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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Aus der Druckschrift
DE 103 05 241 A1 ist ein sechs- oder siebengängiges Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst zwei Kupplungen, die jeweils mit ihren Eingangsseiten mit der Antriebswelle und mit ihren Ausgangsseiten mit jeweils einer der beiden Getriebeeingangswellen verbunden sind. Die beiden Getriebeeingangswellen sind koaxial zueinander angeordnet. Ferner sind zwei Vorgelegewellen achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen angeordnet, deren Losräder mit Festrädern der Getriebeeingangswellen kämmen. Darüber hinaus sind Koppelvorrichtungen axial verschiebbar an den Vorgelegewellen drehfest gehalten, um die jeweiligen Gangzahnräder schalten zu können. Die jeweils gewählte Übersetzung wird über die Abtriebszahnräder auf ein Differentialgetriebe übertragen. Um die gewünschten Übersetzungsstufen bei dem bekannten Doppelkupplungsgetriebe zu realisieren, sind eine Vielzahl von Radebenen erforderlichen, so dass ein nicht unerheblicher Bauraum beim Einbau benötigt wird.
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Ferner ist aus der Druckschrift
DE 38 22 330 A1 ein Stirnradwechselgetriebe bekannt. Das Stirnradwechselgetriebe umfasst eine unter Last schaltbare Doppelkupplung, deren einer Teil mit einer Antriebswelle und deren anderer Teil mit einer drehbar auf der Antriebswelle gelagerten Antriebshohlwelle verbunden ist. Für bestimmte Übersetzungen kann die Antriebswelle mit der Antriebshohlwelle über ein Schaltelement gekoppelt werden.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2004 001 961 A1 ist ein Lastschaltgetriebe mit zwei Kupplungen bekannt, die jeweils einem Teilgetriebe zugeordnet sind. Die Getriebeeingangswellen der beiden Teilgetriebe sind koaxial zueinander angeordnet und stehen über Festräder mit Losrädern der zugeordneten Vorgelegewellen in Eingriff. Die jeweiligen Losräder der Vorgelegewellen können mittels zugeordneten Schaltelementen drehfest mit der jeweiligen Vorgelegewelle verbunden werden. Aus dieser Druckschrift ist unter anderem ein Siebenganggetriebe bekannt, bei dem ein weiteres Schaltelement zum Koppeln der beiden Getriebeeingangswellen zum Realisieren einer weiteren Übersetzungsstufe vorgesehen ist. Das Siebenganggetriebe erfordert in dieser Ausgestaltung zumindest sechs Radebenen in den beiden Teilgetrieben, um die Übersetzungsstufen realisieren zu können. Dies führt zu einer unerwünschten Verlängerung der Baulänge in axialer Richtung, so dass die Einbaumöglichkeit in ein Fahrzeug erheblich eingeschränkt wird.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2005 028 532 A1 ist ein weiteres gattungsgemäßes Doppelkupplungsgetriebe bekannt, welches zudem zwei Doppel-Radebenen aufweist. Aufgrund der Vielzahl von erforderlichen Bauteilen ergibt sich ein erhöhter Bauraumbedarf.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Doppelkupplungsgetriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, bei dem lastschaltbare Übersetzungsstufen möglichst kostengünstig und mit möglichst wenigen Bauteilen bei einem geringen Bauraumbedarf realisiert werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Doppelkupplungsgetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
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Demnach wird ein bauraumoptimiertes Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Kupplungen vorgeschlagen, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei z. B. koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden sind. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst zumindest zwei Vorgelegewellen, auf denen als Losräder ausgebildete Gangzahnräder drehbar gelagert sind, und auf den beiden Getriebeeingangswellen drehfest angeordnete und als Festräder ausgebildete Gangzahnräder, die wenigstens zum Teil mit den Losrädern in Eingriff stehen. Darüber hinaus sind mehrere Koppelvorrichtungen oder dergleichen zur drehfesten Verbindung von einem Losrad mit einer Vorgelegewelle vorgesehen. Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe weist jeweils ein an den beiden Vorgelegewellen vorgesehenes Abtriebszahnrad beziehungsweise Konstantenritzel, welches jeweils mit einer Verzahnung einer Antriebswelle gekoppelt ist, um die jeweilige Vorgelegewelle mit dem Abtrieb zu verbinden, und zumindest ein aktivierbares bzw. schließbares Schaltelement oder dergleichen als so genanntes Windungsgang-Schaltelement zur drehfesten Verbindung zweier Gangzahnräder auf, wobei mehrere lastschaltbare Vorwärtsgänge und zumindest ein Rückwärtsgang schaltbar sind.
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Erfindungsgemäß kann das Doppelkupplungsgetriebe vorzugsweise nur vier Radebenen umfassen, wobei mindestens eines der beiden Abtriebszahnräder schaltbar mit der zugehörigen Vorgelegewelle verbunden ist. Bei dem Doppelkupplungsgetriebe sind beispielsweise zwei Doppel-Radebenen vorgesehen und in jeder Doppel-Radebene jeweils ein Losrad der ersten und zweiten Vorgelegewellen einem Festrad einer der Getriebeeingangswellen zugeordnet ist, wobei in jeder Doppel-Radebene zumindest ein Losrad für mindestens zwei Gänge benutzbar ist, und wobei beispielsweise zwei Einfach-Radebenen vorgesehen sind, bei denen ein Losrad der Vorgelegewellen einem Festrad einer der Getriebeeingangswellen zugeordnet ist, so dass zumindest ein Windungsgang über zumindest ein Schaltelement an jeder Vorgelegewelle und zumindest ein Windungsgang bei zumindest einer dem Abtriebszahnrad der ersten Vorgelegewelle zugeordneten und geöffneten Koppelvorrichtung schaltbar sind. Im geöffneten Zustand der Koppelvorrichtung kann das jeweilige Abtriebszahnrad von der zugeordneten Vorgelegewelle gelöst werden, wobei im nicht geschalteten beziehungsweise nicht betätigten Zustand die dem Abtriebszahnrad zugeordnete Koppelvorrichtung geschlossen ist, so dass das jeweilige Abtriebszahnrad drehfest mit der zugeordneten Vorgelegewelle verbunden ist. Aufgrund der möglichen Mehrfachnutzungen von Losrädern können bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe mit möglichst wenigen Radebenen eine maximale Anzahl von Übersetzungen realisiert werden, wobei vorzugsweise sämtliche Vorwärtsgänge und Rückwärtsgänge bei sequentieller Ausführung lastschaltbar sind.
