schaltungsmechanismus weist bevorzugt zumindest eine Schaltwalze zum Schalten eines Ganges, der der Schaltstufe zugeordneten Gänge, ein von der Schaltwalze entkoppeltes Verstellelement zur Verstellung der Schaltwalze, das vorzugsweise von einem Kraftfahrzeugfahrer betätigbar ausgeführt ist, sowie einen Vorspannmechanismus zur Aktuierung der dem Zielgang zugeordneten Kupplung auf, wobei das Verstellelement mit dem Vorspannmechanismus verbunden ist.The shift mechanism preferably has at least one shift drum for shifting a gear, the gears assigned to the shift stage, an adjustment element decoupled from the shift drum for adjusting the shift drum, which is preferably designed to be actuated by a motor vehicle driver, and a pretensioning mechanism for actuating the clutch assigned to the target gear, wherein the adjusting element is connected to the biasing mechanism.

Der Vorspannmechanismus weist vorzugsweise eine Übersetzungseinheit mit einem Exzenterelement und einen Vorspannhebel auf, wobei zwischen dem Exzenterelement und dem Vorspannhebel eine Vorspannfeder wirkt und wobei der Vorspannhebel fest mit einer Kolbenstange verbunden ist.The pretensioning mechanism preferably has a transmission unit with an eccentric element and a pretensioning lever, a pretensioning spring acting between the eccentric element and the pretensioning lever and the pretensioning lever being firmly connected to a piston rod.

Der Kupplungsmechanismus weist vorzugsweise ein Führungselement, einen Kolbenstangenhebel und einen Kolben auf, wobei das Führungselement vorzugsweise durch den Kraftfahrzeugfahrer aktuierbar ausgeführt ist und verstellwirksam mit dem Kolbenstangenhebel verbunden ist, der fest mit der Kolbenstange verbunden ist und wobei der Kolben drehbar oder fest auf der Kolbenstange angeordnet ist und zumindest teilweise in den Bereich zwischen der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung ragt.The clutch mechanism preferably has a guide element, a piston rod lever and a piston, the guide element preferably being designed to be actuatable by the motor vehicle driver and being connected to the piston rod lever in an adjustable manner, which is fixedly connected to the piston rod and the piston is rotatably or fixedly arranged on the piston rod and at least partially protrudes into the area between the first clutch and the second clutch.

Das Führungselement weist bevorzugt eine Führungsnut auf, in die der Kolbenstangenhebel teilweise ragt, wobei die Führungsnut eine Kontur aufweist, die derart ausgebildet ist, dass eine Verstellung des Führungselements in drei Positionen, nämlich in eine erste Position, in eine zweite Position und in eine Neutralstellung zwischen der ersten Position und der zweiten Position, erfolgen kann. The guide element preferably has a guide groove into which the piston rod lever partially protrudes, the guide groove having a contour which is designed such that the guide element can be adjusted in three positions, namely in a first position, in a second position and in a neutral position between the first position and the second position.

