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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Doppelkupplungsanordnung für ein Kraftfahrzeug,
mit einem Gehäuse,
einer ersten trockenen Reibkupplung und einer zweiten trockenen
Reibkupplung, wobei die Reibkupplungen jeweils ein Eingangsglied
aufweisen, das mit einer Antriebswelle verbindbar ist, wobei die
Reibkupplungen ein erstes bzw. ein zweites Ausgangsglied aufweisen,
die mit einer ersten bzw. zweiten Getriebeeingangswelle verbindbar
sind, und mit einem ersten und einem zweiten Aktuator zum Betätigen der
ersten bzw. der zweiten Reibkupplung, wobei die Aktuatoren an einer
gehäusefesten Nabe
angeordnet sind und die zugeordnete Reibkupplung jeweils über ein
Axiallager direkt betätigen.
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Die
Druckschrift
DE
10 2006 010 113 B4 zeigt bspw. eine Doppelkupplungsanordnung
gemäß dem Oberbegriff
der Erfindung.
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Derartige
Doppelkupplungsanordnungen werden in Doppelkupplungsgetrieben für Kraftfahrzeuge
verwendet. Solche Doppelkupplungsgetriebe weisen neben der Doppelkupplungsanordnung
zwei Teilgetriebe auf. Die Teilgetriebe sind in der Regel in Vorgelegebauweise
ausgeführt.
Eines der Teilgetriebe ist dabei den geraden Gangstufen zugeordnet, das
andere Teilgetriebe den ungeraden Gangstufen.
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Durch überschneidende
Betätigung
der zwei Reibkupplungen kann ein Gangwechsel ohne Zugkraftunterbrechung
durchgeführt
werden. Diese Art von Doppelkupplungsgetrieben eignet sich für jede Art
von Kraftfahrzeugen, insbesondere für Personenkraftwagen.
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In
den Doppelkupplungsanordnungen werden in der Regel fluidisch betriebene
(nasse) Reibkupplungen verwendet, bspw. nasslaufende Lamellenkupplungen.
Beispiele hierfür
finden sich in den Druckschriften
DE 101 46 606 A1 und
DE 10 2005 063 248 A1 .
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Nasslaufende
Lamellenkupplungen können zwar
relativ hohe Momente übertragen.
Denn die im Schlupfbetrieb aufgrund der Reibleistung entstehende
Wärme kann
durch das verwendete Fluid (Kühlöl) vergleichsweise
gut abtransportiert werden. Nasslaufende Lamellenkupplungen haben
jedoch generell einen etwas geringeren Wirkungsgrad als herkömmliche
Trockenkupplungen, wie sie in manuellen Schaltgetrieben seit vielen
Jahren verwendet werden, insbesondere aufgrund der höheren Schleppverluste.
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Obgleich
es generell erstrebenswert ist, derartige trockene Reibkupplungen
auch in Doppelkupplungsanordnungen der eingangs beschriebenen Art zu
verwenden, ist diese Anwendung in mancher Hinsicht problematisch.
Zum einen benötigen
trockene Reibkupplungen einen relativ großen Bauraum. Zudem sind trockene
Reibkupplungen normalerweise im unbetätigten Zustand geschlossen
und werden über
einen relativ aufwändigen
Hebelmechanismus geöffnet
(ausgerückt).
Ferner werden derartige trockene Reibkupplungen, sofern sie automatisiert
betätigt
werden, generell so geregelt, dass der Kupplungsweg die maßgebliche
Regelgröße ist.
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Vor
diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte
Doppelkupplungsanordnung für
ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betätigen einer trockenen Reibkupplung
anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Doppelkupplungsanordnung für ein Kraftfahrzeug
gelöst,
mit einem Gehäuse,
einer ersten trockenen Reibkupplung und einer zweiten trockenen
Reibkupplung, wobei die Reibkupplungen jeweils ein Eingangsglied
aufweisen, das mit einer Antriebswelle verbindbar ist, wobei die
Reibkupplungen ein erstes bzw. ein zweites Ausgangsglied aufweisen,
die mit einer ersten bzw. einer zweiten Getriebeeingangswelle verbindbar
sind, mit einem ersten Aktuator zum Betätigen der ersten Reibkupplung
und mit einem zweiten Aktuator zum Betätigen der zweiten Reibkupplung,
wobei die Aktuatoren an einer gehäusefesten Nabe angeordnet sind
und die zugeordnete Reibkupplung jeweils über ein Axiallager direkt betätigen, wobei
das erste Ausgangsglied zwischen dem ersten Eingangsglied und der
Zentralplatte und das zweite Ausgangsglied zwischen dem zweiten
Eingangsglied und der Zentralplatte einklemmbar ist, um die zugeordnete Reibkupplung
zu schließen.
