-
Die Erfindung betrifft ein Mehrfachkupplungsgetriebe mit einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle sowie mehreren, in einer Wirkverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle vorgesehenen Teilgetrieben, wobei jedem Teilgetriebe eine Kupplung zugeordnet ist und die Wirkverbindung über das jeweilige Teilgetriebe in einem ersten Schaltzustand der Kupplung hergestellt und in einem zweiten Schaltzustand unterbrochen ist, wobei wenigstens eine erste der Kupplungen als nasslaufende Kupplung und wenigstens eine zweite der Kupplungen als trockenlaufende Kupplung ausgebildet ist.
-
Das Mehrfachkupplungsgetriebe weist insoweit sowohl die Funktionalität eines Schaltgetriebes als auch einer Kupplung auf. Über die Eingangswelle wird dem Mehrfachkupplungsgetriebe ein Drehmoment bereitgestellt, beispielsweise das Drehmoment einer Antriebseinrichtung. Die Antriebseinrichtung kann über wenigstens ein Antriebsaggregat, beispielsweise eine Brennkraftmaschine oder eine elektrische Maschine verfügen. Selbstverständlich können auch mehrere Antriebsaggregate der Antriebseinrichtung zugeordnet sein, wobei bevorzugt die Antriebsaggregate unterschiedlich ausgeführt sind. Insbesondere ist ein erstes der Antriebsaggregate als Brennkraftmaschine und ein zweites der Antriebsaggregate als elektrische Maschine ausgebildet.
-
Über die Ausgangswelle stellt das Mehrfachkupplungsgetriebe ein Drehmoment zur Verfügung, beispielsweise für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Ausgangswelle ist insoweit bevorzugt an wenigstens eine Achse des Kraftfahrzeugs beziehungsweise an Räder der Achse angeschlossen, beispielsweise permanent und starr. Alternativ kann jedoch eine zusätzliche Kupplung zwischen der Ausgangswelle und der Achse oder den Rädern vorgesehen sein.
-
Mit Hilfe der mehreren Teilgetriebe ist nun die Wirkverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle herstellbar. Das Mehrfachkupplungsgetriebe ist beispielsweise als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt und weist insoweit zwei Teilgetriebe sowie zwei diesen Teilgetrieben zugeordnete Kupplungen auf. Vorzugsweise sind an jedem Teilgetriebe mehrere unterschiedliche Übersetzungen einstellbar, wobei sich die einstellbaren Übersetzungen für die mehreren Teilgetriebe unterscheiden. Besonders bevorzugt ist es also vorgesehen, dass jede Übersetzung lediglich an, einem der Teilgetriebe eingestellt werden kann, keine der einstellbaren Übersetzungen innerhalb des Mehrfachkupplungsgetriebes also mehrfach vorliegt. Beispielsweise sind den Teilgetrieben unterschiedliche Gänge des Mehrfachkupplungsgetriebes zugeordnet. Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass unmittelbar benachbarte Gänge unterschiedlichen Teilgetrieben zugeordnet sind.
-
Jedem der Teilgetriebe ist nun jeweils eine Kupplung zugeordnet. Das bedeutet, dass ein erstes der Teilgetriebe über eine erste Kupplung, ein zweites der Teilgetriebe über eine zweite Kupplung und so weiter verfügt. Jede der Kupplungen kann in dem ersten Schaltzustand und dem zweiten Schaltzustand vorliegen. In dem ersten Schaltzustand ist die Wirkverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle über das der Kupplung jeweils zugeordnete Teilgetriebe wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, hergestellt und in dem zweiten Schaltzustand, insbesondere vollständig, unterbrochen. Bei einer vollständig unterbrochenen Wirkverbindung wird kein Drehmoment über die entsprechende Kupplung übertragen. Ist die Wirkverbindung teilweise hergestellt, so wird ein Teil des Drehmoments übertragen, wobei Kupplungsschlupf auftritt. Unter der vollständig hergestellten Wirkverbindung ist zu verstehen, dass das gesamte Drehmoment ohne Kupplungsschlupf übertragen wird.
