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Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Es sind bereits Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Eingangswellen, die jeweils zur Anbindung an eine Lastschaltkupplung vorgesehen sind, mit zwei jeweils zu den Eingangswellen parallel versetzt angeordneten Vorgelegewellen, mit zumindest neun Schalteinheiten und mit zwei jeweils auf einer der Vorgelegewelle angeordneten Abtriebsrädern bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Doppelkupplungsgetriebe mit einer langen Lebensdauer bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Doppelkupplungsgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß wird ein Doppelkupplungsgetriebe zur Schaltung von zumindest neun sequentiell schaltbaren Vorwärtsgetriebegängen vorgeschlagen, 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 einem permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle verbundenen ersten Abtriebsrad, mit einem drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle angeordneten zweiten Abtriebsrad und mit zumindest neun Schalteinheiten, wobei eine der Schalteinheiten zumindest ein axial verschiebbares Schaltelement aufweist, das permanent drehfest mit dem zweiten Abtriebsrad verbunden ist. Die das permanent drehfest mit dem zweiten Abtriebsrad verbundene Schaltelement aufweisende Schalteinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, das zweite Abtriebsrad und die zweite Vorgelegewelle drehfest miteinander zu verbinden. Durch die permanent drehfeste Verbindung des Schaltelements mit dem zweiten Abtriebsrad kann die Schalteinheit, insbesondere die zur Verbindung der zweiten Vorgelegewelle mit dem zweiten Abtriebsrad vorgesehene Schalteinheit, flexibel an vorhandenen Bauraum angepasst werden, wodurch eine besonders kompakte Anordnung der Schalteinheit realisiert werden kann. Insbesondere kann ein Teil der Schalteinheit und/oder des Schaltelements mit einem kleinen Durchmesser und ein Teil der Schalteinheit und/oder des Schaltelements mit einem großen Durchmesser ausgeführt werden, wodurch der Teil mit dem kleinen Durchmesser zur kompakten Anordnung und der Teil mit dem großen Durchmesser zur robusten Ausbildung genutzt werden kann. Insbesondere kann der Teil mit dem großen Durchmesser zur Synchronisierung und Koppelung genutzt werden, wodurch eine besonders hohe Synchronisierungskapazität und eine besonders lange Lebensdauer der kompakt angeordneten Schalteinheit realisiert werden kann. Dadurch kann ein kompaktes Doppelkupplungsgetriebe mit einer langen Lebensdauer bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise sind mindestens acht der insgesamt mindestens neun Schalteinheiten zur Herstellung von Wirkverbindungen zwischen den Eingangswellen und/oder den Vorgelegewellen vorgesehen. Das Doppelkupplungsgetriebe ist vorzugsweise 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.
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Unter einer „Schalteinheit” soll 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 oder ein drehbar angeordnetes Abtriebsrad und eine Vorgelegewelle, schaltbar drehfest miteinander zu verbinden. Um die zwei Kopplungselemente wahlweise drehfest miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen, weisen die Schalteinheiten jeweils vorzugsweise ein Schaltelement auf, das axial aktiv verschiebbar ist. Die Schaltelemente sind vorzugsweise jeweils permanent drehfest mit einem der Kopplungselemente der entsprechenden Schalteinheit verbunden und schaltbar drehfest mit dem anderen Kopplungselement der entsprechenden Schalteinheit verbindbar. Die Schaltelemente sind vorteilhaft jeweils als eine Schiebemuffe ausgebildet. Unter „aktiv” soll insbesondere ein Vorgang verstanden werden, der mit extern, beispielsweise mittels einer Steuer- und/oder Regeleinheit angesteuerten Aktuatorik durchgeführt wird. Vorzugsweise weist das permanent drehfest mit dem zweiten Abtriebsrad verbundene Schaltelement zur drehfesten Verbindung mit dem zweiten Abtriebsrad eine erste Verzahnung und zur drehfesten Verbindung mit der zweiten Vorgelegewelle eine zur ersten Verzahnung axial versetzte zweite Verzahnung auf. Vorteilhaft ist die erste Verzahnung im Vergleich zu der zweiten Verzahnung auf einem kleineren Durchmesser angeordnet. Vorzugsweise greift die erste Verzahnung permanent in eine Verzahnung eines permanent mit dem zweiten Abtriebsrad verbundenen Kopplungselements der zur Verbindung der zweiten Vorgelegewelle mit dem zweiten Abtriebsrad vorgesehenen Schalteinheit. Vorzugsweise greift die zweite Verzahnung lediglich in einer Schaltstellung des Schaltelements in eine Verzahnung eines permanent mit der zweiten Vorgelegewelle verbundenen Kopplungselements der zur Verbindung der zweiten Vorgelegewelle mit dem zweiten Abtriebsrad vorgesehenen Schalteinheit. In einer Neutralstellung des Schaltelements fehlt ein Eingriff der zweiten Verzahnung in die Verzahnung des permanent mit der zweiten Vorgelegewelle verbundenen Kopplungselements. Zwei benachbarte, insbesondere axial benachbarte, Schalteinheiten können dabei grundsätzlich zu einer gemeinsamen Doppelschalteinheit zusammengefasst werden, indem beispielsweise ein gemeinsames Kopplungselement für beide Schalteinheiten vorgesehen wird. 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.
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Der Begriff „axial” ist insbesondere auf die Hauptrotationsachse bezogen, so dass der Ausdruck „axial” insbesondere eine Richtung bezeichnet, die parallel oder koaxial zu der Hauptrotationsachse verläuft. Unter einem „Windungsgang” soll insbesondere ein Getriebegang verstanden werden, der durch zumindest eine Windungsstufe gebildet 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.
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Das Doppelkupplungsgetriebe weist vorteilhaft zumindest sechs Zahnradebenen auf. Vorzugsweise sind die zumindest neun Schalteinheiten in Verbindung mit den zumindest sechs Zahnradebenen zumindest konstruktiv zur Schaltung von den wenigstens neun unterschiedlichen Vorwärtsgetriebegängen und wenigstens einem Rückwärtsgetriebegang vorgesehen. 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 einer „Zahnradebene” soll 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, vorzugsweise die als gemeinsames Losrad ausgebildete Losräder, können dabei eine Doppelverzahnung aufweisen oder mit einem Zwischenrad permanent drehfest verbunden sein. Vorzugsweise ist zumindest eines der Zahnradebenen als eine Doppelradebene ausgebildet. Unter einer „Doppelradebene” soll insbesondere eine Zahnradebene verstanden werden, die genau zwei Zahnradpaarungen mit einem gemeinsamen Festrad aufweist. Die als Doppelradebene ausgebildete Zahnradebene ist vorteilhaft zur Bildung von genau zwei windungsfreien Getriebegängen, insbesondere von zwei windungsfreien Vorwärtsgetriebegängen, vorgesehen. Vorzugsweise sind die restlichen Zahnradebenen, die nicht als Doppelradebenen ausgebildet sind, als Einfachradebenen ausgebildet. Unter einer „Einfachradebene” soll insbesondere eine Zahnradebene verstanden werden, die genau eine Zahnradpaarung oder genau zwei Zahnradpaarungen mit einem gemeinsamen Losrad aufweist. Die als Einfachradebene ausgebildete Zahnradebene ist vorteilhaft zur Bildung von genau einem windungsfreien Getriebegang, insbesondere von genau einem windungsfreien Vorwärtsgetriebegang, vorgesehen.
