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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Doppelkupplungsgetriebe zeichnen sich dadurch aus, dass zwei Teilgetriebe vorgesehen sind, wobei z. B über ein Teilgetriebe die ungeraden Gänge an einer Kupplung und über das andere Teilgetriebe die geraden Gänge an einer anderen Kupplung gekoppelt sind. Dies ermöglicht einer zugkraftunterbrechungsfreien Schaltung zwischen geraden und ungeraden Gängen. Nachteilig ist der vergleichsweise hohe Bauaufwand, der mit zunehmender Gangzahl weiter ansteigt. Um den Bauaufwand zu begrenzen, können so genannte Windungsgänge vorgesehen werden, bei denen sich der Leistungsfluss über mehrere vorhandene Übersetzungsstufen windet, so dass eine zusätzliche Gangübersetzungen realisiert wird, ohne dass eine weitere Übersetzungsstufe benötigt wird.
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Beispielsweise eine noch nicht veröffentlichte Anmeldung der Anmelderin mit dem amtlichen Aktenzeichen
DE 10 2010 040 659 beschreibt ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise mit einer Getriebezentralwelle und einer dazu konzentrisch angeordneten Getriebehohlwelle sowie mit genau einer Vorgelegewelle und zwei Lastschaltelementen als Doppelkupplung. Ferner sind der Getriebehohlwelle und der Vorgelegewelle jeweils eine koaxial zu den jeweiligen Wellen angeordnete Hohlwelle zugeordnet, so dass drei Übersetzungen als so genannte Windungsgänge schaltbar sind. In der ebenfalls noch nicht veröffentlichten Anmeldung der Anmelderin mit dem amtlichen Aktenzeichen
DE 10 2010 040 660 wird bei dem dort beschriebenen Doppelkupplungsgetriebe zusätzlich eine geteilte Getriebezentralwelle vorgesehen.
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Bei den in den zitierten Anmeldungen beschriebenen Doppelkupplungsgetrieben ergeben sich neun Vorwärts-Gangübersetzungen und zwei Rückwärtsgangübersetzungen, wobei drei der Übersetzungen als Windungsgänge schaltbar sind. Jedoch winden sich die vorgesehenen Windungsgänge durch beide Teilgetriebe, welches die Lastschaltfähigkeit des Doppelkupplungsgetriebes einschränkt. Zur Darstellung der Übersetzungen sind weiterhin mindestens acht Radebenen und eine zusätzliche Abtriebsradebene erforderlich, welches jedoch die axiale Baulänge des Doppelkupplungsgetriebes erhöht.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Doppelkupplungsgetriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welches neben den Übersetzungen auch Windungsgänge realisiert, die die Lastschaltfähigkeit nicht einschränken, und welches zusätzlich einen möglichst geringen Bauraumbedarf hat.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und der dazugehörigen Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
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Es wird ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug mit zwei Kupplungen vorgeschlagen, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zu einer Hauptwellenachse angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden sind. Den Getriebeeingangswellen ist jeweils ein Teilgetriebe und einer der Getriebeeingangswellen ist eine koaxial zur Hauptwellenachse angeordnete Hohlwelle zugeordnet. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst eine erste Vorgelegewelle, die koaxial zu einer ersten Vorgelegewellenachse angeordnet ist, und eine zweite Vorgelegewelle, die koaxial zu einer zweiten Vorgelegewellenachse angeordnet ist, wobei der ersten Vorgelegewelle zumindest eine koaxial zur Vorgelegewellenachse angeordnete Hohlwelle zugeordnet ist. Ferner sind mehrere Radebenen vorgesehen, denen Übersetzungsstufen bzw. Radstufen und mehrere Schaltelemente zugeordnet sind. Darüber hinaus ist zumindest eine Abtriebswelle vorgesehen, die über zumindest eine Abtriebsradebene oder dergleichen mit den Vorgelegewellen verbunden ist.
