CN110088503A - 双离合变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明以一种用于切换出至少六个按序可切换的变速器挡位(V1a‑V6a；V1c‑V6c)的双离合变速器为出发点，其具有用于连接至第一动力换挡离合器(K1a‑K1c)的第一输入轴(11a‑11c)、用于连接至第二动力换挡离合器(K2a‑K2c)的第二输入轴(12a‑12c)、第一副轴(13a‑13c)、第二副轴(14a‑14c)、第三副轴(15a‑15c)、至少六个切换单元(S1a‑S6a；S1b‑S6b；S1c‑S6c)、至少四个齿轮平面(Z1a‑Z4a；Z1b‑Z4b；Z1c‑Z4c)。本发明提出，所述至少六个切换单元(S1a‑S6a；S1b‑S6b；S1c‑S6c)布置在至少四个齿轮平面(Z1a‑Z4a；Z1b‑Z4b；Z1c‑Z4c)中的正好两个直接相邻的齿轮平面(Z2a‑Z2c，Z3a‑Z3c)之间。

Description

双离合变速器
技术领域
本发明涉及一种用于汽车的动力传动系的双离合变速器。
背景技术
已提出过用于切换出至少六个能按序切换的变速器挡位的双离合变速器，其具有用于连接至第一动力换挡离合器的第一输入轴、用于连接至第二动力换挡离合器的第二输入轴、第一副轴、第二副轴、第三副轴、至少六个切换单元以及至少四个齿轮平面。
由US 7 077 025B2已知一种用于切换出至少六个可按序切换的双离合变速器，其具有第一输入轴、第二输入轴、第一副轴、第二副轴、第三副轴、至少六个切换单元以及至少具有第一、第二、第三及第四齿轮平面，其中该至少六个切换单元布置在正好两个直接相邻的齿轮平面之间。
发明内容
本发明的目的特别是在于，提供一种尤其是在轴向上较为紧凑的、具有较大数目的可舒适切换的变速器挡位的双离合变速器。本发明用以达成上述目的的解决方案为具有权利要求1所述特征的双离合变速器。其他技术方案参阅从属权利要求。
本发明以一种用于切换出至少六个能按序切换的变速器挡位的双离合变速器为出发点，其具有用于连接至第一动力换挡离合器的第一输入轴和用于连接至第二动力换挡离合器的第二输入轴，其具有第一副轴、第二副轴、第三副轴、至少六个切换单元以及至少四个齿轮平面。
所述至少六个切换单元布置在至少四个齿轮平面中的正好两个相邻的齿轮平面之间，其中所述至少六个切换单元用于将所述两个相邻的齿轮平面中的一个的相应浮动轮与所述副轴中的一个以不能相对转动的方式连接。
通过这种技术方案，能够实现特别是在轴向上较为紧凑的双离合变速器，其具有较大数目的至少就结构而言能够切换的变速器挡位。在复杂度较低且空间需求较小的情况下，能够提供特别大的数目的可动力换挡的变速器挡位。
优选地，所述第二输入轴构建为空心轴。所述双离合变速器优选构建为副轴变速器，并且包括一个主旋转轴和三个副旋转轴。“主旋转轴”尤指由输入轴定义的旋转轴。“副旋转轴”尤指与主旋转轴并行错开布置且由副轴定义的旋转轴。“轴向”概念特别是相对主旋转轴而言，故“轴向”表述特别是表示一个与该主旋转轴平行或同轴延伸的方向。所述第一输入轴优选用于在奇数的变速器挡位中在动力设备与副轴中的至少一个之间传递功率流。所述第二输入轴优选用于在偶数的变速器挡位中在动力设备与副轴中的至少一个之间传递功率流。
优选地，在与所述至少四个齿轮平面配合的情况下，所述至少六个切换单元至少就结构而言用于切换出至少六个不同的变速器挡位。在所述至少六个变速器挡位之间优选至少能按序动力换挡。所述变速器挡位优选形成前进变速器挡位。“就结构而言用于切换出变速器挡位”尤指在机械方面原则上能够形成相应的变速器挡位，无论在切换策略范围内是否弃用切换变速器挡位。“切换单元”尤指具有正好两个接合元件/离合元件的单元，其用于将两个可相对旋转的变速器元件，例如浮动轮与副轴、或者浮动轮与输入轴、或者不同齿轮平面的相邻浮动轮，可切换地以不能相对转动的方式连接。原则上例如可以通过为两个切换单元设置共同的接合元件，来将相邻的、尤其轴向相邻的切换单元组合为共同的双切换单元。所述切换单元中的每个原则上均可以实施为纯粹形锁合的切换单元(如牙嵌离合器)、实施为形锁合且摩擦配合的切换单元(如同步式牙嵌离合器)，或者实施为纯粹摩擦配合的切换单元(如膜片式离合器)。所述第一副轴特别是以与输入轴并行错开的方式布置。第二副轴特别是以与输入轴并行错开的方式布置。第三副轴特别是以与输入轴并行错开的方式布置。
“齿轮平面”尤指具有至少一个齿轮对的变速器平面，该齿轮对包含至少两个彼此啮合且用于在变速器挡位中的至少一个中传递功率流的齿轮。优选地，齿轮平面内的所有齿轮均成对地相互作用性连接。举例而言，在不同齿轮对具有至少一个共同的固定轮或至少一个共同的浮动轮的情况下，多个齿轮对构成一个单个的齿轮平面。其中，特别是浮动轮、优选构建为共同的浮动轮的浮动轮可以具有双齿部，并且与中间轮持续地以不能相对转动的方式连接。优选地，所述齿轮平面中至少一个构建为双齿轮平面。“双齿轮平面”尤指具有正好两个齿轮对的齿轮平面，这些齿轮对包含一个共同的与输入轴同轴布置的齿轮。优选地，至少一个齿轮平面构建为单齿轮平面。“单齿轮平面”尤指一个齿轮平面，其具有至少一个齿轮对或者正好两个齿轮对，这些齿轮对包含一个共同的与副轴中的一个同轴布置的齿轮。
