WO2015055174A2

WO2015055174A2 - Doppelkupplungsgetriebe in planetenradsatzbauweise

Info

Publication number: WO2015055174A2
Application number: PCT/DE2014/000532
Authority: WO
Inventors: Mirko Leesch; Rico Resch; Jörg Müller
Original assignee: Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2015-04-23
Also published as: WO2015055174A3; DE102013017326A1; DE102013017326B4

Abstract

Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe in Planetenradsatzbauweise umfasst in einem gemeinsamen Gehäuse zwei Lastschaltelemente, ein Dreiwellengetriebe als ein Planetengetriebe, ein Mehrwellengetriebe, insbesondere ein Vierwellengetriebe als ein aus zwei Planetengetrieben zusammengesetztes Planetengetriebe, vier Schaltelemente sowie einen Antrieb und einen Abtrieb. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Vierwellengetriebe zu einem Ravigneaux-Planetenradgetriebe reduziert.

Description

Doppelkupplungsgetriebe in Planetenradsatzbauweise Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe in

Planetenradsatzbauweise gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik sind Automatikgetriebe für den Einsatz in Kraftfahrzeugen bekannt, welche vorrangig in Planetenradsatzbauweise ausgeführt sind. Beispielsweise sind aus den Offenlegungsschriften DT 1 555 205 oder DT 1 555 207

Umlaufräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge in Planetenradsatzbauweise bekannt, welche eine Kombination eines einfachen Planetenradsatzes und eines Ravigneaux- Planetenradsatzes aufweisen. Für die Realisierung von vier Vorwärtsgängen sowie einem Rückwärtsgang werden fünf Lastschaltelemente, insbesondere drei Bremsen und zwei Lamellenkupplungen benötigt. Aus der Offenlegungsschrift DE 102 13 820 A1 geht ein Mehrgangautomatikgetriebe hervor, bei welchem ein einfacher

Planetenradsatz mit einem Ravigneaux-Planetenradsatz kombiniert wird. Für die Realisierung von vier Vorwärtsgängen, dort beispielsweise die Vorwärtsgänge eins bis vier, werden vier Lastschaltelemente benötigt.

Diese Automatikgetriebe sind demnach für die Realisierung von vier Vorwärtsgängen mit wenigstens vier Lastschaltelementen ausgestattet. Die Verluste solcher

Automatikgetriebe resultieren vorrangig aus den Lastschaltelementen, welche als kraftschlüssige Bremsen und Kupplungen, insbesondere Lamellenkupplungen ausgeführt sind. Insbesondere die Schleppverluste der Lastschaltelemente und die Leistung zur Betätigung der Lastschaltelemente wirken sich negativ auf den

Wirkungsgrad aus.

Des Weiteren sind Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise für den Einsatz in Kraftfahrzeugen als Lastschaltgetriebe mit zwei Lastschaltelementen und mehreren Klauenkupplungen und Synchronisierungen ausgeführt, wie beispielsweise aus der Patentschrift DE 38 12 359 C3 bekannt. Die Lastschaltelemente dienen dabei als Antriebskupplungen, um den Abtrieb über jeweils eine Welle auf dem

Hauptwellenstrang mit dem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Bei diesen Doppelkupplungsgetrieben in Vorgelegebauweise muss die gesamte

Antriebsleistung über eine Verzahnung einer Zahnradpaarung übertragen werden, wodurch große Zahnbreiten erforderlich sind. Dies wirkt sich negativ auf den

Bauraumbedarf aus. Deshalb werden Doppelkupplungsgetriebe in

Planetenradsatzbauweise entworfen, um den Vorteil der hohen Drehmomentdichte der Planetenradsätze auszunutzen.

Aus der Patentschrift DE 103 33 097 B4 ist ein Mehrgang-Lastschaltgetriebe mit zwei Antriebskupplungen bekannt, welches als Planetengetriebe ausgeführt ist. Das

Mehrgang-Lastschaltgetriebe umfasst weiterhin drei Planetenradsätze, wobei zwei Planetenradsätze zu einem Ravigneaux-Planetenradsatz reduziert sind. Für die Übertragung der Antriebsleistung werden Vorwärtsgänge realisiert, bei welchen beide Planetenradsätze oder nur der Ravigneaux-Planetenradsatz verwendet werden. Das Lastschaltgetriebe umfasst zudem neun formschlüssige Kupplungen mit

Synchronisiereinrichtungen und zwei Bremseinrichtungen, um bis zu neun

Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bereitzustellen. Dabei sind acht der neun formschlüssigen Kupplungen als Zweiwegekupplungen mit Synchronisiereinrichtungen ausgeführt, welche jeweils zwei Schaltstellungen und eine Neutralstellung aufweisen. Weiterhin ist ein Vorwärtsgang als Direktantrieb ausgebildet, bei welchem beide Antriebskupplungen geschlossen sind. Für die Realisierung der Vorwärtsgänge niedriger erster Vorwärtsgang bis dritter Vorwärtsgang werden fünf formschlüssige Kupplungen benötigt.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Doppelkupplungsgetriebe in Planetenradsatzbauweise bereitzustellen, welches für vielfältige

Anwendungsmöglichkeiten einsetzbar ist.

