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Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Doppelkupplungsgetriebes gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 6. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Doppelkupplungsgetriebe.
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Die
DE 10 2016 221 794 A1 offenbart ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einer Parksperreneinrichtung, aufweisend eine Getriebeausgangswelle, ein Getriebegehäuse und einen Getrieberadsatz, welcher drehmomentleitend mit der Getriebeausgangswelle verbindbar ist oder mit dieser verbunden ist. Der
DE 10 2010 028 026 A1 ist ein Hybridantriebsstrang für ein Fahrzeug als bekannt zu entnehmen, mit zumindest einem Verbrennungsmotor.
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Außerdem ist aus der
DE 10 2016 105 189 A1 ein Verfahren zum Steuern einer Parksperre bei einem zwei Gänge aufweisenden Getriebe eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs bekannt. Des Weiteren offenbart die
DE 199 50 696 A1 ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug.
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Des Weiteren offenbart die
DE 10 2007 000 334 A1 eine Doppelkupplungsgetriebeeinheit mit einem Parkgetriebe, aufweisend eine Anzahl von Eingangselementen mit einem ersten Eingangselement, das im eingerückten Zustand Drehmoment auf den Getriebezug einer ersten Schaltstufe überträgt, und einem Rückwärts-Eingangselement, das im eingerückten Zustand ein Drehmoment auf den Getriebezug des Rückwärtsganggetriebes überträgt, wobei sich während eines Parkvorgangs gleichzeitig das erste Eingangselement und das Rückwärts-Eingangselement im eingerückten Zustand befinden, so dass eine Parkfunktion implementiert wird.
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Außerdem offenbart die
DE 10 2011 108 013 A1 ein getriebeverspannendes Verfahren zum Messen und Prüfen eines Doppelkupplungsgetriebes, bei dem mittels einer bezüglich des Doppelkupplungsgetriebes externen und bezüglich eines Fahrbetriebs Antriebseinheit ein Drehmoment in das Doppelkupplungsgetriebe eingeleitet wird, wobei das Doppelkupplungsgetriebe in einen Betriebszustand gebracht wird, in dem das eingeleitete Drehmoment mittels mindestens eines Bauteiles des Doppelkupplungsgetriebe aufgenommen wird, derart, dass die Messung beziehungsweise Prüfung frei von einer bezüglich des Doppelkupplungsgetriebes externen und bezüglich eines Fahrbetriebes Abtriebseinheit ausgeführt wird.
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Die
DE 10 2017 117 079 A1 offenbart ein Verfahren zum Immobilisieren eines Kraftfahrzeuges, das einen Antriebsstrang mit einem Doppelkupplungsgetriebe aufweist, wobei das Doppelkupplungsgetriebe ein erstes Teilgetriebe beinhaltet, das zum Einrichten von ungeraden Vorwärtsgangstufen ausgebildet ist, und ein zweites Teilgetriebe beinhaltet, das zum Einrichten von geraden Vorwärtsgangstufen ausgebildet ist, wobei eines der Teilgetriebe ferner zum Einrichten einer Rückwärtsgangstufe ausgebildet ist, wobei das Kraftfahrzeug unabhängig von einer Neigung, mit der das Kraftfahrzeug abgestellt ist, immobilisiert wird, indem in dem einen Teilgetriebe die Rückwärtsgangstufe und eine als Immobilisierungs-Vorwärtsgangstufe zugewiesene Vorwärtsgangstufe eingelegt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Doppelkupplungsgetriebe, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Doppelkupplungsgetriebes und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Doppelkupplungsgetriebe zu schaffen, sodass ein besonders hoher Komfort realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Doppelkupplungsgetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug. Beispielsweise ist wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs über das Doppelkupplungsgetriebe antreibbar. Insbesondere können wenigstens oder genau zwei Räder des Kraftfahrzeugs über das Doppelkupplungsgetriebe angetrieben werden, wodurch beispielsweise das Kraftfahrzeug insgesamt angetrieben werden kann. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand das Doppelkupplungsgetriebe und das Rad beziehungsweise die Räder aufweist. Das jeweilige Rad ist beispielsweise ein Bodenkontaktelement, über welches das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten an einem Boden abgestützt oder abstützbar ist. Wird das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren, während das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an dem Boden abgestützt ist, so rollt das Rad an dem Boden ab. Das Doppelkupplungsgetriebe weist ein erstes Teilgetriebe und ein zweites Teilgetriebe auf. Das Doppelkupplungsgetriebe weist außerdem eine dem ersten Teilgetriebe zugeordnete erste Kupplung und eine dem zweiten Teilgetriebe zugeordnete zweite Kupplung auf. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug einen Antriebsmotor auf, von welchem das Kraftfahrzeug über das Doppelkupplungsgetriebe angetrieben werden kann. Dabei umfasst der Antriebsmotor eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle. Unter dem Merkmal, dass die erste Kupplung dem ersten Teilgetriebe zugeordnet ist, kann insbesondere verstanden werden, dass das erste Teilgetriebe, insbesondere eine Getriebeeingangswelle des ersten Teilgetriebes, über die erste Kupplung beziehungsweise mittels der ersten Kupplung drehmomentübertragend mit der Abtriebswelle gekoppelt werden kann, insbesondere während die zweite Kupplung geöffnet ist. Unter dem Merkmal, dass die zweite Kupplung dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet ist, kann insbesondere verstanden werden, dass das zweite Teilgetriebe, insbesondere eine zweite Getriebeeingangswelle, des zweiten Teilgetriebes, über die zweite Kupplung beziehungsweise mittels der zweiten Kupplung drehmomentübertragend mit der Abtriebswelle gekoppelt werden kann, insbesondere während die erste Kupplung geöffnet ist. Somit kann beispielsweise das Kraftfahrzeug über das Doppelkupplungsgetriebe und insbesondere über das erste Teilgetriebe von dem Antriebsmotor angetrieben werden, während ein von dem Antriebsmotor bewirktes Antreiben des Kraftfahrzeugs über das zweite Teilgetriebe unterbleibt. Ferner kann das Kraftfahrzeug über das Doppelkupplungsgetriebe und dabei über das zweite Teilgetriebe von dem Antriebsmotor angetrieben werden, während ein durch den Antriebsmotor bewirkte Antreiben des Kraftfahrzeugs über das erste Teilgetriebe unterbleibt. Die jeweilige Kupplung ist vorzugsweise als eine Reibkupplung, insbesondere als eine Lamellenkupplung, ausgebildet, wodurch ein besonders hoher Komfort, insbesondere Fahrkomfort, des Kraftfahrzeugs realisiert werden kann.