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Mit der zweiten Vorgelegewelle, welche achsparallel zur ersten Vorgelegewelle angeordnet ist, wird ein besonders kompaktes Doppelkupplungsgetriebe dargestellt. Mit der zweiten Vorgelegewelle kann axialer Bauraum eingespart werden, da weniger Radebenen erforderlich sind. Die zweite Vorgelegewelle kann vorzugsweise einem Teilgetriebe zugeordnet werden, sodass die zweite Vorgelegewelle, abgesehen von der Abtriebsradebene, nur zwei Radebenen trägt und von daher in axialer Richtung bauraumsparend kurz ausgeführt werden kann.
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Dadurch, dass zumindest einem Losrad einer der Übersetzungsstufen zwei Schaltelemente zugeordnet sind, kann über die Übersetzungsstufe sowohl eine Koppelung der beiden Teilgetriebe als auch eine Koppelung mit einer der Eingangswellen realisiert werden. Auf diese Weise können über diese Übersetzungsstufe mehrere Windungsgänge geschaltet werden. Neben der Möglichkeit einen Windungsgang durch Koppelung beider Teilgetriebe darzustellen, ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe der weitere Vorteil, dass zudem auch ein Windungsgang schaltbar ist, dessen Leistungsfluss innerhalb eines Teilgetriebes nur über eine der Vorgelegewellenachsen führt.
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Eine bevorzugte Radsatzausführung des Doppelkupplungsgetriebes kann vorsehen, dass bei vollständiger Lastschaltbarkeit mit zwei Vorgelegewellen nur fünf Doppel-Schaltelemente bzw. Doppel-Schaltvorrichtungen oder Doppelsynchronisierungen vorgesehen sind, um mit nur sechs Radebenen mit acht diskreten Übersetzungsstufen in den beiden Teilgetrieben und einer Abtriebsradebene zehn Gangstufen darzustellen. Es ist auch möglich, dass zumindest teilweise Einfach-Schaltelemente anstelle von Doppel-Schaltelementen verwendet werden. Jedoch sind bei der Verwendung von fünf Doppel-Schaltelementen zum Betätigen lediglich fünf Aktuatoren erforderlich. Hieraus ergibt sich einerseits ein besonders geringer Bauraumbedarf und zu dem auch eine Kostenersparnis aufgrund der geringen Anzahl von erforderlichen Aktuatoren.
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Mit besonderem Vorteil kann das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe durch unterschiedliche Positionierungen der Radebenen bzw. der den Radebenen zugeordneten Stirnradstufen bzw. Zahnradstufen und/oder der Schaltelemente bzw. Synchronisierungen funktionsgleich umgestaltet werden, wenn die Zuordnung der einzelnen Schaltelemente zu den Stirnradstufen bzw. Übersetzungsstufen beibehalten wird. Auf diese Weise wird auch bei einer veränderten Anordnung der Übersetzungsstufen bzw. der Schaltelemente die jeweilige Schaltmatrix bzw. das Schaltschema für die sich daraus ergebenden Radsatzvarianten nicht verändert.
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Im Rahmen einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes können Vertauschungen von Bauteilen der beiden Teilgetriebe vorgesehen werden, wobei unter dem Begriff Bauteile Zahnräder und auch Schaltelemente des Doppelkupplungsgetriebes zu verstehen ist. Beispielsweise können die gesamten oder auch nur ein Teil der Bauteile innerhalb des ersten Teilgetriebes an vorbestimmten Spiegelebenen gespiegelt bzw. geklappt werden, um eine Radsatzvariante zu erhalten, die funktionsgleich mit der Grundvariante ist. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Zuordnung der Teilgetriebe zur ersten Kupplung und zur zweiten Kupplung vertauschbar sind, indem die Teilgetriebe an einer Spiegelebene, welche zwischen den beiden Teilgetrieben angeordnet ist, spiegelbar sind, um eine weitere funktionsgleiche Radsatzvariante zu halten.
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Eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes kann vorsehen, dass unterschiedliche und/oder zusätzliche Abtriebe bzw. Abtriebswellen vorgesehen werden. Die Abtriebswelle des Doppelkupplungsgetriebes steht über eine Abtriebsradebene mit der ersten und der zweiten Vorgelegewelle in Verbindung, wobei je nach Einbaulage und entsprechend vorhandenem Bauraum sowie nach Verzahnungsanforderungen die Abtriebswelle günstig im Getrieberaum angeordnet werden kann. Die zumindest eine anzutreibende Achse des Fahrzeuges kann somit an bauraumgünstigen Positionen mit dem Getriebeabtrieb verbunden werden.