Lösung der Aufgabe

Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung stellt ein erfindungsgemäß vorteilhaftes Doppelkupplungsgetriebe in Planetenradsatzbauweise bereit, welches für vielfältige Anwendungsmöglichkeiten einsatzfähig ist. Die Übersetzungsspreizung des verbesserten

Doppelkupplungsgetriebes kann variabel angepasst werden, so dass das

Doppelkupplungsgetriebe in verschiedenen Antriebskonzepten für Kraftfahrzeuge Verwendung finden kann. Das verbesserte Doppelkupplungsgetriebe weist dazu einen Direktgang und drei weitere Gänge auf, deren Übersetzungsverhältnisse in

erfindungsgemäß vorteilhafter Weise unabhängig voneinander, also ohne gegenseitige Beeinflussung verändert werden können. Das Doppelkupplungsgetriebe ist somit ideal für den Einsatz in Kombination mit Brennkraftmaschinen, in Kombination mit

elektrischen Antrieben als auch in hybriden Antriebskonzepten zur Übertragung von Antriebsleistung geeignet. Durch den kompakten Aufbau in Planetenradsatzbauweise ergeben sich deutliche Bauraumeinsparungen, auch in Hinsicht auf zukünftige

Antriebskonzepte. Es können elektrische Maschinen direkt im Doppelkupplungsgetriebe integriert werden, so dass das Doppelkupplungsgetriebe in Kombination mit wenigstens einer elektrischen Maschine beispielsweise für Range-Extender-Anwendungen geeignet ist.

Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe wird aus der Kombination einer geringen Anzahl von Lastschaltelementen und Planetenradsätzen mit hoher

Drehmomentdichte gebildet, wodurch der Bauraumbedarf gegenüber herkömmlichen Doppelkupplungsgetrieben reduziert wird. Es werden formschlüssige Schaltelemente verwendet, welche Synchronisierungen umfassen können. Somit weisen diese

Schaltelemente kleinstmögliche Schleppverluste auf, wodurch der Wirkungsgrad vergrößert wird.

Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe in Planetenradsatzbauweise umfasst in einem gemeinsamen Gehäuse zwei Lastschaltelemente, ein Dreiwellengetriebe als ein Planetengetriebe, ein Mehrwellengetriebe, insbesondere ein Vierwellengetriebe als ein aus zwei Planetengetrieben zusammengesetztes Planetengetriebe, vier

Schaltelemente sowie einen Antrieb und einen Abtrieb. In einer vorteilhaften

Ausführungsform ist das Vierwellengetriebe zu einem Ravigneaux-Planetenradsatz reduziert. Dem Dreiwellengetriebe ist ein erstes Lastschaltelement und dem Vierwellengetriebe ein zweites Lastschaltelement zugeordnet, so dass eine erste Welle des

Dreiwellengetriebes mittels des ersten Lastschaltelements beziehungsweise eine erste Welle des Vierwellengetriebes mittels des zweiten Lastschaltelements mit dem Antrieb des Doppelkupplungsgetriebes verbindbar ist.

Mittels eines ersten Schaltelementes ist eine zweite Welle des Dreiwellengetriebes mit dem Gehäuse des Doppelkupplungsgetriebes verbindbar. Mittels eines zweiten

Schaltelementes ist die zweite Welle des Dreiwellengetriebes weiterhin mit der ersten Welle des Dreiwellengetriebes verbindbar. Mittels eines dritten Schaltelementes ist eine zweite Welle des Vierwellengetriebes mit dem Gehäuse verbindbar. Mittels eines vierten Schaltelementes ist eine dritte Welle des Vierwellengetriebes mit dem Gehäuse verbindbar.

Eine dritte Welle des Dreiwellengetriebes und eine vierte Welle des Vierwellengetriebes sind mit dem Abtrieb des Doppelkupplungsgetriebes verbunden beziehungsweise stellen den Abtrieb selbst dar.

Auf Grund der vorteilhaften Struktur des Doppelkupplungsgetriebes ergeben sich vier Vorwärtsgänge, welche im Sinne eines Doppelkupplungsgetriebes schaltbar sind.

Ein erster Vorwärtsgang ergibt sich durch die Betätigung des ersten

Lastschaltelementes und des ersten Schaltelementes. Dadurch ist die erste Welle des Dreiwellengetriebes mit dem Antrieb verbunden und weiterhin die zweite Welle des Dreiwellengetriebes mit dem Gehäuse verbunden und stillgesetzt. Die Antriebsleistung wird somit über das Dreiwellengetriebe, insbesondere über die erste Welle und weiter über die dritte Welle auf den Abtrieb übertragen. Das Antriebsmoment wird über die zweite Welle des Dreiwellengetriebes im Gehäuse abgestützt.

