DE10253616B4

DE10253616B4 - Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe und Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe

Info

Publication number: DE10253616B4
Application number: DE10253616.3A
Authority: DE
Inventors: Edgar Bothe; Henning Müller; Volker Becker; Dr. Schreiber Wolfgang
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2019-03-21
Anticipated expiration: 2022-11-16
Also published as: DE10253616A8; DE10253616A1

Abstract

Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe (16), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens zwei Getriebeeingangswellen (20, 22), Gangstufen-Zahnrädern (28, 30), Synchronisiereinrichtungen (42, 43, 44, 46, 48) zugeordnet zu Gangstufen (1., 3., 5. ,R.; 2., 4., 6.), und Gangschaltkupplungen, wobei jeder Getriebeeingangswelle eine separate Kupplung (24, 26) und eine Gruppe von Gangstufen zugeordnet sind, und mit einer Synchronisierungssteuerung (52), welche beim Einlegen einer Gangstufe zur Synchronisierung von deren Getriebeeingangswelle eine einer anderen Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung (41', 42', 43', 44', 45') ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungssteuerung (52) beim Einlegen einer Gangstufe zwei Gangstufen zugeordnete Synchronisiereinrichtungen (41', 42', 43', 44', 45') koordiniert ansteuert.

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens zwei Getriebeeingangswellen, Gangstufen-Zahnrädern, Synchronisiereinrichtungen zugeordnet zu Gangstufen, und Gangkupplungen, wobei jeder Getriebeeingangswelle eine separate Reibkupplung und eine Gruppe von Gangstufen zugeordnet sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe.
Automatisierte Doppelkupplungsgetriebe nach dem Stand der Technik erreichen eine Getriebewellen-Synchronisierung mit einem Hilfsantrieb wie in der DE 199 50 679 beschrieben oder sie benutzen den Gangstufen zugeordnete Synchronisiereinrichtungen. Letztere haben den Nachteil, dass es mit nassen Anfahrkupplungen bei Kälte oft nicht möglich ist, Gänge innerhalb einer akzeptablen Zeit einzulegen. Als Grund dafür werden Schleppmomente zwischen Anfahrkupplung und Getriebeeingangswelle angesehen, welche zu überhöhten Synchronisationsmomenten führen.
Weiterhin ist aus der DE 196 31 983 C1 ein Doppelkupplungsgetriebe bekannt, das herkömmliche Synchronisiereinrichtungen lediglich auf den jeweils kleinsten Gängen der beiden Getriebeeingangswellen aufweist, die andere Gänge haben nur einfache Klauenkupplungen. Diese Synchronisiereinrichtungen können als Synchronisierhilfe der anderen Gängen verwendet werden. Diese Anordnung weist die oben beschriebenen Nachteile auch auf.
Überdies ist aus der DE 197 11 820 A1 ein Doppelkupplungsgetriebe bekannt, welches ebenfalls die oben beschriebenen Nachteile aufweist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe derart auszugestalten und weiterzubilden bzw. ein Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe anzugeben, welches die oben beschriebenen Nachteile vermeidet, insbesondere das Einlegen der Gänge innerhalb kurzer Zeit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 11 gelöst. Ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, hat mindestens zwei Getriebeeingangswellen, Gangstufen-Zahnräder, Synchronisiereinrichtungen zugeordnet zu jeweiligen Gangstufen, und Gangschaltkupplungen, wobei jeder Getriebeeingangswelle eine separate Kupplung und eine Gruppe von Gangstufen zugeordnet sind. Bei den separaten Kupplungen kann es sich um Trockenkupplungen oder Naßkupplungen, wie hydrodynamische Kupplungen und Drehmomentwandler, handeln. Erfindungsgemäß steuert eine Synchronisierungssteuerung beim Einlegen einer Gangstufe zur Synchronisierung von deren Getriebeeingangswelle eine einer anderen Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung an.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigt die einzige Figur, nämlich die 1 schematisch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Doppelkupplungsgetriebe gemäß der Erfindung.
In 1 ist ein Antriebsstrang 10 eines Kraftfahrzeugs schematisch dargestellt mit einem Motor 12, symbolisiert durch eine Kurbelwelle, eine Schwungscheibe 14, einem automatisierten Doppelkupplungsgetriebe 16 gemäß der Erfindung und einem Differential 18.
Das Doppelkupplungsgetriebe 16 hat eine erste Getriebeeingangswelle 20 und eine zweite Getriebeeingangswelle 22, welche jeweils über eine Reibkupplung 24 bzw. 26 und die Schwungscheibe 14 mit dem Motor verbunden sind.
Den Getriebeeingangswellen 20, 22 sind Gangstufen zugeordnet deren Gangstufen-Zahnräder 28, 30 fest mit den Getriebeeingangswellen 20, 22 verbunden sind. Und zwar sind der ersten Getriebeeingangswelle 20 die 1., 3., 5. Vorwärts- und eine Rückwärts-Gangstufe (R.) zugeordnet, während der zweiten Getriebeeingangswelle 22 die 2., 4., und 6. Vorwärts-Gangstufe zugeordnet sind. Bei dieser Zuordnung erfolgt bei Vorwärtsfahrt die Kraftübertragung abwechselnd über beide Getriebeeingangswellen 20, 22.
Eine Getriebeausgangswelle 32 hat eine erste Teilwelle 34 und zweite Teilwelle 36 jeweils parallel zu der ersten bzw. zweiten Getriebeeingangswelle 20, 22 ausgerichtet. Komplementär-Zahnräder 38, 40 zu den Gangstufen-Zahnrädern sind auf den Teilwellen 34, 36 als Losräder ausgebildet. Den Gangstufen sind zum Teil gemeinsam betätigbare Gangschaltkupplungen 41, 42, 43, 44, 45 und Synchronisiereinrichtungen 41', 42', 43', 44', 45' zugeordnet. Die Gangschaltkupplungen dienen zum drehfesten Verbinden der Komplementär-Zahnräder 38, 40 mit den Teilwellen 34, 36 und die Synchronisiereinrichtungen zum Synchronisieren der Losräder 38, 40 und somit der Getriebeeingangswellen 20 bzw. 22 mit der Getriebeausgangswelle 32. Die Gangschaltkupplungen des sechsten Vorwärtsganges und des Rückwärtsganges R sind auf unterschiedlichen Teilwellen 34, 36, jedoch mechanisch verbunden durch die hier angedeutete Verbindung 50.
Eine Synchronisierungssteuerung 52 steuert beim Einlegen einer Gangstufe zur Synchronisierung die Synchronisiereinrichtungen 41', 42', 43', 44', 45' und die Gangschaltkupplungen 41, 42, 43, 44, 45. Erfindungsgemäß steuert die Synchronisierungssteuerung 52, die als elektronisches/elektrisches Steuergerät ausgeführt ist, beim Einlegen einer Gangstufe eine einer anderen Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung an. Bei einem derartigen Schaltvorgang sind auf der Getriebeeingangswelle des einzulegenden Ganges eine Synchronisiereinrichtung und eine Gangschaltkupplung beteiligt, die allerdings unterschiedlichen Gängen zugeordnet sind.
