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Title:
DUAL CLUTCH TRANSMISSION FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/195186
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a dual clutch transmission (10) for a motor vehicle, having an input shaft (11) and a main shaft (13), wherein the input shaft (11) can be connected to a first counter shaft (16) via an engageable first clutch (18) and to a second counter shaft (17) via an engageable second clutch (19), wherein the first counter shaft (16) and the second counter shaft (17) can each be drivingly connected to the main shaft (13) via at least one gear stage (ZA1, ZA2, ZA3, ZA4, ZA5, ZR1) which can be selected via a selector device (20), and wherein a range group transmission (21) is arranged between the main shaft (13) and an output shaft (12) of the dual clutch transmission. High flexibility and variability in the arrangement and design of the permanent brake device and a powershift range group shift is made possible if at least one counter shaft (16) can be drivingly connected directly to the output shaft (12) via at least one gear stage (ZA7) bypassing the range group transmission (21), and if said counter shaft (16) or an intermediate shaft (16a) that can be connected to said counter shaft (16) can be or is drivingly connected directly or via a further gear stage (ZA8) to a permanent brake device (30).

Inventors:
KUNTNER STEFAN (AT)
WOENTNER GEBHARD (AT)
Application Number:
PCT/EP2014/060935
Publication Date:
December 11, 2014
Filing Date:
May 27, 2014
Export Citation:
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Assignee:
AVL LIST GMBH (AT)
International Classes:
F16H37/04; F16H3/097
Domestic Patent References:
WO2011069526A12011-06-16
WO2013187822A12013-12-19
Foreign References:
EP2481948A12012-08-01
Attorney, Agent or Firm:
BABELUK, Michael (AT)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Doppelkupplungsgetriebe (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Eingangswelle (11) und einer Hauptwelle (13), wobei die Eingangswelle (11) über eine schaltbare erste Kupplung (18) mit einer ersten Vorgelegewelle (16) und über eine schaltbare zweite Kupplung (19) mit einer zweiten Vorgelegewelle (17) verbindbar ist, wobei die erste Vorgelegewelle (16) und die zweite Vorgelegewelle (17) jeweils über zumindest eine über eine Schalteinrichtung (20) schaltbare Zahnradstufe (ZA1, ZA2, ZA3, ZA4, ZA5, ZR1) mit der Hauptwelle (13) antriebsverbindbar ist, und wobei zwischen der Hauptwelle (13) und einer Ausgangswelle (12) des Doppelkupplungsgetriebes ein Bereichsgruppengetriebe (21) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Vorgelegewelle (16, 17), vorzugsweise die erste Vorgelegewelle (16), über zumindest eine vorzugsweise schaltbare Zahnradstufe (ZA7) - besonders vorzugsweise über genau eine zusätzliche Zahnradstufe (ZA7) - unter Umgehung des Bereichsgruppengetriebes (21) - direkt mit der Ausgangswelle (12) antriebsverbindbar ist, und dass diese Vorgelegewelle (16) oder eine mit dieser Vorgelegewelle (16) verbindbare Zwischenwelle (16a) direkt oder über eine weitere Zahnradstufe (ZA8) mit einer Dauerbremseinrichtung (30) antriebsverbunden oder antriebsverbindbar ist.

2. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Zahnradstufe (ZA7) über eine vorzugsweise nur der zusätzlichen Zahnradstufe (ZA7) zugeordnete Schalteinrichtung (202) mit der Ausgangswelle (12) antriebsverbindbar oder von dieser trennbar ist (Fig. 1, 2).

3. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Zahnradstufe (ZA7) zumindest ein über die Schalteinrichtung (202) schaltbares Losrad aufweist (Fig. 1, 2).

4. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauerbremseinrichtung (30) - direkt oder indirekt - drehfest mit einer - vorzugsweise der ersten - Vorgelegewelle (16) verbunden ist(Fig . 1, 2).

5. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauerbremseinrichtung (30) über zumindest ein Schaltelement (202) indirekt über zumindest eine Zahnradstufe (ZA7, ZA8) mit der Ausgangswelle (12) drehfest verbindbar ist (Fig. 1, 2).

6. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Zahnradstufe (ZA7) - vorzugsweise über die Zwischenwelle (16a) - mittels einer Schalteinrichtung (202a) mit der vorzugsweise ersten Vorgelegewelle (16) antriebsverbindbar oder von dieser trennbar ist (Fig . 3, 4).

7. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Zahnradstufe (ZA7) nur Festräder (zl5, zl6) aufweist (Fig . 3, 4).

8. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauerbremseinrichtung (30) indirekt über zumindest eine Zahnradstufe (ZA7, ZA8) mit der Ausgangswelle (12) drehfest verbunden ist (Fig . 3, 4).

9. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauerbremseinrichtung (30) - direkt oder indirekt - mit einer Zwischenwelle (16a) drehfest verbunden ist, welche über zumindest eine Schalteinrichtung (202a) - vorzugsweise der ersten - Vorgelegewelle (16) verbindbar ist (Fig. 3, 4).

10. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauerbremseinrichtung (30) als hydrodynamische Bremse, als elektrodynamische Bremse, als Radialkolbenmaschine oder als Axialkolbenmaschine ausgebildet ist.

11. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereichsgruppengetriebe (21) ein Planetengetriebe (24) aufweist, wobei vorzugsweise die zumindest eine schaltbare zusätzliche Zahnradstufe (ZA7) mit dem Planetenträger (24p) des Planetengetriebes (24) antriebsverbindbar oder antriebsverbunden ist.

12. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger des Planetengetriebes mit der Ausgangswelle (12) drehfest verbunden ist.

13. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereichsgruppengetriebe (21) zwei Bereichsgruppen (LOW, HIGH) - eine langsame und eine schnelle Bereichsgruppe - aufweist.

14. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Eingangswelle (11) verbundene erste Kupplung (18) über eine erste Getriebestufe (14) mit der ersten Vorgelegewelle (16) und die mit der Eingangswelle (11) verbundene zweite Kupplung (19) über eine zweite Getriebestufe (15) mit der zweiten Vorgelegewelle (17) verbunden ist, wobei vorzugsweise die erste und die zweite Getriebestufe (14, 15) unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse aufweisen.

15. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Übersetzungssprung zwischen erster und zweiter Getriebestufe (14, 15) dem gewünschten Übersetzungssprung zwischen den einzelnen Getriebegängen entspricht.

16. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (11) mit der Hauptwelle (13) direkt über eine zusätzliche Schalteinrichtung (40) verbindbar ist.

17. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Zahnradstufe (ZA7) so ausgelegt ist, dass das effektiv auf die Ausgangswelle (12) wirkende Übersetzungsverhältnis zwischen der höchsten Gangstufe (6) der langsamen Bereichsgruppe (LOW) und dem niedrigsten Gang (2) der schnellen Bereichsgruppe (HIGH) liegt.

18. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelkupplungsgetriebe (10) einen Kupplungsteil (50), einen Hauptgetriebeteil (60) und einen Bereichsgrup- pengetriebeteil (70) aufweist.

19. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Zahnradstufe (ZA7) - bezogen auf den Kraftfluss im Antriebsfall - nach dem Bereichgruppengetriebe (21) angeordnet ist.

2014 05 27

Fu

Description:
Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Eingangswelle und einer Hauptwelle, wobei die Eingangswelle über eine schaltbare erste Kupplung mit einer ersten Vorgelegewelle und über eine schaltbare zweite Kupplung mit einer zweiten Vorgelegewelle verbindbar ist, wobei die erste Vorgelegewelle und die zweite Vorgelegewelle jeweils über zumindest eine über eine Schalteinrichtung schaltbare Zahnradstufe mit der Hauptwelle antriebs- verbindbar ist, und wobei zwischen der Hauptwelle und einer Ausgangswelle des Doppelkupplungsgetriebes ein Bereichsgruppengetriebe angeordnet ist.

Die AT 510 966 Bl offenbart ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Eingangswelle und einer Hauptwelle, wobei die Eingangswelle über eine schaltbare erste Kupplung mit einer ersten Vorgelegewelle und über eine schaltbare zweite Kupplung mit einer zweiten Vorgelegewelle verbindbar ist. Die erste Vorgelegewelle und die zweite Vorgelegewelle ist jeweils über zumindest ein über eine Schalteinrichtung schaltbares Zahnradpaar mit der Hauptwelle antriebsver- bindbar. Zwischen der Hauptwelle und einer Ausgangswelle des Getriebes ist ein Bereichsgruppengetriebe angeordnet. Als Synchronisierungseinrichtung ist eine Hydraulikeinheit vorgesehen, welche Hydraulikeinheit eine mit der ersten Vorgelegewelle antriebsverbundene erste hydraulische Maschine und eine mit der zweiten Vorgelegewelle antriebsverbundene zweite hydraulische Maschine aufweist.

Die Gänge solcher Doppelkupplungsgetriebe sind innerhalb einer Bereichsgruppe ohne Zugkraftunterbrechung schaltbar. Eine Umschaltung der Bereichsgruppe kann allerdings nur unter Trennung der Zugkraft bewerkstelligt werden .