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Das Doppelkupplungsgetriebe ist in einen Parksperrenzustand zu schalten, in welchem, insbesondere wenigstens oder genau, zwei Gänge eines der Teilgetriebe gleichzeitig eingelegt sind. Mit anderen Worten ist das beispielsweise als automatisches oder automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe ausgebildetes Doppelkupplungsgetriebe dazu ausgebildet, sich insbesondere in Folge einer durch eine Person bewirkten Betätigung eines Bedienelements des Kraftfahrzeugs in einen Parksperrenzustand zu schalten, in welchem die zwei Gänge des einen Teilgetriebes gleichzeitig eingelegt sind. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass in dem Parksperrenzustand die dem einen Teilgetriebe, dessen zwei Gänge gleichzeitig eingelegt sind, zugeordnete Kupplung geschlossen ist. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in dem Parksperrenzustand die jeweils andere Kupplung geöffnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass in dem Parksperrenzustand nur ein Gang des anderen Teilgetriebes eingelegt ist. Ferner ist es denkbar, dass in dem Parksperrenzustand alle Gänge des anderen Teilgetriebes ausgelegt sind. Ferner ist es denkbar, dass in dem Parksperrenzustand die Kupplungen gleichzeitig geöffnet sind, oder in dem Parksperrenzustand sind die Kupplungen gleichzeitig geschlossen. Dadurch, dass in dem Parksperrenzustand die zwei Gänge des einen Teilgetriebes gleichzeitig eingelegt sind, ist das Doppelkupplungsgetriebe verspannbar oder verspannt, beispielsweise durch eine auf das Kraftfahrzeug wirkende Hangabtriebskraft beziehungsweise ein durch die Hangabtriebskraft bewirktes Abtriebsmoment, welches beispielsweise über eine Getriebeabtriebswelle oder Getriebeausgangswelle des Doppelkupplungsgetriebes in das Doppelkupplungsgetriebe, insbesondere das eine Teilgetriebe, eingeleitet wird. Zu der Hangabtriebskraft und dem daraus resultierenden Abtriebsdrehmoment kommt es beispielsweise dann, wenn das Kraftfahrzeug an einem Hang, das heißt an einem Gefälle, abgestellt ist. Dabei kann durch den Parksperrenzustand ein unerwünschtes Wegrollen des Kraftfahrzeugs vermieden werden.
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Um nun einen besonders hohen Komfort, insbesondere Fahrkomfort, des Kraftfahrzeugs realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Parksperrenzustand die zwei Gänge des einen Teilgetriebes gleichzeitig eingelegt sind, in dem ein als Losrad ausgebildetes und auf einer ersten Welle des Doppelkupplungsgetriebes, insbesondere des einen Teilgetriebes, drehbar angeordnetes erstes Zahnrad eines ersten der Gänge mittels eines dem ersten Gang zugeordneten, auf der ersten Welle angeordneten und drehfest mit der ersten Welle verbundenen ersten Schaltelements drehfest mit der ersten Welle verbunden ist, während ein als Losrad ausgebildetes und auf einer zweiten Welle des Doppelkupplungsgetriebes, insbesondere des einen Teilgetriebes, drehbar angeordnetes zweites Zahnrad des zweiten Gangs mittels eines dem zweiten Gang zugeordneten, auf der zweiten Welle angeordneten und drehfest mit der zweiten Welle verbundenen zweiten Schaltelements drehfest mit der zweiten Welle verbunden ist. Die Wellen sind vorzugsweise separat voneinander ausgebildet. Insbesondere sind die Wellen grundsätzlich relativ zueinander drehbar, insbesondere dann, wenn die Wellen nicht gegen relativ zueinander erfolgende Drehungen gesperrt sind. Unter dem Merkmal, dass das jeweilige Zahnrad als ein Losrad ausgebildet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass das Zahnrad beziehungsweise Losrad an sich beziehungsweise für sich alleine betrachtet drehbar auf der jeweiligen Welle angeordnet ist. Das erste Schaltelement ist dabei zwischen wenigstens einem Verbindungszustand und wenigstens einem Freigabezustand umschaltbar, insbesondere relativ zu der ersten Welle und/oder translatorisch, zwischen dem ersten Verbindungszustand und dem ersten Freigabezustand bewegbar. In dem ersten Verbindungszustand ist das erste Zahnrad mittels des ersten Schaltelements drehfest mit der ersten Welle verbunden. In dem ersten Freigabezustand jedoch ist das erste Zahnrad relativ zu der ersten Welle drehbar beziehungsweise in dem ersten Freigabezustand gibt das erste Schaltelement das erste Zahnrad für eine relativ zu der ersten Welle erfolgende Drehung frei.
