DE102007039980A1

DE102007039980A1 - Doppelkupplungsgetriebe bzw. Antriebsstrang mit einem derartigen Doppelkupplungsgetriebe

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Publication number: DE102007039980A1
Application number: DE102007039980A
Authority: DE
Inventors: Roland Meyer; Harald Ruch
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2009-02-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe (31) für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer Ausgangswelle (42), mit mindestens einer ersten und einer zweiten Antriebswelle (35, 36), mit einer Doppelkupplung (38), wobei das Doppelkupplungsgetriebe (31) mit einem an einer Getriebeeingangsseite (40) angeordneten oder anordbaren Verbrennungsmotor wirksam verbindbar oder verbunden ist, wobei die Doppelkupplung (38) zwei Reibkupplungen (K1, K2) aufweist und die Doppelkupplung (38) an einem der Getriebeeingangsseite (40) abgewandten Getriebeende (39) angeordnet ist, wobei die erste Antriebswelle (35) mit der ersten Reibkupplung (K1) sowie die zweite Antriebswelle (36) mit der zweiten Reibkupplung (K2) wirksam verbindbar oder verbunden ist, wobei der ersten Antriebswelle (35) bestimmte Gangstufen (R., 2., 4., 6.) und der zweiten Antriebswelle (36) bestimmte andere Gangstufen (1., 3., 5., 7.) zugeordnet sind. Mit dem Doppelkupplungsgetriebe (31) ist ein günstiger Kraftstoffverbrauch in einem Antriebsstrang erzielbar, wobei das Doppelkupplungsgetriebe (31) vzw. kompakt insbesondere in Längsbauweise ausgestaltet ist, dadurch dass das Doppelkupplungsgetriebe (31) eine Elektromaschine (46), vzw. mit einem Rotor (47) und einem Stator (48), insbesondere einen Elektromotor (49), und/oder eine Impulsstartkupplung (50) aufweist und dadurch als ein Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer Ausgangswelle, mit mindestens einer ersten und einer zweiten Antriebswelle sowie mit einer Doppelkupplung, wobei das Doppelkupplungsgetriebe mit einem an einer Getriebeeingangsseite angeordneten oder anordbaren Verbrennungsmotor wirksam verbindbar oder verbunden ist, wobei die Doppelkupplung zwei Reibkupplungen aufweist und die Doppelkupplung an einem der Getriebeeingangsseite abgewandten Getriebeende angeordnet ist, wobei die erste Antriebswelle mit der ersten Reibkupplung sowie die zweite Antriebswelle mit der zweiten Reibkupplung wirksam verbindbar oder verbunden ist, wobei der ersten Antriebswelle bestimmte Gangstufen und der zweiten Antriebswelle andere Gangstufen zugeordnet sind. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang mit einem derartigen Doppelkupplungsgetriebe.
Doppelkupplungsgetriebe teilen den Fluss des Drehmomentes mit Hilfe einer Doppelkupplung auf zwei verschiedene Antriebswellen auf, nämlich auf eine erste Antriebswelle und auf eine zweite Antriebswelle. Die Doppelkupplung weist dazu zwei Reibkupplungen auf. Als Reibkupplungen können dabei Nasskupplungen oder Trockenkupplungen eingesetzt werden.
Im Folgenden soll der prinzipielle Aufbau eines Doppelkupplungsgetriebes anhand von zwei Beispielen und anhand der 1 und 2 erläutert werden:
1 zeigt in schematischer Darstellung ein im Stand der Technik bekanntes Doppelkupplungsgetriebe 1. Der Antrieb des Doppelkupplungsgetriebes 1 erfolgt über eine nicht dargestellte Steckverzahnung an einer, hier nicht im einzelnen dargestellten, örtlich angedeuteten Eingangsnabe 2. Die Eingangsnabe 2 ist dabei mit der Sekundärseite eines Zweimassenschwungrades 3 verbunden. Ein Drehmoment M wird von der Eingangsnabe 2 auf zwei Reibkupplungen K1 und K2 aufgeteilt, wobei die beiden Reibkupplung K1 und K2 eine Doppelkupplung 4 bilden. Bei diesem Doppelkupplungsgetriebe 1 sind die beiden Reibkupplungen K1 und K2 und damit die Doppelkupplung 4 an der dem Motor zugewandten Getriebeeingangsseite angeordnet. Den Reibkupplungen K1 und K2 ist jeweils ein Teilgetriebe T1 bzw. T2 zugeordnet. Das erste Teilgetriebe T1 weist eine erste Antriebswelle 5 und eine erste Abtriebswelle 7 auf. Die erste Antriebswelle 5 und die erste Abtriebswelle 7 sind über drei Vorwärts-Gangstufen 8, 9 und 10 nicht näher bezeichnete Zahnradpaare wirksam verbindbar. Die Zahnradpaare bestehen aus jeweils einem nicht näher bezeichneten Festrad und einem nicht näher bezeichneten, ein- und auskuppelbaren Hohlrad, wobei das Hohlrad je nach gewählter Anordnung auf der ersten Antriebswelle 5 oder der ersten Abtriebswelle 7 durch eine nicht dargestellte Synchronisiereinrichtung drehfest durch das Einkuppeln mit der jeweiligen An- oder Abtriebswelle 5 bzw. 7 verbindbar ist.