Aus den Veröffentlichungen US 6,427,549 Bl und EP 1 270 301 A2 sind Doppelkupplungsgetriebe mit einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle, sowie mit zwei Vorgelegewellen bekannt, wobei die Drehzahlen der Vorgelegewellen über Synchronisiereinrichtungen mit der Drehzahl der Ausgangswelle abstimmbar sind . Dabei wird die Drehzahl der nicht mit der Eingangswelle antriebsverbundenen Vorgelegewelle über einen Elektromotor angetrieben oder abgebremst, bis eine Synchronisierung mit einem auf der Vorgelegewelle frei laufenden Zahnrad erfolgt, welches über eine Getriebestufe mit der Ausgangswelle verbunden ist. Sobald eine Synchronisation vorliegt, wird das Zahnrad über eine Klauenkupplung mit der Vorgelegewelle antriebsverbunden. Die DE 10 2007 018 967 AI beschreibt ferner ein automatisiertes Gruppengetriebe für ein Fahrzeug mit einem Hauptgetriebe und zumindest einer vorgeschalteten und/oder nachgeschalteten Nachbereichsgruppe und mit zumindest einer Vorgelegewelle, wobei die Vorgelegewelle mit zumindest einer hydraulischen Anordnung in Wirkverbindung steht, um einen Nebenabtrieb vorzusehen. Die hydraulische Anordnung weist zumindest ein Antriebsaggregat zum Steuern und/oder Regeln jeder Vorgelegewelle auf.

Die US 2009/272 211 AI offenbart ein Mehrgruppengetriebe eines Kraftfahrzeuges mit zwei in einem Antriebsstrang angeordneten Getriebegruppen, wobei durch Elektromagnetkupplungen gebildete Lastschaltmittel vorgesehen sind, über die unter Kraftflussumgehung wenigstens einer als Zahnrad-Wechselgetriebe ausgebildeten Hauptgruppe eine Wirkverbindung zwischen einer Antriebswelle und einer Getriebehauptwelle oder einer Getriebeabtriebswelle herstellbar ist.

In der WO 86/02608 AI wird eine Antriebsanordnung für Nutzfahrzeuge beschrieben, welche ein Wechselgetriebe und eine Dauerbremseinrichtung aufweist, die an einer mit einer Übersetzung ins Schnelle angetriebenen, zu der Abtriebswelle des Wechselgetriebes versetzt liegenden Welle angeordnet ist. Der Antrieb der Dauerbremseinrichtung erfolgt über eine Stirnradstufe, deren großes Rad direkt am Austritt der Abtriebswelle aus dem Wechselgetriebe angeordnet ist. Zwischen dem Antrieb der Dauerbremseinrichtung und der Dauerbremseinrichtung ist eine Trennkupplung angeordnet.

Aus der WO 2011/069 526 AI ist ein lastschaltbares Doppelkupplungsgetriebe für ein Fahrzeug bekannt, welches ein Bereichsgruppengetriebe zwischen einer Hauptwelle und einer Ausgangswelle aufweist. Ein Retarderantriebsrad ist drehfest auf der Ausgangswelle angeordnet. Über eine Kupplung kann die Eingangswelle des Doppelkupplungsgetriebes mit der Hauptwelle, über die andere Kupplung mit einer Gegenwelle verbunden werden, wobei zwischen Hauptwelle und Gegenwelle mehrere schaltbare Zahnradstufen angeordnet sind. Die Gegenwelle kann über eine das Bereichsgruppengetriebe umgehende Umgehungswelle und eine Zahnradstufe mit dem auf der Ausgangswelle angeordneten Retarderantriebsrad antriebsverbunden werden. Somit kann durch Herstellen einer Antriebsverbindung zwischen einem Losrad der Zahnradstufe und der Umgehungswelle über ein Schaltelement das Bereichsgruppengetriebe lastfrei geschaltet werden, wodurch dieses unter Last und ohne Zugkraftunterbrechung für die Ausgangswelle zwischen einer niedrigen und einer hohen Laststufe umgeschaltet werden kann. Weiters kann durch Umschalten des Schaltelementes die Umgehungswelle mit einer Zapfwelle antriebsverbunden werden. Durch die zentrale Anordnung des Retarderantriebsrads auf der Ausgangswelle ergeben sich bauliche Zwänge für die Ausführung und Platzierung der Dauerbremseinrichtung. Aufgabe der Erfindung ist es, auf möglichst einfache Weise hohe Flexibilität und Variabilität bei der Anordnung und Ausführung der Dauerbremseinrichtung bei einem Doppelkupplungsgetriebe der eingangs genannten Art zu ermöglichen und andererseits einen lastschaltbaren Bereichsgruppenwechsel zu realisieren.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zumindest eine Vorgelegewelle, vorzugsweise die erste Vorgelegewelle, über zumindest eine vorzugsweise schaltbare Zahnradstufe - besonders vorzugsweise über genau eine zusätzliche Zahnradstufe - unter Umgehung des Bereichsgruppengetriebes - direkt mit der Ausgangswelle antriebsverbindbar ist, und dass diese Vorgelegewelle oder eine mit dieser Vorgelegewelle verbindbare Zwischenwelle direkt oder über eine weitere Zahnradstufe mit einer Dauerbremseinrichtung antriebsverbunden oder antriebsverbindbar ist.