Ein zweiter Vorwärtsgang ergibt sich durch die Betätigung des zweiten

Lastschaltelementes und des dritten Schaltelementes. Dadurch ist die erste Welle des Vierwellengetriebes mit dem Antrieb verbunden und weiterhin die zweite Welle des Vierwellengetriebes mit dem Gehäuse verbunden und stillgesetzt. Die Antriebsleistung wird somit über das Vierwellengetriebe, insbesondere über die erste Welle und weiter über die vierte Welle auf den Abtrieb übertragen. Das Antriebsmoment wird über die zweite Welle des Vierwellengetriebes im Gehäuse abgestützt.

Ein dritter Vorwärtsgang ergibt sich durch die Betätigung des ersten

Lastschaltelementes und des zweiten Schaltelementes. Dadurch ist die erste Welle des Dreiwellengetriebes mit dem Antrieb verbunden und weiterhin die zweite Welle des Dreiwellengetriebes mit der ersten Welle des Dreiwellengetriebes verbunden. Durch die feste Verbindung der ersten und zweiten Welle ist das Dreiwellengetriebe in sich blockiert. Die Antriebsleistung wird somit über das geblockte Dreiwellengetriebe auf den Abtrieb übertragen.

Ein vierter Vorwärtsgang ergibt sich durch die Betätigung des zweiten

Lastschaltelementes und des vierten Schaltelementes. Dadurch ist die erste Welle des Vierwellengetriebes mit dem Antrieb verbunden und weiterhin die dritte Welle des Vierwellengetriebes mit dem Gehäuse verbunden und stillgesetzt. Die Antriebsleistung wird somit über das Vierwellengetriebe, insbesondere über die erste Welle und weiter über die vierte Welle auf den Abtrieb übertragen. Das Antriebsmoment wird über die dritte Welle des Vierwellengetriebes im Gehäuse abgestützt.

Für einen bevorstehenden Schaltvorgang im Sinne eines Doppelkupplungsgetriebes werden die Schaltelemente derart voreingestellt, dass der zu erwartende Schaltvorgang durch die Betätigung der Lastschaltelemente eingeleitet werden kann, ohne dass es zu einer Zugkraftunterbrechung kommt. Das heißt, ausgehend von einem Vorwärtsgang, wird das für den wahrscheinlich folgenden Vorwärtsgang erforderliche Schaltelement betätigt. Sind die Schaltelemente entsprechend dem folgenden Vorwärtsgang eingestellt, werden die Lastschaltelemente betätigt. Es erfolgt stets ein Wechsel zur Übertragung der Antriebsleistung zwischen Dreiwellengetriebe und Vierwellengetriebe und somit eine wechselnde Betätigung der beiden Lastschaltelemente. Die Übertragung der Antriebsleistung vom Antrieb zum Abtrieb erfolgt somit ausschließlich entweder über das erste Lastschaltelement in Verbindung mit dem Dreiwellengetriebe oder über das zweite Lastschaltelement in Verbindung mit dem Vierwellengetriebe.

Soll ausgehend vom zweiten oder vierten Vorwärtsgang in den ersten Vorwärtsgang gewechselt werden, so wird vor dem Schaltvorgang das erste Schaltelement betätigt und somit die zweite Welle des Dreiwellengetriebes mit dem Gehäuse verbunden. Soll ausgehend vom ersten oder dritten Vorwärtsgang in den zweiten Vorwärtsgang gewechselt werden, so wird vor dem Schaltvorgang das dritte Schaltelement betätigt und somit die zweite Welle des Vierwellengetriebes mit dem Gehäuse verbunden. Soll ausgehend vom zweiten oder vierten Vorwärtsgang in den dritten Vorwärtsgang gewechselt werden, so wird vor dem Schaltvorgang das zweite Schaltelement betätigt und somit die zweite Welle mit der ersten Welle des Dreiwellengetriebes verbunden. Soll ausgehend vom ersten oder dritten Vorwärtsgang in den vierten Vorwärtsgang gewechselt werden, so wird vor dem Schaltvorgang das vierte Schaltelement betätigt und somit die dritte Welle des Vierwellengetriebes mit dem Gehäuse verbunden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Doppelkupplungsgetriebes ergibt sich eine in Hinsicht auf den Bauraumbedarf besonders vorteilhafte Getriebestruktur. Dabei ist die erste Welle des