Das zweite Teilgetriebe T2 weist entsprechend eine zweite Antriebswelle 6, eine zweite Abtriebswelle 11 und drei Vorwärts-Gangstufen 12, 13 und 14 auf. Die Gangstufen 12, 13 und 14 sind entsprechend der Gangstufen 8, 9 und 10 des ersten Teilgetriebes T1 ausgestaltet. Zusätzlich weist das zweite Teilgetriebe T2 einen Rückwärtsgang 15 auf, der aus drei ineinander greifenden, nicht näher bezeichnete Zahnrädern und einer Nebenwelle 16 aufgebaut ist, wobei das mittlere der drei Zahnräder auf der Nebenwelle 16 angeordnet ist. Vzw. sind die Zahnräder der Gangstufen als schrägverzahnte Zahnräder bzw. Gangräder ausgeführt. Dem Teilgetriebe T1 können bspw. die Gangstufen eins, drei und fünf und dem zweiten Teilgetriebe können die Gangstufen zwei, vier und sechs sowie der Rückwärtsgang 15 zugeordnet sein.
Die zwei Teilgetriebe sind an dem der Doppelkupplung bzw. den Reibkupplungen K1 und K2 abgewandten Getriebeende wieder miteinander über zwei Abtriebszahnräder 18 und 19 verbunden, wobei die Abtriebszahnräder 18 und 19 im direkten Eingriff mit einem Antriebszahnrad 17 eines Ausgleichsgetriebes 20 stehen. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise des Doppelkupplungsgetriebes 1 in Querrichtung mit einer kostengünstigen Anbindung an das Ausgleichsgetriebe 20.
Im Folgenden wird ein anderes im Stand der Technik bekanntes Doppelkupplungsgetriebe 21 in Längsbauform anhand von 2 näher erläutert:
2 zeigt das Doppelkupplungsgetriebe 21. Bauraumbedingt erfolgt der Drehmomentfluss bei Längsgetrieben bzw. Doppelkupplungsgetrieben in Längsbauform in anderer Weise. Der Drehmomentfluss wird von einem nicht dargestellten Motor über einen Schwingungsdämpfer 22 auf ein nicht näher bezeichnetes Gehäuse einer Doppelkupplung 23 übertragen. Die Doppelkupplung 23 ist dabei an der Getriebeeingangsseite angeordnet und weist zwei Reibkupplungen K1 und K2 auf. Die erste Reibkupplung K1 treibt dabei eine erste, als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle 24 an. Die zweite Reibkupplung K2 treibt dabei eine zweite, als Vollwelle angeordnete Antriebswelle 25 an, wobei diese Vollwelle sich innerhalb der zweiten, als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 24 erstreckt. Der äußeren, ersten Antriebswelle 24 sind die Gangstufen zwei, vier, sechs und der Rückwärtsgang R zugeordnet. Der inneren, zweiten Antriebswelle 25 sind die Gangstufen eins, drei, fünf und sieben zugeordnet. Die Gangstufen sind jeweils über nicht näher bezeichnete Zahnradpaare mit einer Abtriebswelle 26 drehfest verbindbar. Die Zahnradpaare weisen dabei nicht näher bezeichnete, schrägverzahnte Gangräder auf. Von der Abtriebswelle 26 erfolgt die Weiterleitung des Drehmoments über eine Beveloidstufe 27. Diese so genannte Beveloidstufe 27 weist eine schräg zu den beiden Antriebswellen 24 und 25 sowie der Abtriebswelle 26 angeordnete weitere Welle 28 auf. Über die Beveloidstufe 27 bzw. die schräg angeordnete Welle 28 erfolgt die Weiterleitung des Drehmoments zum getriebeeingangseitig angeordneten Ausgleichsgetriebe 29 an einer Vorderachse 30 des in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Kraftfahrzeuges. Die Fahrtrichtung des Fahrzeuges ist durch den Pfeil F angedeutet.
