DE102007025665A1

DE102007025665A1 - Doppelkupplung für ein Direktschaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102007025665A1
Application number: DE102007025665A
Authority: DE
Inventors: Rainer Petzold; Mario Steinborn
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2008-12-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung (2) für ein Direktschaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, umfassend zwei koaxial zueinander im Antriebsstrang zwischen Antriebsmotor und Getriebe angeordnete Kupplungseiheiten (4, 6), wobei die dem Antriebsmotor nahe erste Kupplungseinheit (4) abtriebsseitig mit einer inneren Getriebeeingangswelle (8) und die dem Getriebe nahe zweite Kupplungseinheit (6) mit einer die innere Getriebeeingangswelle (8) koaxial umgebenden äußeren Getriebeeingangswelle (10) zusammenwirkt. Die Kupplungseinheiten (4, 6) wirken antriebsseitig mit einem mit der Antriebswelle (12) drehgekoppelten, die beiden Kupplungseinheiten (4, 6) übergreifenden Kupplungskäfig zusammenwirken. Um die Antriebswelle (12) von axialen Kräften freizuhalten, ist vorgesehen, dass der Kupplungskäfig (14) über wenigstens ein Axialkräfte übertragendes Wälzlager (56) auf der radial inneren Getriebeingangswelle (8) gelagert und mittels einer Axialkräfte nicht übertragenden Verbindung (58) mit der Antriebswelle (12) drehgekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung für ein Direktschaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Unter einem Direktschaltgetriebe bzw. Doppelkupplungsgetriebe wird ein automatisiertes Schaltgetriebe verstanden, bei welchem eine erste Gruppe von Getriebegängen einem ersten Teilgetriebe zugeordnet ist, welches über eine erste Kupplungseinheit mit dem Antriebsmotor gekoppelt werden kann, während eine zweite Gruppe von Getriebegängen einem zweiten Teilgetriebe zugeordnet ist, die über eine zweite Kupplungseinheit mit dem Antriebsmotor koppelbar ist. Derartige Direktschaltgetriebe bieten die Möglichkeit, bei dem jeweils inaktiven Teilgetriebe eine Gangstufe vorzuwählen, während das Antriebsdrehmoment durch das jeweils andere Teilgetriebe hindurch letztlich auf die Antriebsräder des Fahrzeugs geleitet wird. Ohne Schaltverzögerung kann durch gleichzeitiges Auskuppeln des aktiven Teilgetriebes und Einkuppeln des anderen Teilgetriebes, in welchem die nächste Gangstufe vorgewählt ist, umgeschaltet werden.
Die den Teilgetrieben jeweils zugeordneten Kupplungseinheiten können grundsätzlich passiv öffnende oder passiv schließende, also durch Federkraft geöffnete bzw. geschlossene, nasse oder trockene Reibungskupplungen sein, wobei der jeweils andere, d. h. geschlossene bzw. geöffnete Kupplungszustand durch einen Stellantrieb hergestellt wird. Als Stellantriebe kommen druckfluidbetätigte oder durch Elektromotoren z. B. über selbsthemmende Spindeln betätigte Antriebe in Frage, die von einer Steuerungs- und Regelungseinheit ansteuerbar sind. Die Vor- und Nachteile passiv öffnender bzw. passiv schließender Kupplungen sind allgemein bekannt, so dass sie hier nicht diskutiert zu werden brauchen.
Bekannte Doppelkupplungen sind im Allgemeinen so aufgebaut, dass die beiden getrennt ansteuerbaren Kupplungseinheiten koaxial zueinander und in Achsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei eine Kupplungseinheit abtriebsseitig mit einer inneren Getriebeeingangswelle und die andere Kupplungseinheit mit einer die innere Getriebeeingangswelle koaxial umgebenden äußeren Getriebeeingangswelle zusammenwirkt. Antriebsseitig wirken die beiden Kupplungseinheiten mit einem mit der Antriebswelle drehgekoppelten, die beiden Kupplungseinheiten übergreifenden Kupplungskäfig zusammen.