Dreiwellengetriebes als erste Sonnenradwelle mit einem ersten Sonnenrad, die zweite Welle des Dreiwellengetriebes als erste Hohlradwelle mit einem ersten Hohlrad und die dritte Welle des Dreiwellengetriebes als erste Stegwelle mit einem ersten Steg als Planetenträger und wenigstens drei darauf gelagerten ersten Planetenrädern

ausgeführt, wobei die ersten Planetenräder jeweils mit erstem Sonnenrad und erstem Hohlrad im Eingriff stehen. Weiterhin ist die erste Welle des Vierwellengetriebes als zweite Stegwelle mit einem zweiten Steg als doppelter Planetenträger, auf welchem wenigstens ein Planetenradpaar, vorzugsweise drei Planetenradpaare, gelagert sind, die zweite Welle des Vierwellengetriebes als zweite Sonnenradwelle mit einem zweiten Sonnenrad, die dritte Welle des Vierwellengetriebes als dritte Sonnenradwelle mit einem dritten Sonnenrad und die vierte Welle des Vierwellengetriebes als zweite Hohlradwelle mit einem zweiten Hohlrad ausgeführt, wobei zweite innere Planetenräder des jeweiligen Planetenradpaares mit dem zweiten Sonnenrad und zweiten äußeren Planetenrädern des jeweiligen Planetenradpaares und diese zweiten äußeren

Planetenräder wiederum mit dem zweiten Hohlrad und dem dritten Sonnenrad im Eingriff stehen.

Das Dreiwellengetriebe umfasst demnach die erste Sonnenradwelle mit dem ersten Sonnenrad, die erste Stegwelle mit Planetenträger und den wenigstens drei ersten Planetenrädern und die erste Hohlradwelle mit dem ersten Hohlrad sowie das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement, wobei die ersten Planetenräder mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad im Eingriff stehen. Mittels des ersten Lastschaltelementes ist die erste Sonnenradwelle und somit das erste Sonnenrad mit dem Antrieb verbindbar. Dadurch ist bei geschlossenem ersten Lastschaltelement der Antrieb mit der ersten Sonnenradwelle und somit mit dem ersten Sonnenrad verbunden. Mittels des ersten Schaltelementes ist die erste Hohlradwelle und somit das erste Hohlrad mit dem Gehäuse des Doppelkupplungsgetriebes verbindbar. Dadurch ist bei geschlossenem ersten Schaltelement die erste Hohlradwelle mit dem Gehäuse verbunden. Mittels des zweiten Schaltelementes ist die erste Hohlradwelle mit der ersten Sonnenradwelle und somit das erste Hohlrad mit dem ersten Sonnenrad verbindbar. Dadurch ist bei geschlossenem zweiten Schaltelement die erste

Hohlradwelle mit der ersten Sonnenradwelle verbunden. Da das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement nicht gleichzeitig geschlossen sein dürfen, ist die erste Hohlradwelle mit dem Gehäuse des Doppelkupplungsgetriebes oder mit der ersten Sonnenradwelle verbindbar. Die erste Stegwelle ist mit dem Abtrieb des

Doppelkupplungsgetriebes verbunden.

Das Vierwellengetriebe umfasst demnach die zweite Sonnenradwelle mit dem zweiten Sonnenrad, die dritte Sonnenradwelle mit dem dritten Sonnenrad, die zweite Stegwelle mit dem zweiten Steg, welcher als doppelter Planetenträger ausgeführt ist und wenigstens drei Planetenradpaare bestehend aus zweiten inneren Planetenrädern und zweiten äußeren Planetenrädern aufnimmt, und die zweite Hohlradwelle mit dem zweiten Hohlrad, sowie das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement. Die zweiten inneren Planetenräder stehen mit dem zweiten Sonnenrad und den zweiten äußeren Planetenrädern, und diese zweiten äußeren Planetenräder weiterhin mit dem zweiten Hohlrad und dem dritten Sonnenrad im Eingriff. Mittels des zweiten

Lastschaltelementes ist die zweite Stegwelle und somit der zweite Steg mit dem Antrieb verbindbar. Dadurch ist bei geschlossenem zweiten Lastschaltelement der Antrieb mit der zweiten Stegwelle verbunden. Mittels des dritten Schaltelementes ist die zweite Sonnenradwelle und somit das zweite Sonnenrad mit dem Gehäuse verbindbar.

Dadurch ist bei geschlossenem dritten Schaltelement die zweite Sonnenradwelle mit dem Gehäuse verbunden. Mittels des vierten Schaltelements ist die dritte

Sonnenradwelle und somit das dritte Sonnenrad mit dem Gehäuse verbindbar. Dadurch ist bei geschlossenem vierten Schaltelement die dritte Sonnenradwelle mit dem

Gehäuse verbunden. Da das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement nicht gleichzeitig geschlossen sein dürfen, ist entweder die zweite Sonnenradwelle oder die dritte Sonnenradwelle mit dem Gehäuse verbindbar. Die zweite Hohlradwelle ist mit dem Abtrieb des Doppelkupplungsgetriebes verbunden.