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Das zweite Schaltelement ist beispielsweise zwischen wenigstens einem zweiten Verbindungszustand und wenigstens einem zweiten Freigabezustand umschaltbar. Insbesondere ist beispielsweise das zweite Schaltelement, insbesondere relativ zu der zweiten Welle und/oder translatorisch, zwischen dem zweiten Verbindungszustand und dem zweiten Freigabezustand bewegbar. Im zweiten Verbindungszustand ist das zweite Zahnrad mittels des zweiten Schaltelements drehfest mit der zweiten Welle verbunden. In dem zweiten Freigabezustand jedoch ist das zweite Zahnrad relativ zu der zweiten Welle drehbar. Mit anderen Worten gibt in dem zweiten Freigabezustand das zweite Schaltelement das zweite Zahnrad für eine relativ zu der zweiten Welle erfolgende Drehung frei. Die Zahnräder und die Schaltelemente sind beispielsweise Bestandteil eines Radsatzes, dessen Anordnung beziehungsweise Ausgestaltung erfindungsgemäß so gewählt ist, dass das dem ersten Gang zugeordnete erste Schaltelement nicht auf derselben Welle liegt wie das dem zweiten Gang zugeordnete zweite Schaltelement. Da die zuvor genannten Gänge genutzt werden, um den Parksperrenzustand zu realisieren und hierdurch das Doppelkupplungsgetriebe zu verspannen und somit zu sperren, werden die Gänge auch als Sperrgänge bezeichnet. Da außerdem das eine Teilgetriebe genutzt wird, um den Parksperrenzustand zu realisieren, wird das eine Teilgetriebe auch als gesperrtes Teilgetriebe bezeichnet. Da vorzugsweise in dem Parksperrenzustand alle Gänge des anderen Teilgetriebes ausgelegt sind, wird das andere Teilgetriebe beispielsweise auch als nicht-gesperrtes Teilgetriebe bezeichnet. Dadurch, dass in dem Parksperrenzustand das eine Teilgetriebe verspannt beziehungsweise gesperrt ist, um dadurch ein unerwünschtes Wegrollen des Kraftfahrzeugs zu vermeiden, ist in dem Parksperrenzustand eine Parksperre des Doppelkupplungsgetriebes aktiviert. Zur Realisierung der Parksperre werden dabei die ohnehin zum Einsatz kommenden Zahnräder und Schaltelemente genutzt, sodass eine zusätzlich dazu vorgesehene, separate und mechanische Parksperreneinrichtung vermieden werden kann.
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Die Erfindung ermöglicht dabei insbesondere ein Lösen der Parksperre, das heißt ein Beenden oder Deaktivieren des Parksperrenzustands, mittels einer beliebigen der auch als Fahrkupplungen bezeichneten Kupplungen und insbesondere unabhängig von einer Hangneigung und damit unabhängig davon, ob beispielsweise die Hangabtriebskraft in Fahrzeuglängsrichtung von hinten nach vorne oder aber von vorne nach hinten auf das Kraftfahrzeug wirkt. Durch die zuvor beschriebene Anordnung des Radsatzes kann beim oder zum Beenden des Parksperrenzustands ein Kraftschluss stets sofort in eine vom Fahrer gewünschte Fahrtrichtung gewährleistet werden, das heißt unabhängig davon, ob der Fahrer das Kraftfahrzeug in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne oder aber in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten anfahren möchte. Mit anderen Worten, der Parksperrenzustand ist insbesondere während eines Stillstands des Kraftfahrzeugs aktiviert. Um beispielsweise das Kraftfahrzeug nach dem Stillstand anfahren zu können, wird der Parksperrenzustand beendet. Dabei ist es grundsätzlich denkbar, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs wünscht, das Kraftfahrzeug in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne oder aber in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten anzufahren. Dies kann nun mittels der Erfindung besonders verzögerungsarm, insbesondere verzögerungsfrei, realisiert werden. Mit anderen Worten kann der Parksperrenzustand durch die Erfindung besonders schnell beendet werden, sodass der Fahrer das Kraftfahrzeug besonders verzögerungsarm, insbesondere verzögerungsfrei, anfahren kann. Gleichzeitig kann der Parksperrenzustand zumindest nahezu rucklos oder aber zumindest ruckarm beendet werden. Dies bedeutet, dass der Parksperrenzustand ohne übermäßigen, von Insassen des Kraftfahrzeugs wahrnehmbaren Bewegungen und/oder Geräuschen des Kraftfahrzeugs beendet werden kann.
