DE102013019132A1

DE102013019132A1 - Doppelkupplungsgetriebe

Info

Publication number: DE102013019132A1
Application number: DE102013019132.7A
Authority: DE
Inventors: Josep Maria Bou Romano; Peter Hahn; Heinrich Straub; Stefan Sperrfechter; Jürgen Schweitzer; Tobias Härter; Jakub Romaniak
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2015-05-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Eingangswellen (11a–f, 12a–f), die jeweils zur Anbindung an eine Lastschaltkupplung (K1a–f, K2a–f) vorgesehen sind, mit einer ersten zu den Eingangswellen (11a–f, 12a–f) parallel versetzt angeordneten Vorgelegewelle (13a–f), mit einer zweiten zu den Eingangswellen (11a–f, 12a–f) parallel versetzt angeordneten Vorgelegewelle (14a–f), mit zumindest fünf Zahnradebenen (Z1a–f, Z2a–f, Z3a–f, Z4a–f, Z5a–f), die jeweils ein permanent drehfest mit einer der Eingangswellen (11a–f, 12a–f) verbundenes Festrad (Z11a–f, Z21a–f, Z31a–f, Z41a–f, Z51a–f) und jeweils zumindest ein koaxial zu einer der Vorgelegewellen (13a–f, 14a–f) angeordnetes Losrad (Z12a–f, Z13a–f, Z22a–f, Z32a–f, Z33a–f, Z43a–f, Z52a–f, Z53a–f) aufweisen, mit einem koaxial zur ersten Vorgelegewelle (13a–f) angeordneten ersten Abtriebsrad (Z01a–f), mit einem koaxial zur zweiten Vorgelegewelle (14a–f) angeordneten zweiten Abtriebsrad (Z02a–f), mit zumindest neun Schalteinheiten (S1a–f, S2a–f, S3a–f, S4a–f, S5a–f, S6a–f, S7a–f, S8a–f, S9a–c, S10b, S10e, S11d–f), die in Verbindung mit den Zahnradebenen (Z1a–f, Z2a–f, Z3a–f, Z4a–f, Z5a–f) zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest acht sequentiell schaltbaren Vorwärtsgetriebegängen (V1a–f, V2a–f, V3a–f, V4a–f, V5a–f, V6a–f, V7a–f, V8a–f, V9b, V9e) und zumindest einem Rückwärtsgetriebegang (R1a–f, R2a–f) vorgesehenen sind, wobei zumindest zwei der Schalteinheiten (S3a–c, S4a–c; S3d–f, S11d–f) als eine Doppelschalteinheit ausgeführt sind, von denen wenigstens eine Schalteinheit (S3a–f, S11d–f) dazu vorgesehen ist, zwei der Losräder (Z32a–f, Z52a–f, Z22d–f) direkt drehfest miteinander zu verbinden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Aus der DE 10 2009 002 353 A1 ist bereits ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Eingangswellen, die jeweils zur Anbindung an eine Lastschaltkupplung vorgesehen sind, mit einer ersten zu den Eingangswellen parallel versetzt angeordneten Vorgelegewelle, mit einer zweiten zu den Eingangswellen parallel versetzt angeordneten Vorgelegewelle, mit fünf Zahnradebenen, mit neun Schalteinheiten, wobei eine der Schalteinheiten als Einzelschalteinheit ausgeführt und zur direkt drehfesten Verbindung zweier Losräder vorgesehen ist, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Doppelkupplungsgetriebe mit einer hohen Flexibilität bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Doppelkupplungsgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Eingangswellen, die jeweils zur Anbindung an eine Lastschaltkupplung vorgesehen sind, mit einer ersten zu den Eingangswellen parallel versetzt angeordneten Vorgelegewelle, mit einer zweiten zu den Eingangswellen parallel versetzt angeordneten Vorgelegewelle, mit zumindest fünf Zahnradebenen, die jeweils ein permanent drehfest mit einer der Eingangswellen verbundenes Festrad und jeweils zumindest ein koaxial zu einer der Vorgelegewellen angeordnetes Losrad aufweisen, mit einem koaxial zur ersten Vorgelegewelle angeordneten ersten Abtriebsrad, mit einem koaxial zur zweiten Vorgelegewelle angeordneten zweiten Abtriebsrad, mit zumindest neun Schalteinheiten, die in Verbindung mit den Zahnradebenen zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest acht sequentiell schaltbaren Vorwärtsgetriebegängen und zumindest einem Rückwärtsgetriebegang vorgesehenen sind, wobei zumindest zwei der Schalteinheiten als eine Doppelschalteinheit ausgeführt sind, von denen wenigstens eine Schalteinheit dazu vorgesehen ist, zwei der Losräder direkt drehfest miteinander zu verbinden.
Vorteilhafterweise ist das Doppelkupplungsgetriebe als ein Vorgelegewellengetriebe ausgebildet und umfasst eine Hauptrotationsachse und zwei Nebenrotationsachsen. Unter einer „Hauptrotationsachse” soll dabei insbesondere eine durch die Eingangswellen definierte Rotationsachse verstanden werden. Unter einer „Nebenrotationsachse” soll insbesondere eine parallel zur Hauptrotationsachse versetzt angeordnete, durch eine Vorgelegewelle definierte Rotationsachse verstanden werden.
Weiter soll unter einer „Schalteinheit” insbesondere eine Einheit mit genau zwei Kopplungselementen verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar zueinander gelagerte Getriebeelemente, wie beispielsweise ein Losrad und eine Vorgelegewelle oder benachbarte Losräder unterschiedlicher Zahnradebenen, schaltbar drehfest miteinander zu verbinden. Unter einer „Schalteinheit, die dazu vorgesehen ist, zwei Losräder direkt drehfest miteinander zu verbinden” soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei Losräder miteinander zu verbinden, ohne diese wirkungsmäßig an die Vorgelegewelle, zu der sie koaxial angeordnet sind, anzubinden, d. h. eine Schalteinheit, deren erstes Kopplungselement mit einem ersten Losrad und deren zweites Kopplungselement mit einem zweiten Losrad permanent drehfest verbunden ist. Zwei benachbarte Schalteinheiten können dabei grundsätzlich zu einer gemeinsamen Doppelschalteinheit zusammengefasst werden, indem beispielsweise ein gemeinsames Kopplungselement für beide Schalteinheiten vorgesehen wird. Eine Doppelschalteinheit ist damit insbesondere eine Einheit aus zwei teilweise einstückig ausgeführten Schalteinheiten. Die Doppelschalteinheit umfasst vorzugsweise zwei Schaltstellungen, in denen jeweils zwei drehbar zueinander gelagerte Getriebeelemente drehfest miteinander verbunden sind, und eine Neutralstellung, in der die Getriebeelemente voneinander entkoppelt und damit drehbar zueinander sind. Dabei stellen die zwei Schalteinheiten der Doppelschalteinheit vorteilhaft jeweils eine der Schaltstellungen bereit. Jede der Schalteinheiten kann grundsätzlich als rein formschlüssige Schalteinheit, beispielsweise als Klauenkupplung, als form- und reibschlüssige Schalteinheit, beispielsweise in Form einer synchronisierten Klauenkupplung, oder als rein reibschlüssige Schalteinheit, beispielsweise in Form einer Lamellenkupplung, ausgeführt werden.
Unter einer „Zahnradebene” soll weiter insbesondere eine Getriebeebene verstanden werden, die zumindest eine Zahnradpaarung mit zumindest zwei miteinander kämmenden Zahnrädern aufweist, die in zumindest einem der Getriebegänge zur Übertragung eines Leistungsflusses vorgesehen sind. Vorzugsweise sind innerhalb einer Zahnradebene sämtliche Zahnräder jeweils paarweise miteinander wirkverbunden. Beispielsweise bilden mehrere Zahnradpaarungen eine einzige Zahnradebene aus, wenn die unterschiedlichen Zahnradpaarungen zumindest ein gemeinsames Festrad oder zumindest ein gemeinsames Losrad aufweisen. Insbesondere die Losräder können dabei eine Doppelverzahnung aufweisen.
Unter einer „Ausgangszahnradebene” soll insbesondere eine zusätzliche Zahnradebene verstanden werden, über die in sämtlichen Getriebegängen ein Leistungsfluss aus dem Doppelkupplungsgetriebe ausgeleitet wird. Unter einem „Festrad” soll dabei insbesondere ein Zahnrad einer Zahnradebene verstanden werden, das permanent drehfest mit einer der Eingangswellen oder einer der Vorgelegewellen verbunden ist, auf der zumindest ein Losrad angeordnet ist. Unter einem „Losrad” soll insbesondere ein einzelnes, drehbar zu einer Welle angeordnetes Zahnrad einer Zahnradebene verstanden werden, das lediglich mit zumindest einem Kopplungselement einer Schalteinheit permanent drehfest verbunden ist. Unter einer „Windungsstufe” soll insbesondere eine Kopplung von zwei Los- oder Festrädern verstanden werden, die in zumindest einem als Windungsgang ausgebildeten Getriebegang dazu vorgesehen ist, einen Leistungsfluss zwischen den zwei Los- oder Festrädern verschiedener Zahnradebenen zu übertragen. Zur Kopplung der Los- oder Festrädern ist dabei vorzugsweise eine der Schalteinheiten, eine der Eingangswellen, eine der Vorgelegewellen oder eine Zwischenwelle vorgesehen. Unter einem „Windungsgang” soll ferner insbesondere ein Getriebegang verstanden werden, der durch zumindest eine Windungsstufe gebildet ist.
Unter „konstruktiv zur Schaltung von Getriebegängen vorgesehen” soll insbesondere verstanden werden, dass mechanisch ein entsprechender Getriebegang grundsätzlich bildbar ist, unabhängig davon, ob im Rahmen einer Schaltstrategie auf die Schaltung des Getriebegangs verzichtet wird oder nicht. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgebildet, ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.
Eine in der Figurenbeschreibung und/oder den Patentansprüchen verwendete Nummerierung der Zahnradebenen dient insbesondere zur Unterscheidung der Zahnradebenen. Die Nummerierung entspricht insbesondere nicht einer Anordnung, in der die Zahnradebenen entlang der Haupterstreckungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Analog dient eine in der Figurenbeschreibung und/oder den Patentansprüchen verwendete Nummerierung der Schalteinheiten insbesondere zur Unterscheidung der Schalteinheiten. Die Nummerierung entspricht insbesondere nicht einer Anordnung, in der die Schalteinheiten entlang der Haupterstreckungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Die Begriffe „erste”, „zweite”, usw. stellen damit insbesondere keine Reihenfolge, beispielsweise im Hinblick auf eine Anordnung, einen Kraftfluss, einen Antrieb oder dergleichen dar.
Grundsätzlich kann durch folgende Maßnahmen ein kinematisch äquivalentes Ausführungsbeispiel realisiert werden:

– Vertauschen einer Anordnung der Zahnradebenen und/oder der Schalteinheiten, insbesondere durch Vertauschen von Zahnradebenen, deren Fest- oder Losrad an einer gleichen Eingangswelle angeordnet ist und/oder denen eine Doppelschalteinheit zugeordnet ist;
– Vertauschen der Vorgelegewellen;
– Vertauschen von Teilgetrieben, wobei ein Teilgetriebe lediglich Zahnradebenen aufweist, deren Fest- oder Losräder an gleicher Eingangswelle angebunden sind;
– Auftrennen von Doppelradebenen in zwei Einfachradebenen;
– Änderung einer Anordnung eines Parksperrenrads;
– drehbare Anordnung eines Abtriebsrads auf einer Vorgelegewelle.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind sechs Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 ein erstes Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug,
2 ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes der 1,
3 ein zweites Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug,
4 ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes der 3,
5 ein drittes Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug,
6 ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes der 5,
7 ein viertes Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug,
8 ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes der 7,
9 ein fünftes Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug,
10 ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes der 9,
11 ein sechstes Getriebeschema eines erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug und
12 ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes der 11.
1 zeigt ein Getriebeschema eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs. Das Doppelkupplungsgetriebe ist für einen Frontantrieb vorgesehen. Es ist für einen Front-Quer-Einbau vorgesehen, d. h. für ein Kraftfahrzeug, das eine quer zur Fahrtrichtung angeordnete Antriebsmaschine und eine angetriebene Vorderachse aufweist. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst eine Antriebswelle 10a, die zur drehfesten Anbindung an die Antriebsmaschine vorgesehen ist. Weiter umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine Eingangskupplung, die zwei im Kraftfluss parallel angeordnete Lastschaltkupplungen K1a, K2a umfasst. Zudem umfasst das Doppelkupplungsgetriebe ein nicht näher dargestelltes Abtriebszahnrad, das zur Anbindung an einen nicht näher dargestellten Achsantrieb für Antriebsräder des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Das Doppelkupplungsgetriebe ist zur Schaltung von acht Vorwärtsgetriebegängen V1a, V2a, V3a, V4a, V5a, V6a, V7a, V8a vorgesehen. Die acht Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a sind unter Last zumindest sequentiell schaltbar und damit sequentiell lastschaltbar. Das Doppelkupplungsgetriebe ist weiter zur Schaltung von einem Schongang (Overdrive) O1a vorgesehen, wodurch ein kraftstoffsparender Vorwärtsgetriebegang bereitgestellt werden kann. Dabei sind der erste Vorwärtsgetriebegang V1a und der Schongang O1a geschleift und damit als ein Windungsgang ausgebildet. Zudem ist das Doppelkupplungsgetriebe zur Schaltung von zwei Rückwärtsgetriebegängen R1a, R2a vorgesehen. Beide Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a sind jeweils geschleift und damit jeweils als ein Windungsgang ausgebildet.