-
Es ist vorzugsweise darauf zu achten, dass stets lediglich eine der Kupplungen in dem ersten Schaltzustand vorliegt, während an den anderen, insbesondere der anderen, der zweite Schaltzustand eingestellt ist, um das gleichzeitige Einstellen verschiedener Übersetzungen zwischen der Eingangswelle und Ausgangswelle und damit ein hergehendes Blockieren des Mehrfachkupplungsgetriebes zu verhindern.
-
Mit einer derartigen Ausgestaltung des Mehrfachkupplungsgetriebes kann ein im Wesentlichen unterbrechungsfreies Umschalten zwischen den Teilgetrieben und mithin zwischen den unterschiedlichen Übersetzungen vorgesehen sein. Das bedeutet, dass trotz des Umschaltens permanent ein Drehmoment an der Ausgangswelle bereitgestellt wird. Allenfalls entfällt das Drehmoment für eine sehr kurze Zeitspanne oder ist während dieser verringert. Bei dem Umschalten wird eine einzustellende Übersetzung an demjenigen Teilgetriebe eingestellt, für welches der zweiten Schaltzustand vorliegt. Soll das Umschalten von der momentan vorliegenden Übersetzung auf die einzustellende Übersetzung erfolgen, so wird die Kupplung, die demjenigen Teilgetriebe zugeordnet ist, an welchem die momentan vorliegende Übersetzung eingestellt ist, in den zweiten Schaltzustand gebracht, während die dem anderen Teilgetriebe zugeordnete Kupplung in den ersten Schaltzustand überführt wird. Dies kann gleichzeitig oder mit einem lediglich geringen Zeitversatz erfolgen, sodass äußerst kurze Schaltzeiten von der momentanen Übersetzung auf die einzustellende Übersetzung realisiert werden können.
-
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 103 06 895 A1 bekannt, welche ein Verfahren zur Steuerung der Kühlmittelzufuhr einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs beschreibt. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, eine Kühlmittelzufuhr einer Doppelkupplung eines automatischen Doppelkupplungsgetriebes zu steuern.
-
Aus dem Stand der Technik ist die Druckschrift
DE 10 2009 028 387 A1 bekannt. Diese beschreibt eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit zumindest einer nasslaufenden Kupplung als Anfahrelement, wobei eine Kühlmittel- und Schmiermittelversorgung über zumindest eine Pumpeneinrichtung vorgesehen ist, die von einem Antriebsmotor des Fahrzeugs antreibbar ist, und wobei die Pumpeneinrichtung derart antreibbar ist, dass der Fördervolumenstrom der Pumpeneinrichtung proportional zu der Differenzdrehzahl zwischen der Drehzahl des Antriebsmotors und der Drehzahl der als Anfahrelement gebildeten Kupplung ist.
-
Weiterhin beschreibt die Druckschrift
CH 206636 eine Kupplungseinrichtung, bei welcher ein loser Lamellenträger außerhalb eines anderen Lamellenträgers liegt und letzterer mit seiner Welle durch ein sowohl die Hauptkupplung als auch die Zusatzkupplung umschließendes Verbindungsstück starr verbunden ist.
-
-
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Mehrfachkupplungsgetriebe vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Mehrfachkupplungsgetrieben Vorteile aufweist, insbesondere hinsichtlich des Wirkungsgrads.
-
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Mehrfachkupplungsgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die nasslaufende Kupplung zusammen mit der trockenlaufenden Kupplung in einem Kupplungsraum angeordnet ist, wobei die nasslaufende Kupplung in einem strömungsdichten Kupplungsgehäuse vorliegt, wobei die trockenlaufende Kupplung die nasslaufende Kupplung wenigstens bereichsweise umgreift. Grundsätzlich ist also vorgesehen, dass wenigstens eine erste der Kupplungen als nasslaufende Kupplung und wenigstens eine zweite der Kupplungen als trockenlaufende Kupplung ausgebildet ist. Nachfolgend wird die erste der Kupplungen lediglich als erste Kupplung und die zweite der Kupplungen lediglich als zweite Kupplung bezeichnet. Unter der nasslaufenden Kupplung ist eine Kupplung zu verstehen, welche insbesondere permanent oder zumindest zeitweise mit einem Kühlmittel beziehungsweise Schmiermittel beaufschlagt wird. Beispielsweise läuft die Kupplung zu diesem Zweck in einer Kühlmittelbad um. Dies gilt insbesondere für Kupplungselemente und/oder Lamellen der nasslaufenden Kupplung. Bei der trockenlaufenden Kupplung ist dagegen kein Kühlmittel, zumindest kein flüssiges Kühlmittel vorgesehen.
