DE102011088593A1

DE102011088593A1 - Doppelkupplungsgetriebe

Info

Publication number: DE102011088593A1
Application number: DE102011088593A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dreibholz; Markus Renninger; Jürgen Wafzig; Michael Wechs; Thomas Rosemeier; Johannes Kaltenbach; Christian Michel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2031-12-15
Also published as: DE102011088593B4

Abstract

Es wird ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug, mit zwei Kupplungen (K1, 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, denen jeweils ein Teilgetriebe zugeordnet ist, mit zumindest zwei Vorgelegewellen (VW1, VW2), mit mehreren Radebenen (I, II, III, V, VI), denen Übersetzungsstufen (A, B, C, D, E, F, G, H, I) zugeordnet sind, und mit zumindest einer Abtriebswelle (AB) vorgeschlagen, die über eine Abtriebsradebene (IV) mit den Teilgetrieben verbindbar ist, wobei nur fünf Radebenen (I, II, III, V, VI) mit mindestens neun zugeordneten Übersetzungsstufen (A, B, C, D, E, F, G, H, I) über nur vier Doppel-Schaltelemente (S1-S2, S3-S4, S5-S6, S7-S8) und zumindest einem Einfach-Schaltelement (S9, S10) darstellbar sind, wobei jede Vorgelegewelle (VW1, VW2) mit vier Übersetzungsstufen (A, B, C, D; F, G, H, I) über Doppel-Schaltelemente (S1-S2, S3-S4, S5-S6, S7-S8) koppelbar ist und wobei eine der Getriebeeingangswellen (EW1, EW2) mit einer Übersetzungsstufe (E) über ein Einfach-Schaltelement (S9) koppelbar ist

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Beispielsweise aus den Druckschriften DE 10 2007 049 267 A1 und DE 10 2007 049 271 A1 ist jeweils ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Kupplungen bekannt, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle verbunden sind, wobei die Ausgangsseiten der Kupplungen jeweils mit einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden sind. Ferner sind zwei Vorgelegewellen vorgesehen, welche achsparallel zueinander angeordnet sind. Den Vorgelegewellen sind jeweils drei Losräder zugeordnet, die mit Festrädern der Getriebeeingangswellen in Eingriff stehen. Um die Losräder der Vorgelegewellen schalten zu können, sind sechs Schaltelemente erforderlich. Zudem ist ein weiteres Schaltelement vorgesehen, um zwei Losräder einer Vorgelegewelle miteinander zu verbinden. Insgesamt sind zumindest drei Radebenen und eine Abtriebsradebene erforderlich, um nur sechs lastschaltfähige Übersetzungsstufen realisieren zu können, wobei eine Mehrfachnutzung von Übersetzungsstufen zum Realisieren von Windungsgängen erforderlich ist. Beim Schalten von Windungsgängen werden beide Teilgetriebe miteinander gekoppelt, so dass die Lastschaltfähigkeit des Doppelkupplungsgetriebes eingeschränkt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Doppelkupplungsgetriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welches ohne die Nutzung von Windungsgängen auskommt und vollständig lastschaltbar ausgeführt ist sowie einen möglichst geringen Bauraumbedarf hat.
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.
Es wird ein Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug mit zwei Kupplungen als Lastschaltelemente 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 zugeordnet. Ferner sind zumindest zwei Vorgelegewellen vorgesehen, die etwa achsparallel zueinander angeordnet sind. Den Radebenen sind Übersetzungsstufen zugeordnet sind, die über eine Abtriebsradebene mit zumindest einer Abtriebswelle verbindbar sind.
Erfindungsgemäß umfasst das Doppelkupplungsgetriebe nur fünf Radebenen mit mindestens neun zugeordneten Übersetzungsstufen, die über nur vier Doppel-Schaltelemente und ein Einfach-Schaltelement darstellbar sind. Zur Darstellung eines besonders kompakten Doppelkupplungsgetriebes können mit jeder Vorgelegewelle vorzugsweise vier Übersetzungsstufen über Doppel-Schaltelemente gekoppelt werden, wobei eine der Getriebeeingangswellen mit einer Übersetzungsstufe über ein Einfach-Schaltelement gekoppelt werden kann. Auf diese Weise werden bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe mindestens neun Gangstufen realisiert, ohne dass Doppelnutzungen von Übersetzungsstufen, das heißt Windungsgänge, verwendet werden müssen. Zu dem ergibt sich eine sehr gute Lastschaltfähigkeit und auch bei Bedarf eine gute Hybridisierungsfähigkeit.