In einer alternativen Ausführungsform kann das Dreiwellengetriebe derart ausgeführt sein, dass die erste Welle des Dreiwellengetriebes als Sonnenradwelle mit einem ersten Sonnenrad, die zweite Welle des Dreiwellengetriebes als Stegwelle mit einem ersten Steg als doppelten Planetenträger auf welchem wenigstens drei

Planetenradpaare gelagert sind, und die dritte Welle des Dreiwellengetriebes als Hohlradwelle mit einem ersten Hohlrad ausgebildet ist. Es ergibt sich ein

erfindungsgemäß vorteilhaftes Doppelkupplungsgetriebe mit einem Dreiwellengetriebe, wobei erste innere Planetenräder der Planetenradpaare mit dem ersten Sonnenrad und erste äußere Planetenräder der Planetenradpaare mit dem ersten Hohlrad im Eingriff stehen. Mittels des ersten Schaltelements ist demnach der erste Steg mit dem Gehäuse verbindbar. Mittels des zweiten Schaltelements ist demnach der erste Steg mit dem ersten Sonnenrad verbindbar. Das erste Hohlrad ist mit dem Abtrieb des

Doppelkupplungsgetriebes verbunden.

In einer alternativen Ausführungsform kann das Vierwellengetriebe derart ausgeführt sein, dass auf dem zweiten Steg wenigstens drei Planetenradpaare angeordnet sind, wobei zweite innere Planetenräder mit dem zweiten Sonnenrad und jeweils

zugeordneten zweiten äußeren Planetenrädern im Eingriff stehen. Die zweiten äußeren Planetenräder stehen wiederum mit dem zweiten Hohlrad im Eingriff. Parallel zu den Planetenradpaaren sind auf dem zweiten Steg weiterhin dritte Planetenräder

angeordnet, welche mit dem zweiten Hohlrad und dem dritten Sonnenrad im Eingriff stehen. Zudem kann das zweite Hohlrad in zwei separate Hohlräder aufgeteilt sein, welche jeweils mit dem Abtrieb des Doppelkupplungsgetriebes verbunden sind, so dass jeweils ein separates zweites Hohlrad mit den zweiten äußeren Planetenrädern und ein weiteres separates zweites Hohlrad mit den dritten Planetenrädern im Eingriff steht.

In einer alternativen Ausführungsform kann das Vierwellengetriebe derart ausgeführt sein, dass die zweiten äußeren Planetenräder als Stufenplaneten ausgeführt sind, so dass jeweils erste Stufenplaneten mit den zweiten inneren Planetenrädern sowie zweite Stufenplaneten mit dem dritten Sonnenrad im Eingriff stehen. Entweder die ersten Stufenplaneten oder die zweiten Stufenplaneten stehen weiterhin mit dem zweiten Hohlrad im Eingriff. Erfindungsgemäß vorteilhaft sind das erste und das zweite Schaltelement zu einer ersten doppeltwirkenden Schalteinheit zusammengefasst, wobei entweder das erste Schaltelement oder das zweite Schaltelement geschlossen werden kann. Weiterhin kann eine Neutralstellung vorgesehen sein, wobei weder das erste, noch das zweite Schaltelement geschlossen ist.

Erfindungsgemäß vorteilhaft sind das dritte und das vierte Schaltelement zu einer zweiten doppeltwirkenden Schalteinheit zusammengefasst, wobei entweder das dritte Schaltelement oder das vierte Schaltelement geschlossen werden kann. Weiterhin kann eine Neutralstellung vorgesehen sein, wobei weder das dritte, noch das vierte

Schaltelement geschlossen ist.

Erfindungsgemäß vorteilhaft sind die erste Sonnenradwelle und die zweite Stegwelle koaxial zueinander angeordnet. Alternativ können die erste Sonnenradwelle und die zweite Stegwelle achsparallel zueinander angeordnet sein. Dementsprechend können das Dreiwellengetriebe und das Vierwellengetriebe hintereinander oder achsparallel zueinander angeordnet sein. Erfindungsgemäß vorteilhaft sind das erste

Lastschaltelement und das zweite Lastschaltelement zueinander koaxial angeordnet. Alternativ können das erste und das zweite Lastschaltelement achsparallel zueinander angeordnet sein. Erfindungsgemäß vorteilhaft ist der Abtrieb koaxial zur ersten

Sonnenradwelle und / oder zweiten Stegwelle angeordnet.

Mit dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe wird ein Getriebe zur

Drehmomenterhöhung eines Eingangsdrehmoments bereitgestellt, mit welchem ein hohes Antriebsmoment für Anfahrvorgänge ermöglicht wird. Dadurch können

beispielsweise die elektrischen Maschinen von Hybrid- und Elektrofahrzeugen kleiner dimensioniert werden, da keine hohen Drehmomentreserven für Anfahrvorgänge und Steigfähigkeit vorgehalten werden müssen. Mit dem erfindungsgemäßen