“浮动轮”尤指齿轮平面的相对副轴中的一个或者相对输入轴以同轴且可旋转的方式布置的单独齿轮，其仅与至少一个切换单元的至少一个接合元件持续地以不能相对转动的方式连接。“固定轮”尤指齿轮平面的相对副轴中的一个或者相对输入轴中的一个以同轴且持续地不能相对转动的方式布置的单独齿轮。“共同的齿轮”尤指齿轮平面的一个浮动轮或固定轮，其与该齿轮平面的两个齿轮持续地啮合式连接。就此而言，“两个相邻的齿轮平面”尤指两个沿轴向视之直接相继布置的齿轮平面。特别是沿轴向视之，在两个相邻的齿轮平面之间特别是不存在其他齿轮平面。“用于”尤指经过特殊构建、设计、配设和/或布置。
根据本发明，能够实现所述双离合变速器的特别紧凑的技术方案：在所述至少四个齿轮平面中，第一齿轮平面最接近所述动力换挡离合器，第二齿轮平面与第一齿轮平面相邻且第三齿轮平面与第二齿轮平面相邻，其中为了形成至少六个能按序切换的变速器挡位，所述至少六个切换单元仅布置在第二与第三齿轮平面之间。所述四个齿轮平面中的第四齿轮平面特别是与第三齿轮平面相邻。优选地，在这四个齿轮平面中，第四齿轮平面与动力换挡离合器间的间隔最远。
当所述至少六个切换单元中的至少四个切换单元以整合方式构建成至少两个双切换单元时，能够实现所述双离合变速器的特别紧凑的技术方案。特别优选地，所有切换单元均以整合的方式构建成双切换单元。
为了实现较大数目的可动力换挡的变速器挡位，特别优选地，所述第二齿轮平面包括与第二输入轴持续地以不能相对转动的方式连接的固定轮。优选地，所述第三齿轮平面包括至少一个固定轮，其与第一输入轴持续地以不能相对转动的方式连接。
本发明还提出，所述切换单元中的第一切换单元用于将浮动轮中的第一浮动轮与所述第一副轴持续地以不能相对转动的方式连接，用以形成变速器挡位。这样便能有利地将双离合变速器的复杂度保持在低水平。所述第一切换单元特别是为了形成第五变速器挡位而接合。
本发明还提出，所述切换单元中的第二切换单元用于将浮动轮中的第二浮动轮与所述第一副轴持续地以不能相对转动的方式连接，用以形成变速器挡位。所述第二切换单元特别是为了形成第二变速器挡位而接合。优选地，第一切换单元与第二切换单元以整合的方式构建为双切换单元。
当所述双离合变速器包括与所述动力换挡离合器的至少一个接合元件持续地以不能相对转动的方式连接的至少一个电机时，能够实现双离合变速器的简单的混合动力化。所述双离合变速器优选包括用于将内燃机与所述电机连接的第三动力换挡离合器。
附图描述和/或权利要求书中使用的齿轮平面编号特别是用于区别各齿轮平面。所述编号特别是不对应于这些齿轮平面沿主延伸方向依次布置的布置方案。类似地，附图描述和/或权利要求书中使用的切换单元编号特别是用于区别各切换单元。该编号特别是不对应于这些切换单元沿主延伸方向依次布置的布置方案。因此，“第一”、“第二”等概念并不表示例如在布置方案、力流、驱动或诸如此类的方面的顺序。
原则上可以通过以下措施来实现在运动学方面等效的实施例：
-更换齿轮平面和/或切换单元的布置方案，特别是通过更换以下齿轮平面来实现这一点：其固定轮或浮动轮布置在相同的输入轴上以及/或者其分配有双切换单元；
-更换输入轴；
-更换子变速器，其中子变速器仅具有某些齿轮平面，其固定轮或浮动轮连接相同的输入轴；
-将双轮平面分割为两个单轮平面；
-改变驻车锁止轮的布置方案；
-输出轮在副轴上的可旋转布置。
附图说明
更多优点参阅以下附图描述。附图示出本发明的三个实施例。附图、附图说明以及权利要求书包含大量特征组合。本领域技术人员亦可酌情将这些特征视作单项特征，并将其整合成其他合理的特征组合。
其中：
图1为本发明的用于汽车的双离合变速器的变速器图，
图2为图1所示双离合变速器的挡位图，
图3为根据第二实施例的本发明的用于汽车的双离合变速器的变速器图，
图4为根据第三实施例的本发明的用于汽车的双离合变速器的变速器图，以及
图5为图4所示双离合变速器的挡位图。
具体实施方式
图1为汽车的双离合变速器的变速器图。所述双离合变速器是为前驱动而设计。这个双离合变速器针对的是横向前置安装，亦即，针对的是具有横向于行驶方向布置的动力设备和前桥为驱动桥的汽车。
双离合变速器包括用于与动力设备以不能相对转动的方式连接的驱动轴10a。双离合变速器还包括输入离合器，其包括两个在力流中并行布置的动力换挡离合器K1a、K2a。双离合变速器还包括未详细绘示的输出齿轮，其用于连接到未详细绘示的用于汽车的驱动轮的车桥传动机构。双离合变速器至少就结构而言用于切换出六个传动比不同的变速器挡位V1a、V2a、V3a、V4a、V5a、V6a。这些变速器挡位V1a、V2a、V3a、V4a、V5a、V6a形成前进变速器挡位。
这六个变速器挡位V1a-V6a在负荷下是至少按序可切换的和/或按序可动力换挡的。第一变速器挡位V1a构建为最慢的变速器挡位。第六变速器挡位V6a构建为最快的变速器挡位。
第一、第二、第四和第五变速器挡位V1a、V2a、V4a、V5a各自构建为无曲径的变速器挡位。第三变速器挡位V3a和第六变速器挡位V6a形成各一曲径挡位。“曲径挡位”尤指由至少一个曲径级形成的变速器挡位以及/或者其中至少两个不同的齿轮平面的至少两个齿轮对参与功率流的传递的变速器挡位。“曲径级”尤指与副轴中的一个同轴布置的至少两个浮动轮的耦合，其在至少一个构建为曲径挡位的变速器挡位中用于在不同齿轮平面的这至少两个浮动轮之间传递功率流。优选地，所述切换单元中的一个、所述副轴中的一个或者一个中间轴用于耦合所述浮动轮。