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Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Wird das Kraftfahrzeug beispielsweise an einer Steigung abgestellt und wird dann die Parksperre eingelegt beziehungsweise aktiviert, so wird das Doppelkupplungsgetriebe, insbesondere aus einem Teilgetriebe, durch die Hangabtriebskraft, welche aus dem Gewicht des Kraftfahrzeugs realisiert, und dabei insbesondere durch das aus der Hangabtriebskraft resultierende Hangabtriebsdrehmoment verspannt.
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Um beispielsweise einen übermäßig starken und auch als Entlastungsruck bezeichneten Ruck zu vermeiden, wenn die Parksperre deaktiviert wird, kann beispielsweise ein Momenteneintrag über eine der Kupplungen erfolgen. Dies bedeutet, dass beispielsweise ein von einem Antriebselement des Kraftfahrzeugs bereitgestelltes Drehmoment über eine der Kupplungen in das eine Teilgetriebe eingeleitet wird. Dieses Drehmoment wird beispielsweise der Hangabtriebskraft beziehungsweise dem Hangabtriebsdrehmoment entgegen. Als die eine Kupplung wird beispielsweise die dem einen Teilgetriebe zugeordnete Kupplung verwendet, oder aber als die eine Kupplung wird beispielsweise die dem anderen, nicht-gesperrten Teilgetriebe zugeordnete Kupplung verwendet. Dann wird beispielsweise das Drehmoment derart in das eine, gesperrte Teilgetriebe eingeleitet, dass wenigstens oder genau ein Gang des anderen, nicht-gesperrten Teilgetriebes eingelegt wird. Somit wird dann das Drehmoment über die dem anderen, nicht-gesperrten Teilgetriebe zugeordnete Kupplung und über den eingelegten Gang des anderen, nicht-gesperrten Teilgetriebes in das eine, gesperrte Teilgetriebe eingeleitet. Das Drehmoment kann dem auch als Verspannungen bezeichneten Hangabtriebsdrehmoment entgegenwirken, insbesondere derart, dass das Hangabtriebsdrehmoment beziehungsweise die durch das Hangabtriebsdrehmoment bewirkte Verspannung des einen Teilgetriebes zumindest reduziert oder aufgehoben wird. In der Folge kann die Parksperre deaktiviert, das heißt der Parksperrenzustand beendet werden, ohne dass es zu einem übermäßigen Ruck kommt. Die Parksperre wird derart ausgelegt, das heißt der Parksperrenzustand wird beispielsweise derart beendet, dass, insbesondere nachdem mit dem Einleiten des Drehmoments in das eine Teilgetriebe begonnen wurde und vorzugsweise während das Drehmoment in das eine Teilgetriebe eingeleitet wird, zumindest einer der Sperrgänge oder aber beide Sperrgänge ausgelegt werden. Durch Einleiten des Drehmoments kann der Parksperrenzustand besonders geräuscharm, insbesondere geräuschlos, beendet werden.
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Eine weitere, der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis ist dabei, dass der zuvor beschriebene Momenteneintrag über die eine Kupplung in das eine Teilgetriebe derart erfolgen muss, dass das Drehmoment in eine solche Drehrichtung wirkt die zu einer solchen, in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Bewegung des Kraftfahrzeugs führt oder führen kann, die einer beispielsweise von dem Fahrer beim Anfahren gewünschten Bewegung des Kraftfahrzeugs entgegengesetzt ist, zu einer deutlichen zeitlichen Verzögerung kommen kann, bevor ein solcher Kraftschluss hergestellt werden kann, der zu der von dem Fahrer gewünschten Bewegung führt. Eine solche, übermäßige zeitliche Verzögerung kann nun durch die Erfindung vermieden werden, sodass ein besonders hoher Komfort, insbesondere Fahrkomfort, realisiert werden kann. Mit anderen Worten kann bei der Erfindung immer sofort ein Kraftschluss in die vom Fahrer gewünschte Fahrtrichtung gewährleistet werden. Mit anderen Worten kann unabhängig davon, ob der Fahrer das Kraftfahrzeugs in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne oder aber in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten anzufahren wünscht, besonders verzögerungsarm, insbesondere verzögerungsfrei, ein entsprechender Kraftschluss in dem Doppelkupplungsgetriebe eingestellt werden, sodass der Parksperrenzustand besonders schnell beendet und das Kraftfahrzeug verzögerungsarm in die vom Fahrer gewünschte Fahrtrichtung gefahren beziehungsweise angefahren werden kann.
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Erfindungsgemäß sind in dem Parksperrenzustand beide Kupplungen gleichzeitig geschlossen. Dadurch kann der Parksperrenzustand besonders schnell beendet und das Kraftfahrzeug besonders verzögerungsarm angefahren werden.
