WO2009018969A1 - Doppelkupplungsgetriebe - Google Patents

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WO2009018969A1
WO2009018969A1 PCT/EP2008/006353 EP2008006353W WO2009018969A1 WO 2009018969 A1 WO2009018969 A1 WO 2009018969A1 EP 2008006353 W EP2008006353 W EP 2008006353W WO 2009018969 A1 WO2009018969 A1 WO 2009018969A1
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dual
clutch transmission
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gears
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Carsten Gitt
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Daimler Ag
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Definitions

  • the invention relates to a dual-clutch transmission according to the one-part patent claim 1.
  • DE 100 37 398 Al embodiment Fig. 2 is provided coaxially on the hollow shaft to provide only fixed wheels.
  • DE 199 18 732 A1 shows a dual-clutch transmission in which two input constants are designed as fixed wheels.
  • the object of the invention is to provide a compact and inexpensive dual-clutch transmission with ' a high number of gears.
  • an intermediate wall may be provided in the gear housing, so that a lateral buckling of a long countershaft is excluded with certainty.
  • the countershafts sine in a direct gear decoupled, so that churning losses are avoided and the dual-clutch transmission in direct gear has a high efficiency.
  • Fig. 1 shows schematically the wheelset of a
  • this dual-clutch transmission comprises four sliding sleeves and two clutches
  • Fig. 2 shows an embodiment of the dual-clutch transmission according to FIG. 1 with a particularly short
  • FIG. 3 shows an embodiment of the dual-clutch transmission according to FIG. 1 with a pilot bearing, which comprises a long blind bore
  • FIG. 4 for a transmission according to FIGS. 1 to 3, with the aid of a diagram, the gear jumps at a first quasi-rotary transmission. 5 for a transmission according to FIGS. 1 to 3 on the basis of a diagram, the gear jumps in a second quasi-progressive gradation
  • FIG. 6 for a transmission according to FIGS. 1 to 3
  • FIG. 8 for a transmission according to FIGS. 1 to 3 on the basis of a diagram the gear steps in a third quasi-geometric gradation
  • FIG. 8 for the individual gears the power flow of the dual clutch transmission also shown in FIG. Fig. 9 in a table, the corresponding positions of the sliding sleeves and the two clutches of the
  • the dual-clutch transmission 100 shown in FIG. 1 has seven or eight forward gears Vl to V8 and two reverse gears Rl, R2. All forward gears Vl to V8 are sequentially continuously load-switchable. Likewise, the two reverse gears Rl, R2 are power shiftable with each other.
  • an input shaft 10 is connected to a main shaft 20 through a first partial transmission 22 and a second partial transmission 24, which are arranged parallel to one another in the force flow.
  • the partial transmissions 22, 24 have
  • an intermediate shaft 12, 14 is concentric with the second intermediate shaft 12. Both intermediate shafts 12, 14 are arranged coaxially with the input shaft 10 and can each be operatively connected via the load clutch Kl, K2 with the input shaft 10.
  • the first intermediate gear 22 associated second intermediate shaft 12 is on the one hand with the main ⁇ shaft 20 through the sliding and disengaging sliding sleeve Sl to form a direct fifth forward gear V5 and on the other hand through this sliding sleeve Sl via a mattersslosrad 41 and with this intermeshing fixed wheel 51 a second input constant E2 operatively connected to a main shaft 20 parallel, designed as a hollow shaft countershaft 18.
  • the hollow shaft 18 is thus associated with the first partial transmission 22 and can be brought into power flow with the main shaft 20 by a first gear pair Z1 to form the highest forward gear V7 or the two highest forward gears V7, V8.
  • the gear pair Zl comprises a coaxially arranged on the main shaft 20 idler gear 1 and a coaxial rotatably mounted on the hollow shaft 18 fixed gear 2.
  • the seventh or eighth forward gear V7 and V8 is respectively formed by the arranged behind the idler gear 1 second Sliding sleeve S2 is moved forward, so that a rotationally fixed connection between this idler gear 1 and the main shaft 20 is made.
  • a first input constant E1 is provided, which comprises an input fixed wheel 50 arranged coaxially in rotation with respect to the hollow intermediate shaft 14 and a fixed wheel 52 arranged coaxially with respect to rotation with respect to an inner shaft 19.
  • the drive torque is passed to the gear pair Zl, the seventh and the eighth forward gear V7 or V8 is inserted.
  • a second gear pair Z2 is arranged. This also includes a coaxially arranged on the main shaft 20 idler gear 3 and a coaxial rotation on the hollow shaft 18 arranged fixed gear 4. If the arranged between the two idler gears 1, 3 second sliding sleeve S2 moved backwards, so this provides a rotationally fixed connection between the main shaft 20 and the idler gear 3 ago.
