DE102012221483A1 - Dual clutch gear box for powertrain in motor car, has partial gear box parts coupled with drive shaft and comprising rotatable elements temporarily coupled with one another by friction device that provides frictional contact - Google Patents

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Abstract

The gear box (4) has two partial gear box parts (3) with gear box input shafts e.g. sleeve shafts, coupled with a drive shaft of a drive unit (2) by a friction clutch (7). Rotatable elements (8, 10) of the two partial gear box parts are temporarily coupled with one another by friction device (11). The friction device provides mechanical and/or fluidic frictional contact and is arranged between the gear box input shafts. The friction device is arranged between clutch disks of the friction clutch. The friction device is arranged between gear wheels of the partial gear box parts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe in einem Kraftfahrzeug mit zwei Teilgetrieben mit jeweils einer Getriebeeingangswelle, welche mittels jeweils einer Reibungskupplung mit einer Antriebswelle einer Antriebseinheit koppelbar sind.The invention relates to a dual-clutch transmission in a motor vehicle with two partial transmissions, each having a transmission input shaft, which can be coupled by means of a respective friction clutch to a drive shaft of a drive unit.

Doppelkupplungsgetriebe sind aus Serienanwendungen in Antriebssträngen bekannt. Diese enthalten zwei Teilgetriebe mit jeweils einer Getriebeeingangswelle und einer gemeinsamen Getriebeausgangswelle sowie einer Mehrzahl von zwischen der jeweiligen Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle schaltbaren Gängen unterschiedlicher Übersetzung. Durch die abwechselnd über die Teilgetriebe gestaffelten Übersetzungen kann ein lastschaltender Betrieb des Doppelkupplungsgetriebes erfolgen, indem bei geschlossener Reibungskupplung eines Teilgetriebes und geöffneter Reibungskupplung des anderen Teilgetriebes bei jeweils eingelegten Gängen zur Durchführung einer Schaltung jeweils nur die Reibungskupplungen überschneidend geschaltet werden. Eine Anfahrt erfolgt bei beiden geöffneten Reibungskupplungen, indem die Reibungskupplung mit dem eingelegten Anfahrgang geschlossen wird. Dabei kann infolge unzureichender geometrischer Anordnung der Kupplungsscheiben der betreffenden Reibungskupplung gegenüber der Kupplungsdruckplatte, unzureichender Betätigung der Reibungskupplung mittels des Kupplungsaktors, einem negativen Gradienten des Reibwerts der Reibpartner der Reibungskupplung und/oder anderer Einflüsse ein Kupplungsrupfen bei schlupfender Reibungskupplung insbesondere während des Anfahrvorgangs, erneutem Einkuppeln der Reibungskupplung und dergleichen auftreten, das vom Fahrer und gegebenenfalls weiteren Insassen als störend empfunden wird. Hierbei tritt bei fremderregtem Rupfen eine Momentenmodulation an der Reibungskupplung auf, welche bei Resonanz zu einem Aufschwingen und daher zu einer vom Fahrer wahrnehmbaren Schwingung in Fahrtrichtung führt. Bei selbsterregtem Rupfen wird durch den negativen Reibwertgradienten des Reibbelages eine negative Dämpfung eingeleitet, die die Gesamtdämpfung des schwingenden Systems des Teilgetriebes soweit herabsetzt, dass bei geringsten Änderungen dieses Systems ein quasi ungedämpftes Aufschwingen erregt wird, welches zu vom Fahrer wahrnehmbaren Schwingungen führt. Weiterhin können in einem Antriebsstrang weitere Geräusche wie Schaltkratzen und dergleichen auftreten.Dual-clutch transmissions are known from series applications in drive trains. These include two partial transmissions, each having a transmission input shaft and a common transmission output shaft and a plurality of switchable between the respective transmission input shaft and the transmission output shaft gears of different translation. By alternately staggered over the partial transmissions translations a load-switching operation of the dual clutch transmission can be switched by the overlapping friction clutch of a partial transmission and open friction clutch of the other sub-transmission with each engaged gears to perform a circuit only the friction clutches. Approach takes place with both open friction clutches by the friction clutch is closed with the engaged starting gear. In this case, due to insufficient geometric arrangement of the clutch discs of the respective friction clutch against the clutch pressure plate, insufficient actuation of the friction clutch by means of the clutch actuator, a negative gradient of the coefficient of friction Reibpartner the friction clutch and / or other influences a clutch plucking slipping friction clutch, especially during the startup, reengagement of the Friction clutch and the like occur, which is perceived by the driver and possibly other passengers as disturbing. In the case of externally excited picking, a torque modulation occurs at the friction clutch, which at resonance leads to a swinging up and therefore to a vibration perceivable by the driver in the direction of travel. In self-excited juddering a negative damping is initiated by the negative Reibwertgradienten the friction lining, which reduces the total attenuation of the oscillating system of the sub-transmission so far that at the slightest changes of this system quasi an undamped Aufschwingen is excited, which leads to the driver perceptible vibrations. Furthermore, further noises such as shifting scratching and the like can occur in a drive train.

Zur Behebung von Kupplungsrupfen und anderen Geräuschen werden Tilger an der Kupplungsscheibe vorgeschlagen, die einen hohen Bauraumanspruch aufweisen. Weiterhin kann die Dämpfung des Antriebsstrangs erhöht und/oder Antirupfregelungen in der Steuersoftware zur Steuerung der Kupplungsaktoren vorgesehen werden. To remedy clutch picking and other noises Tilger be proposed on the clutch disc, which have a high space requirement. Furthermore, the damping of the drive train can be increased and / or antiskid controls can be provided in the control software for controlling the clutch actuators.

