DE102014222888A1

DE102014222888A1 - Dual-clutch transmission, for example for commercial vehicles

Info

Publication number: DE102014222888A1
Application number: DE102014222888.3A
Authority: DE
Inventors: Bernard Hunold; Eckhardt Lübke
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2014-11-10
Publication date: 2016-05-12

Abstract

Doppelkupplungsgetriebe mit einer Doppelkupplung (DK), einem Hauptgetriebe (HG), einer Bereichsgruppe (GP), zwei Eingangswellen (GE1, GE2), einer Hauptwelle (HW), mehreren Schaltelementen (S1, S2, S3, S4, S5) und einer Ausgangswelle (GA), die koaxial angeordnet sind, sowie mit zwei Vorgelegewellen (VW1, VW2), welche achsparallel zueinander und zu den anderen Wellen angeordnet sind, bei dem die Doppelkupplung aus zwei Kupplungen (K1, K2) besteht und jede Kupplung jeweils mit einer Eingangswelle verbunden ist, bei dem die zweite Eingangswelle, welche mit der zweiten Kupplung (K2) verbunden ist, als eine Hohlwelle ausgebildet und zumindest abschnittweise radial über der ersten Eingangswelle angeordnet ist, bei dem die erste Eingangswelle mit der ersten Kupplung (K1) verbunden ist, bei dem die Hauptwelle (HW) axial zwischen der ersten Eingangswelle (GE1) und der Ausgangswelle (GA) angeordnet ist, bei dem die Bereichsgruppe (GP) zwischen zwei Gangbereichen umschaltbar ist, bei dem das Hauptgetriebe (HG) mehrere Vorwärtsgangradebenen und eine Rückwärtsgangradebene aufweist, bei dem erste bis vierte Vorwärtsgangradebenen (Z1, Z2, Z3, Z4) im Bereich der ersten oder zweiten Eingangswelle angeordnet sind, bei dem die zweite Eingangswelle (GE2) mittels eines ersten doppelseitig wirkenden Schaltelements (S1) mit der ersten oder der zweiten Vorwärtsgangradebene (Z1, Z2) verbindbar ist, und bei dem die erste Eingangswelle mittels eines zweiten doppelseitig wirkenden Schaltelements (S2) mit der dritten oder vierten Vorwärtsgangradebene (Z3, Z4) verbindbar ist, dass fünfte und sechste Vorwärtsgangradebenen (Z5, Z6) sowie die Rückwärtsgangradebene (ZR) im Bereich der Hauptwelle (HW) angeordnet sowie mittels eines dritten und vierten doppelseitig wirkenden Schaltelements (S3, S4) mit dieser verbindbar sind, und dass die Hauptwelle (HW) eingangsseitig durch das dritte Schaltelement (S3) mit der ersten Eingangswelle (GE1) verbindbar ist sowie ausgangsseitig mit der Bereichsgruppe (GP) verbunden ist.Double-clutch transmission with a double clutch (DK), a main gear (HG), a range group (GP), two input shafts (GE1, GE2), a main shaft (HW), a plurality of switching elements (S1, S2, S3, S4, S5) and an output shaft (GA), which are arranged coaxially, as well as with two countershafts (VW1, VW2), which are arranged axially parallel to each other and to the other shafts, in which the dual clutch consists of two clutches (K1, K2) and each clutch each with an input shaft is connected, wherein the second input shaft, which is connected to the second clutch (K2), formed as a hollow shaft and at least partially disposed radially above the first input shaft, wherein the first input shaft is connected to the first clutch (K1), in which the main shaft (HW) is arranged axially between the first input shaft (GE1) and the output shaft (GA), in which the range group (GP) is switchable between two gear ranges in which the main shaft tgetriebe (HG) has a plurality of forward gear levels and a Rückwärtsgangradebene in which first to fourth forward gear levels (Z1, Z2, Z3, Z4) in the region of the first or second input shaft are arranged, wherein the second input shaft (GE2) by means of a first double-acting switching element (S1) with the first or the second forward gear wheel plane (Z1, Z2) is connectable, and wherein the first input shaft by means of a second double-acting switching element (S2) with the third or fourth forward gear plane (Z3, Z4) is connectable, the fifth and sixth forward gear levels (Z5, Z6) and the Rückwärtsgangradebene (ZR) arranged in the region of the main shaft (HW) and by means of a third and fourth double-acting switching element (S3, S4) are connected thereto, and that the main shaft (HW) on the input side through the third switching element (S3) with the first input shaft (GE1) is connectable and the output side with the Bereichg group (GP) is connected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe, beispielsweise für Nutzfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche. The invention relates to a dual-clutch transmission, for example for commercial vehicles, according to the preamble of the independent claims.

Doppelkupplungsgetriebe sind in verschiedenen Bauweisen bekannt. Üblicherweise ist bei einem solchen Getriebe eine erste Getriebeeingangswelle als eine äußere Hohlwelle ausgebildet, in der eine zweite, als Vollwelle ausgebildete Getriebeeingangswelle radial innen aufgenommen ist. Jede der beiden Getriebeeingangswellen ist mit jeweils einer Kupplung verbunden. Bei einer sequentiellen Schaltabfolge können die Gänge des Getriebes unter Last weitgehend ohne Zugkraftunterbrechung geschaltet werden. Die Lastschaltbarkeit ergibt sich, indem jeweils ein der einen Kupplung zugeordneter Gang aktiv ist, während ein der anderen Kupplung zugeordneter Anschlussgang bereits vorgewählt ist, wobei der Gangwechsel durch ein zeitlich überschneidendes Öffnen und Schließen der beiden Kupplungen erfolgt. Dual-clutch transmissions are known in various designs. Typically, in such a transmission, a first transmission input shaft is formed as an outer hollow shaft, in which a second, designed as a solid shaft transmission input shaft is received radially inside. Each of the two transmission input shafts is connected to one clutch each. In a sequential shift sequence, the gears of the transmission can be switched under load largely without interruption of traction. The power shiftability is obtained by each one of the clutch associated gear is active, while one of the other clutch associated connection is already selected, the gear change takes place by a temporally overlapping opening and closing of the two clutches.

Besonders im Nutzfahrzeugbereich ist es außerdem bekannt, zusätzliche Getriebegruppen zur Erhöhung der Anzahl der Gänge des Hauptgetriebes zu verwenden. Dadurch kann zum einen eine hohe Ganganzahl mit einer entsprechenden Getriebespreizung erreicht werden, und zum anderen ein hoher Fahrkomfort sowie eine hohe Betriebssicherheit geboten werden. Da bei einer Schaltabfolge häufig mehrere Schaltelemente in einem relativ komplexen Wechsel zu betätigen sind, werden derartige Getriebe meistens automatisiert mit Hilfe von Aktuatoren betätigt. Durch eine automatisierte, fahrerunabhängige, der Fahrsituation angepasste Gangwahl ist zudem eine Verbrauchsreduzierung des Kraftfahrzeugs erreichbar. Um den Kraftstoffverbrauch und damit die Schadstoffemissionen weiter zu reduzieren, kann der vorteilhaft nutzbare Drehzahlbereich des Verbrennungsmotors klein gehalten werden. Das Getriebe muss dementsprechend mehr und feiner abgestufte Gänge zur Verfügung stellen. Allerdings sind bei derartig konzipierten Getrieben in der Regel nicht alle Gänge lastschaltbar oder nur durch einen relativ hohen zusätzlichen mechanischen Aufwand lastschaltbar. Especially in the commercial vehicle sector, it is also known to use additional transmission groups to increase the number of gears of the main transmission. As a result, on the one hand a high number of gears can be achieved with a corresponding gear spread, and on the other hand, a high level of ride comfort and high reliability are offered. Since a switching sequence often several switching elements are operated in a relatively complex change, such transmissions are usually operated automatically by means of actuators. By an automated, driver-independent, the driving situation adapted gear selection also a reduction in fuel consumption of the motor vehicle can be achieved. In order to further reduce the fuel consumption and thus the pollutant emissions, the advantageously usable speed range of the internal combustion engine can be kept small. The gearbox must therefore provide more and finer graded gears available. However, with gears designed in this way, not all gears are usually power-shiftable or can only be switched by a relatively high additional mechanical effort.