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Vorzugsweise sind die Abtriebsräder einer Ausgangszahnradebene zugeordnet. Unter einer „Ausgangszahnradebene” soll insbesondere eine zusätzliche Zahnradebene verstanden werden, über die in sämtlichen Getriebegängen ein Leistungsfluss aus dem Doppelkupplungsgetriebe ausgeleitet wird. Unter einem „Losrad” soll insbesondere ein einzelnes, drehbar zu einer der Vorgelegewellen angeordnetes Zahnrad einer Zahnradebene verstanden werden, das lediglich mit zumindest einem Kopplungselement wenigstens einer Schalteinheit permanent drehfest verbunden ist. Unter einem „gemeinsamen Losrad” soll insbesondere ein Losrad verstanden werden, das permanent kämmend mit zumindest einem Festrad und zumindest einem Losrad verbunden ist. Unter einem „gemeinsamen Festrad” soll insbesondere ein Festrad verstanden werden, das permanent kämmend mit zumindest zwei Losrädern verbunden ist. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgebildet, ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.
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Eine in der Figurenbeschreibung und/oder den Patentansprüchen verwendete Nummerierung der Zahnradebenen entspricht insbesondere einer Anordnung, in der die Zahnradebenen entlang der Hauptrotationsachse ausgehend von den Lastschaltkupplungen hintereinander angeordnet sind. Die Begriffe „erste”, „zweite”, usw. stellen damit insbesondere eine Reihenfolge im Hinblick auf eine Anordnung zu den Lastschaltkupplungen dar. Vorzugsweise ist die erste Zahnradebene im Vergleich zu den restlichen Zahnradebenen entlang der Hauptrotationsachse am nächsten zu den Lastschaltkupplungen angeordnet, und die sechste Zahnradebene, bei genau sechs Zahnradebenen, im Vergleich zu den restlichen Zahnradebenen entlang der Hauptrotationsachse am weitesten von den Lastschaltkupplungen angeordnet. Vorzugsweise ist die erste Zahnradebene als die innerste der zumindest sechs Zahnradebenen ausgebildet. Weist das Doppelkupplungsgetriebe genau sechs Zahnradebenen auf, ist die sechste Zahnradebene vorzugsweise als die äußerste der sechs Zahnradebenen ausgebildet.
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Für die kompakte Anordnung der das permanent drehfest mit dem zweiten Abtriebsrad verbundene Schaltelement aufweisenden Schalteinheit ist es insbesondere vorteilhaft, wenn zumindest ein Teil des Schaltelements der zur Verbindung der zweiten Vorgelegewelle mit dem zweiten Abtriebsrad vorgesehenen Schalteinheit in zumindest einem Betriebszustand axial auf Höhe einer der Zahnradebenen angeordnet ist, wodurch ein radialer Bauraum in der Zahnradebene zur Anordnung der Schalteinheit bauraumsparend genutzt werden kann. Vorzugsweise ist die erste Verzahnung und damit die zur drehfesten Verbindung mit dem zweiten Abtriebsrad vorgesehene Verzahnung des Schaltelements axial auf Höhe der Zahnradebene angeordnet. Das permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle verbundene Kopplungselement der das permanent drehfest mit dem zweiten Abtriebsrad verbundene Schaltelement aufweisenden Schalteinheit ist vorzugsweise axial außerhalb der Zahnradebene angeordnet, wodurch zur Synchronisierung und zur Kopplung ein im Vergleich zum vorhandenen radialen Bauraum in der Zahnradebene größerer radialer Bauraum genutzt werden kann. Vorzugsweise ist die zweite Verzahnung und damit die zur drehfesten Verbindung mit der zweiten Vorgelegewelle vorgesehene Verzahnung des Schaltelements axial außerhalb der Zahnradebene angeordnet. Die Zahnradebene, die axial auf Höhe des Schaltelements angeordnet ist, ist vorzugsweise zur windungsfreien Bildung des achten Vorwärtsgetriebegangs vorgesehen. Durch die permanent drehfeste Verbindung des Schaltelements mit dem zweiten Abtriebsrad kann die dieses Schaltelement aufweisende Schalteinheit teilweise axial auf Höhe der zur windungsfreien Bildung des achten Vorwärtsgetriebegangs vorgesehenen Zahnradebene angeordnet werden, ohne auf eine hohe Lebensdauer verzichten zu müssen, obwohl der radiale Bauraum in dieser Zahnradebene besonders gering ist. Besonders vorteilhaft ist die zum Schaltelement axial auf Höhe angeordnete Zahnradebene als die erste und damit als die innerste der Zahnradebenen ausgebildet, wodurch das zweite Abtriebsrad vorteilhaft axial nah an den Lastschaltkupplungen angeordnet werden kann.
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Um einen besonders vorteilhaften Leistungsfluss durch das Doppelkupplungsgetriebe in dem zumindest einen Rückwärtsgetriebegang zu realisieren, wird weiter vorgeschlagen, dass eine der axial zwischen zwei Zahnradebenen angeordneten Zahnradebenen zur Drehrichtungsumkehr vorgesehen ist.
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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 gleicher Eingangswelle angeordnet ist und/oder denen eine Doppelschalteinheit zugeordnet ist;
- – Vertauschen der Eingangswellen;
- – 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.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der einzigen Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur, 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.
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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.