  • This inner shaft 19 has at its front end a fixed wheel 52 of the first input constant El.
  • the region of the inner shaft 19 with this fixed wheel 52 thus projects out of the hollow shaft 18 at the front.
  • another area of the inner shaft 19 projects out of the hollow shaft 18.
  • This area carries in the successive from front to back succession the third sliding sleeve S3, a loose wheel 5, a fixed gear 6 and a fixed gear 7.
  • the third sliding sleeve S3 either the hollow shaft 18 or the idler gear 5 with the inner shaft 19 can be coupled.
  • this idler gear 5 meshes with a coaxial rotation on the main shaft 20 arranged fixed wheel 8.
  • the idler gear 5 and the meshing with this fixed wheel 8 are thus the third Gear level Z3 assigned.
  • This third gear level Z3 is assigned to the sixth forward gear V6.
  • a fourth gear pair Z4 is provided, via which the first and the second forward gear Vl, V2 extends.
  • the fourth sliding sleeve S4 is arranged coaxially with the main shaft 20. If this sliding sleeve S4 is displaced forward, it establishes a rotationally fixed connection between a loose wheel 30 of the fourth gear pair Z4 and the main shaft 20. On the other hand, if the sliding sleeve S4 is displaced to the rear, it establishes a rotationally fixed connection between a loose wheel 31 of a toothed wheel chain ZK and the main shaft 20.
  • the gearwheel chain ZK also comprises an intermediate gear 32 which, on the one hand, meshes with the idler gear 31 and, on the other hand, with the rearmost fixed gear 7.
  • this intermediate wheel 32 is shown folded into the plane of the drawing.
  • the two gear pairs Z2 and Z4 are each used with a loose wheel 3, 30 on the main shaft 20 for the realization of two different forward gears Vl to V4.
  • the first gear pair Z1 can be used both for only one forward gear V7 and alternatively for two forward gears V7 and V8.
  • the dual-clutch transmission builds axially shorter than comparable known transmission concepts.
  • the inner shaft 19 is comparatively long. If the dual-clutch transmission is connected to a high-torque drive motor or is designed by the gear sizes such that high torques are transmitted, then a lateral buckling of the inner shaft 19 can be excluded with certainty that, as shown in FIG. 2, an intermediate wall 40 used for an additional bearing becomes.
  • This intermediate wall 40 may be arranged such that it supports the main shaft 20 in the region of its transmission input end.
  • the coaxial with the inner shaft arranged - and mounted on this - hollow shaft 18 are also stored on this intermediate wall 40 in addition.
  • the main shaft 20 is mounted in the manner of a so-called pilot bearing in a blind bore 42a of the inner intermediate shaft 12.
  • the blind bore extends up to an axial installation space of the input idler gear 41 of the second input constant E2.
  • the blind bore 42b can be pulled even deeper into the inner intermediate shaft 12.
  • the pilot bearing is relatively close to the storage of the outer intermediate shaft 14, so that the free support length of the inner intermediate shaft 12 is shorter.
  • the intermediate wall 40 according to FIG. 2 can be dispensed with.
  • the pilot bearing is preferably designed as a rolling bearing. Since in the described embodiment, the radial space is very tight, the storage of the matterslosrades 41 of the two ⁇ th input constant E2 relative to the inner intermediate shaft 12 is preferably designed as a sliding bearing. Due to the double or triple double use of the gear pairs Z2, Z4 and optionally also Zl the gear jumps are not completely free selectable. The following restrictions apply to the step jumps ⁇ :
  • a progressive gradation of the dual-clutch transmission in the execution with eight forward gears is not possible.
  • a geometric or approximately geometric gradation of the forward gears can be selected. In an ideal geometric gradation all gear jumps would be identical. In practical implementation, for example, the gear jump ⁇ v 2 / v 3 can be selected to be greater than the remaining gear jumps.
  • FIG. 4 shows, based on a diagram in FIG. 4, the gear steps in a first quasi-progressive gradation.
  • the eighth forward gear V8 is shown with, although this remains unused in many transmission designs.
  • Fig. 5 shows by way of a diagram the gear jumps in a second quasi-progressive gear gradation.
  • the eighth forward speed V8 is also shown here, although this remains unused in many transmission designs. The transmission design takes place with the gear jumps ⁇
  • the gear jump ⁇ 2/3 can be chosen such that the first three gear jumps - at least approximately - identical.
  • the eighth forward gear can not be used in practice in many cases, since the gear jump ⁇ v7 / vs would be too large, in particular compared to the gear jumps ⁇ V 6 / v7 and ⁇ vs / v ⁇ .