Aus der DE 10 2006 015 661 A1 ist ein Doppelkupplungsgetriebe für Nutzfahrzeuge bekannt, das eine antriebstechnisch vorgeordnete Splitgruppe, eine Hauptgruppe und eine antriebstechnisch nachgeordnete Bereichsgruppe aufweist, welche koaxial zueinander angeordnet und jeweils mehrstufig ausgebildet sind. Die Splitgruppe und die Hauptgruppe sind als Vorgelegegetriebe ausgebildet, mit einer oder zwei achsparallel angeordneten Vorgelegewellen. Die Bereichsgruppe ist als ein Planetengetriebe ausgebildet und axial hinter den Vorgelegegetrieben abgeordnet. Die drei Getriebegruppen befinden sich in einer koaxialen Anordnung mit einer Doppelkupplung, zwei Eingangswellen, einer Hauptwelle, einer Ausgangswelle und den Schaltelementen des Doppelkupplungsgetriebes. Die Splitgruppe weist drei Eingangskonstanten auf. Die Bereichsgruppe ist zweistufig ausgebildet, wobei eine Stufe eine Direktübersetzung bildet. Die Hauptgruppe umfasst zwei oder drei Vorwärtsgangradebenen und eine Rückwärtsgangradebene. Das bekannte Doppelkupplungsgetriebe ermöglicht achtzehn oder zwanzig Vorwärtsgangstufen sowie sechs Rückwärtsgangstufen. Verschieden große Gruppen von aufeinanderfolgenden Getriebegängen sind dabei sequentiell lastschaltbar. Von einzelnen Gangstufen sind zudem zugkraftunterbrechungsfreie Doppelhochschaltungen oder Doppelrückschaltungen möglich. Allerdings sind zwischen den sequentiell lastschaltbaren Ganggruppen nur zugkraftunterbrochene Schaltungen möglich, so dass sich relativ viele Zugkraftunterbrechungen in der Schaltlogik sowie im Fahrbetrieb ergeben. From the DE 10 2006 015 661 A1 is a dual-clutch transmission for commercial vehicles is known, which has a drive-technically upstream split group, a main group and a drive technically subordinate area group, which are arranged coaxially to each other and each formed in multiple stages. The split group and the main group are designed as a countershaft transmission, with one or two axially parallel countershafts. The range group is designed as a planetary gear and seconded axially behind the countershaft gears. The three transmission groups are in a coaxial arrangement with a double clutch, two input shafts, a main shaft, an output shaft and the switching elements of the dual clutch transmission. The split group has three input constants. The range group is formed in two stages, with one stage forming a direct translation. The main group comprises two or three forward gear levels and one reverse gear level. The well-known dual-clutch transmission allows eighteen or twenty forward gear ratios and six reverse speeds. Various large groups of successive transmission gears are sequentially power shiftable. From individual grades also zugkraftunterbrechungsfreie double upshifts or double downshifts are possible. However, only traction-interrupted circuits are possible between the sequentially power-shiftable gear groups, so that there are relatively many traction interruptions in the switching logic as well as during driving.

Die DE 10 2012 213 517 A1 beschreibt ein Doppelkupplungsgetriebe für Nutzfahrzeuge, das eine als ein mehrstufiges Vorgelegegetriebe ausgebildete Hauptgruppe mit zwei achsparallel angeordneten Vorgelegewellen und eine als zweistufiges Planetengetriebe ausgebildete antriebstechnisch nachgeordnete Bereichsgruppe aufweist. Die beiden Getriebegruppen befinden sich in einer koaxialen Anordnung mit einer Doppelkupplung, zwei Eingangswellen, einer Hauptwelle, einer Ausgangswelle, und den Schaltelementen des Doppelkupplungsgetriebes, wobei jede Kupplung der beiden Kupplungen der Doppelkupplung mit jeweils einer Eingangswelle verbunden ist, wobei eine Eingangswelle als eine radial äußere Hohlwelle und die andere Eingangswelle als radial innere Welle ausgebildet und angeordnet sind, und bei dem die Hauptwelle zwischen den beiden Eingangswellen und der Ausgangswelle angeordnet ist. Die Hauptgruppe weist vier oder fünf Vorwärtsgangradebenen und eine Rückwärtsgangradebene auf, mittels denen zwölf Vorwärtsgangstufen sowie drei oder vier Rückwärtsgangstufen nutzbar sind. Dabei sind bei einer Hauptgruppe mit fünf Vorwärtsgangradebenen alle Schaltvorgänge innerhalb der Hauptgruppe lastschaltbar. Alle Losräder der Radebenen sind drehbar auf den Eingangswellen oder der Hauptwelle angeordnet, während alle Festräder drehfest mit den Vorgelegewellen verbunden sind. Bei der Hauptgruppe mit fünf Vorwärtsgangradebenen ist eine der beiden Eingangswellen durch ein erstes doppelseitig wirkendes Schaltelement mit einer ersten oder zweiten Vorwärtsgangradebene verbindbar und die andere der beiden Eingangswellen ist durch ein zweites doppelseitig wirkendes Schaltelement mit einer dritten oder vierten Vorwärtsgangradebene verbindbar. Die fünfte Vorwärtsgangradebene und die Rückwärtsgangradebene sind auf der Hauptwelle angeordnet, wobei die Rückwärtsgangradebene an die Bereichsgruppe angrenzt. Zur Verwirklichung eines Direktgangs ist entweder ein unabhängiges, einseitig wirksames Schaltelement vorgesehen, oder es ist zwischen der fünften Vorwärtsgangradebene und der Rückwärtsgangradebene ein gemeinsames Schaltelement mit drei Schaltstellungen angeordnet. The DE 10 2012 213 517 A1 describes a dual-clutch transmission for commercial vehicles, which has a trained as a multi-stage countershaft transmission main group with two axially parallel countershafts and designed as a two-stage planetary gear drive technically subordinate range group. The two gear groups are in a coaxial arrangement with a double clutch, two input shafts, a main shaft, an output shaft, and the switching elements of the dual clutch transmission, each clutch of the two clutches of the dual clutch is connected to one input shaft, wherein an input shaft as a radially outer Hollow shaft and the other input shaft are formed and arranged as a radially inner shaft, and wherein the main shaft between the two input shafts and the output shaft is arranged. The main group has four or five forward gear levels and a reverse gear level, by means of which twelve forward gear stages and three or four reverse gear stages are available. In the case of a main group with five forward gear levels, all gear changes within the main group can be shifted under load. All loose wheels of the wheel planes are rotatably mounted on the input shafts or the main shaft, while all fixed wheels are rotatably connected to the countershafts. In the main group with five forward gear levels one of the two input shafts is connectable by a first double-acting switching element with a first or second forward gear plane and the other of the two input shafts is connectable by a second double-acting switching element with a third or fourth forward gear plane. The fifth forward gear plane and the reverse gear plane are on the Main shaft arranged, wherein the Rückwärtsgangradebene adjacent to the range group. To realize a direct gear either an independent, unilaterally effective switching element is provided, or it is arranged between the fifth forward gear plane and the Rückwärtsgangradebene a common switching element with three switching positions.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Doppelkupplungsgetriebe vorzustellen, das eine hohe Anzahl von Gangstufen aufweist, bei dem in einer sequentiellen Schaltfolge vergleichsweise wenige Gangstufenwechsel zugkraftunterbrochen sind, und das dennoch günstig im Konstruktions- und Herstellaufwand ist. Against this background, the present invention seeks to provide a dual-clutch transmission, which has a high number of gear ratios, in which in a sequential shift sequence comparatively few gear changes are traction, and which is still low in design and manufacturing effort.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch ein Doppelkupplungsgetriebe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 8 erreicht, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung in den jeweils zugeordneten Unteransprüchen definiert sind. The solution to this problem is achieved by a dual-clutch transmission with the features of the independent claims 1 and 8, while advantageous embodiments and further developments of the invention are defined in the respective associated subclaims.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem Doppelkupplungsgetriebe in Gruppengetriebebauweise durch eine Erweiterung eines Hauptgetriebes mit nur einer zusätzlichen Radebene mehrere zusätzliche zugkraftunterbrechungsfrei schaltbare Gänge geschaffen werden können. Die Nutzung von Stützgängen ermöglicht darüber hinaus weitere unter Last schaltbare Gänge. Noch feinere Getriebeabstufungen sind unter Hinnahme von Zugkraftunterbrechungen einzelner, weniger Gangwechsel möglich. The invention is based on the finding that in a dual-clutch transmission in a group transmission design by adding a main gearbox with only one additional gear plane several additional zugkraftunterbrechungsfrei switchable gears can be created. The use of support gantries also allows more load-shiftable gears. Even finer transmission gradations are possible by accepting traction interruptions of individual, less gear changes.

