DE102004050922A1

DE102004050922A1 - Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe

Info

Publication number: DE102004050922A1
Application number: DE102004050922A
Authority: DE
Inventors: Raymond J. Brighton Haka
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2005-06-02
Also published as: US7140267B2; US20050087030A1

Abstract

Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe mit einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle und einer ersten und einer zweiten Vorgelegewelle. Die erste und die zweite Vorgelegewelle sind axial von der Antriebswelle, der Abtriebswelle und voneinander verschoben. Vier kämmende Zahnradpaare, ein Verbindungszahnradsatz mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element, ein erstes einzelnes Zahnrad und ein Zwischenzahnrad, von denen einige mit zumindest einigen der Wellen über eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung und sechs Drehmomentübertragungsmechanismen in Eingriff gebracht werden können, stellen acht Vorwärts-Drehzahlverhältnisses und ein Rückwärts-Drehzahlverhältnis her. Darüber hinaus ist ein Schalten zwischen den Vorwärts-Drehzahlverhältnissesn dynamisch.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US Provisional Application Nr. 60/513478, die am 22. Oktober 2003 eingereicht wurde und deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig miteinbezogen ist.
Die Erfindung betrifft ein Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe.

Ein typisches Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe verwendet eine Kombination aus zwei Reibungskupplungen und mehreren Klauenkupplungen/Synchronisiereinrichtungen, um Schaltvorgänge mit anliegender Leistung ("Power-On") oder dynamische Schaltvorgänge zu erzielen, indem zwischen einer Reibungskupplung und der anderen gewechselt wird, wobei die Synchronisiereinrichtungen für das anstehende Übersetzungsverhältnis "vorgewählt" werden, bevor das dynamische Schalten tatsächlich vorgenommen wird. Bei diesem Konzept werden typischerweise Vorgelegewellenzahnräder mit einem unterschiedlichen, dedizierten Zahnradpaar, um jedes Vorwärts-Drehzahlverhältnis zu erzielen, verwendet (mit der Ausnahme dass ein direktes Antriebsübersetzungsverhältnis bei einer Hinterradantriebsanwendung erzielt werden kann). Dementsprechend beträgt die Gesamtzahl von Zahnrädern, die bei dieser typischen Konstruktion erforderlich sind, das Zweifache der Anzahl von Vorwärtsgängen plus drei für den Rückwärtsgang. Dies macht eine große Anzahl von Zahnradpaaren erforderlichen, insbesondere bei Getrieben, die eine relativ große Anzahl von Vorwärts-Drehzahlverhältnissen aufweisen.

Ein dynamisch schaltbares Doppelkupplungsgetriebe umfasst eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle. Eine erste Vorgelegewelle und eine zweite Vorgelegewelle, die beide axial von der Antriebswelle, von der Abtriebswelle und voneinander verschoben sind, ist ebenfalls enthalten. Es sind auch dreizehn außen verzahnte Zahnräder in dem Getriebe enthalten. Das selektive Ineingriffbringen wird durch zwei Antriebskupplungen und sechs Drehmomentübertragungsmechanismen bewerkstelligt. Die Drehmomentübertragungsmechanismen können selektiv in Eingriff gebracht werden, um zumindest einige der außen verzahnten Zahnräder mit der Antriebswelle, der Abtriebswelle sowie der ersten und der zweiten Vorgelegewelle zu verbinden und somit Drehmoment zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle zu übertragen. Durch dieses selektive Ineingriffbringen stellt das Getriebe acht Vorwärts-Drehzahlverhältnisse und ein Rückwärts-Drehzahlverhältnis her. Darüber hinaus ist ein Schalten zwischen jedem der Vorwärts-Drehzahlverhältnisse dynamisch. Wie es hierin verwendet wird, bedeutet "dynamisches Schalten", dass Drehmoment vorhanden ist, wenn eine Kupplungsverschiebung zu einem anstehenden Drehzahlverhältnis vorgenommen wird (ein dynamisches Schalten wird hierin über eine Vorauswahl von Drehmomentübertragungsmechanismen bewerkstelligt, die notwendigerweise bei dem anstehenden Drehzahlverhältnis in Eingriff stehen, was kurz vor dem Wechsel von Drehmoment zwischen den beiden Antriebskupplungen auftritt).

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung steht für geradzahlige Vorwärts-Drehzahlverhältnisse eine erste der beiden Antriebskupplungen in Eingriff. Für ungeradzahlige Vorwärts-Drehzahlverhältnisse steht eine zweite der beiden Antriebskupplungen in Eingriff.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfassen die dreizehn außen verzahnten Zahnräder vier kämmende, koplanare Zahnradpaare, ein erstes einzelnes Zahnrad, ein Zwischenzahnrad und einen Verbindungszahnradsatz mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element. Ein erster der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen kann selektiv in Eingriff gebracht werden, um ein zweites Element von einem vierten der vier kämmenden, koplanaren Zahnradpaare mit der zweiten Vorgelegewelle in Verbindung zu bringen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann ein zweiter der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Eingriff gebracht werden, um das zweite Element des Verbindungszahnradsatzes mit der zweiten Vorgelegewelle in Verbindung zu bringen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann ein dritter der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in einer Richtung in Eingriff gebracht werden, um die Antriebswelle mit der Abtriebswelle über eine zweite der beiden Antriebskupplungen zu verbinden, und in einer anderen Richtung, um selektiv das erste einzelne Zahnrad mit der Abtriebswelle in Verbindung zu bringen.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann ein vierter der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in einer Richtung in Eingriff gebracht werden, um ein erstes Element eines vierten der vier Zahnradpaare mit der Abtriebswelle zu verbinden, und in einer anderen Richtung, um das erste Element des Verbindungszahnradsatzes mit der Abtriebswelle in Verbindung zu bringen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann ein fünfter der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Eingriff gebracht werden, um ein zweites Element eines dritten der vier Zahnradpaare mit dem dritten Element des Verbindungszahnradsatzes in Verbindung zu bringen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann ein sechster der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Eingriff gebracht werden, um das dritte Element des Verbindungszahnradsatzes mit der ersten Vorgelegewelle in Verbindung zu bringen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist zumindest einer der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen eine Doppelsynchronisiereinrichtung.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfassen die sechs Drehmomentübertragungsmechanismen zwei Doppelsynchronisiereinrichtungen und vier Einzelsynchronisiereinrichtungen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfassen die dreizehn außen verzahnten Zahnräder mehrere kämmende, koplanare Zahnradpaare. Ein Element von einem der koplanaren Zahnradpaare steht mit dem Element eines anderen der koplanaren Zahnradpaare in kontinuierlicher Verbindung.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfassen die dreizehn außen verzahnten Zahnräder ein Zwischenzahnrad. Das Zwischenzahnrad rotiert um eine Achse, die parallel sowohl zu der zweiten Vorgelegewelle als auch zu der Abtriebswelle angeordnet ist. Das Zwischenzahnrad kämmt mit zwei anderen der dreizehn außen verzahnten Zahnräder, wobei ein erstes der beiden anderen Zahnräder mit der zwei ten Vorgelegewelle verbindbar ist und ein zweites der beiden anderen Zahnräder mit der Abtriebswelle verbindbar ist.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung stehen ausgewählte der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen in Eingriff, bevor Drehzahlbereiche geschaltet werden, um ein Schalten ohne Drehmomentunterbrechungen zu erzielen.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung sind eine erste und eine zweite der beiden Antriebskupplungen austauschbar, um von geradzahligen Drehzahlbereichen zu ungeradzahligen Drehzahlbereichen und umgekehrt zu schalten.