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Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst eine Antriebswelle 10, die zur drehfesten Anbindung an die Antriebsmaschine vorgesehen ist. Weiter umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine Eingangskupplung, die zwei im Kraftfluss parallel angeordnete Lastschaltkupplungen K1, K2 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 zumindest konstruktiv zur Schaltung von zehn unterschiedlich übersetzten Vorwärtsgetriebegängen C, V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9 vorgesehen. Die neun Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 sind unter Last zumindest sequentiell schaltbar und damit sequentiell lastschaltbar. Der Vorwärtsgetriebegang C ist als ein Kriechgang (Crawler) ausgebildet. Der als Kriechgang ausgebildete Vorwärtsgetriebegang C ist als der langsamste Vorwärtsgetriebegang ausgebildet. Der als Kriechgang ausgebildete Vorwärtsgetriebegang C ist insbesondere für Grenzsituationen vorgesehen, wie insbesondere zum Anfahren unter hoher Last, beispielsweise zum Anfahren mit Anhänger und/oder auf einer extremen Steigung, oder zum Dauerkriechen in einem Stau. Der neunte Vorwärtsgetriebegang V9 ist als der schnellste Vorwärtsgetriebegang ausgebildet. Der als Kriechgang ausgebildete Vorwärtsgetriebegang C, der erste Vorwärtsgetriebegang V1 und der neunte Vorwärtsgetriebegang V9 sind jeweils geschleift und damit als ein Windungsgang ausgebildet. Die restlichen Vorwärtsgetriebegänge V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8 sind als windungsfreie Vorwärtsgetriebegänge ausgebildet. Zudem ist das Doppelkupplungsgetriebe zur Schaltung von zumindest einem Rückwärtsgetriebegang R vorgesehen.
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Das Doppelkupplungsgetriebe ist in Vorgelegewellenbauweise ausgeführt. Die Antriebswelle 10 und das Abtriebszahnrad sind parallel versetzt zueinander angeordnet. Zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle 10 und dem Abtriebszahnrad umfasst das Doppelkupplungsgetriebe zwei Eingangswellen 11, 12, die jeweils an eine der Lastschaltkupplungen K1, K2 angebunden sind. Die Lastschaltkupplungen K1, K2 umfassen jeweils ein eingangsseitiges Lastschaltkupplungselement, das permanent drehfest mit der Antriebswelle 10 verbunden ist, und ein ausgangsseitiges Lastschaltkupplungselement. Die Eingangswellen 11, 12 sind drehfest mit jeweils einem der ausgangsseitigen Lastschaltkupplungselemente verbunden. Die erste Eingangswelle 11 ist der ersten Lastschaltkupplung K1 zugeordnet.
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Das ausgangsseitige Lastschaltkupplungselement der ersten Lastschaltkupplung K1 ist permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle 11 verbunden. Die zweite Eingangswelle 12 ist der zweiten Lastschaltkupplung K2 zugeordnet. Das ausgangsseitige Lastschaltkupplungselement der zweiten Lastschaltkupplung K2 ist permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 12 verbunden.
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Weiter umfasst das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Vorgelegewelle 13, die parallel versetzt zu den Eingangswellen 11, 12 und dem Abtriebszahnrad angeordnet ist, sowie eine zweite Vorgelegewelle 14, die parallel versetzt zu den Eingangswellen 11, 12, dem Abtriebszahnrad und der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnet ist. Die Antriebswelle 10 und die beiden Eingangswellen 11, 12 sind entlang einer Haupterstreckungsrichtung des Doppelkupplungsgetriebes hintereinander angeordnet. Die beiden Eingangswellen 11, 12 sind koaxial zueinander angeordnet, wobei die erste Eingangswelle 11 die zweite Eingangswelle 12 durchsetzt. Die zweite Eingangswelle 12 ist als eine Hohlwelle und die erste Eingangswelle 11 als eine Vollwelle ausgebildet. Die Antriebswelle 10 und die Eingangswellen 11, 12 definieren eine Hauptrotationsachse des Doppelkupplungsgetriebes. Die beiden Vorgelegewellen 13, 14 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.
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Das Doppelkupplungsgetriebe weist genau sechs Zahnradebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 auf. Die sechs Zahnradebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 sind zumindest konstruktiv zur Bildung der zehn Vorwärtsgetriebegänge C, V1–V9 und des zumindest einen Rückwärtsgetriebegangs R vorgesehen. Weiter weist das Doppelkupplungsgetriebe genau eine Ausgangszahnradebene Z0 auf, die lediglich zur Anbindung des Abtriebszahnrads und damit zur Ausleitung eines Drehmoments aus dem Doppelkupplungsgetriebe vorgesehen ist. Die erste Zahnradebene Z1 dient insbesondere zur Verbindung der zweiten Eingangswelle 12 mit der ersten Vorgelegewelle 13. Die zweite Zahnradebene Z2 dient insbesondere zur Verbindung der zweiten Eingangswelle 12 mit der zweiten Vorgelegewelle 14. Die dritte Zahnradebene Z3 dient insbesondere zur Verbindung der zweiten Eingangswelle 12 mit der ersten Vorgelegewelle 13. Die vierte Zahnradebene Z4 dient insbesondere zur Verbindung der zweiten Eingangswelle 12 mit der zweiten Vorgelegewelle 14. Die fünfte Zahnradebene Z5 dient insbesondere zur Verbindung der ersten Eingangswelle 11 mit der zweiten Vorgelegewelle 14 sowie zur Drehrichtungsumkehr. Die zur Drehrichtungsumkehr vorgesehene Zahnradebene Z5 ist axial zwischen der vierten Zahnradebene Z4 und der sechsten Zahnradebene Z6 angeordnet. Die sechste Zahnradebene Z6 dient insbesondere zur Verbindung der ersten Eingangswelle 11 mit der ersten Vorgelegewelle 13 und mit der zweiten Vorgelegewelle 14.
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Das Doppelkupplungsgetriebe kann grundsätzlich um ein Hybridantriebsmodul erweitert werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Doppelkupplungsgetriebe eine permanent an die Antriebswelle 10 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 13, 14 angebundene Antriebsmaschine aufweist. Ebenfalls ist es denkbar, dass das Doppelkupplungsgetriebe eine permanent oder schaltbar an eine der Eingangswellen 11, 12 angebundene Antriebsmaschine aufweist.
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Die Ausgangszahnradebene Z0 liegt in Bezug auf die Zahnradebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 der Eingangskupplung am nächsten. Sie ist axial zwischen der ersten Zahnradebene Z1 und den Lastschaltkupplungen K1, K2 angeordnet. Grundsätzlich kann die Ausgangszahnradebene Z0 aber an einer beliebigen Stelle angeordnet werden. Die Ausgangszahnradebene Z0 umfasst zwei Abtriebsräder Z01, Z02. Das erste Abtriebsrad Z01 ist permanent drehfest auf einer der Vorgelegewellen 13 und das zweite Abtriebsrad Z02 ist drehbar auf einer der Vorgelegewellen 14 gelagert. Das erste Abtriebsrad Z01 ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13 und permanent drehfest auf der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnet. Das zweite Abtriebsrad Z02 ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordnet und drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14 gelagert. Das zweite Abtriebsrad Z02 ist drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14 verbindbar. Beide Abtriebsräder Z01, Z02 kämmen mit dem nicht näher dargestellten Abtriebszahnrad. Die Ausgangszahnradebene Z0 ist in sämtlichen Vorwärtsgetriebegängen C, V1–V9 und in dem zumindest einem Rückwärtsgetriebegang R dazu vorgesehen, ein Drehmoment aus dem Doppelkupplungsgetriebe auszuleiten.