Zum Unterschied zur WO 2011/069 526 AI liegt das Antriebsrad der Dauerbremseinrichtung beabstandet zur Ausgangswelle und kann koaxial zur ersten Vorgelegewelle und von dieser, oder einer achsgleichen Zwischenwelle direkt oder indirekt über die weitere Zwischenstufe angetrieben werden. Die von der Ausgangswelle abgesetzte Anordnung der Dauerbremseinrichtung erhöht die Freiheiten bei der Auswahl und Konstruktion der Dauerbremseinrichtung und verringert bauliche Zwänge.

Gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung kann die zusätzliche Zahnradstufe über eine vorzugsweise nur der zusätzlichen Zahnradstufe zugeordnete Schalteinrichtung mit der Ausgangswelle antriebsverbindbar oder von dieser trennbar sein, wobei vorzugsweise die zusätzliche Zahnradstufe ein über die Schalteinrichtung schaltbares Losrad aufweist. Die Dauerbremseinrichtung ist bevorzugt - direkt oder indirekt - drehfest mit einer - vorzugsweise der ersten - Vorgelegewelle verbunden. Über zumindest ein Schaltelement kann die Dauerbremseinrichtung indirekt über zumindest eine Zahnradstufe mit der Ausgangswelle drehfest verbindbar sein. Die Dauerbremseinrichtung wird über die erste Vorgelegewelle direkt oder indirekt über die weitere Zahnradstufe angetrieben und nutzt einerseits die - durch die Forderung der Lastschaltbarkeit des Bereichsgruppengetriebes - bestehende Verbindung zwischen Ausgangswelle und erster Vorgelegewelle (Doppelnutzung) und andererseits - falls diese Verbindung nicht geschaltet wird - die Verbindung über den eingelegten Gang (Vorgelegewelle auf Hauptwelle, über Bereichsgruppengetriebe zur Ausgangswelle). Durch die Anordnung des Losrades der zusätzlichen Zahnradstufe auf der Ausgangswelle ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise des Doppelkupplungsgetriebes.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann die zusätzliche Zahnradstufe - vorzugsweise über die Zwischenwelle - mittels einer Schaltein- richtung mit der vorzugsweise ersten Vorgelegewelle antriebsverbindbar oder von dieser trennbar ausgebildet sein, wobei vorzugsweise die zusätzliche Zahnradstufe nur Festräder aufweist. Im Vergleich zu Losrädern verringern Festräder den Herstellungsaufwand und Platzbedarf. Die Dauerbremseinrichtung kann weiters indirekt über zumindest eine Zahnradstufe mit der Ausgangswelle und - direkt oder indirekt - mit einer Zwischenwelle drehfest verbunden sein, welche über zumindest eine Schalteinrichtung - vorzugsweise der ersten - Vorgelegewelle verbindbar ist. Die Schalteinrichtung zum Verbinden der ersten Vorgelegewelle mit der Ausgangswelle ist in diesem Falle zwischen der Vorgelegewelle und der Zwischenwelle angeordnet, wobei die Zwischenwelle drehfest mit einem Zahnrad der zusätzlichen Zahnradstufe verbunden ist. Diese Anordnung erlaubt größere konstruktive Freiheit als eine Anordnung der Schalteinrichtung auf der Ausgangswelle. Die Dauerbremseinrichtung wird über die Zwischenwelle direkt oder indirekt über die weitere Zahnradstufe angetrieben und nutzt die - durch die Forderung der Lastschaltbarkeit des Bereichsgruppengetriebes - bestehende Verbindung zwischen Ausgangswelle und Zwischenwelle (Doppelnutzung). Durch die dezentrale Anordnung des Schaltelementes und die dadurch mögliche Verwendung von Festrädern bei der zusätzlichen Zahnradstufe ergibt sich ein geringerer Herstellungsaufwand und eine platzsparende Bauweise des Doppelkupplungsgetriebes.

Durch den direkten Antrieb der Dauerbremseinrichtung durch die erste Vorgelegewelle oder die Zwischenwelle kann eine äußerst kompakte Bauweise des Doppelkupplungsgetriebes mit wenigen Teilen realisiert werden.