Aus der vorliegenden Erfindung ergeben sich eine Vielzahl von Vorteilen. So ist es beispielsweise nicht von Nöten die Bedienabfolgen zu herkömmlichen sequentiellen Schaltungen, wie beispielsweise einem herkömmlichen manuellen Getriebe, zu verändern. Der Schaltvorgang erfolgt wie bei einem manuellen sequentiellen Getriebe mit dem Vorteil die Gangvorwahl vor dem eigentlichen Kupplungswechsel abzuschließen. Das System weist zudem eine hohe Sicherheit auf, beispielsweise kann der Kolben nicht beide Kupplungen gleichzeitig schließen und die Führungsnuten in der Schaltwalze verhindern das Einlegen von zwei Gängen in einem Teilgetriebe. Es werden zudem hochdynamische Schaltungen möglich, ohne dass der Schaltungsmechanismus eine stark erhöhte Belastung erfährt. Die Reduzierung des Motormoments ist nicht mehr in dem Maße nötig. Im Zeitraum der Zugkraftunterbrechung, nämlich wenn sich das Führungselement in der Neutralposition befindet, wird der Motor beschleunigt. Durch das Schließen der Kupplung kann dieses dynamische Moment, das durch die Verzögerung des Motors auftritt, zur Beschleunigung des Fahrzeugs genutzt werden. Bei herkömmlichen Kupplungsvorgängen muss der Kolben von der Kupplung weggedrückt werden und anschließend zur Schließung wieder in die andere Richtung auf die Kupplung zu bewegt werden, was wiederum eine zeitintensive Richtungsumkehr bedingt. Hinzu kommt, dass der Gang bereits eingelegt ist. Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe die Kolbenbewegung bei einem Gangwechsel lediglich in eine Richtung erfolgt und der Zielgang bereits eingelegt ist, ist es möglich die Schaltzeiten zu optimieren.A number of advantages result from the present invention. For example, it is not necessary to change the operating sequences for conventional sequential shifts, such as a conventional manual transmission. The shifting process takes place as with a manual sequential transmission with the advantage of completing the gear selection before the actual clutch change. The system also has a high level of safety, for example the piston cannot close both clutches at the same time and the guide grooves in the shift drum prevent two gears from being engaged in a partial transmission. In addition, highly dynamic gearshifts are possible without the gearshift mechanism experiencing a greatly increased load. The reduction of the engine torque is no longer necessary to the same extent. During the period of the interruption of the tractive effort, namely when the guide element is in the neutral position, the engine is accelerated. When the clutch is closed, this dynamic torque, which occurs when the engine decelerates, can be used to accelerate the vehicle. In conventional coupling processes, the piston has to be pushed away from the coupling and then moved back in the other direction towards the coupling to close, which in turn requires a time-consuming reversal of direction. In addition, the gear is already engaged. The fact that in the dual clutch transmission according to the invention the piston movement occurs only in one direction when changing gear and the target gear is already engaged, it is possible to optimize the shift times.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Doppelkupplungsgetriebes.
  • 2 zeigt eine schematische Schnittansicht einzelner Komponenten eines beispielhaften Doppelkupplungsgetriebes, insbesondere eines Vorspannmechanismus.
  • 3a-3e zeigen schematisch einen Hochschaltvorgang eines erfindungsgemäßen Getriebes, wobei immer nur Ausschnitte einzelner Komponenten eines Doppelkupplungsgetriebes zu sehen sind.
The invention is described below by way of example with reference to the drawings.
  • 1 shows a schematic representation of an exemplary dual clutch transmission.
  • 2 shows a schematic sectional view of individual components of an exemplary dual clutch transmission, in particular a pretensioning mechanism.
  • 3a-3e show schematically an upshift process of a transmission according to the invention, only sections of individual components of a double clutch transmission being shown.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Im Folgenden wird anhand der 1 und der 2 eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes 1 beschrieben.In the following, the 1 and the 2 a possible embodiment of a dual clutch transmission according to the invention 1 described.

Das in 1 schematisch dargestellte Doppelkupplungsgetriebe 1 weist eine Doppelkupplung mit einer ersten Kupplung 2 und einer zweite Kupplung 3, eine erste Getriebeeingangswelle und eine zweite Getriebeeingangswelle, wobei die erste Getriebeeingangswelle über die erste Kupplung 2 und die zweite Getriebeeingangswelle über die zweite Kupplung 3 mit einer Antriebseinheit verbindbar ist, eine Getriebeausgangswelle und mehrere schaltbare Gänge zum Verbinden der Getriebeeingangswellen mit der Getriebeausgangswelle auf.This in 1 double clutch transmission shown schematically 1 has a double clutch with a first clutch 2 and a second clutch 3 , a first transmission input shaft and a second transmission input shaft, the first transmission input shaft via the first clutch 2 and the second transmission input shaft via the second clutch 3 Can be connected to a drive unit, a transmission output shaft and several shiftable gears for connecting the transmission input shafts to the transmission output shaft.