-
Wärme wird von der trockenlaufenden Kupplung, insbesondere von ihren Kupplungselementen beziehungsweise Kupplungsscheiben allein durch Wärmeleitung und/oder Luftkühlung abgeführt. Das bedeutet jedoch, dass die trockenlaufende Kupplung hinsichtlich der in ihr anfallenden Wärme problematischer ist als die nasslaufende Kupplung, weil diese Wärme nicht effizient mittels des Kühlmittels abgeführt werden kann. Die Verwendung des Kühlmittels für die nasslaufende Kupplung bedingt dagegen einen geringeren Wirkungsgrad der nasslaufenden Kupplung im Vergleich mit der trockenlaufenden Kupplung, weil diese zumindest zeitweise mit dem Kühlmittel beaufschlagt wird, insbesondere während sie wenigstens teilweise geschlossen ist und/oder wenn in geöffnetem Zustand der Kupplung Kühlmittelreste vorliegen.
-
Aus dem Beaufschlagen mit dem Kühlmittel resultieren zum einen zusätzliche Reibungskräfte. Zum anderen muss eine bestimmte Energiemenge zum Zuführen des Kühlmittels aufgewandt werden. Insoweit ist es nachteilhaft, im Rahmen des Mehrfachkupplungsgetriebes ausschließlich nasslaufende Kupplungen oder ausschließlich trockenlaufende Kupplungen zu verwenden, weil diese jeweils spezifische Nachteile aufweisen. Dagegen ist die Kombination unterschiedlicher Kupplungen, also die Verwendung sowohl der nasslaufenden Kupplung als auch der trockenlaufenden Kupplung, von Vorteil, weil diese jeweils für Einsatzgebiete eingesetzt werden können, in welchen sie Vorteile aufweisen.
-
Insbesondere ist es vorgesehen, die nasslaufende Kupplung demjenigen Teilgetriebe zuzuordnen, über welches hohe Drehmomente übertragen werden müssen, oder in welchem Übersetzungen vorliegen, bei welchen häufig mit einer rutschenden Kupplung, also einer lediglich teilweise geschlossenen Kupplung, gearbeitet wird. Dies ist insbesondere bei einer Übersetzung der Fall, welche im Rahmen eines Anfahrgangs des Mehrfachkupplungsgetriebes zum Einsatz kommt.
-
Die nasslaufende Kupplung ist außerdem bevorzugt demjenigen Teilgetriebe zugeordnet, welches über die gesamte Betriebszeit des Mehrfachkupplungsgetriebes gesehen über die längste Zeitspanne hinweg zum Herstellen der Wirkverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle verwendet wird. Dies ist beispielsweise für dasjenige Teilgetriebe der Fall, welches höhere Übersetzungen, insbesondere die höchste Übersetzung des Mehrfachkupplungsgetriebes aufweist. Diese Übersetzung kommt üblicherweise bei hohen Fahrgeschwindigkeiten zum Einsatz, welche über längere Zeit eingehalten werden. Gleichzeitig ist die Kupplung, die diesem Teilgetriebe zugeordnet ist, über längere Zeitabschnitte vollständig geschlossen, als dies für die Kupplung der Fall ist, welche dem anderen Teilgetriebe zugeordnet ist.
-
Die trockenlaufende Kupplung weist in geöffnetem Zustand üblicherweise geringere Verluste auf als die nasslaufende Kupplung, beispielsweise weil letztere beziehungsweise ihre Kupplungselemente auch in geöffneten Zustand von Kühlmittel, insbesondere in Form von Kühlmittelresten, umspült sein können. Dieses Umspülen bewirkt eine Scherspannung, die sich in der Verlustleistung niederschlagen. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, die trockenlaufende Kupplung in denjenigen Teilgetrieben zuzuordnen, die über die Betriebszeit des Mehrfachkupplungsgetriebes hinweg häufiger beziehungsweise länger geöffnet ist.