Aus der DE 199 18 733 C2 ist bereits eine derartige passiv schließende Doppelkupplung bekannt, bei der die Kupplungskraft der jeweils aktiven Kupplungseinheit von einer federbelasteten Druckplatte über eine Kupplungsscheibe auf den Kupplungskäfig übertragen wird. Die Verbindung des Kupplungskäfigs mit einer Antriebswelle erfolgt über ein gesondertes Zweimassenschwungrad, dessen Primärrad mit der Motorantriebswelle starr drehgekoppelt ist, und deren Sekundärrad mit einem hohlradartigen Kupplungskäfig fest verbunden ist. Sofern auf ein solches Zweimassenschwungrad zur Reduzierung der Herstellkosten verzichtet werden soll, wäre der Kupplungskäfig direkt mit der Motorantriebswelle zu verbinden, so dass die Kupplungskraft in nachteiliger Weise als Axialkraft in die Motorantriebswelle, beispielsweise die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, eingeleitet würde.
Zwar sind bei passiv, also durch Federkraft schließenden und mittels eines Betätigungsaktuators zu öffnenden Reibungskupplungen die Zeitanteile, in denen die Motorantriebswelle dann erhöhte Abstützkräfte in Richtung des Antriebsmotors insbesondere während des Öffnens der Kupplung aufnehmen muss, vergleichsweise gering, dennoch können in der Praxis technische Probleme auftreten, wenn die Anpresskräfte der Kupplung beispielsweise aufgrund größerer zu übertragender Drehmomente aktiv erhöht werden müssen. Demgegenüber verschärft sich das beschriebene Problem bei passiv öffnenden und mit Hilfe eines Betätigungsaktuators zu schließenden Kupplungen, weil in die sem Fall sich die Zeitanteile für die notwendige Abstützung umkehren, eine Abstützung also während des regelmäßig längeren Zeitanteils notwendig ist, wenn die Kupplung geschlossen bzw. eingerückt ist.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Doppelkupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei der die Antriebswelle, beispielsweise die Kurbelwelle eines Antriebsmotors, von Kupplungsandruckkräften freigehalten wird.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die oben beschriebene Aufgabe lösbar ist, wenn es gelingt, die Verbindung zwischen dem Kupplungskäfig und der Antriebswelle so auszugestalten, dass sie nur ein Drehmoment überträgt, während die Axialkraft anderweitig abgefangen wird.
Demnach geht die Erfindung aus von einer Doppelkupplung für ein Direktschaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, umfassend zwei koaxial zueinander im Antriebsstrang zwischen Antriebsmotor und Getriebe angeordnete Kupplungseinheiten, wobei die dem Antriebsmotor nahe erste Kupplungseinheit abtriebsseitig mit einer inneren Getriebeeingangswelle und die dem Getriebe nahe zweite Kupplungseinheit mit einer die innere Getriebeeingangswelle koaxial umgebenden äußeren Getriebeeingangswelle zusammenwirkt, und wobei die Kupplungseinheiten antriebsseitig mit einem mit der Antriebswelle drehgekoppelten, die beiden Kupplungseinheiten übergreifenden Kupplungskäfig zusammenwirken. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist dabei vorgesehen, dass der Kupplungskäfig über wenigstens ein Axialkräfte übertragendes Wälzlager auf der radial inneren Getriebeeingangswelle gelagert und mittels einer Axialkräfte nicht übertragenden Verbindung mit der Antriebswelle drehgekoppelt ist.
Durch diesen konstruktiven Aufbau werden in besonders vorteilhafter Weise Axialkräfte auf die Antriebswelle, die aus der Betätigung der beiden Reibungskupplungen resultieren, wirkungsvoll vermieden. Statt dessen werden diese Kräfte über das Wälzlager auf die innere Getriebeeingangswelle übertragen, die beispielsweise am Getriebegehäuse abgestützt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungseinheiten als durch Federmittel öffnende und mittels eines Stellantriebes schließbare Kupplungseinheiten ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Kupplungskraft über regelbare Stellantriebe ebenfalls regelbar, also zwischen einer Anpresskraft mit dem Wert Null und der maximalen Anpresskraft einstellbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Stellantriebe als fluidbetätigte, also beispielsweise hydraulische oder pneumatische Stellzylinder ausgebildet. Der für die Betätigung des jeweiligen Stellzylinders erforderliche Volumenstrom lässt sich über geeignete Druckfluidventilanordnungen präzise regeln, so dass das Kupplungsübertragungsmoment zwischen einem Maximaldrehmoment und einem beliebigen Schlupfbetrieb einstellbar ist, wie oben bereits allgemein beschrieben wurde. Zum Öffnen der Kupplung wird der Stellzylinder entlüftet, so dass die Kupplung unter der Wirkung der oben genannten Feder geöffnet wird.