Aus der DE 198 44 472 A1 und auch der EP 0 042 677 A1 ist ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Ausgangswelle und mit einer ersten und einer zweiten Antriebswelle sowie mit einer Doppelkupplung bekannt, wobei die Doppelkupplung zwei Teilkupplungen aufweist. Das Doppelkupplungsgetriebe ist mit einem an einer Getriebeeingangsseite angeordneten Verbrennungsmotor verbunden. Die Doppelkupplung ist hingegen an einem der Getriebeeingangsseite abgewandten Getriebeende angeordnet. Hierzu sind die erste und die zweite Antriebswelle als Hohlwellen ausgebildet, wobei die zweite Antriebswelle in der ersten Antriebswelle angeordnet ist. Eine dritte Antriebswelle ist in der zweiten Antriebswelle angeordnet. Das Motordrehmoment wird dabei von der Getriebeeingangsseite über die dritte Antriebswelle zu der Doppelkupplung geleitet und von dort über die erste und die zweite Antriebswelle. Der ersten Antriebswelle sind dabei bestimmte Gangstufen und der zweiten Antriebswelle sind bestimmte andere Gangstufen zugeordnet. Dieser Aufbau benötigt einerseits viel Bauraum, andererseits ist auch der Kraftstoffverbrauch eines derartigen Antriebsstranges noch nicht optimal ausgebildet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Doppelkupplungsgetriebe bzw. einen Antriebsstrang derart auszugestalten und weiterzubilden, dass einerseits ein günstiger Kraftstoffverbrauch mit einem solchen Doppelkupplungsgetriebe in einem Antriebsstrang erzielbar ist, andererseits das Doppelkupplungsgetriebe bzw. der Antriebsstrang vzw. kompakt insbesondere in Längsbauweise ausgestaltet ist.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird nun für das Doppelkupplungsgetriebe dadurch gelöst, dass das Doppelkupplungsgetriebe eine Elektromaschine vzw. mit einem Rotor und einem Stator, insbesondere einen Elektromotor, und/oder eine Impulsstartkupplung aufweist und dadurch als ein Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist. Der Stator und der Rotor können dabei insbesondere zur Übertragung, Erzeugung von Drehmoment und/oder zur Energierückgewinnung dienen. Durch die Ausgestaltung des Doppelkupplungsgetriebes als ein solches Hybrid-Doppelkupplungsgetriebes zur Verbindung mit einem Verbrennungsmotor ergeben sich mehrere Vorteile. Bspw. kann die Elektromaschine als Elektromotor ausgebildet und/oder eingesetzt werden, so dass der Elektromotor bspw. während des Anfahrens den Verbrennungsmotor entlasten kann und ein Hybrid-Betrieb möglich ist.
Elektromotoren entwickeln bereits bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Drehmoment, während Verbrennungsmotoren häufig erst ab höheren Drehzahlen ein höheres Drehmoment erzeugen. Ein weiterer Vorteil ist, dass Elektromotoren bereits bei niedriger Leistungsauslegung verhältnismäßig hohe Drehmomente entwickeln können. Dadurch lässt sich trotz Anordnung der Elektromaschine bzw. des Elektromotors ein kompakt gebautes Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe realisieren. Dieses Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe mit der Elektromaschine bildet eine Baueinheit. Die Impulsstartkupplung ist vzw. Teil dieser Baueinheit, kann jedoch in anderer Ausgestaltung auch außerhalb dieser Baueinheit zwischen einem Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe und einem Verbrennungsmotor im Antriebsstrang angeordnet sein.