Doppelkupplungsgetriebe wird ein Getriebe zur Drehzahlerhöhung einer

Eingangsdrehzahl bereitgestellt, um eine Betriebspunktverschiebung der

Brennkraftmaschine bei hohen Fahrgeschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs zu

ermöglichen. Dadurch kann die Brennkraftmaschine bei gleicher Fahrgeschwindigkeit mit höherem Wirkungsgrad betrieben werden. Die Lastschaltelemente sind als Reibkupplungen ausgeführt, wobei unterschiedliche Bauformen und Reibbelagpaarungen möglich sind. So können die Lastschaltelemente bevorzugt als trocken- oder nasslaufende Scheiben- oder Lamellenkupplungen ausgeführt sein. Die Schaltelemente sind als Klauenkupplungen ausgeführt, wobei zusätzlich Synchronisationseinrichtungen vorgesehen sein können. Bei der Betätigung der Lastschaltelemente werden Verfahren angewendet, mit welchen ein Wechsel der Lastschaltelemente zur Übertragung der Antriebsleistung möglichst komfortabel erfolgen kann. Für Anfahrvorgänge können die Lastschaltelemente verwendet werden. Alternativ kann eine weitere Anfahrkupplung vorgesehen sein, welche zwischen Antriebsaggregat und Doppelkupplungsgetriebe angeordnet ist.

Ausführungsbeispiel 1

Beispielhaft wird hier eine Ausführung des erfindungsgemäßen

Doppelkupplungsgetriebes dargestellt. In den dazugehörigen Figuren zeigt:

FIGUR 1 : eine schematische Darstellung der Getriebestruktur des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes mit einer Schaltlogiktabelle zur Betätigung von

Lastschaltelementen und Schaltelementen des erfindungsgemäßen

Doppelkupplungsgetriebes.

Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe in Planetenradsatzbauweise, dargestellt in FIGUR 1 , umfasst in einem gemeinsamen Gehäuse 1 zwei

Lastschaltelemente K1 , K2, ein Dreiwellengetriebe 2 und ein Vierwellengetriebe 3, vier Schaltelemente S1 , S2, S3, S4, sowie einen Antrieb 4 und einen Abtrieb 5.

Der Antrieb 4 des Doppelkupplungsgetriebes ist mittels eines schaltbaren ersten Lastschaltelementes K1 mit einem ersten Sonnenrad 6 des Dreiwellengetriebes 2 verbindbar. Das Dreiwellengetriebe 2 umfasst weiterhin eine erste Stegwelle mit einem ersten Steg 7, auf welchem erste Planetenräder 8 angeordnet sind und mit einem ersten Hohlrad 9 und dem ersten Sonnenrad 6 im Eingriff stehen. Der erste Steg 7 ist mit dem Abtrieb 5 des Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Mittels eines ersten Schaltelementes S1 ist das erste Hohlrad 9 mit dem Gehäuse 1 verbindbar. Mittels eines zweiten Schaltelementes S2 ist das erste Hohlrad 9 mit dem ersten Sonnenrad 6 verbind bar. Der Antrieb 4 ist mittels eines schaltbaren zweiten Lastschaltelementes K2 mit einem zweiten Steg 10 des Vierwellengetriebes 3 verbindbar. Der zweite Steg 10 ist als Doppelplanetenträger ausgebildet, auf welchem Planetenradpaare, bestehend aus zweiten inneren Planetenrädern 11 und zweiten äußeren Planetenrädern 12,

angeordnet sind, so dass jeweils die zweiten inneren Planetenräder 11 mit den zugeordneten zweiten äußeren Planetenrädern 12 im Eingriff stehen. Weiterhin stehen die zweiten inneren Planetenräder 11 mit einem zweiten Sonnenrad 13 und die zweiten äußeren Planentenräder 12 mit einem dritten Sonnenrad 14 und einem zweiten

Hohlrad 15 im Eingriff, um somit ein reduziertes Planetengetriebe nach der Bauart eines Ravigneaux-Planetenradsatzes zu bilden. Das zweite Hohlrad 15 ist mit dem Abtrieb 5 des Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Mittels eines dritten Schaltelementes S3 ist das zweite Sonnenrad 13 mit dem Gehäuse 1 des Doppelkupplungsgetriebes verbindbar. Mittels eines vierten Schaltelementes S4 ist das dritte Sonnenrad 14 mit dem Gehäuse 1 des Doppelkupplungsgetriebes verbindbar.

Ausführungsbeispiel 2

Beispielhaft wird hier eine alternative Ausführung des erfindungsgemäßen

Doppelkupplungsgetriebes dargestellt. In den dazugehörigen Figuren zeigt:

FIGUR 2: eine schematische Darstellung der Getriebestruktur des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes mit einer Schaltlogiktabelle zur Betätigung von

Lastschaltelementen und Schaltelementen des erfindungsgemäßen

Doppelkupplungsgetriebes.

Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe in Planetenradsatzbauweise, dargestellt in FIGUR 2, umfasst in einem gemeinsamen Gehäuse 1 zwei

Lastschaltelemente K1, K2, ein Dreiwellengetriebe 2 und ein Vierwellengetriebe 3, vier Schaltelemente S1 , S2, S3, S4, sowie einen Antrieb 4 und einen Abtrieb 5.