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Die erste Zahnradebene Z1 liegt in Bezug auf die restlichen Zahnradebenen Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 der Eingangskupplung am nächsten. Die erste Zahnradebene Z1 weist ein Festrad Z11 und lediglich ein Losrad Z12 auf. Das Festrad Z11 der ersten Zahnradebene Z1 ist koaxial zu den Eingangswellen 11, 12 angeordnet und permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 12 verbunden. Das Losrad Z12 der ersten Zahnradebene Z1 ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnet und drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13 gelagert. Das Festrad Z11 und das Losrad Z12 bilden eine einzige Zahnradpaarung der ersten Zahnradebene Z1 aus. Die erste Zahnradebene Z1 weist somit ein einziges Losrad Z12 auf, das mit dem Festrad Z11 der ersten Zahnradebene Z1 permanent kämmend verbunden ist. Die erste Zahnradebene Z1 ist damit als Einfachradebene ausgebildet. Das drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnete Losrad Z12 der ersten Zahnradebene Z1 ist zur windungsfreien Bildung des achten Vorwärtsgetriebegangs V8 vorgesehen.
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Die zweite Zahnradebene Z2 ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der ersten Zahnradebene Z1 angeordnet. Die zweite Zahnradebene Z2 weist ein Festrad Z21 und lediglich ein Losrad Z23 auf. Das Festrad Z21 der zweiten Zahnradebene Z2 ist koaxial zu den Eingangswellen 11, 12 angeordnet und permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 12 verbunden. Das Losrad Z23 der zweiten Zahnradebene Z2 ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordnet und drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14 gelagert. Das Festrad Z21 und das Losrad Z23 bilden eine einzige Zahnradpaarung der zweiten Zahnradebene Z2 aus. Die zweite Zahnradebene Z2 weist somit ein einziges Losrad Z23 auf, das mit dem Festrad Z21 der zweiten Zahnradebene Z2 permanent kämmend verbunden ist. Die zweite Zahnradebene Z2 ist damit als Einfachradebene ausgebildet. Das drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordnete Losrad Z23 der zweiten Zahnradebene Z2 ist zur windungsfreien Bildung des vierten Vorwärtsgetriebegangs V4 vorgesehen.
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Die dritte Zahnradebene Z3 ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der zweiten Zahnradebene Z2 angeordnet. Die dritte Zahnradebene Z3 umfasst ein Festrad Z31 und lediglich ein Losrad Z32. Das Festrad Z31 der dritten Zahnradebene Z3 ist koaxial zu den Eingangswellen 11, 12 angeordnet und permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 12 verbunden. Das Losrad Z32 der dritten Zahnradebene Z3 ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnet und drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13 gelagert. Das Festrad Z31 und das Losrad Z32 bilden eine einzige Zahnradpaarung der dritten Zahnradebene Z3 aus. Die dritte Zahnradebene Z3 weist somit ein einziges Losrad Z32 auf, das mit dem Festrad Z31 der dritten Zahnradebene Z3 permanent kämmend verbunden ist. Die dritte Zahnradebene Z3 ist damit als Einfachradebene ausgebildet. Das drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnete Losrad Z32 der dritten Zahnradebene Z3 ist zur windungsfreien Bildung des zweiten Vorwärtsgetriebegangs V2 vorgesehen.
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Die vierte Zahnradebene Z4 ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der dritten Zahnradebene Z3 angeordnet. Die vierte Zahnradebene Z4 weist ein Festrad Z41 und lediglich ein Losrad Z43 auf. Das Festrad Z41 der vierten Zahnradebene Z4 ist koaxial zu den Eingangswellen 11, 12 angeordnet und permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 12 verbunden. Das Losrad Z43 der vierten Zahnradebene Z4 ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordnet und drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14 gelagert. Das Festrad Z41 und das Losrad Z43 bilden eine einzige Zahnradpaarung der vierten Zahnradebene Z4 aus. Die vierte Zahnradebene Z4 weist somit ein einziges Losrad Z43 auf, das mit dem Festrad Z41 der vierten Zahnradebene Z4 permanent kämmend verbunden ist. Die vierte Zahnradebene Z4 ist damit als Einfachradebene ausgebildet. Das drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordnete Losrad Z43 der vierten Zahnradebene Z4 ist zur windungsfreien Bildung des sechsten Vorwärtsgetriebegangs V6 vorgesehen.
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Die fünfte Zahnradebene Z5 ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der vierten Zahnradebene Z4 angeordnet. Die fünfte Zahnradebene Z5 weist ein Festrad Z51, ein erstes Losrad Z52 und ein zweites Losrad Z53 auf. Das Festrad Z51 der fünften Zahnradebene Z5 ist koaxial zu den Eingangswellen 11, 12 angeordnet und permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle 11 verbunden. Das erste Losrad Z52 der fünften Zahnradebene Z5 ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnet und drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13 gelagert. Das zweite Losrad Z53 der fünften Zahnradebene Z5 ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordnet und drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14 gelagert. Das erste Losrad Z52 der fünften Zahnradebene Z5 ist lediglich zur Bildung des zumindest einen Rückwärtsgetriebegangs R vorgesehen. Es ist zur Drehrichtungsumkehr vorgesehen. Das erste Losrad Z52 und das zweite Losrad Z53 bilden eine erste Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5 aus. Das Festrad Z51 und das zweite Losrad Z53 bilden eine zweite Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5 aus. Die fünfte Zahnradebene Z5 weist somit ein einziges Losrad Z53 auf, das mit dem Festrad Z51 der fünften Zahnradebene Z5 permanent kämmend verbunden ist. Die fünfte Zahnradebene Z5 ist damit als Einfachradebene ausgebildet. Dabei ist das erste Losrad Z52 der fünften Zahnradebene Z5 zur Drehrichtungsumkehr permanent kämmend mit dem zweiten Losrad Z53, das permanent kämmend mit dem Festrad Z51 der fünften Zahnradebene Z5 verbundenen ist, verbunden. Die erste Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5 ist gemeinsam mit der zweiten Zahnradpaarung der fünften Zahnradebene Z5 zur Bildung des zumindest einen Rückwärtsgetriebegangs R vorgesehen. Die beiden Zahnradpaarungen der fünften Zahnradebene Z5 stellen eine Drehrichtungsumkehr zur Bildung des zumindest einen Rückwärtsgetriebegangs R bereit. Das erste Losrad Z52 der fünften Zahnradebene Z5 und das zweite Losrad Z53 der fünften Zahnradebene Z5 bilden die Zahnradpaarung zur Bildung des zumindest einen Rückwärtsgetriebegangs R aus. Die beiden Losräder Z52, Z53 der fünften Zahnradebene Z5 sind zur Bildung des zumindest einen Rückwärtsgetriebegangs R vorgesehen. Das drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnete Losrad Z52 der fünften Zahnradebene Z5 ist zur Bildung lediglich des zumindest einen Rückwärtsgetriebegangs R vorgesehen. Das drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordnete Losrad Z53 der fünften Zahnradebene Z5 ist zur windungsfreien Bildung des dritten Vorwärtsgetriebegangs V3 vorgesehen.