Wird die Dauerbremseinrichtung über eine weitere Zahnradstufe angetrieben, so ergeben sich weitere Freiheiten bei der Wahl der Antriebsdrehzahl der Dauerbremseinrichtung und bei der Positionierung der Dauerbremseinrichtung . Die weitere Zahnradstufe ermöglicht darüber hinaus eine Drehrichtungsumkehr in Bezug zur Vorgelegewelle, so dass die Dauerbremseinrichtung im gleichen Sinn wie die Ausgangswelle angetrieben wird .

Die Dauerbremseinrichtung kann beispielsweise als hydrodynamische Bremse, als elektrodynamische Bremse, als Radialkolbenmaschine oder als Axialkolbenmaschine ausgebildet sein.

Die erste und die zweite Kupplung ist vorteilhafterweise als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildet, wodurch hohe Drehmomente bei kleinem Bauraum und geringem Gewicht übertragbar sind . Vorzugsweise sind die erste Kupplung und die zweite Kupplung koaxial zur Hauptwelle angeordnet. Dies ermöglicht eine schlanke Bauweise des Doppelkupplungsgetriebes.

In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Bereichsgruppengetriebe ein Planetengetriebe aufweist. Auf diese Weise können besonders hohe Übersetzungsverhältnisse und die für eine praktikable Gangabstufung erforderliche Anzahl der Gänge mit einer geringen Anzahl von Bauteilen realisiert werden. Das Bereichsgruppengetriebe kann dabei zwei Bereichsgruppen - eine langsame und eine schnelle Bereichsgruppe - aufweisen. Die zumindest eine schaltbare zusätzliche Zahnradstufe kann mit dem Planetenträger des Planetengetriebes antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die mit der Eingangswelle verbundene erste Kupplung über eine erste Getriebestufe mit der ersten Vorgelegewelle und die mit der Eingangswelle verbundene zweite Kupplung über eine zweite Getriebestufe mit der zweiten Vorgelegewelle verbunden ist, wobei vorzugsweise die erste und die zweite Getriebestufe unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse aufweisen. Durch die unterschiedlichen Übersetzungsstufen werden die Vorgelegewellen mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben. Die erste Getriebestufe kann dabei zwischen erster Kupplung und erster Vorgelegewelle und die zweite Getriebestufe zwischen zweiter Kupplung und zweiter Vorgelegewelle angeordnet sein.

Bei einer besonders vorteilhaften weiteren Ausführung entspricht der Übersetzungssprung zwischen erster und zweiter Getriebestufe dem gewünschten Übersetzungssprung zwischen den einzelnen Getriebegängen, wodurch eine baugleiche Ausbildung der Zahnradgruppen an den beiden Vorgelegewellen ermöglicht wird .

Die zumindest eine zusätzliche Zahnradstufe ist vorteilhafter Weise so ausgelegt, dass das effektiv auf die Ausgangswelle wirkende Übersetzungsverhältnis zwischen der höchsten Gangstufe der langsamen Bereichsgruppe und der niedrigsten Gangstufe der schnellen Bereichsgruppe liegt.

Um einen direkten Durchtrieb zu ermöglichen, kann in weiterer Ausführung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Eingangswelle mit der Hauptwelle direkt über eine weitere Schalteinrichtung verbindbar ist.

Das Doppelkupplungsgetriebe kann modular aufgebaut sein und aus einem Kupplungsteil, einem Hauptgetriebeteil und dem Bereichsgruppengetriebeteil bestehen. Somit kann es für unterschiedliche Einsatzgebiete und Fahrzeuge, wie zum Beispiel Autobusse, Lastkraftwagen, Straßenfahrzeuge und Geländefahrzeuge angewendet werden.

Die zusätzliche Zahnradstufe ist - bezogen auf den Kraftfluss im Antriebsfall - bevorzugt nach dem Bereichsgruppengetriebe angeordnet.

Durch diese beschriebene Anordnung kann auf besonders einfache Weise ein vollständig lastschaltbares Doppelkupplungsgetriebe mit einer herkömmlichen Bereichsgruppe realisiert werden.

Für einen Hochschaltvorgang wird - bei geschalteter langsamen Bereichsgruppe - die höchste Gangstufe der einen Vorgelegewelle - vorzugsweise der zweiten Vorgelegewelle - eingelegt und die Kupplung der einen Vorgelegewelle eingekuppelt. Während die Kupplung der anderen - vorzugsweise ersten - Vorgelegewelle deaktiviert ist, wird die zusätzliche Zahnradstufe der anderen Vorgelegewelle eingelegt. Danach kann die Kupplung der anderen Vorgelegewelle ein- und gleichzeitig die Kupplung der einen Vorgelegewelle ausgekuppelt werden. Der Antrieb erfolgt nun über die zusätzliche Zahnradstufe. Das nun entlastete Bereichsgruppengetriebe wird von einer langsamen Bereichsgruppe in eine schnelle Bereichsgruppe geschaltet und die nächsthöhere Gangstufe der lastfrei geschalteten einen Vorgelegewelle eingelegt. Danach wird die Kupplung der einen Vorgelegewelle ein- und gleichzeitig die Kupplung der anderen Vorgelegewelle ausgekuppelt - der Antrieb wird somit wieder auf die eine Vorgelegewelle gelegt. Die zusätzliche Zahnradstufe der nun lastfreien anderen Vorgelegewelle kann wieder deaktiviert werden.

