双离合器变速器和用于切换双离合器变速器的方法
【专利摘要】本发明涉及一种双离合器变速器，设置有：一能够与第一子变速器连接的第一变速器输入轴、一能够与第二子变速器连接的第二变速器输入轴、一能够与机动车发动机的驱动轴连接的初级轴和一能够通过可打滑的离合器与该初级轴耦合的次级轴，其中，或者该初级轴能够通过一不同步的形锁合离合器与该第一变速器输入轴或者与该第二变速器输入轴耦合并且该次级轴能够通过一可同步的形锁合离合器与该第一变速器输入轴或者与该第二变速器输入轴耦合，或者该次级轴能够通过一不同步的形锁合离合器与该第一变速器输入轴或者与该第二变速器输入轴耦合并且该初级轴能够通过一可同步的形锁合离合器与该第一变速器输入轴或者与该第二变速器输入轴耦合。
【专利说明】双离合器变速器和用于切换双离合器变速器的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双离合器变速器和一种用于切换双离合器变速器的方法，借助于它们可以基本上不中断牵引力地执行机动车变速器的切换。
【背景技术】
[0002]由DE 10 2004 041 525 Al已知一种双离合器变速器，具有:能够与第一子变速器连接的第一变速器输入轴和能够相对于第一变速器输入轴同轴心地与第二子变速器连接的第二变速器输入轴，其中，第二变速器输入轴相对于第一变速器输入轴轴向错开地布置。这些变速器输入轴构成为空心轴，穿过这些空心轴导引机动车发动机的驱动轴。该驱动轴可以分别通过能够借助于同步环同步的牙嵌离合器与第一变速器输入轴和第二变速器输入轴耦合。通过滑移离合器(Rutschkupplung)，可以使一相对于第一变速器输入轴径向错开的桥接轴与驱动轴耦合上，该桥接轴与在轴向方向上在第一变速器输入轴和第二变速器输入轴之间与这些变速器输入轴同轴心地布置的中间空心轴齿啮合。在耦合上的桥接轴的情况下，中间空心轴可以分别通过能够借助于同步环同步的牙嵌离合器与变速器输入轴耦合，驱动轴与该变速器输入轴正好不耦合，以便准备基本上不中断牵引力地换档。由此，功率流的总是变得更大的部分从驱动轴通过桥接轴和中间空心轴传递到新挂入的档的变速器输入轴上，直到通过驱动轴的可同步的牙嵌离合器基本上不再实现功率流。在此之后，可以打开这个牙嵌离合器，并且，可以借助于另一可同步的牙嵌离合器使驱动轴与新挂入的档的另外的变速器输入轴耦合，在此之后，可以打开中间空心轴的可同步的牙嵌离合器和滑移离合器。由此保证，在驱动轴不直接与变速器输入轴中的一个耦合的时间内，通过可耦合上的桥接轴和中间空心轴也可以实现在驱动轴和双离合器变速器的变速器输出轴之间的功率流，以便能够实现基本上不中断牵引力地切换双离合器变速器的档。
[0003]存在能够实现简单并且成本有利地切换双离合器变速器的持续需求。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是，实现一种双离合器变速器和一种用于切换双离合器变速器的方法，其中，可以简单并且成本有利地进行双离合器变速器的切换。
[0005]该任务的解决方案根据本发明通过一种具有权利要求1特征的双离合器变速器，一种具有权利要求8特征的、用于切换双离合器变速器的方法，一种具有权利要求9特征的、用于切换双离合器变速器的方法，一种具有权利要求10特征的、用于切换双离合器变速器的方法以及一种具有权利要求11特征的、用于切换双离合器变速器的方法来实现。本发明的优选构型在从属权利要求中给出，这些从属权利要求可以分别单独地或者组合地表示本发明的对象。