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In diesem Ausführungsbeispiel weist das zweite Losrad Z53 der fünften Zahnradebene Z5 eine Einfachverzahnung auf. Grundsätzlich kann das zweite Losrad Z53 der fünften Zahnradebene Z5 eine Doppelverzahnung aufweisen, wodurch das Festrad Z51 der fünften Zahnradebene Z5 und das erste Losrad Z52 der fünften Zahnradebene Z5 permanent kämmend und axial versetzt zueinander mit dem zweiten Losrad Z53 der fünften Zahnradebene Z5 verbunden sind. Dabei umfasst das zweite Losrad Z53 der fünften Zahnradebene Z5 eine erste Verzahnung für das Festrad Z51 der fünften Zahnradebene Z5 und eine axial versetzte zweite Verzahnung für das erste Losrad Z52 der fünften Zahnradebene Z5, wobei das zweite Losrad Z53 der fünften Zahnradebene Z5 und das Festrad Z51 der fünften Zahnradebene Z5 mittels der ersten Verzahnung permanent kämmend miteinander verbunden und das zweite Losrad Z53 der fünften Zahnradebene Z5 und das erste Losrad Z52 der fünften Zahnradebene Z5 mittels der zweiten Verzahnung permanent kämmend miteinander verbunden sind. Die beiden Verzahnungen können sich dabei in einer Zähneanzahl und/oder einem Teilkreisdurchmesser voneinander unterscheiden.
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Die sechste Zahnradebene Z6 ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung nach der fünften Zahnradebene Z5 angeordnet. Die sechste Zahnradebene Z6 ist im Hinblick auf die Lastschaltkupplungen K1, K2 im Vergleich zu den restlichen fünf Zahnradebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 als äußerste der Zahnradebenen ausgeführt. Die sechste Zahnradebene Z6 ist ausgehend von der Eingangskupplung entlang der Haupterstreckungsrichtung als letzte Zahnradebene ausgeführt. Die sechste Zahnradebene Z6 umfasst ein Festrad Z61, ein erstes Losrad Z62 und ein zweites Losrad Z63. Das Festrad Z61 der sechsten Zahnradebene Z6 ist koaxial zu den Eingangswellen 11, 12 angeordnet und permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle 11 verbunden. Das erste Losrad Z62 der sechsten Zahnradebene Z6 ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnet und drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13 gelagert. Das zweite Losrad Z63 der sechsten Zahnradebene Z6 ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordnet und drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14 gelagert. Das Festrad Z61 und das erste Losrad Z62 bilden eine erste Zahnradpaarung der sechsten Zahnradebene Z6 aus. Das Festrad Z61 und das zweite Losrad Z63 bilden eine zweite Zahnradpaarung der sechsten Zahnradebene Z6 aus. Die sechste Zahnradebene Z6 weist somit zwei Losräder Z62, Z63 auf, die beide mit dem Festrad Z61 der sechsten Zahnradebene Z6 permanent kämmend verbunden sind. Die sechste Zahnradebene Z6 ist damit als Doppelradebene ausgebildet. Das drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnete Losrad Z62 der sechsten Zahnradebene Z6 ist zur windungsfreien Bildung des fünften Vorwärtsgetriebegangs V5 vorgesehen. Das drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordnete Losrad Z63 der sechsten Zahnradebene Z6 ist zur windungsfreien Bildung des siebten Vorwärtsgetriebegangs V7 vorgesehen.
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Sämtliche Festräder Z11, Z21, Z31, Z41, Z51, Z61 der Zahnradebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 sind permanent drehfest mit einer der Eingangswellen 11, 12 verbunden. Dabei sind genau vier Festräder Z11, Z21, Z31, Z41 der insgesamt sechs Festräder Z11, Z21, Z31, Z41, Z51, Z61 permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle 12 und genau zwei Festräder Z51, Z61 der insgesamt sechs Festräder Z11, Z21, Z31, Z41, Z51, Z61 permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle 11 verbunden. Koaxial und/oder drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13 sind genau vier Losräder Z12, Z32, Z52, Z62 der insgesamt acht Losräder Z12, Z23, Z32, Z43, Z52, Z53, Z62, Z63 angeordnet. Die drei koaxial und/oder drehbar auf der ersten Vorgelegewelle 13 angeordneten Losräder Z12, Z32, Z62 sind zur windungsfreien Bildung des zweiten Vorwärtsgetriebegangs V2, des fünften Vorwärtsgetriebegangs V5 und des achten Vorwärtsgetriebegangs V8 vorgesehen. Sie sind zur Bildung der windungsfreien Vorwärtsgetriebegänge V2, V5, V8 vorgesehen. Koaxial und/oder drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14 sind genau vier Losräder Z23, Z43, Z53, Z63 der insgesamt acht Losräder Z12, Z23, Z32, Z43, Z52, Z53, Z62, Z63 angeordnet. Die vier koaxial und/oder drehbar auf der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordneten Losräder Z23, Z43, Z53, Z63 sind zur windungsfreien Bildung des dritten Vorwärtsgetriebegangs V3, des vierten Vorwärtsgetriebegangs V4, des sechsten Vorwärtsgetriebegangs V6 und des siebten Vorwärtsgetriebegangs V7 vorgesehen. Sie sind zur Bildung der windungsfreien Vorwärtsgetriebegänge V3, V4, V6, V7 vorgesehen.
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Koaxial zu jeder der Vorgelegewellen 13, 14 sind damit vier der insgesamt acht Losräder Z12, Z23, Z32, Z43, Z52, Z53, Z62, Z63 angeordnet. Die fünf Zahnradebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 der insgesamt sechs Zahnradebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 sind als Einfachradebenen ausgebildet. Lediglich die Zahnradebene Z6 der insgesamt sechs Zahnradebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 ist als Doppelradebene ausgebildet. Grundsätzlich kann das Festrad Z11, Z21, Z31, Z41, Z51 und das permanent kämmend mit dem Festrad Z11, Z21, Z31, Z41, Z51 verbundene Losrad Z12, Z23, Z32, Z43, Z53 zumindest eines der als Einfachradebenen ausgebildeten Zahnradebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 gegeneinander vertauscht werden, wodurch eine äquivalent ausgebildetes Doppelkupplungsgetriebe bereitgestellt werden kann.