Ein weiterer Vorteil bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe ergibt sich daraus, dass zum Betätigen der vorgesehenen Schaltelemente lediglich fünf Aktuatoren erforderlich sind. Hieraus ergibt sich einerseits ein besonders geringer Bauraumbedarf und zu dem auch eine Kostenersparnis aufgrund der geringen Anzahl von erforderlichen Aktuatoren.
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.
Im Rahmen einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes können Vertauschungen von Bauteilen der beiden Teilgetriebe vorgesehen sein, 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. Es ist auch möglich, dass die gesamten oder auch nur ein Teil der Bauteile innerhalb des zweiten Teilgetriebes an einer vorbestimmten Spiegelebene spiegelbar sind, um eine weitere 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.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes kann vorgesehen sein, 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.
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.
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.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe;
2 eine Schaltmatrix des Doppelkupplungsgetriebes gemäß 1;
3 eine Zuordnungstabelle zwischen Schaltelementen und Gangstufen für funktionsgleiche Radsatzvarianten;
4 eine schematische Ansicht des Doppelkupplungsgetriebes mit einer ersten Radsatzvariation mit vertauschten Bauteilen innerhalb des ersten Teilgetriebes;
5 eine schematische Ansicht des Doppelkupplungsgetriebes mit einer zweiten Radsatzvariation mit vertauschten Bauteilen innerhalb des zweiten Teilgetriebes;
6 eine schematische Ansicht des Doppelkupplungsgetriebes mit einer dritten Radsatzvariation mit vertauschten Bauteilen innerhalb des zweiten Teilgetriebes;
7 eine schematische Ansicht des Doppelkupplungsgetriebes mit einer vierten Radsatzvariation mit vertauschten Bauteilen innerhalb des zweiten Teilgetriebes;
8 eine schematische Ansicht des Doppelkupplungsgetriebes mit einer fünften Radsatzvariation mit vertauschten Teilgetrieben;
9 eine schematische Ansicht des Doppelkupplungsgetriebes mit Variationen bezüglich der Abtriebsposition; und
10 eine schematische Ansicht des Doppelkupplungsgetriebes mit einer möglichen Ausführungsvariante zur Hybridisierung.
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 (Lastschaltelement) und einer zweiten Kupplung K2 (Lastschaltelement), deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle AB und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zu einer Hauptwellenachse angeordneten Getriebeeingangswellen EW1, EW2 verbunden sind. Die erste Getriebeeingangswelle EW1, mit der ersten Kupplung K1 verbunden ist, ist als Vollwelle ausgeführt und die zweite Getriebeeingangswelle EW2, die mit der zweiten Kupplung K2 verbunden ist, ist als Hohlwelle ausgeführt.
Der ersten Getriebeeingangswelle EW1 ist das erste Teilgetriebe zugeordnet, wobei zwei koaxial zur Hauptwellenachse angeordnete Festräder Z4, Z5 an der ersten Getriebeeingangswelle EW 1 vorgesehen sind. Der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 ist das zweite Teilgetriebe zugeordnet, wobei zwei koaxial zur Hauptwellenachse angeordnete Festräder Z2 und Z3 sowie ein koaxial zur Hauptwellenachse angeordnetes Losrad Z1 an der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 vorgesehen sind.
Ferner umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Vorgelegewellen VW1 und eine zweite Vorgelegewelle VW2, die achsparallel zueinander angeordnet sind. Der ersten Vorgelegewelle VW 1 sind vier koaxial zur ersten Vorgelegewellenachse angeordnete Losräder Z6, Z7, Z8, Z9 sowie ein Festrad Z16 als Abtriebskonstante zugeordnet. Der zweiten Vorgelegewelle VW 2 sind vier koaxial zur zweiten Vorgelegewellenachse angeordnete Losräder Z11, Z12, Z13, Z14 und zwei Festräder Z10, Z17 zugeordnet, wobei das Festrad Z17 als Abtriebskonstante vorgesehen ist.
Aus den 1 und 4 bis 10 ist ersichtlich, dass das Doppelkupplungsgetriebe nur fünf Radebenen I, II, III, V, VI und eine Abtriebsradebene IV sowie nur 18 Zahnräder umfasst, wobei zwei Radebenen V, VI dem ersten Teilgetriebe und drei Radebenen I, II, III dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet sind. Die Abtriebsradebene IV liegt zwischen den beiden Teilgetrieben. Die fünf Radebenen I, II, III, V, VI mit den diskreten Übersetzungsstufen A, B, C, D, E, F, G, H, I sind zumindest acht Vorwärtsgangstufen R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 und eine Rückwärtsgangstufe RR darstellbar. Zum Schalten der neun Übersetzungsstufen A, B, C, D, E, F, G, H, I sind nur vier Doppel-Schaltelemente S1-S2, S3-S4, S5-S6 und S7-S8 sowie ein Einfach-Schaltelement S9 vorgesehen. Bei der beispielhaft dargestellten Ausführung des Doppelkupplungsgetriebes sind dem ersten Teilgetriebe die ungeraden Vorwärtsgangstufen R1, R3, R5, R7 und dem zweiten Teilgetriebe die geraden Vorwärtsgangstufen R2, R4, R6, R8 sowie die Rückwärtsgangstufe RR zugeordnet, so dass eine vollständig lastschaltbares Doppelkupplungsgetriebe realisiert wird.