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Um einen besonders hohen Komfort realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das eine Teilgetriebe einen Rückwärtsgang aufweist. Ein Rückwärtsgang ist zum Bewirken einer Rückwärtsfahrt ausgebildet beziehungsweise wird zum Bewirken einer Rückwärtsfahrt eingelegt.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass einer der Sperrgänge der Rückwärtsgang ist. In der Folge kann der Parksperrenzustand unabhängig von der Wirkrichtung der Hangabtriebskraft und unabhängig von der von dem Fahrer gewünschten Fahrtrichtung besonders schnell beendet werden, sodass das Kraftfahrzeug zumindest nahezu verzögerungsfrei angefahren werden kann.
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Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn einer der Gänge ein Vorwärtsfahrgang ist. Der Vorwärtsfahrgang ist zum Bewirken einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs ausgebildet beziehungsweise wird zum Bewirken einer Vorwärtsfahrt eingelegt. Dadurch, dass einer der Sperrgänge der Vorwärtsgang ist, kann der Parksperrenzustand besonders schnell beendet und das Kraftfahrzeug besonders verzögerungsarm angefahren werden.
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Dies bedeutet, dass es sich als besonders vorteilhaft gezeigt hat, wenn in dem Parksperrenzustand, in welchem die Sperrgänge gleichzeitig eingelegt sind, einer der Sperrgänge der Rückwärtsgang und der andere Sperrgang der Vorwärtsgang ist. Dadurch ist es möglich, dass zumindest einer der Sperrgänge mittels einer besonders geringen Betätigungskraft ausgelegt werden kann, sodass der Parksperrenzustand besonders einfach und komfortabel, insbesondere ohne übermäßigen Ruck, beendet werden kann. Vorzugsweise sind der Vorwärtsgang und der Rückwärtsgang beziehungsweise die Sperrgänge Gänge desselben Teilgetriebes. Insbesondere wurde Folgendes gefunden: Steht beispielsweise das Kraftfahrzeug an einem Gefälle, während sich das Doppelkupplungsgetriebe in dem Parksperrenzustand befindet, sodass auf das Kraftfahrzeug eine Hangabtriebskraft wirkt, so wird in das Doppelkupplungsgetriebe ein aus der Hangabtriebskraft resultierendes Drehmoment eingeleitet. Ist nun einer der Sperrgänge der Vorwärtsgang und der andere Sperrgang der Rückwärtsgang, so kann ein solch besonders vorteilhaftes Verhältnis zwischen Übersetzungen der Sperrgänge geschaffen werden, dass sich das Drehmoment besonders günstig auf die Sperrgänge aufteilen kann, insbesondere derart, dass zumindest einer der Sperrgänge besonders einfach ausgelegt werden kann, um den Parksperrenzustand zu beenden.
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Um einen besonders hohen Komfort zu realisieren, ist das jeweilige Schaltelement ein formschlüssiges Schaltelement, insbesondere eine Klauenkupplung.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst ein erstes Teilgetriebe, ein zweites Teilgetriebe, eine dem ersten Teilgetriebe zugeordnete erste Kupplung und eine dem zweiten Teilgetriebe zugeordnete zweite Kupplung. Bei dem Verfahren befindet sich das Doppelkupplungsgetriebe in einem Parksperrenzustand, in welchem zwei Gänge eines der Teilgetriebe gleichzeitig eingelegt sind.
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Um dabei einen besonders hohen Komfort, insbesondere Fahrkomfort, realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Parksperrenzustand die zwei Gänge des einen Teilgetriebes gleichzeitig eingelegt sind, indem ein als Losrad ausgebildetes und auf einer ersten Welle des einen Teilgetriebes drehbar angeordnetes erstes Zahnrad eines ersten der Gänge mittels eines dem ersten Gang zugeordneten, auf der ersten Welle angeordneten und drehfest mit der ersten Welle verbundenen ersten Schaltelements drehfest mit der ersten Welle verbunden ist, während ein als Losrad ausgebildetes und auf einer zweiten Welle des einen Teilgetriebes drehbar angeordnetes zweites Zahnrad des zweiten Gangs mittels eines dem zweiten Gang zugeordneten, auf der zweiten Welle angeordneten und drehfest mit der zweiten Welle verbundenen zweiten Schaltelements drehfest mit der zweiten Welle verbunden ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Um den Parksperrenzustand besonders geräusch- und ruckarm und somit besonders komfortabel beenden zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass zum Beenden des Parksperrenzustands ein auch mit a bezeichneter erster Schritt und ein mit b bezeichneter zweiter Schritt durchgeführt werden. Bei dem ersten Schritt wird ein von einem Antriebselement des Kraftfahrzeugs bewirktes beziehungsweise bereitgestelltes Drehmoment über eine der Kupplungen, das heißt über die dem einen Teilgetriebe oder die dem anderen Teilgetriebe zugeordnete Kupplung in das eine Teilgetriebe eingeleitet, während die Gänge des einen Teilgetriebes eingelegt sind und vorzugsweise die dem einen Teilgetriebe zugeordnete Kupplung und/oder die dem anderen Teilgetriebe zugeordnete Kupplung geschlossen ist. Bei dem zweiten Schritt des Verfahrens wird zumindest einer der bei dem ersten Schritt eingelegten Sperrgänge ausgelegt. Vorzugsweise wird der zweite Schritt durchgeführt, nachdem mit dem Einleiten des Drehmoments in das eine Teilgetriebe begonnen wurde und insbesondere während das Drehmoment noch in das eine Teilgetriebe eingeleitet wird. Vorzugsweise wirkt das Drehmoment dem zuvor genannten Hangabtriebsdrehmoment entgegen. Durch das Einleiten des Drehmoments kann die zuvor beschriebene Verspannung des Doppelkupplungsgetriebes zumindest reduziert oder aufgehoben werden, sodass dann der zumindest eine Gang ausgelegt werden kann, ohne dass es zu einem übermäßigen und beispielsweise von Insassen des Kraftfahrzeugs wahrnehmbaren Ruck kommt. Das Verfahren ermöglicht es somit, den Parksperrenzustand zu beenden, das heißt die Parksperre auszulegen oder zu deaktivieren, ohne dass es zu einem übermäßigen, von Insassen des Kraftfahrzeugs spürbaren Ruck kommt.