Aufgabe der Erfindung ist daher, ein verbessertes Dämpfungsverhalten eines Doppelkupplungsgetriebes insbesondere zur Vermeidung oder Verbesserung von durch Rupfen hervorgerufenen Schwingungen bei schlupfender Reibungskupplung vorzuschlagen.The object of the invention is therefore to propose an improved damping behavior of a dual-clutch transmission in particular for avoiding or improving caused by plucking vibrations in slipping friction clutch.

Die Aufgabe wird durch ein Doppelkupplungsgetriebe in einem Kraftfahrzeug mit zwei Teilgetrieben mit jeweils einer Getriebeeingangswelle, welche mittels jeweils einer Reibungskupplung mit einer Antriebswelle einer Antriebseinheit koppelbar sind, gelöst, wobei verdrehbare Elemente der beiden Teilgetriebe miteinander mittels zumindest einer Reibeinrichtung zumindest zeitweise koppelbar vorgesehen sind. Hierbei kann insbesondere bei schwingungskritischen Zuständen die Dämpfung des Schwingungssystems eines aktiven Teilgetriebes mit schlupfender Reibungskupplung erhöht werden, indem das Massenträgheitsmoment des inaktiven Teilgetriebes an das Massenträgheitsmoment des aktiven Teilgetriebes mittels zumindest einer Reibeinrichtung gekoppelt wird.The object is achieved by a dual-clutch transmission in a motor vehicle with two partial transmissions, each with a transmission input shaft, which are coupled by means of a respective friction clutch to a drive shaft of a drive unit, wherein rotatable elements of the two partial transmissions are at least temporarily coupled coupled by means of at least one friction device. In this case, the damping of the vibration system of an active sub-transmission with slipping friction clutch can be increased by the inertia of the inert partial transmission is coupled to the moment of inertia of the active sub-transmission by means of at least one friction device, especially in vibration critical states.

Die Reibung der zumindest einen Reibeinrichtung wird dabei so ausgelegt, dass Ungleichförmigkeiten des aktiven Teilgetriebes, beispielsweise dessen Getriebeeingangswelle mit beispielsweise im schlupfenden Zustand rupfender Reibungskupplung mittels einer Beschleunigung und einer Verzögerung von verdrehbaren Elementen des inaktiven Teilgetriebes und deren zugeordneten Massen ausgeglichen werden. Hierzu wird die Reibung bevorzugt so hoch eingestellt, dass mittlere Drehzahlen der beiden miteinander gekoppelten Elemente in Richtung einer Synchronisierung beschleunigt und verzögert werden. Die Reibung wird jedoch soweit begrenzt, dass ein Schlupf der zumindest einen Reibeinrichtung in den Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen aufrechterhalten wird. Ein derart eingestellter Schlupf an der zumindest einen Reibeinrichtung mit hohen Reib- und/oder Viskositätswerten entzieht dem mit Drehungleichförmigkeiten belasteten drehenden Element des aktiven Teilgetriebes Energie und führt zu einer Dämpfung dessen Drehungleichförmigkeiten und einer Reduktion der Amplituden dieser.The friction of the at least one friction device is designed so that non-uniformities of the active sub-transmission, for example, the transmission input shaft to be compensated for example in the slipping state rupfender friction clutch by means of acceleration and deceleration of rotatable elements of the inactive sub-transmission and their associated masses. For this purpose, the friction is preferably set so high that average rotational speeds of the two elements coupled to each other are accelerated and decelerated in the direction of synchronization. However, the friction is limited so far that a slip of the at least one friction device is maintained in the acceleration and deceleration phases. Such a set slip on the at least one friction device with high friction and / or viscosity values extracts energy from the rotating element of the active partial transmission and leads to a damping of its rotational irregularities and a reduction in the amplitudes thereof.

Die zumindest eine Reibeinrichtung kann mittels eines mechanischen Reibeingriffs mit entsprechenden Reibwerten ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine fluidisch wirksame Reibeinrichtung vorgesehen sein, deren Reibeingriff von einer hydraulischen und/oder viskosen Dämpfung eingestellt wird, indem beispielsweise eine bezüglich ihrer Viskosität entsprechend eingestellte Flüssigkeit zwischen Grenzflächen von sich drehenden Elementen der Teilgetriebe vorgesehen wird.The at least one friction device can be formed by means of a mechanical friction engagement with corresponding coefficients of friction. Alternatively or additionally, a fluidically effective friction device may be provided, the friction engagement of which is adjusted by a hydraulic and / or viscous damping, by, for example, setting a liquid which is adjusted in accordance with its viscosity is provided between interfaces of rotating elements of the partial transmission.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel können die verdrehbaren Elemente der Teilgetriebe die Getriebeeingangswellen sein, zwischen denen eine Reibeinrichtung ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung einer Reibeinrichtung bei einer Ausbildung der Getriebeeingangswellen als koaxial zueinander angeordneten Wellen in Form einer Voll- und einer diese aufnehmenden Hohlwelle. Hierbei kann die Reibeinrichtung radial zwischen diesen oder axial an deren Enden wirksam angeordnet sein. In an advantageous embodiment, the rotatable elements of the partial transmission may be the transmission input shafts, between which a friction device is formed. Particularly advantageous is the arrangement of a friction device in an embodiment of the transmission input shafts as coaxially arranged shafts in the form of a full and this receiving hollow shaft. Here, the friction device can be arranged radially between these or axially effective at the ends thereof.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann alternativ oder zusätzlich die zumindest eine Reibeinrichtung zwischen einander benachbarten Kupplungsscheiben der Reibungskupplungen angeordnet sein. Hierbei sind die Anpressplatten der Reibungskupplungen axial benachbart oder radial übereinander angeordnet und werden gegen jeweils separate Gegendruckplatten beaufschlagt, so dass beispielsweise Flanschteile der Kupplungsscheibe miteinander in Reibeingriff gebracht werden können, die drehende Kupplungsscheibe mit in schlupfendem Eingriff mit der Reibungskupplung befindlichen Reibbelägen des aktiven Teilgetriebes also mittels der Reibeinrichtung gegen die stehende Kupplungsscheibe gebremst werden kann.In a further advantageous embodiment, alternatively or additionally, the at least one friction device can be arranged between adjacent clutch disks of the friction clutches. Here, the pressure plates of the friction clutches axially adjacent or radially superimposed and are acted upon in each case separate counter-pressure plates, so that, for example, flange parts of the clutch disc can be frictionally engaged with each other, the rotating clutch disc with slipping engagement with the friction clutch friction linings of the active sub-transmission so by means the friction device can be braked against the stationary clutch disc.