Demnach geht die Erfindung aus von einem Doppelkupplungsgetriebe, beispielsweise für Nutzfahrzeuge, mit einer Doppelkupplung, einem Hauptgetriebe, einer Bereichsgruppe, zwei Eingangswellen, einer Hauptwelle, mehreren Schaltelementen und einer Ausgangswelle, die koaxial zueinander angeordnet sind, sowie mit zwei Vorgelegewellen, welche achsparallel zueinander und zu den anderen Wellen angeordnet sind, bei dem die Doppelkupplung aus zwei Kupplungen besteht und jede Kupplung jeweils mit einer Eingangswelle verbunden ist, bei dem die zweite Eingangswelle, welche mit der zweiten Kupplung verbunden ist, als eine Hohlwelle ausgebildet und zumindest abschnittweise radial über der ersten Eingangswelle angeordnet ist, bei dem die erste Eingangswelle mit der ersten Kupplung verbunden ist, bei dem die Hauptwelle axial zwischen der ersten Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordnet ist, bei dem die Bereichsgruppe zwischen zwei Gangbereichen umschaltbar ist, bei dem das Hauptgetriebe mehrere Vorwärtsgangradebenen und eine Rückwärtsgangradebene aufweist, bei dem erste bis vierte Vorwärtsgangradebenen im Bereich der ersten oder zweiten Eingangswelle angeordnet sind, bei dem die zweite Eingangswelle mittels eines ersten doppelseitig wirkenden Schaltelements mit der ersten oder der zweiten Vorwärtsgangradebene verbindbar ist, und bei dem die erste Eingangswelle mittels eines zweiten doppelseitig wirkenden Schaltelements mit der dritten oder vierten Vorwärtsgangradebene verbindbar ist. Accordingly, the invention is based on a dual-clutch transmission, for example, for commercial vehicles, with a double clutch, a main gear, a range group, two input shafts, a main shaft, a plurality of switching elements and an output shaft, which are arranged coaxially to each other, and with two countershafts, which are axially parallel to each other and are arranged to the other shafts, wherein the double clutch consists of two clutches and each clutch is connected to an input shaft, in which the second input shaft, which is connected to the second clutch formed as a hollow shaft and at least partially radially above the first Input shaft is arranged, wherein the first input shaft is connected to the first clutch, wherein the main shaft is arranged axially between the first input shaft and the output shaft, wherein the range group is switchable between two gear ranges, wherein the main transmission several Vo in which first to fourth forward speed levels are arranged in the region of the first or second input shaft, wherein the second input shaft is connectable by means of a first double-acting switching element with the first or second Vorwärtsgangradebene, and wherein the first input shaft means a second double-acting switching element with the third or fourth forward gear plane is connectable.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Getriebe gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 außerdem vorgesehen, dass fünfte und sechste Vorwärtsgangradebenen sowie die Rückwärtsgangradebene im Bereich der Hauptwelle angeordnet sowie mittels eines dritten und vierten doppelseitig wirkenden Schaltelements mit dieser verbindbar sind, und dass die Hauptwelle eingangsseitig durch das dritte Schaltelement mit der ersten Eingangswelle verbindbar ist sowie ausgangsseitig mit der Bereichsgruppe verbunden ist. To achieve the object, it is also provided in this transmission according to the features of claim 1 that fifth and sixth forward gear and the Rückwärtsgangradebene arranged in the main shaft and by means of a third and fourth double-acting switching element with this are connectable, and that the main shaft input side is connectable by the third switching element with the first input shaft and the output side is connected to the range group.

Unter einem doppelseitig wirkenden Schaltelement wird eine Schaltvorrichtung verstanden, in der zwei Gangkupplungen baulich zusammengefasst und wechselseitig betätigbar sind, so dass sich für das Schaltelement zwei Schaltstellungen und eine dazwischen angeordnet Neutralstellung ergeben. Under a double-acting switching element is understood a switching device in which two speed clutches are structurally combined and mutually actuated, so that there are two switching positions and a neutral position arranged therebetween for the switching element.

Durch die beschriebene Anordnung ist ein Getriebe geschaffen, welches eine hohe Gangzahl mit mehr als zwölf nutzbaren Vorwärtsgangstufen aufweist, wobei die Getriebegänge größtenteils lastschaltbar sind. Die Anordnung ermöglicht verschiedene Schaltlogiken, mit mehreren Normalgängen mit Übersetzungsverhältnissen i > 1, mit einem Direktgang mit einem Übersetzungsverhältnis i = 1 und/oder mit mindestens einem Schnellgang mit einem Übersetzungsverhältnis i < 1. Der bauliche Aufwand für notwenige Aktuatoren ist mit dem des eingangs erwähnten bekannten 12-Gang-Getriebes vergleichbar. The described arrangement, a transmission is provided which has a high number of gears with more than twelve usable forward gear ratios, the gears are mostly power shiftable. The arrangement allows various switching logic, with multiple normal gears with gear ratios i> 1, with a direct gear ratio i = 1 and / or with at least one overdrive with a gear ratio i <1. The construction cost of necessary actuators is with that of the above-mentioned known 12-speed transmission comparable.

Der vorgeschlagene Radsatz des Doppelkupplungsgetriebes ermöglicht eine teilprogressive oder eine geometrische Stufung der Gänge. Bei einer geometrischen Stufung, wie sie beispielsweise bei Gruppengetrieben häufig anzufinden ist, sind die Stufensprünge annähernd gleich, während die Differenz der Höchstgeschwindigkeiten zwischen den Gängen variiert. Bei einer teilprogressiven Gangstufung, bei der die aufeinanderfolgenden Gangsprünge im Gegensatz zur geometrischen Gangstufung mit tendenziell kleiner werdenden Sprüngen variieren, wodurch die Differenz der Höchstgeschwindigkeiten zwischen den Gängen annähernd konstant ist, werden vergleichsweise weniger Gänge benötigt, um eine bestimmte Gesamtspreizung des Getriebes darzustellen. Die Stufung kann auch zwischen teilprogressiv und geometrisch oder umgekehrt übergehen. The proposed wheelset of the dual clutch transmission allows a teilprogressive or a geometric gradation of the gears. In a geometric grading, such as is often found in group gearboxes, the increments are approximately equal while the difference of the maximum speeds between the gears varies. In a partially progressive gear grading, in which the successive gear changes vary in contrast to the geometric gear gradation with decreasing jumps, whereby the difference of the maximum speeds between the gears is approximately constant, comparatively fewer gears are needed to represent a certain overall spread of the transmission. The grading can also go from partially progressive to geometric or vice versa.

Das Doppelkupplungsgetriebe gemäß der Erfindung weist eine Hauptgruppe auf, die, im Sinne eines Doppelkupplungsgetriebes, einen voll lastschaltbaren 8-Gang-Radsatz bildet. Dieser Radsatz ist auch als ein eigenständiges 8-Gang-Getriebe nutzbar. The dual-clutch transmission according to the invention has a main group which, in the sense of a dual-clutch transmission, forms a fully power-shiftable 8-speed gearset. This wheelset can also be used as a stand-alone 8-speed gearbox.

Die Rückwärtsgangradebene kann zwischen der vierten Vorwärtsgangradebene und der fünften Vorwärtsgangradebene angeordnet sein, während die sechste Vorwärtsgangradebene an die Bereichsgruppe angrenzt. Alternativ dazu kann die Rückwärtsgangradebene auch direkt an die Bereichsgruppe angrenzen. Dadurch ergeben sich verschiedene Möglichkeiten der räumlichen Anpassung des Radsatzes an den das Getriebe umgebenden Bauraum. The reverse gear plane may be disposed between the fourth forward gear plane and the fifth forward gear plane, while the sixth forward gear plane is adjacent to the range group. Alternatively, the reverse gear plane may also directly adjoin the range group. This results in various possibilities of spatial adaptation of the wheelset to the space surrounding the transmission space.

Die antriebstechnisch nachgeordnete Bereichsgruppe ist vorzugsweise umschaltbar zwischen einer Direktübersetzung, bei welcher der Planetenradsatz der Bereichsgruppe im Block umläuft, und einer kurzen Übersetzung, bei welcher eines der Planetenradsatzelemente festgehalten wird. Dadurch ergibt sich eine Umschaltung zwischen einem unteren Gangbereich und einem oberen Gangbereich. Zudem lässt sich eine der Eingangswellen mit der Hauptwelle direkt verbinden. The drive-technically subordinated range group is preferably switchable between a direct ratio, in which the planetary gear of the range group rotates in the block, and a short gear ratio, in which one of the Planetenradsatzelemente is held. This results in a switch between a lower gear range and an upper gear range. In addition, one of the input shafts can be directly connected to the main shaft.