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Durch die Verwendung von zwei Einfach-Radebenen anstelle einer Doppel-Radebene, d. h. ein Festrad wird durch zwei Festräder ersetzt, kann bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe eine harmonische progressive Gangstufung insbesondere bei dem vierten, fünften, sechsten und siebten Gang erreicht werden. Es ist denkbar, dass der letzte oder vorletzte Gangsprung höher gestaltet wird, als der jeweils davor liegende, um bei einer vom Fahrer angeforderten Rückschaltung besonders viel Abtriebsmoment und Abtriebsleistung zur Verfügung zu stellen. Ferner werden maximal vier Schaltelemente für pro Vorgelegewelle verwendet, welche durch Schaltelemente und/oder Koppelvorrichtungen realisiert werden können, um mit gegebenenfalls maximal zwei Betätigungseinrichtungen an jeder Vorgelegewelle auszukommen. Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe der letzte oder vorletzte Gangsprung höher ausgestaltet werden, als der jeweils der vorliegende, um bei einer vom Fahrer angeforderten Rückschaltung besonders viel Abtriebsmoment und Abtriebsleistung zur Verfügung zu stellen. Ferner kann der höchste lastschaltbare Gang als Windungsgang ausgelegt werden.
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Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Doppelkupplungsgetriebe kann vorzugsweise als 7-Ganggetriebe ausgeführt werden. Aufgrund der kurzen Bauweise gegenüber bekannten Getriebeanordnungen ist das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe besonders für eine Frontquer-Bauweise bei einem Fahrzeug geeignet. Es sind jedoch auch andere Einbauweisen je nach Art und Bauraumsituation des jeweils in Betracht kommenden Fahrzeuges möglich.
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Im Rahmen einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei geöffneter Koppelvorrichtung z. B. an der ersten Vorgelegewelle das Abtriebszahnrad von der ersten Vorgelegewelle entkoppelt wird, so dass zumindest ein erster Vorwärtsgang oder auch andere Gänge als Windungsgang schaltbar sind. Ferner kann über das Schaltelement an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 ein Lossrad 8 des zweiten Teilgetriebes mit einem Losrad des ersten Teilgetriebes verbunden werden, so dass über das aktivierte Schaltelement zumindest ein siebenter Vorwärtsgang oder auch andere Gänge als Windungsgang schaltbar sind. Darüber hinaus kann über das weitere Schaltelement an der ersten Vorgelegewelle ein Losrad des zweiten Teilgetriebes mit einem Losrad des ersten Teilgetriebes verbunden werden, so dass über das aktivierte Schaltelement zumindest ein Rückwärtsgang als Windungsgang schaltbar ist. Es ist möglich, dass bei der vorgenannten Ausgestaltung zusätzlich bei aktiviertem Schaltelement an der zweiten Vorgelegewelle ein Kriechgang als Windungsgang geschaltet werden kann.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass über das Schaltelement an der ersten Vorgelegewelle ein Losrad des zweiten Teilgetriebes mit einem Losrad des ersten Teilgetriebes verbindbar ist, so dass über das aktivierte Schaltelement zumindest ein erster Vorwärtsgang geschaltet wird. Ferner kann bei geöffneter Koppelvorrichtung an der zweiten Vorgelegewelle das Abtriebszahnrad von der zweiten Vorgelegewelle entkoppelt werden, so dass zumindest ein siebenter Vorwärtsgang als Windungsgang schaltbar ist. Darüber hinaus kann über das geschlossene Schaltelement an der zweiten Vorgelegewelle ein Losrad des zweiten Teilgetriebes mit einem Losrad des ersten Teilgetriebes verbunden werden, so dass über das aktivierte Schaltelement zumindest ein erster Rückwärtsgang oder dergleichen als Windungsgang schaltbar ist. Bei der vorgenannten Ausgestaltung kann bei geöffneter Koppelvorrichtung an der zweiten Vorgelegewelle zusätzlich ein Kriechgang als Windungsgang geschaltet werden. Es sind auch andere Anwendungen und Verschaltungen möglich.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird auch durch ein erfindungsgemäßes Doppelkupplungsgetriebe mit vorzugsweise nur vier Radebenen gelöst, wobei beide Abtriebszahnräder schaltbar mit der zugehörigen Vorgelegewelle verbunden sind. Bei dem Doppelkupplungsgetriebe sind zwei Doppel-Radebenen vorgesehen und in jeder Doppel-Radebene jeweils ein Losrad der ersten und zweiten Vorgelegewellen einem Festrad einer der Getriebeeingangswellen zugeordnet ist, wobei in jeder Doppel-Radebene zumindest ein Losrad für mindestens zwei Gänge benutzbar ist, und wobei zwei Einfach-Radebenen vorgesehen sind, bei denen ein Losrad der Vorgelegewellen einem Festrad einer der Getriebeeingangswellen zugeordnet ist, so dass zumindest ein Windungsgang über zumindest ein Schaltelement K an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 und zumindest jeweils ein Windungsgang bei zumindest einer dem Abtriebszahnrad 12 der ersten Vorgelegewelle w_v1 zugeordneten und geöffneten Koppelvorrichtung S_ab1 sowie bei zumindest einer dem Abtriebszahnrad 13 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zugeordneten und geöffneten Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar sind. Im geöffneten Zustand der Koppelvorrichtungen kann das jeweilige Abtriebszahnrad von der zugeordneten Vorgelegewelle gelost werden, wobei im nicht geschalteten beziehungsweise nicht betätigten Zustand die dem Abtriebszahnrad zugeordneten Koppelvorrichtungen geschlossen sind, so dass das jeweilige Abtriebszahnrad drehfest mit der zugeordneten Vorgelegewelle verbunden ist. Aufgrund der möglichen Mehrfachnutzungen von Losrädern können bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe mit möglichst wenigen Radebenen eine maximale Anzahl von Übersetzungen realisiert werden, wobei vorzugsweise sämtliche Vorwärtsgänge und Rückwärtsgänge bei sequentieller Ausführung lastschaltbar sind.
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Bei dieser alternativen Lösung kann gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass bei geöffneter Koppelvorrichtung an der ersten Vorgelegewelle das Abtriebszahnrad von der ersten Vorgelegewelle entkoppelt ist, so dass zumindest ein erster Vorwärtsgang als Windungsgang schaltbar ist. Ferner kann bei geöffneter Koppelvorrichtung an der zweiten Vorgelegewelle das Abtriebszahnrad von der zweiten Vorgelegewelle entkoppelt werden, so dass zumindest ein siebenter Vorwärtsgang als Windungsgang schaltbar ist. Schließlich ist es auch möglich, dass zudem über das Schaltelement an der zweiten Vorgelegewelle ein Losrad des zweiten Teilgetriebes mit einem Losrad des ersten Teilgetriebes verbunden wird, so dass über das aktivierte Schaltelement zumindest ein Rückwärtsgang oder dergleichen als Windungsgang schaltbar ist. Bei der vorgenannten Ausgestaltung kann bei geöffneter Koppelvorrichtung an der zweiten Vorgelegewelle zusätzlich ein Kriechgang als Windungsgang geschaltet werden.