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Die
obige Aufgabe wird ferner gelöst
durch ein Verfahren zum Betätigen
einer trockenen Reibkupplung, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes,
wobei ein gehäusefester
Aktuator die Reibkupplung direkt über ein Axiallager betätigt, wobei der
Aktuator über
einen Regler angesteuert wird, dessen Regelgröße die von dem Aktuator aufgebrachte
Kraft ist, und die Reibkupplung ein Ausgangsglied und ein Eingangsglied
aufweist, und das Ausgangsglied zwischen dem Eingangsglied und einer
Zentralplatte eingeklemmt wird.
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Durch
die direkte Betätigung
der trockenen Reibkupplungen über
Axiallager ist es zum einen möglich,
aufwändige
Hebelkonstruktionen zu vermeiden. Zudem ist bei einer derartigen
Betätigung
auch möglich,
die trockene Reibkupplung so zu regeln, dass die maßgebliche
Regelgröße die von
dem Aktuator aufgewendete Kraft ist. Mit einem derartigen Betätigungsverfahren
lassen sich insbesondere die überschneidenden
Betätigungen
von zwei Reibkupplungen eines Doppelkupplungsgetriebes einfacher bzw.
effizienter realisieren.
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Die
Zentralplatte kann sich mit den beweglichen Teilen der Reibkupplungen
mitbewegen und kann zur Abstützung
von Betätigungskräften dienen. Sofern
die Reibkupplungen in Längsrichtung
hintereinander angeordnet sind, ist die Platte bevorzugt als Zentralplatte
ausgebildet, die zwischen den Ausgangsgliedern der Reibkupplungen
angeordnet ist.
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Die
im Stand der Technik verwendeten Hebelmechanismen zum Betätigen trockener
Reibkupplungen besitzen eine zu große Eigenelastizität und Hystereseeigenschaften,
so dass eine Kraftregelung generell nicht denkbar ist.
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Die
gehäusefeste
Nabe kann dazu dienen, jede Art von Aktuator und jede Art der Zufuhr
von Energie zu dem Aktuator zu realisieren.
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Ferner
kann insgesamt ein sehr kompakter Aufbau realisiert werden.
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Unter
einer direkten Betätigung
der Reibkupplung über
ein Axiallager soll demzufolge vorliegend verstanden werden, dass
die Reibkupplung ohne Kraft-Weg-Umsetzer (wie einen Hebelmechanismus)
betätigt
wird.
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Die
Verwendung einer gehäusefesten
Nabe zur Lagerung der Aktuatoren ermöglicht zudem eine fluidische
Betätigung
der Reibkupplungen. Denn an einer gehäusefesten Nabe kann im Gegensatz
zu rotatorischen Drehdurchführungen
(die Gleitringdichtungen aufweisen) eine im Wesentlichen vollständige Abdichtung
gegenüber
dem Kupplungsraum erzielt werden, die für den Betrieb trockener Reibkupplungen
notwendig ist.
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Da
ein komplexer Kraft-Weg-Umsetzer nicht benötigt wird, ist auch eine Verschleißnachstellung nicht
notwendig bzw. weniger aufwändig
insbesondere dann, wenn die Betätigung
der jeweiligen trockenen Reibkupplung kraftgeregelt erfolgt.
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Soweit
vorliegend von der Regelgröße ”Kraft” die Rede
ist, versteht sich, dass dieser Begriff gleichzusetzen ist mit hierzu
proportionalen Größen, wie
bspw. dem Hydraulikdruck bei einem hydraulischen Aktuator.
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Die
Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
die Nabe auf der Antriebsseite der Doppelkupplungsanordnung mit
dem Gehäuse
verbunden.