Vzw. ist der Kraftfluss vom Verbrennungsmotor zum Elektromotor durch eine Impulsstartkupplung trennbar und schließbar. Falls eine zusätzliche Impulsstartkupplung vorgesehen ist, wobei die Impulsstartkupplung vzw. zwischen der Elektromaschine und dem Verbrennungsmotor in Serie mit diesen angeordnet ist, kann die Elektromaschine zuerst bei geöffneter Impulsstartkupplung die drehbaren Teile des Doppelkupplungsgetriebes antreiben und danach durch Schließen der Impulsstartkupplung den Drehimpuls der drehbaren Teile bzw. des drehenden Systems nutzen, um insbesondere den Verbrennungsmotor an dieses drehende System anzukoppeln und damit den Verbrennungsmotor zu starten. Ferner kann beim Bremsen des Fahrzeuges die Elektromaschine als Generator eingesetzt werden und die Bremsenergie als Energie zurückgewonnen und gespeichert werden.
Der Platz für die Elektromaschine und vzw. die Impulsstartkupplung ist vzw. dadurch gewonnen, dass die Doppelkupplung am Getriebeende angeordnet ist, wodurch Bauraum für die Elektromaschine und/oder für die Impulsstartkupplung an der gegenüberliegenden Getriebeeingangsseite geschaffen ist. Die Elektromaschine und die Impulsstartkupplung sind vzw. im Bereich der Getriebeeingangsseite angeordnet, wobei die Impulsstartkupplung und die Elektromaschine von einem Getriebegehäuse umschlossen sind.
Vzw. sind die erste und die zweite Antriebswelle als Hohlwellen ausgebildet, wobei dann die zweite Antriebswelle in der ersten Antriebswelle angeordnet ist. Vzw. ist dann eine dritte Antriebswelle in der zweiten Antriebswelle angeordnet. Die Elektromaschine und die Impulsstartkupplung können im (direkten) Kraftfluss zwischen dem Verbrennungsmotor und der dritten Antriebswelle angeordnet sein. Vzw. ist der Elektromotor dabei mit der dritten Antriebswelle funktional wirksam verbunden. Der Momentenverlauf ergibt sich dann wie folgt: die dritte Antriebswelle führt das Drehmoment von der Getriebeeingangsseite bzw. vom Elektromotor zur am Getriebeende angeordneten Doppelkupplung. Von der Doppelkupplung wird das Drehmoment aufgeteilt und über die als Hohlwellen ausgestalteten, ersten und zweiten Antriebswellen weitergeleitet. Durch diese Ausgestaltung kann auf eine kostenintensive Beveloidstufe bzw. auf eine schräg angeordnete weitere Welle verzichtet werden. Die eingangs beschriebenen Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe bzw. einen Antriebsstrang in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird nun eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der folgenden Zeichnung und der zugehörigen Beschreibung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
1 in schematischer Darstellung ein im Stand der Technik bekanntes Doppelkupplungsgetriebe in Querbauform,
2 in schematischer Darstellung ein im Stand der Technik bekanntes, weiteres Doppelkupplungsgetriebe in Längsbauform, und
3 in schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Doppelkupplungsgetriebe in Längsbauform mit einer am Getriebeende angeordneten Doppelkupplung.
In 3 ist ein Doppelkupplungsgetriebe 31 für ein nicht dargestelltes Kraftfahrzeug dargestellt.
Die Fahrtrichtung des Fahrzeuges ist durch den Pfeil F angedeutet. Das Fahrzeug weist eine anzutreibende Achse 32, insbesondere eine Vorderachse auf. Die Drehrichtung der Vorderachse ist durch den Pfeil 33 angedeutet.
Zum Antrieb des Fahrzeugs ist ein nicht dargestellter Verbrennungsmotor vorgesehen, wobei der Verbrennungsmotor über nicht im Einzelnen dargestellte, örtlich angezeigte Eingangsnabe 34 mit dem Doppelkupplungsgetriebe 31 verbunden bzw. verbindbar ist. Die Eingangsnabe 34 ist dabei vzw. Teil des Doppelkupplungsgetriebes 31. Das Drehmoment des Verbrennungsmotors wird vzw. über insgesamt drei Antriebswellen 35, 36, 37 übertragen: eine äußerste, als Hohlwelle ausgebildete erste Antriebswelle 35; eine mittlere, ebenfalls als Hohlwelle ausgebildete, zweite Antriebswelle 36; und eine innerste, vzw. als Vollwelle ausgebildete, dritte Antriebswelle 37. Die zweite Antriebswelle 36 ist vzw. teilweise innerhalb der ersten, äußeren Antriebswelle 35 angeordnet. Innerhalb der zweiten Antriebswelle 35 ist wiederum die dritte Antriebswelle angeordnet. Durch diese Ausgestaltung kann auf eine kostenintensive Beveloidstufe bzw. auf eine schräg angeordnete weitere Welle verzichtet werden, wodurch eine kompakte Bauform erreichbar ist.