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Mit dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe können über die zumindest eine geöffnete Koppelvorrichtung und über das zumindest eine geschlossene Schaltelement Windungsgänge realisiert werden, bei denen Gangzahnräder beider Teilgetriebe miteinander gekoppelt werden, um dadurch einen Kraftfluss durch beide Teilgetriebe zu realisieren. Die jeweils verwendete Koppelvorrichtung trennt das jeweilige Abtriebszahnrad von der zugeordneten Vorgelegewelle, wenn die verwendete Koppelvorrichtung geöffnet ist. Aufgrund der beiden schaltbaren Abtriebszahnräder an jeder Vorgelegewelle können zum einen mehr Windungsgänge als nur bei der Verwendung eines Schaltelementes realisiert werden und zum anderen können die Gangabstufungen besser angepasst werden. Das verwendete Schaltelement dient dabei zum Koppeln zweier Losräder und bringt dadurch die Getriebeeingangswellen in Abhängigkeit zueinander.
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Unabhängig von der jeweiligen Ausgestaltung des Doppelkupplungsgetriebes kann die Anordnung des Schaltelements zum Koppeln zweier bestimmter Losräder variiert werden, so dass das Schaltelement nicht zwingend zwischen den zu koppelnden Losrädern angeordnet sein muss. Es sind demnach auch andere Anordnungspositionen des Schaltelements denkbar, um beispielsweise die Anbindung an eine Aktuatorik zu optimieren.
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Bei dem Doppelkupplungsgetriebe kann gemäß einer möglichen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die erste Radebene als Doppel-Radebene ein Festrad an der zweiten Getriebeeingangswelle des zweiten Teilgetriebes und die zweite Radebene als Doppel-Radebene sowie die dritte und vierte Radebene als Einfach-Radebenen drei Festräder an der ersten Getriebeeingangswelle des ersten Teilgetriebes umfassen. Dabei kann unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante jedes der vier Festräder der Getriebeeingangswellen für zumindest zwei Gänge benutzt werden. Vorzugsweise können maximal vier Schaltstellen an jeder Vorgelegewelle verwendet werden, um somit mit nur maximal zwei Betätigungseinrichtungen zum Betätigen der Schaltstellen auszukommen. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen denkbar. Beispielsweise kann bei der Anordnung der verschiedenen Zahnradstufen vorgesehen sein, dass die Zahnradstufen für den dritten und fünften lastschaltbaren Vorwärtsgang in einer Radebene liegen. Zudem kann zum Beispiel die Zahnradstufe des zweiten lastschaltbaren Vorwärtsganges und zumindest eines Rückwärtsganges ebenfalls in einer Radebene angeordnet sein. In vorteilhafter Weise werden für die Vorwärtsgangübersetzungen nur drei Losräder auf einer Vorgelegewelle, welche mit Festrädern der Getriebeeingangswellen kämmen, und nur zwei Losräder auf der anderen Vorgelegewelle benötigt, welche ebenfalls mit Festrädern der Getriebeeingangswellen kämmen.
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Zur Realisierung von Rückwärtsgängen bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe kann ein Zwischenrad verwendet werden, welches z. B. auf einer Zwischenwelle angeordnet ist. Es ist auch möglich, dass eines der Losräder einer Vorgelegewelle als Zwischenrad für zumindest einen Rückwärtsgang dient. Für die Rückwärtsgangübersetzung ist dann keine zusätzliche Zwischenwelle notwendig, da eines der Losräder sowohl mit einem Festrad als auch mit einem weiteren schaltbaren Losrad der anderen Vorgelegewelle kämmt. Somit ist das für den Rückwärtsgang erforderliche Zwischenrad als schaltbares Losrad auf einer Vorgelegewelle angeordnet und dient außerdem zur Realisierung mindestens eines weiteren Vorwärtsganges. Das Zwischenrad kann immer auch als Stufenrad ausgeführt werden, unabhängig davon, ob dieses auf der Vorgelegewelle oder auf einer zusätzlichen Zwischenwelle angeordnet ist.
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Um die gewünschten Übersetzungsstufen zu erhalten, kann bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe vorgesehen sein, dass an jeder Vorgelegewelle zumindest eine doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung oder dergleichen als Schaltstellen angeordnet ist. Die vorgesehenen Koppelvorrichtungen können im aktivierten Zustand je nach Betätigungsrichtung jeweils ein zugeordnetes Losrad drehfest mit der Vorgelegewelle verbinden. Zudem kann an zumindest einer der Vorgelegewellen auch eine einseitig wirkende Koppelvorrichtung oder dergleichen als Schaltstelle angeordnet sein. Als Koppelvorrichtungen können z. B. hydraulisch, elektrisch, pneumatisch, mechanisch betätigte Kupplungen oder auch formschlüssige Klauenkupplungen sowie jede Art von Synchronisierungen eingesetzt werden, welche zur drehfesten Verbindung von einem Losrad mit einer Vorgelegewelle dienen. Es ist möglich, dass eine doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung durch zwei einseitig wirkende Koppelvorrichtungen und umgekehrt ersetzt werden.
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Es ist denkbar, dass die angegebenen Anordnungsmöglichkeiten der Gangzahnräder variiert und auch die Anzahl der Gangzahnräder sowie die Anzahl der Koppelvorrichtungen verändert werden, um noch weitere last- bzw. nicht lastschaltbare Gänge und Bauraum- sowie Bauteileinsparungen bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe zu realisieren. Insbesondere können Festräder von Doppel-Radebenen in zwei Festräder für zwei Einfach-Radebenen aufgeteilt werden. Dadurch können Stufensprünge verbessert werden. Außerdem ist es möglich, die Vorgelegewellen zu tauschen. Die Teilgetriebe können auch getauscht werden, d. h., spiegeln um eine vertikale Achse. Dabei werden Hohl- und Vollwelle getauscht. Hierdurch ist es z. B. möglich, das kleinste Zahnrad auf der Vollwelle anzuordnen, um die Nutzung des vorhandenen Bauraumes werter zu optimieren. Außerdem können benachbarte Radebenen getauscht werden, beispielsweise um eine Wellendurchbiegung zu optimieren und/oder eine Schaltaktuatorik optimal anzubinden. Zudem kann die jeweilige Anordnungsposition der Koppelvorrichtungen an der Radebene variiert werden. Ferner kann auch die Wirkungsrichtung der Koppelvorrichtungen verändert werden.
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Die hier verwendeten Gangnummerierungen wurden frei definiert. Es ist auch möglich, einen Crawler hinzuzufügen, um bei einem Fahrzeug z. B. die Geländeeigenschaften oder das Beschleunigungsverhalten zu verbessern. Außerdem kann beispielsweise ein erster Gang weggelassen werden, z. B. um die Gesamtheit der Stufensprünge besser optimieren zu können. Die Gangnummerierung variiert bei diesen Maßnahmen sinngemäß.
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Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten des Doppelkupplungsgetriebes können die Antriebswelle und die Abtriebswelle vorzugsweise nicht koaxial zueinander angeordnet werden, welches eine besonders bauraumsparende Anordnung realisiert. Beispielsweise können die somit räumlich hintereinander angeordneten Wellen auch geringfügig zueinander versetzt sein. Bei dieser Anordnung ist ein direkter Gang mit Übersetzung eins über Zahneingriffe realisierbar und kann in vorteilhafter Weise relativ frei auf den vierten, fünften oder sechsten Gang gelegt werden. Es sind auch andere Anordnungsmöglichkeiten der Antriebswelle und der Abtriebswelle denkbar.