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Eine
derartige motorseitige Abstützung
ermöglicht
ein Vormontieren der kompletten Doppelkupplungsanordnung. Diese
vormontierte Doppelkupplungsanordnung muss zur Montage des Doppelkupplungsgetriebes
nur über
die Getriebeeingangswellen geschoben und im Bereich des Motorflansches
verschraubt werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das erste Ausgangsglied auf der Getriebeseite der Doppelkupplungsanordnung über ein erstes
Radiallager an dem Gehäuse
gelagert.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das zweite Ausgangsglied auf der Getriebeseite der Doppelkupplungsanordnung über ein zweites
Radiallager an dem ersten Ausgangsglied gelagert.
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Hierdurch
wird axialer Bauraum eingespart. Zudem ist es nicht notwendig, diese
Bauelemente an einer der Getriebeeingangswellen (wie z. B. einer Hohlwelle
des Getriebes) zu lagern.
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Sofern
die Ausgangsglieder starr mit den Getriebeeingangswellen der Teilgetriebe
verbunden sind, dienen diese Radiallager auch zur Lagerung der Getriebeeingangswellen.
Eine separate Wellenlagerung in der Kupplungswand kann damit entfallen. Ferner
kann der axiale Bauraum reduziert werden.
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Insgesamt
ist es ferner bevorzugt, wenn die Axiallager jeweils zur Übertragung
von Axialkräften von
mindestens 4.000 Newton, insbesondere von mindestens 5.000 Newton
ausgelegt sind.
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Durch
Verwendung derart dimensionierter Axiallager ist eine Anwendung
der Doppelkupplungsanordnung bei Kraftfahrzeugen in üblichen
Leistungsbereichen möglich.
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Insgesamt
ist es ferner vorteilhaft, wenn die Axiallager jeweils eigengeschmiert
sind.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist es folglich nicht notwendig, den Axiallagern während des
Betriebs permanent ein Fluid wie ein Kühlöl zuzuführen. Demzufolge eignen sich
diese Axiallager insbesondere in Kombination mit trockenen Reibkupplungen.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn wenigstens eines der Axiallager als doppelreihiges
Axiallager ausgebildet ist.
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Mit
einem derartigen Axiallager lassen sich die notwendigen Axialkräfte bauraumoptimiert
auf die jeweilige Reibkupplung übertragen.
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Generell
ist unter einem doppelreihigen Axiallager vorliegend jede Art von
verstärktem
Axiallager zu verstehen, also bspw. auch sog. Vierpunktlager oder
Lager mit anderen Wälzkörpern als
Kugeln. Entscheidend ist, dass hierbei eine relativ große axiale
Kraft übertragbar
ist. Dies ist bei trockenen Kupplungen auch deswegen wichtig, da
hier nur zwei Reibflächen
zur Verfügung
stehen, um die notwendigen Momente zu übertragen.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn die Nabe wenigstens einen Hydraulikfluid-Kanal
aufweist, der funktionslos ist.
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Eine
derartige Ausgestaltung ermöglicht
es, dass die Nabe auch bei anderen Doppelkupplungsgetrieben verwendbar
ist, die bspw. nasslaufende Lamellenkupplungen beinhalten. Bei dieser
Anwendung kann der Hydraulikfluid-Kanal dann bspw. zur Kühlung/Schmierung
der nassen Doppelkupplungsanordnung verwendet werden.
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Ferner
ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die Reibkupplungen in Längsrichtung
hintereinander angeordnet und in Bezug auf eine zur Längsrichtung querverlaufende
Ebene im Wesentlichen spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
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Hierdurch
kann die Doppelkupplungsanordnung insbesondere in radialer Richtung
mit einem vergleichsweise kleinen Bauraum realisiert werden.
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Ferner
ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die Doppelkupplungsanordnung
eine Steuereinheit zum Ansteuern der Aktuatoren aufweist, wobei
die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Reibkupplungen kraftgeregelt
zu betätigen.
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Hierbei
können
für den
Betrieb der Doppelkupplung deutlich einfachere Regelstrategien entworfen
werden, insbesondere bei der überschneidenden
Betätigung
der Reibkupplungen. Ferner kann eine Verschleißnachstellung entfallen oder
vereinfacht werden.
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Die
Aktuatoren sind gemäß einer
weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform als hydraulische
Aktuatoren ausgebildet.