所述双离合变速器采用副轴结构。驱动轴10a与输出齿轮彼此并行错开布置。为在驱动轴10a与输出齿轮间建立作用性连接，所述双离合变速器包括两个输入轴11a、12a，这两个输入轴各自与动力换挡离合器K1a、K2a中的一个相连接。动力换挡离合器K1a、K2a各包括与驱动轴10a持续地以不能相对转动的方式连接的输入侧动力换挡接合元件，还包括输出侧动力换挡接合元件。输入轴11a、12a各与所述输出侧动力换挡接合元件中的一个以不能相对转动的方式连接。第一输入轴11a分配给第一动力换挡离合器K1a。第一动力换挡离合器K1a的输出侧动力换挡接合元件与第一输入轴11a持续地以不能相对转动的方式连接。第二输入轴12a分配给第二动力换挡离合器K2a。第二动力换挡离合器K2a的输出侧动力换挡接合元件与第二输入轴12a持续地以不能相对转动的方式连接。
所述双离合变速器包括第一副轴13a。第一副轴13a以与输入轴11a、12a和/或输出齿轮并行错开的方式布置。所述双离合变速器包括第二副轴14a。第二副轴14a以与输入轴11a、12a和/或输出齿轮并行错开的方式布置。所述双离合变速器包括第三副轴15a。第三副轴15a以与输入轴11a、12a和/或输出齿轮并行错开的方式布置。所述双离合变速器包括驻车锁止轮16a。驻车锁止轮16a用于第三副轴15a的选择性旋转锁止。作为替代方案，驻车锁止轮16a也可以优选地布置在第一副轴13a上。
驱动轴10a与这两个输入轴11a、12a沿所述双离合变速器的主延伸方向依次布置。这两个输入轴11a、12a彼此同轴布置。第一输入轴11a贯穿第二输入轴12a。第二输入轴12a构建为空心轴。第一输入轴11a构建为实心轴。驱动轴10a与输入轴11a、12a定义双离合变速器的主旋转轴。副轴13a、14a、15a定义各一副旋转轴。
所述双离合变速器具有正好四个齿轮平面Z1a、Z2a、Z3a、Z4a。这四个齿轮平面Z1a-Z4a至少就结构而言用于形成六个变速器挡位V1a-V6a。此外，双离合变速器具有正好一个输出齿轮平面Z0a，其仅用于连接输出齿轮以及从该双离合变速器输出转矩。第一齿轮平面Z1a特别是用于将第二输入轴12a与第二副轴14a连接在一起。第二齿轮平面Z2a特别是用于将第二输入轴12a与第一副轴13a连接在一起。第二齿轮平面Z2a特别是用于将第二副轴14a与第三副轴15a连接在一起。第三齿轮平面Z3a特别是用于将第一输入轴11a与第一副轴13a连接在一起。第三齿轮平面Z3a特别是用于将第二副轴14a与第三副轴15a连接在一起。第四齿轮平面Z4a特别是用于将第一输入轴11a与第二副轴14a连接在一起。
相对齿轮平面Z1a-Z4a而言，输出齿轮平面Z0a最接近所述输入离合器。所述输出齿轮平面轴向布置在第一齿轮平面Z1a与动力换挡离合器K1a、K2a之间。但原则上也可以将输出齿轮平面Z0a布置在任一位置上。输出齿轮平面Z0a包括四个输出轮Z01a、Z02a、Z03a、Z04a。第一输出轮Z01a与第一副轴13a持续地以不能相对转动的方式连接。第二输出轮Z02a与第二副轴14a持续地以不能相对转动的方式连接。第三输出轮Z03a与第三副轴15a持续地以不能相对转动的方式连接。第四输出轮Z04a与第三输出轮Z03a持续地作用性连接。第四输出轮Z04a以未详细绘示的方式支承在双离合变速器内。
输出轮Z01a、Z02a、Z04a与未详细绘示的输出齿轮啮合。在所有前进变速器挡位V1a-V6a中，输出齿轮平面Z0a用于从该双离合变速器输出转矩。
相对其余齿轮平面Z2a、Z3a、Z4a而言，第一齿轮平面Z1a最接近输入离合器。第一齿轮平面Z1a构建为齿轮平面Z1a-Z4a中的最内的齿轮平面。第一齿轮平面Z1a轴向布置在输出齿轮平面Z0a与第二齿轮平面Z2a之间。第一齿轮平面Z1a具有固定轮Z11a和浮动轮Z13a。第一齿轮平面Z1a的固定轮Z11a与输入轴11a、12a同轴布置且与第二输入轴12a持续地以不能相对转动的方式连接。第一齿轮平面Z1a的浮动轮Z13a与第二副轴14a同轴布置且可旋转地支承在该第二副轴14a上。固定轮Z11a和浮动轮Z13a形成第一齿轮平面Z1a的齿轮对。因此，第一齿轮平面Z1a具有与第二副轴14a同轴布置的浮动轮Z13a，该浮动轮同第一齿轮平面Z1a的与输入轴11a、12a同轴布置的固定轮Z11a持续地啮合式连接。第一齿轮平面Z1a因而构建为单轮平面。第一齿轮平面Z1a的齿轮对用于形成第四变速器挡位V4a。第一齿轮平面Z1a的齿轮对还用于形成第六变速器挡位V6a。
第二齿轮平面Z2a从输入离合器出发沿主延伸方向布置在第一齿轮平面Z1a下游/后面。第二齿轮平面Z2a轴向布置在第一齿轮平面Z1a与第三齿轮平面Z3a之间。第二齿轮平面Z2a具有固定轮Z21a、第一浮动轮Z22a、第二浮动轮Z23a和第三浮动轮Z24a。第二齿轮平面Z2a的固定轮Z21a与输入轴11a、12a同轴布置且与第二输入轴12a持续地以不能相对转动的方式连接。第二齿轮平面Z2a的第一浮动轮Z22a与第一副轴13a同轴布置且以相对第一副轴13a可旋转的方式支承。第二齿轮平面Z2a的第一浮动轮Z22a用于形成第二变速器挡位V2a。第二齿轮平面Z2a的固定轮Z21a和第一浮动轮Z22a形成第二齿轮平面Z2a的第一齿轮对。