  • the dual-clutch transmission can be designed with a geometric gear pitch according to FIG. 6. In this case, all gear jumps are approximately the same size, so that the gear jump (pv7 / vs does not stand out unpleasantly ⁇ .
  • Fig. 6 shows by means of a diagram the gear jumps in a strictly geometric gear gradation.
  • one or more gear jumps greater than the remaining gear jumps can be selected, deviating from a purely geometric gradation.
  • Fig. 7 shows a design in which the gear jump ⁇ V 2 / v3 is slightly larger.
  • Fig. 7 shows a diagram of the Gear jumps in a third quasi-geometric gear gradation.
  • this direct gear the two countershafts can be rotationally decoupled by the sliding sleeves S2, S3 and S4 are each brought into their neutral position and the first clutch Kl is kept open. As a result, splashing and ventilation losses in the dual-clutch transmission can be kept low.
  • FIG. 8 shows the power flow of the dual-clutch transmission also shown in FIG. 1 for the individual gears.
  • Fig. 9 shows in a table, the corresponding positions of the sliding sleeves Sl to S4 and the two clutches Kl, K2. Accordingly, the switching logic for realizing the respective gears is shown in Fig. 9.
  • the sliding sleeves Sl to S4 in a forward position v, a rear position h and a central neutral position N are located.
  • the switching logic can also be designed such that the number of required adjusting movements on the sliding sleeves S1 to S4 is reduced compared to FIG. This results in each deviating shift strategies, depending on whether an upshift or downshift is expected as the next gear change.
  • a switching table is shown by way of example, in which the number of setting movements on the sliding sleeve S1 are respectively reduced with regard to the next upshifting operation.
  • switching strategy can be applied, which additionally reduces the actuating movements of the remaining sliding sleeves S2 to S4.
  • a strategy also not shown here can be used, which reduces the number of actuating movements in terms of downshifts.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe (100) mit sieben oder acht Vorwärtsgängen (V1 bis V8). Dennoch ist bei diesem Doppelkupplungsgetriebe (100) die Anzahl der erforderlichen Zahnradebenen (Z1 bis ZK, E1, E2) bzw. der erforderlichen Zahnräder und Schiebemuffen (S1 bis S4) vergleichsweise gering. Demzufolge ist das Doppelkupplungsgetriebe (100) insbesondere in Axialrichtung klein. Ferner ist es leicht und kostengünstig. Demzufolge ermöglicht das Radsatzkonzept infolge einer Doppelnutzung von Zahnradpaaren in mehreren Gängen eine hohe Geamtanzahl von Gängen, ohne dass eine hohe Anzahl von Zahnrädern dafür erforderlich wäre.

Description

Doppelkupplungsgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß dem einteiligen Patentanspruch 1.
Aus der EP 1 013 966 Al ist bereits ein Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Dieses weist sechs Vorwärtsgänge auf. Es sind zwei koaxial zueinander angeordnete Vorgelegewellen vorgesehen. Dazu ist die eine Vorgelegewelle als Hohlwelle ausgeführt und auf der anderen als Innenwelle ausgeführten Vorgelegewelle gelagert. Auf der Hohlwelle ist ein Festrad und ein Losrad angeordnet.
In der DE 100 37 398 Al Ausführung Fig. 2 ist hingegen vorgesehen, koaxial auf der Hohlwelle ausschließlich Festräder vorzusehen. Die DE 199 18 732 Al zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe, bei welchem zwei Eingangskonstanten als Festräder ausgeführt sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kompaktes und kostengünstiges Doppelkupplungsgetriebes mit' einer hohen Anzahl von Gängen zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Pa¬ tentanspruch 1 gelöst. Gemäß einem Vorteil der Erfindung sind mehr als sechs Vorwärtsgänge vorgesehen. Insbesondere können sieben oder acht Vorwärtsgänge vorgesehen sein. Dennoch ist bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe die Anzahl der erforderlichen Zahnradebenen bzw. der erforderlichen Zahnräder und Schaltelemente vergleichsweise gering. Demzufolge ist das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe insbesondere in Axialrichtung klein. Ferner ist es leicht und kostengünstig. Demzufolge ermöglicht das erfindungsgemäße Radsatzkonzept infolge einer Doppelnutzung von Zahnradpaaren in mehreren Gängen eine hohe Geamtanzahl von Gängen, ohne dass eine hohe Anzahl von Zahnrädern dafür erforderlich wäre.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann im Getriebegehäuse eine Zwischenwand vorgesehen sein, so dass ein seitliches Ausknicken einer langen Vorgelegewelle mit Sicherheit ausgeschlossen ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sine die Vorgelegewellen in einem direkten Gang entkoppelbar, so dass Planschverluste vermieden werden und das Doppelkupplungsgetriebe im direkten Gang einen hohen Wirkungsgrad aufweist.