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Diese
Ausführungsform
eignet sich insbesondere dann, wenn auch der Getriebeteil des Doppelkupplungsgetriebes
durch hydraulische Aktuatoren angesteuert wird. Zudem eignen sich
hydraulische Aktuatoren besonders gut zur Realisierung einer Kraftregelung,
wie sie bevorzugt realisiert werden soll.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn wenigstens ein Aktuatorgehäuseelement
mit der Nabe verschweißt ist.
Hiermit kann die Anzahl der Dichtungen verringert werden und der
Ort der Verschweißung
kann bei Einstellung des Lüftspiels
der jeweiligen Reibkupplung festgelegt werden.
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Das
Verschweißen
eines Aktuatorgehäuseelementes
mit der Nabe führt
ferner zu geringeren Fertigungskosten bei einer automatischen Montage
und zu einer geringeren Streuung des eingestellten Lüftspiels.
Ferner kann der axiale Bauraum verkleinert werden.
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Insgesamt
ist es ferner vorteilhaft, wenn ein Ausgangsglied von einer der
Reibkupplungen mit einem Rotor eines elektrischen Motors verbunden
ist, der koaxial um die Doppelkupplungsanordnung herum angeordnet
ist.
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Bei
dieser Ausgestaltung kann die Doppelkupplungsanordnung zur Realisierung
eines Hybrid-Antriebsstranges ausgebildet werden, und zwar entweder
als Vollhybrid oder als sog. ”Mild-Hybrid”. Ferner
kann bei einer Festlegung des Rotors am Außenumfang des radial äußeren Ausgangsgliedes eine
hohe Massenträgheit
realisiert werden.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Antriebsstranges
mit einer erfindungsgemäßen Doppelkupplungsanordnung
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2 eine
schematische Längsschnittansicht
durch eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Doppelkupplungsanordnung;
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3 eine
Detailansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Doppelkupplungsanordnung;
und
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4 eine
schematische Längsschnittansicht
durch eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Doppelkupplungsanordnung.
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In 1 ist
ein Antriebsstrang eines schematisch angedeuteten Kraftfahrzeuges 11 generell mit 10 bezeichnet.
Das Kraftfahrzeug 11 kann bspw. ein Personenkraftwagen
sein.
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Der
Antriebsstrang 10 beinhaltet einen Antriebsmotor 12,
wie bspw. einen Verbrennungsmotor oder eine Hybrid-Antriebseinheit,
und ein Doppelkupplungsgetriebe 14.
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Das
Doppelkupplungsgetriebe 14 beinhaltet zum einen eine Doppelkupplungsanordnung 16 und ein
Getriebe 18, das ein erstes Teilgetriebe 20 und ein
zweites Teilgetriebe 22 aufweist.
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Die
zwei Teilgetriebe 20, 22 weisen eine gemeinsame
Abtriebswelle 24 auf, die bspw. mit einem Achsgetriebe
einer angetriebenen Achse des Kraftfahrzeuges 11 verbindbar
ist. Ferner ist in 1 schematisch eine Vorgelegewelle 26 des
Getriebes 18 gezeigt, um anzudeuten, dass es sich bei den
Getrieben 20, 22 generell um Stirnradgetriebe
in Vorgelegebauweise handelt. Dem einen Teilgetriebe sind die geraden
Gangstufen zugeordnet, dem anderen Teilgetriebe die ungeraden Gangstufen.
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Der
Antriebsmotor 12 weist eine Antriebswelle 28 auf,
die mit dem Eingang der Doppelkupplungsanordnung 16 verbunden
ist, und zwar im vorliegenden Fall über eine Kurbelwellenscheibe 32,
die Dämpfungsmittel 34 (wie
bspw. ein Zweimassenschwungrad) beinhalten kann. Die Doppelkupplungsanordnung 16 weist
eine Eingangswelle 36 auf, die mit einem Ausgangsglied
der Dämpfungsmittel 34 verbunden
ist und sich in einer Längsrichtung 13,
im Wesentlichen koaxial zu der Antriebswelle 28 erstreckt.