Die Gänge sind als Zahnradpaare zwischen der Getriebeausgangswelle und den Getriebeeingangswellen ausgebildet, bestehend aus je einem um eine der Wellen angeordneten, mit dieser drehfest verbindbaren Losrad und einem mit diesem kämmenden, auf einer hierzu korrespondierenden Welle drehfest angeordneten Festrad, zur Bildung von Gängen mit verschiedenen Übersetzungsstufen zwischen der Getriebeausgangswelle und jeweils einer der Getriebeeingangswellen. Ein Losrad wird über eine Schaltkupplung drehfest mit der Welle auf dem es abgeordnet ist verbunden.The gears are designed as gear pairs between the transmission output shaft and the transmission input shafts, each consisting of an idler gear arranged around one of the shafts that can be connected to it in a rotationally fixed manner, and a fixed gear meshing with it and arranged in a rotationally fixed manner on a corresponding shaft to form gears with different gear ratios between the transmission output shaft and one of the transmission input shafts. A loose wheel is connected to the shaft on which it is located in a rotationally fixed manner via a clutch.

Jeder der Gänge ist jeweils einer Getriebeeingangswelle und somit einer der beiden Kupplungen zugeordnet.Each of the gears is assigned to a transmission input shaft and thus to one of the two clutches.

Bekannterweise ist bei Kraftfahrzeugen mit einem Doppelkupplungsgetriebe während eines normalen Fahrbetriebs einer der Gänge geschaltet und die mit der entsprechenden Getriebeeingangswelle, der der betreffende Gang zugeordnet ist, in Verbindung stehende Kupplung geschlossen. Bei einem Schaltvorgang wird zunächst ein Zielgang, der der anderen, offenen Kupplung zugeordnet ist geschaltet. Ein Übergang von dem geschalteten aktiven Gang auf den Zielgang erfolgt dann durch gleichzeitiges Öffnen der Kupplung des aktiven Gangs und Schließen der Kupplung des Zielgangs.As is known, in motor vehicles with a dual clutch transmission, one of the gears is engaged during normal driving and the clutch connected to the corresponding transmission input shaft to which the relevant gear is assigned is closed. During a shift, a target gear assigned to the other, open clutch is first shifted. A transition from the selected active gear to the target gear then takes place by simultaneously opening the clutch of the active gear and closing the clutch of the target gear.

Weiterhin weist das Doppelkupplungsgetriebe ein Aktuatorsystem auf. Das Aktuatorsystem ist rein mechanisch ausgeführt und weist einen Schaltungsmechanismus 4 und einen Kupplungsmechanismus auf. Der Schaltungsmechanismus 4 dient der Schaltung bzw. dem Vorwählen eines Zielgangs; der Kupplungsmechanismus dient der Aktuierung der betreffenden Kupplung 2, 3. Sowohl der Schaltungsmechanismus 4 wie auch der Kupplungsmechanismus sind rein mechanisch ausgebildet (1, 2).The dual clutch transmission also has an actuator system. The actuator system is purely mechanical and has a switching mechanism 4th and a clutch mechanism. The switching mechanism 4th is used for shifting or preselecting a target gear; the clutch mechanism is used to actuate the clutch concerned 2 , 3 . Both the switching mechanism 4th as well as the clutch mechanism are purely mechanical ( 1 , 2 ).

Der Schaltungsmechanismus 4 umfasst eine Schaltwalze 6, ein Verstellelement 7 und einen Vorspannmechanismus 8 (1, 2).The switching mechanism 4th includes a shift drum 6th , an adjustment element 7th and a biasing mechanism 8th ( 1 , 2 ).

Die Schaltwalze 6 dient der Betätigung der Schaltkupplungen. Die Schaltwalze 6 weist dabei eine Schaltwalzenkontur auf, in die ein mit einer Schaltgabel verbundener Mitnehmer greift und zwar derart, dass Drehbewegungen der Schaltwalze 6 in Axialbewegungen der Schaltgabel umgesetzt werden. Die Schaltgabel ist verstellwirksam mit den Schaltkupplungen verbunden (1).The shift drum 6th serves to operate the clutches. The shift drum 6th has a shift drum contour into which a driver connected to a shift fork engages in such a way that rotational movements of the shift drum 6th be implemented in axial movements of the shift fork. The shift fork is connected to the shift clutches for adjustment ( 1 ).