Das Doppelkupplungsgetriebe ist in Vorgelegewellenbauweise ausgeführt. Die Antriebswelle 10a und das Abtriebszahnrad sind parallel versetzt zueinander angeordnet. Zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle 10a und dem Abtriebszahnrad umfasst das Doppelkupplungsgetriebe zwei Eingangswellen 11a, 12a, die jeweils an eine der Lastschaltkupplungen K1a, K2a angebunden sind. Die Lastschaltkupplungen K1a, K2a umfassen jeweils ein eingangsseitiges Lastschaltkupplungselement, das permanent drehfest mit der Antriebswelle 10a verbunden ist, und ein ausgangsseitiges Lastschaltkupplungselement. Die Eingangswellen 11a, 12a sind drehfest mit jeweils einem der ausgangsseitigen Lastschaltkupplungselemente verbunden. Die erste Eingangswelle 11a ist der zweiten Lastschaltkupplung K2a zugeordnet. Das ausgangsseitige Lastschaltkupplungselement der zweiten Lastschaltkupplung K2a ist permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle 11a verbunden. Die zweite Eingangswelle 12a ist der ersten Lastschaltkupplung K1a zugeordnet. Das ausgangsseitige Lastschaltkupplungselement der ersten Lastschaltkupplung K1a ist permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 12a verbunden.
Weiter umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Vorgelegewelle 13a, die parallel versetzt zu den Eingangswellen 11a, 12a und dem Abtriebszahnrad angeordnet ist, sowie eine zweite Vorgelegewelle 14a, die parallel versetzt zu den Eingangswellen 11a, 12a, dem Abtriebszahnrad und der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet ist. Die Antriebswelle 10a und die beiden Eingangswellen 11a, 12a sind entlang einer Haupterstreckungsrichtung des Doppelkupplungsgetriebes hintereinander angeordnet. Die beiden Eingangswellen 11a, 12a sind koaxial zueinander angeordnet, wobei die zweite Eingangswelle 12a die erste Eingangswelle 11a durchsetzt. Die erste Eingangswelle 11a ist als eine Hohlwelle und die zweite Eingangswelle 12a als eine Vollwelle ausgebildet. Die Antriebswelle 10a und die Eingangswellen 11a, 12a definieren eine Hauptrotationsachse des Doppelkupplungsgetriebes. Die beiden Vorgelegewellen 13a, 14a definieren jeweils eine Nebenrotationsachse. In einer nicht näher dargestellten Schnittebene spannen die Hauptrotationsachse, die Nebenrotationsachsen und eine durch das Abtriebszahnrad definierte Rotationsachse ein Viereck auf.
Das Doppelkupplungsgetriebe weist genau fünf Zahnradebenen Z1a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a auf. Die fünf Zahnradebenen Z1a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a sind zur Bildung der acht Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a, des Schongangs O1a und der Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a vorgesehen. Weiter weist das Doppelkupplungsgetriebe genau eine Ausgangszahnradebene Z0a auf, die lediglich zur Anbindung des Abtriebszahnrads und damit zur Ausleitung eines Drehmoments aus dem Doppelkupplungsgetriebe vorgesehen ist. Die erste Zahnradebene Z1a dient insbesondere zur Verbindung der ersten Eingangswelle 11a mit der ersten Vorgelegewelle 13a und zur Verbindung der ersten Eingangswelle 11a mit der zweiten Vorgelegewelle 14a. Die zweite Zahnradebene Z2a dient insbesondere zur Verbindung der ersten Eingangswelle 11a mit der ersten Vorgelegewelle 13a. Die dritte Zahnradebene Z1a dient insbesondere zur Verbindung der ersten Eingangswelle 11a mit der zweiten Vorgelegewelle 14a sowie zur Drehrichtungsumkehr. Die vierte Zahnradebene Z4a dient insbesondere zur Verbindung der zweiten Eingangswelle 12a mit der zweiten Vorgelegewelle 14a. Die fünfte Zahnradebene Z5a dient insbesondere zur Verbindung der zweiten Eingangswelle 12a mit der ersten Vorgelegewelle 13a und zur Verbindung der zweiten Eingangswelle 12a mit der zweiten Vorgelegewelle 14a.
Das Doppelkupplungsgetriebe kann grundsätzlich um ein Hybridantriebsmodul erweitert werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Doppelkupplungsgetriebe eine permanent an die Antriebswelle 10a angebundene Antriebsmaschine aufweist. Mittels einer solchen Antriebsmaschine kann beispielsweise eine Starter-Generator-Betriebsart realisiert werden. Zur Realisierung weiterer Hybrid-Betriebsarten ist es denkbar, dass das Doppelkupplungsgetriebe eine permanent oder schaltbar an eine der Vorgelegewellen 13a, 14a angebundene Antriebsmaschine aufweist. Ebenfalls ist es denkbar, dass das Doppelkupplungsgetriebe eine permanent oder schaltbar an eine der Eingangswellen 11a, 12a angebundene Antriebsmaschine aufweist.
Die Ausgangszahnradebene Z0a liegt in Bezug auf die Zahnradebenen Z1a, Z2a, Z1a, Z4a, Z5a der Eingangskupplung am nächsten. Grundsätzlich kann die Ausgangszahnradebene Z0a aber an einer beliebigen Stelle angeordnet werden. Die Ausgangszahnradebene Z0a umfasst zwei Abtriebsräder Z01a, Z02a. Das erste Abtriebsrad Z01a ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet und drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13a gelagert. Das erste Abtriebsrad Z01a ist drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13a verbindbar. Das zweite Abtriebsrad Z02a ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet und permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14a verbunden. Beide Abtriebsräder Z01a, Z02a kämmen mit dem nicht näher dargestellten Abtriebszahnrad. Die erste Vorgelegewelle 13a ist mit dem Abtriebszahnrad verbindbar und von diesem entkoppelbar. Die zweite Vorgelegewelle 14a ist mit dem Abtriebszahnrad permanent wirkverbunden. Die Ausgangszahnradebene Z0a ist in sämtlichen Vorwärtsgetriebegängen V1a–V8a, in dem Schongang O1a und in den Rückwärtsgetriebegängen R1a, R2a dazu vorgesehen, ein Drehmoment aus dem Doppelkupplungsgetriebe auszuleiten.
Die erste Zahnradebene Z1a liegt in Bezug auf die restlichen Zahnradebenen Z2a, Z3a, Z4a, Z5a der Eingangskupplung am nächsten. Die erste Zahnradebene Z1a umfasst ein Festrad Z11a, ein erstes Losrad Z12a und ein zweites Losrad Z13a. Das Festrad Z11a der ersten Zahnradebene Z1a ist koaxial zu den Eingangswellen 11a, 12a angeordnet und permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle 11a verbunden. Das erste Losrad Z12a der ersten Zahnradebene Z1a ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet und drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13a gelagert. Das zweite Losrad Z13a der ersten Zahnradebene Z1a ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet und drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14a gelagert. Das Festrad Z11a und das erste Losrad Z12a bilden eine erste Zahnradpaarung der ersten Zahnradebene Z1a aus, die zur Bildung des vierten Vorwärtsgetriebegangs V4a vorgesehen ist. Das Festrad Z11a und das zweite Losrad Z13a bilden eine zweite Zahnradpaarung der ersten Zahnradebene Z1a aus, die zur Bildung des sechsten Vorwärtsgetriebegangs V6a vorgesehen ist. Die erste Zahnradebene Z1a weist somit zwei Losräder Z12a, Z13a auf, die beide mit dem Festrad Z11a der ersten Zahnradebene Z1a permanent kämmend verbunden sind. Die erste Zahnradebene Z1a ist damit als Doppelradebene ausgebildet.
Die zweite Zahnradebene Z2a ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der ersten Zahnradebene Z1a angeordnet. Die zweite Zahnradebene Z2a weist ein Festrad Z21a und lediglich ein Losrad Z22a auf. Das Festrad Z21a der zweiten Zahnradebene Z2a ist koaxial zu den Eingangswellen 11a, 12a angeordnet und permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle 11a verbunden. Das Losrad Z22a der zweiten Zahnradebene Z2a ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet und drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13a gelagert. Das Festrad Z21a und das Losrad Z22a bilden eine einzige Zahnradpaarung der zweiten Zahnradebene Z2a aus, die zur Bildung des ersten Vorwärtsgetriebegangs V1a und des achten Vorwärtsgetriebegangs V8a vorgesehen ist. Die zweite Zahnradebene Z2a weist somit ein einziges Losrad Z22a auf, das mit dem Festrad Z21a der zweiten Zahnradebene Z2a permanent kämmend verbunden ist. Die zweite Zahnradebene Z2a ist damit als Einfachradebene ausgebildet.
Die dritte Zahnradebene Z3a ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der zweiten Zahnradebene Z2a angeordnet. Die dritte Zahnradebene Z3a weist ein Festrad Z31a, ein erstes Losrad Z32a und zweites Losrad Z33a auf. Das Festrad Z31a der dritten Zahnradebene Z3a ist koaxial zu den Eingangswellen 11a, 12a angeordnet und permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle 12a verbunden. Das erste Losrad Z32a der dritten Zahnradebene Z3a ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet und drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13a gelagert. Das zweite Losrad Z33a der dritten Zahnradebene Z3a ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet und drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14a gelagert. Das erste Losrad Z32a der dritten Zahnradebene Z3a ist lediglich zur Bildung der Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a vorgesehen. Es ist zur Drehrichtungsumkehr vorgesehen. Das erste Losrad Z32a und das zweite Losrad Z33a bilden eine erste Zahnradpaarung der dritten Zahnradebene Z3a aus. Das Festrad Z31a und das zweite Losrad Z33a bilden eine zweite Zahnradpaarung der dritten Zahnradebene Z3a aus, die zur Bildung des ersten Vorwärtsgetriebegangs V1a, des zweiten Vorwärtsgetriebegangs V2a und der Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a vorgesehen ist. Die Zahnradpaarungen der dritten Zahnradebene Z3a sind gemeinsam zur Bildung der Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a vorgesehen. Die beiden Zahnradpaarungen der dritten Zahnradebene Z3a stellen eine Drehrichtungsumkehr zur Bildung der Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a bereit. Das erste Losrad Z32a der dritten Zahnradebene Z3a und das zweite Losrad Z33a der dritten Zahnradebene Z3a bilden die Zahnradpaarung zur Schaltung der Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a aus. Die beiden Losräder Z32a, Z33a der dritten Zahnradebene Z3a sind zur Schaltung der Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a vorgesehen. Die dritte Zahnradebene Z3a weist somit ein einziges Losrad Z33a auf, das mit dem Festrad Z31a der dritten Zahnradebene Z3a permanent kämmend verbunden ist. Die dritte Zahnradebene Z3a ist damit als Einfachradebene ausgebildet. Dabei ist das erste Losrad Z33a der dritte Zahnradebene Z3a zur Drehrichtungsumkehr permanent kämmend mit dem zweiten Losrad Z33a, das permanent kämmend mit dem Festrad Z31a der dritten Zahnradebene Z3a verbundenen ist, verbunden.
In diesem Ausführungsbeispiel weist das zweite Losrad Z33a der dritten Zahnradebene Z3a eine Einfachverzahnung auf. Grundsätzlich kann das zweite Losrad Z33a der dritten Zahnradebene Z3a eine Doppelverzahnung aufweisen, wodurch das Festrad Z31a der dritten Zahnradebene Z3a und das erste Losrad Z32a der dritten Zahnradebene Z3a permanent kämmend und axial versetzt zueinander mit dem zweiten Losrad Z33a der dritten Zahnradebene Z3a verbunden sind. Dabei umfasst das zweite Losrad Z33a der dritten Zahnradebene Z3a eine erste Verzahnung für das Festrad Z31a der dritten Zahnradebene Z3a und eine axial versetzte zweite Verzahnung für das erste Losrad Z32a der dritten Zahnradebene Z3a, wobei das zweite Losrad Z33a der dritten Zahnradebene Z3a und das Festrad Z31a der dritten Zahnradebene Z3a mittels der ersten Verzahnung permanent kämmend miteinander verbunden und das zweite Losrad Z32a der dritten Zahnradebene Z3a und das erste Losrad Z32a der dritten Zahnradebene Z3a mittels der zweiten Verzahnung permanent kämmend miteinander verbunden sind. Die beiden Verzahnungen können sich dabei in einer Zähnezahl und/oder einem Teilkreisdurchmesser voneinander unterscheiden.
Die vierte Zahnradebene Z4a ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der dritten Zahnradebene Z3a angeordnet. Die vierte Zahnradebene Z4a weist ein Festrad Z41a und lediglich ein Losrad Z43a auf. Das Festrad Z41a der vierten Zahnradebene Z4a ist koaxial zu den Eingangswellen 11a, 12a angeordnet und permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 12a verbunden. Das Losrad Z43a der vierten Zahnradebene Z4a ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet und drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14a gelagert. Das Festrad Z41a und das Losrad Z43a bilden eine einzige Zahnradpaarung der vierten Zahnradebene Z4a aus, die zur Bildung des dritten Vorwärtsgetriebegangs V3a vorgesehen ist. Die vierte Zahnradebene Z4a weist somit ein einziges Losrad Z43a auf, das mit dem Festrad Z41a der vierten Zahnradebene Z4a permanent kämmend verbunden ist. Die vierte Zahnradebene Z4a ist damit als Einfachradebene ausgebildet.