第二齿轮平面Z2a的第二浮动轮Z23a与第二副轴14a同轴布置且可旋转地支承在该第二副轴14a上。第二齿轮平面Z2a的第三浮动轮Z24a与第三副轴15a同轴布置且可旋转地支承在该第三副轴15a上。第二齿轮平面Z2a的第二浮动轮Z23a和第二齿轮平面Z2a的第三浮动轮Z24a形成第二齿轮平面Z2a的第二齿轮对。第二齿轮平面Z2a的第二浮动轮Z23a与第二齿轮平面Z2a的第三浮动轮Z24a持续地啮合式连接。第二齿轮平面Z2a的第二浮动轮Z23a与第一齿轮平面Z1a的浮动轮Z13a持续地以不能相对转动的方式连接。第一齿轮平面Z1a的浮动轮Z13a用于切换出第四变速器挡位V4a。第二齿轮平面Z2a的第二浮动轮Z23a用于形成第六变速器挡位V6a。
第三齿轮平面Z3a从输入离合器出发沿主延伸方向布置在第二齿轮平面Z2a下游/后面。第三齿轮平面Z3a轴向布置在第二齿轮平面Z2a与第四齿轮平面Z4a之间。第三齿轮平面Z3a具有固定轮Z31a、第一浮动轮Z32a、第二浮动轮Z33a和第三浮动轮Z34a。
第三齿轮平面Z3a的固定轮Z31a与输入轴11a、12a同轴布置且与第一输入轴11a持续地以不能相对转动的方式连接。第三齿轮平面Z3a的第一浮动轮Z32a与第一副轴13a同轴布置且可旋转地支承在该第一副轴13a上。第三齿轮平面Z3a的第二浮动轮Z33a与第二副轴14a同轴布置且可旋转地支承在该第二副轴14a上。第三齿轮平面Z3a的第三浮动轮Z34a与第三副轴15a同轴布置且可旋转地支承在该第三副轴15a上。
第三齿轮平面Z3a的第一浮动轮Z32a和第三齿轮平面Z3a的固定轮Z31a构成第三齿轮平面Z3a的第一齿轮对。第三齿轮平面Z3a的第二浮动轮Z33a和第三齿轮平面Z3a的第三浮动轮Z3a构成第三齿轮平面Z3a的第二齿轮对。第三齿轮平面Z3a的第一齿轮对用于形成第五变速器挡位V5a。第三齿轮平面Z3a的第二浮动轮Z33a与第四齿轮平面Z4a的浮动轮Z43a持续地以不能相对转动的方式连接。第三齿轮平面Z3a的第二齿轮对用于形成第三变速器挡位V3a。
第四齿轮平面Z4a从输入离合器出发沿主延伸方向布置在第三齿轮平面Z3a下游/后面。就动力换挡离合器K1a、K2a而言，第四齿轮平面Z4a与其余三个齿轮平面Z1a、Z2a、Z3a相比实施为最外的齿轮平面。第四齿轮平面Z4a从输入离合器出发沿主延伸方向实施为齿轮平面Z1a-Z4a中的最后一个。其构建为齿轮平面Z1a-Z4a中的最外的齿轮平面。
第四齿轮平面Z4a包括固定轮Z41a。第四齿轮平面Z4a包括浮动轮Z43a。更确切言之，第四齿轮平面Z4a包括仅一个固定轮Z41a和所述浮动轮Z43a。第四齿轮平面Z4a的固定轮Z41a与输入轴11a、12a同轴布置且与第一输入轴11a持续地以不能相对转动的方式连接。第四齿轮平面Z4a的浮动轮Z43a与第二副轴14a同轴布置且可旋转地支承在该第二副轴14a上。第四齿轮平面Z4a的固定轮Z41a和第四齿轮平面Z4a的浮动轮Z43a形成第四齿轮平面Z4a的唯一齿轮对。因此，第四齿轮平面Z4a具有与副轴14a之一同轴布置的唯一的浮动轮Z43a，该浮动轮同第四齿轮平面Z4a的与输入轴11a、12a同轴布置的固定轮Z41a持续地啮合式连接。第四齿轮平面Z4a因而构建为单轮平面。第四齿轮平面Z4a的齿轮对用于形成第一变速器挡位V1a和第三变速器挡位V3a。第四齿轮平面Z4a的可旋转地布置在第二副轴14a上的浮动轮Z43a用于无曲径地形成第一变速器挡位V1a。
所有四个齿轮平面Z1a-Z4a具有各一与输入轴11a、12a同轴布置的固定轮Z11a、Z21a、Z31a、Z41a。齿轮平面Z1a-Z4a的所有固定轮Z11a、Z21a、Z31a、Z41a均与输入轴11a、12a中的一个持续地以不能相对转动的方式连接。其中，总共四个固定轮Z11a、Z21a、Z31a、Z41a中的正好两个固定轮Z11a、Z21a与第二输入轴12a持续地以不能相对转动的方式连接，以及，总共四个固定轮Z11a、Z21a、Z31a、Z41a中的正好两个固定轮Z31a、Z41a与第一输入轴11a持续地以不能相对转动的方式连接。在这四个齿轮平面Z1a-Z4a中，第一齿轮平面Z1a最接近动力换挡离合器K1a、K2a。第二齿轮平面Z2a与第一齿轮平面Z2a相邻。第三齿轮平面Z3a与第二齿轮平面Z2a相邻。第四齿轮平面Z4a与第三齿轮平面Z3a相邻。
所述双离合变速器具有正好八个浮动轮Z13a、Z22a、Z23a、Z24a、Z32a、Z33a、Z34a、Z43a。总共八个浮动轮Z13a、Z22a、Z23a、Z24a、Z32a、Z33a、Z34a、Z43a中的正好两个浮动轮Z22a、Z32a以同轴和/或以可旋转的方式布置在第一副轴13a上。这两个以同轴和/或以可旋转的方式布置在第一副轴13a上的浮动轮Z22a、Z32a用于无曲径地形成第二变速器挡位V2a和第五变速器挡位V5a。
总共八个浮动轮Z13a、Z22a、Z23a、Z24a、Z32a、Z33a、Z34a、Z43a中的正好四个浮动轮Z13a、Z23a、Z33a、Z43a以同轴和/或以可旋转的方式布置在第二副轴14a上。这四个以同轴和/或以可旋转的方式布置在第二副轴14a上的浮动轮Z13a、Z23a、Z33a、Z43a用于无曲径地形成第一变速器挡位V1a和第四变速器挡位V4a。
总共八个浮动轮Z13a、Z22a、Z23a、Z24a、Z32a、Z33a、Z34a、Z43a中的正好两个浮动轮Z24a、Z34a以同轴和/或以可旋转的方式布置在第三副轴15a上。这两个以同轴和/或以可旋转的方式布置在第三副轴15a上的浮动轮Z24a、Z34a用于形成第三变速器挡位V3a和第六变速器挡位V6a。两个以同轴和/或以可旋转的方式布置在第二副轴14a上的浮动轮Z23a、Z33a用于形成曲径的第三变速器挡位V3a和曲径的第六变速器挡位V6a。