In der ersten Radebene I steht das Losrad Z1 der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 mit dem Festrad Z10 der zweiten Vorgelegewelle VW2 in Eingriff, wobei dem Losrad Z1 das Schaltelement S9 zugeordnet ist, um im aktivierten Zustand das Losrad Z1 mit der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 zu verbinden. In der zweiten Radebene II steht das Festrad Z2 der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 sowohl mit dem Losrad Z6 der ersten Vorgelegewelle VW 1 als auch mit dem Losrad Z11 der zweiten Vorgelegewelle VW2 in Eingriff, wobei dem Losrad Z6 das Schaltelement S1 zum Verbinden mit der ersten Vorgelegewelle VW1 und dem Losrad Z11 das Schaltelement S3 zum Verbinden mit der zweiten Vorgelegewelle VW 2 zugeordnet sind. In der dritten Radebene III steht das Festrad Z3 der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 sowohl mit dem Losrad Z7 der ersten Vorgelegewelle VW1 als auch mit dem Zwischenrad ZW zur Drehrichtungsumkehr in Eingriff, wobei das Zwischenrad ZW zudem mit dem Losrad Z12 der zweiten Vorgelegewelle VW2 kämmt. Dem Losrad Z7 ist das Schaltelement S2 zum Verbinden mit der ersten Vorgelegewelle VW1 und dem Losrad Z12 das Schaltelement S4 zum Verbinden mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 zugeordnet. In der vierten Radebene IV als Abtriebsradebene steht das Festrad Z15 der Abtriebswelle AB sowohl mit dem Festrad Z 16 der ersten Vorgelegewelle VW1 als auch mit dem Festrad Z17 der zweiten Vorgelegewelle VW2 in Eingriff. In der fünften Radebene V kämmt das Festrad Z4 der ersten Getriebeeingangswelle EW1 sowohl mit dem Losrad Z8 der ersten Vorgelegewelle VW1 als auch mit dem Losrad Z13 der zweiten Vorgelegewelle VW2, wobei dem Losrad Z8 das Schaltelement S5 zum Verbinden mit der ersten Vorgelegewelle VW1 und dem Losrad Z13 das Schaltelement S7 zum Verbinden mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 zugeordnet sind. In der sechsten Radebene VI steht das Festrad Z5 sowohl mit dem Losrad Z9 der ersten Vorgelegewelle VW1 als auch mit dem Losrad Z14 der zweiten Vorgelegewelle VW2 in Eingriff, wobei dem Losrad Z9 das Schaltelement S6 zum Verbinden mit der ersten Vorgelegewelle VW1 und dem Losrad Z14 das Schaltelement S8 zum Verbinden mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 zugeordnet sind.
Aus der in 2 dargestellten Schaltmatrix ergeben sich folgende Gangstufen. Die erste Vorwärtsgangstufe R1 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle EW1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S5 über die fünfte Radebene V auf die erste Vorgelegewelle VW1 und über die vierte Radebene IV auf die Abtriebswelle AB übertragen wird. Die zweite Vorwärtsgangstufe R2 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle EW2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S2 über die dritte Radebene III auf die erste Vorgelegewelle VW1 und über die vierte Radebene IV auf die Abtriebswelle AB übertragen wird. Die dritte Vorwärtsgangstufe R3 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle EW1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S7 über die fünfte Radebene V auf die zweite Vorgelegewelle VW2 und über die vierte Radebene IV auf die Abtriebswelle AB übertragen wird. Die vierte Vorwärtsgangstufe R4 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle EW2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S1 über die zweite Radebene II auf die erste Vorgelegewelle VW1 und über die vierte Radebene IV auf die Abtriebswelle AB übertragen wird. Die fünfte Vorwärtsgangstufe R5 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle EW1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S6 über die sechste Radebene VI auf die erste Vorgelegewelle VW 1 und über die vierte Radebene IV auf die Abtriebswelle AB übertragen wird. Die sechste Vorwärtsgangstufe R6 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle EW2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S3 über die zweite Radebene II auf die zweite Vorgelegewelle VW2 und über die vierte Radebene IV auf die Abtriebswelle AB übertragen wird. Die siebente Vorwärtsgangstufe R7 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle EW1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S8 über die sechste Radebene VI auf die zweite Vorgelegewelle VW 2 und über die vierte Radebene IV auf die Abtriebswelle AB übertragen wird. Die achte Vorwärtsgangstufe R8 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle EW2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S9 über die erste Radebene I auf die zweite Vorgelegewelle VW2 und über die vierte Radebene IV auf die Abtriebswelle AB übertragen wird. Die Rückwärtsgangstufe RR ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle EW2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement S4 über die dritte Radebene III auf die zweite Vorgelegewelle VW2 und über die vierte Radebene IV auf die Abtriebswelle AB übertragen wird.