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Darüber hinaus kann bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe gemäß einer nächsten Ausführung vorgesehen sein, dass eine Hybridisierung vorgenommen wird. Der Anbindungsort einer oder mehrerer elektrischer Maschinen sollte vorzugsweise derart gewählt werden, dass sowohl die Verbindung der elektrischen Maschine zur Doppelkupplung als auch die Verbindung der elektrischen Maschine zum Abtrieb jeweils durch ein Schaltelement bzw. eine Synchronisierung oder dergleichen des Radsatzes schaltbar ist. Auf diese Weise ist sowohl eine Standladefähigkeit als auch ein elektrisches Fahren ohne Schleppverluste bei der Doppelkupplung möglich. Dazu kann die Anbindung der elektrischen Maschine an einer Welle, an einem Festrad, an einem Losrad und/oder an einem zusätzlichen Zahnrad des Radsatzes vorgesehen sein.
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Mit den vorgesehenen Schaltelementen, die auch als Koppelelemente oder Synchronisierungen ausgeführt sein können, werden im aktivierten bzw. geschalteten Zustand beispielsweise ein Losrad mit einer zugeordneten Welle, zum Beispiel einer Vollwelle oder einer Hohlwelle verbunden. Es ist auch denkbar, dass die Schaltelemente zum Verbinden von Wellen untereinander verwendet werden.
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Es wird auf die eingangs zitierten Anmeldungen der Anmelderin explizit Bezug in der Weise genommen, dass der Inhalt der zitierten Anmeldungen zum Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung zählt und somit zum Lösen der Aufgabe auch Merkmale aus dem Inhalt der zitierten Anmeldungen, insbesondere auch in Kombination mit in dieser Anmeldung enthaltenen Merkmalen, beansprucht werden.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe;
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2 eine Schaltmatrix des Doppelkupplungsgetriebes gemäß 1;
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3 eine Zuordnungstabelle zwischen Schaltelementen und Gangstufen für funktionsgleiche Radsatzvarianten;
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4 eine schematische Ansicht des Doppelkupplungsgetriebes mit Radsatzvariationen durch binomiale Vertauschungen von Übersetzungsstufen und Spiegelungen innerhalb des ersten Teilgetriebes;
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5 eine schematische Ansicht des Doppelkupplungsgetriebes mit einer Radsatzvariation mit vertauschten Teilgetrieben;
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6 eine schematische Ansicht des Doppelkupplungsgetriebes mit Variationen bezüglich der Abtriebsposition; und
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7 eine schematische Ansicht des Doppelkupplungsgetriebes mit einer möglichen Ausführungsvariante zur Hybridisierung
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In den Figuren sind verschiedene Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes beispielhaft dargestellt. Das Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug umfasst eine Doppelkupplung mit einer ersten Kupplung K1 und einer zweiten Kupplung K2, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle AN und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zu einer Hauptwellenachse angeordneten Getriebeeingangswellen EW1, EW2 verbunden sind. Die erste Getriebeeingangswelle EW1, die mit der ersten Kupplung K1 verbunden ist, ist als Hohlwelle ausgeführt und die zweite Getriebeeingangswelle EW2, die mit der zweiten Kupplung K2 verbunden ist, ist als Vollwelle ausgeführt.
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Der ersten Getriebeeingangswelle EW1 ist das erste Teilgetriebe zugeordnet, wobei zwei koaxial zur Hauptwellenachse angeordnete Festräder Z1, Z2 und ein koaxial zur Hauptwellenachse angeordnetes Losrad Z3 an der ersten Getriebeeingangswelle EW1 vorgesehen sind. Der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 ist das zweite Teilgetriebe zugeordnet, wobei ein koaxial zur Hauptwellenachse angeordnetes Losrad Z4 und eine koaxial zur Hauptwellenachse angeordnete Hohlwelle HW1 mit zwei Festrädern Z5, Z6 an der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 vorgesehen ist, wobei die Hohlwelle HW1 axial versetzt zur ersten ebenfalls als Hohlwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle EW1 angeordnet ist.