In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann die zumindest eine Reibeinrichtung zwischen einander benachbarten Gangrädern der beiden Teilgetriebe angeordnet sein. Hierbei können beispielsweise eine oder mehrere Synchronisierungseinrichtungen als Reibeinrichtung verwendet werden, um die ruhende Getriebeeingangswelle an die sich drehende, mit Drehungleichförmigkeiten belastete Getriebeeingangswelle des aktiven Teilgetriebes anzukoppeln. Eine derartige Reibeinrichtung kann gleichzeitig zur Beschleunigung der inaktiven Getriebeeingangswelle vor Einlegen eines beispielsweise vorzuwählenden Gangs des nicht aktiven Teilgetriebes verwendet werden, um die Synchronisierung dieses Gangs zu erleichtern. Hierbei kann unabhängig von einer Betätigung der Reibungskupplung des inaktiven Teilgetriebes die Getriebeeingangswelle in Richtung Synchrondrehzahl beschleunigt werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn beide Reibungskupplungen des Doppelkupplungsgetriebes von einem einzigen Kupplungsaktor überschneidend und daher nicht unabhängig voneinander betrieben werden können. In a further advantageous embodiment, the at least one friction device can be arranged between adjacent gear wheels of the two partial transmissions. Here, for example, one or more synchronization devices can be used as a friction device to couple the stationary transmission input shaft to the rotating, loaded with rotational irregularities transmission input shaft of the active sub-transmission. Such a friction device can be used at the same time to accelerate the inactive transmission input shaft before inserting an example vorzuswählenden gear of the non-active sub-transmission to facilitate the synchronization of this gear. In this case, regardless of an actuation of the friction clutch of the inactive partial transmission, the transmission input shaft can be accelerated in the direction of synchronous speed. This is particularly advantageous if both friction clutches of the dual-clutch transmission of a single clutch actuator overlapping and therefore can not be operated independently.

Um den Wirkungsgrad des Doppelkupplungsgetriebes nicht einzuschränken und die zumindest eine Reibeinrichtung nicht übermäßig zu belasten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Aktivierung der zumindest einen Reibeinrichtung ausschließlich während auftretender oder wahrscheinlich auftretender Drehungleichförmigkeiten wie Rupfen und dergleichen und /oder Geräusche wie Schaltkratzen und dergleichen vorgesehen ist. Beispielsweise kann die Reibeinrichtung grundsätzlich während einer schlupfenden Betätigung einer der Reibungskupplungen, beispielsweise während eines Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs, während Schaltvorgängen und dergleichen aktiviert werden. Die Aktivierung kann abhängig von einer in einem Steuergerät zur Steuerung der oder des Kupplungsaktors hinterlegten Information über den Betätigungszustand der Reibungskupplungen erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können der Aktivierung einer gesteuerten Reibeinrichtung Drehkennwerte wie beispielsweise Differenzdrehzahlen der Reibungskupplung, welche von Sensoren erfasst und beispielsweise über CAN-Bus zur Verfügung gestellt werden, herangezogen werden. Insbesondere kann das Reibmoment einer gesteuerten Reibeinrichtung abhängig von den Drehkennwerten wie Drehzahl, Drehbeschleunigung und dergleichen bei in diesem Teilgetriebe eingelegtem Neutralgang eingestellt werden. In order not to limit the efficiency of the dual clutch transmission and not to overload the at least one friction, it has proved to be advantageous if an activation of the at least one friction only during occurring or likely occurring rotational nonuniformities such as plucking and the like and / or noise such as scratches and the like is provided. For example, the friction device may in principle be activated during slipping operation of one of the friction clutches, for example during a starting process of the motor vehicle, during shifting operations and the like. The activation can be carried out depending on a stored in a control unit for controlling the or the clutch actuator information about the operating state of the friction clutches. Alternatively or additionally, the activation of a controlled friction device rotational parameters such as differential rotational speeds of the friction clutch, which are detected by sensors and provided, for example, via CAN bus, are used. In particular, the friction torque of a controlled friction device can be adjusted depending on the rotational characteristics such as rotational speed, rotational acceleration and the like in engaged in this part transmission neutral gear.