-
Entsprechend kommen bei dem hier vorgestellten Mehrfachkupplungsgetriebe die Vorteile sowohl der nasslaufenden Kupplung als auch der trockenlaufenden Kupplung deutlich zur Geltung. Weil die trockenlaufende Kupplung eine höhere Effizienz besitzt als die nasslaufende Kupplung, kann die Effizienz des Mehrfachkupplungsgetriebes im Vergleich zu einem solchen mit ausschließlich nasslaufenden Kupplungen deutlich verbessert werden. Im Vergleich zu einem Mehrfachkupplungsgetriebe mit ausschließlich trockenlaufenden Kupplungen kann das zu übertragende Drehmoment deutlich vergrößert werden.
-
Es ist vorgesehen, dass die trockenlaufende Kupplung die nasslaufende Kupplung wenigstens bereichsweise umgreift. Die nasslaufende Kupplung wird also von der trockenlaufenden Kupplung wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig, aufgenommen beziehungsweise umgriffen. Das bedeutet insbesondere, dass die nasslaufende Kupplung in radialer Richtung eine geringere Erstreckung aufweist als die trockenlaufende Kupplung. Dabei ist die nasslaufende Kupplung vorzugsweise vollständig von der trockenlaufenden Kupplung getrennt ausgebildet, insbesondere von einem Kupplungsgehäuse umgriffen, welches seinerseits von der trockenlaufenden Kupplung wenigstens bereichsweise umgriffen wird. Mit Hilfe des Kupplungsgehäuses wird eine strömungsdichte Ausgestaltung der nasslaufenden Kupplung erzielt, sodass die trockenlaufende Kupplung nicht von dem für die nasslaufende Kupplung vorgesehenen Kühlmittel beeinträchtigt wird.
-
Schließlich ist vorgesehen, dass die nasslaufende Kupplung zusammen mit der trockenlaufenden Kupplung in einem Kupplungsraum angeordnet ist, wobei die nasslaufende Kupplung in einem strömungsdichten Kupplungsgehäuse vorliegt. Die nasslaufende Kupplung ist also in einem gemeinsamen Gehäuse, welchen den Kupplungsraum umschließt, mit der trockenlaufenden Kupplung angeordnet. Beispielsweise sind die Eingangswelle, die erste Welle und die zweite Welle in das gemeinsame Gehäuse hineingeführt. Um die nasslaufende Kupplung von dem Kupplungsraum strömungstechnisch zu trennen, ist das strömungsdichte Kupplungsgehäuse vorgesehen. Dieses schließt die nasslaufende Kupplung vorzugsweise vollständig ein, sodass das Kühlmittel nicht in den Kupplungsraum gelangen kann.
-
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die nasslaufende Kupplung demjenigen Teilgetriebe zugeordnet ist, welches einen Anfahrgang und/oder den höchsten Fahrgang des Mehrfachkupplungsgetriebes aufweist. Die Kupplung, welche dem den Anfahrgang aufweisenden Teilgetriebe zugeordnet ist, wird über einen längeren Zeitraum in einem teilgeschlossenen Zustand betrieben als die andere Kupplung beziehungsweise die anderen Kupplungen des Mehrfachkupplungsgetriebes. Das bedeutet, dass in ihr aufgrund der durch das lediglich teilweise Schließen anfallenden Reibung eine große Wärmemenge anfällt. Um diese effizient abführen zu können, ist diese Kupplung als nasslaufende Kupplung ausgestaltet, sodass die Wärme mit Hilfe des Kühlmittels aus der Kupplung herausgeführt werden kann.