[0006]根据本发明，为了基本上不中断牵引力地切换机动车的变速器档，一种双离合器变速器设置有:一能够与第一子变速器连接的第一变速器输入轴，用于将发动机转矩导入到该第一子变速器中；一能够与第二子变速器连接的第二变速器输入轴，用于将发动机转矩导入到该第二子变速器中；一能够与机动车发动机的驱动轴连接的初级轴，用于将发动机转矩导入到所述双离合器变速器中和一能够通过一可打滑的离合器、尤其摩擦离合器与所述初级轴耦合的次级轴，用于分支由该初级轴导入的发动机转矩；其中，或者所述初级轴能够通过一不同步的形锁合离合器、尤其没有同步环的牙嵌离合器，与所述第一变速器输入轴或者与所述第二变速器输入轴耦合，并且，为了使该初级轴与对应的另一变速器输入轴同步化，所述次级轴能够通过一可同步的形锁合离合器、尤其具有同步环的牙嵌离合器，与所述第一变速器输入轴或者与所述第二变速器输入轴耦合；或者所述次级轴能够通过一不同步的形锁合离合器、尤其没有同步环的牙嵌离合器，与所述第一变速器输入轴或者与所述第二变速器输入轴耦合，并且，为了使该次级轴与对应的另一变速器输入轴同步化，所述初级轴能够通过一可同步的形锁合离合器、尤其具有同步环的牙嵌离合器，与所述第一变速器输入轴或者与所述第二变速器输入轴f禹合。
[0007]借助于该可打滑的离合器和该可同步的形锁合离合器，也可以实现针对不同步的形锁合离合器的同步化，从而用于针对不同步的形锁合离合器的分别同步化的另外的结构元件、尤其同步环是不需要的。通过节省同步环可以简单并且成本有利地进行双离合器变速器的切换。
[0008]在正常的行驶运行中，优选通过不同步的形锁合离合器实现功率流。为了换档，可以在对应的另一不负载的子变速器中预选新的档并且使对应的另一变速器输入轴在这个子变速器中耦合上，从而这个变速器输入轴已经可以一同转动。基本上不负载地一同转动的变速器输入轴可以借助于可同步的形锁合离合器尤其与到这个时间点还处于静止的次级轴同步和耦合。通过闭合可打滑的离合器，可以使功率流通过次级轴和可同步的形锁合离合器偏转，从而可以使功率流通过不同步的形锁合离合器和旧档的变速器输入轴基本上下降直到零。然后，可以无问题地打开不同步的形锁合离合器，从而使旧档的变速器输入轴仅还基本上不负载地一同转动并且可以在对应的子变速器中解耦。因为初级轴基本不再提供牵引转矩(Schl印pmoment)，可打滑的离合器的滑差可以减小，直到初级轴和次级轴基本上以相同的转速转动。由此，可同步的形锁合离合器和不同步的形锁合离合器也以相同转速转动，从而不同步的形锁合离合器自动地与新档的变速器输入轴同步，并且不需要另外的、与新档的变速器输入轴同步的措施。不同步的形锁合离合器可以无问题地与新档的变速器输入轴耦合，由此，功率流又可以完全通过不同步的形锁合离合器来实现。为此，可以打开已同步的形锁合离合器和可打滑的离合器，从而结束换档。为了随后的换档，可以再次进行预选档并且借助于已同步的形锁合离合器和可打滑的离合器来执行换档，直到可以通过不同步的形锁合离合器重新产生具有功率流的正常行驶运行。
[0009]通过在正常的行驶运行中通过初级轴和配属给该初级轴的、不同步的形锁合离合器的功率流，可以使机动车发动机的驱动轴通过特别少的中间元件与机动车发动机的输出轴耦合，从而避免效率损失。替代地可能的是，正常行驶运行中的功率流通过次级轴和在这种情况下配属给该次级轴的、不同步的形锁合离合器来实现。在这种情况下，可同步的形锁合离合器可以配属给初级轴。由此，在正常行驶运行中，功率流可以通过闭合的、可打滑的离合器来实现。这使得能够过滤掉由可打滑的离合器引起的、突然的、不期望的转矩冲击(“撞击”)，其方式是，在限定的、最大的额定转矩以上该可打滑的离合器进入到滑差运行中并且防止传递不期望的转矩冲击。由此可以提高行驶舒适性。在这种替代情况下，如果功率流基本上借助于可同步的形锁合离合器通过新档的变速器输入轴来实现，则在换档时使可打滑的离合器打开，以便将不同步的形锁合离合器打开并且与旧档的变速器输入轴分开。在此之后，可以又闭合可打滑的离合器，并且在初级轴的转速和次级轴的转速已经相适配之后，可以闭合不同步的形锁合离合器并且打开可同步的形锁合离合器。