为了形成六个变速器挡位V1a、V2a、V3a、V4a、V5a、V6a，所述双离合变速器包括正好六个切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a。
这六个切换单元S1a-S6a连同四个齿轮平面Z1a-Z4a一起至少就结构而言用于切换出六个变速器挡位V1a、V2a、V3a、V4a、V5a、V6a。六个切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a各自与副轴13a、14a、15a中的一个同轴布置。
六个切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a各包括第一接合元件与第二接合元件，能使该第一接合元件与第二接合元件以不能相对转动的方式相连。这些切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a各自的第一接合元件均构建为同步体，其与相应切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a的布置在该同步体上的滑动套以不能相对转动的方式连接。这些切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a各自的第二接合元件均具有用于与所述滑动套以不能相对转动的方式连接的切换齿部。切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a优选实施为同步形锁合接合装置。特定而言，例如在双离合变速器具有布置在所述副轴13a、14a、15a中的一个上的中央同步装置以及/或者切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a借助输入离合器而被同步的情况下，这些切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a可以至少部分地实施为纯粹形锁合的不采用摩擦同步的牙嵌式切换单元。原则上也可以采用其他技术方案。
切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a各自用于使齿轮平面Z1a-Z4a的与副轴13a、14a、15a中的一个同轴布置的浮动轮Z13a、Z22a、Z23a、Z24a、Z32a、Z33a、Z34a、Z43a以不能相对转动的方式与副轴13a、14a、15a中的一个连接。六个切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a的第一接合元件各与副轴13a、14a、15a中的一个持续地以不能相对转动的方式连接，以及，六个切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a的第二接合元件各与浮动轮Z13a、Z22a、Z23a、Z24a、Z32a、Z33a、Z34a、Z43a中的一个持续地以不能相对转动的方式连接。
切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a中的第一切换单元S1a与切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a中的第二切换单元S2a以整合的方式构建为双切换单元。第一切换单元S1a和第二切换单元S2a包括共同的第一接合元件、从而包括共同的滑动套，其为了第一切换单元S1a的切换而接入第一操作位置，为了脱开而接入位于中间的非作用位置，以及为了第二切换单元S2a的切换而接入第二操作位置。整合为双切换单元的切换单元S1a、S2a仅可一侧切换，即仅能将该双切换单元的切换单元S1a、S2a中的仅一个切换。
切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a中的第三切换单元S3a与切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a中的第四切换单元S4a以整合的方式构建为双切换单元。第三切换单元S3a和第四切换单元S4a包括共同的第一接合元件、从而包括共同的滑动套，其为了第三切换单元S3a的切换而接入第一操作位置，为了脱开而接入位于中间的非作用位置，以及为了第四切换单元S4a的切换而接入第二操作位置。整合为双切换单元的切换单元S3a、S4a仅可一侧切换，即仅能将该双切换单元的切换单元S3a、S4a中的仅一个切换。
切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a中的第五切换单元S5a与切换单元S1a、S2a、S3a、S4a、S5a、S6a中的第六切换单元S6a以整合的方式构建为双切换单元。第五切换单元S5a和第六切换单元S6a包括共同的第一接合元件、从而包括共同的滑动套，其为了第五切换单元S5a的切换而接入第一操作位置，为了脱开而接入位于中间的非作用位置，以及为了第六切换单元S6a的切换而接入第二操作位置。整合为双切换单元的切换单元S5a、S6a仅可一侧切换，即仅可将该双切换单元的切换单元S5a、S6a中的仅一个切换。
因此，所有切换单元S1a-S6a均以整合的方式构建成双切换单元。所述双离合变速器的六个切换单元S1a-S6a具有共三个滑动套。