-
Zusätzlich oder alternativ weist das Teilgetriebe, welchem die nasslaufende Kupplung zugeordnet ist, auch den höchsten Fahrgang des Mehrfachkupplungsgetriebes auf. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der höchste Fahrgang als Energiespargang ausgeführt ist. Mit einer derartigen Anordnung kann bei einem als Dopplungsgetriebe ausgeführten Mehrfachkupplungsgetriebe eine besonders vorteilhafte Anordnung der Gänge beziehungsweise Übersetzungen erreicht werden, bei welcher jeweils unmittelbar benachbarte Gänge in unterschiedlichen Teilgetrieben vorliegen. So sind beispielsweise im Falle eines Mehrfachkupplungsgetriebes mit 8 Gängen, also sieben Fahrgängen und dem Rückwärtsgang, dem ersten Teilgetriebe, welchem die nasslaufende Kupplung zugeordnet ist, die Gänge 1, 3, 5 und 7 zugeordnet. Dem anderen Teilgetriebe, welchem die trockenlaufende Kupplung zugeordnet ist, sind dagegen die Gänge 2, 4 und 6 sowie der Rückwärtsgang zugeordnet. Der sechste Gang entspricht dabei beispielsweise einem Höchstgeschwindigkeitsgang.
-
In Analogie dazu können bei einem Mehrfachkupplungsgetriebe mit sechs Gängen dem ersten Teilgetriebe die Gänge 1, 3 und 5 zugeordnet sein. Dem anderen Teilgetriebe sind dann entsprechend insbesondere die Gänge 2 und 4 sowie der Rückwärtsgang zugeordnet. Bei einem Mehrfachkupplungsgetriebe mit zehn Gängen sind beispielsweise dem ersten Teilgetriebe die Gänge 1, 3, 5, 7 und 9 zugeordnet. Dem anderen Teilgetriebe können dagegen die Gänge 2, 4, 6 und 8 sowie der Rückwärtsgang zugeordnet sein.
-
Eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die trockenlaufende Kupplung demjenigen Teilgetriebe zugeordnet ist, welches einen Rückwärtsgang und/oder einen Höchstgeschwindigkeitsgang aufweist. Auf eine derartige Ausgestaltung wurde bereits vorstehend eingegangen. Das Mehrfachkupplungsgetriebe wird über seinen gesamten Betriebszeitraum vergleichsweise selten über eine lange Zeitspanne in dem Höchstgeschwindigkeitsgang betrieben. Entsprechend ist es vorteilhaft, dem diesen aufweisenden Teilgetriebe die trockenlaufende Kupplung zuzuordnen. Zusätzlich oder alternativ kann dies für den Rückwärtsgang gelten. Mit einer derartigen Anordnung der Gänge kann die besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Doppelkupplungsgetriebes mit sieben Vorwärtsgängen erzielt werden, auf welche bereits eingegangen wurde.
-
Selbstverständlich sind auch alternative Anordnungen der Gänge realisierbar. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass der Rückwärtsgang in dem Teilgetriebe vorliegt, dem die nasslaufende Kupplung zugeordnet ist. Auf diese Art und Weise kann das Mehrfachkupplungsgetriebe auf eine hohe Anfahrbelastung im Rückwärtsgang ausgelegt werden. Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass der höchste Fahrgang in demjenigen Teilgetriebe vorliegt, welchem die trockenlaufende Kupplung zugeordnet ist. Dieser häufig als Energiespargang ausgelegte Fahrgang wird – je nach Fahrprofil eines Fahrers des Kraftfahrzeugs – besonders auf langen Fahrstrecken besonders häufig und über lange Zeitspannen eingelegt sein. Die Übersetzung des Energiespargangs ist üblicherweise höher als die des Höchstgeschwindigkeitsgangs.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die nasslaufende Kupplung mit einer ersten Welle und die trockenlaufende Kupplung mit einer zweiten Welle wirkverbunden ist, wobei die zweite Welle als Hohlwelle ausgeführt ist und die erste Welle wenigstens bereichsweise aufnimmt. Durch das Ineinanderanordnen der beiden Wellen wird eine kompakte und platzsparende Ausgestaltung des Mehrfachkupplungsgetriebes erzielt. Zudem wird eine Ausgestaltung ermöglicht, bei welcher die nasslaufende Kupplung von der trockenlaufenden Kupplung aufgenommen beziehungsweise umgriffen wird. Auch dies trägt zu einer weiteren Bauraumverkleinerung des Mehrfachkupplungsgetriebes bei.