Die fünfte Zahnradebene Z5a ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der vierten Zahnradebene Z4a angeordnet. Die fünfte Zahnradebene Z5a umfasst ein Festrad Z51a, ein erstes Losrad Z52a und ein zweites Losrad Z53a. Das Festrad Z51a der fünften Zahnradebene Z5a ist koaxial zu den Eingangswellen 11a, 12a angeordnet und permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 12a verbunden. Das erste Losrad Z52a der fünften Zahnradebene Z5a ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet und drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13a gelagert. Das zweite Losrad Z53a der fünften Zahnradebene Z5a ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet und drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14a gelagert. Das Festrad Z51a und das erste Losrad Z52a bilden eine erste Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5a aus, die zur Bildung des fünften Vorwärtsgetriebegangs V5a vorgesehen ist. Das Festrad Z51a und das zweite Losrad Z53a bilden eine zweite Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5a aus, die zur Bildung des siebten Vorwärtsgetriebegangs V7a vorgesehen ist. Die fünfte Zahnradebene Z5a weist somit zwei Losräder Z52a, Z53a auf, die beide mit dem Festrad Z51a der fünften Zahnradebene Z5a permanent kämmend verbunden sind. Die fünfte Zahnradebene Z5a ist damit als Doppelradebene ausgebildet.
Sämtliche Festräder Z11a, Z21a, Z31a, Z41a, Z51a der Zahnradebenen Z1a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a sind permanent drehfest mit einer der Eingangswellen 11a, 12a verbunden. Dabei sind drei Festräder Z11a, Z21a, Z31a permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle 11a und zwei Festräder Z41a, Z51a permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 12a verbunden. Koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a sind die vier Losräder Z12a, Z22a, Z32a, Z52a angeordnet. Koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a sind die vier Losräder Z13a, Z33a, Z43a, Z53a angeordnet. Koaxial zu jeder der Vorgelegewellen 13a, 14a sind damit vier der insgesamt acht Losräder Z12a, Z13a, Z22a, Z32a, Z33a, Z43a, Z52a, Z53a angeordnet. Die Abtriebsräder Z01a, Z02a weisen unterschiedliche Zähnezahlen auf, wodurch sich für die beiden Vorgelegewellen 13a, 14a unterschiedliche Final-Drive-Übersetzungen ergeben. Die Final-Drive-Übersetzung für die zweite Vorgelegewelle 14a ist länger als die Final-Drive-Übersetzung für die erste Vorgelegewelle 13a. Grundsätzlich kann das Festrad Z21a, Z31a, Z41a und das permanent kämmend mit dem Festrad Z21a, Z31a, Z41a verbundene Losrad Z22a, Z33a, Z43a zumindest eines der als Einfachradebenen ausgebildeten Zahnradebenen Z2a, Z3a, Z4a gegeneinander vertauscht werden, wodurch ein äquivalent ausgebildetes Doppelkupplungsgetriebe bereitgestellt werden kann.
Zur Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a, V3a, V4a, V5a, V6a, V7a, V8a, des Schongangs O1a und der Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a umfasst das Doppelkupplungsgetriebe genau neun Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a, S7a, S8a, S9a. Die sieben Schalteinheiten S1a, S2a, S4a, S5a, S6a, S7a, S8a sind zur Herstellung von Wirkverbindungen zwischen den Eingangswellen 11a, 12a und den Vorgelegewellen 13a, 14a vorgesehen. Die sieben Schalteinheiten S1a, S2a, S4a, S5a, S6a, S7a, S8a sind jeweils dazu vorgesehen, eines der Losräder Z12a, Z13a, Z22a, Z33a, Z43a, Z52a, Z53a drehfest mit einer der Vorgelegewellen 13a, 14a zu verbinden. Die Schalteinheit S3a ist zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen den Eingangswellen 11a, 12a vorgesehen. Die Schalteinheit S3a ist dazu vorgesehen, zwei der insgesamt acht Losräder Z12, Z13a, Z22a, Z32a, Z33a, Z43a, Z52a, Z53a direkt drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheit S9a ist zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen einer der Vorgelegewellen 13a, 14a und einem der Abtriebsräder Z01a, Z02a vorgesehen. Die Schalteinheit S9a ist dazu vorgesehen, eines der insgesamt zwei Abtriebsräder Z01a, Z02a drehfest mit einer der insgesamt zwei Vorgelegewellen 13a, 14a zu verbinden.
Die neun Schalteinheiten S1a–S9a sind in Verbindung mit den fünf Zahnradebenen Z1a–Z5a zumindest konstruktiv zur Schaltung der acht Vorwärtsgetriebegänge V1a, V2a, V3a, V4a, V5a, V6a, V7a, V8a, des Schongangs O1a und der Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a vorgesehen. Sämtliche Schalteinheiten S1a–S9a sind koaxial zu einer der Vorgelegewellen 13a, 14a angeordnet. Die Schalteinheiten S1a–S9a umfassen jeweils ein erstes Kopplungselement und ein zweites Kopplungselement, die drehfest miteinander verbindbar sind. Das jeweils erste Kopplungselement der Schalteinheiten S1a–S9a ist als ein Gleichlaufkörper ausgebildet, der drehfest mit einer auf dem Gleichlaufkörper angeordneten Schiebemuffe der entsprechenden Schalteinheit S1a–S9a verbunden ist. Das jeweils zweite Kopplungselement der Schalteinheiten S1a–S9a weist eine Schaltverzahnung zur drehfesten Verbindung mit der Schiebemuffe auf. Die Schalteinheiten S1a–S9a sind vorzugsweise als synchronisierte Formschlusskupplungen ausgeführt. Insbesondere können die Schalteinheiten S1a–S9a zumindest teilweise als rein formschlüssige Klauenschalteinheiten ohne reibschlüssige Synchronisierung ausgeführt werden, beispielsweise wenn das Doppelkupplungsgetriebe eine an einer der Vorgelegewellen 13a, 14a angeordnete Zentralsynchronisierung aufweist und/oder die Schalteinheiten S1a–S9a mittels der Eingangskupplung synchronisiert werden. Grundsätzlich sind aber auch andere Ausgestaltungen denkbar.
Die ersten Kopplungselemente der sechs Schalteinheiten S1a, S2a, S5a, S6a, S7a, S8a, die zur Herstellung von Wirkverbindungen zwischen den Eingangswellen 11a, 12a und den Vorgelegewellen 13a, 14a vorgesehen sind, sind jeweils permanent drehfest mit einer der Vorgelegewellen 13a, 14a und die zweiten Kopplungselemente dieser sechs Schalteinheiten S1a, S2a, S5a, S6a, S7a, S8a sind jeweils permanent drehfest mit einem der Losräder Z12a, Z13a, Z22a, Z33a, Z43a, Z53a verbunden. Das erste Kopplungselement der Schalteinheit S4a ist permanent drehfest mit einem der Losräder Z52 verbunden. Das zweite Kopplungselement dieser Schalteinheit S4a ist permanent drehfest mit einer der Vorgelegewellen 13a verbunden. Das erste Kopplungselement der Schalteinheit S3a, die zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen den Eingangswellen 11a, 12a vorgesehen ist, ist permanent drehfest mit einem ersten Losrad Z52a verbunden. Das zweite Kopplungselement dieser Schalteinheit S3a ist permanent drehfest mit einem zweiten Losrad Z32a verbunden. Damit ist die Schalteinheit S3a dazu vorgesehen, das erste Losrad Z52a und das zweite Losrad Z32a direkt drehfest miteinander zu verbinden. Das erste Kopplungselement der Schalteinheit S9a, die zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen einem Abtriebsrad Z01a und einer Vorgelegewelle 13a vorgesehen ist, ist permanent drehfest mit einer der Vorgelegewellen 13a verbunden. Das zweite Kopplungselement dieser Schalteinheit S9a ist permanent drehfest mit einem der Abtriebsräder Z01a verbunden.
Die Schalteinheiten S1a, S2a, die Schalteinheiten S3a, S4a, die Schalteinheiten S5a, S6a und die Schalteinheiten S7a, S8a sind jeweils paarweise zusammengefasst. Die Schalteinheiten S1a, S2a, die Schalteinheiten S3a, S4a, die Schalteinheiten S5a, S6a und die Schalteinheiten S7a, S8a sind jeweils als eine Doppelschalteinheit ausgeführt. Die jeweils zusammengefassten Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a, S7a, S8a bilden jeweils eine Doppelschalteinheit aus und umfassen jeweils ein gemeinsames erstes Kopplungselement und damit eine gemeinsame Schiebemuffe, die zur Schaltung der jeweils einen Schalteinheit S1a, S3a, S5a, S7a in eine erste Schaltstellung, zur Entkopplung in eine mittlere Neutralstellung und zur Schaltung der jeweils anderen Schalteinheit S2a, S4a, S6a, S8a in eine zweite Schaltstellung geschaltet wird. Die als Doppelschalteinheiten zusammengefassten Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a, S7a, S8a sind jeweils nur einseitig schaltbar, d. h. es kann jeweils lediglich eine einzelne der Schalteinheiten S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a, S7a, S8a einer Doppelschalteinheit geschaltet werden. Somit sind acht der insgesamt neun Schalteinheiten S1a–S9a zu vier Doppelschalteinheiten zusammengefasst. Die neunte Schalteinheit S9a ist als eine Einzelschalteinheit ausgeführt. Die neunte Schalteinheit S9a weist eine Schaltstellung und eine Neutralstellung auf. Sie umfasst eine Schiebemuffe, die in die Schaltstellung und die Neutralstellung schaltbar ist.
Die erste Schalteinheit S1a und die zweite Schalteinheit S2a, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet. Die Schalteinheiten S1a, S2a sind zwischen der ersten Zahnradebene Z1a und der zweiten Zahnradebene Z2a angeordnet. Die erste Schalteinheit S1a ist dazu vorgesehen, das erste Losrad Z12a der ersten Zahnradebene Z1a und die erste Vorgelegewelle 13a drehfest miteinander zu verbinden. Die zweite Schalteinheit S2a ist dazu vorgesehen, das Losrad Z22a der zweiten Zahnradebene Z2a und die erste Vorgelegewelle 13a drehfest miteinander zu verbinden. Das zweite Kopplungselement der ersten Schalteinheit S1a ist permanent drehfest mit dem ersten Losrad Z12a der ersten Zahnradebene Z1a verbunden. Das erste Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S1a, S2a zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13a verbunden. Das zweite Kopplungselement der zweiten Schalteinheit S2a ist permanent drehfest mit dem Losrad Z22a der zweiten Zahnradebene Z2a verbunden. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S1a, S2a ist zwischen den zweiten Kopplungselementen der Schalteinheiten S1a, S2a angeordnet. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S1a, S2a ist zwischen der ersten Zahnradebene Z1a und der zweiten Zahnradebene Z2a angeordnet. Die erste Schalteinheit S1a ist lediglich in dem vierten Vorwärtsgetriebegang V4a geschlossen. Die zweite Schalteinheit S2a ist lediglich in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1a, dem achten Vorwärtsgetriebegang V8a und dem Schongang O1a geschlossen.
Die dritte Schalteinheit S3a und die vierte Schalteinheit S4a, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet. Die die Schalteinheiten S3a, S4a aufweisende Doppelschalteinheit ist in der ersten Schaltstellung dazu vorgesehen, zwei Losräder Z32a, Z52a direkt drehfest miteinander zu verbinden, und in der zweiten Schaltstellung dazu vorgesehen, ein Losrad Z52a drehfest mit einer Vorgelegewelle 13a zu verbinden. Die Schalteinheiten S3a, S4a sind zwischen der dritten Zahnradebene Z3a und der fünften Zahnradebene Z5a angeordnet. Die dritte Schalteinheit S3a ist dazu vorgesehen, das erste Losrad Z32a der dritten Zahnradebene Z3a und das erste Losrad Z52a der fünften Zahnradebene Z5a direkt drehfest miteinander zu verbinden. Die dritte Schalteinheit S3a ist dazu vorgesehen, die Eingangswellen 11a, 12a über die dritte Zahnradebene Z3a und die fünfte Zahnradebene Z5a wirkungsmäßig miteinander zu verbinden. Die vierte Schalteinheit S4a ist dazu vorgesehen, das erste Losrad Z52a der fünften Zahnradebene Z5a und die erste Vorgelegewelle 13a drehfest miteinander zu verbinden. Das zweite Kopplungselement der dritten Schalteinheit S3a ist permanent drehfest mit dem ersten Losrad Z32a der dritten Zahnradebene Z3a verbunden. Das erste Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S3a, S4a zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit dem ersten Losrad Z52a der fünften Zahnradebene Z5a verbunden. Das erste Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S3a, S4a zugeordnet ist, ist drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13a gelagert. Das zweite Kopplungselement der vierten Schalteinheit S4a ist permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13a verbunden. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S3a, S4a ist zwischen den zweiten Kopplungselementen der Schalteinheiten S3a, S4a angeordnet. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S3a, S4a ist zwischen der dritten Zahnradebene Z3a und der fünften Zahnradebene Z5a angeordnet. Die erste Vorgelegewelle 13a durchsetzt das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S3a, S4a. Die dritte Schalteinheit S3a ist lediglich in den Rückwärtsgetriebegängen R1a, R2a geschlossen. Die vierte Schalteinheit S4a ist lediglich in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1a, dem fünften Vorwärtsgetriebegang V5a und dem Schongang O1a geschlossen.