Es wird ein Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe bereitgestellt, das acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang unter Verwendung von nur dreizehn außen verzahnten Zahnrädern erzielt. Das Getriebe umfasst eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle. Eine erste Vorgelegewelle und eine zweite Vorgelegewelle sind beide axial von der Antriebswelle, von der Abtriebswelle und voneinander verschoben. Ein erstes kämmendes, koplanares Zahnradpaar mit einem ersten und einem zweiten Element ist selektiv mit der Antriebswelle über eine erste Kupplung verbindbar. Ein zweites kämmendes, koplanares Zahnradpaar weist ein erstes und ein zweites Element auf und ist selektiv mit der Antriebswelle über eine zweite Kupplung verbindbar.

Ein erstes einzelnes Zahnrad ist selektiv mit der Antriebswelle verbindbar. Ein drittes kämmendes, koplanares Zahnradpaar weist ein erstes und ein zweites Element auf. Zusätzlich weist ein viertes kämmendes, koplanares Zahnradpaar ein erstes und ein zweites Element auf. Das erste Element des vierten Zahnradpaares ist selektiv mit der Abtriebswelle verbindbar. Das zweite Element des vierten Zahnradpaares ist selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindbar. Das erste Element des dritten Zahnradpaares ist kontinuierlich mit dem ersten Element des Zahnradpaares verbunden. Das Getriebe umfasst darüber hinaus ein Zwischenzahnrad, das kontinuierlich mit dem ersten einzelnen Zahnrad und mit dem zweiten Element des vierten Zahnradpaares kämmt.

Das Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe umfasst einen Verbindungszahnradsatz, der ein erstes, ein zweites und ein drittes Element aufweist. Das erste Element des Verbindungszahnradsatzes ist selektiv mit der Abtriebswelle verbindbar. Das zweite Element des Verbindungszahnradsatzes ist selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle verbindbar. Das dritte Element des Verbindungszahnradsatzes ist selektiv mit der ersten Vorgelegewelle verbindbar. Zusätzlich ist das dritte Element des Verbindungszahnradsatzes selektiv mit dem zweiten Element des dritten Zahnradpaares verbindbar.

Das Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe umfasst darüber hinaus sechs Drehmomentübertragungsmechanismen. Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus kann selektiv in Eingriff gebracht werden, um das zweite Element des vierten Zahnradpaares mit der zweiten Vorgelegewelle zu verbinden. Ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus kann selektiv in Eingriff gebracht werden, um das zweite Element des Verbindungszahnradsatzes mit der zweiten Vorgelegewelle zu verbinden. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus kann selektiv in Eingriff gebracht werden, um entweder die Antriebswelle mit der Abtriebswelle über die zweite Kupplung oder das erste einzelne Zahnrad mit der Abtriebswelle zu verbinden.

Ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus kann selektiv in Eingriff gebracht werden, um das erste Element des vierten Zahnradpaares mit der Abtriebswelle zu verbinden. Ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus kann ebenfalls selektiv in Eingriff gebracht werden, um das erste Element des Verbindungszahnradsatzes mit der Abtriebswelle zu verbinden. Ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus kann selektiv in Eingriff gebracht werden, um das zweite Element des dritten Zahnradpaares mit dem dritten Element des Verbindungszahnradsatzes zu verbinden. Ein sechster Drehmomentübertragungsmechanismus kann selektiv in Eingriff gebracht werden, um das dritte Element des Zahnradsatzes mit der ersten Vorgelegewelle zu verbinden. Die erste und die zweite Kupplung und die Drehmomentübertragungsmechanismen, die oben beschrieben sind, können selektiv in Eingriff gebracht werden, um zumindest acht Vorwärts-Drehzahlverhältnisse und ein Rückwärts-Drehzahlverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle herzustellen, wobei das Getriebe dynamisch zwischen den Vorwärts-Drehzahlverhältnissen schaltbar ist.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen ist:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Getriebes;
2A eine Tabelle der Drehmomentverhältnisse des Getriebes für die besondere Auswahl von Zähnezahlen außen verzahnter Zahnräder in 1; und
2B eine Wahrheitstabelle, die die Drehmomentverhältnisse auflistet, die durch das Getriebe von 1 erzielt werden, und die Stellungen der Synchronisiereinrichtungen für jeden Gang des Getriebes darstellt.
In 1 ist ein Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe 10 gezeigt. Das Getriebe 10 umfasst eine Antriebswelle 12 und eine Abtriebswelle 14. Die Antriebswelle 12 ist kontinuierlich mit einem herkömmlichen Motor 15 verbunden. Die Abtriebswelle 14 ist kontinuierlich mit einer Achsantriebseinheit 16 verbunden. Eine erste Vorgelegewelle 18 und eine zweite Vorgelegewelle 24 sind beide axial von der Antriebswelle 12, von der Abtriebswelle 14 und voneinander verschoben. Die erste Vorgelegewelle 18 und die zweite Vorgelegewelle 24 liegen im Allgemeinen parallel zu der Antriebswelle 12 und zu der Abtriebswelle 14. Ein erstes kämmendes, koplanares Zahnradpaar 26 (d.h. ein erstes Stirnräderpaar) weist ein erstes Element 28 und ein zweites Element 32 auf. (Die in 1 in Klammern gezeigten Zahlen geben die Zahl der Zähne in jedem benachbarten Zahnrad bei der Ausführungsform des Getriebes 10 an, die zu den in 2B aufgeführten numerischen Drehmomentverhältnissen führen. Die gezeigten Zahnräder können innerhalb des Umfangs der Erfindung eine Vielfalt von unterschiedlichen Anzahlen von Zähnen aufweisen. Wie es Fachleute leicht feststellen werden, werden unterschiedliche numerische Drehmomentverhältnisse durch Verändern der Zähnezahl in einem oder mehreren der Zahnräder erzielt.) Das erste Element 28 des ersten Zahnradpaares 26 ist selektiv mit der Antriebswelle 12 durch die erste Kupplung 36 verbindbar (was hierin auch als selektiv in Eingriff bringbar bezeichnet wird). Das zweite Element 32 ist an der zweiten Vorgelegewelle 24 befestigt.
Ein zweites kämmendes, koplanares Zahnradpaar 42 (d.h. ein zweites Stirnräderpaar) umfasst ein erstes Element 48, das selektiv mit der Antriebswelle 12 durch die zweite Kupplung 38 verbindbar ist, und ein zweites Element 46, das an der ersten Vorgelegewelle 18 befestigt ist. Ein erstes einzelnes Zahnrad 50 ist um die Abtriebswelle 14 drehbar und selektiv mit dieser verbindbar.
Das Getriebe 10 umfasst ein drittes kämmendes, koplanares Zahnradpaar 54. Das dritte Zahnradpaar 54 weist ein erstes Element 56 auf, das um die Abtriebswelle 14 drehbar und selektiv mit dieser verbindbar ist. Das dritte Zahnradpaar 54 umfasst darüber hinaus ein zweites Element 58, das um die erste Vorgelegewelle 18 drehbar ist.
Das Getriebe 10 umfasst ein viertes kämmendes, koplanares Zahnradpaar 62. Das vierte Zahnradpaar 62 weist ein erstes Element 64 auf, das um die Abtriebswelle 14 drehbar und selektiv mit dieser verbindbar ist. Das vierte Zahnradpaar 62 umfasst darüber hinaus ein zweites Element 66, das um die zweite Vorgelegewelle 24 drehbar und selektiv mit dieser verbindbar ist. Das erste Element 56 des dritten Zahnradpaares 54 ist kontinuierlich mit dem ersten Element 64 des vierten Zahnradpaares 62 verbunden.
Das Getriebe 10 umfasst ferner ein Zwischenzahnrad 72. Das Zwischenzahnrad 72 ist um eine Achse I drehbar, die parallel zu den Achsen der Antriebswelle 12, der Abtriebswelle 14, der ersten Vorgelegewelle 18 und der zweiten Vorgelegewelle 24 liegt. Das Zwischenzahnrad 72 kämmt kontinuierlich mit sowohl dem ersten einzelnen Zahnrad 50 als auch dem zweiten Element 66 des vierten Zahnradpaares 62.
Das Getriebe 10 umfasst darüber hinaus einen Verbindungszahnradsatz 74. Der Verbindungszahnradsatz 74 umfasst ein erstes Element 76, das um die Abtriebswelle 14 drehbar und selektiv mit dieser verbindbar ist. Der Verbindungszahnradsatz 74 umfasst ferner ein zweites Element 78, das um die zweite Vorgelegewelle 24 drehbar und selektiv mit dieser verbindbar ist. Das erste Element 76 und das zweite Element 78 kämmen miteinander. Der Verbindungszahnradsatz 74 umfasst ferner ein drittes Element 80, das um die erste Vorgelegewelle 18 drehbar und selektiv mit dieser verbindbar ist. Das erste Element 76 des Verbindungszahnradsatzes 74 und das dritte Element 80 des Verbindungszahnradsatzes 74 kämmen miteinander. Darüber hinaus ist das dritte Element 80 des Verbindungszahnradsatzes 74 selektiv mit dem zweiten Element 58 des dritten Zahnradpaares 54 verbindbar.
Das Getriebe 10 umfasst einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus 84, der ebenfalls in 1 gekennzeichnet ist und hierin mit A_L bezeichnet wird. A_L ist eine typische Einzelklauenkupplung und -synchronisiereinrichtung zum Synchronisieren von Drehzahlen beim Einrücken, wie es bei Handschaltgetrieben von Kraftfahrzeugen verwendet und Fachleuten bekannt sein wird. A_L ist bewegbar, um das zweite Element 66 des vierten Zahnradpaares 62 mit der zweiten Vorgelegewelle 24 in Eingriff zu bringen. Genauer bleibt A_L in einer neutralen Stellung, um das zweite Element 66 des vierten Zahnradpaares 62 von der zweiten Vorgelegewelle 24 zu trennen, und ist in Richtung des zweiten Elements 66 des vierten Zahnradpaares 62 (d.h. nach links in 1) bewegbar, um das zweite Element 66 des vierten Zahnradpaares 62 mit der zweiten Vorgelegewelle 24 zu verbinden.