Die Bereichsgruppe kann mit Zugkraftunterbrechung geschaltet werden. Dadurch wird der Konstruktions-, Bau- und Kostenaufwand für die Bereichsgruppe begrenzt. Die Umschaltung der Bereichsgruppe zwischen den Gangbereichen kann dann wie üblich nicht unter Last erfolgen. An dieser Stelle sei allerdings erwähnt, dass durch zusätzliche konstruktive Maßnahmen, beispielsweise durch ein zusätzliches Schaltelement, mittels dem das Hauptgetriebe unabhängig von der Schaltstellung des Schaltelements der Bereichsgruppe überbrückbar ist um einen Stützgang zu ermöglichen, auch eine zugkraftunterstützte Umschaltung einer Bereichsgruppe möglich ist. Eine solche lastschaltbare Bereichsumschaltung ist beispielsweise aus der DE 10 2011 088 396 A1 bekannt. The range group can be switched with traction interruption. This limits the design, construction and cost of the area group. The switching of the range group between the gear ranges can then take place as usual not under load. It should be noted, however, that by additional design measures, for example by an additional switching element, by means of which the main gear is bridged regardless of the switching position of the switching element of the range group to allow a support gear, a traction-assisted switching a range group is possible. Such a load-switchable range switching is, for example, from DE 10 2011 088 396 A1 known.

Gegenüber der eingangs erwähnten DE 10 2012 213 517 A1 sind mit nur einer zusätzlichen Vorwärtsgangradebene bis zu acht zusätzliche Gänge, also insgesamt bis zu zwanzig Vorwärtsgänge, möglich. Dafür sind lediglich vier doppelseitig wirkende Schaltelemente im Hauptgetriebe und ein doppelseitig wirkendes Schaltelement in der Bereichsgruppe erforderlich. Die wechselseitig betätigbaren Doppelschaltelemente sind kompakt aufgebaut und im Vergleich zu der entsprechenden Anzahl von Einzelschaltelementen kostengünstiger. Die Schaltelemente sind sämtlich koaxial auf den zentralen Wellen des Getriebes, beispielsweise den Eingangswellen und der Hauptwelle, angeordnet. Dementsprechend befinden sich alle Losräder auf diesen Wellen und alle Festräder sind an den achsparallelen Vorgelegewellen angeordnet. Diese Vorgelegebauweise ermöglicht eine besonders symmetrische Verteilung des Kraftflusses über die Radebenen auf beiden Seiten der koaxialen Eingangswellen und der Getriebeausgangswelle, wodurch der Aufwand für Lagerungen sowie der Verschleiß an den beweglichen belasteten Getriebeteilen klein gehalten wird. Die Schaltelemente können bevorzugt als synchronisierte Schaltelemente ausgeführt werden. Eine zumindest teilweise Ausführung der Schaltelemente als Klauenkupplungen ist ebenfalls möglich, deren Synchronisierung mit Hilfe der Doppelkupplung erfolgt. Compared to the aforementioned DE 10 2012 213 517 A1 With only one additional forward gear level up to eight additional gears, so a total of up to twenty forward gears possible. For this purpose, only four double-acting switching elements in the main transmission and a double-acting switching element in the range group are required. The mutually operable double switching elements are compact and cheaper compared to the corresponding number of individual switching elements. The switching elements are all arranged coaxially on the central shafts of the transmission, for example the input shafts and the main shaft. Accordingly, all loose wheels are on these shafts and all fixed wheels are arranged on the paraxial countershafts. This countershaft design allows a particularly symmetrical distribution of power flow over the wheel planes on both sides of the coaxial input shafts and the transmission output shaft, whereby the cost of storage and wear on the movable loaded gear parts is kept small. The switching elements may preferably be designed as synchronized switching elements. An at least partial embodiment of the switching elements as jaw clutches is also possible, the synchronization takes place with the aid of the double clutch.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann das Doppelkupplungsgetriebe sechzehn Vorwärtsgangstufen und vier Rückwärtsgangstufen aufweisen, wobei alle sequentiellen Gangwechsel im Hauptgetriebe zugkraftunterbrechungsfrei schaltbar sind, und wobei die Umschaltung der Bereichsgruppe bei einem Wechsel zwischen dem achten Gang und dem neunten Gang erfolgt. Demnach wird durch eine Getriebestruktur mit sechs Vorwärtsgangradebenen und einer antriebstechnisch nachgeordneten Bereichsgruppe ein 16-Gang-Lastschaltgetriebe zur Verfügung gestellt, welches in einer sequentiellen Schaltfolge lediglich einen zugkraftunterbrochenen Schaltvorgang zur Umschaltung zwischen einem unteren und einem oberen Gangbereich aufweist. Sowohl im wichtigen Bereich der niedrigen Gänge, in dem insbesondere bei Nutzfahrzeugen zum Rangieren, an Steigungen und in schwierigem Gelände die Lastschaltbarkeit von Vorteil ist, als auch im hohen Gangbereich zum zügigen Fahren im Fernverkehr ist dieses Getriebe besonders komfortabel einsetzbar. According to a first embodiment of the invention, the dual-clutch transmission may have sixteen forward speeds and four reverse speeds, with all sequential gear changes in the main transmission traction interruption free switchable, and wherein the switching of the range group takes place at a transition between the eighth gear and the ninth gear. Accordingly, a 16-speed powershift transmission is provided by a transmission structure with six forward gear levels and a downstream drive range group, which has in a sequential shift sequence only a zugkraftuptbrochenen switching operation for switching between a lower and an upper gear range. Both in the important area of low gears, in which especially in commercial vehicles for maneuvering, on inclines and in difficult terrain, the load shifting is beneficial, as well as in the high gear range for speedy driving in long-distance traffic, this gearbox is particularly convenient.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung kann das Doppelkupplungsgetriebe achtzehn Vorwärtsgangstufen und vier Rückwärtsgangstufen aufweisen, wobei alle sequentiellen Gangwechsel im Hauptgetriebe zugkraftunterbrechungsfrei schaltbar sind, und bei dem die Hochschaltung zwischen dem vierten Gang und dem fünften Gang über den achten Gang als Stützgang zugkraftunterstützt wird sowie die Hochschaltung zwischen dem dreizehnten Gang und dem vierzehnten Gang über den siebzehnten Gang als Stützgang zugkraftunterstützt wird, und wobei die Umschaltung der Bereichsgruppe bei einem Wechsel zwischen dem neunten Gang und dem zehnten Gang erfolgt. According to a second embodiment of the invention, the dual-clutch transmission may have eighteen forward speeds and four reverse speeds, with all sequential gear changes in the main transmission traction interruption free switchable, and in which the upshift between the fourth gear and the fifth gear via the eighth gear is supported as a support gear traction and the upshift between the thirteenth gear and the fourteenth gear via the seventeenth gear as a support gear traction assisted, and wherein the switching of the range group takes place in a change between the ninth gear and the tenth gear.

Demnach kann eine Schaltlogik genutzt werden, die auch sequentielle Gangstufenwechsel vorsieht, bei denen die Kraftübertragung zweier aufeinanderfolgender Gänge über die gleiche Kupplung erfolgt. Dadurch werden die Gangbereiche des Hauptgetriebes erweitert. Um diese Gangwechsel dennoch zugkraftunterstützt durchzuführen, werden lastschaltbare Stützgänge genutzt. Die genannte Getriebestruktur ermöglicht es, über die jeweils nicht aktive Kupplung bei den betreffenden Gangwechseln jeweils einen solche Stützgang als Zwischengang während des Gangwechsels zu schalten. Accordingly, a switching logic can be used, which also provides sequential gear stage changes, in which the power transmission of two successive gears via the same clutch. This expands the gear ranges of the main gearbox. In order to carry out these gear changes nevertheless zugkraftunterstützt, load-shift support gears are used. The named Transmission structure makes it possible to switch via the respective non-active clutch at the respective gear changes each such a support gear as an intermediate transition during the gear change.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Doppelkupplungsgetriebe zwanzig Vorwärtsgangstufen und vier Rückwärtsgangstufen aufweisen, wobei mit Ausnahme der Hochschaltungen vom vierten Gang in den fünften Gang und vom vierzehnten Gang in den fünfzehnten Gang alle sequentiellen Gangwechsel im Hauptgetriebe zugkraftunterbrechungsfrei schaltbar sind, und wobei die Umschaltung der Bereichsgruppe bei einem Wechsel zwischen dem zehnten Gang und dem elften Gang erfolgt. According to a further embodiment of the invention, the dual-clutch transmission may have twenty forward speeds and four reverse speeds, with the exception of the upshifts from fourth to fifth and fourteenth to fifteenth, all sequential gear changes in the main transmission traction interruption free switchable, and wherein the switching Range group occurs when switching between the tenth gear and the eleventh gear.