In weiteren Ausgestaltungen sind besonderes vorteilhafte Abstufungen der Gangsprünge des Doppelkupplungsgetriebes vorgesehen.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung vor.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von mehreren Ausführungsbeispielen erläutert.
Dabei zeigen: Fig. 1 schematisch den Radsatz eines
Doppelkupplungsgetriebes mit sieben bzw. acht
Vorwärtsgängen sowie zwei Rückwärtsgängen, wobei dieses Doppelkupplungsgetriebe vier Schiebemuffen und zwei Kupplungen umfasst, Fig. 2 eine Ausführungsform des Doppelkupplungsgetriebes gemäß Fig. 1 mit einer besonders kurzen
Pilotlagerung und einer Zwischenwand, Fig. 3 eine Ausführungsform des Doppelkupplungsgetriebes gemäß Fig. 1 mit einer Pilotlagerung, welche eine lange Sacklochbohrung umfasst, Fig. 4 für ein Getriebe gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 anhand eines Diagramms die Gangsprünge bei einer ersten quasi-progressiven Abstufung, Fig. 5 für ein Getriebe gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 anhand eines Diagramms die Gangsprünge bei einer zweiten quasi-progressiven Abstufung, Fig. 6 für ein Getriebe gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 anhand eines Diagramms die Gangsprünge bei einer streng geometrischen Abstufung, Fig. 7 für ein Getriebe gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 anhand eines Diagramms die Gangsprünge bei einer dritten quasi-geometrischen Abstufung, Fig. 8 für die einzelnen Gänge den Leistungsfluss des auch in Fig. 1 dargestellten Doppelkupplungsgetriebes, Fig. 9 in einer Tabelle die korrespondierenden Stellungen der Schiebemuffen sowie der beiden Kupplungen des
Doppelkupplungsgetriebes gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 und Fig. 10 in einer Tabelle analog Fig. 9 Schaltzustände, die im Hinblick auf Hochschaltvorgänge für die vorderste Schiebemuffe optimiert sind. Das in Fig. 1 dargestellte Doppelkupplungsgetriebe 100 weist sieben bzw. acht Vorwärtsgänge Vl bis V8 sowie zwei Rückwärtsgänge Rl, R2 auf. Alle Vorwärtsgänge Vl bis V8 sind sequentiell durchgängig lastschaltbar . Ebenso sind die beiden Rückwärtsgänge Rl, R2 untereinander lastschaltbar. Es sind vier Schaltelemente mit jeweils einer Schiebemuffe Sl bis S4 vorgesehen. Dabei ist eine Eingangswelle 10 mit einer Hauptwelle 20 durch ein erstes Teilgetriebe 22 und ein zweites Teilgetriebe 24 verbunden, die im Kraftfluss parallel zueinander angeordnet sind. Die Teilgetriebe 22, 24 weisen
- jeweils eine reibschlüssige Lastschaltkupplung Kl, K2 und
- jeweils eine Zwischenwelle 12, 14 auf. Die erste Zwischenwelle 14 ist konzentrisch zur zweiten Zwischenwelle 12. Beide Zwischenwellen 12, 14 sind zur Eingangswelle 10 koaxial angeordnet und können jeweils über die Lastschaltkupplung Kl, K2 mit der Eingangswelle 10 wirkungsmäßig verbunden werden. Die dem ersten Teilgetriebe 22 zugeordnete zweite Zwischenwelle 12 ist einerseits mit der Haupt¬ welle 20 durch die ein- und ausrückbare Schiebemuffe Sl zur Bildung eines direkten fünften Vorwärtsgangs V5 und andererseits durch diese Schiebemuffe Sl über ein Eingangslosrad 41 und ein mit diesem kämmendes Festrad 51 einer zweiten Eingangskonstanten E2 mit einer zur Hauptwelle 20 parallelen, als Hohlwelle 18 ausgeführten Vorgelegewelle wirkungsmäßig verbindbar. Die Hohlwelle 18 ist somit dem ersten Teilgetriebe 22 zugeordnet und ist durch ein erstes Zahnradpaar Zl zur Bildung des höchsten Vorwärtsganges V7 beziehungsweise der beiden höchsten Vorwärtsgänge V7, V8 mit der Hauptwelle 20 in Leistungsfluss bringbar. Das Zahnradpaar Zl umfasst dabei ein koaxial auf der Hauptwelle 20 angeordnetes Losrad 1 und ein koaxial drehfest auf der Hohlwelle 18 angeordnetes Festrad 2. Der siebte bzw. achte Vorwärtsgang V7 bzw. V8 wird jeweils gebildet, indem die hinter dem Losrad 1 angeordnete zweite Schiebemuffe S2 nach vorne verschoben wird, so dass eine drehfeste Verbindung zwischen diesem Losrad 1 und der Hauptwelle 20 hergestellt wird. Vor der zweiten Eingangskonstanten E2 ist eine erste Eingangskonstante El vorgesehen, die ein koaxial drehfest zur hohlen Zwischenwelle 14 angeordnetes Eingangsfestrad 50 und ein koaxial drehfest zu einer Innenwelle 19 angeordnetes Festrad 52 umfasst. Je nachdem, über welche Eingangskonstante El bzw. E2 das Antriebsmoment auf das Zahnradpaar Zl geleitet wird, ist der siebte bzw. der achte Vorwärtsgang V7 bzw. V8 eingelegt.