Das Getriebe 10 umfasst einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus 86, der in 1 ebenfalls gezeigt ist und hierin als A_R bezeichnet wird. A_R ist eine typische Einzelklauenkupplung/-synchronisiereinrichtung. A_R ist aus einer neutralen, außer Eingriff stehenden Stellung in Richtung des zweiten Elements 78 des Verbindungszahnradsatzes 74 (d.h. nach rechts in 1) in eine in Eingriff stehende Stellung bewegbar, in der das zweite Element 78 des Verbindungszahnradsatzes 74 mit der zweiten Vorgelegewelle 24 verbunden ist.
Das Getriebe 10 umfasst darüber hinaus einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus 88, der ebenfalls in 1 gezeigt ist und hierin als B bezeichnet wird. B ist eine Doppelklauenkupplung/-synchronisiereinrichtung, ähnlich wie die, die in Handschaltgetrieben von Kraftfahrzeugen typisch ist. B ist selektiv aus einer außer Eingriff stehenden Stellung in Richtung des ersten Elements 48 des zweiten Zahnradpaares 42 (d.h. nach links in 1) bewegbar, wodurch die Antriebswelle 12 mit der Abtriebswelle 14 über die zweite Kupplung 38 verbunden wird. Alternativ ist B selektiv aus der außer Eingriff stehenden Stellung in Richtung des ersten einzelnen Zahnrads 50 (d.h. nach rechts in 1) bewegbar, um das erste einzelne Zahnrad 50 mit der Abtriebswelle 14 zu verbinden.
Das Getriebe 10 umfasst außerdem einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus 90, der in 1 gezeigt ist und hierin auch als C bezeichnet wird. Wie B ist C eine Doppelklauenkupplung/-synchronisiereinrichtung. C ist selektiv aus einer außer Eingriff stehenden Stellung in Richtung des ersten Elements 64 des vierten Zahnradpaares 62 (d.h. nach links in 1) bewegbar, um das erste Element 64 des vierten Zahnradpaares 62 mit der Abtriebswelle 14 zu verbinden. Alternativ ist C aus der außer Eingriff stehenden Stellung in Richtung des ersten Elements 76 des Verbindungszahnradsatzes 74 (d.h. nach rechts in 1) bewegbar, um selektiv das erste Element 76 des Verbindungszahnradsatzes 74 mit der Abtriebswelle 14 zu verbinden.
Das Getriebe 10 umfasst ferner einen fünften Drehmomentübertragungsmechanismus 92, der in 1 gezeigt ist und hierin auch als E bezeichnet wird. E ist eine Einzelklauenkupplung/-synchronisiereinrichtung, die selektiv aus einer außer Eingriff stehenden Stellung in Richtung des zweiten Elements 58 des dritten Zahnradpaares 54 (d.h. nach links in 1) bewegbar ist, wodurch das zweite Element 58 des dritten Zahnradpaares 54 mit dem dritten Element 80 des Verbindungszahnradsatzes 74 verbunden wird.
Das Getriebe 10 umfasst darüber hinaus einen sechsten Drehmomentübertragungsmechanismus 96, der in 1 ebenfalls gezeigt ist und hierin als D bezeichnet wird. D ist eine Einzelklauenkupplung/-synchronisiereinrichtung, die aus einer außer Eingriff stehenden Stellung in Richtung des dritten Elements 80 des Verbindungszahnradsatzes 74 (d.h. nach links in 1) bewegbar ist, wodurch das dritte Element 80 des Verbindungszahnradsatzes 74 mit der ersten Vorgelegewelle 18 verbunden wird. Dementsprechend umfasst das Getriebe 10 eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, eine erste Vorgelegewelle, eine zweite Vorgelegewelle, eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung, dreizehn Zahnräder, zwei Doppelsynchronisiereinrichtungen und vier Einzelsynchronisiereinrichtungen. Wie es Fachleuten bekannt ist, werden sechs Gabeln (eine für jede Klauenkupplung/Synchronisiereinrichtung) und acht Synchron- oder Sperrringe (blocker ring) (einer für jede Einzelklauenkupplung/-synchronisiereinrichtung und zwei für jede Doppelklauenkupplung/-synchronisiereinrichtung) dazu verwendet, die Bewegung und den Eingriff der vier Einzelklauenkupplungen/-synchronisiereinrichtungen und der beiden Doppeklauenkupplungen/-synchronisiereinrichtungen zu steuern.
Das Getriebe 10 ist in der Lage, Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 mit zumindest acht Vorwärts-Drehzahlverhältnissen und einem Rückwärts-Drehzahlverhältnis zu über tragen. Darüber hinaus wird die Übertragung von Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 bei Vorwärts-Drehzahlen durch ein dynamisches Schalten zwischen den Kupplungen 36 und 38 bewerkstelligt. Wie es Fachleute leicht feststellen werden, werden, bevor ein "dynamisches Schalten" vorgenommen wird, die Drehmomentübertragungsmechanismen in die benötigten Stellungen von sowohl den herankommenden als auch den weggehenden Gängen vorgewählt, bevor der Drehmomentweg tatsächlich von der Kupplung 36 oder 38 (oder umgekehrt) geschaltet wird. Der Vorwahlzustand wird so weit wie möglich nach hinten verschoben, da ein Vorwählen des nächsten Ganges eine Drehzahldifferenz in der offenen Kupplung 36 oder 38 erzwingt, und es erwünscht ist, Drehungs- oder Umlaufverluste zu minimieren. Diese besondere Zahnradanordnung erlaubt die Kombination von Drehmomentübertragungsmechanismen für irgendein Übersetzungsverhältnis und sein benachbartes Übersetzungsverhältnis (d.h. Übersetzungsverhältnis N und Übersetzungsverhältnis N + 1), ohne einen mechanisches Stillstand in dem Getriebe zu erhalten.
Die Diskussion wird nun auf die Art und Weise gerichtet, auf die jeder der acht Vorwärtsgänge und der Rückwärtsgang von dem Getriebe 10 erzielt wird. Um den Rückwärtsgang herzustellen, werden die Drehmomentübertragungsmechanismen wie in Tabelle 100 von 2B aufgeführt ausgewählt. A_L wird in seine in Eingriff stehende Stellung nach links in 1 eingestellt. A_R wird ebenfalls in eine in Eingriff stehende Stellung (nach rechts) eingestellt. B wird nach rechts bewegt. D wird nach links bewegt. C und E bleiben in außer Eingriff stehenden, neutralen Stellungen. Die zweite Antriebskupplung 38 wird in Eingriff gebracht, was das erste Element 48 des zweiten Zahnradpaares 42 mit der Antriebswelle 12 verbindet. Dementsprechend wird Drehmoment von der Antriebswelle über das zweite Zahnradpaar 42 zu dem dritten Element 80 des Verbin dungszahnradsatzes 74 übertragen. Drehmoment wird zu dem zweiten Element 78 des Verbindungszahnradsatzes 74 über das erste Element 76 des Verbindungszahnradsatzes 74 transportiert, welches nicht mit der Abtriebswelle 14 verbunden ist, da C in einer außer Eingriff stehenden Stellung ist. Drehmoment wird dann von dem zweiten Element 78 des Verbindungszahnradsatzes 74 zu der zweiten Vorgelegewelle 24, dann von der zweiten Vorgelegewelle 24 zu dem zweiten Element 66 des vierten Zahnradpaares 62 über das Zwischenzahnrad 72 auf das erste einzelne Zahnrad 50 übertragen, welches mit der Abtriebswelle 14 verbunden ist, da B nach rechts in eine in Eingriff stehende Stellung bewegt wird. Dementsprechend wird das Drehmoment auf die Abtriebswelle 14 übertragen. Im Rückwärtsgang gibt es fünf aktive Zahnradkämmungen (eine erste Kämmung zwischen den Elementen des zweiten Zahnradpaares 42, zweite und dritte Kämmungen zwischen den drei Elementen des Verbindungszahnradsatzes 74, eine vierte Kämmung zwischen dem zweiten Element 66 des vierten Zahnradpaares 62 und dem Zwischenzahnrad 72, und eine fünfte Kämmung zwischen dem Zwischenzahnrad 72 und dem ersten einzelnen Zahnrad 50).