Die fünfte Schalteinheit S5a und die sechste Schalteinheit S6a, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet. Die Schalteinheiten S5a, S6a sind zwischen der erste Zahnradebene Z1a und der dritten Zahnradebene Z3a angeordnet. Die fünfte Schalteinheit S5a ist dazu vorgesehen, das zweite Losrad Z13a der ersten Zahnradebene Z1a und die zweite Vorgelegewelle 14a drehfest miteinander zu verbinden. Die sechste Schalteinheit S6a ist dazu vorgesehen, das zweite Losrad Z33a der dritten Zahnradebene Z3a und die zweite Vorgelegewelle 14a drehfest miteinander zu verbinden. Das zweite Kopplungselement der fünften Schalteinheit S5a ist permanent drehfest mit dem zweiten Losrad Z13a der ersten Zahnradebene Z1a verbunden. Das erste Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S5a, S6a zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14a verbunden. Das zweite Kopplungselement der sechsten Schalteinheit S6a ist permanent drehfest mit dem zweiten Losrad Z33a der dritten Zahnradebene Z3a verbunden. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S5a, S6a ist zwischen den zweiten Kopplungselementen der Schalteinheiten S5a, S6a angeordnet. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S5a, S6a ist zwischen der ersten Zahnradebene Z1a und der dritten Zahnradebene Z3a angeordnet. Die fünfte Schalteinheit S5a ist lediglich in dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V6a geschlossen. Die sechste Schalteinheit S6a ist lediglich in den beiden ersten Vorwärtsgetriebegängen V1a, V2a geschlossen.
Die siebte Schalteinheit S7a und die achte Schalteinheit S8a, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14a angeordnet. Die Schalteinheiten S7a, S8a sind zwischen der vierten Zahnradebene Z4a und der fünften Zahnradebene Z5a angeordnet. Die siebte Schalteinheit S7a ist dazu vorgesehen, das Losrad Z43a der vierten Zahnradebene Z4a und die zweite Vorgelegewelle 14a drehfest miteinander zu verbinden. Die achte Schalteinheit S8a ist dazu vorgesehen, das zweite Losrad Z53a der fünften Zahnradebene Z5a und die zweite Vorgelegewelle 14a drehfest miteinander zu verbinden. Das zweite Kopplungselement der siebten Schalteinheit S7a ist permanent drehfest mit dem Losrad Z43a der vierten Zahnradebene Z4a verbunden. Das erste Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S7a, S8a zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14a verbunden. Das zweite Kopplungselement der achten Schalteinheit S8a ist permanent drehfest mit dem zweiten Losrad Z53a der fünften Zahnradebene Z5a verbunden. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S7a, S8a ist zwischen den zweiten Kopplungselementen der Schalteinheiten S7a, S8a angeordnet. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S7a, S8a ist zwischen der vierten Zahnradebene Z4a und der fünften Zahnradebene Z5a angeordnet. Die siebte Schalteinheit S7a ist lediglich in dem dritten Vorwärtsgetriebegang V3a und dem Rückwärtsgetriebegang R1a geschlossen. Die achte Schalteinheit S8a ist lediglich in dem siebten Vorwärtsgetriebegang V7a, dem Schongang O1a und dem Rückwärtsgetriebegang R2a geschlossen.
Die neunte Schalteinheit S9a ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13a angeordnet. Die neunte Schalteinheit S9a ist an einer der Eingangskupplung zugewandten Seite des ersten Abtriebsrads Z01a angeordnet. Die neunte Schalteinheit S9a ist dazu vorgesehen, in der Schaltstellung das erste Abtriebsrad Z01a und die erste Vorgelegewelle 13a drehfest miteinander zu verbinden und in der Neutralstellung das erste Abtriebsrad Z01a und die erste Vorgelegewelle 13a voneinander zu entkoppeln. Das erste Kopplungselement der neunten Schalteinheit S9a ist permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13a verbunden. Das zweite Kopplungselement der neunten Schalteinheit S9a ist permanent drehfest mit dem ersten Abtriebsrad Z01a verbunden. Die neunte Schalteinheit S9a ist lediglich in dem vierten Vorwärtsgetriebegang V4a, dem fünften Vorwärtsgetriebegang V5a und dem achten Vorwärtsgetriebegang V8a geschlossen. Die als Einzelschalteinheit ausgeführte Schalteinheit S9a ist grundsätzlich unabhängig von den restlichen Schalteinheiten S1a–S8a schaltbar, wobei in Abhängigkeit von einer Schaltlogik über eine Aktuatorik zur Schaltung der Schalteinheiten S1a–58a auch Abhängigkeiten definiert werden können. Grundsätzlich kann die neunte Schalteinheit S9a auch an einer der Eingangskupplung abgewandten Seite des ersten Abtriebsrads Z01a und damit zwischen der ersten Zahnradebene Z1a und der Ausgangszahnradebene Z0a angeordnet sein.
Eine Schaltlogik für die Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a, den Schongang O1a und die Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a ergibt sich aus der Figurenbeschreibung. Benachbarte Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a sind dabei grundsätzlich untereinander lastschaltbar. Zur Schaltung unter Last wird der zu schaltende Vorwärtsgetriebegang V1a–V8a gebildet, indem die entsprechenden Schalteinheiten S1a, S2a, S4a, S5a, S6a, S7a, S8a, S9a geschlossen werden. Anschließend wird diejenige der Lastschaltkupplungen K1a, K2a, die dem zu schaltenden Vorwärtsgetriebegang V1a–V8a zugeordnet ist, sukzessive geschlossen, während zeitgleich die andere Lastschaltkupplung K1a, K2a, die dem abzuschaltenden Vorwärtsgetriebegang V1a–V8a zugeordnet ist, sukzessive geöffnet wird.
Die ungeraden lastschaltbaren Vorwärtsgetriebegänge V1a, V3a, V5a, V7a sind der ersten Lastschaltkupplung K1a zugeordnet. Die geraden lastschaltbaren Vorwärtsgetriebegänge V2a, V4a, V6a, V8a sind der zweiten Lastschaltkupplung K2a zugeordnet. die Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a und der Schongang O1a sind der zweiten Lastschaltkupplung K2a zugeordnet. Die erste Lastschaltkupplung K1a ist lediglich in den ungeraden Vorwärtsgetriebegängen V1a, V3a, V5a, V7a geschlossen. Die zweite Lastschaltkupplung K2a ist in den geraden Vorwärtsgetriebegängen V2a, V4a, V6a, V8a, dem Schongang O1a und den Rückwärtsgetriebegängen R1a, R2a geschlossen. Zusätzlich mögliche Lastschaltungen zwischen den Vorwärtsgetriebegängen V1a–V8a, die über eine rein sequentielle Lastschaltbarkeit hinausgehen, ergeben sich unmittelbar aus der Schaltlogik.
In der 2 ist ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes dargestellt. In dem Schaltschema stellt ein „x” eine geschlossene und ein „fehlendes x” eine geöffnete Schalteinheit bzw. Lastschaltkupplung in dem entsprechenden Getriebegang dar. Die Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1a–V8a, des Schongangs O1a und der Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a durch Schließen der Schalteinheiten S1a–S9a ist in dem Schaltschema in der 2 dargestellt. Einem Fachmann ergibt sich aus dem Schaltschema in der 2 in Verbindung mit dem Getriebeschema in der 1 für jeden Getriebegang ein Leistungsfluss und für als Windungsgänge ausgebildete Getriebegänge die entsprechenden Windungsstufen. Das Doppelkupplungsgetriebe ist automatisiert oder teilautomatisiert ausgebildet.
Der erste Vorwärtsgetriebegang V1a, der Schongang O1a und die Rückwärtsgetriebegänge R1a, R2a sind als Windungsgänge ausgebildet. In dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1a sind die zweite Schalteinheit S2a, die vierte Schalteinheit S4a und die sechste Schalteinheit S6a geschlossen. Ein Leistungsfluss in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1a wird über die erste Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5a, die Zahnradpaarung der zweiten Zahnradebene Z2a und die zweite Zahnradpaarung der dritten Zahnradebene Z3a übertragen. Der erste Vorwärtsgetriebegang V1a ist durch zwei Windungsstufen gebildet. Das erste Losrad Z52a der fünften Zahnradebene Z5a und das Losrad Z22a der zweiten Zahnradebene Z2a sind zur Ausbildung einer Windungsstufe zur Schaltung des ersten Vorwärtsgetriebegangs V1a vorgesehen. Das erste Losrad Z52a der fünften Zahnradebene Z5a und das Losrad Z22a der zweiten Zahnradebene Z2a, die in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1a und dem Schongang O1a mittels den Schalteinheiten S2a, S4a über die erste Vorgelegewelle 13a drehfest miteinander verbunden sind und einen Leistungsfluss übertragen, bilden die erste Windungsstufe für den ersten Vorwärtsgetriebegang V1a. Dabei entkoppelt die neunte Schalteinheit S9a die drehfest miteinander verbundenen Losräder Z52a, Z22a von der ersten Vorgelegewelle 13a und damit von dem ersten Abtriebsrad Z01a. Das Festrad Z21a der zweiten Zahnradebene Z2a und das Festrad Z31a der dritten Zahnradebene Z3a, die permanent über die erste Eingangswelle 11a miteinander gekoppelt sind und in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1a einen Leistungsfluss übertragen, bilden die zweite Windungsstufe für den ersten Vorwärtsgetriebegang V1a.
In dem Rückwärtsgetriebegang R1a sind die dritte Schalteinheit S3a und die siebte Schalteinheit S7a geschlossen. Ein Leistungsfluss in dem Rückwärtsgetriebegang R1a wird über die für den Rückwärtsgetriebegang vorgesehene Zahnradpaarung der dritten Zahnradebene Z3a, die erste Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5a und die Zahnradpaarung der vierten Zahnradebene Z4a übertragen. Der Rückwärtsgetriebegang R1a ist durch zwei Windungsstufen gebildet. Das erste Losrad Z32a der dritten Zahnradebene Z3a und das erste Losrad Z52a der fünften Zahnradebene Z5a sind zur Ausbildung einer Windungsstufe zur Schaltung des Rückwärtsgetriebegangs R1a vorgesehen. Das erste Losrad Z32a der dritten Zahnradebene Z3a und das erste Losrad Z52a der fünften Zahnradebene Z5a, die in den Rückwärtsgetriebegängen R1a, R2a mittels der Schalteinheit S3a direkt drehfest miteinander verbunden sind und einen Leistungsfluss übertragen, bilden die erste Windungsstufe für den Rückwärtsgetriebegang R1a. Dabei sind die direkt drehfest miteinander verbundenen Losräder Z32a, Z52a von der ersten Vorgelegewelle 13a und damit von dem ersten Abtriebsrad Z01a entkoppelt. Das Festrad Z51a der fünften Zahnradebene Z5a und das Festrad Z41a der vierten Zahnradebene Z4a, die permanent über die zweite Eingangswelle 12a miteinander gekoppelt sind und in dem Rückwärtsgetriebegang R1a einen Leistungsfluss übertragen, bilden die zweite Windungsstufe für den Rückwärtsgetriebegang R1a. Die Windungsstufen für den Rückwärtsgetriebegang R2a und den Schongang O1a ergeben sich unmittelbar aus dem Schaltschema. In den restlichen Vorwärtsgetriebegängen V2a–V8a ist jeweils lediglich eine der Zahnradpaarungen der Zahnradebenen Z1a, Z2a, Z3a, Z4a, Z5a an einer Übertragung beteiligt. Ein Leistungsfluss in den restlichen Vorwärtsgetriebegängen V2a–V8a ergibt sich unmittelbar aus dem Schaltschema.
Die neun Schalteinheiten S1a–S9a des Doppelkupplungsgetriebes weisen insgesamt fünf Schiebemuffen auf. Zur Schaltung der Schiebemuffen der Schalteinheiten S1a–S8a, die als Doppelschalteinheiten ausgebildet sind, weist das Doppelkupplungsgetriebe jeweils einen hydraulischen Schaltaktuator auf. Ein weiterer hydraulischer Schaltaktuator ist für die neunte Schalteinheit S9a vorgesehen. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst somit fünf nicht näher dargestellte Schaltaktuatoren zur Schaltung der fünf Schiebemuffen. Grundsätzlich ist aber auch eine Ausgestaltung mit mehr Schaltaktuatoren denkbar. Die Schaltaktuatoren können dabei beispielsweise in Form doppelt wirkender Zylinder ausgebildet sein. Es sind aber auch elektrische oder pneumatische Schaltaktuatoren zur Schaltung der Schiebemuffen denkbar.
Zur formschlüssigen Verriegelung weist das Doppelkupplungsgetriebe ein Parksperrenrad 15a auf. Das Parksperrenrad 15a kann grundsätzlich an unterschiedlichen Positionen angeordnet werden. Vorzugsweise ist das Parksperrenrad 15a permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14a verbunden, die eine längere Final-Drive-Übersetzung als die erste Vorgelegewelle 13a aufweist. Grundsätzlich kann es aber auch permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13a verbunden sein. Das Parksperrenrad 15a ist vorzugweise auf einer der Eingangskupplung abgewandten Seite des zweiten Losrads Z53a der fünften Zahnradebene Z5a angeordnet.