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle ein erster Kühlmittelkanal für die nasslaufende Kupplung vorgesehen ist. Sind die beiden Wellen, wie vorstehend bereits erläutert, wenigstens bereichsweise ineinander angeordnet, so können sie gemeinsam den ersten Kühlmittelkanal ausbilden. Das bedeutet, dass der erste Kühlmittelkanal im Wesentlichen ringförmig ist und – bezüglich einer Drehachse der ersten Welle und der zweiten Welle, welche bevorzugt koaxial zueinander angeordnet sind – in radialer Richtung nach innen von der ersten Welle und in radialer Richtung nach außen von der zweiten Welle begrenzt ist. Über den ersten Kühlmittelkanal kann der nasslaufenden Kupplung das Kühlmittel zugeführt oder entnommen werden. Der erste Kühlmittelkanal kann insoweit beispielsweise als Kühlmitteleinlasskanal oder als Kühlmittelauslasskanal vorliegen. Bevorzugt weist das Kühlmittel zusätzlich schmierende Eigenschaften auf und ist insoweit als Kühl-/Schmiermittel vorgesehen. Selbstverständlich kann jedoch der erste Kühlmittelkanal auf beliebige Art und Weise ausgestaltet sein.
-
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die erste Welle als Hohlwelle vorliegt, sodass in der ersten Welle ein zweiter Kühlmittelkanal für die nasslaufende Kupplung ausgebildet ist. Durch den zweiten Kühlmittelkanal kann das Kühlmittel in die nasslaufende Kupplung eingebracht oder aus dieser ausgebracht beziehungsweise abgeführt werden. Der zweite Kühlmittelkanal kann insoweit beispielsweise als Kühlmitteleinlasskanal oder als Kühlmittelauslasskanal vorliegen. Der zweite Kühlmittelkanal liegt besonders bevorzugt in der als Hohlwelle ausgebildeten ersten Welle vor. Auch dies dient beispielsweise der Bauraumreduzierung des Mehrfachkupplungsgetriebes.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die nasslaufende Kupplung mehrere Kupplungslamellen aufweist. Weil mit Hilfe der nasslaufenden Kupplung üblicherweise ein großes Drehmoment über einen längeren Zeitraum übertragen werden soll, wobei die Kupplung zudem lediglich teilweise geschlossen sein kann, sodass Kupplungsschlupf auftritt, ist es sinnvoll, mehrere Kupplungslamellen vorzusehen, über welche das Drehmoment übertragen wird. Diese Kupplungslamellen werden mit Hilfe des Kühlmittels gekühlt. Insbesondere ist also der Eingangswelle ein erstes Kupplungselement und der Ausgangswelle ein zweites Kupplungselement zugeordnet, wobei jedes dieser Kupplungselemente über mehrere Kupplungslamellen verfügt. Über diese mehreren Kupplungslamellen können die beiden Kupplungselemente zur Herstellung der Wirkverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle miteinander in Reibkontakt beziehungsweise Kraftschlusskontakt treten.
-
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die trockenlaufende Kupplung wenigstens ein Kupplungselement und wenigstens ein Gegenkupplungselement aufweist. Das Kupplungselement ist dabei der Eingangswelle und das Gegenkupplungselement der Ausgangswelle zugeordnet. Das bedeutet, dass das Kupplungselement permanent mit der Eingangswelle und das Gegenkupplungselement permanent mit der Ausgangswelle, insbesondere über das entsprechende Teilgetriebe, in Wirkverbindung steht. In dem ersten Schaltzustand der trockenlaufenden Kupplung liegt das Kupplungselement derart an dem Gegenkupplungselement an, dass Drehmoment zwischen ihnen übertragen wird. In dem zweiten Schaltzustand ist dagegen die Wirkverbindung unterbrochen, wozu das Kupplungselement von dem Gegenkupplungselement separiert vorliegt. Beispielsweise sind lediglich ein einziges Kupplungselement und ein einziges Gegenkupplungselement vorgesehen. Alternativ können jedoch auch mehrere Kupplungselemente und mehrere Gegenkupplungselemente vorliegen.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
-
Figur eine schematische Darstellung eines Bereichs eines Mehrfachkupplungsgetriebes, insbesondere eine Doppelkupplungsgetriebes, welches sowohl eine nasslaufende Kupplung als auch eine trockenlaufende Kupplung aufweist.