Der Runterschaltvorgang aus einer geschalteten schnellen Bereichsgruppe erfolgt genau umgekehrt: Es wird - bei geschalteter schneller Bereichsgruppe - die niedrigste Gangstufe der einen Vorgelegewelle - vorzugsweise der zweiten Vorgelegewelle - eingelegt und die Kupplung der einen Vorgelegewelle eingekuppelt. Während die Kupplung der anderen - vorzugsweise ersten - Vorgelegewelle deaktiviert ist, wird die zusätzliche Zahnradstufe der anderen Vorgelegewelle eingelegt. Danach kann die Kupplung der anderen Vorgelegewelle ein- und gleichzeitig die Kupplung der einen Vorgelegewelle ausgekuppelt werden. Der Antrieb erfolgt nun, wie beim Hochschaltvorgang, über die zusätzliche Zahnradstufe. Das nun entlastete Bereichsgruppengetriebe kann von der schnellen Bereichsgruppe in eine langsame Bereichsgruppe geschaltet und die nächstniedrige Gangstufe der lastfrei geschalteten einen Vorgelegewelle eingelegt werden. Danach wird die Kupplung der einen Vorgelegewelle ein- und gleichzeitig die Kupplung der anderen Vorgelegewelle ausgekuppelt - der Antrieb wird somit wieder auf die eine Vorgelegewelle gelegt. Die zusätzliche Zahnradstufe der nun lastfreien anderen Vorgelegewelle kann wieder deaktiviert werden. Das besondere des Verfahrens ist, dass nur eine einzige zuschaltbare Zahnradstufe vorgesehen sein muss, um einen lastschaltbaren Bereichsgruppenwechsel zu ermöglichen. Dies wirkt sich vorteilhaft auf Baugröße, Gewicht und Fertigungskosten aus.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Doppelkupplungsgetriebe in einer ersten

Ausführungsvariante;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Doppelkupplungsgetriebe in einer zweiten

Ausführungsvariante;

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Doppelkupplungsgetriebe in einer dritten

Ausführungsvariante; und

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Doppelkupplungsgetriebe in einer vierten

Ausführungsvariante.

Die Fig. zeigen jeweils schematisch ein erfindungsgemäßes Doppelkupplungsgetriebe 10 mit zwölf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang.

Die unterschiedlichen Gangstufen sind in den Fig. mit den Bezugszeichen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 für die Vorwärtsgänge und Rl für den Rückwärtsgang bezeichnet.

Das in den Fig. dargestellte Doppelkupplungsgetriebe 10 weist eine mit einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine verbundene Eingangswelle 11 und eine mit einer Ausgangswelle 12 verbundene Hauptwelle 13 auf. Die Eingangswelle 11 steht über einstufige erste bzw. zweite Getriebestufen 14, 15, welche unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse aufweisen, mit jeweils einer ersten Vorgelegewelle 16 und einer zweiten Vorgelegewelle 17 in Verbindung. Zwischen der Eingangswelle 11 und der ersten Getriebestufe 14 bzw. der ersten Vorgelegewelle 16 ist eine erste schaltbare Kupplung 18, zwischen Eingangswelle 11 und der zweiten Getriebestufe 15 bzw. der zweiten Vorgelegewelle 17 eine schaltbare zweite Kupplung 19 angeordnet. Die Kupplungen 18 und 19 sind als nasslaufende Lamellenkupplungen ausgebildet. Die erste und die zweite Kupplung 18, 19 können in der geschlossenen Stellung federbelastet sein, wodurch keine aktive Kraftaufbringung erforderlich ist, um die Antriebsverbindung zwischen der Eingangswelle 11 und der Vorgelegewelle 16, 17 herzustellen. Aus sicherheitsrelevanten Gründen kann aber auch zumindest bei einer der beiden Kupplungen 18, 19 das Schließen mit hydraulischem Druck anstelle mit einer Schließfeder erfolgen. Im Antriebsstrang des Doppelkupplungsgetriebes 10 ist weiters ein mit der Hauptwelle 13 verbundenes Bereichsgruppengetriebe 21 vorgesehen, mit welchem ein Umschalten zwischen hohen Übersetzungsverhältnissen - schnelle Bereichsgruppe HIGH - und niedrigen Übersetzungsverhältnissen - langsame Bereichsgruppe LOW - möglich ist. Im einfachsten Fall kann das Bereichsgruppengetriebe 21 aus zwei Zahnradpaaren mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen mit jeweils einem festen Zahnrad und einem losen Zahnrad gebildet werden, zwischen welchen über eine Schalteinrichtung umgeschaltet werden kann. In einer kompakten Ausführung kann das Bereichsgruppengetriebe 21 als Planetengetriebe 24 ausgebildet sein, wobei ein Element des Planetengetriebes 24 - beispielsweise das Hohlrad 24h - über eine Schalteinrichtung 201 festgehalten oder mit einem zweiten Element des Planetengetriebes 24 - beispielsweise den Planetenträger 24p - verbunden werden kann. Das Sonnenrad 24s des Planetengetriebes kann mit der Hauptwelle 13 verbunden sein.