Hinter dem ersten Zahnradpaar Zl ist ein zweites Zahnradpaar Z2 angeordnet. Dieses umfasst ebenfalls ein koaxial auf der Hauptwelle 20 angeordnetes Losrad 3 und ein koaxial drehfest auf der Hohlwelle 18 angeordnetes Festrad 4. Wird die zwischen den beiden Losrädern 1, 3 angeordnete zweite Schiebemuffe S2 nach hinten verschoben, so stellt diese eine drehfeste Verbindung zwischen der Hauptwelle 20 und dem Losrad 3 her .
Innerhalb der Hohlwelle 18 ist eine als Innenwelle 19 ausgeführte weitere Vorgelegewelle angeordnet. Diese Innenwelle 19 weist an deren vorderem Ende ein Festrad 52 der ersten Eingangskonstanten El auf. Der Bereich der Innenwelle 19 mit diesem Festrad 52 ragt somit vorne aus der Hohlwelle 18 heraus. Hinten ragt ein weiterer Bereich der Innenwelle 19 aus der Hohlwelle 18 heraus. Dieser Bereich trägt in der von vorne nach hinten aufeinander folgenden Reichenfolge die dritte Schiebemuffe S3, ein Losrad 5, ein Festrad 6 und ein Festrad 7. Mittels der dritten Schiebemuffe S3 ist wahlweise die Hohlwelle 18 oder das Losrad 5 mit der Innenwelle 19 koppelbar. Dabei kämmt dieses Losrad 5 mit einem koaxial drehfest auf der Hauptwelle 20 angeordneten Festrad 8. Das Losrad 5 und das mit diesem kämmende Festrad 8 sind somit der dritten Zahnradebene Z3 zugeordnet. Diese dritte Zahnradebene Z3 ist dem sechsten Vorwärtsgang V6 zugeordnet.
Hinter der dritten Zahnradpaarung Z3 ist eine vierte Zahnradpaarung Z4 vorgesehen, über die der erste und der zweite Vorwärtsgang Vl, V2 verläuft. Zwischen dieser vierten Zahnpaarung Z4 und einer dahinter liegenden fünften Zahnradpaarung Z5 ist koaxial zur Hauptwelle 20 die vierte Schiebemuffe S4 angeordnet. Wird diese Schiebemuffe S4 nach vorne verschoben, so stellt sie eine drehfeste Verbindung zwischen einem Losrad 30 der vierten Zahnradpaarung Z4 und der Hauptwelle 20 her. Wird die Schiebemuffe S4 hingegen nach hinten verschoben, so stellt sie eine drehfeste Verbindung zwischen einem Losrad 31 einer Zahnradkette ZK und der Hauptwelle 20 her. Die Zahnradkette ZK umfasst dabei außer diesem Losrad 31 und dem hintersten Festrad 7 noch ein Zwischenrad 32, dass einerseits mit dem Losrad 31 und andererseits mit dem hintersten Festrad 7 kämmt. Zur vereinfachten Ansicht, ist dieses Zwischenrad 32 in die Zeichnungsebene hereingeklappt dargestellt. Je nachdem, über welche Eingangskonstante das Drehmoment in die Zahnradkette ZK eingeleitet wird, ist demzufolge der erste Rückwärtsgang Rl oder der zweite Rückwärtsgang R2 eingeleitet.