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Ferner umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Vorgelegewellen VW1 und eine zweite Vorgelegewelle VW2, die achsparallel zueinander angeordnet sind. Der ersten Vorgelegewelle VW1 sind drei koaxial zur ersten Vorgelegewellenachse angeordnete Losräder Z7, Z8 und Z11 sowie eine koaxial zur ersten Vorgelegewellenachse angeordnete Hohlwelle HW2 mit zwei Festrädern Z9, Z10 zugeordnet. Ferner ist der ersten Vorgelegewelle VW1 ein als Abtriebskonstante ausgebildetes Festrad Z15 zugeordnet. Der zweiten Vorgelegewelle VW2 sind zwei koaxial zur zweiten Vorgelegewellenachse angeordnete Losräder Z12, Z13 und ein als Abtriebskonstante ausgebildetes Festrad Z16 zugeordnet.
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Aus den 1 und 4 bis 7 ist ersichtlich, dass das Doppelkupplungsgetriebe nur sechs Radebenen I, II, IV, V, VI, VII und eine Abtriebsradebene III sowie nur 17 Zahnräder umfasst. Über die sechs Radebenen I, II, IV, V, VI, VII mit den diskreten Übersetzungsstufen A, B, C, D, E, F, G, H sind zumindest neun Vorwärtsgangstufen R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 und eine Rückwärtsgangstufe RR darstellbar. Zum Schalten der acht Übersetzungsstufen A, B, C, D, E, F, G, H sind nur fünf Doppel-Schaltelemente S1–S2, S3–S4, S5–S6, S7–S8, S9–S10 vorgesehen. Bei der beispielhaft dargestellten Ausführung des Doppelkupplungsgetriebes sind dem ersten Teilgetriebe die geraden Vorwärtsgangstufen R2, R4, R6, R8 sowie die Rückwärtsgangstufe RR und dem zweiten Teilgetriebe die ungeraden Vorwärtsgangstufen R1, R3, R5, R7, R9 zugeordnet, so dass ein vollständig lastschaltbares Doppelkupplungsgetriebe realisiert wird.
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In der ersten Radebene I steht das Festrad der ersten Getriebeeingangswelle EW1 sowohl mit dem Losrad Z7 der ersten Vorgelegewelle VW1 als auch mit dem Losrad Z12 der zweiten Vorgelegewelle VW2 in Eingriff, wobei dem Losrad Z7 das Schaltelement S1 zum Verbinden mit der ersten Vorgelegewelle VW1 und dem Losrad Z12 das Schaltelement S9 zum Verbinden mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 zugeordnet ist. In der zweiten Radebene II steht das Festrad Z2 der ersten Getriebeeingangswelle EW1 sowohl mit dem Losrad Z8 der ersten Vorgelegewelle VW1 als auch mit dem Losrad Z13 der zweiten Vorgelegewelle VW2 in Eingriff, wobei dem Losrad Z8 das Schaltelement S2 zum Verbinden mit der ersten Vorgelegewelle VW1 und dem Losrad Z13 das Schaltelement S10 zum Verbinden mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 zugeordnet ist. In der dritten Radebene III als Abtriebsradebene steht das Festrad Z14 der Abtriebswelle AB sowohl mit dem Festrad Z15 der ersten Vorgelegewelle VW1 als auch mit dem Festrad Z16 der zweiten Vorgelegewelle VW2 in Eingriff. Zum Realisieren der Rückwärtsgangstufe RR kämmt in der vierten Radebene IV das Festrad Z17 der Abtriebswelle AB mit dem Losrad Z3 der ersten Getriebeeingangswelle EW1, wobei dem Losrad Z3 das Schaltelement S3 zum Verbinden mit der ersten Getriebeeingangswelle EW1 zugeordnet ist. In der fünften Radebene V kämmt das Losrad Z4 der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 mit dem Festrad Z9 der Hohlwelle HW2 der ersten Getriebeeingangswelle VW1, wobei dem Losrad Z4 das Schaltelement S4 zum Verbinden mit der ersten Getriebeeingangswelle EW1 und das Schaltelement S5 zum Verbinden mit der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 zugeordnet sind. In der sechsten Radebene VI kämmt das Festrad Z5 der Hohlwelle HW1 der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 mit dem Festrad Z10 der Hohlwelle HW2 der ersten Vorgelegewelle VW1, wobei der Hohlwelle HW1 das Schaltelement S6 zum Verbinden mit der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 und der Hohlwelle HW2 das Schaltelement S7 zum Verbinden mit der ersten Vorgelegewelle VW1 zugeordnet sind. In der siebenten Radebene VII steht das Festrad Z6 der Hohlwelle HW1 mit dem Losrad Z11 der ersten Vorgelegewelle VW1 in Eingriff, wobei dem Losrad Z11 das Schaltelement S8 zum Verbinden mit der ersten Vorgelegewelle VW1 zugeordnet ist.