Demnach ermöglicht der Radsatz gemäß der Erfindung in der Kombination mit der beschriebenen Bereichsgruppe eine besonders feine Gangstufung mit zwanzig nutzbaren Vorwärtsgängen, wie sie beispielsweise für schwere Lastkraftwagen sinnvoll ist. In dieser Ausführungsform sind, abgesehen von der Bereichsumschaltung, zwei zugkraftunterbrochene Schaltvorgänge vorgesehen. Accordingly, the wheelset according to the invention in combination with the range group described allows a particularly fine gear gradation with twenty usable forward gears, as is useful, for example, for heavy trucks. In this embodiment, apart from the range switching, two traction interruptions are provided.

In einer Ausführungsform ohne die beschriebene Bereichsgruppe bildet das Hauptgetriebe ein eigenständig verbaubares und betreibbares Doppelkupplungsgetriebe, mit einer Doppelkupplung, zwei Eingangswellen, zwei Vorgelegewellen, einer zugleich als Ausgangswelle wirksamen Hauptwelle, und mit mehreren Schaltelementen, wobei diese Schaltelemente und die Getriebeeingangswellen sowie die Hauptwelle beziehungsweise Ausgangswelle koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die beiden Vorgelegewellen zueinander sowie zu den anderen genanten Wellen achsparallel angeordnet sind, wobei die Doppelkupplung aus zwei Kupplungen besteht und jede Kupplung jeweils mit einer Eingangswelle verbunden ist, wobei die zweite Eingangswelle als eine Hohlwelle ausgebildet ist und mit der zweiten Kupplung verbunden ist, wobei die erste Eingangswelle zumindest über einen axialen Abschnitt derselben radial innerhalb der zweiten Eingangswelle verläuft und mit der ersten Kupplung verbunden ist, wobei mehrere Vorwärtsgangradebenen und eine Rückwärtsgangradebene vorhanden sind, wobei erste bis vierte Vorwärtsgangradebenen auf der ersten Eingangswelle oder der zweiten Eingangswelle angeordnet sind, wobei die zweite Eingangswelle mittels eines ersten doppelseitig wirkenden Schaltelements mit der ersten oder zweiten Vorwärtsgangradebene verbindbar ist, und bei dem die erste Eingangswelle mittels eines zweiten doppelseitig wirkenden Schaltelements mit der dritten oder vierten Vorwärtsgangradebene verbindbar ist, und wobei ferner fünfte und sechste Vorwärtsgangradebenen sowie die Rückwärtsgangradebene auf der Hauptwelle beziehungsweise auf der Ausgangswelle angeordnet sowie mittels dritter und vierter doppelseitig wirkender Schaltelemente mit dieser verbindbar sind, und wobei die Hauptwelle beziehungsweise die Ausgangswelle eingangsseitig mittels des dritten Schaltelements mit der ersten Eingangswelle verbindbar ist. In one embodiment, without the range group described, the main transmission forms a self-assembled and operable dual-clutch transmission, with a double clutch, two input shafts, two countershafts, an effective simultaneously as an output shaft main shaft, and with multiple switching elements, said switching elements and the transmission input shafts and the main shaft or output shaft are arranged coaxially with each other, wherein the two countershafts are arranged axially parallel to each other and to the other genanten waves, wherein the double clutch consists of two clutches and each clutch is respectively connected to an input shaft, wherein the second input shaft is formed as a hollow shaft and the second Clutch is connected, wherein the first input shaft extends at least over an axial portion thereof radially within the second input shaft and is connected to the first clutch, wherein a plurality of forward sgangradebenen and a Rückwärtsgangradebene are present, wherein first to fourth forward gear levels on the first input shaft or the second input shaft are arranged, wherein the second input shaft is connectable by means of a first double-acting switching element with the first or second Vorwärtsgangradebene, and wherein the first input shaft by means of a fifth and sixth forward gear levels and the Rückwärtsgangradebene arranged on the main shaft or on the output shaft and by means of third and fourth double-acting switching elements are connected to this, and wherein the main shaft or the Output shaft on the input side by means of the third switching element with the first input shaft is connectable.

Bei diesem Doppelkupplungsgetriebe sind acht Vorwärtsgangstufen und vier Rückwärtsgangstufen nutzbar, wobei alle sequentiellen Gangwechsel zugkraftunterbrechungsfrei schaltbar sind. Gemäß einer speziellen Ausführungsform dieses Doppelkupplungsgetriebes ist vorgesehen, dass die Rückwärtsgangradebene axial zwischen der vierten Vorwärtsgangradebene und der fünften Vorwärtsgangradebene angeordnet ist. In this dual-clutch transmission, eight forward gear ratios and four reverse gear ratios are available, with all sequential gear changes can be switched without traction interruption. According to a specific embodiment of this dual-clutch transmission, it is provided that the reverse gear wheel plane is arranged axially between the fourth forward gear wheel plane and the fifth forward gear wheel plane.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beigefügt. In dieser zeigt To further illustrate the invention, the description is accompanied by a drawing of an embodiment. In this shows

1 ein Getriebeschema eines Doppelkupplungsgetriebes gemäß der Erfindung, 1 A transmission diagram of a dual-clutch transmission according to the invention,

2 ein 8-Gang-Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes gemäß 1, 2 an 8-speed shift pattern of the dual clutch transmission according to 1 .

3 ein Getriebeschema mit dem als Hauptgetriebe wirksamen Doppelkupplungsgetriebe gemäß 1 sowie einer Bereichsgruppe in einer ersten Ausführungsform, 3 a transmission scheme with the effective as the main transmission dual-clutch transmission according to 1 and a range group in a first embodiment,

4 ein 16-Gang-Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes gemäß 3, 4 a 16-speed shift pattern of the dual clutch transmission according to 3 .

5 ein 18-Gang-Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes gemäß 3, 5 an 18-speed shift pattern of the dual clutch transmission according to 3 .

6 ein 20-Gang-Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes gemäß 3, 6 a 20-speed shift pattern of the dual clutch transmission according to 3 .

7 ein Getriebeschema mit dem als Hauptgetriebe wirksamen Doppelkupplungsgetriebe gemäß 1 sowie einer Bereichsgruppe in einer zweiten Ausführungsform, und 7 a transmission scheme with the effective as the main transmission dual-clutch transmission according to 1 and a region group in a second embodiment, and

8 ein 20-Gang-Schaltschema des Doppelkupplungsgetriebes gemäß 7. 8th a 20-speed shift pattern of the dual clutch transmission according to 7 ,

In den nach folgend beschriebenen Figuren sind zur Vereinfachung bau- oder funktionsgleiche Elemente jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures described below following construction or functionally identical elements are each provided with the same reference numerals for simplicity.

In den 1, 3 und 7 sind jeweils Getriebestrukturen von Doppelkupplungsgetrieben dargestellt, welche gemäß der Erfindung ausgebildet sind. Diese Doppelkupplungsgetriebe sind bevorzugt für den Einsatz in Nutzfahrzeugen vorgesehen. Das Doppelkupplungsgetriebe gemäß 1, welches als Hauptgetriebe bei dem Getrieben der 3 und 7 dient, kann mit Vorteil auch ohne Bereichgruppe beispielsweise in einem Bus genutzt werden. Die Kupplungen und Koppelvorrichtungen dieser Getriebe, zum Schließen und Öffnen des Antriebsstrangs sowie zum Schalten von Gängen, sind in an sich bekannter Weise als Reibkupplungen beziehungsweise Lamellenkupplungen sowie als Klauenschaltelemente oder Synchronschaltelemente ausgebildet, welche mittels hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Aktuatoren automatisch oder automatisiert schaltbar sind. Die Aktuatoren werden dazu in bekannter Weise von einem Steuergerät angesteuert. In the 1 . 3 and 7 each gear structures of dual clutch transmissions are shown, which are formed according to the invention. These dual-clutch transmissions are preferably intended for use in commercial vehicles. The dual-clutch transmission according to 1 , which as the main transmission in the transmissions of 3 and 7 serves, can be used without advantage also without area group, for example in a bus. The clutches and coupling devices of this transmission, for closing and opening the drive train and for shifting gears are formed in a conventional manner as friction clutches or multi-plate clutches and claw switching elements or synchronous switching elements which are automatically or automatically switched by means of hydraulically or pneumatically actuated actuators. The actuators are controlled in a known manner by a control unit.

Demnach weist ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß 1 je nach Anwendungsfall (mit oder ohne nachgeordnete Bereichgruppe) ein Hauptgetriebe beziehungsweise eine Hauptgruppe HG, eine Doppelkupplung DK, zwei eingangsseitige Reibkupplungen K1, K2, zwei koaxial übereinander angeordnete Eingangswellen GE1, GE2 und eine Hauptwelle HW auf, welche zugleich als Ausgangswelle GA des Doppelkupplungsgetriebes wirksam ist. Accordingly, a dual-clutch transmission according to 1 depending on the application (with or without subordinate area group) a main gear or a main group HG, a double clutch DK, two input side friction clutches K1, K2, two coaxial superposed input shafts GE1, GE2 and a main shaft HW, which at the same time effective as the output shaft GA of the dual clutch transmission is.