Damit werden die beiden Zahnradpaare Z2 und Z4 mit jeweils einem Losrad 3, 30 auf der Hauptwelle 20 für die Verwirklichung von jeweils zwei unterschiedlichen Vorwärtsgängen Vl bis V4 genutzt. Die erste Zahnradpaarung Zl kann sowohl für ausschließlich einen Vorwärtsgang V7 als auch alternativ für zwei Vorwärtsgänge V7 und V8 genutzt werden. Infolge dieser zweifachen bzw. dreifachen Doppelnutzung baut das Doppelkupplungsgetriebe axial kürzer als vergleichbare bekannte Getriebekonzepte . Die Innenwelle 19 ist vergleichsweise lang. Wenn das Doppelkupplungsgetriebe an einen drehmomentstarken Antriebsmotor angeschlossen wird oder von den Zahnradgrößen derart ausgelegt ist, dass hohe Drehmomente übertragen werden, so kann ein seitliches Ausknicken der Innenwelle 19 dadurch mit Sicherheit ausgeschlossen werden, dass gemäß Fig. 2 eine Zwischenwand 40 für eine zusätzliche Lagerstelle verwendet wird. Diese Zwischenwand 40 kann derart angeordnet sein, dass sie die Hauptwelle 20 im Bereich ihres getriebeeingangsseitigen Endes lagert. In einer zeichnerisch nicht dargestellten Ausgestaltungsform kann die koaxial zur Innenwelle angeordnete - und auf dieser gelagerte - Hohlwelle 18 ebenfalls über diese Zwischenwand 40 zusätzlich gelagert werden.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die Hauptwelle 20 in der Art einer so genannten Pilotlagerung in einer Sacklochbohrung 42a der inneren Zwischenwelle 12 gelagert. In einer zeichnerisch nicht dargestellten besonders vorteilhaften Ausführungsform reicht die Sacklochbohrung bis zu einem axialen Bauraum des Eingangslosrades 41 der zweiten Eingangskonstante E2.
Gemäß Fig. 3 kann sich die Sacklochbohrung 42b sogar noch tiefer in die innere Zwischenwelle 12 ziehen. Auf diese Weise liegt die Pilotlagerung verhältnismäßig nah an der Lagerung der äußeren Zwischenwelle 14, so dass die freie Stützlänge der inneren Zwischenwelle 12 kürzer wird. Somit kann auf die Zwischenwand 40 gemäß Fig. 2 verzichtet werden. Die Pilotlagerung ist vorzugsweise als Wälzlagerung ausgeführt. Da in der beschriebenen Ausführungsform der radiale Bauraum sehr knapp ist, ist die Lagerung des Eingangslosrades 41 der zwei¬ ten Eingangskonstanten E2 gegenüber der inneren Zwischenwelle 12 vorzugsweise als Gleitlagerung ausgeführt. Aufgrund der zweifachen bzw. dreifachen Doppelnutzung der Zahnradpaare Z2, Z4 und optional auch Zl sind die Gangsprϋnge nicht komplett frei wählbar. Für die Gangsprünge φ gelten folgende Einschränkungen:
Randbedingung a) : φvi/v2 = Φv3/v4 Randbedingung b) : φVi/v2 = Φv7/vδ-
Wegen der Randbedingung b) ist eine progressive Abstufung des Doppelkupplungsgetriebes in der Ausführung mit acht Vorwärtsgängen nicht möglich. Hier kann insbesondere eine geometrische bzw. annähernd geometrische Abstufung der Vorwärtsgänge gewählt werden. Bei einer idealen geometrischen Abstufung wären alle Gangsprünge identisch. Bei der praktischen Umsetzung kann beispielsweise der Gangsprung φv2/v3 größer als die übrigen Gangsprünge gewählt werden.
Für eine Pkw-typische Auslegung des Doppelkupplungsgetriebes bietet sich die Nutzung von lediglich sieben Vorwärtsgängen Vl bis V7 an. Es ist dann immer noch eine guasi-progressive Abstufung möglich, bei der die Randbedingung a) die einzige Abweichung vom theoretischen Ideal darstellen würde. Bei einer Auslegung
ΨV1/V2 < φv2/V3 > φv3/V4 mit φvl/V2 = φv3/V4
wäre dann zwischen den Vorwärtsgängen V2 und V7 eine ideal progressive Abstufung möglich. Lediglich der Gangsprung φi/2 würde gemäß Fig. 4 von dieser abweichen. Somit zeigt Fig. 4 anhand eines Diagramms in Fig. 4 die Gangsprünge bei einer ersten quasi-progressiven Abstufung. Dabei ist der achte Vorwärtsgang V8 mit dargestellt, obwohl dieser in vielen Getriebeauslegungen ungenutzt bleibt. Fig. 5 zeigt anhand eines Diagramms die Gangsprünge bei einer zweiten quasi-progressiven Gangabstufung. Dabei ist auch hier der achte Vorwärtsgang V8 mit dargestellt, obwohl dieser in vielen Getriebeauslegungen ungenutzt bleibt. Die Getriebeauslegung erfolgt mit den Gangsprüngen φ
Figure imgf000011_0001
Mit dieser Getriebeauslegung kann dann zwischen dem vierten Vorwärtsgang V4 und dem siebten Vorwärtsgang V7 eine ideal progressive Abstufung erreicht werden. Der Gangsprung φ2/3 kann dabei derart gewählt werden, dass die ersten drei Gangsprünge - zumindest annähernd - identisch ausfallen.