-
Die Figur zeigt einen Bereich eines Mehrfachkupplungsgetriebes 1, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes. Das Mehrfachkupplungsgetriebe weist eine Eingangswelle 2 sowie eine hier nicht dargestellt Ausgangswelle auf. In einer Wirkverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle sind mehrere Teilgetriebe, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Teilgetriebe, vorgesehen. Jedem Teilgetriebe ist eine von mehreren Kupplungen 3 und 4 zugeordnet. Die erste Kupplung 3 ist dabei als nasslaufende Kupplung ausgebildet, während die zweite Kupplung 4 als trockenlaufende Kupplung vorliegt.
-
Jede Kupplung 3 und 4 kann in einem von zwei Schaltzuständen vorliegen. In einem ersten Schaltzustand ist eine Wirkverbindung zwischen der Eingangswelle 2 und der Ausgangswelle wenigstens teilweise hergestellt, wobei die Kupplung 3 beziehungsweise 4 wenigstens teilweise geschlossen ist. In einem zweiten Schaltzustand der Kupplungen 3 und 4 ist die jeweilige Kupplung vollständig geöffnet, sodass die Wirkverbindung zwischen der Eingangswelle 2 und der Ausgangswelle unterbrochen ist.
-
Die erste Kupplung 3 ist mit einer ersten Welle 5 und die zweite Kupplung 4 mit einer zweiten Welle 6 wirkverbunden. Die zweite Welle 6 ist dabei als Hohlwelle ausgeführt und nimmt die erste Welle 5 wenigstens bereichsweise auf. Die Wellen 5 und 6 sind dabei vorzugsweise koaxial angeordnet und weisen eine gemeinsame Drehachse 7 auf. Die Eingangswelle 2 kann ebenfalls koaxial zu den Wellen 5 und 6 angeordnet sein und entsprechend ebenfalls bezüglich der Drehachse 7 drehbar sein.
-
Die erste Kupplung 3 verfügt über Kupplungselemente 8 und 9, wobei jedes der Kupplungselemente 8 und 9 über mehrere Kupplungslamellen 10 verfügt. Das Kupplungselement 8 ist permanent mit der Eingangswelle 2 wirkverbunden. Das Kupplungselement 9 ist dagegen permanent mit der Ausgangswelle wirkverbunden, insbesondere über das zweite Teilgetriebe. Letzteres kann zu diesem Zweck an die erste Welle 5 angeschlossen sein, besonders bevorzugt permanent. Die zweite Kupplung 4 verfügt über ein Kupplungselement 11 sowie ein Kupplungsgegenelement 12. Das. Kupplungselement 11 ist permanent mit der Eingangswelle 2 wirkverbunden. Das Kupplungselement 12 ist vorzugsweise permanent mit der Ausgangswelle wirkverbunden, insbesondere über das zweite Teilgetriebe. Zu diesem Zweck ist das zweite Teilgetriebe vorzugsweise an die zweite Welle 6 angeschlossen, insbesondere permanent. Es kann vorgesehen sein, dass das erste Kupplungselement 8 der ersten Kupplung 3 auf der zweiten Welle 6 drehbar gelagert ist, sich also auf dieser abstützt.