Um den ersten Gang zu erzielen, wird A_L in die in Eingriff stehende, linke Stellung bewegt. A_R wird in die in Eingriff stehende, rechte Stellung bewegt. C wird in die in Eingriff stehende, linke Stellung bewegt. D wird ebenfalls in die in Eingriff stehende Stellung bewegt. B und E sind in außer Eingriff stehenden Stellungen. Die zweite Kupplung 38 steht derart in Eingriff, dass das erste Element 48 des zweiten Zahnradpaares 42 selektiv mit der Antriebswelle 12 verbunden ist. Dementsprechend wird Drehmoment von der Antriebswelle 12 über die Kupplung 38 zu dem zweiten Zahnradpaar 42 und über das dritte Element 80 des Verbindungszahnradsatzes 74 auf das zweite Element 78 des Verbindungszahnradsatzes 74 übertragen (das zweite bzw. dritte Element 78 bzw. 80 des Verbindungszahnradsatzes 74 sind über das außer Eingriff stehende erste Element 76 des Verbindungszahnradsatzes 74 verbunden). Drehmoment wird dann auf die zweite Vorgelegewelle 24, dann von der zweiten Vorgelegewelle 24 zu dem vierten Zahnradpaar 62 und auf die Abtriebswelle 14 über das erste Element 64 des vierten Zahnradpaares 62 übertragen, das mit der Abtriebswelle 14 verbunden ist, weil C in der linken Stellung ist. Dementsprechend gibt es in dem ersten Gang vier aktive Kämmungen (eine erste Kämmung an dem zweiten Zahnradpaar 42, zweite und dritte Kämmungen an dem Verbindungszahnradsatz 74 und eine vierte Kämmung an dem vierten Zahnradpaar 62). Der erste Gang ist darin einzigartig, dass der zweite Gang bereits vorgewählt ist (d.h. die erste Kupplung 36 wird so betrieben, dass sie eine Schlupfdrehzahl aufweist). Dies macht es möglich, etwas von der In-Gangsetzungs-Energie in die Kupplung 36 zu verlagern, indem sowohl die erste Kupplung 36 als auch die zweite Kupplung 38 dazu verwendet werden, das Fahrzeug in Gang zu setzen. Es wird notwendig sein, die Kupplung 36 wegzunehmen, bevor die Kupplung 38 eingerückt ist, um einen Stillstand zu vermeiden.
Um die zweite Drehzahl zu erzielen, werden die Drehmomentübertragungsmechanismen wie in Tabelle 100 von 2B gezeigt in Eingriff gebracht. In dem zweiten Gang bleibt A_L links in Eingriff stehend. A_R kann in eine außer Eingriff stehende Stellung gebracht werden, B bleibt in einer außer Eingriff stehenden Stellung, C bleibt links, um das erste Element 64 des vierten Zahnradpaares 62 mit der Abtriebswelle 14 zu verbinden, D kann in eine außer Eingriff stehende Stellung gebracht werden, und E bleibt in einer außer Eingriff stehenden Stellung. Weil der zweite Gang nur zwei Drehmomentübertragungsmechanismen erfordert, die beide in dem ersten Gang aufgebracht werden, ist es möglich, dynamisch von dem ersten Gang in den zweiten Gang zu schalten, indem einfach Kupplung 36 aufgebracht und Kupplung 38 gelöst wird. Nachdem das Schalten von dem ersten Gang in den zweiten Gang abgeschlossen ist, ist es erwünscht, die Schaltmechanismen A_R und D wegzunehmen, um Umlaufverluste zu minimieren. Um aus dem zweiten Gang zurück in den ersten Gang zu gelangen, wird A_R zurück in die in Eingriff stehende Stellung bewegt, und D wird zurück in die in Eingriff stehende Stellung bewegt. A_R und D werden vor dem tatsächlichen Eingriff der zweiten Kupplung 38 bewegt, so dass das Schalten von dem zweiten Gang in den ersten Gang dynamisch sein kann. In dem zweiten Gang wird Drehmoment von dem ersten Zahnradpaar 26 zu dem vierten Zahnradpaar 62 und dann auf die Abtriebswelle 14 übertragen. In dem zweiten Gang treten zwei aktive Kämmungen auf (eine erste Kämmung an dem ersten Zahnradpaar 26 und eine zweite Kämmung an dem vierten Zahnradpaar 62).
Um den dritten Gang zu erzielen, bleibt C links in Eingriff, D wird in eine in Eingriff stehende Stellung (d.h. nach links) bewegt, und E wird in eine in Eingriff stehende Stellung, ebenfalls nach links, bewegt, und die zweite Kupplung 38 wird in Eingriff gebracht. Dementsprechend wird nach dem Schalten von dem zweiten Gang in den dritten Gang A_L in eine außer Eingriff stehende Stellung bewegt, um Umlaufverluste in der ersten Kupplung 36 zu minimieren. In dem dritten Gang wird Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch die in Eingriff stehende zweite Kupplung 38 zu dem zweiten Zahnradpaar 42 durch das in Eingriff stehende dritte Zahnradpaar 54 auf die Abtriebswelle 14 übertragen. Dementsprechend treten in dem dritten Gang zwei aktive Kämmungen auf (eine Kämmung an dem zweiten Zahnradpaar 42 und eine Kämmung an dem dritten Zahnradpaar 54).
Um den vierten Gang zu erzielen, wird A_R in eine in Eingriff stehende Stellung nach rechts bewegt, C bleibt in der in Eingriff stehenden linken Stellung, und E bleibt in einer Eingriff stehenden Stellung; dann kann die erste Kupplung 36 aufgebracht werden, um die Antriebswelle 12 mit dem ersten Zahnradpaar 26 zu verbinden. Nachdem das Schalten abgeschlossen ist, kann D aus der in Eingriff stehenden Stellung, die es in dem dritten Gang behielt, in eine außer Eingriff stehende Stellung bewegt werden, um Umlaufverluste zu minimieren. Dementsprechend ist die Klauenkupplung/Synchronisiereinrichtung-Bewegung, die beim Schalten von dem dritten Gang in den vierten Gang erforderlich ist, der Eingriff von A_R. Diese Bewegung muss vor dem tatsächlichen Eingriff der ersten Kupplung 36 vorgenommen werden, so dass das Schalten dynamisch sein wird.
In dem vierten Gang wird Drehmoment von dem ersten Zahnradpaar 26 zu dem zweiten Element 78 des Verbindungszahnradsatzes 74 übertragen. Das Drehmoment gelangt dann über das erste Element 76 des Verbindungszahnradsatzes 74 und das dritte Element 80 des Verbindungszahnradsatzes 74 zu dem in Eingriff stehenden dritten Zahnradpaar 54 und zur Abtriebswelle 14. Dementsprechend treten in dem vierten Gang vier aktive Kämmungen auf (eine Kämmung in dem ersten Zahnradpaar 26, zwei Kämmungen in dem Verbindungszahnradsatz 74, und eine Kämmung in dem dritten Zahnradpaar 54).
Um den fünften Gang zu erzielen, wird B in die in Eingriff stehende linke Stellung bewegt, und die zweite Kupplung 38 wird aufgebracht. Die Schaltmechanismen A_R, C und E werden aus in Eingriff stehenden Stellungen in außer Eingriff stehende Stellungen bewegt, nachdem das Schalten abgeschlossen ist, um Umlaufverluste zu minimieren.
Dementsprechend ist im fünften Gang die Antriebswelle 12 direkt mit der Abtriebswelle 14 über B und die in Eingriff stehende zweite Kupplung 38 verbunden. Es gibt keine aktiven Zahnradkämmungen im fünften Gang (d.h. Drehmoment wird direkt von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 14 übertragen).