Die Betätigung der zumindest einen Reibeinrichtung kann mittels bereits zur Betätigung des Doppelkupplungsgetriebes vorgesehener Aktoren, beispielsweise mittels der Kupplungs- oder Getriebeaktoren betätigt werden. Beispielsweise kann die Reibeinrichtung mittels eines Kupplungsaktors in der Weise gesteuert werden, dass diese zwischen vollständig geöffneter Reibungskupplung und dem Tastpunkt, bei dem die Reibungskupplung gerade beginnt Moment zu übertragen, aktiviert wird. Die Aktivierung erfolgt dabei mittels des Kupplungsaktors des nicht aktiven Teilgetriebes und wird dabei so begrenzt, dass die zugehörige Reibungskupplung im vollständig geöffneten Zustand und bei Kupplungsmomenten größer als den am Tastpunkt anliegenden Momenten (beispielsweise 5 Nm) nicht aktiviert und daher geschont wird und den Wirkungsgrad des Doppelkupplungsgetriebes nicht verschlechtert. Hierbei können beide Kupplungsaktoren dieselbe Reibeinrichtung oder jeweils eine einem Kupplungsaktor zugeordnete Reibeinrichtung steuern, um die Anfahrgänge mit allen möglichen Anfahrgängen (beispielsweise 1. Gang, 2. Gang, Rückwärtsgang) und gegebenenfalls in anderen Gängen erfolgende Wiederanfahrten mit schlupfender Reibungskupplung mit einem Reibmoment überlagern zu können. In einer vereinfachten Form oder bei lediglich einem beide Reibungskupplungen betätigenden Kupplungsaktor kann die Reibeinrichtung auf ein Teilgetriebe mit dem bevorzugten Anfahrgang beschränkt werden.The actuation of the at least one friction device can be actuated by means of actuators already provided for actuating the dual-clutch transmission, for example by means of the clutch or transmission actuators. For example, the friction device can be controlled by means of a clutch actuator in such a way that it is activated between completely open friction clutch and the touch point at which the friction clutch is just beginning to transmit torque. The activation takes place by means of the clutch actuator of the non-active sub-transmission and is limited so that the associated friction clutch in the fully open state and clutch torque greater than the voltage applied to the touch moments (for example, 5 Nm) is not activated and therefore spared and the efficiency of Dual clutch transmission does not deteriorate. In this case, both clutch actuators can control the same friction device or a respective friction device associated with a clutch actuator in order to be able to superimpose the starting gears with all possible starting gears (for example 1st gear, 2nd gear, reverse gear) and possibly restarting in other gears with a sliding friction clutch with a friction torque , In a simplified form or with only one clutch actuator actuating both friction clutches, the friction device can be limited to a partial transmission with the preferred starting gear.

Bei einer Betätigung der zumindest einen Reibeinrichtung mittels eines Gänge in den Teilgetrieben schaltenden Getriebeaktors kann der Reibeingriff zwischen den drehenden Elementen der Teilgetriebe mittels der Synchronisiereinrichtungen oder mittels separaten mechanischen oder fluidischen Reibmitteln hergestellt werden. Die Reibstellen innerhalb des Doppelkupplungsgetriebes können dabei zwischen einem Losrad eines Ganges und der dieses aufnehmenden Welle, an axial und/oder radial zwischen zueinander an den beiden Teilgetrieben zugeordnete Wellen und dergleichen angeordnet sein.Upon actuation of the at least one friction device by means of a gear in the partial transmissions switching gear actuator, the frictional engagement between the rotating elements of the partial transmission by means of synchronizers or by means of separate mechanical or fluidic friction agents are produced. The friction points within the dual-clutch transmission can be arranged between a loose wheel of a gear and the shaft receiving it, at axially and / or radially between shafts and the like assigned to one another at the two partial transmissions.

Um unabhängig von den bereits vorhandenen Aktoren zu sein und das Reibmoment der zumindest einen Reibeinrichtung unabhängig von diesen einstellen zu können, kann die zumindest eine Reibeinrichtung mittels eines separaten Aktors gesteuert werden. Unter einem Aktor in diesem Sinne kann eine von einem Steuergerät beispielsweise dem Kupplungs- und/oder Getriebesteuergerät gesteuerter Aktor vorgesehen sein. Alternativ kann der Aktor als selbsttätig steuerndes System vorgesehen sein, bei dem das Reibmoment abhängig von in dem Doppelkupplungsgetriebe auftretenden Größen wie Differenzdrehzahlen, Fliehkräften, Differenzwegen und dergleichen bevorzugt selbsttätig eingestellt wird. Alternativ kann ein einfacher Aktor beispielsweise in Form eines Magnetschalters vorgesehen sein, der abhängig von der Steuerung mittels eines Steuergeräts oder abhängig von einer äußeren Größe eine digitale Aktivierung der Reibeinrichtung aktiv/inaktiv bereitstellt. In order to be independent of the already existing actuators and to be able to adjust the friction torque of the at least one friction device independently of these, the at least one friction device can be controlled by means of a separate actuator. An actuator in this sense may be provided by an actuator controlled by a control unit, for example, the clutch and / or transmission control unit. Alternatively, the actuator may be provided as an automatically controlling system in which the friction torque is preferably set automatically depending on variables occurring in the dual-clutch transmission, such as differential speeds, centrifugal forces, differential paths and the like. Alternatively, a simple actuator may be provided, for example in the form of a magnetic switch, which actively / inactive provides a digital activation of the friction device depending on the control by means of a control device or depending on an external variable.

Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is based on the in the 1 to 4 illustrated embodiments explained in more detail. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs mit einer Reibeinrichtung zur Koppelung zweier drehender Elemente der beiden Teilgetriebe eines Doppelkupplungsgetriebes, 1 1 is a schematic representation of a drive train with a friction device for coupling two rotating elements of the two partial transmissions of a dual-clutch transmission;

2 einen Teilschnitt durch eine Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes mit einer konstruktiven Ausbildung der Reibeinrichtung der 1, 2 a partial section through a double clutch of a dual clutch transmission with a structural design of the friction of the 1 .