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Vorzugsweise wird das vorgeschlagene Doppelkupplungsgetriebe mit integrierter Abtriebsstufe ausgerüstet. Die Abtriebsstufe kann als Abtriebsrad ein Festrad an der Abtriebswelle umfassen, welches sowohl mit einem ersten Abtriebszahnrad der ersten Vorgelegewelle als auch mit einem zweiten Abtriebszahnrad der zweiten Vorgelegewelle in Eingriff steht. Je nach Ausführungsvariante ist zumindest eines der Abtriebszahnräder als über eine Koppelvorrichtung schaltbares Zahnrad ausgebildet.
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In vorteilhafter Weise können die unteren Vorwärtsgänge und die Rückwärtsgänge über eine Anfahr- bzw. Schaltkupplung betätigt werden, um somit höhere Belastungen auf diese Kupplung zu konzentrieren und damit die zweite Kupplung bauraum- und kostengünstiger ausführen zu können. Insbesondere können die Radebenen bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe so angeordnet werden, dass sowohl über die innere Getriebeeingangswelle oder auch die äußere Getriebeeingangswelle und somit über die jeweils besser geeignete Kupplung angefahren werden kann, welches auch bei einer konzentrisch angeordneten, radial ineinander geschachtelten Bauweise der Doppelkupplung ermöglicht wird. Dazu können die Radebenen entsprechend spiegelsymmetrisch angeordnet bzw. getauscht werden. Es ist auch möglich, dass die Vorgelegewellen vertauscht beziehungsweise gespiegelt angeordnet werden.
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Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante können bei dem Doppelkupplungsgetriebe beispielsweise die vorgesehenen Radebenen vertauscht werden. Es ist auch möglich, dass anstelle einer Doppel-Radebene zwei Einfach-Radebenen und/oder umgekehrt verwendet werden. Ferner können die beiden Teilgetriebe gespiegelt werden.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes;
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2 ein Schaltschema der ersten Ausführungsvariante gemäß 1;
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3 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes;
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4 ein Schaltschema der zweiten Ausführungsvariante gemäß 3;
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5 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes;
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6 ein Schaltschema der dritten Ausführungsvariante gemäß 5;
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7 eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes; und
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8 ein Schaltschema der vierten Ausführungsvariante gemäß 7.
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In den 1, 3, 5, und 7 ist jeweils eine mögliche Ausführungsvariante eines Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gezeigt. Die jeweiligen Schaltschemen zu den Ausführungsvarianten sind in den 2, 4, 6, und 8 tabellarisch dargestellt.
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Das Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe umfasst unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten zwei Kupplungen K1, K2, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle w_an und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen w_K1, w_K2 verbunden sind. Zudem kann an der Antriebswelle w_an ein Torsionsschwingungsdämpfer 14 angeordnet sein. Ferner sind zwei Vorgelegewellen w_v1, w_v2 vorgesehen, auf denen als Losräder 5, 6, 7, 8, 9, 10 ausgebildete Gangzahnräder drehbar gelagert sind. An den beiden Getriebeeingangswellen w_K1, w_K2 sind drehfest angeordnete und als Festräder 1, 2, 3 4 ausgebildete Gangzahnräder, die wenigstens zum Teil mit den Losrädern 5, 6, 7, 8, 9, 10 in Eingriff stehen.
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Um die Losräder 5, 6, 7, 8, 9, 10 mit der jeweiligen Vorgelegewelle w_v1, w_v2 verbinden zu können, sind mehrere aktivierbare Koppelvorrichtungen A, B, C, D, E, F an den Vorgelegewellen w_v1, w_v2 vorgesehen. Des Weiteren sind an den beiden Vorgelegewellen w_v1, w_v2 als Konstantenritzel Abtriebszahnräder 12, 13 angeordnet, welche jeweils mit einer Verzahnung einer Abtriebswelle w_ab gekoppelt sind.
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Erfindungsgemäß sind somit bei dem Doppelkupplungsgetriebe gemäß der ersten, zweiten und dritten Ausführungsvariante lediglich vier Radebenen vorgesehen, wobei bei jeder Ausführungsvariante zwei Doppel-Radebenen 5-8, 6-9; 5-8, 7-10 vorgesehen sind, und wobei zwei Einfach-Radebenen 6-2, 3-9; 7-3, 4-10 vorgesehen sind, so dass zumindest ein Windungsgang über zumindest ein Schaltelement K, I an jeder Vorgelegewelle w_v1, w_v2 und zumindest ein Windungsgang bei zumindest einer dem Abtriebszahnrad 12 der ersten Vorgelegewelle w_v1 zugeordneten und geöffneten Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar sind.
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Demnach sind bei dem Doppelkupplungsgetriebe neben den Koppelvorrichtungen A, B, C, D, E, F, die eine drehfeste Verbindung zwischen einem Gangzahnrad und der zugeordneten Vorgelegewelle w_v1, w_v2 realisieren, an jeder Vorgelegewelle w_v1, w_v2 ein aktivierbare Schaltelement I und K vorgesehen, wobei mit dem Schaltelement I an der ersten Vorgelegewelle w_v1 zum Koppeln der beiden Teilgetriebe im aktivierten beziehungsweise geschlossenen Zustand das Losrad 5 mit dem Losrad 6 der ersten Vorgelegewelle w_v1 drehfest verbunden werden. Mit dem Schaltelement K an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 werden zum Koppeln der beiden Teilgetriebe im aktivierten beziehungsweise geschlossenen Zustand das Losrad 8 mit dem Losrad 9 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 drehfest verbunden. Bei der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 ist zudem eine dem Abtriebszahnrad 12 zugeordnete Koppelvorrichtung S_ab1 an der ersten Vorgelegewellen w_v1 vorgesehen, welche zum Schalten zumindest eines Windungsganges jeweils geöffnet wird, um das Abtriebszahnrad 12 von der ersten Vorgelegewelle w_v1 zu lösen. Dagegen ist bei der zweiten und dritten Ausführungsvariante eine dem Abtriebszahnrad 13 zugeordnete Koppelvorrichtung S_ab2 an der zweiten Vorgelegewellen w_v2 vorgesehen, welche zum Schalten zumindest eines Windungsganges jeweils geöffnet wird, um das Abtriebszahnrad 13 von der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zu lösen.
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Bei der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 wird über das aktivierte beziehungsweise geschlossene Schaltelement K an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 ein siebenter Vorwärtsgang G7 sowie ein Kriechgang C1 als Windungsgang und über das aktivierte beziehungsweise geschlossenen Schaltelement I an der ersten Vorgelegewelle w_v1 ein Rückwärtsgang R1 als Windungsgang geschaltet.
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Bei der zweiten und dritten Ausführungsvariante wird über das aktivierte beziehungsweise geschlossene Schaltelement I an der ersten Vorgelegewelle w_v1 ein erster Vorwärtsgang G1 und bei aktivierte beziehungsweise geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 ein siebenter Vorwärtsgang G7 sowie ein Kriechgang C1 als Windungsgang geschaltet. Ferner wird über das geschlossene beziehungsweise aktivierte Schaltelement K an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 ein erster Rückwärtsgang R1 als Windungsgang geschaltet.