Um den sechsten Gang zu erzielen, werden A_L und E in eine in Eingriff stehende Stellung bewegt, C wird in die in Eingriff stehende, rechte Stellung bewegt, und die erste Kupplung 36 wird aufgebracht. A_L, C und E werden vor dem Eingriff der ersten Kupplung 36 bewegt, so dass das Schalten dynamisch ist. Nach dem Schalten von dem fünften Gang in den sechsten Gang wird B aus einer in Eingriff stehenden Stellung in eine außer Eingriff stehende Stellung bewegt, um Umlaufverluste zu minimieren.
Dementsprechend wird im sechsten Gang Drehmoment von der Antriebswelle 12 durch das erste Zahnradpaar 26 über die in Eingriff stehende erste Kupplung 36, durch das zweite Zahnradpaar 62, durch das kontinuierlich verbundene erste Element 56 des dritten Zahnradpaares 54, durch das zweite Element 58 des dritten Zahnradpaares 54, durch das dritte Element 80 des Verbindungszahnradsatzes 74 zu dem in Eingriff stehenden ersten Element 76 des Verbindungszahnradsatzes 74 auf die Abtriebswelle 14 übertragen. Dementsprechend gibt es in dem sechsten Gang vier aktive Kämmungen (eine erste Kämmung an dem ersten Zahnradpaar 26, eine zweite Kämmung an dem vierten Zahnradpaar 62, eine dritte Kämmung an dem dritten Zahnradpaar 54 und eine vierte Kämmung zwischen dem ersten bzw. dem zweiten Element 76, 78 des Verbindungszahnradsatzes 74).
Um den siebten Gang zu erzielen, wird D in Eingriff gebracht, und die zweite Kupplung 38 wird aufgebracht. D wird vor dem Eingriff der zweiten Kupplung 38 aufgebracht, so dass das Schalten dynamisch ist. Nach der Tabelle von 2B sind im siebten Gang A_L, A_R, B und E in außer Eingriff stehenden Stellungen. C bleibt rechts in Eingriff. Dementsprechend werden nach dem Schalten von dem sechsten Gang in den siebten Gang A_L und E aus einer in Eingriff stehenden Stellung in eine außer Eingriff stehende Stellung bewegt, um Umlaufverluste zu minimieren.
Dementsprechend wird im siebten Gang Drehmoment von der Antriebswelle 12 über die in Eingriff stehende zweite Kupplung 38 durch das in Eingriff stehende erste Element 48 des zweiten Zahnradpaares 42 durch das zweite Element 46 des zweiten Zahnradpaares 42 zu dem in Eingriff stehenden dritten Element 80 des Verbindungszahnradsatzes 74 und das in Eingriff stehende erste Element 76 des Verbindungszahnradsatzes 74 auf die Abtriebswelle 14 übertragen. Dementsprechend gibt es in dem siebten Gang zwei aktive Kämmungen (eine erste Kämmung in dem zweiten Zahnradpaar 42 und eine zweite Kämmung zwischen dem ersten Element 76 des Verbindungszahnradsatzes 74 und dem zweiten Element 80 des Verbindungszahnradsatzes 74).
Um den achten Gang zu erzielen, befindet sich A_R in einer in Eingriff stehenden Stellung rechts, und die Kupplung 36 steht in Eingriff. A_R wird vor dem Eingriff der ersten Kupplung 36 bewegt, so dass das Schalten dynamisch ist. Nach dem Schalten von dem siebten Gang in den achten Gang wird D aus einer in Eingriff stehenden Stellung in eine außer Eingriff stehende Stellung bewegt.
Dementsprechend wird im achten Gang Drehmoment von der Antriebswelle 12 über die erste Kupplung 36 durch das in Eingriff stehende erste Element 28 des ersten Zahnradpaares 26, durch das zweite Element 32 des ersten Zahnradpaares 26 zu dem in Eingriff stehenden zweiten Element 78 des Verbindungszahnradsatzes 74 und das in Eingriff stehende erste Element 76 des Verbindungszahnradsatzes 74 auf die Abtriebswelle 14 übertragen. Dementsprechend gibt es in dem achten Gang zwei aktive Kämmungen (eine erste Kämmung in dem ersten Zahnradpaar 26 und eine zweite Kämmung zwischen dem ersten Element 76 und dem zweiten Element 78 des Verbindungszahnradsatzes 74).
Vor allem werden Zahnräder in den verschiedenen Drehzahlverhältnissen, die durch das Getriebe 10 erzielt werden, wieder verwendet (anderes als eine typische Doppelkupplungskonstruktion, die ein getrenntes, dediziertes Zahnradpaar für jeden Gang benutzt). Beispielsweise wird das zweite Element 66 des vierten Zahnradpaares 62 im Rückwärtsgang, im ersten, im zweiten und im sechsten Gang verwendet. Das zweite Element 58 des dritten Zahnradpaares 54 wird im dritten, im vierten und im sechsten Gang verwendet. Die Verwendung der anderen Zahnräder wird ebenfalls wiederholt, wie es oben in Bezug auf den Drehmomentweg jedes Drehzahlverhältnisses beschrieben wurde.
Anhand der Tabelle 98 von 2A wird das Drehmomentverhältnis an jedem Stirnräderpaar (26 und 28) und anderen außen verzahntem Zahnrad in dem Getriebe 10 von 1 dargelegt, wie es Fachleute auf dem Gebiet verstehen werden (die spezifischen erzielten Drehmomentverhältniswerte entsprechen der für jedes Zahnrad in dem Getriebe 10 von 1 gewählten Zähnezahl (die Zähnezahl ist in Klammern neben jedem Zahnrad in 1 gezeigt)).
In Tabelle 100 von 2B sind die Drehmomentverhältnisse für jeden Gang sowie die Stufe zwischen jedem Gang (d.h. das Verhältnis des Drehmomentverhältnisses bei Drehzahl N zum Drehmomentverhältnis bei Drehzahl N + 1) gezeigt. Es ist aus Tabelle 100 ersichtlich, dass für Übersetzungsverhältnisse ins Langsame (underdrive) die Stellung von C links in Eingriff ist. Für Übersetzungsverhältnisse ins Schnelle (overdrive) ist die Stellung von C rechts in Eingriff. Da kein dynamisches Schalten bewerkstelligt werden kann, wenn C sich in aufeinander folgenden Gängen von der linken Stellung in die rechte Stellung bewegen muss, muss das Getriebe 10 von 1 in ein direktes Antriebsübersetzungsverhältnis (d.h. fünften Gang) gebracht werden, bei welchem C sich in einer außer Eingriff stehenden, neutralen Stellung befindet, um dynamisch von einem Übersetzungsverhältnis ins Langsame zu einem Übersetzungsverhältnis ins Schnelle zu schalten (d.h. es ist nicht möglich, dynamisch überspringend von einem Übersetzungsverhältnis ins Langsame zu einem Übersetzungsverhältnis ins Schnelle zu schalten).
Da das Getriebe 10 in 1 beim Erzielen von acht Vorwärts-Drehzahlverhältnissen Zahnräder wieder verwendet, tritt eine Wiederholungsstufe auf (d.h. siehe 1,28-Stufe im vierten und achten Gang). Es ist bevorzugt, die Zähnezahl der Zahnräder derart zu wählen, dass andere (sich nicht wiederholende) Stufen geometrisch, d.h. von ähnlicher Größe sind.
Zusammengefasst umfasst ein Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle und eine erste und eine zweite Vorgelegewelle. Die erste und die zweite Vorgelegewelle sind axial von der Antriebswelle, der Abtriebswelle und voneinander verschoben. Vier kämmende Zahnradpaare, ein Verbindungszahnradsatz mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element, ein erstes einzelnes Zahnrad und ein Zwischenzahnrad, von denen einige mit zumindest einigen der Wellen über eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung und sechs Drehmomentübertragungsmechanismen in Eingriff gebracht werden können, stellen acht Vorwärts-Drehzahlverhältnisse und ein Rückwärts- Drehzahlverhältnis her. Darüber hinaus ist ein Schalten zwischen den Vorwärts-Drehzahlverhältnissen dynamisch.