Das Verstellelement 7 ist mit einer Eingabevorrichtung, nämlich einem Schalthebel, verbunden. Das Verstellelement 7 ist derart durch eine Eingabe seitens des Kraftfahrzeugfahrers mittels des Schalthebels verstellbar. Weiterhin ist das Verstellelement 7 von der Schaltwalze 6 entkoppelt ausgeführt, wodurch sich ein Freiheitsgrad zwischen der direkten Vorgabe des Kraftfahrzeugfahrers über den Schalthebel und der Schaltwalze 6 ergibt. Entscheidend hierbei ist die Anlageseite Schaltwalze 6 zu Verstellelement 7. Bei einer Umkehr der Schaltungsrichtung (Hoch- oder Runterschaltung) wird damit durch den Freiheitsgrad die Anlageseite lediglich gewechselt. Folglich bleiben die aktuell eingelegten Gänge eingelegt, nur die eine jeweils offene Kupplung 2, 3 wird zum Wechseln vorgespannt.The adjustment element 7th is connected to an input device, namely a shift lever. The adjustment element 7th can be adjusted in this way by an input from the motor vehicle driver by means of the shift lever. Furthermore, the adjustment element 7th from the shift drum 6th executed decoupled, whereby a degree of freedom between the direct specification of the motor vehicle driver via the shift lever and the shift drum 6th results. The contact side of the shift drum is decisive here 6th to adjustment element 7th . If the shift direction is reversed (upshifting or downshifting), the system side is only changed due to the degree of freedom. As a result, the currently engaged gears remain engaged, only the one open clutch 2 , 3 is preloaded to change.

Der Vorspannmechanismus 8 umfasst eine Übersetzungseinheit 9 mit einem Exzenterelement 10, einer Vorspannfeder 12, nämlich einer Zug-Druck Feder, und einem Vorspannhebel 11, der an einer Kolbenstange 13 befestigt ist. Die Zug-Druck Feder wirkt zwischen dem Exzenterelement 10 und dem Vorspannhebel 11 (1, 2).The preload mechanism 8th includes a translation unit 9 with an eccentric element 10 , a preload spring 12 , namely a push-pull spring and a preload lever 11 attached to a piston rod 13 is attached. The tension-compression spring acts between the eccentric element 10 and the preload lever 11 ( 1 , 2 ).

Das Verstellelement 7 ist direkt mit der Übersetzungseinheit 9 des Vorspannmechanismus 8 verbunden. Mit jedem Schaltungseingriff seitens des Kraftfahrzeugfahrers über den Schalthebel erfolgt eine Verdrehung des Exzenterelements 10 um vorzugsweise 180°.The adjustment element 7th is directly with the translation unit 9 the preload mechanism 8th connected. Each time the motor vehicle driver intervenes using the gearshift lever, the eccentric element is rotated 10 by preferably 180 °.

Die Auslegung der Vorspannfeder 12 kann neben der für die Feder charakteristischen Kraft-Weg-Kennlinie auch über den Radius des Exzenterelements 10 und die Hebelarmlänge an der Kolbenstange 13 erfolgen.The design of the preload spring 12 can also use the radius of the eccentric element in addition to the force-displacement curve characteristic of the spring 10 and the lever arm length on the piston rod 13 respectively.

Der Kupplungsmechanismus umfasst ein Führungselement 14, einen Kolbenstangenhebel 15 sowie einen Kolben 16 (1, 2).The clutch mechanism comprises a guide element 14th , a piston rod lever 15th as well as a piston 16 ( 1 , 2 ).