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Somit sind die Stirnradstufen bzw. Übersetzungsstufen A und B durch das Doppel-Schaltelement S1–S2 an die erste Vorgelegewelle VW1 und die Stirnradstufen G und H durch das Doppel-Schaltelement S9–S10 an die zweite Vorgelegewelle VW2 koppelbar. Ferner ist die Übersetzungsstufe D durch Schaltelemente sowohl mit einer der Getriebeeingangswellen EW1, EW2 als auch mit der ersten Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die Übersetzungsstufen E und F sind durch Schaltelemente sowohl mit der Getriebeeingangswelle EW2 als auch mit der ersten Vorgelegewelle VW1 koppelbar. Die Übersetzungsstufe C der Rückwärtsgangstufe RR ist durch das Schaltelement S3 an die erste Getriebeeingangswelle EW1 koppelbar.
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Aus der in 2 dargestellten Schaltmatrix ergeben sich folgende Gangstufen. Die erste Vorwärtsgangstufe R1 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle EW2 als Windungsgang schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S6 über die sechste Radebene VI auf die Hohlwelle HW2 der ersten Vorgelegewelle VW1 und über die fünfte Radebene V bei aktiviertem Schaltelement S4 auf die erste Getriebeeingangswelle EW1 und über die zweite Radebene II bei aktiviertem Schaltelement S2 auf die erste Vorgelegewelle VW1 und über die dritte Radebene III auf die Abtriebswelle AB übertragbar ist. Die zweite Vorwärtsgangstufe R2 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle EW1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S2 über die zweite Radebene II auf die erste Vorgelegewelle VW1 und über die dritte Radebene III auf die Abtriebswelle AB übertragbar. Die dritte Vorwärtsgangstufe R3 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle EW2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S6 über die sechste Radebene VI auf die Hohlwelle HW2 und bei aktiviertem Schaltelement S7 auf die erste Vorgelegewelle VW1 und über die dritte Radebene III auf die Abtriebswelle AB übertragbar ist. Die vierte Vorwärtsgangstufe R4 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle EW1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S1 über die erste Radebene I auf die erste Vorgelegewelle VW1 und über die dritte Radebene III auf die Abtriebswelle AB übertragbar ist. Die fünfte Vorwärtsgangstufe R5 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle EW2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S5 über die fünfte Radebene V auf die Hohlwelle HW2 und bei aktiviertem Schaltelement S7 auf die zweite Vorgelegewelle VW1 und über die dritte Radebene III auf die Abtriebswelle AB übertragbar ist. Die sechste Vorwärtsgangstufe R6 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle EW1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S10 über die zweite Radebene II auf die zweite Vorgelegewelle VW2 und über die dritte Radebene III auf die Abtriebswelle AB übertragbar ist. Die siebente Vorwärtsgangstufe R7 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle EW2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S6 auf die Hohlwelle HW1 und über die siebente Radebene VII bei aktiviertem Schaltelement S8 auf die erste Vorgelegewelle VW1 und über die dritte Radebene III auf die Abtriebswelle AB übertragbar ist. Die achte Vorwärtsgangstufe R8 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle EW1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S9 über die erste Radebene I auf die zweite Vorgelegewelle VW2 und über die dritte Radebene III auf die Abtriebswelle AB übertragbar ist. Die neunte Vorwärtsgangstufe R9 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle EW2 als Windungsgang schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S5 über die fünfte Radebene V auf die Hohlwelle HW2 und über die sechste Radebene VI auf die Hohlwelle HW1 und über die siebente Radebene VII bei aktiviertem Schaltelement S8 auf die erste Vorgelegewelle VW1 sowie über die dritte Radebene III auf die Abtriebswelle AB übertragbar ist. Die Rückwärtsgangstufe AR ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle EW1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S3 über die vierte Radebene IV direkt auf die Abtriebswelle AB übertragen wird.