Claims

Dynamisch schaltbares Doppelkupplungsgetriebe, umfassend: eine Antriebswelle (12), eine Abtriebswelle (14), eine erste Vorgelegewelle (18), eine zweite Vorgelegewelle (24), wobei die erste und die zweite Vorgelegewelle (18, 24) axial von der Antriebswelle (12), von der Abtriebswelle (14) und voneinander verschoben sind, dreizehn außen verzahnte Zahnräder (28, 32, 48, 46, 50, 56, 58, 64, 66, 72, 76, 78, 80), zwei Antriebskupplungen (36, 38) und sechs Drehmomentübertragungsmechanismen (84, A_L, 86, A_R, 88, B, 90, C, 92, E, 96, D), wobei die Antriebskupplungen und Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Eingriff gebracht werden können, um zumindest einige der außen verzahnten Zahnräder mit der Antriebswelle (12), der Abtriebswelle (14), der ersten Vorgelegewelle (18), der zweiten Vorgelegewelle (24) oder miteinander in Verbindung zu bringen und somit Drehmoment zwischen der Antriebswelle (12) und der Abtriebswelle (14) zu übertragen, wobei das Getriebe (10) durch den selektiven Eingriff acht Vorwärts-Drehzahlverhältnisse und ein Rückwärts-Drehzahlverhältnis herstellt, und wobei ein Schalten zwischen jedem der acht Vorwärts-Drehzahlverhältnisse dynamisch ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste (36) der beiden Antriebskupplungen (36, 38) für geradzahlige Vorwärts-Drehzahlverhältnisse in Eingriff steht, und dass eine zweite der beiden Antriebskupplungen (38) für ungeradzahlige Vorwärts-Drehzahlverhältnisse in Eingriff steht.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dreizehn außen verzahnten Zahnräder (28, 32, 48, 46, 50, 56, 58, 64, 66, 72, 76, 78, 80) vier kämmende, koplanare Zahnradpaare (26, 42, 54, 62), ein erstes einzelnes Zahnrad (50), ein Zwischenzahnrad (72) und einen Verbindungszahnradsatz (74) mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element (76, 78, 80) umfassen, und dass ein erster (84, A_L) der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen (84, A_L, 86, A_R, 88, B, 90, C, 92, E, 96, D) selektiv in Eingriff gebracht werden kann, um ein zweites Element (66) eines vierten (62) der vier kämmenden, koplanaren Zahnradpaare (26, 42, 54, 62) mit der zweiten Vorgelegewelle (24) zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dreizehn außen verzahnten Zahnräder (28, 32, 48, 46, 50, 56, 58, 64, 66, 72, 76, 78, 80) vier kämmende, koplanare Zahnradpaare, ein erstes einzelnes Zahnrad (50), ein Zwischenzahnrad (72) und einen Verbindungszahnradsatz (76) mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element (76, 78, 80) umfassen, und dass ein zweiter (86, A_R) der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen (84, A_L, 86, A_R, 88, B, 90, C, 92, E, 96, D) selektiv in Eingriff gebracht werden kann, um das zweite Element (78) des Verbindungszahnradsatzes (74) mit der zweiten Vorgelegewelle (24) zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dreizehn außen verzahnten Zahnräder (28, 32, 48, 46, 50, 56, 58, 64, 66, 72, 76, 78, 80) vier kämmende, koplanare Zahnradpaare (26, 42, 54, 62), ein erstes einzelnes Zahnrad (50), ein Zwischenzahnrad (72) und einen Verbindungszahnradsatz (74) mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element (76, 78, 80) umfassen, und dass ein dritter (88, B) der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen (84, A_L, 86, A_R, 88, B, 90, C, 92, E, 96, D) selektiv in einer Richtung in Eingriff gebracht werden kann, um die Antriebswelle (12) mit der Abtriebswelle (14) durch eine zweite (38) der beiden Antriebskupplungen (36, 38) zu verbinden, und in einer anderen Richtung, um selektiv das erste einzelne Zahnrad (50) mit der Abtriebswelle (14) zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dreizehn außen verzahnten Zahnräder (28, 32, 48, 46, 50, 56, 58, 64, 66, 72, 76, 78, 80) vier kämmende, koplanare Zahnradpaare (26, 42, 54, 62), ein erstes einzelnes Zahnrad (50), ein Zwischenzahnrad (72) und einen Verbindungszahnradsatz (74) mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element (76, 78, 80) umfassen, und dass ein vierter (90, C) der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen (84, A_L, 86, A_R, 88, B, 90, C, 92, E, 96, D) selektiv in einer Richtung in Eingriff gebracht werden kann, um ein erstes Element (64) eines vierten (62) der vier Zahnradpaare (26, 42, 54, 62) mit der Abtriebswelle (14) zu verbinden, und in einer anderen Richtung, um das erste Element (76) des Verbindungszahnradsatzes (74) mit der Abtriebswelle (14) zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dreizehn außen verzahnten Zahnräder (28, 32, 48, 46, 50, 56, 58, 64, 66, 72, 76, 78, 80) vier kämmende, koplanare Zahnradpaare (26, 42, 54, 62), ein erstes einzelnes Zahnrad (50), ein Zwischenzahnrad (72) und einen Verbindungszahnradsatz (74) mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element (76, 78, 80) umfassen, und dass ein fünfter (92, E) der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen (84, A_L, 86, A_R, 88, B, 90, C, 92, E, 96, D) selektiv in Eingriff gebracht werden kann, um ein zweites Element (58) eines dritten (54) der vier Zahnradpaare (26, 42, 54, 62) mit dem dritten Element (80) des Verbindungszahnradsatzes (74) zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dreizehn außen verzahnten Zahnräder (28, 32, 48, 46, 50, 56, 58, 64, 66, 72, 76, 78, 80) vier kämmende, koplanare Zahnrad paare (26, 42, 54, 62), ein erstes einzelnes Zahnrad (50), ein Zwischenzahnrad (72) und einen Verbindungszahnradsatz (74) mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element (76, 78, 80) umfassen, und dass ein sechster (96, D) der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen (84, A_L, 86, A_R, 88, B, 90, C, 92, E, 96, D) selektiv in Eingriff gebracht werden kann, um das dritte Element (80) des Verbindungszahnradsatzes (74) mit der ersten Vorgelegewelle (18) zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer (88, B) der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen (84, A_L 86, A_R, 88, B, 90, C, 92, E, 96, D) eine Doppelsynchronisiereinrichtung ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sechs Drehmomentübertragungsmeehanismen (84, A_L, 86, An, 88, B, 90, C, 92, E, 96, D) zwei Doppelsynchronisiereinrichtungen (88, B, 90, C) und vier Einzelsynchronisiereinrichtungen (84, A_L, 84, A_R, 92E, 96D) umfassen.