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Erfindungsgemäß sind somit bei dem Doppelkupplungsgetriebe gemäß der vierten Ausführungsvariante lediglich vier Radebenen vorgesehen, wobei bei jeder Ausführungsvariante zwei Doppel-Radebenen 5-8, 6-9; 5-8, 7-10 vorgesehen sind, und wobei zwei Einfach-Radebenen 6-2, 3-9; 7-3, 4-10 vorgesehen sind, so dass zumindest ein Windungsgang über zumindest ein Schaltelement K an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 und zumindest jeweils ein Windungsgang bei zumindest einer dem Abtriebszahnrad 12 der ersten Vorgelegewelle w_v1 zugeordneten und geöffneten Koppelvorrichtung S_ab1 sowie bei zumindest einer dem Abtriebszahnrad 13 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zugeordneten und geöffneten Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar sind.
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Demnach ist bei dem Doppelkupplungsgetriebe neben den Koppelvorrichtungen A, B, C, D, F, die eine drehfeste Verbindung zwischen einem Gangzahnrad und der zugeordneten Vorgelegewelle w_v1, w_v2 realisieren, eine dem Abtriebszahnrad 12 zugeordnete Koppelvorrichtung S_ab1 an der ersten Vorgelegewellen w_v1 vorgesehen, welche zum Schalten zumindest eines Windungsganges jeweils geöffnet wird, um das Abtriebszahnrad 12 von der ersten Vorgelegewelle w_v1 zu lösen. Zudem ist eine dem Abtriebszahnrad 13 zugeordnete Koppelvorrichtung S_ab2 an der zweiten Vorgelegewellen w_v2 vorgesehen, welche zum Schalten zumindest eines Windungsganges jeweils geöffnet wird, um das Abtriebszahnrad 13 von der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zu lösen. Darüber hinaus ist bei der vierten Ausführungsvariante ferner ein aktivierbares Schaltelement K vorgesehen, wobei mit dem Schaltelement K an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zum Koppeln der beiden Teilgetriebe im aktivierten beziehungsweise geschlossenen Zustand das Losrad 8 mit dem Losrad 9 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 drehfest verbunden werden.
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Bei der vierten Ausführungsvariante wird bei geöffneter beziehungsweise aktivierter Koppelvorrichtung S_ab1 an der ersten Vorgelegewelle w_v1 ein erster Vorwärtsgang G1 als Windungsgang geschaltet und bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 wird ein siebenter Vorwärtsgang G7 sowie ein Kriechgang C1 als Windungsgang geschaltet. Zudem wird über das geschlossene beziehungsweise aktivierte Schaltelement K an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 ein Rückwärtsgang R1 als Windungsgang geschaltet.
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Somit ist unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante des Doppelkupplungsgetriebes der erste und der höchste Vorwärtsgang ein Windungsgang.
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Gemäß der ersten Ausführungsvariante kämmt bei der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 das Festrad 1 der zweiten Getriebeeingangswelle w_K2 sowohl mit dem Losrad 5 der ersten Vorgelegewelle w_v1 als auch mit dem Losrad 8 der zweiten Vorgelegewelle w_v2. Bei der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 steht das Festrad 2 der ersten Getriebeeingangswelle w_K1 mit dem Losrad 9 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 in Eingriff. Ferner steht das Festrad 2 der ersten Getriebeeingangswelle w_K1 mit einem Zwischenrad ZR in Eingriff, wobei das Zwischenrad ZR die Drehzahlumkehr zum Realisieren eines Rückwärtsganges R1, R2 ermöglicht. Das Zwischenrad ZR ist drehbar an einer Zwischenwelle w_zw angeordnet, wobei die Zwischenwelle w_zw beispielhaft parallel zu den Vorgelegewellen w_v1, w_v2 angeordnet ist. Das Zwischenrad ZR kämmt zudem mit dem Losrad 6 der ersten Vorgelegewelle w_v1. Bei der dritten Radebene als Einfach-Radebene 7-3 steht das Festrad 3 der ersten Getriebeeingangswelle w_K1 mit dem Losrad 7 der ersten Vorgelegewelle w_v1 in Eingriff. Schließlich steht bei der vierten Radebene als Einfach-Radebene 4-10 das Festrad 4 der ersten Getriebeeingangswelle w_K1 mit dem Losrad 10 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 in Eingriff.
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Die zweite, dritte und vierte Ausführungsvariante gemäß 3, 5 und 7 unterscheiden sich lediglich dadurch, dass das Zwischenrad zum Realisieren der Drehzahlumkehr an der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 zwischen dem Festrad 2 und dem Losrad 9 ausgebildet ist.
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Bei sämtlichen Ausführungsvarianten sind an jeder Vorgelegewelle w_v1, w_v2 beispielhaft jeweils eine doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung B, C; E, F angeordnet. Bei der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 ist an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 die doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung E, F zwischen der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 und der vierten Radebene als Einfach-Radebene 4-10 angeordnet. Zudem ist dem Losrad 7 an der ersten Vorgelegewelle w_v1 eine einseitig wirkende Koppelvorrichtung C zugeordnet.
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Bei der zweiten, dritten und vierten Ausführungsvariante ist an der ersten Vorgelegewelle w_v1 die doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung B, C zwischen der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 und der dritten Radebene als Einfach-Radebene 7-3 angeordnet ist. Zudem ist dem Losrad 10 an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 eine einseitig wirkende Koppelvorrichtung F zugeordnet.
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Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante können für jede doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung B, C; E, F auch zwei einfach wirkende Koppelvorrichtungen vorgesehen sein. Durch die Koppelvorrichtung B kann das Losrad 6 mit der ersten Vorgelegewelle w_v1 und durch die Koppelvorrichtung C kann das Losrad 7 mit der ersten Vorgelegewelle w_v1 verbunden werden. Mit der Koppelvorrichtung E kann das Losrad 9 mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2 und mit der Koppelvorrichtung F kann das Losrad 10 mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2 verbunden werden.
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Darüber hinaus ist bei jeder Ausführungsvariante vorgesehen, dass z. B. eine einseitig wirkende Koppelvorrichtung A der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 zugeordnet ist, um das Losrad 5 mit der ersten Vorgelegewelle w_v1 verbinden zu können. Zudem ist eine einseitig wirkende Koppelvorrichtung D der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 zugeordnet, um das Losrad 8 mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zu verbinden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe ist eine integrierte Abtriebsstufe mit dem Abtriebszahnrad 12 und mit dem Abtriebszahnrad 13 vorgesehen, wobei das Abtriebszahnrad 12 und das Abtriebszahnrad 13 jeweils mit einem Festrad 11 der Abtriebswelle w_ab kämmen. Bei der ersten Ausführungsvariante ist das Abtriebszahnrad 12 über die Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar mit der ersten Vorgelegewelle w_v1 gekoppelt, wobei das Abtriebszahnrad 13 dagegen drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2 verbunden ist. Bei der zweiten und dritten Ausführungsvariante ist das Abtriebszahnrad 13 über die Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2 gekoppelt, wobei das Abtriebszahnrad 12 dagegen drehfest mit der ersten Vorgelegewelle w_v1 verbunden ist. Bei der vierten Ausführungsvariante sind beide Abtriebszahnrad 12 und 13 über die jeweiligen Koppelvorrichtungen S_ab1 und S_ab2 schaltbar mit der zugeordneten Vorgelegewelle w_v1, w_v2 gekoppelt.