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Erfindungsgemäß sind in dem Parksperrenzustand beide Kupplungen gleichzeitig geschlossen. Dadurch kann der Parksperrenzustand besonders schnell beendet und das Kraftfahrzeug besonders verzögerungsarm angefahren werden.
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Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn bei dem zweiten Schritt der zumindest eine Gang ausgelegt wird, während der andere, bei dem ersten Schritt eingelegte Gang eingelegt bleibt. Dadurch kann das Kraftfahrzeug besonders verzögerungsarm angefahren werden, sodass ein besonders hoher Komfort darstellbar ist.
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Schließlich betrifft ein dritter Aspekt der Erfindung ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches ein erfindungsgemäßes Doppelkupplungsgetriebe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet. Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Fig. eine schematische Darstellung eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsform umfassen. Des Weiteren ist die beschrieben Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung ein Doppelkupplungsgetriebe 10 eines Kraftfahrzeugs, welches vorzugsweise als Kraftwagen oder vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug weist wenigstens einen Antriebsmotor auf, mittels welchem wenigstens zwei Räder des Kraftfahrzeugs über das Doppelkupplungsgetriebe 10 angetrieben werden können. Durch Antreiben der Räder ist beziehungsweise wird das Kraftfahrzeug insgesamt antreibbar beziehungsweise angetrieben. Die Räder sind Bodenkontaktelemente, über die das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Die Räder werden auch als Fahrzeugräder bezeichnet und rollen an dem Boden ab, wenn das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren wird, während es in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abgestützt ist. Der Antriebsmotor ist in der Fig. besonders schematisch dargestellt und dort mit 12 bezeichnet. Bei dem Antriebsmotor 12 kann es sich um eine beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine oder aber um eine elektrische Maschine handeln. Der Antriebsmotor 12 weist eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle 14 auf.
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Das Doppelkupplungsgetriebe 10 weist ein erstes Teilgetriebe 16 auf, welches beispielsweise drei erste Gänge 18a-c umfasst. Außerdem weist das erste Teilgetriebe 16 eine erste Getriebeeingangswelle 20 auf, welche vorliegend als eine Hohlwelle ausgebildet ist. Das Doppelkupplungsgetriebe 10 umfasst darüber hinaus ein zweites Teilgetriebe 22, welches eine zweite Getriebeeingangswelle 24 und zweite Gänge 26a-c aufweist. Die Gänge 18a-c sind beispielsweise ungerade Gänge oder werden auch als ungerade Gänge bezeichnet, wobei beispielsweise der Gang 18a der so genannte erste Gang, der Gang 18b der so genannte dritte Gang und der Gang 18c der so genannte fünfte Gang des Doppelkupplungsgetriebes 10 sein kann. Bei dem in der Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel jedoch ist der Gang 18a ein Rückwärtsgang zum Bewirken einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs. Demgegenüber sind die Gänge 18b und 18c Vorwärtsgänge zum Bewirken einer jeweiligen Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs.
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Die Gänge 26a-c werden beispielsweise auch als gerade Gänge bezeichnet oder sind so genannte gerade Gänge des Doppelkupplungsgetriebes 10, wobei beispielsweise der Gang 26a der zweite Gang, der Gang 26b der vierte Gang und der Gang 26c der sechste Gang des Doppelkupplungsgetriebes 10 sein kann. Die Gänge 26a-c sind Vorwärtsgänge zum Bewirken einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs.