Das Führungselement 14 ist mit einer Eingabevorrichtung, nämlich einem Kupplungshebel, verbunden und ist durch eine Eingabe seitens des Kraftfahrzeugfahrers mittels des Kupplungshebels verstellbar. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kupplungshebel über einen Kupplungszug 19 mit dem Führungselement 14 verstellwirksam verbunden (2). Durch Ziehen an dem Kupplungshebel wird das mit diesem über den Kupplungszug 19 verbundene Führungselement 14 von einer ersten Position in eine zweite Position gezogen (2, 3a-3e). 3a, 3b und 3c zeigen das Führungselement 14 in einer ersten Position. 3d zeigt das Führungselement in der Neutralposition und 3e zeigt das Führungselement 14 in einer zweiten Position.The guide element 14th is connected to an input device, namely a clutch lever, and is adjustable by means of an input from the motor vehicle driver by means of the clutch lever. In the present embodiment, the clutch lever is via a clutch cable 19th with the guide element 14th connected for adjustment ( 2 ). By pulling on the clutch lever, this is done with the clutch cable 19th connected guide element 14th pulled from a first position to a second position ( 2 , 3a-3e) . 3a , 3b and 3c show the guide element 14th in a first position. 3d shows the guide element in the neutral position and 3e shows the guide element 14th in a second position.

Das Führungselement 14 weist eine Führungsnut 17 auf, in die der Kolbenstangenhebel 15 teilweise ragt. Die Führungsnut 17 weist eine Kontur 18 auf, die derart ausgebildet ist, dass eine Verstellung des Führungselements 14 in drei Positionen, nämlich in eine erste Position, in eine zweite Position und in eine Neutralstellung zwischen der ersten Position und der zweiten Position, aktuierbar ist. In der ersten Position ist die erste Kupplung 2 aktuiert. In der zweiten Position ist die zweite Kupplung 3 aktuiert. Bei der Neutralstellung handelt es sich um eine dritte Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position, in der weder die erste Kupplung 2 noch die zweite Kupplung 3 aktuiert ist.The guide element 14th has a guide groove 17th into which the piston rod lever 15th partially protrudes. The guide groove 17th has a contour 18th on, which is designed such that an adjustment of the guide element 14th in three positions, namely in a first position, in a second position and in a neutral position between the first Position and the second position, is actuatable. The first clutch is in the first position 2 actuated. The second clutch is in the second position 3 actuated. The neutral position is a third position between the first position and the second position in which neither the first clutch 2 still the second clutch 3 is actuated.

Der Kolbenstangenhebel 15 ist somit verstellwirksam mit dem Führungselement 14 verbunden. Weiterhin ist der Kolbenstangenhebel 15 fest mit der Kolbenstange 13 und somit indirekt mit dem Vorspannhebel 11 des Vorspannmechanismus 8, der ebenso fest mit der Kolbenstange 13 verbunden ist, verbunden.The piston rod lever 15th is thus adjustable with the guide element 14th connected. Furthermore is the piston rod lever 15th firmly to the piston rod 13 and thus indirectly with the preload lever 11 the preload mechanism 8th that is just as firmly attached to the piston rod 13 connected, connected.

Der Kolben 16 ist fest auf der Kolbenstange 13 angeordnet und ragt teilweise in den Bereich zwischen der ersten Kupplung 2 und der zweiten Kupplung 3. Ferner ist es ebenso denkbar den Kolben 16 drehbar auf der Kolbenstange 13 anzuordnen.The piston 16 is firmly on the piston rod 13 arranged and partially protrudes into the area between the first clutch 2 and the second clutch 3 . The piston is also conceivable 16 rotatable on the piston rod 13 to arrange.