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Zur formschlüssigen Verriegelung weist das Doppelkupplungsgetriebe ein Parksperrenrad 15 auf. Das Parksperrenrad 15 ist permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13 verbunden. Es ist an einem kupplungsabgewandten Wellenende der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnet. Das Parksperrenrad 15 ist an der kupplungsabgewandten Seite der sechsten Zahnradebene Z6 angeordnet. Die sechs Zahnradebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 sind axial zwischen dem Parksperrenrad 15 und den Lastschaltkupplungen K1, K2 angeordnet.
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Zur Bildung der zehn Vorwärtsgetriebegänge C, V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9 und des zumindest einen Rückwärtsgetriebegangs R umfasst das Doppelkupplungsgetriebe genau neun Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9. Die acht Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9 sind zur Herstellung von Wirkverbindungen zwischen den Eingangswellen 11, 12 und den Vorgelegewellen 13, 14 vorgesehen. Die Schalteinheit S5 ist zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen der zweiten Vorgelegewelle 14 und dem nicht näher dargestellten Abtriebszahnrad vorgesehen. Die Schalteinheit S5 ist zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen dem koaxial zur zweiten Vorgelegewelle 14 angeordneten zweiten Abtriebsrad Z02 und der zweiten Vorgelegewelle 14 vorgesehen.
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Die neun Schalteinheiten S1–S9 sind in Verbindung mit den sechs Zahnradebenen Z1–Z6 zumindest konstruktiv zur Schaltung der zehn Vorwärtsgetriebegänge C, V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9 und des zumindest einen Rückwärtsgetriebegangs R vorgesehen. Sämtliche Schalteinheiten S1–S9 sind koaxial zu einer der Vorgelegewellen 13, 14 angeordnet. Die Schalteinheiten S1–S9 umfassen jeweils ein erstes Kopplungselement und ein zweites Kopplungselement, die drehfest miteinander verbindbar sind. Das jeweils erste Kopplungselement der Schalteinheiten S1–S9 ist als ein Gleichlaufkörper ausgebildet, der drehfest mit einer auf dem Gleichlaufkörper angeordneten und axial verschiebbaren Schaltelement der entsprechenden Schalteinheit S1–S9 verbunden ist. Das jeweils zweite Kopplungselement der Schalteinheiten S1–S9 weist eine Schaltverzahnung zur drehfesten Verbindung mit dem Schaltelement auf. Die axial verschiebbaren Schaltelemente sind jeweils als eine Schiebemuffe ausgebildet. Der Übersicht halber ist lediglich das erste Kopplungselement 16 der Schalteinheit S5, das zweite Kopplungselement 17 der Schalteinheit S5 und das Schaltelement 18 der Schalteinheit S5 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Schalteinheiten S1–S9 sind vorzugsweise als synchronisierte Formschlusskupplungen ausgeführt. Insbesondere können die Schalteinheiten S1–S9 zumindest teilweise als rein formschlüssige Klauenschalteinheiten ohne reibschlüssige Synchronisierung ausgeführt werden, beispielsweise wenn das Doppelkupplungsgetriebe eine an einer der Vorgelegewellen 13, 14 angeordnete Zentralsynchronisierung aufweist und/oder die Schalteinheiten S1–S9 mittels der Eingangskupplung synchronisiert werden. Grundsätzlich sind aber auch andere Ausgestaltungen denkbar.
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Die acht Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9 sind jeweils dazu vorgesehen, ein Losrad Z12, Z23, Z32, Z43, Z52, Z53, Z62, Z63 einer Zahnradebene Z1–Z6 drehfest mit einer der Vorgelegewellen 13, 14 zu verbinden. Die ersten Kopplungselemente der acht Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9 sind jeweils permanent drehfest mit einer der Vorgelegewellen 13, 14 und die zweiten Kopplungselemente dieser acht Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9 sind jeweils permanent drehfest mit einem der Losräder Z12, Z23, Z32, Z43, Z52, Z53, Z62, Z63 verbunden. Die Schalteinheit S5 ist dazu vorgesehen, das zweite Abtriebsrad Z02 und die zweite Vorgelegewelle 14 drehfest miteinander zu verbinden. Das erste Kopplungselement 16 der Schalteinheit S5 ist permanent drehfest mit dem zweiten Abtriebsrad Z02 verbunden. Das zweite Kopplungselement 17 der Schalteinheit S5 ist permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14 verbunden. Das axial verschiebbare Schaltelement 18 der Schalteinheit S5 ist permanent drehfest mit dem zweiten Abtriebsrad Z02 verbunden. Das erste Kopplungselement 16 weist eine Verzahnung auf, mittels der das erste Kopplungselement 16 und das Schaltelement 18 permanent drehfest und relativ zueinander axial verschiebbar miteinander verbunden sind.
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Die Schalteinheiten S1, S2, die Schalteinheiten S3, S4, die Schalteinheiten S6, S7 und die Schalteinheiten S8, S9 sind jeweils paarweise zusammengefasst. Die jeweils zusammengefassten Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9 bilden jeweils eine Doppelschalteinheit aus und umfassen jeweils ein gemeinsames erstes Kopplungselement und damit ein gemeinsames Schaltelement, das zur Schaltung der jeweils einen Schalteinheit S1, S3, S6, S8 in eine erste Schaltstellung, zur Entkopplung in eine mittlere Neutralstellung und zur Schaltung der jeweils anderen Schalteinheit S2, S4, S7, S9 in eine zweite Schaltstellung geschaltet wird. Die als Doppelschalteinheiten zusammengefassten Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9 sind jeweils nur einseitig schaltbar, d. h. es kann jeweils lediglich eine einzelne der Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9 einer Doppelschalteinheit geschaltet werden. Somit sind acht der insgesamt neun Schalteinheiten S1–S9 zu vier Doppelschalteinheiten zusammengefasst. Die neun Schalteinheiten S1–S9 des Doppelkupplungsgetriebes weisen insgesamt fünf Schaltelemente auf.