In den 3 bis 12 sind fünf weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele wurde der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch die Buchstaben b bis f in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der 3 bis 12 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden.
3 zeigt ein alternativ ausgebildetes Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst eine Antriebswelle 10b, eine an die Antriebswelle 10b angebundene Eingangskupplung mit zwei Lastschaltkupplungen K1b, K2b, eine an die zweite Lastschaltkupplung K2b angebundene erste Eingangswellen 11b, eine an die erste Lastschaltkupplung K1b angebundene zweite Eingangswelle 12b, die die erste Eingangswelle 11b durchsetzt, sowie zwei zu den Eingangswellen 11b, 12b parallel versetzt angeordnete Vorgelegewellen 13b, 14b. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst weiter fünf Zahnradebenen Z1b, Z2b, Z3b, Z4b, Z5b, die jeweils ein permanent drehfest mit einer der Eingangswellen 11b, 12b verbundenes Festrad Z11b, Z21b, Z31b, Z41b, Z51b aufweisen. Die Zahnradebenen Z1b, Z2b, Z3b, Z4b, Z5b weisen jeweils zumindest ein Losrad Z12b, Z13b, Z22b, Z32b, Z33b, Z43b, Z52b, Z53b auf, wobei die Losräder Z12b, Z22b, Z32b, Z52b koaxial zur ersten Vorgelegewelle 13b und die Losräder Z13b, Z33b, Z43b, Z53b koaxial zur zweiten Vorgelegewelle 14b angeordnet sind. Ferner weist das Doppelkupplungsgetriebe zur Ausleitung eines Drehmoments eine Ausgangszahnradebene Z0b auf, die ein koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13b angeordnetes erstes Abtriebsrad Z01b und ein koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14b angeordnetes zweites Abtriebsrad Z02b umfasst. Außerdem weist das Doppelkupplungsgetriebe ein Parksperrenrad 15b auf.
Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel sind beide Abtriebsräder Z01b, Z02b drehbar auf einer der Vorgelegewellen 13b, 14b gelagert. Das erste Abtriebsrad Z01b ist drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13b gelagert. Das zweite Abtriebsrad Z02b ist drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14b gelagert. Das erste Abtriebsrad Z01b ist drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13b und das zweite Abtriebsrad Z02b ist drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14b verbindbar. Das Doppelkupplungsgetriebe ist zumindest konstruktiv zur Schaltung von neun sequentiell lastschaltbaren Vorwärtsgetriebegängen V1b–V9b, einem Schongang O1b und zwei Rückwärtsgetriebegängen R1b, R2b vorgesehen. Das Doppelkupplungsgetriebe weist genau zehn Schalteinheiten S1b, S2b, S3b, S4b, S5b, S6b, S7b, S8b, S9b, S10b auf, die in Verbindung mit den fünf Zahnradebenen Z1b–Z5b zumindest konstruktiv zur Schaltung der neun sequentiell lastschaltbaren Vorwärtsgetriebegänge V1b–V9b, des Schongangs O1b und der Rückwärtsgetriebegänge R1b, R2b vorgesehen sind. Zur Schaltung der Rückwärtsgetriebegänge R1b, R2b bilden das koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13b angeordnete Losrad Z32b der dritten Zahnradebene Z3b und das koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14b angeordnete Losrad Z33b der dritten Zahnradebene Z3b eine Zahnradpaarung zur Schaltung der Rückwärtsgetriebegänge R1b, R2b aus.
Im Vergleich zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel weist das Doppelkupplungsgetriebe zusätzlich die zehnte Schalteinheit S10b auf. Die zehnte Schalteinheit S10b ist zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen der zweiten Vorgelegewelle 14b und einem nicht näher dargestellten Abtriebszahnrad vorgesehen. Sie ist zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen dem koaxial zur zweiten Vorgelegewelle 14b angeordneten zweiten Abtriebsrad Z02b und der zweiten Vorgelegewelle 14b vorgesehen. Die zehnte Schalteinheit S10b ist dazu vorgesehen, das zweite Abtriebsrad Z02b und die zweite Vorgelegewelle 14b drehfest miteinander zu verbinden. Ein erstes Kopplungselement der zehnten Schalteinheit S10b ist permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14b und ein zweites Kopplungselement der zehnten Schalteinheit S10b ist permanent drehfest mit dem zweiten Abtriebsrad Z02b verbunden. Die zehnte Schalteinheit S10b ist als eine Einzelschalteinheit ausgeführt. Die zehnte Schalteinheit S10b weist eine Schaltstellung, in der das zweite Abtriebsrad Z02b und die zweite Vorgelegewelle 14b drehfest miteinander verbunden sind, und eine Neutralstellung, in der das zweite Abtriebsrad Z02b und die zweite Vorgelegewelle 14b voneinander entkoppelt sind, auf. Sie umfasst eine Schiebemuffe, die in die Schaltstellung und die Neutralstellung schaltbar ist. Die als Einzelschalteinheit ausgeführte Schalteinheit S10b ist grundsätzlich unabhängig von den restlichen Schalteinheiten S1b–S9b schaltbar, wobei in Abhängigkeit von einer Schaltlogik über eine Aktuatorik zur Schaltung der Schalteinheiten S1b–S9b auch Abhängigkeiten definiert werden können. Die zehnte Schalteinheit S10b ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14b angeordnet. Die zehnte Schalteinheit S10b ist an einer der Eingangskupplung zugewandten Seite des zweiten Abtriebsrads Z02b angeordnet. Die zehnte Schalteinheit S10b ist lediglich in den Vorwärtsgetriebegängen V1b, V2b, V3b, V6b, V7b, dem Schongang O1b und den Rückwärtsgetriebegängen R1b, R2b geschlossen. Das Doppelkupplungsgetriebe weist zwei Schalteinheiten S9b, S10b zur Wirkverbindung zwischen den Abtriebsrädern Z01b, Z02b und den Vorgelegewellen 13b, 14b auf. Dabei sind acht der insgesamt zehn Schalteinheiten S1b–S10b zu vier Doppelschalteinheiten zusammengefasst. Grundsätzlich kann die zehnte Schalteinheit S10b an einer der Eingangskupplung abgewandten Seite des zweiten Abtriebsrads Z02b und damit zwischen der ersten Zahnradebene Z1b und der Ausgangszahnradebene Z0b angeordnet sein.
Ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes ist in der 4 dargestellt. In dem Schaltschema stellt ein „x” eine geschlossene und ein „fehlendes x” eine geöffnete Schalteinheit bzw. Lastschaltkupplung in dem entsprechenden Getriebegang dar. Die Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1b–V9b, des Schongangs O1b und der Rückwärtsgetriebegänge R1b, R2b durch Schließen der Schalteinheiten S1b–S10b ist in dem Schaltschema in der 4 dargestellt. Einem Fachmann ergibt sich aus dem Schaltschema in der 4 in Verbindung mit dem Getriebeschema in der 3 für jeden Getriebegang ein Leistungsfluss und für als Windungsgänge ausgebildete Getriebegänge die entsprechenden Windungsstufen.
Der erste Vorwärtsgetriebegang V1b, der neunte Vorwärtsgetriebegang V9b, der Schongang O1b und die Rückwärtsgetriebegänge R1b, R2b sind als Windungsgänge ausgebildet. In dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9b sind die zweite Schalteinheit S2b, die achte Schalteinheit S8b, die fünfte Schalteinheit S5b und die neunte Schalteinheit S9b geschlossen. Ein Leistungsfluss in dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9b wird über die zweite Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5b, die zweite Zahnradpaarung der ersten Zahnradebene Z1b und die Zahnradpaarung der zweiten Zahnradebene Z2b übertragen. Das Losrad Z53b der fünften Zahnradebene Z5b und das zweite Losrad Z13b der ersten Zahnradebene Z1b sind zur Ausbildung einer Windungsstufe zur Schaltung des neunten Vorwärtsgetriebegangs V9b vorgesehen. Der neunte Vorwärtsgetriebegang V9b ist durch zwei Windungsstufen gebildet. Das zweite Losrad Z53b der fünften Zahnradebene Z5b und das zweite Losrad Z13b der ersten Zahnradebene Z1b, die lediglich in dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9b mittels den Schalteinheiten S5b, S8b über die zweite Vorgelegewelle 14b drehfest miteinander verbunden sind und einen Leistungsfluss übertragen, bilden die erste Windungsstufe für den neunten Vorwärtsgetriebegang V9b. Dabei entkoppelt die zehnte Schalteinheit S10b die zweite Vorgelegewelle 14b und damit die drehfest miteinander verbundenen Losräder Z53b, Z13b von dem zweiten Abtriebsrad Z02b. Das Festrad Z11b der ersten Zahnradebene Z1b und das Festrad Z21b der zweiten Zahnradebene Z2b, die permanent über die erste Eingangswelle 11b drehfest miteinander verbunden sind und in dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9b einen Leistungsfluss übertragen, bilden die zweite Windungsstufe für den neunten Vorwärtsgetriebegang V9b. Die Windungsstufen für den ersten Vorwärtsgetriebegang V1b, die Rückwärtsgetriebegänge R1b, R2b und den Schongang O1b ergeben sich unmittelbar aus dem Schaltschema. In den restlichen Vorwärtsgetriebegängen V2b–V8b ist jeweils lediglich eine der Zahnradpaarungen der Zahnradebenen Z1b, Z2b, Z3b, Z4b, Z5b an einer Übertragung beteiligt. Ein Leistungsfluss in den restlichen Vorwärtsgetriebegängen V2b–V8b ergibt sich unmittelbar aus dem Schaltschema.
5 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs in einem dritten Ausführungsbeispiel. Das Doppelkupplungsgetriebe ist zur Schaltung von acht sequentiell lastschaltbaren Vorwärtsgetriebegängen V1c–V8c, einem Schongang O1c und zwei Rückwärtsgetriebegängen R1c, R2c vorgesehen. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst eine Antriebswelle 10c, eine an die Antriebswelle 10c angebundene Eingangskupplung mit zwei Lastschaltkupplungen K1c, K2c, eine an die zweite Lastschaltkupplung K2c angebundene erste Eingangswelle 11c, eine an die erste Lastschaltkupplung K1c angebundene zweite Eingangswelle 12c, die die erste Eingangswelle 11c durchsetzt, sowie zwei zu den Eingangswellen 11c, 12c parallel versetzt angeordnete Vorgelegewellen 13c, 14c. Zur Bildung der acht Vorwärtsgetriebegänge V1c–V8c, des Schongangs O1c und der Rückwärtsgetriebegänge R1c, R2c umfasst das Doppelkupplungsgetriebe fünf Zahnradebenen Z1c, Z2c, Z3c, Z4c, Z5c, die jeweils ein permanent drehfest mit einer der Eingangswellen 11c, 12c verbundenes Festrad Z11c, Z21c, Z31c, Z41c, Z51c aufweisen, und neun Schalteinheiten S1c, S2c, S3c, S4c, S5c, S6c, S7c, S8c, S9c. Die Zahnradebenen Z1c, Z2c, Z3c, Z4c, Z5c weisen jeweils zumindest ein Losrad Z12c, Z13c, Z22c, Z32c, Z33c, Z43c, Z52c, Z53c auf, wobei die Losräder Z12c, Z22c, Z32c, Z52c koaxial zur ersten Vorgelegewelle 13c und die Losräder Z13c, Z33c, Z43c, Z53c koaxial zur zweiten Vorgelegewelle 14c angeordnet sind. Zur Schaltung der Rückwärtsgetriebegänge R1c, R2c bilden das koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13c angeordnete Losrad Z32c der dritten Zahnradebene Z3c und das koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14c angeordnete Losrad Z33c der dritten Zahnradebene Z3c eine Zahnradpaarung zur Schaltung der Rückwärtsgetriebegänge R1c, R2c aus. Zur Ausleitung eines Drehmoments weist das Doppelkupplungsgetriebe eine Ausgangszahnradebene Z0c mit einem ersten Abtriebsrad Z01c und einem zweiten Abtriebsrad Z02c auf. Außerdem weist das Doppelkupplungsgetriebe ein Parksperrenrad 15c auf.
Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 sind die Zahnradebenen Z1c, Z4c und Z5c zumindest teilweise zur Schaltung anderer Vorwärtsgetriebegänge vorgesehen. Das Festrad Z11c und das erste Losrad Z12c bilden eine erste Zahnradpaarung der ersten Zahnradebene Z1c aus, die zur Bildung lediglich des sechsten Vorwärtsgetriebegangs V6c vorgesehen ist. Das Festrad Z11c und das zweite Losrad Z13c bilden eine zweite Zahnradpaarung der ersten Zahnradebene Z1c aus, die zur Bildung lediglich des vierten Vorwärtsgetriebegangs V4c vorgesehen ist. Das Festrad Z41c und das Losrad Z43c bilden eine Zahnradpaarung der vierten Zahnradebene Z4c aus, die zur Bildung lediglich des siebten Vorwärtsgetriebegangs V7c vorgesehen ist. Das Festrad Z51c und das zweite Losrad Z53c bilden eine zweite Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5c aus, die zur Bildung des dritten Vorwärtsgetriebegangs V3c vorgesehen ist.