Die Doppelkupplung DK ist über einen gemeinsamen Kupplungskorb mit einer Triebwelle AW eines nicht dargestellten Antriebsmotors verbunden. Die erste Eingangswelle GE1 ist als eine radial innere Vollwelle ausgebildet, welche in der zweiten, als kürzere Hohlwelle ausgebildeten radial äußeren Eingangswelle GE2 konzentrisch geführt ist und aus dieser getriebeseitig herausragt. Die erste Eingangswelle GE1 ist mittels der ersten, motornahen Reibungskupplung K1 mit der Antriebswelle AW verbindbar. Die zweite, radial äußere Eingangswelle GE2 ist über die zweite, getriebenahe Reibungskupplung K2 mit der Antriebswelle verbindbar. Koaxial hinter den beiden Eingangswellen GE1, GE2 angeordnet ist die Hauptwelle beziehungsweise Ausgangswelle GA. Achsparallel dazu sind zwei Vorgelegewellen VW1, VW2 angeordnet. The double clutch DK is connected via a common clutch basket with a drive shaft AW of a drive motor, not shown. The first input shaft GE1 is designed as a radially inner solid shaft, which is guided concentrically in the second, designed as a shorter hollow shaft radially outer input shaft GE2 and protrudes from this transmission side. The first input shaft GE1 can be connected to the drive shaft AW by means of the first, friction clutch K1 close to the engine. The second, radially outer input shaft GE2 can be connected to the drive shaft via the second, friction-driven friction clutch K2. Coaxially behind the two input shafts GE1, GE2 is arranged the main shaft or output shaft GA. Parallel to this, two countershafts VW1, VW2 are arranged.

Das Hauptgetriebe HG weit sechs Radebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 für Vorwärtsgänge sowie eine Radebene ZR für Rückwärtsgänge auf. Die Vorwärtsgangradebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 sind durch jeweils zwei Festräder F11/F12, F21/F22, F31/F32, F41/F42, F51/F52, F61/F62 und ein Losrad L1, L2, L3, L4, L5, L6 gebildet, wobei jeweils die Festräder mit dem zugehörigen Losrad im Verzahnungseingriff sind. Die Rückwärtsgangradebene ZR weist zwei Festräder FR1/FR2, ein Losrad LR und zusätzlich ein Zwischenrad ZW für eine Drehrichtungsumkehr auf. Die Rückwärtsgangradebene ZR ist axial zwischen der vierten Vorwärtsgangradebene Z4 und der fünften Vorwärtsgangradebene Z5 angeordnet. Alle Festräder F11/F12, F21/F22, F31/F32, F41/F42, F51/F52, F61/F62, FR1/FR2 sind drehfest mit der ersten oder zweiten Vorgelegewelle VW1, VW2 verbunden. Die Losräder L1, L2, L3, L4, L5, L6, LR sind durch insgesamt vier doppelseitig wirkende Schaltelemente S1, S2, S3, S4 mit den ihnen zugeordneten Wellen GE1, GE2, HW/GA, auf denen sie drehbar angeordnet sind, drehfest verbindbar. The main transmission HG far six gear planes Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 for forward gears and a ZR gear plane for reverse gears on. The forward gear levels Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6 are defined by two fixed wheels F11 / F12, F21 / F22, F31 / F32, F41 / F42, F51 / F52, F61 / F62 and one idler gear L1, L2, L3, L4, L5, L6 formed, wherein in each case the fixed wheels with the associated idler gear are in meshing engagement. The Rückwärtsgangradebene ZR has two fixed wheels FR1 / FR2, a loose wheel LR and in addition an intermediate ZW for a reversal of direction. The reverse gear plane ZR is disposed axially between the fourth forward speed plane Z4 and the fifth forward speed plane Z5. All fixed wheels F11 / F12, F21 / F22, F31 / F32, F41 / F42, F51 / F52, F61 / F62, FR1 / FR2 are rotatably connected to the first or second countershaft VW1, VW2. The idler gears L1, L2, L3, L4, L5, L6, LR are rotationally fixed by a total of four double-acting switching elements S1, S2, S3, S4 with their associated shafts GE1, GE2, HW / GA, on which they are rotatably mounted connectable.

Das Losrad L1 der ersten, kupplungsseitigen Vorwärtsgangradebene Z1 ist auf der zweiten, als äußere Hohlwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle GE2 drehbar angeordnet und durch das erste Schaltelement S1 in einer ersten Schaltstellung s1a mit dieser drehfest verbindbar (siehe auch 2). Das Losrad L2 der zweiten Vorwärtsgangradebene Z2 ist auf der ersten, als innere Vollwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle GE1 drehbar angeordnet sowie mittels des ersten Schaltelements S1 in einer zweiten Schaltstellung s1b mit dieser drehfest verbindbar. Das Losrad L3 der dritten Vorwärtsgangradebene Z3 ist auf der ersten Getriebeeingangswelle GE1 drehbar angeordnet sowie mittels des zweiten Schaltelements S2 in einer ersten Schaltstellung s2a mit dieser drehfest verbindbar. Das Losrad L4 der vierten Vorwärtsgangradebene Z4 ist auf der ersten Getriebeeingangswelle GE1 drehbar angeordnet und mittels des zweiten Schaltelements S2 in einer zweiten Schaltstellung s2b mit dieser drehfest verbindbar. Das Losrad L5 der fünften Vorwärtsgangradebene Z5, ist auf der Haupt- bzw. Ausgangswelle HW/GA drehbar angeordnet und mittels des vierten Schaltelements S4 in einer ersten Schaltstellung s4a mit dieser drehfest verbindbar. Das Losrad L6 der sechsten Vorwärtsgangradebene Z6 ist auf der Haupt- bzw. Ausgangswelle HW/GA drehbar angeordnet und mittels des vierten Schaltelements S4 in einer zweiten Schaltstellung s4b mit dieser drehfest verbindbar. Das Losrad LR der Rückwärtsgangradebene ZR ist auf der Haupt- bzw. Ausgangswelle HW/GA drehbar angeordnet und mittels des dritten Schaltelements S3 in einer zweiten Schaltstellung s3b mit dieser drehfest verbindbar. The idler gear L1 of the first, clutch-side forward gear plane Z1 is rotatably mounted on the second, formed as an outer hollow shaft gear input shaft GE2 and rotatably connected by the first switching element S1 in a first switching position s1a with this (see also 2 ). The idler gear L2 of the second forward gear level Z2 is rotatably mounted on the first, formed as an internal solid shaft transmission input shaft GE1 and by means of the first switching element S1 in a second switching position S1b with this rotatably connected. The idler gear L3 of the third forward gear level Z3 is rotatably mounted on the first transmission input shaft GE1 and rotatably connected by means of the second switching element S2 in a first switching position s2a with this. The idler gear L4 of the fourth forward gear level Z4 is rotatably mounted on the first transmission input shaft GE1 and by means of the second switching element S2 in a second switching position s2b with this rotatably connected. The idler gear L5 of the fifth forward gear level Z5, is rotatably mounted on the main and output shaft HW / GA and by means of the fourth switching element S4 in a first switching position s4a rotatably connected to this. The idler gear L6 of the sixth forward gear level Z6 is rotatably mounted on the main or output shaft HW / GA and by means of the fourth switching element S4 in a second switching position s4b rotatably connected to this. The idler gear LR of Rückwärtsgangradebene ZR is rotatably mounted on the main and output shaft HW / GA and by means of the third switching element S3 in a second switching position s3b rotatably connected to this.

Da die fünften und sechsten Vorwärtsgangradebenen Z5, Z6 sowie die Rückwärtsgangradebene ZR auf der Hauptwelle HW angeordnet sind, die gleichzeitig als Abtriebswelle GA beziehungsweise als Ausgangswelle des Hauptgetriebes HG wirkt, fungieren diese Radebenen als Abtriebskonstanten des Hauptgetriebes HG. Außerdem ist durch das dritte Schaltelement S3 in seiner ersten Schaltstellung s3a eine direkte Verbindung der Haupt- bzw. Ausgangswelle HW/GA mit der ersten Eingangswelle GE1 schaltbar. Since the fifth and sixth forward gear levels Z5, Z6 and the Rückwärtsgangradebene ZR are arranged on the main shaft HW, which acts simultaneously as the output shaft GA and output shaft of the main transmission HG, these wheel planes act as output constants of the main transmission HG. In addition, by the third switching element S3 in its first switching position s3a a direct connection of the main or output shaft HW / GA with the first input shaft GE1 switchable.