Durch diese Anordnung der drei Antriebswellen 35, 36 und 37 kann eine Doppelkupplung 38 an einem Getriebeende 39 angeordnet werden, so dass diese am Getriebeende 39, also gegenüberliegend der Getriebeeingangsseite 40 angeordnet ist. Die Getriebeeingangsseite 40 ist dem nicht dargestellten Verbrennungsmotor zugewandt.
Die Doppelkupplung 38 am Getriebeende 39 weist eine erste Reibkupplung K1 und eine zweite Reibkupplung K2 auf. Die dritte Antriebswelle 37 ist funktional wirksam mit dem Verbrennungsmotor verbindbar und überträgt das Drehmoment auf die Doppelkupplung 38, insbesondere auf ein nicht näher bezeichnetes Doppelkupplungsgehäuse der Doppelkupplung 38. Die Doppelkupplung 38 teilt das Drehmoment nun auf die Reibkupplungen K1 und/oder K2 auf. Die Reibkupplung K1 ist mit der ersten Antriebswelle 35 wirksam verbunden. Die Reibkupplung K2 ist mit der zweiten Antriebswelle 36 wirksam verbunden. Die Doppelkupplung 38 teilt daher das Drehmoment auf die erste Antriebswelle 35 und die zweite Antriebswelle 36 auf.
Das Doppelkupplungsgetriebe 31 weist vzw. sieben Vorwärtsgänge 1. bis 7. auf. Dazu ist eine Abtriebswelle 41 vorgesehen, wobei der Abtriebswelle 41 und jeweils der ersten Antriebswelle 35 oder der zweiten Antriebswelle 36 zugeordnete Zahnradpaare jeweils eine der Gangstufen bilden. Der ersten Antriebswelle 35 sind bestimmte Gangstufen – vzw. die Gangstufen zwei, vier und sechs sowie ein Rückwärtsgang R – und der zweiten Antriebswelle 36 bestimmte andere Gangstufen- vzw die Gangstufen eins, drei, fünf und sieben – zugeordnet. Die Gangstufen 1. bis 7. sind jeweils aus den nicht näher bezeichneten Zahnradpaaren gebildet.
Das Doppelkupplungsgetriebe 31 weist ferner eine Ausgangswelle 42 auf. Die Abtriebswelle 41 und die Ausgangswelle 42 sind vzw. über ein Ausgangszahnradpaar 43 miteinander wirksam verbunden. Das Ausgangszahnradpaar 43 ist als auf der Ausgangswelle 42 oder der Abtriebswelle 41 angeordnete, miteinander im Eingriff stehende Festräder 44 und 45 gebildet.
Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass das Doppelkupplungsgetriebe 31 eine Elektromaschine 46, vzw. mit einem Rotor 47 und einem Stator 48, insbesondere einen Elektromotor 49, und/oder eine Impulsstartkupplung 50 aufweist und dadurch als ein Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist. Der Stator 48 und der Rotor 47 können dabei zur Übertragung, Erzeugung von Drehmoment und/oder zur Energierückgewinnung dienen. Durch die Ausgestaltung des Doppelkupplungsgetriebes 31 als ein solches Hybrid-Doppelkupplungsgetriebes zur Verbindung mit einem Verbrennungsmotor ergeben sich einige Vorteile. Bspw. kann die Elektromaschine 46 als Elektromotor 49 ausgebildet und/oder eingesetzt werden, so dass der Elektromotor 49 vzw. während des Anfahrens den Verbrennungsmotor entlasten und/oder ersetzen kann.
Elektromotoren entwickeln bereits bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Drehmoment, während Verbrennungsmotoren häufig erst ab höheren Drehzahlen ein höheres Drehmoment erzeugen. Ein weiterer Vorteil ist, dass Elektromotoren bereits bei niedriger Leistungsauslegung verhältnismäßig hohe Drehmomente entwickeln können. Dadurch lässt sich trotz Anordnung der Elektromaschine 46 bzw. des Elektromotors 49 innerhalb des Doppelkupplungsgetriebes 31 ein kompakt gebautes Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe schaffen. Dieses Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe mit der Elektromaschine 46 bildet eine Baueinheit. Die Impulsstartkupplung 50 ist vzw. Teil dieser Baueinheit, kann jedoch in anderer Ausgestaltung auch außerhalb dieser Baueinheit zwischen einem Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe und einem Verbrennungsmotor im Antriebsstrang angeordnet sein.