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Das Doppelkupplungsgetriebe 10 weist eine dem Teilgetriebe 16 zugeordnete erste Kupplung 28 auf, welche beispielsweise bezogen auf die Teilgetriebe 16 und 22, insbesondere bezogen auf die Getriebeeingangswellen 20 und 24, ausschließlich dem Teilgetriebe 16 beziehungsweise ausschließlich der Getriebeeingangswelle 20, nicht jedoch dem Teilgetriebe 22 und nicht der Getriebeeingangswelle 24 zugeordnet ist. Das Doppelkupplungsgetriebe 10 umfasst darüber hinaus eine dem Teilgetriebe 22 zugeordnete zweite Kupplung 30, welche beispielsweise bezogen auf die Teilgetriebe 16 und 22, insbesondere bezogen auf die Getriebeeingangswellen 20 und 24, ausschließlich dem Teilgetriebe 22 beziehungsweise ausschließlich der Getriebeeingangswelle 24, nicht jedoch dem Teilgetriebe 16 beziehungsweise nicht jedoch der Getriebeeingangswelle 20 zugeordnet ist. Dies bedeutet, dass mittels der Kupplung 28 bezogen auf die Getriebeeingangswellen 20 und 24 ausschließlich die Getriebeeingangswelle 20 drehmomentübertragend mit der Abtriebswelle 14 verbindbar ist. Mittels der Kupplung 30 ist bezogen auf die Getriebeeingangswellen 20 und 24 ausschließlich die Getriebeeingangswelle 24 mit der Abtriebswelle 14 drehmomentübertragend verbindbar beziehungsweise koppelbar. Außerdem ist die Getriebeeingangswelle 20 als eine Hohlwelle ausgebildet, welche vorliegend zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch die beispielsweise als Massivwelle ausgebildete Getriebeeingangswelle 24 durchdrungen ist.
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Das jeweilige Teilgetriebe 16 bis 22 weist auch eine auch als Nebenwelle bezeichnete Seitenwelle 32 beziehungsweise 34 auf. Das Doppelkupplungsgetriebe 10 weist außerdem eine den Teilgetrieben 16 und 20, insbesondere den Seitenwellen 32 und 34, gemeinsame Getriebeausgangswelle 36 auf, welche von den Seitenwellen 32 und 34 antreibbar ist und auch als Getriebeabtriebswelle bezeichnet wird.
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Der Antriebsmotor 12 kann über seine Abtriebswelle 14 wenigstens ein Antriebsdrehmoment bereitstellen, welches über die jeweilige Kupplung 28 beziehungsweise 30 in das jeweilige Teilgetriebe 16 beziehungsweise 22 eingeleitet und darüber auf die Getriebeausgangswelle 36 übertragen werden kann. Auf diese Weise sind über das Doppelkupplungsgetriebe 10 die zuvor genannten Räder von dem Antriebsmotor 12 antreibbar. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Kupplung 30, wenn die Kupplung 28 geschlossen ist, außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Kupplung 28 dann, wenn die Kupplung 30 geschlossen ist, geöffnet ist. Somit ist vorzugsweise stets nur eines der Teilgetriebe 16 und 22 über die jeweilige Kupplung 28 beziehungsweise 30 drehmomentübertragend mit der Abtriebswelle 14 verbunden.
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Das Doppelkupplungsgetriebe 10 ist dazu ausgebildet, sich in einen Parksperrenzustand zu schalten, insbesondere in Folge eines Erfassens einer durch eine Person bewirkten Betätigung eines Bedienelements des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten kann bei einem Verfahren zum Betreiben des Doppelkupplungsgetriebes 10 vorgesehen sein, dass das Doppelkupplungsgetriebe 10 bei dem Verfahren in einen Parksperrenzustand geschaltet ist. In dem Parksperrenzustand sind beispielsweise die Gänge 18a und 18c des Teilgetriebes 16 gleichzeitig eingelegt, insbesondere während die oder alle Gänge 26a-c des jeweils anderen Teilgetriebes 22 ausgelegt sind. Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in dem Parksperrenzustand eine der Kupplungen 28 und 30 geschlossen ist, während die jeweils andere Kupplung 30 beziehungsweise 28 geöffnet ist oder in dem Parksperrenzustand sind beide Kupplungen 28 und 30 gleichzeitig geöffnet, oder in dem Parksperrenzustand sind beide Kupplungen 28 und 30 gleichzeitig geschlossen. In dem Parksperrenzustand ist eine mechanische Parksperre aktiviert, da das auch als gesperrtes Teilgetriebe bezeichnete Teilgetriebe 16 verspannbar oder verspannt ist. Hierdurch wird insbesondere dann, wenn das Kraftfahrzeug an einem Hang beziehungsweise an einem Gefälle abgestellt ist, gegen ein unerwünschtes Wegrollen gesichert, da durch das Verspannen des Teilgetriebes 16 die Räder gegen eine Drehung gesichert werden. Insbesondere dann, wenn das Kraftfahrzeug an dem oder einem Gefälle abgestellt ist, wirkt auf das Kraftfahrzeug eine aus dem Gewicht des Kraftfahrzeugs resultierende Hangabtriebskraft. Aus dieser Hangabtriebskraft resultiert ein Hangabtriebsdrehmoment, welches beispielsweise in dem Parksperrenzustand über die Räder und die Getriebeausgangswelle 36 in das Doppelkupplungsgetriebe 10, insbesondere das Teilgetriebe 16, eingeleitet wird und somit auf das Doppelkupplungsgetriebe 10, insbesondere auf das Teilgetriebe 16, wirkt. Somit wirkt das Hangabtriebsdrehmoment als ein Verspannmoment, durch welches das Teilgetriebe 16 verspannt ist. Hierdurch ist die zuvor genannte, mechanische Parksperre realisiert und aktiviert.