Das Hauptgetriebe HG gemäß 1 ist als ein voll lastschaltbares Doppelkupplungsgetriebe nutzbar. 2 zeigt ein zugehöriges Schaltschema mit acht Vorwärtsgängen 1 bis 8. Eine Schaltlogik ist aus diesem Schema entnehmbar, wobei die Punkte die jeweils geschaltete Kupplung K1, K2 der Doppelkupplung DK und die Schaltstellungen der vier Schaltelemente S1, S2, S3, S4 anzeigen. In Blickrichtung sind die linken Schaltstellungen mit einem „a“ versehen und die rechten Schaltstellungen mit einem „b“. Daraus ist entnehmbar, dass die beiden Kupplungen K1, K2, wie bei Doppelkupplungsgetrieben üblich, in der Schaltfolge abwechselnd betätigt werden, so dass die Last von einem jeweils aktiven Gang auf einen Folgegang übergeht, ohne die Zugkraft im Antriebsstrang zu unterbrechen. Der fünfte Gang 5 ist als Direktgang ausgelegt, zu dessen Einlegen das dritte Schaltelemente S3 in seine linke Schaltstellung s3a geschaltet werden muss. Vier mögliche Rückwärtsgänge werden im Hinblick auf die Nutzung der Übersetzung einer nachgeschalteten Bereichsgruppe GP hier nicht betrachtet. The main gear HG according to 1 is usable as a fully power shift dual clutch transmission. 2 shows an associated circuit diagram with eight forward gears 1 to 8. A switching logic can be removed from this scheme, the points indicate the respectively switched clutch K1, K2 of the dual clutch DK and the switching positions of the four switching elements S1, S2, S3, S4. In Viewing direction, the left switch positions are provided with an "a" and the right switch positions with a "b". It can be seen that the two clutches K1, K2, as usual in dual-clutch transmissions, are alternately operated in the switching sequence, so that the load passes from a respective active gear to a subsequent gear, without interrupting the traction in the drive train. The fifth gear 5 is designed as a direct gear, to insert the third switching elements S3 must be switched to its left switch position s3a. Four possible reverse gears are not considered here with regard to the use of the translation of a downstream range group GP.

3 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer Hauptgruppe HG, welche identisch wie das Hauptgetriebe gemäß 1 ausgebildet ist, sowie mit einer antriebstechnisch nachgeordneten Bereichsgruppe GP. Die Bereichsgruppe GP ist als ein einfaches Planetengetriebe ausgebildet. Dieses weist auf ein zentrales Sonnenrad SR, welches mit einer Hauptwelle HW verbunden ist, einen Planetenträger PT, der mit einer Ausgangswelle GA verbunden ist, und ein Hohlrad HR. Außerdem sind mehrere Planetenräder PR vorhanden, welche mit dem Sonnenrad SR und dem Hohlrad HR im Verzahnungseingriff sind und zwischen diesen umlaufen, wobei sie von dem Planetenträger Pt im festen Abstand zueinander geführt werden. Das Hohlrad HR ist mittels eines fünften Schaltelements S5 in einer ersten Schaltstellung s5a mit dem Sonnenrad SR verbindbar, wodurch das Planetengetriebe im Block umläuft, oder in einer zweiten Schaltstellung s5b an einem Gehäuse GH feststellbar, wodurch die Übersetzung des Planetengetriebes wirksam wird. 3 shows a dual-clutch transmission with a main group HG, which identical to the main transmission according to 1 is formed, as well as with a drive technically downstream range group GP. The range group GP is designed as a simple planetary gear. This has a central sun gear SR, which is connected to a main shaft HW, a planet carrier PT, which is connected to an output shaft GA, and a ring gear HR. In addition, a plurality of planet gears PR are present, which are in meshing engagement with the sun gear SR and the ring gear HR and rotate between them, being guided by the planet carrier Pt at a fixed distance from each other. The ring gear HR is connected by means of a fifth switching element S5 in a first switching position s5a with the sun gear SR, whereby the planetary gear rotates in the block, or detectable in a second switching position s5b on a housing GH, whereby the translation of the planetary gear is effective.

4 zeigt ein erstes mögliches Schaltschema für dieses Getriebe gemäß 3 mit sechzehn Vorwärtsgängen 1 bis 16 sowie vier Rückwärtsgängen R1, R2, R3, R4. Demnach entspricht diese Schaltlogik der Schaltlogik des achtgängigen Hauptgetriebes HG, wobei zunächst die kurze Übersetzung der als Planetengetriebe ausgebildeten Bereichsgruppe GP genutzt wird, um eine untere Ganggruppe 1–8 zu bilden. Die Bereichsumschaltung erfolgt zwischen dem achten Gang 8 sowie dem neunten Gang 9 und ist mit einer Zugkraftunterbrechung verbunden. Dies ist durch Pfeile an der entsprechenden Stelle im Schema der 4 verdeutlicht. Nach der Bereichsumschaltung in der Bereichsgruppe GP ist eine obere Ganggruppe 9–16 mit sechs weiteren Gängen nutzbar, wobei die Bereichsgruppe GP im Block umläuft, also keine weitere Übersetzung des Hauptgetriebes HG bewirkt. Für die Rückwärtsgänge R1, R2, R3, R4 wird die kurze Übersetzung der Bereichsgruppe GP genutzt. 4 shows a first possible shift pattern for this transmission according to 3 with sixteen forward gears 1 to 16 and four reverse gears R1, R2, R3, R4. Accordingly, this logic corresponds to the switching logic of the eight-speed main transmission HG, wherein initially the short translation of the trained as a planetary gear range group GP is used to form a lower gear group 1-8. The range shift takes place between the eighth gear 8 and the ninth gear 9 and is connected to a traction interruption. This is indicated by arrows at the appropriate place in the scheme of 4 clarified. After the range switching in the area group GP, an upper gear group 9-16 can be used with six further gears, wherein the range group GP rotates in the block, that is, causes no further transmission of the main transmission HG. For the reverse gears R1, R2, R3, R4, the short translation of the range group GP is used.

5 zeigt ein zweites mögliches Schaltschema für das Getriebe gemäß 3 mit achtzehn Vorwärtsgängen 1 bis 18 sowie vier Rückwärtsgängen R1, R2, R3, R4. Demnach ist jeder Gangbereich mit einem weiteren Gang erweitert, so dass sich neuer fünfter Gang 5 und ein neuer 14 Gang ergeben. Da zur Schaltung dieser Gänge die aktive Kupplung K2 nicht gewechselt wird, werden sogenannte Stützgänge verwendet, um die Zugkraft zu erhalten. Diese Stützgänge sind die Direktgänge 8 und 17 in den beiden Gangbereichen, welche über die nicht aktive Kupplung K1 geschaltet werden. Währenddessen kann die aktive Kupplung K2 für den Gangwechsel geöffnet und nach der Synchronisation des Folgegangs wieder geschlossen werden. 5 shows a second possible shift pattern for the transmission according to 3 with eighteen forward gears 1 to 18 and four reverse gears R1, R2, R3, R4. Accordingly, each gear range is extended with another gear, so that there are new fifth gear 5 and a new 14 gear. Since the active clutch K2 is not changed for the purpose of shifting these gears, so-called support gears are used in order to maintain the tractive force. These support gears are the direct gears 8 and 17 in the two gear ranges, which are connected via the non-active clutch K1. Meanwhile, the active clutch K2 can be opened for the gear change and closed again after the synchronization of the following gear.

Die 6 zeigt ein weiteres mögliches Schaltschema für dieses Getriebe gemäß 3 mit zwanzig Vorwärtsgängen 1 bis 20 sowie wiederum vier Rückwärtsgängen R1, R2, R3, R4. Demnach ist eine Schaltlogik vorgesehen, in der ein Wechsel der Schaltstellungen s4a, s4b des vierten Schaltelements in aufeinander folgenden Gängen erfolgt, um die Gangzahl zu erhöhen. Diese Wechsel sind daher nicht unter Last schaltbar, so dass die Gangwechsel zwischen dem vierten Gang 4 und dem fünften Gang 5 sowie zwischen dem vierzehnten Gang 14 und dem fünfzehnten Gang 15 und die Bereichsumschaltung zwischen dem zehnten Gang 10 sowie dem elften Gang 11 zugkraftunterbrochen sind. The 6 shows another possible circuit diagram for this transmission according to 3 with twenty forward gears 1 to 20 and again four reverse gears R1, R2, R3, R4. Accordingly, a switching logic is provided, in which a change of the switching positions s4a, s4b of the fourth switching element takes place in successive courses in order to increase the number of turns. These changes are therefore not switchable under load, so that the gear changes between the fourth gear 4 and the fifth gear 5 and between the fourteenth gear 14 and the fifteenth gear 15 and the range shift between the tenth gear 10 and the eleventh gear 11 are traction interrupted.