Vzw. ist der Kraftfluss vom Verbrennungsmotor zum Elektromotor 49 durch die Impulsstartkupplung 50 trennbar und schließbar. Die Impulsstartkupplung 50 ist vzw. zwischen der Elektromaschine 46 und dem Verbrennungsmotor in Serie mit diesen angeordnet. Die Elektromaschine 46 kann zuerst bei geöffneter Impulsstartkupplung die drehbaren Teile des Doppelkupplungsgetriebes 31 antreiben. Falls die Reibkupplung K2 geschlossen wird und die erste Gangstufe eingelegt ist, kann das Fahrzeug durch den Elektromotor anfahren. Danach kann durch Schließen der Impulsstartkupplung 50 der Verbrennungsmotor an dieses drehende System angekoppelt werden und der Drehimpuls der drehbaren Teile bzw. des drehenden Systems genutzt werden, um mit diesem Drehimpuls den Verbrennungsmotor zu starten. Der Elektromotor 49 bzw. die Elektromaschine 46 dient dann als Anlasser. Ferner kann beim Bremsen des Fahrzeuges die Elektromaschine 46 als Generator eingesetzt werden und Bremsenergie zurückgewonnen werden.
Der Platz für die Elektromaschine 46 und die Impulsstartkupplung 50 ist vzw. dadurch gewonnen, dass die Doppelkupplung 38 am Getriebeende 39 angeordnet ist. Die Elektromaschine 46 und die Impulsstartkupplung 50 sind vzw. im Bereich der Getriebeeingangsseite 40 angeordnet, wobei die Impulsstartkupplung 50 und die Elektromaschine 46 von einem nicht dargestellten Getriebegehäuse umschlossen sind. Die Elektromaschine 46 und die Impulsstartkupplung 50 sind im Kraftfluss zwischen dem Verbrennungsmotor und der dritten Antriebswelle 37 angeordnet. Vzw. ist der Elektromotor 49 dabei mit der dritten Antriebswelle 37 funktional wirksam verbunden. In der vorliegenden Ausgestaltung ist zwischen der Impulsstartkupplung 50 und der dritten Antriebswelle 37 noch ein Schwingungsdämpfungssystem 51 im Kraftfluss angeordnet.
Der Momentenverlauf ergibt sich hier wie folgt: das Drehmoment wird von der Getriebeeingangsseite 40 über die Impulsstartkupplung 50, weiter über den Elektromotor 49 und den danach angeordneten Schwingungsdämpfer 51 zur dritten Antriebswelle 37 und darüber hinaus zur Doppelkupplung 38 geleitet.
Durch die Anordnung des Elektromotors 49 vor den Gangstufen 1 bis 7 und dem Rückwärtsgang R kann der Elektromotor 49 die zur Verfügung stehenden Getriebeübersetzungen während des Fahrbetriebs nutzen.
Zur Drehmomentübertragung von der ersten Antriebswelle 35 und der zweiten Antriebswelle 36 auf die Abtriebswelle 41 darf noch folgendes näher erläutert werden:
Mindestens ein Zahnrad/Gangrad einer Gangstufe ist als ein- und/oder auskuppelbares Losrad und mindestens ein Zahnrad/Gangrad einer Gangstufe ist als Festrad ausgebildet. Die Losräder und Festräder einer jeweiligen Gangstufe stehen miteinander im Eingriff.
Der ersten Antriebswelle 35 ist für den Rückwärtsgang R und der zweiten Gangstufe ein gemeinsames Festrad 52 zugeordnet. Für den Rückwärtsgang ist ferner ein auf einer Nebenwelle 54 angeordnetes Losrad 53 vorgesehen. Der zweiten Gangstufe ist ferner ein auf der Abtriebswelle 42 gelagertes Losrad 55 zugeordnet.
Auf der ersten Antriebswelle 35 sind ferner zwei Losräder 56 und 57 angeordnet, wobei diese Losräder 56 und 57 der vierten und sechsten Gangstufe (4. und 6.) zugeordnet sind. Der Abtriebswelle 41 sind für diese vierte und sechste Gangstufe (4. und 6.) zwei Festräder 58 und 59 zugeordnet.