In den beiden zuvor beschriebenen Alternativen zur Gangabstufung kann der achte Vorwärtsgang in vielen Fällen in der Praxis nicht genutzt werden, da der Gangsprung φv7/vs insbesondere im Vergleich zu den Gangsprüngen φV6/v7 und φvs/vβ zu groß ausfallen würde. Alternativ kann das Doppelkupplungsgetriebe mit einer geometrischen Gangabstufung gemäß Fig. 6 ausgelegt werden. In diesem Fall sind alle Gangsprünge annähernd gleich groß, so dass der Gangsprung (pv7/vs nicht unangenehm heraus¬ sticht.
Fig. 6 zeigt anhand eines Diagrammes die Gangsprünge bei einer streng geometrischen Gangabstufung.
Um die Gesamtübersetzungsspreizung des Doppelkupplungsgetriebes etwas zu erweitern, können abweichend von einer rein geometrischen Abstufung ein oder mehrere Gangsprünge größer als die übrigen Gangsprünge gewählt werden.
Fig. 7 zeigt eine Auslegung, bei der der Gangsprung φV2/v3 etwas größer ist. Somit zeigt Fig. 7 anhand eines Diagramms die Gangsprünge bei einer dritten quasi-geometrischen Gangabstufung.
Der fünfte Vorwärtsgang V5 ist als direkter Durchtrieb mit der Übersetzung i = 1 ausgeführt, so dass dieser als Direktgang bezeichnet wird. In diesem Direktgang können die beiden Vorgelegewellen rotatorisch entkoppelt werden, indem die Schiebemuffen S2, S3 und S4 jeweils in ihre Neutralstellung gebracht werden und die erste Kupplung Kl offen gehalten wird. Dadurch können Plansch- und Ventilationsverluste im Doppelkupplungsgetriebe gering gehalten werden.
Fig. 8 zeigt für die einzelnen Gänge den Leistungsfluss des auch in Fig. 1 dargestellten Doppelkupplungsgetriebes. Die Leistungsflüsse in den einzelnen Gängen - d.h. den Vorwärtsgänge Vl bis V8 und den beiden Rückwärtsgänge Rl und R2 - sind dabei unterhalb des Doppelkupplungsgetriebes anhand von Linien dargestellt. Fig. 9 zeigt in einer Tabelle die korrespondierenden Stellungen der Schiebemuffen Sl bis S4 sowie der beiden Kupplungen Kl, K2. Demzufolge ist in Fig. 9 die Schaltlogik zur Verwirklichung der jeweiligen Gänge dargestellt. Dabei können sich die Schiebemuffen Sl bis S4 in einer vorderen Stellung v, einer hinteren Stellung h und einer mittigen Neutralstellung N befinden.
Die Schaltlogik kann abweichend von Fig. 9 auch so ausgeführt, dass sich die Anzahl der erforderlichen Stellbewegungen an den Schiebemuffen Sl bis S4 gegenüber Fig. 9 reduziert. Hierbei ergeben sich jeweils abweichende Schaltstrategien, je nach dem, ob als nächster Gangwechsel ein Hoch- oder Rückschaltvorgang erwartet wird. In der Tabelle gemäß Fig. 10 ist beispielhaft eine Schalttabelle aufgeführt, bei der die Anzahl der Stellbewegungen an der Schiebemuffe Sl jeweils im Hinblick auf den nächsten Hochschaltvorgang reduziert sind. In analoger Weise kann auch eine zeichnerisch nicht näher dargestellte Schaltstrategie angewendet werden, die zusätzlich die Stellbewegungen an den restlichen Schiebemuffen S2 bis S4 reduziert. Ebenso kann analog eine hier ebenfalls nicht zeichnerisch dargestellte Strategie angewendet werden, die die Anzahl der Stellbewegungen im Hinblick auf Rückschaltvorgänge reduziert.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Doppelkupplungsgetriebe (100) mit zumindest sieben untereinander lastschaltbaren Vorwärtsgängen (Vl bis V8) und zwei untereinander lastschaltbaren Rückwärtsgängen (Rl, R2 ) , wobei eine erste Kupplung (Kl) mit einer hohlen Zwischenwelle (14) und eine zweite Kupplung (K2) mit einer innerhalb dieser angeordneten Zwischenwelle (12) verbunden ist, die in einer ersten Endstellung einer Schiebemuffe (Sl) mit einem Eingangslosrad (41) und in einer zweiten Endstellung mit einer koaxialen Hauptwelle (20) drehfest gekoppelt ist, auf welcher koaxial zwei Losräder (3, 30) angeordnet sind, die zur Herstellung von insgesamt vier unterschiedlichen Vorwärtsgängen (Vl, V2, V3, V4 ) jeweils mit einem Festrad (4; 6) einer Vorgelegewelle (18; 19) kämmen.