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dreizehn außen verzahnten Zahnräder (28, 32, 48, 46, 50, 56, 58, 64, 66, 72, 76, 78, 80) mehrere kämmende, koplanare Zahnradpaare (28, 32, 48, 46, 56, 58, 64, 66) umfassen, und dass ein Element (56) von einem der koplanaren Zahnradpaare (54) kontinuierlich mit einem Element (64) eines anderen der koplanaren Zahnradpaare (62) verbunden ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dreizehn außen verzahnten Zahnräder (28, 32, 48, 46, 50, 56, 58, 64, 66, 72, 76, 78, 80) ein Zwischenzahnrad (72) umfassen, wobei das Zwischenzahnrad (72) um eine Achse (I) rotiert, die parallel zu sowohl der zweiten Vorgelegewelle (24) als auch zu der Abtriebswelle (14) liegt, und dass das Zwischenzahnrad (72) mit zwei anderen (50, 66) der dreizehn außen verzahnten Zahnräder (28, 32, 48, 46, 50, 56, 58, 64, 66, 72, 76, 78, 80) kämmt, wobei ein erstes (66) der beiden anderen Zahnräder (50, 66) mit der zweiten Vorgelegewelle verbindbar ist, und ein zweites (50) der beiden anderen Zahnräder (50, 66) mit der Abtriebswelle (14) verbindbar ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgewählte der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen (84, A_L, 86, A_R, 88, B, 90, C, 92, E, 96, D) in Eingriff stehen, bevor Drehzahlbereiche geschaltet werden, um ein Schalten ohne Drehmomentunterbrechungen zu erzielen.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste und eine zweite der beiden Antriebskupplungen (36, 38) austauschbar sind, um von geradzahligen Drehzahlbereichen zu ungeradzahligen Drehzahlbereichen und umgekehrt zu schalten.
Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe umfassend: eine Antriebswelle (12), eine Abtriebswelle (14), eine erste Vorgelegewelle (18) und eine zweite Vorgelegewelle (24), die beide axial von der Antriebswelle (12), von der Abtriebswelle (14) und voneinander verschoben sind, eine erste und eine zweite Kupplung (36, 38), ein erstes kämmendes, koplanares Zahnradpaar (26), das ein erstes und ein zweites Element (28, 32) aufweist und selektiv mit der Antriebswelle (12) über die erste Kupplung (36) verbindbar ist, ein zweites kämmendes, koplanares Zahnradpaar (42), das ein erstes und ein zweites Element (48, 46) aufweist, wobei das zweite Zahnradpaar (42) selektiv mit der Antriebswelle (12) über die zweite Kupplung (38) verbindbar ist, ein erstes einzelnes Zahnrad (50), das selektiv mit der Abtriebswelle (14) verbindbar ist, ein drittes kämmendes, koplanares Zahnradpaar (54), das ein erstes und ein zweites Element (56, 58) aufweist, ein viertes kämmendes, koplanares Zahnradpaar (62), das ein erstes und ein zweites Element (64, 66) aufweist, wobei das erste Element (64) des vierten Zahnradpaares selektiv mit der Abtriebswelle verbindbar ist und das zweite Element (66) des vierten Zahnradpaares (42) selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle (24) verbindbar ist, wobei das erste Element (56) des dritten Zahnradpaares (54) kontinuierlich mit dem ersten Element (64) des vierten Zahnradpaares (62) verbunden ist, ein Zwischenzahnrad (72) kontinuierlich mit dem ersten einzelnen Zahnrad (50) und dem zweiten Element (66) des vierten Zahnradpaares (62) kämmt, einen Verbindungszahnradsatz (74) mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element (76, 78, 80), wobei das erste Element (76) des Zahnradsatzes (74) selektiv mit der Abtriebswelle (14) verbindbar ist, das zweite Element des Zahnradsatzes (78) selektiv mit der zweiten Vorgelegewelle (24) verbindbar ist und das dritte Element (80) des Zahnradsatzes (74) selektiv mit der ersten Vorgelegewelle (18) oder mit dem zweiten Element (58) des dritten Zahnradpaares (54) verbindbar ist, einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus (84, A_L), der selektiv in Eingriff gebracht werden kann, um das zweite Element (66) des vierten Zahnradpaares (62) mit der zweiten Vorgelegewelle (24) zu verbinden, einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus (86, A_R), der selektiv in Eingriff gebracht werden kann, um das zweite Element (78) des Verbindungszahnradsatzes (74) mit der zweiten Vorgelegewelle (18) zu verbinden, einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus (88), der selektiv in Eingriff gebracht werden kann, um die Antriebswelle (12) mit der Abtriebswelle (14) über die zweite Kupplung (38) zu verbinden, oder um selektiv das erste einzelne Zahnrad (50) mit der Abtriebswelle (14) zu verbinden, einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus (90), der selektiv in Eingriff gebracht werden kann, um das erste Element (64) des vierten Zahnradpaares (62) mit der Abtriebswelle (14) zu verbin den, oder um selektiv das erste Element (76) des Verbindungszahnradsatzes (74) mit der Abtriebswelle (14) zu verbinden, einen fünften Drehmomentübertragungsmechanismus (92), der selektiv in Eingriff gebracht werden kann, um das zweite Element (58) des dritten Zahnradpaares (54) mit dem dritten Element (80) des Verbindungszahnradsatzes (74) zu verbinden, einen sechsten Drehmomentübertragungsmechanismus (96), der selektiv in Eingriff gebracht werden kann, um das dritte Element (80) des Verbindungszahnradsatzes (74) mit der ersten Vorgelegewelle (18) zu verbinden, wobei die erste und die zweite Kupplung (36, 38) und der erste, der zweite, der dritte, der vierte, der fünfte und der sechste Drehmomentübertragungsmechanismus (84, A_L, 86, A_R, 88, B, 90, C, 92, E, 96, D) selektiv in Eingriff gebracht werden können, um zumindest acht Vorwärts-Drehzahlverhältnisse und ein Rückwärts-Drehzahlverhältnis zwischen der Antriebswelle (12) und der Abtriebswelle (14) herzustellen, und wobei das Getriebe (10) zwischen den Vorwärts-Drehzahlverhältnissen dynamisch schaltbar ist.
Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebskupplung (36) für geradzahlige Vorwärts-Drehzahlverhältnisse in Eingriff steht, und dass die zweite Antriebskupplung (38) für ungeradzahlige Vorwärts-Drehzahlverhältnisse in Eingriff steht.
Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass ausgewählte von dem ersten, dem zweiten, dem dritten, dem vierten, dem fünften und dem sechsten Drehmomentübertragungsmechanis mus (84, A_L, 86, A_R, 88, B, 90, C, 92, E, 96, D) in Eingriff stehen, bevor Drehzahlbereiche geschaltet werden, um ein Schalten ohne Drehmomentunterbrechungen zu erzielen.
Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebskupplung (36) und die zweite Antriebskupplung (38) austauschbar sind, um von geradzahligen Drehzahlbereichen zu ungeradzahligen Drehzahlbereichen und umgekehrt zu schalten.