3 ein Detail der 2 und 3 a detail of 2 and

4 eine Reibeinrichtung mit einem fluidischen Reibeingriff. 4 a friction device with a fluidic friction engagement.

1 zeigt schematisch einen Teil des Antriebsstrangs 1 mit der Antriebseinheit 2 wie Brennkraftmaschine und einem aktiven Teilgetriebe 3 eines Doppelkupplungsgetriebes 4, welches über eine mechanische Verbindung 5 wie Gelenkwelle mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Das Teilgetriebe 3 wird mittels der Reibungskupplung 7 mit der Antriebseinheit 2 bei Bedarf gekoppelt. In gleicher Weise wird ein nicht vollständig dargestelltes zweites Teilgetriebe mit einer zweiten Reibungskupplung bei Bedarf gekoppelt. Durch die wechselweise Koppelung der Teilgetriebe mit der Antriebseinheit 2 wird das Fahrzeug mittels des Antriebsstrangs 1 wechselweise mittels eines aktiven Teilgetriebes bei geschlossener Reibungskupplung betrieben, während in dem anderen Teilgetriebe bei offener Reibungskupplung der nachfolgende Gang eingelegt wird. Durch einen Wechsel des Zustands der Reibungskupplungen wird das Fahrzeug ohne Zugkraftunterbrechung geschaltet. 1 schematically shows a part of the drive train 1 with the drive unit 2 like internal combustion engine and an active partial transmission 3 a dual-clutch transmission 4 which has a mechanical connection 5 how propeller shaft is connected to a vehicle body. The partial transmission 3 is by means of the friction clutch 7 with the drive unit 2 coupled as needed. In the same way, a second partial transmission, which is not fully illustrated, is coupled with a second friction clutch if required. By alternately coupling the partial transmission with the drive unit 2 the vehicle is powered by the drive train 1 operated alternately by means of an active sub-transmission with closed friction clutch, while in the other sub-transmission with open friction clutch, the subsequent gear is engaged. By changing the state of the friction clutches, the vehicle is switched without traction interruption.

Beispielsweise im schlupfenden Zustand der Reibungskupplung 7 des Teilgetriebes 3 beziehungsweise entsprechend im nicht dargestellten Teilgetriebe können Rupfschwingungen angeregt werden, welche über das Doppelkupplungsgetriebe 4 und die Verbindung 5 auf die Fahrzeugkarosserie 6 oder deren Antriebsräder übertragen werden, so dass das Fahrzeug in Schwingungen versetzt wird, die von einem Fahrer als störend empfunden werden. Um die Ursache dieser Störungen zu beheben oder zumindest zu vermindern, ist zwischen an einem verdrehbaren Element 8 des Teilgetriebes 3 – hier an der Kupplungsscheibe 9 – und einem verdrehbaren Element 10, beispielsweise die Kupplungsscheibe des anderen Teilgetriebes, die Reibeinrichtung 11 angeordnet, die während des Anfahrvorgangs die beiden verdrehbaren Elemente 8, 10 schlupfend koppelt, so dass Schwingungen an der Kupplungsscheibe 9 und damit am gesamten Teilgetriebe 3 abgebaut werden. For example, in the slipping state of the friction clutch 7 of the partial transmission 3 or accordingly in the partial transmission, not shown, Rupfschwingungen can be excited, which via the dual-clutch transmission 4 and the connection 5 on the vehicle body 6 or their drive wheels are transmitted, so that the vehicle is vibrated, which are perceived by a driver as disturbing. In order to remedy or at least reduce the cause of these disturbances, it is necessary to intervene on a rotatable element 8th of the partial transmission 3 - here on the clutch disc 9 - And a rotatable element 10 , For example, the clutch disc of the other sub-transmission, the friction device 11 arranged during the startup process, the two rotatable elements 8th . 10 slipping coupled so that vibrations on the clutch disc 9 and thus on the entire partial transmission 3 be reduced.