Die erste Schalteinheit S1c ist lediglich in dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V6c geschlossen. Die fünfte Schalteinheit S5c ist lediglich in dem vierten Vorwärtsgetriebegang V4c geschlossen. Die siebte Schalteinheit S7c ist lediglich in dem siebten Vorwärtsgetriebegang V7c und dem Rückwärtsgetriebegang R2c geschlossen. Die achte Schalteinheit S8c ist lediglich in dem dritten Vorwärtsgetriebegang V3c und dem Rückwärtsgetriebegang R1c geschlossen.
Ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes ist in der 6 dargestellt. In dem Schaltschema stellt ein „x” eine geschlossene und ein „fehlendes x” eine geöffnete Schalteinheit bzw. Lastschaltkupplung in dem entsprechenden Getriebegang dar. Die Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1c–V8c, des Schongangs O1c und der Rückwärtsgetriebegänge R1c, R2c durch Schließen der Schalteinheiten S1c–S9c ist in dem Schaltschema in der 6 dargestellt. Einem Fachmann ergibt sich aus dem Schaltschema in der 6 in Verbindung mit dem Getriebeschema in der 5 für jeden Getriebegang ein Leistungsfluss und für als Windungsgänge ausgebildete Getriebegänge die entsprechenden Windungsstufen.
Der erste Vorwärtsgetriebegang V1c, der Schongang O1c und die Rückwärtsgetriebegänge R1c, R2c sind als Windungsgänge ausgebildet. In dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1c sind die zweite Schalteinheit S2c, die vierte Schalteinheit S4c, und die sechste Schalteinheit S6c geschlossen. Ein Leistungsfluss in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1c wird über die erste Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5c, die Zahnradpaarung der zweiten Zahnradebene Z2c und die zweite Zahnradpaarung der dritten Zahnradebene Z3c übertragen. Der erste Vorwärtsgetriebegang V1c ist durch zwei Windungsstufen gebildet. Das Losrad Z52c der fünften Zahnradebene Z5c und das Losrad Z22c der zweiten Zahnradebene Z2c sind zur Ausbildung einer Windungsstufe zur Schaltung des ersten Vorwärtsgetriebegangs V1c vorgesehen. Das Losrad Z52c der fünften Zahnradebene Z5c und das Losrad Z22c der zweiten Zahnradebene Z2c, die in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1c und dem Schongang O1c mittels den Schalteinheiten S2c, S4c über die erste Vorgelegewelle 13c drehfest miteinander verbunden sind und einen Leistungsfluss übertragen, bilden die erste Windungsstufe für den ersten Vorwärtsgetriebegang V1c. Dabei ist die erste Vorgelegewelle 13c und damit die drehfest miteinander verbundenen Losräder Z52c, Z22c von dem ersten Abtriebsrad Z01c durch die neunte Schalteinheit S9c entkoppelt. Das Festrad Z21c der zweiten Zahnradebene Z2c und das Festrad Z31c der dritten Zahnradebene Z3c, die permanent über die erste Eingangswelle 11c miteinander verbunden sind und in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1c einen Leistungsfluss übertragen, bilden die zweite Windungsstufe für den ersten Vorwärtsgetriebegang V1c. Die Windungsstufen für die Rückwärtsgetriebegänge R1c, R2c und den Schongang O1c ergeben sich unmittelbar aus dem Schaltschema. In den restlichen Vorwärtsgetriebegängen V2c–V8c ist jeweils lediglich eine der Zahnradpaarungen der Zahnradebenen Z1c, Z2c, Z3c, Z4c, Z5c an einer Übertragung beteiligt. Ein Leistungsfluss in den restlichen Vorwärtsgetriebegängen V2c–V8c ergibt sich unmittelbar aus dem Schaltschema.
7 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs in einem vierten Ausführungsbeispiel. Das Doppelkupplungsgetriebe ist zur Schaltung von acht sequentiell lastschaltbaren Vorwärtsgetriebegängen V1d–V8d, einem Schongang O1d und zwei Rückwärtsgetriebegängen R1d, R2d vorgesehen. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst eine Antriebswelle 10d, eine an die Antriebswelle 10d angebundene Eingangskupplung mit zwei Lastschaltkupplungen K1d, K2d, eine an die zweite Lastschaltkupplung K2d angebundene erste Eingangswellen 11d, eine an die erste Lastschaltkupplung K1d angebundene zweite Eingangswelle 12d, die die erste Eingangswelle 11d durchsetzt, sowie zwei zu den Eingangswellen 11d, 12d parallel versetzt angeordnete Vorgelegewellen 13d, 14d. Zur Bildung der acht Vorwärtsgetriebegänge V1d–V8d, des Schongangs O1d und der Rückwärtsgetriebegänge R1d, R2d umfasst das Doppelkupplungsgetriebe fünf Zahnradebenen Z1d, Z2d, Z3d, Z4d, Z5d, die jeweils ein permanent drehfest mit einer der Eingangswellen 11d, 12d verbundenes Festrad Z11d, Z21d, Z31d, Z41d, Z51d aufweisen, und neun Schalteinheiten S1d, S2d, S3d, S4d, S5d, S6d, S7d, S8d, S11d. Die Zahnradebenen Z1d, Z2d, Z3d, Z4d, Z5d weisen jeweils zumindest ein Losrad Z12d, Z13d, Z22d, Z32d, Z33d, Z43d, Z52d, Z53d auf, wobei die Losräder Z12d, Z22d, Z32d, Z52d koaxial zur ersten Vorgelegewelle 13d und die Losräder Z13d, Z33d, Z43d, Z53d koaxial zur zweiten Vorgelegewelle 14d angeordnet sind. Zur Schaltung der Rückwärtsgetriebegänge R1d, R2d bilden das koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13d angeordnete Losrad Z32d der dritten Zahnradebene Z3d und das koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14d angeordnete Losrad Z33d der dritten Zahnradebene Z3d eine Zahnradpaarung zur Schaltung der Rückwärtsgetriebegänge R1d, R2d aus. Zur Ausleitung eines Drehmoments weist das Doppelkupplungsgetriebe eine Ausgangszahnradebene Z0d mit einem ersten Abtriebsrad Z01d und einem zweiten Abtriebsrad Z02d auf. Außerdem weist das Doppelkupplungsgetriebe ein Parksperrenrad 15d auf.
Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen sind beide Abtriebsräder Z01d, Z02d permanent drehfest mit jeweils einer Vorgelegewelle 13d, 14d verbunden. Das erste Abtriebsrad Z01d ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13d angeordnet und drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13d verbunden. Das zweite Abtriebsrad Z02d ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14d angeordnet und drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14d verbunden.
Im weiteren Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen ist die fünfte Zahnradebene Z5d zwischen der dritten Zahnradebene Z3d und der vierten Zahnradebene Z4d angeordnet. Die fünfte Zahnradebene Z5d ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang einer Haupterstreckungsrichtung nach der dritten Zahnradebene Z3d angeordnet. Die vierte Zahnradebene Z4d ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der fünften Zahnradebene Z5d angeordnet.
Des Weiteren ist die vierte Schalteinheit S4d im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen als eine Einzelschalteinheit ausgebildet. Die vierte Schalteinheit S4d ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13d angeordnet. Die vierte Schalteinheit S4d ist an einer der Eingangskupplung abgewandten Seite des ersten Losrads Z52d der fünften Zahnradebene Z5d angeordnet. Sie ist zwischen dem Parksperrenrad 15d und der fünften Zahnradebene Z5d angeordnet. Die vierte Schalteinheit S4d ist dazu vorgesehen, in einer Schaltstellung das erste Losrad Z52d der fünften Zahnradebene Z5d und die erste Vorgelegewelle 13d drehfest miteinander zu verbinden und in einer Neutralstellung das erste Losrad Z52d der fünften Zahnradebene Z5d und die erste Vorgelegewelle 13d voneinander zu entkoppeln. Ein erstes Kopplungselement der vierten Schalteinheit S4d ist permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13d verbunden. Ein zweites Kopplungselement der vierten Schalteinheit S4d ist permanent drehfest mit dem ersten Losrad Z52d der fünften Zahnradebene Z5d verbunden. Die vierte Schalteinheit S4d ist lediglich in dem fünften Vorwärtsgetriebegang V5d geschlossen. Die als Einzelschalteinheit ausgeführte Schalteinheit S4d ist grundsätzlich unabhängig von den restlichen Schalteinheiten S1d, S2d, S3d, S5d, S6d, S7d, S8d, S11d schaltbar, wobei in Abhängigkeit von einer Schaltlogik über eine Aktuatorik zur Schaltung der Schalteinheiten S1d, S2d, S3d, S5d, S6d, S7d, S8d, S11d auch Abhängigkeiten definiert werden können.
Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen weist das Doppelkupplungsgetriebe die Schalteinheit S11d auf. Die Schalteinheit S11d ist dazu vorgesehen, zwei Losräder Z22d, Z52d direkt drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheit S3d und die Schalteinheit S11d sind als eine Doppelschalteinheit ausgeführt. Die Schalteinheiten S3d, S11d sind jeweils dazu vorgesehen, jeweils zwei Losräder Z22d, Z32d, Z52d direkt drehfest miteinander zu verbinden. Die ersten Kopplungselemente der zwei Schalteinheiten S3d, S11d, die als Doppelschalteinheit ausgeführt sind, sind jeweils permanent drehfest mit einem ersten Losrad Z52d verbunden. Das zweite Kopplungselement der Schalteinheit S3d dieser Doppelschalteinheit ist permanent drehfest mit einem zweiten Losrad Z32d und das zweite Kopplungselement der Schalteinheit S11d dieser Doppelschalteinheit ist permanent drehfest mit einem dritten Losrad Z22d verbunden. Damit ist die Schalteinheit S3d dazu vorgesehen, das erste Losrad Z52d und das zweite Losrad Z32d direkt drehfest miteinander zu verbinden und die Schalteinheit S11d ist dazu vorgesehen, das erste Losrad Z52d und das dritte Losrad Z22d direkt drehfest miteinander zu verbinden.
Die Schalteinheit S3d und die Schalteinheit S11d der Doppelschalteinheit sind koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13d angeordnet. Die die Schalteinheiten S3d, S11d aufweisende Doppelschalteinheit ist in beiden Schaltstellungen dazu vorgesehen, jeweils Losräder Z22d, Z32d, Z52d direkt drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheiten S3d, S11d sind zwischen der dritten Zahnradebene Z3d und der zweiten Zahnradebene Z2d angeordnet. Die dritte Schalteinheit S3d ist dazu vorgesehen, das erste Losrad Z32d der dritten Zahnradebene Z3d und das erste Losrad Z52d der fünften Zahnradebene Z5d direkt drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheit S11d ist dazu vorgesehen, das Losrad Z22d der zweiten Zahnradebene Z2d und das erste Losrad Z52 der fünften Zahnradebene Z5d direkt drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheit S11d ist dazu vorgesehen, die Eingangswellen 11d, 12d über die zweite Zahnradebene Z2d und die fünfte Zahnradebene Z5d wirkungsmäßig miteinander zu verbinden.
Das zweite Kopplungselement der Schalteinheit S3d ist permanent drehfest mit dem ersten Losrad Z32d der dritten Zahnradebene Z3d verbunden. Das erste Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S3d, S11d zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit dem ersten Losrad Z52d der fünften Zahnradebene Z5d verbunden. Das zweite Kopplungselement der Schalteinheit S11d ist permanent drehfest mit dem Losrad Z22d der zweiten Zahnradebene Z2d verbunden. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S3d, S11d ist zwischen den zweiten Kopplungselementen der Schalteinheiten S3d, S11d angeordnet. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S3d, S11d ist zwischen der dritten Zahnradebene Z3d und der zweiten Zahnradebene Z2d angeordnet. Die die Schalteinheiten S3d, S11d aufweisende Doppelschalteinheit ist dazu vorgesehen, in der ersten Schaltstellung das Losrad Z22d der zweiten Zahnradebene Z2d und das erste Losrad Z52d der fünften Zahnradebene Z5d und in der zweiten Schaltstellung das erste Losrad Z32d der dritten Zahnradebene Z3d und das erste Losrad Z52d der fünften Zahnradebene Z5d direkt drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheit 53d ist lediglich in den Rückwärtsgetriebegängen R1d, R2d geschlossen. Die Schalteinheit S11d ist lediglich in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1d und dem Schongang O1d geschlossen.
Die erste Vorgelegewelle 13d durchsetzt die Schalteinheiten S3d, S11d. Die Kopplungselemente beider Schalteinheiten S3d, S11d sind koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13d angeordnet und drehbar zu dieser gelagert. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S3d, S11d ist zwischen dem Losrad Z22d der zweiten Zahnradebene Z2d und dem ersten Losrad Z32d der dritten Zahnradebene Z3d angeordnet. Das erste Losrad Z32d der dritten Zahnradebene Z3d ist axial zwischen dem ersten Kopplungselement der Schalteinheiten S3d, S11d und dem ersten Losrad Z52d der fünften Zahnradebene Z5d angeordnet. Eine Verbindung zwischen dem ersten Kopplungselement der Schalteinheiten S3d, S11d und dem ersten Losrad Z52d der fünften Zahnradebene Z5d ist in Form einer Hohlwelle ausgeführt, auf welcher das erste Losrad Z32d der dritten Zahnradebene Z3d drehbar gelagert ist.