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Somit ist die erste Vorwärtsgangstufe R1 als Windungsgang der diskreten Übersetzungsstufe E des zweiten Teilgetriebes, der diskreten Übersetzungsstufe D des zweiten Teilgetriebes und der diskreten Übersetzungsstufe B des ersten Teilgetriebes zugeordnet.
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Die zweite Vorwärtsgangstufe R2 ist der diskreten Übersetzungsstufe B des ersten Teilgetriebes, die dritte Vorwärtsgangstufe R3 ist der diskreten Übersetzungsstufe E des zweiten Teilgetriebes, die vierte Vorwärtsgang R4 ist der diskreten Übersetzungsstufe A des ersten Teilgetriebes, die fünfte Vorwärtsgangstufe R5 ist der diskreten Übersetzungsstufe D des zweiten Teilgetriebes, die sechste Vorwärtsgangstufe R6 ist der diskreten Übersetzungsstufe H des ersten Teilgetriebes, die siebente Vorwärtsgangstufe R7 ist der diskreten Übersetzungsstufe F des zweiten Teilgetriebes, die achte Vorwärtsgangstufe R8 ist der diskreten Übersetzungsstufe G des ersten Teilgetriebes und die Rückwärtsgangstufe RR ist der diskreten Übersetzungsstufe C zugeordnet.
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Die neunte Vorwärtsgangstufe R9 ist als Windungsgang der diskreten Übersetzungsstufe D des zweiten Teilgetriebes, der diskreten Übersetzungsstufe E des zweiten Teilgetriebes und der diskreten Übersetzungsstufe F des zweiten Teilgetriebes zugeordnet. Durch die Windung der ersten Vorwärtsgangstufe R1 und der neunten Vorwärtsgangstufe R9 werden die mechanische Spreizung und somit die Drehzahlverluste reduziert.
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Aus der Zuordnungstabelle gemäß 3 ergibt sich die Zuordnung bezüglich Schaltelement und Gangstufe, um bei den nachfolgend beschriebenen Radsatzvarianten, die sich durch eine neue Anordnung der Stirnradstufen und der Schaltelemente ergeben, die gleiche Schaltmatrix bzw. das gleiche Schaltschema verwenden zu können. Hiernach ist das Schaltelement S1 nur mit der Stirnradstufen bzw. Übersetzungsstufe A zur Realisierung der vierten Vorwärtsgangstufe R4 zugeordnet. Das Schaltelement S2 nur der Übersetzungsstufe B zur Realisierung der zweiten Vorwärtsgangstufe R2 zugeordnet. Das Schaltelement S3 ist nur der Übersetzungsstufe E zur Realisierung der dritten Vorwärtsgangstufe R3 zugeordnet. Die Schaltelemente S4 und S5 sind der Übersetzungsstufe D zur Realisierung der fünften Vorwärtsgangstufe R5 zugeordnet bzw. verbunden. Das Schaltelement S6 ist sowohl der Übersetzungsstufe E zum Realisieren der dritten Vorwärtsgangstufe R3 als auch der Übersetzungsstufe F zur Realisierung der siebenten Vorwärtsgangstufe R7 über die Hohlwelle HW1 zugeordnet. Das Schaltelement S7 ist sowohl der Übersetzungsstufe E zur Realisierung der dritten Vorwärtsgangstufe R3 als auch der Übersetzungsstufe D zur Realisierung der fünften Vorwärtsgangstufe R5 über die Hohlwelle HW2 zugeordnet. Das Schaltelement S8 ist nur der Übersetzungsstufe F zur Realisierung der siebenten Vorwärtsgangstufe R7 zugeordnet. Das Schaltelement S9 ist nur der Übersetzungsstufe G zur Realisierung der achten Vorwärtsgangstufe R8 zugeordnet und das Schaltelement S10 ist nur der Übersetzungsstufe H zur Realisierung der sechsten Vorwärtsgangstufe R6 zugeordnet.