Somit ist die erste Vorwärtsgangstufe R1 der diskreten ersten Übersetzungsstufe C des ersten Teilgetriebes, die zweite Vorwärtsgangstufe R2 der diskreten zweiten Übersetzungsstufe B des zweiten Teilgetriebes, die dritte Vorwärtsgangstufe R3 der diskreten dritten Übersetzungsstufe H des ersten Teilgetriebes, die vierte Vorwärtsgangstufe R4 der diskreten ersten Übersetzungsstufe A des zweiten Teilgetriebes, die fünfte Vorwärtsgangstufe R5 der diskreten zweiten Übersetzungsstufe D des ersten Teilgetriebes, die sechste Vorwärtsgangstufe R6 der diskreten vierten Übersetzungsstufe F des zweiten Teilgetriebes, die siebente Vorwärtsgangstufe R7 der diskreten vierten Übersetzungsstufe I des ersten Teilgetriebes, die achte Vorwärtsgangstufe R8 der diskreten dritten Übersetzungsstufe E des zweiten Teilgetriebes und die Rückwärtsgangstufe RR der diskreten fünften Übersetzungsstufe G des zweiten Teilgetriebes beispielhaft zugeordnet.
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 der vierten Vorwärtsgangstufe R4, das Schaltelement S2 der zweiten Vorwärtsgangstufe R2, das Schaltelement S3 der sechsten Vorwärtsgangstufe R6, das Schaltelement S4 der Rückwärtsgangstufe RR, das Schaltelement S5 der ersten Vorwärtsgangstufe R1, das Schaltelement S6 der fünften Vorwärtsgangstufe R5, das Schaltelement S7 der dritten Vorwärtsgangstufe R3, dass Schaltelement S8 der siebenten Vorwärtsgangstufe R7 und das Schaltelement S9 der achten Vorwärtsgangstufe R8 zugeordnet.
In 4 ist eine erste Radsatzvariation gezeigt, wobei der Pfeil andeuten soll, dass die Stirnradstufen bzw. Übersetzungsstufen C, D, H, I des ersten Teilgetriebes untereinander frei bzw. binomial vertauschbar sind. Beispielsweise können die Bauteile, das heißt die Zahnräder und Schaltelemente innerhalb des ersten Teilgetriebes vertauscht werden. Hierzu ist z. B. eine Spiegelebene SP1 vorgesehen, die senkrecht zur Zeichnungsebene entlang der Hauptwellenachse verläuft, so dass die in dem Kasten enthaltenen Bauteile an der Spiegelebene SP1 gespiegelt bzw. geklappt werden. Beispielsweise werden die Losräder Z8 und Z9 sowie das Doppel-Schaltelement S5-S6 der zweiten Vorgelegewelle VW2 zugeordnet und die Losräder Z13 und Z14 sowie das Doppel-Schaltelement S7-S8 der ersten Vorgelegewelle VW 1 zugeordnet. Ferner kann eine weitere Spiegelebene SP2 vorgesehen sein, die senkrecht zur Hauptwellenachse und etwa mittig durch die beiden Doppel-Schaltelemente S5-S6 und S7-S8 verläuft, so dass in dem Kasten enthaltenen Bauteile an der Spiegelebene SP2 gespiegelt bzw. geklappt werden, so dass beispielsweise die beiden Losräder Z8, Z13 und die zugeordneten Schaltelemente S5 und S7 sowie das Festrad Z4 der ersten Getriebeeingangswelle EW1 mit den beiden Losrädern Z9, Z14 und den zugeordneten Schaltelementen S6, S8 sowie mit dem Festrad Z5 der ersten Getriebeeingangswelle EW1 vertauscht werden.