Gemäß einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Kupplungseinheit mit einer dem Antriebsmotor nahen radialen Endwand des Kupplungskäfigs und die zweite Kupplungseinheit mit einer dem Getriebe nahen radialen Endwand des Kupplungskäfigs zusammenwirkt, und dass die Stellantriebe durch zwei zwischen den Kupplungsein heiten axial hintereinander angeordnete, die Getriebeeingangswellen koaxial umgebende, einseitig wirkende Stellzylinder ausgebildet sind, deren erster aktiv zur antriebsmotornahen Endwand und deren zweiter aktiv zur getriebenahen Endwand hin verstellt wird, und dass das Wälzlager als Axialkräfte in beiden Achsrichtungen aufnehmendes Lager ausgebildet ist. Bei dieser konstruktiven Ausgestaltung wird der Kupplungskäfig bei aktiver erster Kupplungseinheit zum Antriebsmotor hin und bei aktiver zweiter Kupplungseinheit zum Getriebe hin belastet. Die Belastungen in beiden Achsrichtungen werden von dem für diese Aufgabe ausgelegten Wälzlager aufgenommen und auf die radial innere Getriebeeingangswelle übertragen, welche sich ihrerseits beispielsweise am Getriebegehäuse axial abstützt. Das Wälzlager ist bevorzugt so ausgebildet, dass es sowohl Radialkräfte als auch die angesprochenen Axialkräfte aufnehmen kann.
Gemäß einer konstruktiv besonders sinnvollen Ausgestaltung der Erfindung weisen die beiden Stellantriebe ein gemeinsames Zylindergehäuse auf, in welchem zwei durch eine Trennwand voneinander getrennte Druckfluidräume ausgebildet sind, die mit einem Druckfluid beaufschlagbar sind, so dass die zugeordneten Stellkolben in den oben beschriebenen Richtungen aktiv verstellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die den Kupplungskäfig mit der Antriebswelle koppelnde Verbindung mittels ineinander greifender Axialverzahnungen oder dergleichen, beispielsweise eine Klauenverbindung oder Steckverzahnung gebildet ist, die eine axiale Bewegung des Kupplungskäfigs gegenüber der Antriebswelle zulässt.
Der Kupplungskäfig ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als Schwungscheibe für die Kupplungseinheiten ausgebildet, die in bekannter Weise durch deren Massenträgheit die diskontinuierlichen Antriebsimpulse eines Verbrennungsmotors glättet.
Bei passiv öffnenden Kupplungen muss man im Allgemeinen den Nachteil in Kauf nehmen, dass bei einem Ausfall der elektrischen Spannungsversorgung die Steuerungs- und Regelungseinheit zur Ansteuerung der Kupplung ausfällt, so dass die Kupplung durch die Federmittel in den geöffneten Zustand überführt und der Antrieb des Fahrzeuges unterbrochen wird, mit der Folge, dass der Fahrer das Fahrzeug nur noch ausrollen lassen kann.
Um diesen Nachteil der passiv öffnenden Kupplung zu vermeiden, ist deshalb gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Steuerungs- und Regelungseinheit für die druckfluidbetätigten Stellzylinder derart ausgebildet ist, dass bei einem Ausfall der Spannungsversorgung und demnach einem Ausfall der Ansteuerung der Kupplungseinheiten der aktuell eingestellte Zustand der Kupplungseinheiten, nämlich jeweils eingerückter oder ausgerückter Betriebszustand, erhalten bleibt. Der Erhalt des eingerückten Zustandes der gerade aktiven Kupplung stellt sicher, dass der Fahrer die Fahrt fortsetzen kann, beispielsweise um das Fahrzeug aus einer Fahrsituation herauszuführen. Der Erhalt des ausgerückten Zustandes der gerade inaktiven Kupplung gewährleistet unter anderem, dass nicht beide Kupplungen eingerückt werden. Außerdem kann auf diese Weise ausgeschlossen werden, dass bei stehendem Fahrzeug, laufendem Motor und geschaltetem Anfahrgang eine Kupplung bei Ausfall der Spannungsversorgung ungewollt schließt.
Gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung ist dazu zumindest ein regelbares Ventil zur Befüllung und zumindest ein regelbares Ventil zur Entleerung des jeweiligen Stellzylinders vorgesehen, wobei alle Ventile als "nichtangesteuert-geschlossene" Ventile ausgebildet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Darin zeigen:
1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Doppelkupplung vom passiv geöffneten Typ mit zwei einseitig wirkenden Stellzylindern, und
2 schematisch eine Steuerungseinrichtung für die Ansteuerung eines Stellzylinders.
Die in 1 dargestellte Doppelkupplung 2 ist im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen einem nicht dargestellten Antriebsmotor und einem ebenfalls nicht gezeigten automatisierten Getriebe angeordnet, wobei in der Figur links die Antriebsseite und rechts die Getriebeseite ist.
Die Doppelkupplung 2 umfasst eine dem Antriebsmotor nahe erste Kupplungseinheit 4, die abtriebsseitig mit einer inneren Getriebeeingangswelle 8 koppelbar ist, sowie eine dem Getriebe nahe zweite Kupplungseinheit 6, die abtriebsseitig mit einer die innere Getriebeeingangswelle koaxial umgebenden äußeren Getriebeeingangswelle 10 koppelbar ist. Antriebsseitig wirken die beiden Kupplungseinheiten 4 und 6 mit einem mit einer Antriebswelle 12 drehgekoppelten, die beiden Kupplungseinheiten 4, 6 übergreifenden Kupplungskäfig 14 zusammen.
Die erste Kupplungseinheit 4 umfasst eine erste Kupplungsscheibe 16, die mit der inneren Getriebeeingangswelle 8 drehverbunden ist, und eine erste Druckplatte 18, die durch Federmittel 82 in Form einer Tellerfeder in eine von der Kupplungsscheibe 16 abgehobene Position gedrückt wird, welches einer geöffneten Kupplung entspricht, und die mittels eines zugeordneten ersten Stellantriebes 20 an die erste Kupplungsscheibe 16 andrückbar ist, wodurch die erste Kupplungseinheit 4 geschlossen wird.
Die zweite Kupplungseinheit 6 umfasst eine zweite Kupplungsscheibe 22, die mit der radial äußeren Getriebeeingangswelle 10 drehverbunden ist, sowie eine zweite Druckplatte 24, die ebenfalls durch Federmittel 84 in Form einer zweiten Tellerfeder in eine von der zweiten Kupplungsscheibe 22 abge hobene Position vorgespannt ist. Die zweite Druckplatte 24 kann durch einen der zweiten Kupplungseinheit 6 zugeordneten zweiten Stellantrieb 26 an die zweite Kupplungsscheibe 22 angedrückt werden, womit die zweite Kupplungseinheit 6 geschlossen wird.
Wie 1 erkennen lässt, sind die beiden Stellantriebe 20 und 26 durch zwei axial hintereinander angeordnete, die Getriebeeingangswellen 8, 10 koaxial umgebende, einseitig wirkende Stellzylinder 28 bzw. 30 gebildet, wobei der erste Stellzylinder 28 aktiv zur antriebsmotornahen Endwand 32 und der zweite Stellzylinder 30 aktiv zur getriebenahen Endwand 34 hin verstellt wird, um die jeweilige Kupplungseinheit 4 bzw. 6 zu schließen. Die beiden Stellzylinder 28, 30 weisen ein gemeinsames Zylindergehäuse 36 auf, in welchem zwei durch eine Trennwand 38 voneinander getrennte Druckfluidräume 40, 42 ausgebildet sind. Die beiden Kupplungseinheiten 4, 6 sind demnach symmetrisch zu einer senkrecht auf der Kupplungsachse 44 stehenden Symmetrieebene 46 ausgebildet.
Wie die 1 weiter zeigt, sind die beiden Druckfluidräume 40 bzw. 42 und die in diesen verschiebbaren Kolben 48 bzw. 50 jeweils ringförmig ausgebildet. Die Kolben 48 bzw. 50 sind radial innen auf einem hohlzylindrischen Dichtelement 86 axial verschiebbar gelagert, welches auf der Außenmantelfläche der radial äußeren Getriebeeingangswelle 10 befestigt oder ausgebildet ist.