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Gemäß 4 sind Variationsmöglichkeiten am Beispiel des Radsatzes des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes gezeigt, wobei die Variationen durch einen Kasten und einen Pfeil angedeutet sind. Danach ist eine Radsatzvariation dargestellt, bei der die Stirnradstufen bzw. Übersetzungsstufen A, B, G, H des ersten Teilgetriebes untereinander binomial vertauschbar sind. Dies bedeutet, dass jede der vorgenannten Übersetzungsstufen an eine beliebige Position einer anderen Übersetzungsstufe innerhalb des Kastens positionierbar ist.
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Ferner sind in 4 Variationsmöglichkeiten am Beispiel des Radsatzes des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes gezeigt, bei denen durch Spiegelungen innerhalb des ersten Teilgetriebes Varianten erzeugt werden. Hierzu ist eine Spiegelebene SP1 vorgesehen, die entlang der Hauptwellenachse innerhalb des ersten Teilgetriebes verläuft, so dass die in dem Kasten der ersten Vorgelegewelle VW1 zugeordneten Bauteile und der zweiten Vorgelegewelle VW2 zugeordneten Bauteile an der Spiegelebene SP1 gespiegelt bzw. geklappt werden. Ferner ist eine Spiegelebene SP2 vorgesehen, die senkrecht zur Hauptwellenachse mittig zwischen der ersten Radebene I und der zweiten Radebene II des ersten Teilgetriebes verläuft, so dass die der ersten Radebene I zugeordneten Bauteile und die der zweiten Radebene II zugeordneten Bauteile an der Spiegelebene SP2 gespiegelt bzw. geklappt werden. Dies bedeutet, dass die erste Radebene I und die zweite Radebene II miteinander vertauscht werden.
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In 5 ist eine Variation des Radsatzes des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes gezeigt, bei der die Zuordnung der Teilgetriebe zu den beiden Eingangskupplungen K1 und K2 vertauscht werden, ohne dabei das Schaltschema zu verändern. Dazu ist zwischen den beiden Teilgetrieben eine senkrecht zur Hauptwellenachse verlaufende Spiegelebene SP3 vorgesehen, an der jeweils die in den Kästen enthaltenen Bauteile bzw. Teilgetriebe geklappt bzw. gespiegelt werden. Die Spiegelebene SP3 trennt die beiden Teilgetriebe voneinander.
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Gemäß 6 ist ein Radsatz des Doppelkupplungsgetriebes mit Abtriebsvarianten dargestellt, wobei durch gestrichelte Linien alternative Anordnungspositionen der vierten Radebene IV als Abtriebsradebene angedeutet sind. Da die erste Vorgelegewelle VW1 und die zweite Vorgelegewelle VW2 über die dritte Radebene III als Abtriebsradebene miteinander gekoppelt sind, ist es möglich, dass mehrere an den vorhandenen Bauraum und an die Verzahnungsanforderungen angepasste Abtriebpositionen darstellbar sind, um eine oder mehrere Antriebsachsen des Fahrzeuges mit dem Getriebeabtrieb zu verbinden. Aus 6 ist ersichtlich, dass, beispielhaft durch Pfeile angedeutet, sechs verschiedene Abtriebmöglichkeiten darstellbar sind, die entweder an der Abtriebswelle AB oder an einer der Vorgelegewellen VW1, VW2 vorgesehen sind.