Die Kolbenstange 13 bildet somit die Schnittstelle zwischen dem Schaltungsmechanismus 4 und dem Kupplungsmechanismus. Während der Kraftfahrzeugfahrer die Kolbenstange 13 direkt über das Führungselement 14 betätigt, wirkt gleichzeitig durch den Schaltungsmechanismus 4 eine Vorspannkraft auf die Kolbenstange 13. Sowohl der Schaltungsmechanismus 4 wie auch der Kupplungsmechanismus bringen also eine Kraft auf die Kolbenstange 13 auf, die über die Hebelarme, nämlich den Vorspannhebel 11 und den Kolbenstangenhebel 15, in ein Drehmoment der Kolbenstange 13 gewandelt wird und über beispielsweise ein Schneckengetriebe (nicht dargestellt) wiederum in eine Axialkraft auf den Kolben 16, der die Anpresskraft auf die jeweilige zu schließende Kupplung 2, 3 gewährleistet (3a-3e).The piston rod 13 thus forms the interface between the switching mechanism 4th and the clutch mechanism. During the motor vehicle driver the piston rod 13 directly over the guide element 14th actuated, acts simultaneously through the switching mechanism 4th a preload force on the piston rod 13 . Both the switching mechanism 4th just like the clutch mechanism, it applies a force to the piston rod 13 on that via the lever arms, namely the preload lever 11 and the piston rod lever 15th , into a torque of the piston rod 13 is converted and, for example, a worm gear (not shown) in turn into an axial force on the piston 16 , which is the contact pressure on the respective clutch to be closed 2 , 3 guaranteed ( 3a-3e) .

Im Folgenden wird ein Schaltungsablauf beginnend mit dem Eingriff des Kraftfahrzeugfahrers in den Schaltungsmechanismus 4 und den Kupplungsmechanismus beispielhaft an 3a bis 3e beschrieben. Dabei handelt es sich um eine Hochschaltung von einem niedrigeren Quellgang in einen höheren Zielgang, beispielsweise von einem dritten Gang in einen vierten Gang.The following describes a shift sequence beginning with the motor vehicle driver's intervention in the shift mechanism 4th and the clutch mechanism by way of example 3a to 3e described. This is an upshift from a lower source gear to a higher target gear, for example from a third gear to a fourth gear.

Der Kraftfahrzeugfahrer wünscht einen Gangwechsel und betätigt den Schalthebel. Mit der Betätigung des Schalthebels folgt eine Verdrehung des Verstellelements 7 das direkt mit dem Schalthebel verbunden ist. Je nach relativer Position zwischen Schaltwalze und dem Verstellelement wird die Schaltwalze ebenfalls verdreht oder bleibt in ihrer Position. Der Zielgang ist somit vorgewählt und der aktuell aktive Gang, der Quellgang, weiterhin im Eingriff. Mit der Verdrehung des Verstellelements 7 wird gleichzeitig der Vorspannmechanismus 8 aktiviert. Durch die starre Kopplung der Übersetzungseinheit 9 an das Verstellelement 7 wird diese mit jeder Betätigung des Kraftfahrzeugfahrers am Schalthebel mitverdreht. The motor vehicle driver wishes to change gear and operates the gearshift lever. When the shift lever is operated, the adjustment element is rotated 7th that is directly connected to the gear lever. Depending on the relative position between the shift drum and the adjusting element, the shift drum is also rotated or remains in its position. The target gear is preselected and the currently active gear, the source gear, is still engaged. With the rotation of the adjustment element 7th becomes the pretensioning mechanism at the same time 8th activated. Due to the rigid coupling of the translation unit 9 to the adjustment element 7th this is rotated with each actuation of the motor vehicle driver on the shift lever.