Die Verbindung 58 zwischen der Antriebswelle 12 und dem Kupplungskäfig 14 ist so ausgebildet, dass sie ein Drehmoment, nicht jedoch eine Axialkraft überträgt. Dazu weist die Antriebswelle 12 beispielsweise einen Wellezapfen 52 auf, welcher in eine in einer Nabe 54 des Kupplungskäfigs 14 ausgebildete Aufnahmebohrung eingreift, wobei eine an dem Wellenzapfen 52 ausgebildete axiale Außenverzahnung in eine in der Aufnahmebohrung ausgebildete axiale Innenverzahnung formschlüssig eingreift.
Wenn wie in der 1 dargestellt die zweite Kupplungseinheit 6 geschlossen ist, dann wird die vom Kolben 50 über die zweite Druckplatte 24 und die zweite Kupplungsscheibe 22 auf die getriebenahe Endwand 34 aufgebrachte Kraft über das Wälzlager 56 auf die radial innere Getriebeeingangswelle 8 übertragen, die sich beispielsweise an einem Getriebegehäuse axial abstützt. In ähnlicher Weise wird eine vom Kolben 48 über die erste Druckplatte 18 und die erste Kupplungsscheibe 16 auf die motornahe Endwand 32 aufgebrachte Kupplungsandruckkraft über das Wälzlager 56 in die innere Getriebeeingangswelle 8 eingeleitet. In jedem Fall wird die Antriebswelle 12 von Axialkräften freigehalten.
2 zeigt eine Ventil-Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung eines Stellzylinders für eine passiv öffnende Kupplung, die es ermöglicht, den jeweiligen Kupplungszustand beim Ausfall der elektrischen Spannungsversorgung beizubehalten, beispielsweise um das Fahrzeug bei einem derartigen Ereignis noch aus einer kritischen Situation herausfahren zu können.
Die Zuleitung und Ableitung von Druckmittel zu einem der Stellzylinder 28 bzw. 30 erfolgt über eine in den Zylinderinnenraum des Zylinders mündende Druckmittelleitung 60, die mit der Steuerventilanordnung 62 eines Steuerungsund Regelungsgerätes verbunden ist.
Wie 2 weiter entnehmbar ist, sind dem jeweiligen Stellzylinder in der Steuerventilanordnung 62 zwei regelbare Ventile 64, 66 zur Befüllung und zwei regelbare Ventile 68, 70 zur Entleerung desselben zugeordnet. Zwar können auch lediglich ein regelbares Ventil zur Befüllung und ein regelbares Ventil zur Entleerung vorgesehen sein (nicht näher gezeigt), jedoch werden aus Gründen der Redundanz und einer verbesserten Betätigungsdynamik jeweils mindestens zwei Ventile in der Steuerventilanordnung 62 bevorzugt.
Die regelbaren Ventile 64, 66 und 68, 70 sind durch an sich bekannte elektromagnetisch betätigbare 2/2-Wegeventile gebildet und mit einer elektronischen Steuerungs- und Regelungseinheit 72 signaltechnisch verbunden. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf eine Steuerventilanordnung 62 mit 2/2-Wegeventile, sondern umfasst jedwede mögliche regelbare und für vorliegenden Anwendungszweck geeignete Steuerventile.
Ferner ist der elektronischen Steuerungs- und Regelungseinheit 72 ein Drucksensor 74 zugeordnet, der kontinuierlich Messwerte des aktuell am Stellzylinder anliegenden Druckes misst und der Steuerungs- und Regelungseinheit 72 zur Erzeugung von Stellsignalen für die Ansteuerung der Ventile 64, 66 und 68, 70 zur Verfügung stellt.
Erfindungsgemäß sind die federbelasteten Ventile 64, 66 und 68, 70 derart ausgebildet, dass bei einem Ausfall der Spannungsversorgung und demnach einem Ausfall der Ansteuerung derselben durch die elektronische Steuerungs- und Regelungseinheit 72 der aktuelle eingestellte Betriebszustand der Kupplung, nämlich ausgerückter oder eingerückter Betriebszustand, erhalten bleibt.
Insoweit sind vorliegend sämtliche Ventile 64, 66 und 68, 70 zur Be- und Entlüftung als "nichtangesteuert-geschlossene" Ventile ausgebildet, welches bedeutet, dass die Ruhestellung dieser Ventile ihrer Schließstellung entspricht. Zur Realisierung dieser Schaltfunktion wirken auf die Ventile 64, 66 und 68, 70 jeweils nicht näher bezeichnete Rückstellfedern, welche die Ventile ohne Strombeaufschlagung in ihre Schließstellung führen.