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Aus der in 2 dargestellten Tabelle ist beispielhaft ein Schaltschema für die erste Ausführungsvariante des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gemäß 1 gezeigt.
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Aus den Schaltschemen ergibt sich, dass der erste Vorwärtsgang G1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung A, über die aktivierte Koppelvorrichtung C und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie über die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab1 als Windungsgang schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang G2 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar ist, dass der dritte Vorwärtsgang G3 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar ist, dass der vierte Vorwärtsgang G4 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung E sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar ist, dass der fünfte Vorwärtsgang G5 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung A sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar ist, dass der sechste Vorwärtsgang G6 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 schaltbar ist, und dass der siebente Vorwärtsgang G7 über die erste Kupplung K1 und bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 sowie über das aktivierte Schaltelement K als Windungsgang schaltbar ist. Ferner wird ein Rückwärtsgang R1 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 und aktivierten Schaltelement I als Windungsgang geschaltet und ein Kriechgang C1 wird über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung F und bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 sowie über das aktivierte Schaltelement K als Windungsgang geschaltet.
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Wenn bei der ersten Ausführungsvariante zusätzlich eine Koppelvorrichtung S_ab2 beispielsweise an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 angeordnet ist, kann ein Schnellgang O1 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C, über die aktivierte Kuppelvorrichtung D und die aktivierte Koppelvorrichtung F als Windungsgang geschaltet werden, wenn die Koppelvorrichtung S_ab2 geöffnet und die Koppelvorrichtung S_ab1 geschlossen ist.
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Aus dem Schaltschema gemäß 2 ergibt sich im Einzelnen, dass beim ersten Vorwärtsgang G1 ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_5, i_6 und i_2 verwendet werden, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilegetriebe bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab1 realisiert wird. Beim zweiten Vorwärtsgang G2 wird lediglich die Zahnradstufe i_2, beim dritten Vorwärtsgang G3 die Zahnradstufe i_3, beim vierten Vorwärtsgang G4 die Zahnradstufe i_4, beim fünften Vorwärtsgang G5 die Zahnradstufe i_5 und beim sechsten Vorwärtsgang G6 die Zahnradstufe i_6 verwendet. Im siebenten Vorwärtsgang G7 werden die Zahnradstufen i_4, i_3 und i_5 eingesetzt, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch das geschlossene Schaltelement K realisiert wird. Beim Rückwärtsgang R1 werden als Windungsgang die Zahnradstufen i_5, i_R, i_2 an der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 benutzt, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch das geschlossene Schaltelement I bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 realisiert wird. Zudem werden bei einem Kriechgang C1 ausgehend von der ersten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3, i_4 und i_2 verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe über das geschlossene Schaltelement K realisiert wird.
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Schließlich werden bei einem Schnellgang O1 als Windungsgang die Zahnradstufen i_3, i_2 und i_6 verwendet, wobei zur Koppelung der beiden Teilgetriebe die Koppelvorrichtung S_ab1 geschlossen und die Koppelvorrichtung S_ab2 geöffnet ist.
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Durch die Anordnung der Zahnradstufen i_2, i_3 und i_4 an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 ergeben sich konstruktive Vorteile bei der Verzahnungsauslegung und hinsichtlich der Wellenlagerung und der Wellenauslegung bei der ersten Ausführungsvariante.
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Aus der in 4 dargestellten Tabelle ist beispielhaft ein Schaltschema für die dritte Ausführungsvariante des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gemäß 3 gezeigt.
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Aus dem Schaltschema ergibt sich, dass der erste Vorwärtsgang G1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung C und über das aktivierte Schaltelement I sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang G2 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der dritte Vorwärtsgang G3 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der vierte Vorwärtsgang G4 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der fünfte Vorwärtsgang G5 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung A sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der sechste Vorwärtsgang G6 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung B sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, und dass der siebente Vorwärtsgang G7 über die erste Kupplung K1, über die aktivierte Koppelvorrichtung A, über die aktivierte Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist. Ferner ist ein Rückwärtsgang R1 als Windungsgang über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 und geschlossene Schaltelement K schaltbar. Zudem ist ein Kriechgang C1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung C, über die aktivierte Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie über die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar.
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Wenn bei der zweiten Ausführungsvariante zusätzlich eine Koppelvorrichtung S_ab1 an der ersten Vorgelegewelle w_v1 dem Abtriebszahnrad 12 zugeordnet ist, kann ein Schnellgang O1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung A, über die aktivierte Koppelvorrichtung C und über die aktivierte Koppelvorrichtung F als Windungsgang geschaltet werden, wenn sie Koppelvorrichtung S_ab1 geöffnet ist.
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Aus dem Schaltschema gemäß 4 ergibt sich im Einzelnen, dass beim ersten Vorwärtsgang G1 ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_5, i_6 und i_2 verwendet werden, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilegetriebe durch das aktivierte Schaltelement I realisiert wird. Beim zweiten Vorwärtsgang G2 wird lediglich die Zahnradstufe i_2, beim dritten Vorwärtsgang G3 die Zahnradstufe i_3, beim vierten Vorwärtsgang G4 die Zahnradstufe i_4, beim fünften Vorwärtsgang G5 die Zahnradstufe i_5 und beim sechsten Vorwärtsgang G6 die Zahnradstufe i_6 verwendet. Im siebenten Vorwärtsgang G7 werden die Zahnradstufen i_4, i_3 und i_5 eingesetzt, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird. Beim Rückwärtsgang R1 werden als Windungsgang die Zahnradstufen i_3, i_R und i_2 benutzt, wobei die beiden Teilgetriebe bei geschlossenem Schaltelement K gekoppelt werden. Zudem werden bei einem Kriechgang C1 ausgehend von der ersten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3, i_4 und i_2 verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe über die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird. Schließlich werden bei einem Schnellgang O1 als Windungsgang die Zahnradstufen i_5, i_2 und i_4 verwendet, wobei zur Koppelung der beiden Teilgetriebe die Koppelvorrichtung S_ab1 geöffnet ist.
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Dadurch, dass die Zahnradstufen i_2 und i_4 jeweils einer Einfach-Radebene 7-3, 4-10 zugeordnet sind und dem ersten Vorwärtsgang G1 als Windungsgang die Zahnradstufen i_5, i_6 und i_2 sowie dem siebenten Vorwärtsgang G7 die Zahnradstufen i_4, i_3 und i_5 zugeordnet sind, ergeben die Abhängigkeiten zwischen den Übersetzungen besonders leicht eine geometrische Getriebestufung.