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Anhand der Gänge 18a und 18c ist erkennbar, dass beispielsweise der Gang 18a zwei Zahnräder 38 und 40 aufweist, wobei das Zahnrad 40 auf der Getriebeeingangswelle 20 und das Zahnrad 38 auf der Seitenwelle 32 angeordnet ist. Der Gang 18c umfasst zwei miteinander kämmende Zahnräder 42 und 44, wobei das Zahnrad 44 auf der Getriebeeingangswelle 20 und das Zahnrad 42 auf der Seitenwelle 32 angeordnet ist. Die Getriebeeingangswelle 20 und die Seitenwelle 32 sind Wellen des Doppelkupplungsgetriebes 10, insbesondere des Teilgetriebes 16, wobei die Wellen separat voneinander ausgebildet und relativ zueinander drehbar sind. Außerdem sind die Wellen desachsiert zueinander angeordnet, wobei die Wellen zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
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Um nun einen besonders hohen Komfort, insbesondere Fahrkomfort, des Kraftfahrzeugs realisieren zu können, ist das auf der Seitenwelle 32 angeordnete Zahnrad 38 als ein Losrad ausgebildet, welches drehbar auf der Seitenwelle 32 angeordnet ist. Außerdem ist das auf der Getriebeeingangswelle 20 angeordnete Zahnrad 44 als ein Losrad ausgebildet, welches drehbar auf der Getriebeeingangswelle 20 angeordnet ist. Des Weiteren ist der Gang 18a als der zuvor genannte Rückwärtsgang ausgebildet. Hierbei kämmt das Zahnrad 38 nicht mit dem Zahnrad 40, sondern es ist ein den Zahnräder 38 und 40 zugeordnetes Zwischenzahnrad 46 zur Drehrichtungsumkehr vorgesehen. Dabei kämmt das Zwischenzahnrad 46 gleichzeitig mit den Zahnrädern 38 und 40.
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Dem als Losrad ausgebildeten Zahnrad 38 ist ein vorliegend als Schaltmuffe beziehungsweise Klauenkupplung und somit als formschlüssiges Schaltelement ausgebildetes Schaltelement 48 zugeordnet, welches drehfest mit der Seitenwelle 32 verbunden und zwischen einem in der Fig. gezeigten ersten Verbindungszustand und einem ersten Freigabezustand umschaltbar, insbesondere relativ zu der Seitenwelle 32 translatorisch bewegbar, ist. In dem ersten Freigabezustand gibt das Schaltelement 48 das Zahnrad 38 für eine relativ zu der Seitenwelle 32 erfolgende Drehung frei. In dem ersten Verbindungszustand jedoch ist das Zahnrad 38 mittels des Schaltelements 48, insbesondere formschlüssig, drehfest mit der Seitenwelle 32 verbunden.
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Auch das Zahnrad 44 ist als ein Losrad ausgebildet, welches drehbar auf der Getriebeeingangswelle 20 angeordnet ist. Das Zahnrad 44 kämmt direkt mit dem Zahnrad 42. Außerdem ist dem Zahnrad 44 ein als Schaltmuffe beziehungsweise Klauenkupplung und somit als formschlüssiges Schaltelement ausgebildetes, zweites Schaltelement 50 zugeordnet, welches zwischen wenigstens einem in der Fig. gezeigten zweiten Verbindungszustand und einem zweiten Freigabezustand umschaltbar, insbesondere relativ zu der Getriebeeingangswelle 20 translatorisch bewegbar, ist. In dem zweiten Freigabezustand gibt das Schaltelement 50 das Zahnrad 44 für eine relativ zu der Getriebeeingangswelle 20 erfolgende Drehung frei. In dem zweiten Verbindungszustand jedoch ist das Zahnrad 44 mittels des Schaltelements 50 drehfest mit der Getriebeeingangswelle 20 verbunden. Unter dem Merkmal, dass die Gänge 18a und 18c in dem Parksperrenzustand gleichzeitig eingelegt sind, ist insbesondere zu verstehen, dass in dem Parksperrenzustand sich die Schaltelemente 48 und 50 gleichzeitig in ihren Verbindungszuständen befinden, sodass die Zahnräder 38 und 44 gleichzeitig drehfest mit der Seitenwelle 32 beziehungsweise mit der Getriebeeingangswelle 20 verbunden sind. Bei dem Doppelkupplungsgetriebe 10 ist ein besonders schnelles Beenden des Parksperrenzustands, das heißt ein besonders schnelles Auslegen oder Deaktivieren der Parksperre möglich, und zwar unabhängig davon, ob die Hangabtriebskraft in Fahrzeuglängsrichtung von vorne nach hinten oder von hinten nach vorne wirkt und unabhängig davon, ob der Fahrer bei einem Anfahren des sich zunächst im Stillstand befindenden Kraftfahrzeugs wünscht, das Kraftfahrzeug in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne oder nach hinten anzufahren. Ein zum Anfahren erforderlicher Kraftschluss kann immer sofort derart realisiert werden, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug in die von ihm gewünschte Fahrtrichtung anfahren kann, ohne dass es zu einer übermäßigen Verzögerung und ohne dass es zu einem übermäßigen, bei dem Deaktivieren der Parksperre auftretenden Belastungsruck kommt.