Mit Bezugszeichen 25 ist eine mit der Hauptwelle 13 oder Ausgangswelle 12 verbundene Parksperre bezeichnet.

Die Vorgelegewellen 16, 17 stehen jeweils über Zahnradstufen ZAl, ZA2, ZA3, ZA4, ZA5, ZRl mit der Hauptwelle 13 in Verbindung . Weiters ist zwischen der ersten Vorgelegewelle 16 und der Ausgangswelle 12 eine schaltbare zusätzliche Zahnradstufe ZA7 vorgesehen, mit welcher ein Gang 7, der zwischen dem höchsten Gang 6 der langsamen Bereichsgruppe LOW und dem niedrigsten Gang 2 der schnellsten Bereichsgruppe HIGH liegt, geschalten werden kann. Die zusätzliche Zahnradstufe ZA7 kann dabei - in Antriebsrichtung gesehen - nach dem Bereichsgruppengetriebe 21 angeordnet sein.

Die Zahnräder der Zahnradstufen ZAl, ZA2, ZA3, ZA4, ZA5, ZA7, ZRl, der Getriebestufe 14, 15 und des Bereichsgruppengetriebes 21 sind mit zl, z2, z3, z4, z5, z6, z7, z8, z9, zl l, zl2, zl3, zl4, zl5, zl6, zl7 bezeichnet, wobei baugleiche Zahnräder mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Jede Zahnradstufe ZAl, ZA2, ZA3, ZA4, ZA5, ZA7, ZRl weist jeweils zumindest ein frei auf einer Welle - zum Beispiel einer Vorgelegewelle 16, 17 -umlaufendes Zahnrad und ein mit einer anderen Welle - zum Beispiel der Hauptwelle 13 - drehfest verbundenes Zahnrad auf. Die Zahnradstufe ZRl des Rückwärtsganges Rl weist zusätzlich noch ein Umkehrzahnrad zlO auf. Um Herstellungskosten zu sparen, können jeweils zwei auf den Vorgelegewellen 16, 17 gegenüberliegende Zahnräder als Gleichteile ausgebildet sein . Die Zahnräder können freilaufend auf den Vorgelegewellen 16, 17 gelagert sein und stehen mit drehfest mit der Hauptwelle 13 verbundenen Zahnrädern im Zahneingriff. Um jeweils die frei umlaufenden Zahnräder mit der jeweiligen Vorgelegewelle 16, 17 bzw. Hauptwelle 13 antriebsfest zu verbinden, sind Schaltelemente 20, 202 vorgesehen, welche durch Synchronisiereinheiten oder - insbesondere im Falle von externen elektrischen oder hydraulischen Synchronisiereinrichtungen - durch einfache, nichtsynchronisierte Klauenkupplungen gebildet werden können. Die Schaltelemente 20, 201, 202 können über nicht weiter dargestellte Aktuatoren beispielsweise hydraulisch betätigt werden.

Das Zahnrad zl6 der über das Schaltelement 202 bzw. 202a schaltbaren zusätzlichen Zahnradstufe ZA7 steht mit dem Planetenträger 24p des Planetengetriebes 24 in drehfester Verbindung, wobei das Schaltelement 202, 202a entweder auf der ersten Vorgelegewelle 16 zwischen der ersten Vorgelegewelle 16 und einer Zwischenwelle 16a, welche die Zahnradstufe ZA7 mit der ersten Vorgelegewelle 16 antriebsverbindet (Fig. 3, Fig . 4), oder auf der Ausgangswelle 12 (Fig. 1, Fig. 2) angeordnet sein kann. Ist das Schaltelement 202a zwischen der ersten Vorgelegewelle 16 und einer Zwischenwelle 16a angeordnet, so können beide Zahnräder der zusätzlichen Zahnradstufe ZA7 durch Festräder gebildet sein (Fig. 3, Fig. 4). Ist das Schaltelement 202 auf der Ausgangswelle 12 angeordnet, so ist ein Zahnrad zl6 der zusätzlichen Zahnradstufe ZA7 als Losrad - also nicht drehfest mit der Ausgangswelle 12 verbunden - ausgebildet (Fig . 1, Fig . 2).