2. Doppelkupplungsgetriebe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Zahnradpaar (Zl) zur Herstellung von jeweils zwei unterschiedlichen Vorwärtsgängen (V7, V8 ) vorgesehen ist.
3. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass koaxial und drehfest zur hohlen Zwischenwelle (14) ein
Eingangsfestrad (50) vorgesehen ist, welches mit einem ersten Ausgangsfestrad (52) der einen Vorgelegewelle (19) eine erste Eingangskonstante (El) bildet, wohingegen koaxial zur inneren Zwischenwelle (12) ein Eingangslosrad (41) vorgesehen ist, welches mit einem zweiten Ausgangsfestrad (51) der anderen Vorgelegewelle (18) eine zweite Eingangskonstante (E2) bildet.
4. Doppelkupplungsgetriebe nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für Rückwärtsgänge (Rl, R2) koaxial zur Hauptwelle (20) ein Eingangslosrad (31) vorgesehen ist, welches mit einem Zwischenrad (32) kämmt, welches mit einem koaxial zu einer der beiden Vorgelegewellen (18; 19) angeordneten Festrad (7) kämmt, wobei die sich somit bildende Zahnradkette (ZK) sowohl mit der ersten Eingangskonstante (El) als auch mit der zweiten Eingangskonstante (E2) kombinierbar ist, so dass sich die beiden unterschiedlich ü- bersetzten Rückwärtsgänge (Rl, R2) ergeben.
5. Doppelkupplungsgetriebe nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Rückwärtsgängen (Rl, R2) gewechselt wird, indem bei Beibehaltung der Endstellungen sämtlicher Schiebemuffen (Sl bis S4) die eine Kupplung (Kl; K2) geöffnet wird, während die andere Kupplung (K2; Kl) geschlossen wird.
6. Doppelkupplungsgetriebe nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangslosrad (41) der zweiten Eingangskonstanten (E2) koaxial auf der inneren Zwischenwelle (12) gleitgelagert ist.
7. Doppelkupplungsgetriebe nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Zwischenwelle (12) gegenüber der Hauptwelle (20) mittels einer Pilotlagerung wälzgelagert ist.
8. Doppelkupplungsgetriebe nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pilotlagerung in einem axialen Bereich des Eingangslosrades (41) der zweiten Eingangskonstanten (E2) angeordnet ist.
9. Doppelkupplungsgetriebe nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Pilotlagerung bis in einen axialen Bereich zwischen dem Eingangslosrad (41) der zweiten Eingangskonstanten (E2) und dem Eingangsfestrad (50) der ersten Eingangskonstanten (El) hinein erstreckt.
10. Doppelkupplungsgetriebe nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Pilotlagerung bis in einen axialen Bereich des Eingangsfestrades (50) der ersten Eingangskonstanten (El) hinein erstreckt.
11. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Pa¬ tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Vorgelegewellen (18, 19) im direkten Gang entkoppelbar sind.
12. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelkupplungsgetriebe (100) vom zweiten Vorwärtsgang (V2) bis zum siebten Vorwärtsgang (V7) ideal progressiv abgestuft ist, wohingegen der Gangsprung φvi/v2 vom ersten Vorwärtsgang (Vl) zum zweiten Vorwärtsgang (V2) gleich dem Gangsprung φV3/v4 vom dritten Vorwärtsgang (V3) zum vierten Vorwärtsgang (V4) ist.
13. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Patentanspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelkupplungsgetriebe (1) vom dritten Vorwärtsgang
(V3) bis zum siebten Vorwärtsgang (V7) ideal progressiv abgestuft ist, wohingegen die übrigen Gangsprünge (φvi/v2, φV2/v3 und φV3/v4) gleich sind.
14. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Patentanspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die alle Gangsprünge φvi/v2 bis φv6/v7 oder φv7/v8 streng geometrisch abgestuft sind.
15. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Patentanspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gangsprung φV2/v3 vom zweiten Vorwärtsgang (V2) zum dritten Vorwärtsgang (V3) größer ist, als die übrigen
Gangsprünge (φVi/v2, Φv3/v4, φv4/vs, ψvs/ve/ ψv6/v7, Φv7/v8) welche untereinander gleich sind.
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