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Aus der in 6 dargestellten Tabelle ist beispielhaft ein Schaltschema für die dritte Ausführungsvariante des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gemäß 5 gezeigt.
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Aus dem Schaltschema ergibt sich, dass der erste Vorwärtsgang G1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung C und über das geschlossene Schaltelement I als Windungsgang schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang G2 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der dritte Vorwärtsgang G3 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung A sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der vierte Vorwärtsgang G4 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der fünfte Vorwärtsgang G5 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der sechste Vorwärtsgang G6 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung B sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, und dass der siebente Vorwärtsgang G7 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung B, über aktivierte Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie über die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist. Ferner ist ein Rückwärtsgang R1 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar. Darüber hinaus ist ein Schnellgang O1 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie über das geschlossene Schaltelement I und bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar.
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Aus dem Schaltschema gemäß 6 ergibt sich im Einzelnen, dass beim ersten Vorwärtsgang G1 ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3, i_6 und i_2 verwendet werden, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilegetriebe bei geschlossenem Schaltelement I realisiert wird. Beim zweiten Vorwärtsgang G2 wird lediglich die Zahnradstufe i_2, beim dritten Vorwärtsgang G3 die Zahnradstufe i_3, beim vierten Vorwärtsgang G4 die Zahnradstufe i_4, beim fünften Vorwärtsgang G5 die Zahnradstufe i_5 und beim sechsten Vorwärtsgang G6 die Zahnradstufe i_6 verwendet. Im siebenten Vorwärtsgang G7 werden als Windungsgang die Zahnradstufen i_5, i_4 und i_6 eingesetzt, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird. Bei dem Rückwärtsgang R1 werden als Windungsgang die Zahnradstufen i_5, i_R, i_2 verwendet, wobei zur Koppelung der beiden Teilgetriebe das Schaltelement K geschlossen ist. Ferner werden bei dem Schnellgang O1 als Windungsgang die Zahnradstufen i_6, i_3 und i_5 verwendet, wobei zur Koppelung der beiden Teilgetriebe das Schaltelement I geschlossen ist.
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Mit der vierten Ausführungsvariante wird ein lastschaltbare Siebengang-Getriebe realisiert, bei dem der letzte Stufensprung Gewählt werden kann, so dass bei einer Rückschaltung dem Fahrer besonders viel Antriebsleistung beziehungsweise Antriebsmoment zur Verfügung steht.
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Aus der in 8 dargestellten Tabelle ist beispielhaft ein Schaltschema für die fünfte Ausführungsvariante des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gemäß 7 gezeigt.
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Aus dem Schaltschema ergibt sich, dass der erste Vorwärtsgang G1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung A, über die aktivierte Koppelvorrichtung C und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 und bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab1 als Windungsgang schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang G2 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 und S_ab2 schaltbar ist, dass der dritte Vorwärtsgang G3 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung A sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 und S_ab2 schaltbar ist, dass der vierte Vorwärtsgang G4 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 und S_ab2 schaltbar ist, dass der fünfte Vorwärtsgang G5 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 und S_ab2 schaltbar ist, dass der sechste Vorwärtsgang G6 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung B sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 und S_ab2 schaltbar ist, und dass der siebente Vorwärtsgang G7 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung C, über die aktivierte Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie über die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 und die geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 als Windungsgang schaltbar ist. Ferner ist ein Rückwärtsgang R1 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie über das geschlossene Schaltelement K und bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 und S_ab2 als Windungsgang schaltbar. Ein Kriechgang C1 ist über die erste Kupplung K1, über die aktivierte Koppelvorrichtung A, über die aktivierte Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie über die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 und über die geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 als Windungsgang schaltbar.
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Wenn bei der vierten Ausführungsvariante zusätzlich einen Schaltelement I an der ersten Vorgelegewelle w_v1 vorgesehen ist, um im geschlossenen beziehungsweise aktivierten Zustand das Losrad 5 mit dem Losrad 6 der ersten Vorgelegewelle w_ab1 drehfest zu verbinden, ist ein Schnellgang O1 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie über die geschlossener Koppelvorrichtung S_ab1 und S_ab2 als Windungsgang schaltbar, wenn das zusätzliche Schaltelement I geschlossen ist.
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Aus dem Schaltschema gemäß 8 ergibt sich im Einzelnen, dass beim ersten Vorwärtsgang G1 ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3, i_4 und i_2 verwendet werden, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilegetriebe bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab1 realisiert wird. Beim zweiten Vorwärtsgang G2 wird lediglich die Zahnradstufe i_2, beim dritten Vorwärtsgang G3 die Zahnradstufe i_3, beim vierten Vorwärtsgang G4 die Zahnradstufe i_4, beim fünften Vorwärtsgang G5 die Zahnradstufe i_5 und beim sechsten Vorwärtsgang G6 die Zahnradstufe i_6 verwendet. Im siebenten Vorwärtsgang G7 werden als Windungsgang die Zahnradstufen i_5, i_2 und i_4 eingesetzt, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird. Bei dem Rückwärtsgang R1 werden als Windungsgang die Zahnradstufen i_5, i_R, i_2 verwendet, wobei zur Koppelung der beiden Teilgetriebe das Schaltelement K geschlossen ist. Ferner werden bei dem Kriechgang C1 als Windungsgang die Zahnradstufen i_2, i_5, i_3 verwendet, wobei zur Koppelung der beiden Teilgetriebe die Koppelvorrichtung S_ab2 geöffnet ist. Schließlich werden bei dem Schnellgang O1 als Windungsgang die Zahnradstufen i_6, i_3 und i_5 verwendet, wobei zur Koppelung der beiden Teilgetriebe das Schaltelement I geschlossen ist.
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Da bei der vierten Ausführungsvariante das Schaltelement K und die beiden Koppelvorrichtungen S_ab1 und S_ab2 an den Abtriebszahnrädern 12 und 13 vorhanden sind, stehen weitere Windungsgänge als Zwischen-, Kriech-, Schnell- und/oder Rückwärtsgänge ohne zusätzliche Bauaufwand zur Verfügung.
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Zusammenfassend ergibt sich bei der ersten Ausführungsvariante gemäß 1, dass an der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 das Losrad 5 für drei Vorwärtsgänge G1, G5, G7 sowie für einem Rückwärtsgang R1 und das Losrad 8 für vier Vorwärtsgänge G3, G7, C1, O1 verwendet werden können. An der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 können das Losrad 6 für einen Rückwärtsgang R1 und das Losrad 9 für drei Vorwärtsgänge G4, G7, C1 benutzt werden. Zudem kann an der dritten Radebene als Einfach-Radebene 7-3 das Losrad 7 für drei Vorwärtsgänge G1, G6, O1 verwendet werden. Schließlich kann an der vierten Radebene als Einfach-Radebene 4-10 das Losrad 10 für vier Vorwärtsgänge G1, G2, C1, O1 und einem Rückwärtsgang R1 verwendet werden.