Der Antrieb 4 des Doppelkupplungsgetriebes ist mittels eines schaltbaren ersten Lastschaltelementes K1 mit einem ersten Sonnenrad 6 des Dreiwellengetriebes 2 verbindbar. Das Dreiwellengetriebe 2 umfasst weiterhin eine erste Stegwelle mit einem ersten Steg 7, auf welchem Planetenradpaare, bestehend aus ersten inneren

Planetenrädern 16 und ersten äußeren Planetenrädern 17, angeordnet sind, so dass jeweils die ersten inneren Planetenräder 16 mit den zugeordneten ersten äußeren Planetenrädern 17 im Eingriff stehen. Weiterhin stehen die ersten inneren

Planetenräder 16 mit dem ersten Sonnenrad 6 und die ersten äußeren

Planetenräder 17 mit einem ersten Hohlrad 9 im Eingriff. Das erste Hohlrad 9 ist mit dem Abtrieb 5 des Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Mittels eines ersten

Schaltelementes S1 ist der erste Steg 7 mit dem Gehäuse 1 verbindbar. Mittels eines zweiten Schaltelementes S2 ist der erste Steg 7 mit dem ersten Sonnenrad 6

verbindbar.

Der Antrieb 4 ist mittels eines schaltbaren zweiten Lastschaltelementes K2 mit einem zweiten Steg 10 des Vierwellengetriebes 3 verbindbar. Der zweite Steg 10 ist als Doppelplanetenträger ausgebildet, auf welchem Planetenradpaare bestehend aus zweiten inneren Planetenrädern 11 und zweiten äußeren Planetenrädern 12 angeordnet sind, so dass jeweils die zweiten inneren Planetenräder 11 mit den zugeordneten zweiten äußeren Planetenrädern 12 im Eingriff stehen. Weiterhin stehen die zweiten inneren Planetenräder 11 mit einem zweiten Sonnenrad 13 und die zweiten äußeren Planentenräder 12 mit einem dritten Sonnenrad 14 und einem zweiten Hohlrad 15 im Eingriff, um somit ein reduziertes Planetengetriebe nach der Bauart eines Ravigneaux- Planetenradsatzes zu bilden. Das zweite Hohlrad 15 ist mit dem Abtrieb 5 des

Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Mittels eines dritten Schaltelementes S3 ist das zweite Sonnenrad 13 mit dem Gehäuse 1 des Doppelkupplungsgetriebes verbindbar. Mittels eines vierten Schaltelementes S4 ist das dritte Sonnenrad 14 mit dem

Gehäuse 1 des Doppelkupplungsgetriebes verbindbar.

Ausführungsbeispiel 3

Beispielhaft wird hier eine weitere alternative Ausführung des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes dargestellt. In den dazugehörigen Figuren zeigt:

FIGUR 3: eine schematische Darstellung der Getriebestruktur des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes mit einer Schaltlogiktabelle zur Betätigung von

Lastschaltelementen und Schaltelementen des erfindungsgemäßen

Doppelkupplungsgetriebes. Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe in Planetenradsatzbauweise, dargestellt in FIGUR 1 , umfasst in einem gemeinsamen Gehäuse 1 zwei

Der Antrieb 4 des Doppelkupplungsgetriebes ist mittels eines schaltbaren ersten

Lastschaltelementes K1 mit einem ersten Sonnenrad 6 des Dreiwellengetriebes 2 verbindbar. Das Dreiwellengetriebe 2 umfasst weiterhin eine erste Stegwelle mit einem ersten Steg 7, auf welchem erste Planetenräder 8 angeordnet sind und mit einem ersten Hohlrad 9 und dem ersten Sonnenrad 6 im Eingriff stehen. Der erste Steg 7 ist mit dem Abtrieb 5 des Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Mittels eines ersten Schaltelementes S1 ist das erste Hohlrad 9 mit dem Gehäuse 1 verbindbar. Mittels eines zweiten Schaltelementes S2 ist das erste Hohlrad 9 mit dem ersten Sonnenrad 6 verbindbar.

Der Antrieb 4 ist mittels eines schaltbaren zweiten Lastschaltelementes K2 mit einem zweiten Steg 10 des Vierwellengetriebes 3 verbindbar. Der zweite Steg 10 ist als Doppelplanetenträger ausgebildet, auf welchem Planetenradpaare bestehend aus zweiten inneren Planetenrädern 11 und zweiten äußeren Planetenrädern 12 angeordnet sind, so dass jeweils die zweiten inneren Planetenräder 11 mit den zugeordneten zweiten äußeren Planetenrädern 12 im Eingriff stehen. Weiterhin stehen die zweiten inneren Planetenräder 11 mit einem zweiten Sonnenrad 13 und die zweiten äußeren Planentenräder 12 mit einem zweiten Hohlrad 15 im Eingriff. Parallel zu den zweiten inneren Planetenrädern 11 beziehungsweise zweiten äußeren Planetenrädern 12 sind dritte Planetenräder 18 vorgesehen, welche auf dem zweiten Steg 10 gelagert sind und mit einem dritten Sonnenrad 14 und dem zweiten Hohlrad 15 im Eingriff stehen. Das zweite Hohlrad 15 kann dazu in vorteilhafter Weise aufgeteilt sein. Das zweite