Auf diese Weise kann die Gangschaltkupplung des einzulegenden Ganges auch bei nassen Reibkupplungen und tiefen Temperaturen ohne großen Widerstand kuppeln und eine Verformung der Gangschaltkupplung wird vermieden.
Die Synchronisiereinrichtungen sind vorteilhaft unabhängig voneinander und insbesondere unabhängig von den Gangschaltkupplungen (Schiebemuffen) steuerbar und werden entsprechend eingesetzt.
Die Synchronisierungssteuerung 52 steuert vorzugsweise beim Einlegen einer Gangstufe eine einer anderen auf derselben Getriebeeingangswelle liegende Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung an.
Nach der Erfindung steuert die Synchronisierungssteuerung 52 beim Einlegen einer Gangstufe zwei Gangstufen zugeordnete Synchronisiereinrichtungen koordiniert an. Insbesondere kann die dem einzulegenden Gang zugeordnete Synchronisiereinrichtung einbezogen werden. Auf diese Weise können die bei der Synchronisierung auftretenden Kräfte auf zwei Synchronisiereinrichtungen verteilt werden und eine größere Beschleunigung der zu synchronisierenden Welle wird möglich, was wiederum ein schnelleres Schalten erlaubt.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung steuert die Synchronisierungssteuerung 52 beim Einlegen einer höheren Gangstufe eine einer anderen höheren Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung an. Bspw. wird beim Schalten von der 3. in die 4. Gangstufe die Synchronisiereinrichtung der 6. Gangstufe eingesetzt. Bspw. Kann beim Schalten von der 1. in die 2. Gangstufe die Getriebeeingangswelle 22 mit der Synchronisiereinrichtung 42' der 4. Gangstufe oder mit der Synchronisiereinrichtung 44' der 6. Gangstufe synchronisiert werden. Entsprechend wird vorzugsweise beim Einlegen einer niedrigeren Gangstufe eine einer anderen niedrigeren Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung angesteuert.
Insbesondere steuert die Synchronisierungssteuerung vorzugsweise beim Einlegen der Rückwärts-Gangstufe eine einer Vorwärts-Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung an. Besonders bevorzugt wird diese Ansteuerung im Stand vorgenommen.
Ebenfalls steuert die Synchronisierungssteuerung vorzugsweise beim Einlegen der ersten Vorwärts-Gangstufe die der Rückwärts-Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung an. Besonders bevorzugt wird diese Ansteuerung im Stand vorgenommen.
Der Fachmann erkennt in dem oben beschriebenen weiterhin ein Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens zwei Getriebeeingangswellen, Gangstufen-Zahnrädern, Synchronisiereinrichtungen zugeordnet zu Gangstufen, und Gangschaltkupplungen, wobei jeder Getriebeeingangswelle eine separate Kupplung und eine Gruppe von Gangstufen zugeordnet sind, wobei beim Einlegen einer Gangstufe zur Synchronisierung von deren Getriebeeingangswelle eine einer anderen Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung eingesetzt wird.
Bezugszeichenliste