Die Hohlwelle ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13d angeordnet und drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13d gelagert. Sie umgibt teilweise die erste Vorgelegewelle 13d. Die Hohlwelle und das erste Abtriebsrad Z01d sind relativ zueinander drehbar angeordnet. Die Hohlwelle und das erste Losrad Z52d der fünften Zahnradebene Z5d sind permanent drehfest miteinander verbunden. Die Hohlwelle durchsetzt das erste Losrad Z32d der dritten Zahnradebene Z3d. Das erste Losrad Z32d der dritten Zahnradebene Z3d ist koaxial zur Hohlwelle angeordnet und drehbar auf der Hohlwelle gelagert. Das erste Losrad Z32d der dritten Zahnradebene Z3d ist drehfest mit der Hohlwelle verbindbar.
Das Parksperrenrad 15d ist im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen an einer der Eingangskupplung abgewandten Seite der vierten Schalteinheit S4d angeordnet. Das Parksperrenrad 15d ist permanent drehfest auf der ersten Vorgelegewelle 13d angeordnet. Es ist axial in Höhe der vierten Zahnradebene Z4d angeordnet.
In der 8 ist ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes dargestellt. In dem Schaltschema stellt ein „x” eine geschlossene und ein „fehlendes x” eine geöffnete Schalteinheit bzw. Lastschaltkupplung in dem entsprechenden Getriebegang dar. Die Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1d–V8d, des Schongangs O1d und der Rückwärtsgetriebegänge R1d, R2d durch Schließen der Schalteinheiten S1d–S8d, S11d ist in dem Schaltschema in der 8 dargestellt. Einem Fachmann ergibt sich aus dem Schaltschema in der 8 in Verbindung mit dem Getriebeschema in der 7 für jeden Getriebegang ein Leistungsfluss und für als Windungsgänge ausgebildete Getriebegänge die entsprechenden Windungsstufen.
Der erste Vorwärtsgetriebegang V1d, der Schongang O1d und die Rückwärtsgetriebegänge R1d, R2d sind als Windungsgänge ausgebildet. In dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1d sind die Schalteinheit S6d und die Schalteinheit S11d geschlossen. Ein Leistungsfluss in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1d wird über die erste Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5d, die Zahnradpaarung der zweiten Zahnradebene Z2d und die zweite Zahnradpaarung der dritten Zahnradebene Z3d übertragen. Der erste Vorwärtsgetriebegang V1d ist durch zwei Windungsstufen gebildet. Das erste Losrad Z52d der fünften Zahnradebene Z5d und das Losrad Z22d der zweiten Zahnradebene Z2d sind zur Ausbildung einer Windungsstufe zur Schaltung des ersten Vorwärtsgetriebegangs V1d vorgesehen. Das erste Losrad Z52d der fünften Zahnradebene Z5d und das Losrad Z22d der zweiten Zahnradebene Z2d, die in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1d und dem Schongang O1d mittels der Schalteinheit S11d direkt drehfest miteinander verbunden sind und einen Leistungsfluss übertragen, bilden die erste Windungsstufe für den ersten Vorwärtsgetriebegang V1d. Dabei entkoppelt die Hohlwelle die drehfest miteinander verbundenen Losräder Z52d, Z22d von der ersten Vorgelegewelle 13d und damit von dem ersten Abtriebsrad Z01d. Das Festrad Z21d der zweiten Zahnradebene Z2d und das Festrad Z31d der dritten Zahnradebene Z3d, die permanent über die erste Eingangswelle 11d drehfest miteinander verbunden sind und in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1d einen Leistungsfluss übertragen, bilden die zweite Windungsstufe für den ersten Vorwätsgetriebegang V1d. Die Windungsstufen für die Rückwärtsgetriebegänge R1d, R2d und den Schongang O1d ergeben sich unmittelbar aus dem Schaltschema. In den restlichen Vorwärtsgetriebegängen V2d–V8d ist jeweils lediglich eine der Zahnradpaarungen der Zahnradebenen Z1d, Z2d, Z3d, Z4d, Z5d an einer Übertragung beteiligt. Ein Leistungsfluss in den restlichen Vorwärtsgetriebegängen V2d–V8d ergibt sich unmittelbar aus dem Schaltschema.
9 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs in einem fünften Ausführungsbeispiel. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst eine Antriebswelle 10e, eine an die Antriebswelle 10e angebundene Eingangskupplung mit zwei Lastschaltkupplungen K1e, K2e, eine an die zweite Lastschaltkupplung K2e angebundene erste Eingangswelle 11e, eine an die erste Lastschaltkupplung K1e angebundene zweite Eingangswelle 12e, die die erste Eingangswelle 11e durchsetzt, sowie zwei zu den Eingangswellen 11e, 12e parallel versetzt angeordnete Vorgelegewellen 13e, 14e. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst weiter fünf Zahnradebenen Z1e, Z2e, Z3e, Z4e, Z5e, die jeweils ein permanent drehfest mit einer der Eingangswellen 11e, 12e verbundenes Festrad Z11e, Z21e, Z31e, Z41e, Z51e aufweisen. Die Zahnradebenen Z1e, Z2e, Z3e, Z4e, Z5e weisen jeweils zumindest ein Losrad Z12e, Z13e, Z22e, Z32e, Z33e, Z43e, Z52e, Z53e auf, wobei die Losräder Z12e, Z22e, Z32e, Z52e koaxial zur ersten Vorgelegewelle 13e und die Losräder Z13e, Z33e, Z43e, Z53e koaxial zur zweiten Vorgelegewelle 14e angeordnet sind. Ferner weist das Doppelkupplungsgetriebe zur Ausleitung eines Drehmoments eine Ausgangszahnradebene Z0e auf, die ein koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13e angeordnetes erstes Abtriebsrad Z01e und ein koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14e angeordnetes zweites Abtriebsrad Z02e umfasst. Außerdem weist das Doppelkupplungsgetriebe ein Parksperrenrad 15e auf.
Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel gemäß 7 ist eines der Abtriebsräder Z02e drehbar auf einer der Vorgelegewellen 14e gelagert. Das erste Abtriebsrad Z01e ist permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13e verbunden. Das zweite Abtriebsrad Z02e ist drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14e gelagert. Das zweite Abtriebsrad Z02e ist drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14e verbindbar. Das Doppelkupplungsgetriebe ist zumindest konstruktiv zur Schaltung von neun sequentiell lastschaltbaren Vorwärtsgetriebegängen V1e–V9e, einem Schongang O1e und zwei Rückwärtsgetriebegängen R1e, R2e vorgesehen. Das Doppelkupplungsgetriebe weist genau zehn Schalteinheiten S1e, S2e, S3e, S4e, S5e, S6e, S7e, S8e, S10e, S11e auf, die in Verbindung mit den fünf Zahnradebenen Z1e–Z5e zumindest konstruktiv zur Schaltung der neun sequentiell lastschaltbaren Vorwärtsgetriebegänge V1e–V9e, des Schongangs O1e und der Rückwärtsgetriebegänge R1e, R2e vorgesehen sind. Zur Schaltung der Rückwärtsgetriebegänge R1e, R2e bilden das koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13e angeordnete Losrad Z32e der dritten Zahnradebene Z3e und das koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14e angeordnete Losrad Z33e der dritten Zahnradebene Z3e eine Zahnradpaarung zur Schaltung der Rückwärtsgetriebegänge R1e, R2e aus.
Im Vergleich zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel gemäß 7 weist das Doppelkupplungsgetriebe zusätzlich die zehnte Schalteinheit S10e auf. Die zehnte Schalteinheit S10e ist dazu vorgesehen, das zweite Abtriebsrad Z02e und die zweite Vorgelegewelle 14e drehfest miteinander zu verbinden. Die zehnte Schalteinheit S10e ist an einer der Eingangskupplung zugewandten Seite des zweiten Abtriebsrads Z02e angeordnet. Die zehnte Schalteinheit S10e ist lediglich in den Vorwärtsgetriebegängen V1e, V2e, V3e, V6e, V7e, dem Schongang O1e und den Rückwärtsgetriebegängen R1e, R2e geschlossen.
Ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes ist in der 10 dargestellt. In dem Schaltschema stellt ein „x” eine geschlossene und ein „fehlendes x” eine geöffnete Schalteinheit bzw. Lastschaltkupplung in dem entsprechenden Getriebegang dar. Die Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1e–V9e, des Schongangs O1e und der Rückwärtsgetriebegänge R1e, R2e durch Schließen der Schalteinheiten S1e–S8e, S10e, S11e ist in dem Schaltschema in der 10 dargestellt. Einem Fachmann ergibt sich aus dem Schaltschema in der 10 in Verbindung mit dem Getriebeschema in der 9 für jeden Getriebegang ein Leistungsfluss und für als Windungsgänge ausgebildete Getriebegänge die entsprechenden Windungsstufen.
Der erste Vorwärtsgetriebegang V1e, der neunte Vorwärtsgetriebegang V9e, der Schongang O1e und die Rückwärtsgetriebegänge R1e, R2e sind als Windungsgänge ausgebildet. In dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9e sind die zweite Schalteinheit S2e, die achte Schalteinheit S8e und die fünfte Schalteinheit S5e geschlossen. Ein Leistungsfluss in dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9e wird über die zweite Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5e, die zweite Zahnradpaarung der ersten Zahnradebene Z1e und die Zahnradpaarung der zweiten Zahnradebene Z2e übertragen. Das Losrad Z53e der fünften Zahnradebene Z5e und das zweite Losrad Z13e der ersten Zahnradebene Z1e sind zur Ausbildung einer Windungsstufe zur Schaltung des neunten Vorwärtsgetriebegangs V9e vorgesehen. Der neunte Vorwärtsgetriebegang V9e ist durch zwei Windungsstufen gebildet. Das zweite Losrad Z53e der fünften Zahnradebene Z5e und das zweite Losrad Z13e der ersten Zahnradebene Z1e, die lediglich in dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9e mittels den Schalteinheiten S5e, S8e über die zweite Vorgelegewelle 14e drehfest miteinander verbunden sind und einen Leistungsfluss übertragen, bilden die erste Windungsstufe für den neunten Vorwärtsgetriebegang V9e. Dabei entkoppelt die zehnte Schalteinheit S10e die zweite Vorgelegewelle 14e und damit die drehfest miteinander verbundenen Losräder Z53e, Z13e von dem zweiten Abtriebsrad Z02e. Das Festrad Z11e der ersten Zahnradebene Z1e und das Festrad Z21e der zweiten Zahnradebene Z2e, die permanent über die erste Eingangswelle 11e drehfest miteinander verbunden sind und in dem neunten Vorwärtsgetriebegang V9e einen Leistungsfluss übertragen, bilden die zweite Windungsstufe für den neunten Vorwärtsgetriebegang V9e. Die Windungsstufen für den ersten Vorwärtsgetriebegang V1e, die Rückwärtsgetriebegänge R1e, R2e und den Schongang O1e ergeben sich unmittelbar aus dem Schaltschema. In den restlichen Vorwärtsgetriebegängen V2e–V8e ist jeweils lediglich eine der Zahnradpaarungen der Zahnradebenen Z1e, Z2e, Z3e, Z4e, Z5e an einer Übertragung beteiligt. Ein Leistungsfluss in den restlichen Vorwärtsgetriebegängen V2e–V8e ergibt sich unmittelbar aus dem Schaltschema.
11 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs in einem sechsten Ausführungsbeispiel. Das Doppelkupplungsgetriebe ist zur Schaltung von acht sequentiell lastschaltbaren Vorwärtsgetriebegängen V1f–V8f, einem Schongang O1f und zwei Rückwärtsgetriebegängen R1f, R2f vorgesehen. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst eine Antriebswelle 10f, eine an die Antriebswelle 10f angebundene Eingangskupplung mit zwei Lastschaltkupplungen K1f, K2f, eine an die zweite Lastschaltkupplung K2f angebundene erste Eingangswellen 11f, eine an die erste Lastschaltkupplung K1f angebundene zweite Eingangswelle 12f, die die erste Eingangswelle 11f durchsetzt, sowie zwei zu den Eingangswellen 11f, 12f parallel versetzt angeordnete Vorgelegewellen 13f, 14f. Zur Bildung der acht Vorwärtsgetriebegänge V1f–V8f, des Schongangs O1f und der Rückwärtsgetriebegänge R1f, R2f umfasst das Doppelkupplungsgetriebe fünf Zahnradebenen Z1f, Z2f, Z3f, Z4f, Z5f, die jeweils ein permanent drehfest mit einer der Eingangswellen 11f, 12f verbundenes Festrad Z11f, Z21f, Z31f, Z41f, Z51f aufweisen, und neun Schalteinheiten S1f, S2f, S3f, S4f, S5f, S6f, S7f, S8f, S11f. Die Zahnradebenen Z1f, Z2f, Z3f, Z4f, Z5f weisen jeweils zumindest ein Losrad Z12f, Z13f, Z22f, Z32f, Z33f, Z43f, Z52f, Z53f auf, wobei die Losräder Z12f, Z22f, Z32f, Z52f koaxial zur ersten Vorgelegewelle 13f und die Losräder Z13f, Z33f, Z43f, Z53f koaxial zur zweiten Vorgelegewelle 14f angeordnet sind. Zur Schaltung der Rückwärtsgetriebegänge R1f, R2f bilden das koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13f angeordnete Losrad Z32f der dritten Zahnradebene Z3f und das koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14f angeordnete Losrad Z33f der dritten Zahnradebene Z3f eine Zahnradpaarung zur Schaltung der Rückwärtsgetriebegänge R1f, R2f aus. Zur Ausleitung eines Drehmoments weist das Doppelkupplungsgetriebe eine Ausgangszahnradebene Z0f mit einem ersten Abtriebsrad Z01f und einem zweiten Abtriebsrad Z02f auf. Außerdem weist das Doppelkupplungsgetriebe ein Parksperrenrad 15f auf.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den 7 und 8 sind die Zahnradebenen Z1f, Z4f und Z5f zumindest teilweise zur Schaltung anderer Vorwärtsgetriebegänge vorgesehen. Das Festrad Z11f und das erste Losrad Z12f bilden eine erste Zahnradpaarung der ersten Zahnradebene Z1f aus, die zur Bildung lediglich des sechsten Vorwärtsgetriebegangs V6f vorgesehen ist. Das Festrad Z11f und das zweite Losrad Z13f bilden eine zweite Zahnradpaarung der ersten Zahnradebene Z1f aus, die zur Bildung lediglich des vierten Vorwärtsgetriebegangs V4f vorgesehen ist. Das Festrad Z41f und das Losrad Z43f bilden eine Zahnradpaarung der vierten Zahnradebene Z4f aus, die zur Bildung lediglich des siebten Vorwärtsgetriebegangs V7f vorgesehen ist. Das Festrad Z51f und das zweite Losrad Z53f bilden eine zweite Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5f aus, die zur Bildung des dritten Vorwärtsgetriebegangs V1f vorgesehen ist.