In 5 ist eine zweite Radsatzvariation gezeigt, wobei der Pfeil andeuten soll, dass die Übersetzungsstufen A, B, E, F, G des zweiten Teilgetriebes untereinander frei bzw. binomial vertauschbar sind. Beispielsweise können die Bauteile innerhalb des zweiten Teilgetriebes vertauscht werden. Hierzu ist z. B. eine Spiegelebene SP3 vorgesehen, die senkrecht zur Zeichnungsebene durch die Hauptwellenachse verläuft, so dass die in dem Kasten enthaltenen Bauteile an der Spiegelebene SP3 gespiegelt bzw. geklappt werden. Beispielsweise werden die Losräder Z6, Z7 mit dem zugeordneten Doppel-Schaltelement S1-S2 der zweiten Vorgelegewelle VW 2 und die LosräderZ11, Z12 mit dem zugeordneten Doppel-Schaltelement S3-S4 sowie das Festrad Z10 der ersten Vorgelegewelle VW 1 zugeordnet.
In 6 ist eine dritte Radsatzvariation gezeigt, bei der das in dem Kasten enthaltene Bauteil des zweiten Teilgetriebes vertauschbar ist. Hierzu ist eine Spiegelebene SP4 vorgesehen, die senkrecht zur Zeichnungsebene mittig zwischen der Hauptwellenachse und der zweiten Vorgelegewellenachse verläuft, so dass das Einfach-Schaltelement S9 von der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 auf die zweite Vorgelegewelle VW2 gespiegelt bzw. geklappt wird.
Gemäß 7 ist eine vierte Radsatzvariation gezeigt, bei der die in dem Kasten enthaltenen Bauteile des zweiten Teilgetriebes vertauschbar sind, hierzu ist eine Spiegelebene SP5 vorgesehen, die senkrecht zur Zeichnungsebene entlang der zweiten Radebene II verläuft, so dass die Bauteile der ersten Radebene I mit dem Bauteilen der dritten Radebene vertauscht werden, indem die erste Radebene I und die dritte Radebene III an der Spiegelebene SP5 gespiegelt bzw. geklappt werden.
In 8 ist eine fünfte Radsatzvariation 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 Zeichnungsebene verlaufende Spiegelebene SP6 vorgesehen, an der jeweils die in den Kästen enthaltenen Bauteile bzw. Teilgetriebe geklappt bzw. gespiegelt werden. Die Spiegelebene SP 6 trennt die beiden Teilgetriebe voneinander.
Gemäß 9 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 vierte Radebene IV als Abtriebsradebene miteinander gekoppelt sind, ist es möglich, dass mehrere an den vorhandenen Bauraum und an die Verzahnungsanforderungen angepasste Abtriebpositionen möglich sind, um eine oder mehrere Antriebsachsen des Fahrzeuges mit dem Getriebeabtrieb zu verbinden. Aus 9 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.
In 10 ist eine mögliche Ausführungsvariante einer Hybridisierung des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes dargestellt. Hierzu ist eine elektrische Maschine EM vorgesehen. Als möglicher Anbindungsort der elektrischen Maschine EM ist beispielhaft eine Verbindung mit der ersten Radebene I und der zugeordneten Übersetzungsstufe E vorgesehen. Dazu ist eine Hohlwelle HW vorgesehen, die koaxial zur Hauptwellenachse angeordnet ist. Die elektrische Maschine EM ist mit der Hohlwelle HW verbunden, wobei die Hohlwelle HW zudem auch das Festrad Z1' umfasst, welches über das zugeordnete Einfach-Schaltelement S9 mit der zweiten Getriebeeingangswelle EW2 verbunden werden kann. Im Unterschied zu den vorangehenden Ausführungen des Doppelkupplungsgetriebes ist hier ein zusätzliches Einfach-Schaltelement S10 vorgesehen, welches ebenfalls der ersten Radebene I zugeordnet ist und mit dem das Losrad Z10 mit der zweiten Vorgelegewelle VW2 verbindbar ist.