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Zusammenfassend ergibt sich bei der zweiten Ausführungsvariante gemäß 3, dass an der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 das Losrad 5 für vier Vorwärtsgänge G1, G5, G7, 01 und das Losrad 8 für drei Vorwärtsgänge G3, G7, C1 sowie für einen Rückwärtsgang R1 verwendet werden können. An der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 können das Losrad 6 für zwei Vorwärtsgänge G1, G6 und das Losrad 9 für einen Rückwärtsgang R1 benutzt werden. Zudem kann an der dritten Radebene als Einfach-Radebene 7-3 das Losrad 7 für vier Vorwärtsgänge G1, G2, C1, O1 sowie für einen Rückwärtsgang R1 verwendet werden. Schließlich kann an der vierten Radebene als Einfach-Radebene 4-10 das Losrad 10 für vier Vorwärtsgänge G4, G7, C1, O1 verwendet werden.
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Zusammenfassend ergibt sich bei der dritten Ausführungsvariante gemäß 5, dass an der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 das Losrad 5 für drei Vorwärtsgänge G1, G3, O1 und das Losrad 8 für drei Vorwärtsgänge G5, G7, O1 sowie für einen Rückwärtsgang R1 verwendet werden können. An der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 können das Losrad 6 für vier Vorwärtsgänge G1, G6, G7, O1 und das Losrad 9 für einen Rückwärtsgang R1 benutzt werden. Zudem kann an der dritten Radebene als Einfach-Radebene 7-3 das Losrad 7 für zwei Vorwärtsgänge G1, G2 sowie für einen Rückwärtsgang R1 verwendet werden. Schließlich kann an der vierten Radebene als Einfach-Radebene 4-10 das Losrad 10 für zwei Vorwärtsgänge G4, G7 verwendet werden.
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Zusammenfassend ergibt sich bei der vierten Ausführungsvariante gemäß 7, dass an der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 das Losrad 5 für vier Vorwärtsgänge G1, G3, C1, O1 und das Losrad 8 für vier Vorwärtsgänge G5, G7, C1, 01 sowie für einen Rückwärtsgang R1 verwendet werden können. An der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 können das Losrad 6 für zwei Vorwärtsgänge G6, O1 und das Losrad 9 für einen Rückwärtsgang R1 benutzt werden. Zudem kann an der dritten Radebene als Einfach-Radebene 7-3 das Losrad 7 für drei Vorwärtsgänge G1, G4, G7 verwendet werden. Schließlich kann an der vierten Radebene als Einfach-Radebene 4-10 das Losrad 10 für vier Vorwärtsgänge G1, G2, G7, C1 sowie für einen Rückwärtsgang R1 verwendet werden.
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Bei sämtlichen Ausführungsvarianten des Doppelkupplungsgetriebes sind aufgrund dieser vorgesehenen Mehrfachnutzungen einzelner Losräder weniger Radebenen und somit weniger Bauteile bei gleich bleibender Gangzahl erforderlich, so dass eine vorteilhafte Bauraum- und Kosteneinsparung bewirkt wird.
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Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante bedeutet die Ziffer ”1” in einem Feld der jeweiligen Tabelle der Schaltschemen, dass die zugeordnete Kupplung K1, K2, bzw. die zugeordnete Koppelvorrichtung A, B, C, D, E, F bzw. das zugeordnete Schaltelement K, I jeweils geschlossen ist. Dagegen bedeutet ein freies Feld in der jeweiligen Tabelle der Schaltschemen, dass die zugeordnete Kupplung K1, K2, bzw. die zugeordnete Koppelvorrichtung A, B, C, D, E, F bzw. das zugeordnete Schaltelement K, I jeweils geöffnet ist.
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Für die einem Abtriebszahnrad 12 beziehungsweise 13 zugeordnete Koppelvorrichtung S_ab1 beziehungsweise S_ab2 gilt abweichend zu den vorher genannten Regeln, dass bei einem leeren Feld in der jeweiligen Tabelle der Schaltschemen die Koppelvorrichtung S_ab1 beziehungsweise S_ab2 geöffnet sein muss, aber dass bei einem Feld mit der Ziffer ”1” abhängig vom Gang bei einer ersten Gruppe von Gängen das Koppelelement S_ab1 beziehungsweise S_ab2 geschlossen sein muss und bei einer zweiten Gruppe von Gängen das Koppelelement S_ab1 beziehungsweise S_ab2 sowohl offen als auch geschlossen sein kann. Weiterhin besteht in vielen Fällen die Möglichkeit, weitere Koppel- oder Schaltelemente einzulegen, ohne den Kraftfluss zu beeinflussen. Hierdurch kann eine Gangvorwahl ermöglicht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Festrad der zweiten Getriebeeingangswelle
- 2
- Festrad die ersten Getriebeeingangswelle
- 3
- Festrad der ersten Getriebeeingangswelle
- 4
- Festrad der ersten Getriebeeingangswelle
- 5
- Losrad der ersten Vorgelegewelle
- 6
- Losrad der ersten Vorgelegewelle
- 7
- Losrad der ersten Vorgelegewelle
- 8
- Losrad der zweiten Vorgelegewelle
- 9
- Losrad der zweiten Vorgelegewelle
- 10
- Losrad der zweiten Vorgelegewelle
- K1
- erste Kupplung
- K2
- zweite Kupplung
- w_an
- Antriebswelle
- w_ab
- Abtriebswelle
- w_v1
- erste Vorgelegewelle
- w_v2
- zweite Vorgelegewelle
- A
- Koppelvorrichtung
- B
- Koppelvorrichtung
- C
- Koppelvorrichtung
- D
- Koppelvorrichtung
- E
- Koppelvorrichtung
- F
- Koppelvorrichtung
- i_1
- Zahnradstufe erster Vorwärtsgang
- i_2
- Zahnradstufe zweiter Vorwärtsgang
- i_3
- Zahnradstufe dritter Vorwärtsgang
- i_4
- Zahnradstufe vierter Vorwärtsgang
- i_5
- Zahnradstufe fünfter Vorwärtsgang
- i_6
- Zahnradstufe sechster Vorwärtsgang
- G1
- erster Vorwärtsgang
- G2
- zweiter Vorwärtsgang
- G3
- dritter Vorwärtsgang
- G4
- vierter Vorwärtsgang
- G5
- fünfter Vorwärtsgang
- G6
- sechster Vorwärtsgang
- G7
- siebenter Vorwärtsgang
- C1
- Kriechgang
- O1
- Schnellgang
- R1
- Rückwärtsgang
- R2
- Rückwärtsgang
- R3
- Rückwärtsgang
- w_zw
- Zwischenwelle
- ZR
- Zwischenrad
- 11
- Festrad der Abtriebswelle
- 12
- Abtriebszahnrad der ersten Vorgelegewelle
- 13
- Abtriebszahnrad der zweiten Vorgelegewelle
- 14
- Torsionsschwingungsdämpfer
- ZS
- verwendete Zahnradstufe
- S_ab1
- Koppelvorrichtung
- S_ab2
- Koppelvorrichtung
- K
- Schaltelement
- I
- Schaltelement