Die Doppelkupplungsanordnung 16 beinhaltet ferner eine
erste Ausgangswelle 38, die mit dem Eingang des ersten
Teilgetriebes 20 verbunden ist, und eine zweite Ausgangswelle 40,
die mit dem Eingang des zweiten Teilgetriebes 22 verbunden
ist. Die zweite Ausgangswelle 40 ist als Innenwelle ausgebildet
und konzentrisch zu der Eingangswelle 36 ausgerichtet.
Die erste Ausgangswelle 38 ist als Hohlwelle um die zweite
Ausgangswelle 40 herum ausgebildet.
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Die
generelle Funktionsweise eines derartigen Doppelkupplungsgetriebes 14 ist
allgemein bekannt und wird vorliegend nicht im Detail erläutert. Eines
der Kernmerkmale solcher Doppelkupplungsgetriebe besteht jedoch
darin, dass Gangwechsel im Wesentlichen ohne Zugkrafteinbruch durchgeführt werden
können,
indem die Antriebsleistung von dem Antriebsmotor 12 durch überschneidende
Betätigung der
Doppelkupplungsanordnung 16 von einem Teilgetriebe auf
das andere Teilgetriebe übergeben
wird.
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Die
Doppelkupplungsanordnung 16 weist eine erste Reibkupplung 42 und
eine zweite Reibkupplung 44 auf. Die Reibkupplungen 42, 44 sind
als trockene Reibkupplungen ausgebildet, die zum Betrieb keine Fluidzufuhr
in Form eines Kühlfluides
oder Ähnlichem
benötigen.
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Die
erste Reibkupplung 42 weist ein erstes Eingangsglied 46 auf,
und die zweite Reibkupplung 44 weist ein zweites Eingangsglied 48 auf.
In entsprechender Weise weist die erste Reibkupplung 42 ein
erstes Ausgangsglied 50 auf, das mit der ersten Ausgangswelle 38 verbunden
ist, und die zweite Reibkupplung 44 weist ein zweites Ausgangsglied 52 auf,
das mit der zweiten Ausgangswelle 40 verbunden ist. Zwischen
den Ausgangsgliedern 50, 52 ist eine Zentralplatte 54 angeordnet,
die über
ein Plattenradiallager 56 an einer gehäusefesten Nabe 58 drehbar
gelagert ist, die als Hohlnabe ausgebildet ist. Die Nabe 58 erstreckt
sich koaxial um die Eingangswelle 36 herum und ist auf
der Antriebsseite (d. h. auf der zu dem Antriebsmotor 12 weisenden Seite) über eine
sich radial erstreckende Stützplatte 60 mit
dem Gehäuse 62 der
Doppelkupplungsanordnung 16 starr verbunden.
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In
der Stützplatte 60 sind
wenigstens zwei Fluidkanäle 64 vorhanden,
die mit entsprechenden Fluidkanälen 66 in
der Nabe 58 verbunden sind. Die Fluidkanäle 64, 66 dienen
zur Fluidversorgung eines ersten Aktuators 68 und eines
zweiten Aktuators 70.
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Der
erste Aktuator 68 dient zur Betätigung der ersten Reibkupplung 42.
Der zweite Aktuator 70 dient zur Betätigung der zweiten Reibkupplung 44.
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Die
Aktuatoren 68, 70 sind unmittelbar an der Nabe 58 angeordnet,
und zwar auf gegenüberliegenden
Seiten des Plattenradiallagers 56. Genauer gesagt, sind
die Aktuatoren 68, 70 im Wesentlichen spiegelsymmetrisch
in Bezug auf eine Ebene angeordnet, die senkrecht zu der Längsrichtung 13 und durch
die Zentralplatte 54 hindurch verläuft.
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Jeder
der Aktuatoren 68, 70 weist ein Kolbengehäuse 72 auf,
das starr mit der Nabe 58 verbunden ist, bspw. über eine
Schweißstelle 73.
Alternativ hierzu kann die Befestigung auch über einen axialen Sicherungsring
erfolgen.
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Jeder
der Aktuatoren 68, 70 beinhaltet ferner ein Axiallager 74,
das zwischen einem mit Fluid befüllbaren
Zylinderraum des Kolbengehäuses 72 und einem
Kolbenelement 76 angeordnet ist. Das Axiallager 74 kann
den Kolben des jeweiligen Aktuators 68, 70 bilden.
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Das
Kolbenelement 76 ist mit dem ersten Eingangsglied 46 verbunden.