第一切换单元S1a在其操作位置中使第三齿轮平面Z3a的第一浮动轮Z32a与第一副轴13a以不能相对转动的方式相连，并且在其非作用位置中使第三齿轮平面Z3a的第一浮动轮Z32a与第一副轴13a相互分离。第一切换单元S1a与第一副轴13a同轴布置。第一切换单元S1a轴向布置在第二齿轮平面Z2a与第三齿轮平面Z3a之间。第一切换单元S1a的第一接合元件与第三齿轮平面Z3a的第一浮动轮Z32a持续地以不能相对转动的方式连接。第一切换单元S1a的第二接合元件与第一副轴13a持续地以不能相对转动的方式连接。第一切换单元S1a在第五变速器挡位V5a中接合。
第二切换单元S2a在其操作位置中使第二齿轮平面Z2a的第一浮动轮Z22a与第一副轴13a以不能相对转动的方式相连，并且在其非作用位置中使第二齿轮平面Z2a的第一浮动轮Z22a与第一副轴13a相互分离。第二切换单元S2a与第一副轴13a同轴布置。第二切换单元S2a轴向布置在第二齿轮平面Z2a与第三齿轮平面Z3a之间。第二切换单元S2a的第一接合元件与第二齿轮平面Z2a的第一浮动轮Z22a持续地以不能相对转动的方式连接。第二切换单元S2a的第二接合元件与第一副轴13a持续地以不能相对转动的方式连接。第二切换单元S2a在第二变速器挡位V2a中接合。
第一切换单元S1a的第二接合元件与第二切换单元S2a的第二接合元件持续地以不能相对转动的方式连接。分配给两个切换单元S1a、S2a的第二接合元件与第一副轴13a持续地以不能相对转动的方式连接。切换单元S1a、S2a的第二接合元件轴向布置在切换单元S1a、S2a的第一接合元件之间。
第三切换单元S3a在其操作位置中使第四齿轮平面Z4a的浮动轮Z43a与第二副轴14a以不能相对转动的方式相连，并且在其非作用位置中使第四齿轮平面Z4a的浮动轮Z43a与第二副轴14a相互分离。第三切换单元S3a与第二副轴14a同轴布置。第三切换单元S3a轴向布置在第二齿轮平面Z2a与第三齿轮平面Z3a之间。第三切换单元S3a的第一接合元件与第三齿轮平面Z3a的第二浮动轮Z33a持续地以不能相对转动的方式连接。第三切换单元S3a的第二接合元件与第二副轴14a持续地以不能相对转动的方式连接。第三切换单元S3a在第一变速器挡位V1a中接合。
第四切换单元S4a在其操作位置中使第一齿轮平面Z1a的浮动轮Z13a与第二副轴14a以不能相对转动的方式相连，并且在其非作用位置中使第一齿轮平面Z1a的浮动轮Z13a与第二副轴14a相互分离。第四切换单元S4a与第二副轴14a同轴布置。第四切换单元S4a轴向布置在第二齿轮平面Z2a与第三齿轮平面Z3a之间。第四切换单元S4a的第一接合元件与第二齿轮平面Z2a的第二浮动轮Z23a持续地以不能相对转动的方式连接。第四切换单元S4a的第二接合元件与第二副轴14a持续地以不能相对转动的方式连接。第四切换单元S4a在第四变速器挡位V4a中接合。
第三切换单元S3a的第二接合元件与第四切换单元S4a的第二接合元件持续地以不能相对转动的方式连接。分配给两个切换单元S3a、S4a的第二接合元件与第二副轴14a持续地以不能相对转动的方式连接。切换单元S3a、S4a的第二接合元件轴向布置在切换单元S3a、S4a的第一接合元件之间。
第五切换单元S5a在其操作位置中使第三齿轮平面Z3a的第三浮动轮Z34a与第三副轴15a以不能相对转动的方式相连，并且在其非作用位置中使第三齿轮平面Z3a的第三浮动轮Z34a与第三副轴15a相互分离。第五切换单元S5a与第三副轴15a同轴布置。第五切换单元S5a轴向布置在第二齿轮平面Z2a与第三齿轮平面Z3a之间。第五切换单元S5a的第一接合元件与第三齿轮平面Z3a的第三浮动轮Z34a持续地以不能相对转动的方式连接。第五切换单元S5a的第二接合元件与第三副轴15a持续地以不能相对转动的方式连接。第五切换单元S5a在第三变速器挡位V3a中接合。
第六切换单元S6a在其操作位置中使第二齿轮平面Z2a的第三浮动轮Z24a与第三副轴15a以不能相对转动的方式相连，并且在其非作用位置中使第二齿轮平面Z2a的第三浮动轮Z24a与第三副轴15a相互分离。第六切换单元S6a与第三副轴15a同轴布置。第六切换单元S6a轴向布置在第二齿轮平面Z2a与第三齿轮平面Z3a之间。第六切换单元S6a的第一接合元件与第二齿轮平面Z2a的第三浮动轮Z24a持续地以不能相对转动的方式连接。第六切换单元S6a的第二接合元件与第三副轴15a持续地以不能相对转动的方式连接。第六切换单元S6a在第六变速器挡位V6a中接合。
六个切换单元S1a-S6a布置在四个齿轮平面Z1a-Z4a中的正好两个直接相邻的齿轮平面Z2a、Z3a之间。六个切换单元S1a-S6a用于将两个相邻的齿轮平面Z2a、Z3a中的一个的浮动轮Z13a、Z22a、Z23a、Z24a、Z32a、Z33a、Z34a、Z43a与副轴13a、14a、15a中的一个以不能相对转动的方式连接。为了形成六个变速器挡位V1a-V6a，六个切换单元S1a-S6a仅在第二与第三齿轮平面Z2a、Z3a之间延伸。
第五切换单元S5a的第二接合元件与第六切换单元S6a的第二接合元件持续地以不能相对转动的方式连接。分配给两个切换单元S5a、S6a的第二接合元件与第三副轴15a持续地以不能相对转动的方式连接。切换单元S5a、S6a的第二接合元件轴向布置在切换单元S5a、S6a的第一接合元件之间。