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Die Schalteinheit S1 und die Schalteinheit S2, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnet. Die Schalteinheiten S1, S2 sind zwischen der ersten Zahnradebene Z1 und der dritten Zahnradebene Z3 angeordnet. Die Schalteinheit S1 ist dazu vorgesehen, das Losrad Z12 der ersten Zahnradebene Z1 und die erste Vorgelegewelle 13 drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheit S2 ist dazu vorgesehen, das Losrad Z32 der dritten Zahnradebene Z3 und die erste Vorgelegewelle 13 drehfest miteinander zu verbinden. Das zweite Kopplungselement der Schalteinheit S1 ist permanent drehfest mit dem Losrad Z12 der ersten Zahnradebene Z1 verbunden. Das erste Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S1, S2 zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13 verbunden. Das axial verschiebbare Schaltelement, das beiden Schalteinheiten S1, S2 zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13 verbunden. Das zweite Kopplungselement der Schalteinheit S2 ist permanent drehfest mit dem Losrad Z32 der dritten Zahnradebene Z3 verbunden. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S1, S2 ist zwischen den zweiten Kopplungselementen der Schalteinheiten S1, S2 angeordnet. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S1, S2 ist axial auf Höhe der zweiten Zahnradebene Z2 angeordnet.
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Die Schalteinheit S3 und die Schalteinheit S4, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 13 angeordnet. Die Schalteinheiten S3, S4 sind zwischen der fünften Zahnradebene Z5 und der sechsten Zahnradebene Z6 angeordnet. Die Schalteinheit S3 ist dazu vorgesehen, das erste Losrad Z52 der fünften Zahnradebene Z5 und die erste Vorgelegewelle 13 drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheit S4 ist dazu vorgesehen, das erste Losrad Z62 der sechsten Zahnradebene Z6 und die erste Vorgelegewelle 13 drehfest miteinander zu verbinden. Das zweite Kopplungselement der Schalteinheit S3 ist permanent drehfest mit dem ersten Losrad Z52 der fünften Zahnradebene Z5 verbunden. Das erste Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S3, S4 zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13 verbunden. Das axial verschiebbare Schaltelement, das beiden Schalteinheiten S3, S4 zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 13 verbunden. Das zweite Kopplungselement der Schalteinheit S4 ist permanent drehfest mit dem ersten Losrad Z62 der sechsten Zahnradebene Z6 verbunden. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S3, S4 ist zwischen den zweiten Kopplungselementen der Schalteinheiten S3, S4 angeordnet. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S3, S4 ist axial auf Höhe des ersten Kopplungselements der Schalteinheiten S8, S9 angeordnet.
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Die Schalteinheit S5 ist als eine Einzelschalteinheit ausgeführt. Die Schalteinheit S5 weist eine Schaltstellung und eine Neutralstellung auf. Das Schaltelement 18 der Schalteinheit S5 ist axial in die Schaltstellung und die Neutralstellung verschiebbar. Die Schalteinheit S5 verbindet in ihrer Schaltstellung das zweite Abtriebsrad Z02 und die zweite Vorgelegewelle 14 drehfest miteinander und trennt in ihrer Neutralstellung das zweite Abtriebsrad Z02 und die zweite Vorgelegewelle 14 voneinander. In der Schaltstellung verbindet das Schaltelement 18 die zwei Kopplungselemente 16, 17 drehfest miteinander. In der Neutralstellung des Schaltelements 18 sind die zwei Kopplungselemente 16, 17 voneinander getrennt und damit zueinander drehbar.
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Die Schalteinheit S5 ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordnet. Die Schalteinheit S5 ist an einer der Eingangskupplung abgewandten Seite des zweiten Abtriebsrads Z02 angeordnet. Die Schalteinheit S5 ist an der kupplungsabgewandten Seite des zweiten Abtriebsrads Z02 angeordnet. Die Schalteinheit S5 ist axial zwischen dem zweiten Abtriebsrad Z02 und der zweiten Zahnradebene Z2 angeordnet. Die erste Zahnradebene Z1 ist axial zwischen dem zweiten Kopplungselement 17 und dem zweiten Abtriebsrad Z02 angeordnet.
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Das erste Kopplungselement 16 der Schalteinheit S5 ist permanent drehfest mit dem zweiten Abtriebsrad Z02 verbunden. Das Schaltelement 18 der Schalteinheit S5 weist eine erste Verzahnung auf, die permanent in die Verzahnung des ersten Kopplungselements 16 eingreift. Das zweite Kopplungselement 17 der Schalteinheit S5 ist permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14 verbunden. Das Schaltelement 18 der Schalteinheit S5 weist eine zweite Verzahnung auf, die lediglich in der Schaltstellung des Schaltelements 18 in die Schaltverzahnung des zweiten Kopplungselements 17 eingreift. In der Neutralstellung des Schaltelements 18 fehlt ein Eingreifen der zweiten Verzahnung des Schaltelements 18 in die Schaltverzahnung des zweiten Kopplungselements 17. Das zweite Kopplungselement 17 der Schalteinheit S5 ist axial außerhalb der ersten Zahnradebene Z1 angeordnet. Es ist an einer kupplungsabgewandten Seite der ersten Zahnradebene Z1 und an einer kupplungszugewandten Seite der zweiten Zahnradebene Z2 angeordnet. Das axial verschiebbare Schaltelement 18 der Schalteinheit S5 ist permanent drehfest mit dem zweiten Abtriebsrad Z02 verbunden. Das erste Kopplungselement 16 der Schalteinheit S5 ist axial auf Höhe der ersten Zahnradebene Z1 angeordnet. Die Verzahnung des ersten Kopplungselements 16 der Schalteinheit S5 ist axial auf Höhe der ersten Zahnradebene Z1 angeordnet. Das Schaltelement 18 der Schalteinheit S5 ist teilweise axial auf Höhe der ersten Zahnradebene Z1 angeordnet. Die erste Verzahnung des Schaltelements 18 ist axial auf Höhe der ersten Zahnradebene Z1 angeordnet. Die zweite Verzahnung des Schaltelements 18 ist axial außerhalb der ersten Zahnradebene Z1 angeordnet. Die zweite Verzahnung des Schaltelements 18 ist axial zwischen der ersten Zahnradebene Z1 und der zweiten Zahnradebene Z2 angeordnet. Die erste Verzahnung und die zweite Verzahnung des Schaltelements 18 sind axial beabstandet zueinander. Die erste Verzahnung des Schaltelements 18 ist im Vergleich zu der zweiten Verzahnung des Schaltelements 18 auf einem kleineren Durchmesser angeordnet. Das erste Kopplungselement 16 ist als ein Gleichlaufkörper ausgebildet. Das zweite Kopplungselement 17 ist als ein Kupplungskörper ausgebildet. Das Schaltelement 18 ist als eine drehfest und axial verschiebbar auf dem ersten Kopplungselement 16 angeordnete Schiebemuffe ausgebildet.