-
Zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle 6 liegt ein Ringspalt 13 vor, in welchem ein erster Kühlmittelkanal 14 für die erste Kupplung 3 ausgebildet ist. Das bedeutet, dass durch den ersten Kühlmittelkanal 14 Kühlmittel in Richtung des Pfeils 15 einbringbar ist, welches anschließend der ersten Kupplung 3 beziehungsweise deren Kupplungslamellen 10 zugeführt wird. Beispielsweise weist die erste Welle 5 einen Hohlraum 16 auf, welcher als zweiter Kühlmittelkanal 17 vorliegt oder in welchem der zweite Kühlmittelkanal 17 vorliegen kann. Der Hohlraum 16 ist beispielsweise durch eine Ausgestaltung der ersten Welle 5 als Hohlwelle oder durch eine in die erste Welle 5 eingebrachte Bohrung, insbesondere eine Sackbohrung, ausgebildet. Durch den zweiten Kühlmittelkanal 17 kann Kühlmittel ausgehend von der ersten Kupplung 3 ausgebracht werden, insbesondere in Richtung des Pfeils 18. Der erste Kühlmittelkanal 14 liegt beispielsweise gemäß den vorstehenden Ausführungen als Kühlmitteleinlasskanal, der zweite Kühlmittelkanal 17 als Kühlmittelauslasskanal vor. Selbstverständlich kann jedoch auch eine andere Strömungsrichtung vorgesehen sein, bei welcher der erste Kühlmittelkanal 14 als Kühlmittelauslasskanal und der zweite Kühlmittelkanal 17 als Kühlmitteleinlasskanal vorliegt.
-
Zudem kann in dem Hohlraum 16 ein Druckkanal 19 realisiert sein, durch welchen beispielsweise ein Drucköl der ersten Kupplung 3 zugeführt oder entnommen werden kann, insbesondere in Richtung des Pfeils 20. Mit Hilfe dieses Drucköls kann eine Betätigung der ersten Kupplung 3 bewirkt werden, also ein Umschalten zwischen dem ersten Schaltzustand und dem zweiten Schaltzustand beziehungsweise umgekehrt. Auch beliebige dazwischenliegende Schaltzustände können einstellbar sein. Um eine möglichst kompakte Ausgestaltung des Mehrfachkupplungsgetriebes 1 zu erzielen, soll die zweite Kupplung 4 die erste Kupplung 3 wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig, in Umfangsrichtung – bezüglich der Drehachse 7 – umgreifen. Dabei liegen die Kupplungen 3 und 4 bevorzugt in einem Kupplungsraum 21 vor, welcher von einem gemeinsamen Gehäuse (nicht dargestellt) begrenzt wird. Dieses gemeinsame Gehäuse schließt sowohl die erste Kupplung 3 als auch die zweite Kupplung 4 bevorzugt vollständig ein. Um eine strömungstechnische Trennung der beiden Kupplungen 3 und 4 voneinander zu erzielen, ist die erste Kupplung 3 in einem strömungsdichten Kupplungsgehäuse 22 angeordnet. Dieses Kupplungsgehäuse 22 wird beispielsweise von dem Kupplungselement 8 ausgebildet. Dieses ist zu diesem Zweck auf der zweiten Welle 6 gelagert, insbesondere mittels eines Lagers 23, welches bevorzugt strömungsdicht ist.
-
Das Mehrfachkupplungsgetriebe 1 weist insoweit sowohl die nasslaufende Kupplung 3 als auch die trockenlaufende Kupplung 4 auf. Um jeweils die Vorteile dieser unterschiedlichen Kupplungsarten auszunutzen, ist es vorgesehen, dass die nasslaufende Kupplung 3 demjenigen Teilgetriebe zugeordnet ist, welche einen Anfahrgang des Mehrfachkupplungsgetriebes 1 aufweist. Auch der Rückwärtsgang kann dem der nasslaufenden Kupplung 3 zugeordneten Teilgetriebe zugeordnet sein.
-
Auf diese Art und Weise ist dem Anfahrgang diejenige der Kupplungen 3 und 4 zugeordnet, über welche ein großes Drehmoment schlupfend übertragen werden kann, wobei eine große Wärmemenge anfällt. Diese kann jedoch mit Hilfe des Kühlmittels ohne weiteres abgeführt werden. Gleichzeitig kann die hohe Effizienz der trockenlaufenden Kupplung 4, insbesondere in offenem Zustand, für denjenigen Fahrgang ausgenutzt werden, welcher üblicherweise über eine Betriebsdauer des Mehrfachkupplungsgetriebes 1 am längsten vorliegt, nämlich insbesondere für den höchsten Fahrgang beziehungsweise den Energiespargang.