Das Einrücken bzw. Schließen der jeweiligen Kupplung, z. B. während des Anfahrens, Rangierens und bei Getriebeschaltvorgängen, erfolgt durch ein definiertes Ansteuern der Ventile 64, 66 zur Belüftung bzw. Befüllung des zugeordneten Stellzylinders, wogegen das Ausrücken bzw. Öffnen der betroffe nen Kupplung durch definiertes Ansteuern der Ventile 68, 70 zur Entlüftung bzw. Entleerung des jeweiligen Stellzylinders vollzogen wird. Die Rückstellbewegung des Kolbens 48, 50 des angesteuerten Stellzylinders wird dabei durch die zugeordneten Federmittel 82, 84 bewirkt. Das Druckfluid gelangt dabei aus dem Stellzylinder über die Druckmittelleitung 60 und die Ventile 68, 70 zu der Abführleitung 80.
Die Dosierung des Druckfluides kann durch pulsweitenmodulierte oder durch pulsfrequenzmodulierte Ansteuerung der Ventile 64, 66; 68, 70 erfolgen, wodurch nachteilige Schwingungen im Druckleitungssystem weitestgehend vermieden werden.
Das Übertragungsverhalten der Kupplung bzw. der Drehmomentverlauf werden durch eine Druckregelung mit Hilfe des oben erwähnten Drucksensors 74 und Takten der Ventile 64, 66; 68, 70 zur Be- und Entlüftung realisiert.
Gesetzt den Fall, dass ein Ausfall der Spannungsversorgung zu verzeichnen ist, bleibt der aktuell bestehende Betriebszustand der Kupplung als gewünschter Sollzustand in jedem Fall erhalten. Dies kann während der Fahrt der eingerückte Betriebzustand oder im Stillstand der ausgerückte Betriebszustand der jeweils betroffenen Kupplung 4, 6 sein, da die Ventile 64, 66; 68, 70 wie erwähnt als "nichtangesteuert-geschlossene" Ventile ausgebildet sind und somit einen unerwünschten Druckaufbau bzw. Druckabbau im Druckleitungssystem bei einem Ausfall der Spannungsversorgung absperren.
Während der Fahrt wird der aufgebaute Druck im System und demnach der Druck in dem jeweiligen Stellzylinder zur Gewährleistung einer eingerückten Kupplung 4, 6 und somit eines geschlossenen Antriebsstranges aufrechterhalten, wogegen im Stand und bei laufendem Motor zur Gewährleistung einer ausgerückten Kupplung 4,6 ein Druckaufbau im Stellzylinder und demnach ein Anfahren des Kraftfahrzeuges durch ungewolltes Einrücken der Kupplung verhindert wird.
Der Ausfall der elektrischen Spannungsversorgung kann dabei dem Fahrzeugführer in vorteilhafter Weise optisch und/oder akustisch angezeigt werden und/oder mit einer optisch angezeigten Verhaltensweise für denselben einhergehen, so dass dieser beispielsweise während der Fahrt das Kraftfahrzeug sicher mit geschlossenem Antriebsstrang aus dem Verkehr führen und in eine geeignete Abstellposition bringen kann.
Um des Weiteren das Druckleitungs- bzw. Betätigungssystem und somit auch eine etwaige sich im eingerückten Zustand befindliche Kupplung 4, 6 gegen einen plötzlichen Druckverlust infolge einer gegebenenfalls defekten Druckmittelzuleitung 76 zu schützen, ist in dieselbe ein Rückschlagventil 78 integriert.