Gangstufen	1., 3., 5. ,R.; 2., 4., 6.
Antriebsstrang	10
Motor	12
Schwungscheibe	14
Doppelkupplungsgetriebe	16
Differential	18
erste Getriebeeingangswelle	20
zweite Getriebeeingangswelle	22
Reibkupplung	24 bzw. 26
Gangstufen-Zahnräder	28,30
Getriebeausgangswelle	32
erste Teilwelle	34
zweite Teilwelle	36
Komplementär-Zahnräder	38,40
Gangschaltkupplungen	41, 42, 43, 44, 45
Synchronisiereinrichtungen	42, 41', 42', 43', 44', 45'
Verbindung	50
Synchronisierungssteuerung	52

Claims

Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe (16), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens zwei Getriebeeingangswellen (20, 22), Gangstufen-Zahnrädern (28, 30), Synchronisiereinrichtungen (42, 43, 44, 46, 48) zugeordnet zu Gangstufen (1., 3., 5. ,R.; 2., 4., 6.), und Gangschaltkupplungen, wobei jeder Getriebeeingangswelle eine separate Kupplung (24, 26) und eine Gruppe von Gangstufen zugeordnet sind, und mit einer Synchronisierungssteuerung (52), welche beim Einlegen einer Gangstufe zur Synchronisierung von deren Getriebeeingangswelle eine einer anderen Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung (41', 42', 43', 44', 45') ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungssteuerung (52) beim Einlegen einer Gangstufe zwei Gangstufen zugeordnete Synchronisiereinrichtungen (41', 42', 43', 44', 45') koordiniert ansteuert.
Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinrichtungen (41', 42', 43', 44', 45') unabhängig voneinander steuerbar sind.
Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinrichtungen (41', 42', 43', 44', 45') unabhängig von den zugehörigen Gangschaltkupplungen (41, 42, 43, 44, 45) steuerbar sind.
Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungssteuerung (52) beim Einlegen einer Gangstufe eine einer anderen auf derselben Getriebeeingangswelle (20, 22) liegende Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung (41', 42', 43', 44', 45') ansteuert.
Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungssteuerung (52) beim Einlegen einer höheren Gangstufe eine einer anderen höheren Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung (41', 42', 43', 44', 45') ansteuert:
Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungssteuerung (52) beim Einlegen einer niedrigeren Gangstufe eine einer anderen niedrigeren Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung (41', 42', 43') ansteuert.
Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungssteuerung (52) beim Einlegen der Rückwärts-Gangstufe (R.) eine einer Vorwärts-Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung (41', 42', 43', 44') ansteuert.
Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungssteuerung (52) beim Einlegen der Rückwärts-Gangstufe (R.) im Stand eine einer Vorwärts-Gangstufe zugeordnete Synchronisierungseinrichtung (41', 42', 43', 44') ansteuert.
Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungssteuerung (52) beim Einlegen der ersten Vorwärts-Gangstufe (1.) eine einer Rückwärts-Gangstufe (R.) zugeordnete Synchronisiereinrichtung (45') ansteuert.
Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungssteuerung (52) beim Einlegen der Rückwärts-Gangstufe (R.) im Stand eine einer Vorwärts-Gangstufe zugeordnete Synchronisierungseinrichtung (45') ansteuert.
Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe (16), insbesondere für das Doppelkupplungsgetriebe (16) gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, mit mindestens zwei Getriebeeingangswellen (20, 22), Gangstufen-Zahnrädern (28, 30), Synchronisiereinrichtungen (41', 42', 43', 44', 45') zugeordnet zu Gangstufen (1., 3., 5. ,R.; 2., 4., 6.), und Gangschaltkupplungen (41, 42, 43, 44, 45), wobei jeder Getriebeeingangswelle eine separate Reibkupplung (24, 26) und eine Gruppe von Gangstufen zugeordnet sind, wobei beim Einlegen einer Gangstufe zur Synchronisierung von deren Getriebeeingangswelle eine einer anderen Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung (41', 42', 43', 44', 45') eingesetzt wird dadurch gekennzeichnet, dass beim Einlegen einer Gangstufe zwei Gangstufen zugeordnete Synchronisiereinrichtungen (41', 42', 43', 44', 45') koordiniert eingesetzt werden.
Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinrichtungen (41', 42', 43', 44', 45') unabhängig voneinander eingesetzt werden.
Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinrichtungen (41', 42', 43', 44', 45') unabhängig von den Gangschaltkupplungen (41, 42, 43, 44, 45) eingesetzt werden.
Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einlegen einer Gangstufe eine einer anderen auf derselben Getriebeeingangswelle (20, 22) liegende Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung (41', 42', 43', 44', 45') eingesetzt wird.
Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einlegen einer höheren Gangstufe eine einer anderen höheren Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung (41', 42', 43', 44', 45') eingesetzt wird.
Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungssteuerung (52) beim Einlegen einer niedrigeren Gangstufe eine einer anderen niedrigeren Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung (41', 42', 43') eingesetzt wird.
Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einlegen der Rückwärts-Gangstufe (R.) eine einer Vorwärts-Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung eingesetzt wird.
Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Stand beim Einlegen der Rückwärts-Gangstufe (R.) im Stand eine einer Vorwärts-Gangstufe zugeordnete Synchronisiereinrichtung eingesetzt wird.
Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einlegen der ersten Vorwärts-Gangstufe (1.) eine einer Rückwärts-Gangstufe. (R.) zugeordnete Synchronisiereinrichtung eingesetzt wird.
Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass.im Stand beim Einlegen der ersten Vorwärts-Gangstufe (1.) eine einer Rückwärts-Gangstufe (R.) zugeordnete Synchronisiereinrichtung eingesetzt wird.