Hierbei ist die Antriebseinheit 2 als Massenträgheit zu betrachten, welche während eines Anfahrvorgangs schlupfend über die Reibungskupplung 7 mit dem Teilgetriebe 3 verbunden ist und das Anfahrmoment bereitstellt. Dem steht die Massenträgheit der Reibungskupplung 7 und des Teilgetriebes 3 gegenüber, welche über die Federsteifigkeit und Dämpfung der Verbindung 5 mit der Massenträgheit der Fahrzeugkarosserie 6 beziehungsweise des Fahrzeuges mit seinen Antriebselementen in Verbindung steht. Die Reibeinrichtung 11 koppelt nun die zusätzliche Massenträgheit des verdrehbaren Elements 10 und dessen nachgeschalteten Massen schlupfend an das schwingungsbehaftete verdrehbare Element 8. Eine Simulation mit unterschiedlichen Reibungen hat dabei gezeigt, dass für ein aus den Massenträgheiten gebildetes Schwingungssystem eine optimale Reibung ermittelt werden kann, bei der dem aktiven Teilgetriebe 3 möglichst viel Schwingungsenergie entzogen wird. Hierbei ergibt sich die optimale Reibung bei maximaler, über die Zeitdauer der Reibung integrierter Konversion von kinetischer Energie in Reibenergie der Reibeinrichtung 11 nach folgender Gleichung Efriction = ∫(ωactive – ωinactive)·Mfrictiondt mit der Reibenergie Efriction, der Winkelgeschwindigkeiten ωactive, ωinactive der verdrehbaren Elemente 8, 10 des aktiven Teilgetriebes 3 beziehungsweise des inaktiven Teilgetriebes sowie dem Reibmoment Mfriction. Gemäß einer weiteren Simulation wird bei vorgegebenem Reibmoment unter gegebenen Parametern des Antriebsstrangs 1 die Amplitude der Rupfschwingungen mit zunehmender Frequenz angeregt und bei Erreichen der Rupffrequenz infolge Resonanz überhöht. Eine geringe Reibung und eine schlupfende Ankopplung des inaktiven Teilgetriebes bewirkt dabei eine starke Bedämpfung des schwingenden Teilgetriebes 3. Gleichzeitig wird bei höherer Reibung die Frequenz der Schwingungen am Teilgetriebe 3 verlagert, die durch die zusätzlich ankoppelnde Masse des inaktiven Teilgetriebes bewirkt wird. Die Simulationen haben dabei gezeigt, dass bei typischen Rupffrequenzen im Bereich von ca. 8–12 Hz mittels einer Reibung der Reibeinrichtung 11 von ca. 1 bis 5 Nm eine ausreichende Dämpfung der Rupfschwingungen erzielt werden kann.Here is the drive unit 2 to be considered as inertia, which slipping over the friction clutch during a start-up 7 with the partial transmission 3 is connected and provides the starting torque. This is the mass inertia of the friction clutch 7 and the sub-transmission 3 opposite, which about the spring stiffness and damping of the connection 5 with the inertia of the vehicle body 6 or the vehicle is in communication with its drive elements. The friction device 11 now couples the additional inertia of the rotatable element 10 and its downstream mass slipping on the vibratory element rotatable 8th , A simulation with different friction has shown that optimal friction can be determined for a vibration system formed from the inertia masses, in which the active partial transmission 3 as much vibration energy is withdrawn. This results in the optimum friction at maximum, over the period of friction integrated conversion of kinetic energy in friction energy of the friction device 11 according to the following equation E friction = ∫ (ω active - ω inactive ) · M friction dt with the friction energy E friction , the angular velocities ω active , ω inactive of the rotatable elements 8th . 10 of the active sub-transmission 3 or the inactive partial transmission and the friction torque M friction . According to another simulation is given given friction torque under given parameters of the powertrain 1 the amplitude of the chattering vibrations is excited with increasing frequency and increased upon reaching the picking frequency due to resonance. A low friction and a slipping coupling of the inactive sub-transmission causes a strong damping of the oscillating sub-transmission 3 , At the same time, with higher friction, the frequency of the vibrations on the partial transmission 3 displaced, which is caused by the additional coupling mass of the inactive subtransmission. The simulations have shown that at typical picking frequencies in the range of about 8-12 Hz by means of a friction of the friction device 11 From about 1 to 5 Nm sufficient damping of Rupfschwingungen can be achieved.

2 zeigt ausschnittsweise einen Halbschnitt des konstruktiv ausgestalteten Doppelkupplungsgetriebes 4 der 1 mit den zu einer Doppelkupplung 12 zusammengefassten Reibungskupplungen 7, 13, welche mittels der Kupplungsscheiben 9, 14 mit den Getriebeeingangswellen 15, 16 der Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes 4 verbunden sind. Die 3 zeigt das Detail Z der 2. 2 shows a detail of a half section of the structurally designed dual-clutch transmission 4 of the 1 with the to a double clutch 12 combined friction clutches 7 . 13 , which by means of the clutch discs 9 . 14 with the transmission input shafts 15 . 16 the partial transmission of the dual clutch transmission 4 are connected. The 3 shows the detail Z of 2 ,

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel des Doppelkupplungsgetriebes 4 ist die Reibeinrichtung 11a radial wirksam zwischen den als verdrehbare Elemente 8a, 10a fungierenden Getriebeeingangswellen 15, 16 angeordnet. Die Kupplungsscheibe 9 ist hierbei mit der als Vollwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle 16 und die Kupplungsscheibe 14 mit der als Hohlwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle 15 drehschlüssig verbunden. Bei sich schließender Reibungskupplung 7 treten an dieser gegebenenfalls Rupfschwingungen auf, die durch die Reibeinrichtung 11a gedämpft werden, indem die Getriebeeingangswelle 16 mittels der Reibeinrichtung 11a schlupfend an die Getriebeeingangswelle 15 gekoppelt wird. In the illustrated embodiment of the dual clutch transmission 4 is the friction device 11a radially effective between the as rotatable elements 8a . 10a acting transmission input shafts 15 . 16 arranged. The clutch disc 9 is here with the trained as a solid shaft transmission input shaft 16 and the clutch disc 14 with the trained as a hollow shaft transmission input shaft 15 rotationally connected. With closing friction clutch 7 occur at this optionally juddering vibrations caused by the friction device 11a be damped by the transmission input shaft 16 by means of the friction device 11a slipping on the transmission input shaft 15 is coupled.