Sofern der Zylinderraum des Aktuators 68 mit Fluid befüllt wird,
wird das Axiallager 74 in Längsrichtung 13 versetzt,
wodurch das Kolbenelement 76 in Längsrichtung 13 versetzt wird.
Hierdurch übt
das Kolbenelement 76 direkt eine Axialkraft 77 auf
das erste Eingangsglied 46 aus, um die zugeordnete Reibkupplung
zu schließen.
Hierbei wird z. B. das erste Ausgangsglied 50 zwischen
dem ersten Eingangsglied 46 und der Zentralplatte 54 eingeklemmt,
um auf diese Weise das erste Eingangsglied 46 und das erste
Ausgangsglied 50 in Drehrichtung miteinander zu verbinden.
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Sofern
für den
ersten Aktuator 68 kein Hydraulikdruck mehr zur Verfügung gestellt
wird, öffnet sich
die erste Reibkupplung 42, und zwar mittels einer Rückholfeder 78,
die zwischen der Zentralplatte 54 und dem Kolbenelement 76 angreift
und dazu ausgelegt ist, das Kolbenelement 76 in eine Öffnungsposition
zu drücken.
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Zu
der obigen Beschreibung ist anzumerken, dass die oben erwähnten Bezugsziffern
in 1 aus Gründen
einer übersichtlicheren
Darstellung nur für den
ersten Aktuator 68 eingetragen sind. Der zweite Aktuator 70 lässt sich
in gleicher Weise betätigen, wobei
dessen Axialkraft, die auf das zweite Eingangsglied 48 wirkt,
genau entgegengesetzt ist zu der von dem ersten Aktuator 68 ausgeübten Axialkraft 77.
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Ferner
ist festzustellen, dass die Aktuatoren 68, 70 jeweils
einen feststehenden Teil haben, der gehäusefest mit der Nabe 58 verbunden
ist (Kolbengehäuse 72).
Ferner weisen die Aktuatoren 68, 70 jeweils ein
axial verschiebliches Kolbenelement auf, das eine Axialkraft 77 auf
das Eingangsglied 46 bzw. 48 ausübt und sich
folglich in Umfangsrichtung mit einer Drehung der Eingangswelle 36 mitdrehen
kann. Das Axiallager 74 weist folglich einen sich in Umfangsrichtung
nicht mitdrehenden Lagerring auf, der nach der Art eines Kolbens
in dem Kolbengehäuse 72 axial
geführt
ist. Ferner weist das Axiallager 74 jeweils einen weiteren
Lagerring auf, der starr mit dem Kolbenelement 76 verbunden
ist und in Umfangsrichtung in Bezug auf den zuvor genannten Lagerring verdrehbar
ist. Es versteht sich, dass in dem Axiallager 74 jeweils
geeignete Wälzkörper vorhanden
sein können,
wie bspw. Kugeln, Rollen, etc.
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Das
Plattenradiallager 56 dient zum einen zur Drehlagerung
der Zentralplatte 54 an der Nabe 58. Zum anderen
ist das Plattenradiallager 56 axial an der Nabe 58 fixiert
und hält
die Stützplatte 60 in
einer axialen Zentralposition zwischen den Ausgangsgliedern 50, 52.
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Die
Eingangsglieder 46, 48 der Reibkupplungen 42, 44 sind über einen
Antriebskorb 80 mit der Eingangswelle 36 verbunden.
Der Antriebskorb 80 erstreckt sich dabei von einem axialen
Ende der Eingangswelle 36, das gegenüber der Nabe 58 bevorzugt
in axialer Richtung vorsteht, in radialer Richtung nach außen. Ferner
weist der Antriebskorb 80 einen sich axial erstreckenden
Abschnitt auf, der sich von dem radialen Abschnitt in axialer Richtung
zurück
in Richtung zum Antriebsmotor 12 erstreckt und mit den zwei
Eingangsgliedern 46, 48 verbunden ist.