Im Antriebsfall ist eine der beiden Vorgelegewellen 16, 17 über die jeweilige Kupplung 18, 19 mit der Eingangswelle 11 antriebsverbunden, während die jeweils andere Vorgelegewelle 17, 16 von der Antriebswelle 11 getrennt ist.

Die antriebsverbundene Vorgelegewelle, beispielsweise die zweite Vorgelegewelle 17, ist über eine eingelegte Gangstufe, beispielsweise Gangstufe 4 mit der Hauptwelle 13 antriebsverbunden. Im Antriebsfall ist die Hauptwelle 13 über die auf HIGH oder LOW geschaltete Schalteinrichtung 201 des Bereichsgruppengetriebes 21 mit der Ausgangswelle 12 und über eine geschaltete Gangstufe, beispielsweise Gangstufe 4, mit der zweiten Vorgelegewelle 17 antriebsverbunden. Über die zweite Kupplung 19 erfolgt somit ein Kraftfluss bis zur Ausgangswelle 12.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Eingangswelle 11 mit der Hauptwelle 13 direkt über eine weitere Schalteinrichtung 40 verbindbar. Dadurch kann ein direkter Durchtrieb - hier mit Gangstufe 6 bezeichnet - zwischen der Eingangswelle 11 und der Hauptwelle 13 ermöglicht werden.

Das Doppelkupplungsgetriebe 10 kann modular aufgebaut sein und aus einem Kupplungsteil 50, einem Hauptgetriebeteil 60 und dem Bereichsgruppengetrie- beteil 70 bestehen, und somit für unterschiedliche Einsatzgebiete und Fahrzeuge, wie zum Beispiel Autobusse, Lastkraftwagen, Straßenfahrzeuge und Geländefahrzeuge Anwendung finden.

Mit der ersten Vorgelegewelle 16, oder einer Zwischenwelle 16a ist direkt oder indirekt - über eine weitere Zahnradstufe ZA8, die durch Festräder zl5 und zl7 gebildet ist - eine Dauerbremseinrichtung (Retarder) 30 verbunden.

Hochschaltvorqanq :

Ist der höchste Gang 6 (direkter Durchtrieb) im Hautgetriebe 60 der langsameren Bereichsgruppe LOW erreicht, so wird der zusätzlich angeordnete nächsthöhere Gang 7 eingelegt und mittels Kupplungswechsel 19 auf 18 eine normale Lastschaltung im nun lastfreien Bereichsgruppengetriebe 21 vollzogen. Sobald die Zugkraft über diesen Gang 7 erfolgt, ist die Bereichsgruppe 21 ohne Kraftübertragung und kann in Neutralstellung gebracht und somit der Bereich von LOW auf HIGH gewechselt werden. Ist der Bereichswechsel erfolgt, kann der nächsthöhere Gang 2 eingelegt werden und mittels Kupplungswechsel 18 auf 19 wieder eine normale Lastschaltung vollzogen werden.

Runterschaltvorgang :

Ist der niedrigste Gang 2 im Hautgetriebe 60 der schnelleren Bereichsgruppe HIGH erreicht, so wird der zusätzlich angeordnete nächstniedrige Gang 7 eingelegt und mittels Kupplungswechsel 19 auf 18 eine normale Lastschaltung vollzogen. Sobald die Zugkraft über diesen Gang 7 erfolgt, ist die Bereichsgruppe 21 ohne Kraftübertragung und kann in Neutralstellung gebracht und somit der Bereich von HIGH auf LOW gewechselt werden. Ist der Bereichswechsel erfolgt, kann der nächstniedere Gang 6 eingelegt werden und mittels Kupplungswechsel 18 auf 19 wieder eine normale Lastschaltung vollzogen werden.

Somit kann ohne Zugkraftunterbrechung ein Schalten des Bereichsgruppengetriebes 21 durchgeführt werden, wobei ein äußerst geringer mechanischer und steuerungstechnischer Zusatzaufwand erforderlich ist.

Der modulare Aufbau ermöglicht auch eine Anwendung und ein Aufrüsten von bereits bestehenden Getrieben. Somit ist ein Einsatz bei den gängigsten Doppelkupplungsgetrieben mit Bereichsgruppe möglich.