Die Reibungskupplung 7 wird dabei mittels des Kupplungsaktors 17, welcher mittels des Einrücklagers 18 die Hebelfeder 19 betätigt, eingerückt. Die mittels des Kupplungsaktors 21, welcher das Einrücklager 22 und über dieses die Hebelfeder 23 beaufschlagt, betätigte Reibungskupplung 13 ist während des Anfahrvorgangs geöffnet und überträgt kein Moment. Um die Reibeinrichtung 11a betätigen zu können, wird der Kupplungsaktor 21 vom Ruhezustand bis vor den Tastpunkt, wobei noch kein Moment über die Reibungskupplung 13 übertragen wird, in Richtung des Pfeils 27 betätigt. Hierbei drückt die vom Kupplungsaktor 21 betätigte Hülse 24 mittels des Durchgriffselementes 25, beispielsweise einer Kugel, den Reibkonus 26 der Reibeinrichtung 11a gegen die Getriebeeingangswelle 16 und bildet zwischen den Getriebeeingangswellen 15, 16 einen Reibeingriff aus. Um die Reibeinrichtung 11a bei einem Schließen der Reibungskupplung 13 in Richtung des Pfeils 27 wieder abzuschalten, ist an dem in der Getriebeeingangswelle 15 aufgenommenen Reibkonus nach dem Überfahren einer Kante des Reibkonus 26 im Bereich des Tastpunkts der Reibungskupplung 13 eine abfallende Fläche für das Durchgriffselement 25 vorgesehen, so dass der Reibkonus 26 die Getriebeeingangswelle 16 wieder entlastet. Der Reibkonus 26 ist entlang der Rampe 28 begrenzt axial verlagerbar angeordnet und kann sich dadurch an der Getriebeeingangswelle 15 radial abstützen, um ein erwünschtes Reibmoment zwischen den Getriebeeingangswellen 15, 16 einzustellen. Das Durchgriffselement 25 ist nach radial außen mittels des Wälzlagers 29 verdrehbar abgestützt, kann jedoch auch auf andere Weise in einer Tasche der Hülse 24 radial gesichert untergebracht sein. The friction clutch 7 is doing by means of the clutch actuator 17 , which by means of the engagement bearing 18 the lever spring 19 pressed, indented. The means of the clutch actuator 21 which is the engagement bearing 22 and over this the lever spring 23 acted upon, actuated friction clutch 13 is open during startup and does not transmit a moment. To the friction device 11a to be able to operate, the clutch actuator 21 from rest to before the touch point, with no moment on the friction clutch 13 is transmitted, in the direction of the arrow 27 actuated. Here presses the clutch actuator 21 actuated sleeve 24 by means of the passage element 25 , For example, a ball, the Reibkonus 26 the friction device 11a against the transmission input shaft 16 and forms between the transmission input shafts 15 . 16 a frictional engagement. To the friction device 11a at a closing of the friction clutch 13 in the direction of the arrow 27 turn off again, is at the in the transmission input shaft 15 recorded Reibkonus after passing over an edge of the Reibkonus 26 in the range of the Tastpunkts the friction clutch 13 a sloping surface for the penetration element 25 provided so that the Reibkonus 26 the transmission input shaft 16 relieved again. The friction cone 26 is along the ramp 28 limited arranged axially displaceable and can thereby at the transmission input shaft 15 radially support to a desired friction between the transmission input shafts 15 . 16 adjust. The penetration element 25 is radially outward by means of the rolling bearing 29 rotatably supported, but may otherwise be in a pocket of the sleeve 24 be housed radially secured.

4 zeigt schematisch die Reibeinrichtung 11b mit fluidischem Reibeingriff im Schnitt. Die Reibeinrichtung 11b ist zwischen den Getriebeeingangswellen 15b, 16b eines Doppelkupplungsgetriebes wirksam, wie es beispielsweise in 2 dargestellt ist. Die Reibeinrichtung 11b enthält hierbei an einer der Getriebeeingangswellen – hier an der als Vollwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle 16b – mehrere axial hintereinander angeordnete Stege 30, welche in der anderen Getriebeeingangswelle – hier der als Hohlwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle 15 – komplementär vorgesehene Nuten 31 radial unter Ausbildung der Spalte 32 übergreifen. Die verbleibenden Spalte 32 bilden ein labyrinthförmiges Füllvolumen für das Fluid 33, beispielsweise Hydrauliköl. Durch die Viskosität des Fluids 33, die Spaltdicke und -länge der Spalte 32 kann die fluidische Reibung der Reibeinrichtung eingestellt werden. Die Montage der Reibeinrichtung 11b erfolgt durch Ineinanderstecken und Verdrehen der Getriebeeingangswellen 15b, 16b, wobei die Stege 30 und Nuten 31 über den Umfang betrachtet nicht dargestellte Ausbrüche aufweisen. Alternativ kann der die Nuten 31 enthaltende Teil der Getriebeeingangswelle 15b zweiteilig ausgebildet sein und nach dem Aufstecken auf die Getriebeeingangswelle 16b mit der Getriebeeingangswelle 15b verbunden werden. Hierbei können Stege 30 und Nuten 31 umlaufende ausgebildet sein. Alternativ können Stege 30 und Nuten 31 gewindeförmig ausgebildet sein, wobei die Getriebeeingangswellen 15b, 16b während der Montage des Doppelkupplungsgetriebes aufeinander aufgeschraubt werden. 4 schematically shows the friction device 11b with fluidic frictional engagement on average. The friction device 11b is between the transmission input shafts 15b . 16b a dual-clutch transmission effectively, as for example in 2 is shown. The friction device 11b contains in this case at one of the transmission input shafts - here on the designed as a solid shaft transmission input shaft 16b - Several axially successively arranged webs 30 , which in the other transmission input shaft - here designed as a hollow shaft transmission input shaft 15 - Complementarily provided grooves 31 radially with formation of the column 32 spread. The remaining column 32 form a labyrinth-shaped filling volume for the fluid 33 , for example, hydraulic oil. By the viscosity of the fluid 33 , the gap thickness and length of the column 32 the fluidic friction of the friction device can be adjusted. The assembly of the friction device 11b is done by nesting and turning the transmission input shafts 15b . 16b , where the webs 30 and grooves 31 Viewed over the circumference have not shown outbreaks. Alternatively, the grooves 31 containing part of the transmission input shaft 15b be formed in two parts and after attaching to the transmission input shaft 16b with the transmission input shaft 15b get connected. Here, webs 30 and grooves 31 be formed circumferentially. Alternatively, webs 30 and grooves 31 be formed thread-shaped, wherein the transmission input shafts 15b . 16b be screwed together during assembly of the dual clutch transmission.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Antriebsstrang powertrain
22
Antriebseinheit drive unit
33
Teilgetriebe subtransmissions
44
Doppelkupplungsgetriebe Double clutch
55
Verbindung connection
66
Fahrzeugkarosserie vehicle body
77
Reibungskupplung  friction clutch
88th
verdrehbares Element rotatable element
8a8a
verdrehbares Element rotatable element
99
Kupplungsscheibe clutch disc
1010
verdrehbares Element rotatable element
10a10a
verdrehbares Element rotatable element
1111
Reibeinrichtung friction device
11a11a
Reibeinrichtung friction device
11b11b
Reibeinrichtung friction device
1212
Doppelkupplung  Double coupling
1313
Reibungskupplung  friction clutch
1414
Kupplungsscheibe clutch disc
1515
Getriebeeingangswelle  Transmission input shaft
15b15b
Getriebeeingangswelle  Transmission input shaft
1616
Getriebeeingangswelle  Transmission input shaft
16b16b
Getriebeeingangswelle  Transmission input shaft
1717
Kupplungsaktor clutch actuator
1818
Einrücklager engagement bearing
1919
Hebelfeder lever spring
2121
Kupplungsaktor clutch actuator
2222
Einrücklager engagement bearing
2323
Hebelfeder lever spring
2424
Hülse shell
2525
Durchgriffselement Penetration element
2626
Reibkonus friction cone
2727
Pfeil arrow
2828
Rampe ramp
2929
Wälzlager roller bearing
3030
Steg web
3131
Nut groove
3232
Spalt gap
3333
Fluid fluid
ZZ
Detail detail