用于实现整合成双切换单元的切换单元S1a-S6a的切换的致动器构建为三位置致动器。所述用于实现整合成双切换单元的切换单元S1a-S6a的切换的致动器包括操作位置、非作用位置和第二操作位置，在该操作位置中，双切换单元接入其第一操作位置，在该非作用位置中，对应的双切换单元接入其非作用位置，在该第二操作位置中，对应的双切换单元接入其第二操作位置。
为了实现六个切换单元S1a-S6a的切换，所述双离合变速器具有三个致动器。所述致动器各自采用液压实施方案。原则上也可以采用具有更多致动器的技术方案。所述致动器例如可以构建为双作用的气缸。但也可以采用电动或者气动致动器。
图2为所述双离合变速器的挡位图。在该挡位图中，“x”表示在对应的变速器挡位V1a-V6a中接合的切换单元S1a-S6a或动力换挡离合器K1a、K2a，“没有x”则表示断开的切换单元或动力换挡离合器。在图2中的挡位图中，示出了通过将切换单元S1a-S6a中的至少一个以及将动力换挡离合器K1a、K2a中的至少一个接合来形成变速器挡位V1a-V6a。在将如图2所示的挡位图与如图1所示的变速器图相结合的情况下，本领域技术人员能够获知针对每个变速器挡位V1a-V6a的功率流和针对构建为曲径挡位的变速器挡位V3a、V6a的对应曲径级。所述双离合变速器采用自动化或半自动化构建方案。
在六个变速器挡位V1a-V6a之间能够实现直接的动力换挡。在动力换挡时，通过将相应的切换单元S1a-S6a接合来形成待切换的变速器挡位V1a-V6a。随后，将动力换挡离合器K1a、K2a中的分配给待切换变速器挡位V1a-V6a的动力换挡离合器依次接合，同时将分配给待分离变速器挡位V1a-V6a的另一动力换挡离合器K1a、K2a依次断开。
奇数的可动力换挡的变速器挡位V1a、V3a、V5a分配给第一动力换挡离合器K1a。奇数的可动力换挡的变速器挡位V1a、V3a、V5a分配给第一输入轴11a。这样一来，第一输入轴11a在奇数的可动力换挡的变速器挡位V1a、V3a、V5a中在驱动轴10a与副轴13a、14a、15a中的至少一个之间传递转矩。偶数的可动力换挡的变速器挡位V2a、V4a、V6a分配给第二动力换挡离合器K2a。偶数的可动力换挡的变速器挡位V2a、V4a、V6a分配给第二输入轴12a。这样一来，第二输入轴12a在偶数的可动力换挡的变速器挡位V2a、V4a、V6a中在驱动轴10a与副轴13a、14a、15a中的至少一个之间传递转矩。从切换逻辑可以明显看出，在所述变速器挡位V1a-V6a间还存在超出纯粹按序动力换挡以外的动力换挡。
图3至5示出本发明的另外两个实施例。以下描述至少大体限于各实施例间的不同之处，其中相同的构件、特征和功能可以参照对前述实施例中的至少一个的描述。为区分各实施例，在图3至5所示实施例的附图标记中用字母b和c来代替图1和2所示实施例的附图标记中的字母a。标识相同的构件，特别是具有同一附图标记的构件，原则上也可以参照前述实施例中的至少一个的图示和/或描述。
如图3所示，可以为所述双离合变速器增设混合驱动模块17b。双离合变速器为此具有电机18b。电机18b与动力换挡离合器K1b、K2b的接合元件19b持续地以不能相对转动的方式连接。接合元件19b形成动力换挡离合器K1b、K2b的共同的接合元件。借助所述电机例如能够实现起动发电机工作模式。为实现更多的混合动力工作模式，所述双离合变速器可以具有持续地或可切换地连接到副轴13b、14b、15b中的一个的驱动电机。电机18b能够通过动力换挡离合器K1b、K2b与输入轴11b、12b中的相应一个以不能相对转动的方式耦合。
所述双离合变速器包括用于将内燃机选择性地连接至电机18b的第三动力换挡离合器K3b。其中，接合元件19b形成第三动力换挡离合器K3b的接合元件中的一个。另一接合元件与可由内燃机驱动的驱动轴10b以不能相对转动的方式耦合。
第二实施例的变速器图与双离合变速器的第一实施例的如图1所示的变速器图无区别。因此，为了避免重复，参照对图1的描述。双离合变速器的挡位图对应图2。
图5示出双离合变速器的另一实施例。第三实施例的变速器图与双离合变速器的第一实施例的如图1所示的变速器图无区别。因此，为了避免重复，参照对图1的描述。但如图6所示，第三实施例中的双离合变速器遵循替代的切换逻辑。
不同于第一实施例，第三切换单元S3c在第三变速器挡位V3c中接合。第四切换单元S4c在第六变速器挡位V6c中接合。第五切换单元S5c在第一变速器挡位V1c中接合。第六切换单元S6c在第四变速器挡位V4c中接合。
附图标记表
10 驱动轴
11 输入轴
12 输入轴
13 副轴
14 副轴
15 副轴
16 驻车锁止轮
17 混合驱动模块
18 电机
19 接合元件
K1 动力换挡离合器
K2 动力换挡离合器
K3 动力换挡离合器
S1 切换单元
S2 切换单元
S3 切换单元
S4 切换单元
S5 切换单元
S6 切换单元
Z1 齿轮平面
Z11 固定轮
Z13 浮动轮
Z2 齿轮平面
Z21 固定轮
Z22 浮动轮
Z23 浮动轮
Z24 浮动轮
Z3 齿轮平面
Z31 固定轮
Z32 浮动轮
Z33 浮动轮
Z34 浮动轮
Z4 齿轮平面
Z41 固定轮
Z43 浮动轮
Z0 输出齿轮平面
Z01 输出轮
Z02 输出轮
Z03 输出轮
Z04 输出轮
V1 变速器挡位
V2 变速器挡位
V3 变速器挡位
V4 变速器挡位
V5 变速器挡位
V6 变速器挡位

Claims (12)