Bezugszeichenliste

AN: Antriebswelle
AB: Abtriebswelle
EW1: erste Getriebeeingangswelle als Vollwelle
EW2: zweite Getriebeeingangswelle als Hohlwelle
HW: Hohlwelle der zweiten Getriebeeingangswelle
VW1: erste Vorgelegewelle
VW2: zweite Vorgelegewelle
K1: erste Kupplung
K2: zweite Kupplung
A: erste Übersetzungsstufe des zweiten Teilgetriebes
B: zweite Übersetzungsstufe des zweiten Teilgetriebes
C: erste Übersetzungsstufe des ersten Teilgetriebes
D: zweite Übersetzungsstufe des ersten Teilgetriebes
E: dritte Übersetzungsstufe des zweiten Teilgetriebes
F: vierte Übersetzungsstufe des zweiten Teilgetriebes
G: fünfte Übersetzungsstufe des zweiten Teilgetriebes
H: dritte Übersetzungsstufe des ersten Teilgetriebes
I: vierte Übersetzungsstufe des ersten Teilgetriebes
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
IV: vierte Radebene bzw. Abtriebsradebene
V: fünfte Radebene
VI: sechste Radebene
Z1: Losrad der zweiten Getriebeeingangswelle
Z1': Festrad der zweiten Getriebeeingangswelle
Z2: Festrad der zweiten Getriebeeingangswelle
Z3: Festrad der zweiten Getriebeeingangswelle
Z4: Festrad der ersten Getriebeeingangswelle
Z5: Festrad der ersten Getriebeeingangswelle
Z6: Losrad der ersten Vorgelegewelle
Z7: Losrad der ersten Vorgelegewelle
Z8: Losrad der ersten Vorgelegewelle
Z9: Losrad der ersten Vorgelegewelle
Z10: Festrad der zweiten Vorgelegewelle
Z11: Losrad der zweiten Vorgelegewelle
Z12: Losrad der zweiten Vorgelegewelle
Z13: Losrad der zweiten Vorgelegewelle
Z14: Losrad der zweiten Vorgelegewelle
Z15: Festrad der Abtriebswelle
Z16: Festrad der ersten Vorgelegewelle
Z17: Festrad der zweiten Vorgelegewelle
ZW: Zwischenrad zur Drehrichtungsumkehr
SP1: Spiegelebene
SP2: Spiegelebene
SP3: Spiegelebene
SP4: Spiegelebene
SP5: Spiegelebene
SP6: 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
RR: Rückwärtsgangstufe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007049267 A1 [0002]
DE 102007049271 A1 [0002]

Claims

Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug, mit zwei Kupplungen (K1, 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, denen jeweils ein Teilgetriebe zugeordnet ist, mit zumindest zwei Vorgelegewellen (VW1, VW2), mit mehreren Radebenen (I, II, III, V, VI), denen Übersetzungsstufen (A, B, C, D, E, F, G, H, I) zugeordnet sind, und mit zumindest einer Abtriebswelle (AB), die über eine Abtriebsradebene (IV) mit den Teilgetrieben verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass nur fünf Radebenen (I, II, III, V, VI) mit mindestens neun zugeordneten Übersetzungsstufen (A, B, C, D, E, F, G, H, I) über nur vier Doppel-Schaltelemente (S1-S2, S3-S4, S5-S6, S7-S8) und zumindest einem Einfach-Schaltelement (S9, S10) darstellbar sind, wobei jede Vorgelegewelle (VW1, VW2) mit vier Übersetzungsstufen (A, B, C, D; F, G, H, I) über Doppel-Schaltelemente (S1-S2, S3-S4, S5-S6, S7-S8) koppelbar ist und wobei eine der Getriebeeingangswellen (EW1, EW2) mit einer Übersetzungsstufe (E) über ein Einfach-Schaltelement (S9) koppelbar ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Getriebeeingangswelle (EW1) als Vollwelle ausgeführt ist, welcher zwei koaxial zur Hauptwellenachse angeordnete Festräder (Z4, Z5) zugeordnet sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Getriebeeingangswelle (EW2) als Hohlwelle ausgeführt ist, welcher zwei koaxial zur Hauptwellenachse angeordnete Festräder (Z2, Z3) und ein koaxial zur Hauptwellenachse angeordnetes Losrad (Z1) zugeordnet sind, wobei das Losrad (Z1) über das Einfach-Schaltelement (S9) mit der zweiten Getriebeeingangswelle (EW2) verbindbar ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vorgelegewelle (VW1) als Vollwelle ausgeführt ist, die koaxial zu einer ersten Vorgelegewellenachse angeordnet ist, wobei der ersten Vorgelegewelle (VW1) ein koaxial zur ersten Vorgelegewellenachse angeordnetes Festrad (Z 16) als Abtriebskonstante und vier koaxial zur ersten Vorgelegewellenachse angeordnete Losräder (Z6, Z7, Z8, Z9) zugeordnet sind, wobei das Losrad (Z6) und das Losrad (Z7) jeweils über das Doppel-Schaltelement (S1-S2) sowie das Losrad (Z8) und das Losrad (Z9) jeweils über das Doppel-Schaltelement (S5-S6) mit der ersten Vorgelegewelle (VW1) verbindbar sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vorgelegewelle (VW2) als Vollwelle ausgeführt