Claims (10)

Doppelkupplungsgetriebe (4) in einem Kraftfahrzeug mit zwei Teilgetrieben (3) mit jeweils einer Getriebeeingangswelle (15, 15b, 16, 16b), welche mittels jeweils einer Reibungskupplung (7, 13) mit einer Antriebswelle einer Antriebseinheit (2) koppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass verdrehbare Elemente (8, 8a, 10, 10a) der beiden Teilgetriebe (3) miteinander mittels zumindest einer Reibeinrichtung (11, 11a, 11b) zumindest zeitweise koppelbar vorgesehen sind. Double clutch ( 4 ) in a motor vehicle with two partial transmissions ( 3 ) each having a transmission input shaft ( 15 . 15b . 16 . 16b ), which in each case by means of a friction clutch ( 7 . 13 ) with a drive shaft of a drive unit ( 2 ) are coupled, characterized in that rotatable elements ( 8th . 8a . 10 . 10a ) of the two partial transmissions ( 3 ) with each other by means of at least one friction device ( 11 . 11a . 11b ) are provided at least temporarily coupled. Doppelkupplungsgetriebe (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Reibeinrichtung (11, 11a, 11b) einen mechanischen und/oder fluidischen Reibkontakt bereitstellt.Double clutch ( 4 ) according to claim 1, characterized in that the at least one friction device ( 11 . 11a . 11b ) provides a mechanical and / or fluidic frictional contact. Doppelkupplungsgetriebe (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Reibeinrichtung (11a, 11b) zwischen den Getriebeeingangswellen (15, 15b, 16, 16b) der Teilgetriebe (3) angeordnet ist.Double clutch ( 4 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one friction device ( 11a . 11b ) between the transmission input shafts ( 15 . 15b . 16 . 16b ) of the partial transmission ( 3 ) is arranged. Doppelkupplungsgetriebe (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Reibeinrichtung (11) zwischen einander benachbarten Kupplungsscheiben (9) der Reibungskupplungen (7) angeordnet ist. Double clutch ( 4 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one friction device ( 11 ) between adjacent clutch plates ( 9 ) of the friction clutches ( 7 ) is arranged. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Reibeinrichtung zwischen einander benachbarten Gangrädern der beiden Teilgetriebe angeordnet ist. Dual-clutch transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one friction device between adjacent gear wheels of the two partial transmissions is arranged. Doppelkupplungsgetriebe (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktivierung der zumindest einen Reibeinrichtung (11, 11a, 11b) während eines Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.Double clutch ( 4 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that an activation of the at least one friction device ( 11 . 11a . 11b ) is provided during a starting process of the motor vehicle. Doppelkupplungsgetriebe (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigung der zumindest einen Reibeinrichtung (11, 11a) mittels zumindest eines jeweils eine Reibungskupplung (13) betätigenden Kupplungsaktors (21) vorgesehen ist.Double clutch ( 4 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that an actuation of the at least one friction device ( 11 . 11a ) by means of at least one respective friction clutch ( 13 ) actuating clutch actuator ( 21 ) is provided. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigung der zumindest einen Reibeinrichtung mittels eines Gänge in den Teilgetrieben schaltenden Getriebeaktors vorgesehen ist.Dual-clutch transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that an actuation of the at least one friction device is provided by means of a gear in the partial transmissions switching gear actuator. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigung der zumindest einen Reibeinrichtung mittels eines separaten Aktors vorgesehen ist. Dual-clutch transmission according to one of claims 1 to 8, characterized in that an actuation of the at least one friction device is provided by means of a separate actuator. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor ein Magnetschalter ist. Dual-clutch transmission according to claim 9, characterized in that the actuator is a magnetic switch.
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