Hohlrad 15 ist mit dem Abtrieb 5 des Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Mittels eines dritten Schaltelementes S3 ist das zweite Sonnenrad 13 mit dem Gehäuse 1 des Doppelkupplungsgetriebes verbindbar. Mittels eines vierten Schaltelementes S4 ist das dritte Sonnenrad 14 mit dem Gehäuse 1 des Doppelkupplungsgetriebes verbindbar. Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Gehäuse

2 Dreiwellengetriebe

3 Vierwellengetriebe

4 Antrieb

5 Abtrieb

6 erstes Sonnenrad

7 erster Steg

8 erste Planetenräder

9 erstes Hohlrad

10 zweiter Steg

1 1 zweite innere Planetenräder

12 zweite äußere Planetenräder

13 zweites Sonnenrad

14 drittes Sonnenrad

15 zweites Hohlrad

16 erste innere Planetenräder

17 erste äußere Planetenräder

18 dritte Planetenräder

K1 , K2 erste, zweite Lastschaltelemente

S1 , S2, S3, S4 erste, zweite, dritte, vierte Schaltelemente

Claims

Patentansprüche

1. Doppelkupplungsgetriebe in Planetenradsatzbauweise, umfassend in einem gemeinsamen Gehäuse (1 ) zwei Lastschaltelemente (K1 , K2), ein

Dreiwellengetriebe (2), ein Vierwellengetriebe (3), vier

Schaltelemente (S1 , S2, S3, S4), sowie einen Antrieb (4) und einen Abtrieb (5), wobei

dem Dreiwellengetriebe (2) ein erstes Lastschaltelement (K1 ) und dem

Vierwellengetriebe (3) ein zweites Lastschaltelement (K2) zugeordnet ist, so dass eine erste Welle des Dreiwellengetriebes (2) mittels des ersten

Lastschaltelements (K1 ) beziehungsweise eine erste Welle des

Vierwellengetriebes (3) mittels des zweiten Lastschaltelements (K2) mit dem Antrieb (4) des Doppelkupplungsgetriebes verbindbar ist,

mittels eines ersten Schaltelementes (S1 ) eine zweite Welle des

Dreiwellengetriebes (2) mit dem Gehäuse (1 ) verbindbar ist,

mittels eines zweiten Schaltelementes (S2) die zweite Welle des

Dreiwellengetriebes (2) weiterhin mit der ersten Welle des

Dreiwellengetriebes (2) verbindbar ist,

mittels eines dritten Schaltelementes (S3) eine zweite Welle des

Vierwellengetriebes (3) mit dem Gehäuse (1 ) verbindbar ist,

mittels eines vierten Schaltelementes (S4) eine dritte Welle des

Vierwellengetriebes (3) mit dem Gehäuse (1 ) verbindbar ist,

und eine dritte Welle des Dreiwellengetriebes (2) und eine vierte Welle des

Vierwellengetriebes (3) mit dem Abtrieb (5) des Doppelkupplungsgetriebes verbunden sind.

2. Doppelkupplungsgetriebe nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle des Dreiwellengetriebes (2) als erste Sonnenradwelle mit einem ersten Sonnenrad (6), die zweite Welle des Dreiwellengetriebes (2) als erste Hohlradwelle mit einem ersten Hohlrad (9) und die dritte Welle des Dreiwellengetriebes (2) als erste Stegwelle mit einem ersten Steg (7) sowie die erste Welle des Vierwellengetriebes (3) als zweite Stegwelle mit einem zweiten Steg (10), die zweite Welle des Vierwellengetriebes (3) als zweite

Sonnenradwelle mit einem zweiten Sonnenrad (13), die dritte Welle des

Vierwellengetriebes (3) als dritte Sonnenradwelle mit einem dritten Sonnenrad (14) und die vierte Welle des Vierwellengetriebes (3) als zweite Hohlradwelle mit einem zweiten Hohlrad (15) ausgeführt ist.

3. Doppelkupplungsgetriebe nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Steg (10) als doppelter Planetenträger ausgeführt ist, auf welchem wenigstens ein Planetenradpaar gelagert ist.

4. Doppelkupplungsgetriebe nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vierwellengetriebe (3) zu einem Ravigneaux-Planetenradsatz reduziert ist, indem der zweite Steg (10) drei Planetenradpaare bestehend aus zweiten inneren Planetenrädern (11 ) und zweiten äußeren Planetenrädern (12) aufnimmt, wobei die zweiten inneren Planetenräder (11 ) mit dem zweiten Sonnenrad (13) und den zweiten äußeren Planetenrädern (12), und diese weiterhin mit dem zweiten Hohlrad (15) und dem dritten Sonnenrad (14) im Eingriff stehen.

5. Doppelkupplungsgetriebe nach Patentanspruch 2 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, dass der erste Steg (7) als doppelter Planetenträger

ausgeführt ist, auf welchem wenigstens drei Planetenradpaare gelagert sind.