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Die Schalteinheit S6 und die Schalteinheit S7, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordnet. Die Schalteinheiten S6, S7 sind zwischen der zweiten Zahnradebene Z2 und der vierten Zahnradebene Z4 angeordnet. Die Schalteinheit S6 ist dazu vorgesehen, das Losrad Z23 der zweiten Zahnradebene Z2 und die zweite Vorgelegewelle 14 drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheit S7 ist dazu vorgesehen, das Losrad Z43 der vierten Zahnradebene Z4 und die zweite Vorgelegewelle 14 drehfest miteinander zu verbinden. Das zweite Kopplungselement der Schalteinheit S6 ist permanent drehfest mit dem Losrad Z23 der zweiten Zahnradebene Z2 verbunden. Das erste Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S6, S7 zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14 verbunden. Das axial verschiebbare Schaltelement, das beiden Schalteinheiten S6, S7 zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14 verbunden. Das zweite Kopplungselement der Schalteinheit S7 ist permanent drehfest mit dem Losrad Z43 der vierten Zahnradebene Z4 verbunden. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S6, S7 ist zwischen den zweiten Kopplungselementen der Schalteinheiten S6, S7 angeordnet. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S6, S7 ist axial auf Höhe der dritten Zahnradebene Z3 angeordnet.
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Die Schalteinheit S8 und die Schalteinheit S9, die zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst sind, sind koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 14 angeordnet. Die Schalteinheiten S8, S9 sind zwischen der fünften Zahnradebene Z5 und der sechsten Zahnradebene Z6 angeordnet. Die Schalteinheit S8 ist dazu vorgesehen, das zweite Losrad Z53 der fünften Zahnradebene Z5 und die zweite Vorgelegewelle 14 drehfest miteinander zu verbinden. Die Schalteinheit S9 ist dazu vorgesehen, das zweite Losrad Z63 der sechsten Zahnradebene Z6 und die zweite Vorgelegewelle 14 drehfest miteinander zu verbinden. Das zweite Kopplungselement der Schalteinheit S8 ist permanent drehfest mit dem zweiten Losrad Z53 der fünften Zahnradebene Z5 verbunden. Das erste Kopplungselement, das beiden Schalteinheiten S8, S9 zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14 verbunden. Das axial verschiebbare Schaltelement, das beiden Schalteinheiten S8, S9 zugeordnet ist, ist permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 14 verbunden. Das zweite Kopplungselement der Schalteinheit S9 ist permanent drehfest mit dem zweiten Losrad Z63 der sechsten Zahnradebene Z6 verbunden. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S8, S9 ist zwischen den zweiten Kopplungselementen der Schalteinheiten S8, S9 angeordnet. Das erste Kopplungselement der Schalteinheiten S8, S9 ist axial auf Höhe des ersten Kopplungselements der Schalteinheiten S3, S4 angeordnet.
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Die als Einzelschalteinheit ausgeführte Schalteinheit S5 ist grundsätzlich unabhängig von den restlichen Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S6, 87, S8, S9 schaltbar, wobei in Abhängigkeit von einer Schaltlogik über eine Aktuatorik zur Schaltung der Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9 auch Abhängigkeiten definiert werden können. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst einen Aktor zur Schaltung der Schalteinheiten S1, S2, einen Aktor zur Schaltung der Schalteinheiten S3, S4, einen Aktor zur Schaltung der Schalteinheit S5, einen Aktor zur Schaltung der Schalteinheiten S6, S7 und einen Aktor zur Schaltung der Schalteinheiten S8, S9. Die vier zur Schaltung der zur Doppelschalteinheit zusammengefassten Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9 vorgesehenen Aktoren sind jeweils als ein drei-Stellungs-Aktor ausgebildet. Die zur Schaltung der zur Doppelschalteinheit zusammengefassten Schalteinheiten S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9 vorgesehenen Aktoren umfassen jeweils eine Schaltstellung, in der die entsprechende Doppelschalteinheit in ihrer ersten Schaltstellung geschaltet ist, eine Neutralstellung, in der die entsprechende Doppelschalteinheit in ihrer Neutralstellung geschaltet ist, und eine zweite Schaltstellung, in der die entsprechende Doppelschalteinheit in ihrer zweiten Schaltstellung geschaltet ist. Der zur Schaltung der Schalteinheit S5 vorgesehene Aktor ist als ein zwei-Stellungs-Aktor ausgebildet. Der zur Schaltung der Schalteinheit S5 vorgesehene Aktor umfasst eine Schaltstellung, in der die Schalteinheit S5 in ihrer Schaltstellung geschaltet ist, und eine Neutralstellung, in der die Schalteinheit S5 in ihrer Neutralstellung geschaltet ist.
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Zur Schaltung der neun Schalteinheiten S1–S9 weist das Doppelkupplungsgetriebe fünf Aktoren auf. Die Aktoren sind jeweils hydraulisch ausgeführt. Grundsätzlich ist aber auch eine Ausgestaltung mit mehr Aktoren denkbar. Die Aktoren können dabei beispielsweise in Form doppelt wirkender Zylinder ausgebildet sein. Es sind aber auch elektrische oder pneumatische Aktoren denkbar.
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Die neun Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 sind untereinander direkt lastschaltbar. Zur Schaltung unter Last wird der zu schaltende Vorwärtsgetriebegang V1–V9 gebildet, indem die entsprechenden Schalteinheiten S1–S9 geschlossen werden. Anschließend wird diejenige der Lastschaltkupplungen K1, K2, die dem zu schaltenden Vorwärtsgetriebegang V1–V9 zugeordnet ist, sukzessive geschlossen, während zeitgleich die andere Lastschaltkupplung K1, K2, die dem abzuschaltenden Vorwärtsgetriebegang V1–V9 zugeordnet ist, sukzessive geöffnet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Antriebswelle
- 11
- Eingangswelle
- 12
- Eingangswelle
- 13
- Vorgelegewelle
- 14
- Vorgelegewelle
- 15
- Parksperrenrad
- 16
- Kopplungselement
- 17
- Kopplungselement
- 18
- Schaltelement
- K1
- Lastschaltkupplung
- K2
- Lastschaltkupplung
- S1
- Schalteinheit
- S2
- Schalteinheit
- S3
- Schalteinheit
- S4
- Schalteinheit
- S5
- Schalteinheit
- S6
- Schalteinheit
- S7
- Schalteinheit
- S8
- Schalteinheit
- S9
- Schalteinheit
- Z0
- Ausgangszahnradebene
- Z1
- Zahnradebene
- Z2
- Zahnradebene
- Z3
- Zahnradebene
- Z4
- Zahnradebene
- Z5
- Zahnradebene
- Z6
- Zahnradebene
- Z01
- Abtriebsrad
- Z02
- Abtriebsrad
- Z11
- Festrad
- Z12
- Losrad
- Z21
- Festrad
- Z23
- Losrad
- Z31
- Festrad
- Z32
- Losrad
- Z41
- Festrad
- Z43
- Losrad
- Z51
- Festrad
- Z52
- Losrad
- Z53
- Losrad
- Z61
- Festrad
- Z62
- Losrad
- Z63
- Losrad