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Das
erste Ausgangsglied 50 der ersten Reibkupplung 42 ist über einen
ersten Abtriebskäfig 82 mit
der ersten Ausgangswelle 38 verbunden. Der erste Abtriebskäfig 82 weist
einen sich axial erstreckenden Abschnitt auf, der sich von dem ersten
Ausgangsglied 50 in axialer Richtung zu dem Getriebe 18 hin
erstreckt. Ferner weist der erste Abtriebskäfig 82 einen radialen
Abschnitt auf, der sich radial nach innen hin zu der ersten Ausgangswelle 38 erstreckt. Ferner
weist dieser radiale Abschnitt einen Stufenabschnitt auf, mittels
dessen der erste Abtriebskäfig 82 über ein
erstes Radiallager 88 an dem Gehäuse 62 drehbar gelagert
ist.
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Das
zweite Ausgangsglied 52 ist über einen zweiten Abtriebskäfig 84 mit
der zweiten Ausgangswelle 40 verbunden. Der zweite Abtriebskäfig 84 erstreckt
sich radial innerhalb des ersten Abtriebskäfigs 82 und ist ähnlich geformt
wie dieser. Die Radialabschnitte der zwei Abtriebskäfige 82, 84 erstrecken sich
in radialer Richtung parallel zu einer Gehäusewand 86, die bspw.
den Innenraum der Doppelkupplungsanordnung 16 von dem Innenraum
des Getriebes 18 trennt. Der Radialabschnitt des zweiten
Abtriebskäfigs 84 ist
zudem über
ein zweites Radiallager 90 an dem ersten Abtriebskäfig 82 drehbar
gelagert.
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Ein
drittes Radiallager 92 dient zur drehbaren Lagerung der
Eingangswelle 36 innerhalb der gehäusefesten Anordnung, die die
Stützplatte 60 und die
Nabe 58 aufweist.
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Das
dritte Radiallager 92 ist dabei bevorzugt an der Nabe 58 bzw.
der Stützplatte 60 benachbart zu
dem Antriebsmotor 12 angeordnet.
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Die
Doppelkupplungsanordnung 16 wird generell automatisiert
betrieben. Zu diesem Zweck ist eine elektronische Steuereinheit 94 vorgesehen,
die unter anderem dazu ausgelegt ist, einen Hydraulikkreis 96 anzusteuern.
Die Steuereinheit 94 weist ein elektronisches Steuergerät 98 auf,
das bspw. auch zur Steuerung von Schaltkupplungen des Getriebes 18 ausgelegt
sein kann. Das Steuergerät 98 kann bspw.
auch mit einer übergeordneten
Kraftfahrzeugsteuerung verbunden sein, um bspw. mit einer Steuerung
des Antriebsmotors 12 in Wechselwirkung zu treten.
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Die
Steuereinheit 94 weist ferner einen Regler 100 auf,
der separat vorgesehen sein kann oder als Teil des Steuergerätes 98 ausgebildet
sein kann. Der Regler kann bspw. ein PI-Regler oder Ähnliches sein.
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Der
Hydraulikkreis 96 beinhaltet eine Pumpe 102, die
einen Leitungsdruck bereitstellt. Ferner beinhaltet der Hydraulikkreis 96 ein
Druckregelventil 104 und eine Druckmesseinrichtung 106.
Das Druckregelventil 104 ist mit dem Fluidkanal 64 verbunden,
so dass in einem der Aktuatoren (der rechte Aktuator in 1)
ein bestimmter Hydraulikdruck bereitgestellt werden kann. Es versteht
sich, dass für
den jeweiligen anderen Aktuator ein weiteres Druckregelventil und
eine weitere Druckmesseinrichtung vorgesehen sein können, wie
auch ein separater Regler.
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Die
Aktuatoren 68, 70 werden kraftgeregelt bzw. druckgeregelt
betrieben. Zu diesem Zweck erhält
der Regler 100 von der Druckmesseinrichtung 106 über eine
Rückführleitung 108 den
aktuellen Ist-Druck Pi des jeweiligen Aktuators.
Ferner erhält der
Regler 100 von dem Steuergerät 98 einen Soll-Druck
Ps, und zwar über eine Leitung 110.
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An
einer Leitung 112 stellt der Regler 100 eine Stellgröße S bereit,
die auf das Druckregelventil 104 wirkt. Auf diese Weise
kann der von dem Steuergerät 98 vorgegebene
Soll-Druck Ps für den jeweiligen Aktuator eingeregelt
werden. Durch die direkte Betätigung
der Reibkupplungen 42, 44 ist eine solche Kraft-
bzw. Druckregelung möglich,
die bei hebelbetätigten
trockenen Reibkupplungen generell ausscheidet.