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In 7 ist eine mögliche Ausführungsvariante einer Hybridisierung des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes dargestellt. Hierzu ist eine elektrische Maschine EM vorgesehen. Als möglicher Anbindungsort der elektrischen Maschine EM kann vorzugsweise die Verbindung mit der Übersetzungsstufe D, E oder F vorgesehen werden. Besonders vorteilhaft ist eine Verbindung der elektrischen Maschine EM mit der Übersetzungsstufe F, indem das Antriebsritzel der elektrischen Maschine EM zum Beispiel mit dem Festrad Z6 der Hohlwelle HW1 der zweiten Getriebeeingangswelle verbunden wird. Auf diese Weise kann sowohl eine Verbindung der elektrischen Maschine EM zum Abtrieb als auch zur Doppelkupplung ermöglicht werden, so dass sowohl das Standladen als auch das rein elektrische Fahren ohne Schleppverluste der Doppelkupplung ermöglicht wird.
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Bezugszeichenliste
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- AN
- Antriebswelle
- AB
- Abtriebswelle
- EW1
- erste Getriebeeingangswelle als Vollwelle
- EW2
- zweite Getriebeeingangswelle als Hohlwelle
- HW1
- Hohlwelle der zweiten Getriebeeingangswelle
- HW2
- Hohlwelle der ersten Vorgelegewelle
- VW1
- erste Vorgelegewelle
- VW2
- zweite Vorgelegewelle
- K1
- erste Kupplung
- K2
- zweite Kupplung
- A
- Übersetzungsstufe
- B
- Übersetzungsstufe
- C
- Übersetzungsstufe
- D
- Übersetzungsstufe
- E
- Übersetzungsstufe
- F
- Übersetzungsstufe
- G
- Übersetzungsstufe
- H
- Übersetzungsstufe
- S1
- Schaltelement
- S2
- Schaltelement
- S3
- Schaltelement
- S4
- Schaltelement
- S5
- Schaltelement
- S6
- Schaltelement
- S7
- Schaltelement
- S8
- Schaltelement
- S9
- Schaltelement
- S10
- Schaltelement
- I
- erste Radebene
- II
- zweite Radebene
- III
- dritte Radebene bzw. Abtriebsradebene
- IV
- vierte Radebene
- V
- fünfte Radebene
- VI
- sechste Radebene
- VII
- siebente Radebene
- Z1
- Festrad der ersten Getriebeeingangswelle
- Z2
- Festrad der ersten Getriebeeingangswelle
- Z3
- Losrad der ersten Getriebeeingangswelle
- Z4
- Losrad der zweiten Getriebeeingangswelle
- Z5
- Festrad der Hohlwelle der zweiten Getriebeeingangswelle
- Z6
- Festrad der Hohlwelle der zweiten Getriebeeingangswelle
- Z7
- Losrad der ersten Vorgelegewelle
- Z8
- Losrad der ersten Vorgelegewelle
- Z9
- Festrad der Hohlwelle der ersten Vorgelegewelle
- Z10
- Festrad der Hohlwelle der ersten Vorgelegewelle
- Z11
- Losrad der ersten Vorgelegewelle
- Z12
- Losrad der zweiten Vorgelegewelle
- Z13
- Losrad der zweiten Vorgelegewelle
- Z14
- Festrad der Abtriebswelle
- Z15
- Festrad der ersten Vorgelegewelle
- Z16
- Festrad der zweiten Vorgelegewelle
- Z17
- Festrad der Abtriebswelle
- SP1
- Spiegelebene
- SP2
- Spiegelebene
- SP3
- Spiegelebene
- EM
- elektrische Maschine
- R1
- erste Vorwärtsgangstufe
- R2
- zweite Vorwärtsgangstufe
- R3
- dritte Vorwärtsgangstufe
- R4
- vierte Vorwärtsgangstufe
- R5
- fünfte Vorwärtsgangstufe
- R6
- sechste Vorwärtsgangstufe
- R7
- siebente Vorwärtsgangstufe
- R8
- achte Vorwärtsgangstufe
- R9
- neunte Vorwärtsgangstufe
- RR
- Rückwärtsgangstufe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010040659 [0003]
- DE 102010040660 [0003]