2: Doppelkupplung
4: Erste Kupplungseinheit
6: Zweite Kupplungseinheit
8: Innere Getriebeeingangswelle
10: Äußere Getriebeeingangswelle
12: Antriebswelle
14: Kupplungskäfig
16: Erste Kupplungsscheibe
18: Erste Druckplatte
20: Erster Stellantrieb
22: Zweite Kupplungsscheibe
24: Zweite Druckplatte
26: Zweiter Stellantrieb
28: Erster Stellzylinder
30: Zweiter Stellzylinder
32: Antriebsmotornahe Endwand
34: Getriebenahe Endwand
36: Zylindergehäuse
38: Trennwand
40: Druckfluidraum
42: Druckfluidraum
44: Kupplungsachse
46: Symmetrieebene
48: Kolben
50: Kolben
52: Wellenzapfen
54: Nabe
56: Wälzlager
58: Verbindung
60: Druckmittelleitung
62: Steuerventilanordnung
64: Ventil
66: Ventil
68: Ventil
70: Ventil
72: Steuerungs- und Regelungseinheit
74: Drucksensor
76: Druckmittelzuleitung
78: Rückschlagventil
80: Abführleitung
82: Tellerfeder, Federmittel
84: Tellerfeder, Federmittel
86: Dichtelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19918733 C2 [0005]

Claims

Doppelkupplung (2) für ein Direktschaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, umfassend zwei koaxial zueinander im Antriebsstrang zwischen Antriebsmotor und Getriebe angeordnete Kupplungseinheiten (4, 6), wobei die dem Antriebsmotor nahe erste Kupplungseinheit (4) abtriebsseitig mit einer inneren Getriebeeingangswelle (8) und die dem Getriebe nahe zweite Kupplungseinheit (6) mit einer die innere Getriebeeingangswelle (8) koaxial umgebenden äußeren Getriebeeingangswelle (10) zusammenwirkt, und wobei die Kupplungseinheiten (4, 6) antriebsseitig mit einem mit der Antriebswelle (12) drehgekoppelten, die beiden Kupplungseinheiten übergreifenden Kupplungskäfig (14) zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungskäfig (14) über wenigstens ein Axialkräfte übertragendes Wälzlager (56) auf der radial inneren Getriebeeingangswelle (8) gelagert und mittels einer Axialkräfte nicht übertragenden Verbindung (58) mit der Antriebswelle (12) drehgekoppelt ist.
Doppelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheiten (4, 6) als durch Federmittel (82, 84) öffnende und mittels eines Stellantriebes (20, 26) schließbare Kupplungseinheiten ausgebildet sind.
Doppelkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellantriebe (20, 26) als druckfluidbetätigte Stellzylinder (28, 30) ausgebildet sind.
Doppelkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungseinheit (4) mit einer dem Antriebsmotor nahen radialen Endwand (32) des Kupplungskäfigs (14) und die zweite Kupplungseinheit (6) mit einer dem Getriebe nahen radialen Endwand (34) des Kupplungskä figs (14) zusammenwirkt, und dass die Stellantriebe (20, 26) durch zwei zwischen den Kupplungseinheiten (4, 6) axial hintereinander angeordnete, die Getriebeeingangswellen (8, 10) koaxial umgebende, einseitig wirkende Stellzylinder (28, 30) ausgebildet sind, deren erster Stellzylinder (28) aktiv zur antriebsmotornahen Endwand (32) und deren zweiter Stellzylinder (30) aktiv zur getriebenahen Endwand (34) hin verstellt wird, und dass das Wälzlager (56) als ein zumindest Axialkräfte in beiden Achsrichtungen aufnehmendes Lager ausgebildet ist.
Doppelkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stellantriebe (20, 26) ein gemeinsames Zylindergehäuse (36) aufweisen, in welchem zwei durch eine Trennwand (38) voneinander getrennte Druckfluidräume (40, 42) ausgebildet sind.
Doppelkupplung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kupplungskäfig (14) mit der Antriebswelle (12) koppelnde Verbindung (58) mittels ineinander greifender Axialverzahnungen bzw. Steckverzahnungen gebildet ist.
Doppelkupplung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungskäfig (14) als Schwungscheibe für die Kupplungseinheiten (4, 6) ausgebildet ist.
Doppelkupplung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit für die druckfluidbetätigten Stellzylinder (28, 30) derart ausgebildet ist, dass bei einem Ausfall der Spannungsversorgung und demnach Ausfall der Ansteuerung der Kupplungseinheiten (4, 6) der aktuell eingestellte Zustand der Kupplungseinheiten, nämlich jeweils eingerückter oder ausgerückter Betriebszustand, erhalten bleibt.
Doppelkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein regelbares Ventil (64, 66) zur Befüllung und ein regelbares Ventil (68, 70) zur Entleerung des jeweiligen Stellzylinders vorgesehen ist, wobei alle Ventile (64, 66, 68, 70) als "nichtangesteuert-geschlossene" Ventile ausgebildet sind.