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Durch
die Kraft- bzw. Druckregelung lässt sich
die Doppelkupplungsanordnung 16 sehr schnell und präzise regeln,
so dass schnelle und gleichzeitig ruckfreie Schaltungen möglich sind.
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Nachstehend
werden weitere Ausführungsformen
von Doppelkupplungsanordnungen 16 beschrieben, die hinsichtlich
Aufbau und Funktionsweise generell der Doppelkupplungsanordnung 16 der 1 entsprechen.
Gleiche Elemente sind daher mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede eingegangen.
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2 zeigt
eine Doppelkupplungsanordnung 16, bei der das Plattenradiallager 56 über Axialsicherungsmittel 113 in
axialer Richtung an der Nabe 58 fixiert ist. Ferner ist
die Zentralplatte 54 am Außenring des Plattenradiallagers 56 in
axialer Richtung fixiert (Axialsicherungsmittel 114).
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Ferner
zeigt 2 eine Anordnung, bei der das Kolbengehäuse 72 nicht
an die Nabe 58 geschweißt ist, sondern über einen
Sicherungsring 116 festgelegt ist (der u. a. Axialkräfte aufnehmen
kann). Bei dieser Ausführungsform
ist zur Vermeidung eines Austretens von Hydraulikfluid aus dem Aktuator
eine Dichtung 118 vorgesehen, die das Kolbengehäuse 72 gegen
die Nabe 58 abdichtet. In entsprechender Weise ist eine
Dichtung 120 vorgesehen, die den als Kolben dienenden Lagerring
des Axiallagers 74 gegen das Kolbengehäuse 72 bzw. gegen
die Nabe 58 abdichtet. In 2 ist ferner
zu erkennen, dass der Kolben der Aktuatoren jeweils auch durch ein
separates Kolbenelement 122 gebildet sein kann, das benachbart
zu dem betreffenden Lagerring des Axiallagers 74 angeordnet
ist. Alternativ ist es auch denkbar, dass dieser Lagerring das Kolbenelement
bildet.
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Bei
der Doppelkupplungsanordnung 16 der 3 sind die
Axiallager 74 jeweils als doppelreihige Axiallager mit
einer ersten Reihe 124 und einer zweiten Reihe 126 ausgebildet.
Hierdurch können
die vergleichsweise hohen zu übertragenden
Kräfte
besser aufgenommen bzw. übertragen
werden. Die erste Reihe der doppelreihigen Axiallager 74 ist
dabei jeweils benachbart zu dem Plattenradiallager 56 angeordnet.
Die zweite Reihe ist hierbei in radialer Richtung schräg nach außen versetzt
angeordnet, so dass nach wie vor eine spiegelbildliche Anordnung der
Axiallager 74 in Bezug auf die Zentralplatte 54 gegeben
ist.
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In 4 ist
eine weitere Ausführungsform gezeigt,
bei der der erste Abtriebskäfig 82 an
dem radialen Außenumfang
mit einem Rotor 128 einer elektrischen Maschine 130 verbunden
ist. Ein Stator 132 der elektrischen Maschine 130 ist
an dem Gehäuse 62 festgelegt.
Hierdurch kann die Doppelkupplungsanordnung 16 Teil eines
Hybrid-Antriebsstranges darstellen.
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In 4 ist
ferner gezeigt, dass die Nabe 58 einen Fluidkanal 134 aufweisen
kann, der funktionslos ist und bspw. mittels eines Stopfens 136 verschlossen
ist. Eine derartige Nabe 58 ist folglich nicht nur bei
Doppelkupplungsanordnungen 16 mit trockenen Doppelkupplungen
verwendbar, sondern auch bei solchen Doppelkupplungsanordnungen,
bei denen die Reibkupplungen als nasse bzw. nasslaufende Reibkupplungen
(bspw. Lamellenkupplungen) ausgebildet sind. Für diesen alternativen Anwendungsfall
kann die Nabe 58 dazu verwendet werden, über den
Fluidkanal 134 Kühl-
bzw. sonstiges Betriebsfluid zu den nassen Reibkupplungen zuzuleiten.