1.一种双离合变速器，该双离合变速器用于切换出至少六个能按序切换的变速器挡位(V1a-V6a；V1c-V6c)，该双离合变速器具有用于连接至第一动力换挡离合器(K1a-K1c)的第一输入轴(11a-11c)、用于连接至第二动力换挡离合器(K2a-K2c)的第二输入轴(12a-12c)、第一副轴(13a-13c)、第二副轴(14a-14c)、第三副轴(15a-15c)、至少六个切换单元(S1a-S6a；S1b-S6b；S1c-S6c)，该双离合变速器至少具有第一、第二、第三、第四齿轮平面(Z1a-Z4a；Z1b-Z4b；Z1c-Z4c)，
其中所述至少六个切换单元(S1a-S6a；S1b-S6b；S1c-S6c)布置在至少四个所述齿轮平面(Z1a-Z4a；Z1b-Z4b；Z1c-Z4c)中的正好两个直接相邻的齿轮平面(Z2a-Z2c，Z3a-Z3c)之间，所述至少六个切换单元(Z1a-Z4a；Z1b-Z4b；Z1c-Z4c)用于将各一浮动轮(Z13a-Z13c，Z22a-Z22c，Z23a-Z23c，Z24a-Z24c，Z32a-Z32c，Z33a-Z33c，Z34a-Z34c，Z43a-Z43c)与所述副轴(13a-13c，14a-14c，15a-15c)中的一个以不能相对转动的方式连接，
其特征在于，
第一齿轮平面(Z1a-Z1c)最接近动力换挡离合器(K1a-K1c，K2a-K2c，K3b)，第二齿轮平面(Z2a-Z2c)与第一齿轮平面(Z1a-Z1c)相邻，第三齿轮平面(Z3a-Z3c)与第二齿轮平面(Z2a-Z2c)相邻，其中为了形成所述至少六个变速器挡位(V1a-V6a；V1c-V6c)，所述至少六个切换单元(S1a-S6a；S1b-S6b；S1c-S6c)仅布置在第二与第三齿轮平面(Z2a-Z2c，Z3a-Z3c)之间。
2.根据权利要求1所述的双离合变速器，
其特征在于，
第一齿轮平面(Z1a，Z1b，Z1c)的浮动轮中的一个(Z13a，Z13b，Z13c)与第二齿轮平面(Z2a，Z3a，Z4a)的浮动轮中的一个(Z23a，Z23b，Z23c)持续地以不能相对转动的方式相连，进而形成以不能相对转动的方式连接的第一浮动轮对。
3.根据权利要求2所述的双离合变速器，
其特征在于，
第三齿轮平面(Z3a，Z3b，Z3c)的浮动轮中的一个(Z33a，Z33b，Z33c)与第四齿轮平面(Z4a，Z4b，Z4c)的浮动轮中的一个(Z43a，Z43b，Z43c)持续地以不能相对转动的方式相连，进而形成以不能相对转动的方式连接的第二浮动轮对。
4.根据权利要求3所述的双离合变速器，
其特征在于，
以不能相对转动的方式连接的所述第一浮动轮对和以不能相对转动的方式连接的所述第二浮动轮对布置在第二副轴(14a，14b，14c)上。
5.根据上述权利要求中任一项所述的双离合变速器，
其特征在于，
所述至少六个切换单元(S1a-S6a；S1b-S6b；S1c-S6c)中的至少四个切换单元(S1a-S6a；S1b-S6b；S1c-S6c)以整合的方式构建成至少两个双切换单元。
6.根据权利要求5所述的双离合变速器，
其特征在于，
所有切换单元(S1a-S6a；S1b-S6b；S1c-S6c)均以整合的方式构建成双切换单元。
7.根据权利要求1所述的双离合变速器，
其特征在于，
所述第二齿轮平面(Z2a-Z2c)包括与第二输入轴(12a-12c)持续地以不能相对转动的方式连接的固定轮(Z21a-Z21c)。
8.根据权利要求1所述的双离合变速器，
其特征在于，
所述第三齿轮平面(Z3a-Z3c)包括与第一输入轴(11a-11c)持续地以不能相对转动的方式连接的固定轮(Z31a-Z31c)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的双离合变速器，
其特征在于，
所述切换单元(S1a-S6a；S1b-S6b；S1c-S6c)中的第一切换单元(S1a-S1c)用于将所述浮动轮(Z13a-Z13c，Z22a-Z22c，Z23a-Z23c，Z24a-Z24c，Z32a-Z32c，Z33a-Z33c，Z34a-Z34c，Z43a-Z43c)中的一个浮动轮(Z32a-Z32c)与所述第一副轴(13a-13c)以不能相对转动的方式连接，用以形成变速器挡位(V5a-V5c)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的双离合变速器，
其特征在于，
所述切换单元(S1a-S6a；S1b-S6b；S1c-S6c)中的第二切换单元(S2a-S2c)用于将所述浮动轮(Z13a-Z13c，Z22a-Z22c，Z23a-Z23c，Z24a-Z24c，Z32a-Z32c，Z33a-Z33c，Z34a-Z34c，Z43a-Z43c)中的第二浮动轮(Z22a-Z22c)与所述第一副轴(13a-13c)以不能相对转动的方式连接，用以形成变速器挡位(V2a-V2c)。
11.根据权利要求6和7所述的双离合变速器，
其特征在于，
所述第一切换单元(S1a-S1c)与所述第二切换单元(S2a-S2c)以整合的方式构建为双切换单元。
12.根据上述权利要求中任一项所述的双离合变速器，
其特征在于
包括至少一个电机(18b)，该电机与所述动力换挡离合器(K1b，K2b)的至少一个接合元件持续地以不能相对转动的方式连接。
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