Der zweiten Antriebswelle 36 sind für die erste und dritte Gangstufe (1. und 3.) zwei Festräder 60 und 61 zugeordnet. Auf der Abtriebswelle 41 sind zwei mit diesen Festrädern 60 und 61 im Eingriff stehende Losräder 62 und 63 angeordnet für die erste und dritte Gangstufen (1. und 3.).
Auf der zweiten Antriebswelle 36 sind ferner zwei Losräder 64 und 65 angeordnet für die fünfte und siebte Gangstufen (5. und 7.). Für diese Gangstufen (5. und 7.) sind der Abtriebswelle 41 die beiden Festräder 66 und 67 zugeordnet.
Zum Ein- und/oder Auskoppeln der als Losräder ausgebildeten Zahnräder sind mehrere Synchroneinrichtungen S1 bis S4 vorgesehen. Die erste Synchroneinrichtung S1 ist zwischen den Losrädern 62 und 63 für die erste und dritte Gangstufen (1. und 3.) auf der Abtriebswelle 41 angeordnet. Die zweite Synchroneinrichtung S2 ist zwischen dem Losrad 55 für den zweiten Gang (2.) und einem Losrad 68 für den Rückwärtsgang R auf der Abtriebswelle 41 angeordnet. Das Losrad 68 steht dabei im Eingriff mit dem auf der Nebenwelle 54 angeordneten Losrad 53. Das Losrad 53 dient daher als Zwischenrad.
Die dritte Synchroneinrichtung S3 ist zwischen den Losrädern 64 und 65 für die fünfte und siebte Gangstufe (5. und 7.) auf der zweiten Antriebswelle 36 angeordnet. Die vierte Synchroneinrichtung S4 ist zwischen den Losrädern 56 und 57 für die vierte und sechste Gangstufe (4. und 6.) auf der ersten Antriebswelle 35 angeordnet.
Der Drehmomentfluss erfolgt von der Abtriebswelle 41 weiter auf die Ausgangswelle 42 und von da aus weiter auf ein Ausgleichsgetriebe 69. Das Ausgleichsgetriebe 69 verbindet die Ausgangswelle 42 mit der Vorderachse 32, wobei die Vorderachse 32 wiederum das Drehmoment auf die Vorderräder überträgt.

1: Doppelkupplungsgetriebe
2: Eingangsnabe
3: Zweimassenschwungrad
4: Doppelkupplung
5: erste Antriebswelle
6: zweite Antriebswelle
7: erste Abtriebswelle
8: Zahnradpaar
9: Zahnradpaar
10: Zahnradpaar
11: zweite Abtriebswelle
12: Gangstufe
13: Gangstufe
14: Gangstufe
15: Rückwärtsgang
16: Nebenwelle
17: Antriebszahnrad
18: Abtriebszahnrad
19: Abtriebszahnrad
20: Ausgleichsgetriebe
21: Doppelkupplungsgetriebe
22: Schwingungsdämpfer
23: Doppelkupplung
24: erste Antriebswelle
25: zweite Antriebswelle
26: Abtriebswelle
27: Beveloidstufe
28: schräge Welle
29: Ausgleichsgetriebe
30: Vorderachse
31: Doppelkupplungsgetriebe
32: Achse
33: Pfeil
34: Eingangsnabe
35: erste Antriebswelle
36: zweite Antriebswelle
37: dritte Antriebswelle
38: Doppelkupplung
39: Getriebeende
40: Getriebeeingangsseite
41: Abtriebswelle
42: Ausgangswelle
43: Ausgangszahnradpaar
44: Festrad
45: Festrad
46: Elektromaschine
47: Rotor
48: Stator
49: Elektromotor
50: Impulsstartkupplung
51: Schwingungsdämpfungssystem
52: Festrad
53: Losrad
54: Nebenwelle
55: Losrad
56: Losrad
57: Losrad
58: Festrad
59: Festrad
60: Festrad
61: Festrad
62: Losrad
63: Losrad
64: Losrad
65: Losrad
66: Festrad
67: Festrad
68: Losrad
K1: Reibkupplung
K2: Reibkupplung
T1: erstes Teilgetriebe
T2: zweites Teilgetriebe
S1: Synchroneinrichtung
S2: Synchroneinrichtung
S3: Synchroneinrichtung
S4: Synchroneinrichtung
F: Fahrtrichtung
R: Rückwärtsgang

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19844472 A1 [0009]
- EP 0042677 A1 [0009]

Claims

Doppelkupplungsgetriebe (31) für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer Ausgangswelle (42), mit mindestens einer ersten und einer zweiten Antriebswelle (35, 36) sowie mit einer Doppelkupplung (38), wobei das Doppelkupplungsgetriebe (31) mit einem an einer Getriebeeingangsseite (40) angeordneten oder anordbaren Verbrennungsmotor wirksam verbindbar oder verbunden ist, wobei die Doppelkupplung (38) zwei Reibkupplungen (K1, K2) aufweist und die Doppelkupplung (38) an einem der Getriebeeingangsseite (40) abgewandten Getriebeende (39) angeordnet ist, wobei die erste Antriebswelle (35) mit der ersten Reibkupplung (K1) sowie die zweite Antriebswelle (36) mit der zweiten Reibkupplung (K2) wirksam verbindbar oder verbunden ist, wobei der ersten Antriebswelle (35) bestimmte Gangstufen (R., 2., 4., 6.) und der zweiten Antriebswelle (36) bestimmte andere Gangstufen (1., 3., 5., 7.) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelkupplungsgetriebe (31) eine Elektromaschine (46), vzw. mit einem Rotor (47) und einem Stator (48), insbesondere einen Elektromotor (49), und/oder eine Impulsstartkupplung (50) aufweist und dadurch als ein Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (49) und/oder die Impulsstartkupplung (50) im Bereich der Getriebeeingangsseite (40) angeordnet sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (49) mit einer dritten Antriebswelle (37) funktional wirksam verbunden ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfluss vom Verbrennungsmotor zum Elektromotor (49) durch die Impulsstartkupplung (50) trennbar und schließbar ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsstartkupplung (50) und der Elektromotor (49) von dem Getriebegehäuse des Doppelkupplungsgetriebes (31) umschlossen werden, also innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (49) und/oder die Impulsstartkupplung (50) im Kraftfluss zwischen dem Verbrennungsmotor und der dritten Antriebswelle (37) angeordnet sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebswelle (35) und die zweite Antriebswelle (36) als Hohlwellen ausgebildet sind und dass die zweite Antriebswelle (36) teilweise innerhalb in der ersten Antriebswelle (35) angeordnet ist und die dritte Antriebswelle (37) teilweise innerhalb der zweiten Antriebswelle (36) angeordnet ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Antriebswelle (37) als Vollwelle ausgebildet ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Antriebswelle (37) sich im Wesentlichen von der Getriebeeingangsseite (40) bis zur Doppelkupplung (38) am Getriebeende (39) erstreckt und mit der Doppelkupplung (38) wirksam verbunden ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motormoment von der dritten Antriebswelle (37) über die Doppelkupplung (38) auf die erste Antriebswelle (35) und zweite Antriebswelle (36) funktional wirksam übertragbar und aufteilbar ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtriebswelle (41) vorgesehen ist, wobei der Abtriebswelle (41) und jeweils der ersten Antriebswelle (35) oder der zweiten Antriebswelle (36) zugeordnete Zahnradpaare jeweils eine Gangstufe bilden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sieben Vorwärtsgänge (1. bis 7.) vorgesehen sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Antriebswelle (35) die Gangstufen zwei, vier und sechs und der zweiten Antriebswelle (36) die Gangstufen eins, drei, fünf und sieben zugeordnet sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zahnrad jedes Zahnradpaares als ein- und/oder auskuppelbares Losrad und das andere Zahnrad des jeweiligen Zahnradpaares als Festrad ausgebildet ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (41) und die Ausgangswelle (42) über ein Ausgangszahnradpaar (43) miteinander wirksam verbunden sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangszahnradpaar (43) als jeweils auf der Ausgangswelle (42) oder der Abtriebswelle (41) angeordnete, im Eingriff stehende Festräder (44, 45) ausgebildet ist.
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Verbrennungsmotor und einem Doppelkupplungsgetriebe nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche.
Antriebsstrang nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Antriebswelle (37) sich in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges erstreckt und dass die Elektromaschine (46) und der Verbrennungsmotor vorne und die Doppelkupplung (38) hinten angeordnet sind.