ist, wobei der zweiten Vorgelegewelle (VW2) zwei koaxial zur zweiten Vorgelegewellenachse angeordnete Festräder (Z10, Z17) und vier koaxial zur zweiten Vorgelegewellenachse angeordnete Losräder (Z11, Z12, Z13, Z14) zugeordnet sind, wobei das Losrad (Z11) und das Losrad (Z12) jeweils über das Doppel-Schaltelement (S3-S4) sowie das Losrad (Z13) und das Losrad (Z14) jeweils über das Doppel-Schaltelement (S7-S8) mit der zweiten Vorgelegewelle (VW2) verbindbar sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Radebene (I) das Losrad (Z1) der zweiten Getriebeeingangswelle (EW2) mit dem Festrad (Z10) der zweiten Vorgelegewelle (VW2) in Eingriff steht, dass in einer zweiten Radebene (II) das Festrad (Z2) der zweiten Getriebeeingangswelle (EW2) sowohl mit dem Losrad (Z6) der ersten Vorgelegewelle (VW1) als auch mit dem Losrad (Z11) der zweiten Vorgelegewelle (VW2) in Eingriff steht, dass in einer dritten Radebene (III) das Festrad (Z3) der zweiten Getriebeeingangswelle (EW2) sowohl mit dem Losrad (Z7) der ersten Vorgelegewelle (VW1) als auch mit dem Zwischenrad (ZW) zur Drehrichtungsumkehr in Eingriff steht, wobei das Zwischenrad (ZW) mit dem Losrad (Z 12) der zweiten Vorgelegewelle (VW2) kämmt, dass in einer vierten Radebene (IV) als Abtriebsradebene das Festrad Z15) der Abtriebswelle (AB) sowohl mit dem Festrad (Z 16) der ersten Vorgelegewelle (VW1) als auch mit dem Festrad (Z 17) der zweiten Vorgelegewelle (VW2) kämmt, dass in einer fünften Radebene (V) das Festrad (Z4) 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 steht, und dass in einer sechsten Radebene (VI) das Festrad (Z5) der ersten Getriebeeingangswelle (EW1) sowohl mit dem Losrad (Z9) der ersten Vorgelegewelle (VW1) als auch mit dem Losrad (Z14) der zweiten Vorgelegewelle (VW2) in Eingriff steht.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Übersetzungsstufe (A) des zweiten Teilgetriebes ausgehend von der zweiten Kupplung (K2) über die zweite Getriebeeingangswelle (EW2) schaltbar ist, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement (S1) über die zweite Radebene (II) auf die erste Vorgelegewelle (VW1) und über die vierte Radebene (IV) auf die Abtriebswelle (AB) übertragbar ist, dass die zweite Übersetzungsstufe (B) des zweiten Teilgetriebes ausgehend von der zweiten Kupplung (K2) über die zweite Getriebeeingangswelle (EW2) schaltbar ist, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement (S2) über die dritte Radebene (III) auf die erste Vorgelegewelle (VW1) und über die vierte Radebene (IV) auf die Abtriebswelle (AB) übertragbar ist, dass die erste Übersetzungsstufe (C) des ersten Teilgetriebes ausgehend von der ersten Kupplung (K1) über die erste Getriebeeingangswelle (EW1) schaltbar ist, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelements (S5) über die fünfte Radebene (V) auf die erste Vorgelegewelle (VW 1) und über die vierte Radebene (IV) auf die Abtriebswelle (AB) übertragbar ist, dass die zweite Übersetzungsstufe (D) des ersten Teilgetriebes ausgehend von der ersten Kupplung (K1) über die erste Getriebeeingangswelle (EW1) schaltbar ist, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement (S6) über die sechste Radebene (VI) auf die erste Vorgelegewelle (VW1) und über die vierte Radebene (IV) auf die Abtriebswelle (AB) übertragbar ist, dass die dritte Übersetzungsstufe (E) des zweiten Teilgetriebes ausgehend von der zweiten Kupplung (K2) über die zweite Getriebeeingangswelle (EW2) schaltbar ist, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement (S9) über die erste Radebene (I) auf die zweite Vorgelegewelle (VW2) und über die vierte Radebene (IV) auf die Abtriebswelle (AB) übertragbar ist, dass die vierte Übersetzungsstufe (F) des zweiten Teilgetriebes ausgehend von der zweiten Kupplung (K2) über die zweite Getriebeeingangswelle (EW2) schaltbar ist, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement (S3) über die zweite Radebene (II) auf die zweite Vorgelegewelle (VW2) und über die vierte Radebene (IV) auf die Abtriebswelle (AB) übertragbar ist, dass die fünfte Übersetzungsstufe (G) des zweiten Teilgetriebes ausgehend von der zweiten Kupplung (K2) über die zweite Getriebeeingangswelle (EW2) schaltbar ist, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement (S4) über die dritte Radebene (III) auf die