Die erste Schalteinheit S1f ist lediglich in dem sechsten Vorwärtsgetriebegang V6f geschlossen. Die fünfte Schalteinheit S5f ist lediglich in dem vierten Vorwärtsgetriebegang V4f geschlossen. Die siebte Schalteinheit S7f ist lediglich in dem siebten Vorwärtsgetriebegang V7f, dem Schongang O1f und dem Rückwärtsgetriebegang R2f geschlossen. Die achte Schalteinheit S8f ist lediglich in dem dritten Vorwärtsgetriebegang V3f und dem Rückwärtsgetriebegang R1f geschlossen.
Ein Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes ist in der 12 dargestellt. In dem Schaltschema stellt ein „x” eine geschlossene und ein „fehlendes x” eine geöffnete Schalteinheit bzw. Lastschaltkupplung in dem entsprechenden Getriebegang dar. Die Bildung der Vorwärtsgetriebegänge V1f–V8f, des Schongangs O1f und der Rückwärtsgetriebegänge R1f, R2f durch Schließen der Schalteinheiten S1f–S8f, S11f ist in dem Schaltschema in der 12 dargestellt. Einem Fachmann ergibt sich aus dem Schaltschema in der 12 in Verbindung mit dem Getriebeschema in der 11 für jeden Getriebegang ein Leistungsfluss und für als Windungsgänge ausgebildete Getriebegänge die entsprechenden Windungsstufen. Der erste Vorwärtsgetriebegang V1f, der Schongang O1f und die Rückwärtsgetriebegänge R1f, R2f sind als Windungsgänge ausgebildet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009002353 A1 [0002]

Claims

Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Eingangswellen (11a–f, 12a–f), die jeweils zur Anbindung an eine Lastschaltkupplung (K1a–f, K2a–f) vorgesehen sind, mit einer ersten zu den Eingangswellen (11a–f, 12a–f) parallel versetzt angeordneten Vorgelegewelle (13a–f), mit einer zweiten zu den Eingangswellen (11a–f, 12a–f) parallel versetzt angeordneten Vorgelegewelle (14a–f), mit zumindest fünf Zahnradebenen (Z1a–f, Z2a–f, Z3a–f, Z4a–f, Z5a–f), die jeweils ein permanent drehfest mit einer der Eingangswellen (11a–f, 12a–f) verbundenes Festrad (Z11a–f, Z21a–f, Z31a–f, Z41a–f, Z51a–f) und jeweils zumindest ein koaxial zu einer der Vorgelegewellen (13a–f, 14a–f) angeordnetes Losrad (Z12a–f, Z13a–f, Z22a–f, Z32a–f, Z33a–f, Z43a–f, Z52a–f, Z53a–f) aufweisen, mit einem koaxial zur ersten Vorgelegewelle (13a–f) angeordneten ersten Abtriebsrad (Z01a–f), mit einem koaxial zur zweiten Vorgelegewelle (14a–f) angeordneten zweiten Abtriebsrad (Z02a–f), mit zumindest neun Schalteinheiten (S1a–f, S2a–f, S3a–f, S4a–f, S5a–f, S6a–f, S7a–f, S8a–f, S9a–c, S10b, S10e, S11d–f), die in Verbindung mit den Zahnradebenen (Z1a–f, Z2a–f, Z3a–f, Z4a–f, Z5a–f) zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest acht sequentiell schaltbaren Vorwärtsgetriebegängen (V1a–f, V2a–f, V3a–f, V4a–f, V5a–f, V6a–f, V7a–f, V8a–f, V9b, V9e) und zumindest einem Rückwärtsgetriebegang (R1a–f, R2a–f) vorgesehenen sind, wobei zumindest zwei der Schalteinheiten (S3a-c, S4a–c; S3d–f, S11d–f) als eine Doppelschalteinheit ausgeführt sind, von denen wenigstens eine Schalteinheit (53a–f, S11d–f) dazu vorgesehen ist, zwei der Losräder (Z32a–f, Z52a–f, Z22d–f) direkt drehfest miteinander zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zahnradebene (Z1a–f) eines der permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle (11a–f) verbundenen Festräder (Z11a–f), eines der koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (13a–f) angeordneten Losräder (Z12a–f), das gemeinsam mit dem Festrad (Z11a–f) der ersten Zahnradebene (Z1a–f) eine Zahnradpaarung zur Schaltung zumindest des vierten Vorwärtsgetriebegangs (V4a; V4b; V4d; V4e) oder des sechsten Vorwärtsgetriebegangs (V6c; V6f) ausbildet, und eines der koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle (14a–f) angeordneten Losräder (Z13a–f), das gemeinsam mit dem Festrad (Z11a–f) der ersten Zahnradebene (Z1a–f) eine Zahnradpaarung zur Schaltung zumindest des sechsten Vorwärtsgetriebegangs (V6a; V6b; V6d; V6e) oder des vierten Vorwärtsgetriebegangs (V4c; V4f) ausbildet, aufweist, wobei eine der Schalteinheiten (S1a–f) dazu vorgesehen ist, das koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (13a–f) angeordnete Losrad (Z12a–f) der ersten Zahnradebene (Z1a–f) und die erste Vorgelegewelle (13a–f) drehfest miteinander zu verbinden, und eine der Schalteinheiten (S5a–f) dazu vorgesehen ist, das koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle (14a–f) angeordnete Losrad (Z13a–f) der ersten Zahnradebene (Z1a–f) und die zweite Vorgelegewelle (14a–f) drehfest miteinander zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zahnradebene (Z2a–f) eines der permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle (11a–f) verbundenen Festräder (Z21a–f) und eines der koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (13a–f) angeordneten Losräder (Z22a–f) aufweist, die eine Zahnradpaarung zur Schaltung zumindest des achten Vorwärtsgetriebegangs (V8a–f) ausbilden, wobei eine der Schalteinheiten (S2a–f) dazu vorgesehen ist, das Losrad (Z22a–f) der zweiten Zahnradebene (Z2a–f) und die erste Vorgelegewelle (13a–f) drehfest miteinander zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Zahnradebene (Z3a–f) eines der permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle (11a–f) verbundenen Festräder (Z31a–f), eines der koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle (14a–f) angeordneten Losräder (Z33a–f), das gemeinsam mit dem Festrad (Z31a–f) der dritten Zahnradebene (Z3a–f) eine Zahnradpaarung zur Schaltung zumindest des zweiten Vorwärtsgetriebegangs (V2a–f) ausbildet, und eines der koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (13a–f) angeordneten Losräder (Z32a–f), das gemeinsam mit dem koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle (14a–f) angeordneten Losrad (Z33a–f) der dritten Zahnradebene (Z3a–f) eine Zahnradpaarung zur Schaltung zumindest des einen Rückwärtsgetriebegangs (R1a–f, R2a–f) ausbildet, aufweist, wobei eine der Schalteinheiten (S6a–f) dazu vorgesehen ist, das koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle (14a–f) angeordnete Losrad (Z33a–f) der dritten Zahnradebene (Z3a–f) und die zweite Vorgelegewelle (14a–f) drehfest miteinander zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Zahnradebene (Z4a–f) eines der permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle (12a–f) verbundenen Festräder (Z41a–f) und eines der koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle (14a–f) angeordneten Losräder (Z43a–f) aufweist, die eine Zahnradpaarung zur Schaltung zumindest des dritten Vorwärtsgetriebegangs (V3a; V3b; V3d; V3e) oder des siebten Vorwärtsgetriebegangs (V7c; V7f) ausbilden, wobei eine der Schalteinheiten (S7a–f) dazu vorgesehen ist, das Losrad (Z43a–f) der vierten Zahnradebene (Z4a–f) und die zweite Vorgelegewelle (14a–f) drehfest miteinander zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fünfte Zahnradebene (Z5a–f) eines der permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle (12a–f) verbundenen Festräder (Z51a–f), eines der koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (13a–f) angeordneten Losräder (Z52a–f), das gemeinsam mit dem Festrad (Z51a–f) der fünften Zahnradebene (Z5a–f) eine Zahnradpaarung zur Schaltung zumindest des fünften Vorwärtsgetriebegangs (V5a–f) ausbildet, und eines der koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle (14a–f) angeordneten Losräder (Z53a–f), das gemeinsam mit dem Festrad (Z51a–f) der fünften Zahnradebene (Z5a–f) eine Zahnradpaarung zur Schaltung zumindest des siebten Vorwärtsgetriebegangs (V7a; V7b; V7d, V7e) oder des drittem Vorwärtsgetriebegangs (V3c; V3f) ausbildet, aufweist, wobei eine der Schalteinheiten (S8a–f) dazu vorgesehen ist, das koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle (14a–f) angeordnete Losrad (Z53a–f) der fünften Zahnradebene (Z5a–f) und die zweite Vorgelegewelle (14a–f) drehfest miteinander zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe zumindest nach Anspruch 1, insbesondere nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schalteinheiten (S3a–f) der Doppelschalteinheit dazu vorgesehen ist, das koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (13a–f) angeordnete Losrad (Z32a–f) der dritten Zahnradebene (Z3a–f) und das koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (13a–f) angeordnete Losrad (Z52a–f) der fünften Zahnradebene (Z5a–f) direkt drehfest miteinander zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schalteinheiten (S4a–c) der Doppelschalteinheit dazu vorgesehen ist, eines der Losräder (Z52a–c) drehfest mit einer der Vorgelegewellen (13a–c) zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe zumindest nach Anspruch 1, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schalteinheiten (S4a–c) der Doppelschalteinheit dazu vorgesehen ist, das koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (13a–c) angeordnete Losrad (Z52a–c) der fünften Zahnradebene (Z5a–f) drehfest mit der ersten Vorgelegewelle (13a–c) zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheiten (S3d–f, S11d–f) der Doppelschalteinheit jeweils dazu vorgesehen sind, zwei der Losräder (Z32d–f, Z52d–f, Z22d–f) direkt drehfest miteinander zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe zumindest nach Anspruch 1, insbesondere nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schalteinheiten (S11d–f) der Doppelschalteinheit dazu vorgesehen ist, das koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (13d–f) angeordnete Losrad (Z22d–f) der zweiten Zahnradebene (Z2d–f) und das koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (13d–f) angeordnete Losrad (Z52d–f) der fünften Zahnradebene (Z5d–f) direkt drehfest miteinander zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheiten (S3a–c, S4a–c) der Doppelschalteinheit axial zwischen der dritten Zahnradebene (Z3a–c) und der fünften Zahnradebene (Z5a–c) angeordnet sind.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheiten (S3d–f, S11d–f) der Doppelschalteinheit axial zwischen der dritten Zahnradebene (Z3d–f) und der zweiten Zahnradebene (Z2d–f) angeordnet sind.
Doppelkupplungsgetriebe zumindest nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schalteinheiten (S4d–f) als Einzelschalteinheit ausgeführt ist und dazu vorgesehen ist, das koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (13d–f) angeordnete Losrad (Z52d–f) der fünften Zahnradebene (Z5d–f) drehfest mit der ersten Vorgelegewelle (13d–f) zu verbinden.
Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Abtriebsräder (Z01a; Z01b, Z02b; Z01c, Z02e) drehbar auf einer der Vorgelegewellen (13a; 13b, 14b; 13c; 13e) gelagert ist und eine der Schalteinheiten (S9a; S9b, S10b; S9c; S10e) dazu vorgesehen ist, das drehbar gelagerte Abtriebsrad (Z01a; Z01b, Z02b; Z01c, Z02e) drehfest mit der Vorgelegewelle (13a; 13b, 14b; 13c; 13e) zu verbinden.