7 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe, welches weitgehend baugleich zu dem Getriebe gemäß 3 ist, bei dem allerdings die Position der Rückwärtsgangradebene ZR mit der Position der sechsten Vorwärtsgangradebene Z6 vertauscht ist. Zusätzlich können, wie dargestellt, die axialen Positionen der fünften und sechsten Vorwärtsgangradebenen Z6, Z5 untereinander vertauscht sein. Die 8 zeigt ein zugehöriges Schaltschema für dieses Getriebe mit zwanzig Vorwärtsgängen 1 bis 20 sowie vier Rückwärtsgängen R1, R2, R3, R4. Die Schaltlogik entspricht sinngemäß der Schaltlogik gemäß 6. 7 shows a dual-clutch transmission, which is largely identical to the transmission according to 3 in which, however, the position of the reverse gear plane ZR is reversed with the position of the sixth forward gear plane Z6. In addition, as shown, the axial positions of the fifth and sixth forward speed levels Z6, Z5 may be interchanged with each other. The 8th shows an associated circuit diagram for this transmission with twenty forward gears 1 to 20 and four reverse gears R1, R2, R3, R4. The switching logic corresponds mutatis mutandis to the switching logic according to 6 ,

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

AW

drive shaft

DK

Double coupling

F11

fixed gear

F12

fixed gear

F21

fixed gear

F22

fixed gear

F31

fixed gear

F32

fixed gear

F41

fixed gear

F42

fixed gear

F51

fixed gear

F52

fixed gear

F61

fixed gear

F62

fixed gear

FR1

fixed gear

FR2

fixed gear

GA

output shaft

GE1

First input shaft

GE2

Second input shaft

GH

casing

GP

area group

HG

Main gear, main group

MR

ring gear

HW

main shaft

K1

First clutch

K2

Second clutch

L1

Losrad

L2

Losrad

L3

Losrad

L4

Losrad

L5

Losrad

L6

Losrad

LR

Losrad

PR

planet

PT

planet carrier

R1

Reverse gear

R2

Reverse gear

R3

Reverse gear

R4

Reverse gear

S1

switching element

S2

switching element

S3

switching element

S4

switching element

S5

switching element

SR

sun

s 1a

switch position

s1b

switch position

s 2a

switch position

s2b

switch position

s3a

switch position

s3b

switch position

S4A

switch position

s4b

switch position

S5a

switch position

S5B

switch position

VW1

First countershaft

VW2

Second countershaft

Z1

Vorwärtsgangradebene

Z2

Vorwärtsgangradebene

Z3

Vorwärtsgangradebene

Z4

Vorwärtsgangradebene

Z5

Vorwärtsgangradebene

Z6

Vorwärtsgangradebene

ZR

Rückwärtsgangradebene

1 to 20

Forward gears, forward gears

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006015661 A1 [0004]
DE 102012213517 A1 [0005, 0018]
DE 102011088396 A1 [0017]

Claims

Dual-clutch transmission, for example for commercial vehicles, with a double clutch (DK), a main gear (HG), a range group (GP), two input shafts (GE1, GE2), a main shaft (HW), a plurality of switching elements (S1, S2, S3, S4, S5) and an output shaft (GA), which are arranged coaxially to one another, and with two countershafts (VW1, VW2), which are arranged axially parallel to each other and to the other shafts (GE1, GE2, HW, GA), in which the double clutch ( DK) consists of two clutches (K1, K2) and each clutch (K1, K2) is in each case connected to an input shaft (GE1, GE2), in which the second input shaft (GE2), which is connected to the second clutch (K2) , is formed as a hollow shaft and at least partially disposed radially above the first input shaft (GE1), wherein the first input shaft (GE1) is connected to the first clutch (K1), wherein the main shaft (HW) axially between the first input shaft (GE1) and the output shaft ( GA), in which the range group (GP) is switchable between two gear ranges, wherein the main transmission (HG) has a plurality of forward gear levels (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6) and a reverse gear plane (ZR), in which first to fourth forward speed levels (Z1, Z2, Z3, Z4) in the region of the first or second input shaft (GE1, GE2) are arranged, wherein the second input shaft (GE2) by means of a first double-acting switching element (S1) with the first or second forward gear level (Z1, Z2) is connectable, and wherein the first input shaft (GE1) by means of a second double-acting switching element (S2) with the third or fourth forward gear (Z3, Z4) is connectable, characterized in that fifth and sixth forward gear levels (Z5, Z6) and the Rückwärtsgangradebene (ZR) in the region of the main shaft (HW) and arranged by means of a third and fourth double-sided acting switching element (S3, S4) with this v can be connected, and that the main shaft (HW) on the input side by the third switching element (S3) with the first input shaft (GE1) is connected and the output side connected to the range group (GP).

Dual-clutch transmission according to claim 1, characterized in that the Rückwärtsgangradebene (ZR) between the fourth forward gear (Z4) and the fifth forward gear (Z5) is arranged and the sixth forward gear (Z6) adjacent to the range group (GP).

Double-clutch transmission according to claim 1, characterized in that the Rückwärtsgangradebene (ZR) adjacent to the range group.

Dual-clutch transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that this with different switching logic, with several normal gears with gear ratios i> 1, with a direct gear with a gear ratio i = 1, and / or at least one overdrive with a gear ratio i <1 is operable.

Dual-clutch transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that there are sixteen forward gear stages and four reverse gear stages, wherein all sequential gear changes in the main transmission (HG) are traction interruption free switchable, and that the switching of the range group (GP) at a change between the eighth gear and the ninth gear.

Dual-clutch transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that there are eighteen forward gear ratios and four reverse gear stages, wherein all sequential gear changes in the main transmission (HG) are traction interruption free switchable, wherein the upshift between the fourth gear and the fifth gear through the eighth gear as Support gear is supported by traction and the upshift between the thirteenth gear and the fourteenth gear on the seventeenth gear is supported as a support gear, and in which the switching of the range group (GP) takes place at a change between the ninth gear and the tenth gear.

Dual-clutch transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that there are twenty forward gear ratios and four reverse gear ratios, with the exception of the upshifts from fourth gear to fifth gear and from fourteenth gear to fifteenth gear all sequential gear changes in the main transmission (HG) traction interruption free switchable range range (GP) when switching between the tenth gear and the eleventh gear.

Dual-clutch transmission with a double clutch (DK), two input shafts (GE1, GE2), two countershafts (VW1, VW2), one main shaft (HW) acting as output shaft (GA), and several shifting elements (S1, S2, S3, S4 ), wherein the switching elements (S1, S2, S3, S4) and the transmission input shafts (GE1, GE2) and the main shaft (HW) or output shaft (GA) are arranged coaxially with each other, wherein the two countershafts (VW1, VW2) to each other and to the other shafts (GE1, GE2, HW / GA) are arranged axially parallel, wherein the double clutch (DK) consists of two clutches (K1, K2) and each clutch (K1, K2) each with an input shaft (GE1, GE2 ), wherein the second input shaft (GE2) is formed as a hollow shaft and connected to the second clutch (K2), wherein the first input shaft (GE1) extends at least over an axial portion thereof radially within the second input shaft (GE2) and with the first clutch (K1) is connected, wherein a plurality of forward gear levels (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6) and a Rückwärtsgangradebene (ZR) are present, wherein first to fourth forward gear levels (Z1, Z2, Z3, Z4) on the the first input shaft (GE1) or the second input shaft (GE2) are arranged, wherein the second input shaft (GE2) by means of a first double-acting switching element (S1) with the first or second forward gear plane (Z1, Z2) is connectable, and at in that the first input shaft (GE1) can be connected to the third or fourth forward gear plane (Z3, Z4) by means of a second double-acting switching element (S2), characterized in that fifth and sixth forward gear levels (Z5, Z6) and the reverse gear plane (ZR) the main shaft (HW) or on the output shaft (GA) and by means of third and fourth double-acting switching elements (S3, S4) are connected to this, and wherein the main shaft (HW) or the output shaft (GA) on the input side by means of the third switching element ( S3) is connectable to the first input shaft (GE1).

Dual-clutch transmission according to claim 8, characterized in that the Rückwärtsgangradebene (ZR) is arranged axially between the fourth forward gear plane (Z4) and the fifth forward gear plane (Z5).

Dual-clutch transmission according to claim 8 or 9, characterized in that eight forward gears and four reverse gears are available, all sequential gear changes are traction interruption free switchable.