zweite Vorgelegewelle (VW2) und über die vierte Radebene (IV) auf die Abtriebswelle (AB) übertragbar ist, dass die dritte Übersetzungsstufe (H) des ersten Teilgetriebes ausgehend von der ersten Kupplung (K1) über die erste Getriebeeingangswelle (EW1) schaltbar ist, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement (S7) über die fünfte Radebene (V) auf die zweite Vorgelegewelle (VW2) und über die vierte Radebene (IV) auf die Abtriebswelle (AB) übertragbar ist, und dass die vierte Übersetzungsstufe (I) des ersten Teilgetriebes ausgehend von der ersten Kupplung (K1) über die erste Getriebeeingangswelle (EW1) schaltbar ist, wobei der Leistungsfluss bei aktiviertem Schaltelement (S8) über die sechste Radebene (VI) auf die zweite Vorgelegewelle (VW2) und über die vierte Radebene (IV) auf die Abtriebswelle (AB) übertragbar ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Übersetzungsstufe (C) des ersten Teilgetriebes die erste Vorwärtsgangstufe (R1), dass der zweiten Übersetzungsstufe (B) des zweiten Teilgetriebes die zweite Vorwärtsgangstufe (R2), dass der dritten Übersetzungsstufe (H) des ersten Teilgetriebes die dritte Vorwärtsgangstufe (R3), dass die erste Übersetzungsstufe (A) des zweiten Teilgetriebes die vierte Vorwärtsgangstufe (R4), dass der zweiten Übersetzungsstufe (D) des ersten Teilgetriebes die fünfte Vorwärtsgangstufe (R5), dass der vierten Übersetzungsstufe (F) des zweiten Teilgetriebes die sechste Vorwärtsgangstufe (R6), dass der vierten Übersetzungsstufe (I) des ersten Teilgetriebes die siebte Vorwärtsgangstufe (R7), dass der dritten Übersetzungsstufe (E) des zweiten Teilgetriebes die achte Vorwärtsgangstufe (R8) und dass der fünften Übersetzungsstufe (G) des zweiten Teilgetriebes die Rückwärtsgangstufe (RR) zugeordnet ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Übersetzungsstufe (C) des ersten Teilgetriebes, die zweite Übersetzungsstufe (D) des ersten Teilgetriebes, die dritte Übersetzungsstufe (H) des ersten Teilgetriebes und die vierte Übersetzungsstufe (I) des ersten Teilgetriebes bezüglich ihrer Anordnung jeweils frei untereinander vertauschbar sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Übersetzungsstufe (A) des zweiten Teilgetriebes, die zweite Übersetzungsstufe (B) des zweiten Teilgetriebes, die dritte Übersetzungsstufe (E) des zweiten Teilgetriebes, die vierte Übersetzungsstufe (F) des zweiten Teilgetriebes und die fünfte Übersetzungsstufe (G) des zweiten Teilgetriebes bezüglich ihrer Anordnung jeweils frei untereinander vertauschbar sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bauteile innerhalb des ersten Teilgetriebes an vorbestimmten Spiegelebenen (SP1, SP2) spiegelbar sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Spiegelebene (SP1) entlang der Hauptwellenachse im Bereich des ersten Teilgetriebes verläuft.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Spiegelebene (SP2) senkrecht zur Hauptwellenachse mittig zwischen der fünften Radebene (V) und der sechsten Radebene (VI) des ersten Teilgetriebes verläuft.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bauteile innerhalb des zweiten Teilgetriebes an einer Spiegelebene (SP3) spiegelbar sind, wobei die Spiegelebene (SP3) entlang der Hauptwellenachse im Bereich des zweiten Teilgetriebes verläuft.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil der zweiten Getriebeeingangswelle (EW2) der zweiten Vorgelegewelle (VW2) zuordenbar ist.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile der ersten Radebene (I) und die Bauteile der dritten Radebene (III) innerhalb des zweiten Teilgetriebes an einer Spiegelebene (SP5) spiegelbar sind, wobei die Spiegelebene (SP5) entlang der zweiten Radebene (II) des zweiten Teilgetriebes verläuft.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung der Teilgetriebe zur ersten Kupplung (K1) und zur zweiten Kupplung (K2) vertauschbar sind, in dem die Teilgetriebe an einer Spiegelebene (SP6) zwischen den beiden Teilgetrieben spiegelbar sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Hybridisierung zumindest eine elektrische Maschine (EM) vorgesehen ist, wobei die Anbindung der elektrischen Maschine (EM) derart erfolgt, dass sowohl eine Verbindung der elektrischen Maschine (EM) zu einer der Kupplungen (K1, K2) als auch zur Abtriebswelle (AB) schaltbar ist.