Durch die exzentrisch gelagerte Vorspannfeder 12 wirkt, je nach Position des Exzenterelements 10, über den Vorspannhebel 11 eine Vorspannkraft auf die Kolbenstange 13 (3a-3c). Nach diesem Vorgang wird die Anpresskraft des Kolbens 16 auf die aktuell geschlossene Kupplung, nämlich die erste Kupplung 2, reduziert und zwar durch die Vorspannkraft in die Richtung der anderen Kupplung, nämlich der zweiten Kupplung 3 (3c). Durch eine Betätigung des Kupplungshebels wird der Kolben 16 ausgehend von der ersten Position in die Neutralstellung, in der weder die erste Kupplung 2 noch die zweite Kupplung 3 geschlossen ist, bewegt (3d). Der Kolben16 ist zwischen der ersten Kupplung 2 und der zweiten Kupplung 3 und aktuiert weder die erste Kupplung 2 noch die zweite Kupplung 3. Auf die Kolbenstange 13 wirkt nun die durch den Vorspannmechanismus 8 resultierende Kraft. Diese Vorspannkraft der Vorspannfeder 12 wirkt richtungsweisend für die Kolbenstange 13. Mit lösender Kupplungsbetätigung, d.h. einer Überführung des Führungselements von der Neutralstellung in die zweite Position (3d, 3e), wird die zweite Kupplung 3 geschlossen und der Schaltvorgang bzw. der Gangwechsel beendet.Due to the eccentrically mounted preload spring 12 acts depending on the position of the eccentric element 10 , via the preload lever 11 a preload force on the piston rod 13 ( 3a-3c ). After this process, the contact pressure of the piston 16 on the currently closed clutch, namely the first clutch 2 , reduced by the biasing force in the direction of the other clutch, namely the second clutch 3 ( 3c ). When the clutch lever is actuated, the piston 16 starting from the first position in the neutral position, in which neither the first clutch 2 still the second clutch 3 is closed, moved ( 3d ). The piston 16 is between the first clutch 2 and the second clutch 3 and does not actuate the first clutch 2 still the second clutch 3 . On the piston rod 13 now acts through the pretensioning mechanism 8th resulting power. This biasing force of the biasing spring 12 has a directional effect on the piston rod 13 . With releasing clutch actuation, i.e. a transfer of the guide element from the neutral position to the second position ( 3d , 3e) , becomes the second clutch 3 closed and the shifting process or the gear change ended.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
DoppelkupplungsgetriebeDouble clutch
22
Erste KupplungFirst clutch
33
Zweite KupplungSecond clutch
44th
SchaltungsmechanismusSwitching mechanism
66th
SchaltwalzeShift drum
77th
VerstellelementAdjustment element
88th
VorspannmechanismusPretensioning mechanism
99
ÜbersetzungseinheitTranslation unit
1010
ExzenterelementEccentric element
1111
VorspannhebelPreload lever
1212
VorspannfederPreload spring
1313
KolbenstangePiston rod
1414th
FührungselementGuide element
1515th
KolbenstangenhebelPiston rod lever
1616
Kolbenpiston
1717th
FührungsnutGuide groove
1818th
Kontur (der Führungsnut)Contour (of the guide groove)
1919th
KupplungszugClutch cable

Claims (5)

Doppelkupplungsgetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend - eine erste Kupplung (2) und eine zweite Kupplung (3), - eine erste Getriebeeingangswelle und eine zweite Getriebeeingangswelle, wobei die erste Getriebeeingangswelle über die erste Kupplung (2) und die zweite Getriebeeingangswelle über die zweite Kupplung (3) mit einer Antriebseinheit verbindbar ist, - zumindest eine Getriebeausgangswelle, - mehrere schaltbare Gänge zum Verbinden der Getriebeeingangswellen mit der Getriebeausgangswelle, wobei ein Gang jeweils einer Getriebeeingangswelle und somit einer der beiden Kupplungen (2, 3) zugeordnet ist und - ein Aktuatorsystem, wobei das Aktuatorsystem einen Schaltungsmechanismus (4) zum Schalten eines Zielgangs und einen Kupplungsmechanismus zur Aktuierung der dem Zielgang zugeordneten Kupplung (2, 3) aufweist, wobei sowohl der Schaltungsmechanismus (4) wie auch der Kupplungsmechanismus rein mechanisch und durch einen Kraftfahrzeugfahrer, nämlich manuell, aktuierbar ausgebildet sind.Comprising dual clutch transmission (1) for a motor vehicle - a first clutch (2) and a second clutch (3), - A first transmission input shaft and a second transmission input shaft, the first transmission input shaft being connectable to a drive unit via the first clutch (2) and the second transmission input shaft via the second clutch (3), - at least one gear output shaft, - Several shiftable gears for connecting the transmission input shafts to the transmission output shaft, one gear being assigned to a transmission input shaft and thus one of the two clutches (2, 3) and - An actuator system, the actuator system having a shift mechanism (4) for shifting a target gear and a clutch mechanism for actuating the clutch (2, 3) assigned to the target gear, both the shift mechanism (4) and the clutch mechanism being purely mechanical and by a motor vehicle driver , namely manually, are designed to be actuatable. Doppelkupplungsgetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsmechanismus (4) zumindest eine Schaltwalze (6) zum Schalten der einer Schaltstufe zugeordneten Gänge, ein von der Schaltwalze (6) entkoppeltes Verstellelement (7) zur Verstellung der Schaltwalze (6) sowie einen Vorspannmechanismus (8) zur Aktuierung der dem Zielgang zugeordneten Kupplung (2, 3) aufweist, wobei das Verstellelement (7) mit dem Vorspannmechanismus (8) verbunden ist.Dual clutch transmission (1) Claim 1 , characterized in that the shift mechanism (4) has at least one shift drum (6) for shifting the gears assigned to a shift stage, an adjusting element (7) decoupled from the shift drum (6) for adjusting the shift drum (6) and a pretensioning mechanism (8) for Actuation of the clutch (2, 3) assigned to the target gear, the adjusting element (7) being connected to the pretensioning mechanism (8). Doppelkupplungsgetriebe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass der Vorspannmechanismus (8) eine Übersetzungseinheit (9) mit einem Exzenterelement (10) und einen Vorspannhebel (11) aufweist, wobei zwischen dem Exzenterelement (10) und dem Vorspannhebel (11) eine Vorspannfeder (12) wirkt und wobei der Vorspannhebel (11) fest mit einer Kolbenstange (13) verbunden ist.Dual clutch transmission (1) Claim 2 , characterized in that the pretensioning mechanism (8) has a transmission unit (9) with an eccentric element (10) and a pretensioning lever (11), a pretensioning spring (12) acting between the eccentric element (10) and the pretensioning lever (11) and wherein the pretensioning lever (11) is firmly connected to a piston rod (13). Doppelkupplungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Kupplungsmechanismus ein Führungselement (14), einen Kolbenstangenhebel (15) und einen Kolben (16) aufweist, wobei das Führungselement (14) verstellwirksam mit dem Kolbenstangenhebel (15) verbunden ist, der wiederum fest mit einer Kolbenstange (13) verbunden ist und wobei der Kolben (16) drehbar oder fest auf der Kolbenstange (13) angeordnet ist und zumindest teilweise in den Bereich zwischen der ersten Kupplung (2) und der zweiten Kupplung (3) ragt.Dual clutch transmission (1) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the coupling mechanism has a guide element (14), a piston rod lever (15) and a piston (16), the guide element (14) being connected to the piston rod lever (15) in an adjustable manner, which in turn is fixed to a piston rod (13 ) is connected and wherein the piston (16) is rotatably or fixedly arranged on the piston rod (13) and at least partially protrudes into the area between the first coupling (2) and the second coupling (3). Doppelkupplungsgetriebe (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass das Führungselement (14) eine Führungsnut (17) aufweist, in die der Kolbenstangenhebel (15) zumindest teilweise ragt, wobei die Führungsnut (17) eine Kontur (18) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass eine Verstellung des Führungselements (14) in drei Positionen, nämlich in eine erste Position, in eine zweite Position und in eine Neutralstellung zwischen der ersten Position und der zweiten Position, aktuierbar ist.Dual clutch transmission (1) Claim 4 , characterized in that the guide element (14) has a guide groove (17) into which the piston rod lever (15) protrudes at least partially, the guide groove (17) having a contour (18) which is designed such that an adjustment of the Guide element (14) can be actuated in three positions, namely in a first position, in a second position and in a neutral position between the first position and the second position.
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