[0010]例如可以在第一子变速器中借助于第一变速器输入轴接通奇数的变速器档，例如第一档、第三档和第五档，而在第二子变速器中可以借助于第二变速器输入轴接通偶数的变速器档，例如第二档、第四档和第六档，或者反过来。为此，尤其可以借助于可同步的滑动套筒使对应的变速器输入轴与一配属给对应的档的、在相应的变速器输入轴和尤其一变速器输出轴之间的齿轮副的齿轮耦合。变速器输出轴尤其可以通过对应的、由所配属的齿轮副构成的档位与第一变速器输入轴和第二变速器输入轴耦合。第一子变速器和第二子变速器可以布置在共同的变速器壳体中。尤其是，第一子变速器的各个变速器档和第二子变速器的各个变速器档在轴向方向上前后地布置，其中，例如可能的是，首先设置一子变速器的所有变速器档，然后在轴向方向上设置另一子变速器的所有变速器档。
[0011]初级轴可以直接或者间接地与机动车发动机的驱动轴、尤其曲轴连接。初级轴例如可以通过扭转振动减振器、尤其双质量飞轮在驱动轴上耦合上。可打滑的离合器可以以输入侧无相对转动地与初级轴连接。为了导入转矩，次级轴仅间接地通过可打滑的离合器与初级轴连接。可打滑的离合器例如可以构型为尤其可桥接的转矩变换器，其中，可打滑的离合器尤其构型为摩擦离合器、例如盘式离合器或者片式离合器。摩擦离合器可以具有对压板，该对压板无相对转动地与初级轴耦合，而可打滑的离合器的呈离合器盘形式的功率输出元件可以无相对转动地与次级轴耦合。借助于一能够由操作系统相对于该对压板轴向移动的压紧板，可以将离合器盘摩擦锁合地压紧在对压板和压紧板之间，以便闭合摩擦离合器。尤其可以在对压板和压紧板之间，进而在初级轴和次级轴之间产生转速差，也就是说，使摩擦离合器具有滑差地运行。在摩擦离合器中出现滑差的情况下，可以在离合器盘和压紧板和/或对压板之间产生在滑动摩擦运行的情况下的转矩传递。
[0012]尤其地，初级轴和次级轴能够通过基本上一致的第一变速比与第一变速器输入轴耦合，和/或初级轴和次级轴能够通过基本上一致的第二变速比与第二变速器输入轴耦合。由此，在闭合不同步的形锁合离合器时所余留的相对转动可以基本上被完全消除。不同步的形锁合离合器尤其可以构型为牙嵌离合器，其中，在轴向方向上突起的爪优选具有一些导入倾斜部，以便使得相互指向的爪容易插入。必要时，例如由公差引起的、小的、在变速比的数值方面的差可以保留，该差甚至可以使得牙嵌离合器的相互对应的爪容易插入。此夕卜，牙嵌离合器可以在圆周方向上在一定程度上构型得可有限地退让(nachgiebig)，以便使得容易闭合不同步的牙嵌离合器。不同步的牙嵌离合器例如可以具有滑动套筒，该滑动套筒能够通过一具有弹性可退让性的弹性元件在圆周方向上与初级轴或者次级轴和/或对应的变速器输入轴耦合上。此外可能的是，为了闭合不同步的形锁合离合器而减小摩擦离合器的压紧压力，以便能够在形锁合离合器的形锁合地相互嵌接的元件插入时在用于闭合不同步的形锁合离合器的转换力小的情况下允许初级轴相对于次级轴相对转动。相对于第一变速器输入轴的第一变速比和相对于第二变速器输入轴的第二变速比已经能够实现第一功率转换，其中，转速和转矩可以转换变大或者转换变小。这使得能够将确定的变速器档的总变速比分配到初级轴或者次级轴与对应的变速器输入轴的耦合和相应的变速器输入轴与变速器输出轴的耦合上。由此，确定的变速器档的总变速比可以通过至少两个变速器级共同产生。这使得能够为实现确定的变速器档而设置节省结构空间的齿轮副，从而双离合器变速器尤其在径向方向上需要更少的结构空间。相对于第一变速器输入轴的第一变速比和相对于第二变速器输入轴的第二变速比可以为相同大小或者不同大小，从而通过使初级轴或者次级轴与第一变速器输入轴或者与第二变速器输入轴耦合上，可以针对对应的子变速器调节不同大小的预变速比。
[0013]优选的是，配属给初级轴的形锁合离合器和/或配属给次级轴的形锁合离合器能够通过一离合器兀件、尤其滑动套筒，与第一输入轴和与第二输入轴I禹合。由此，可以小并且紧凑地构成这些形锁合离合器。尤其可能的是，滑动套筒既用于与第一变速器输入轴耦合也用于与第二变速器输入轴耦合，其中，在结构上可以排除，同时与两个变速器输入轴进行耦合。滑动套筒优选可以运动到一空档位置中，到两个变速器输入轴的功率流在该空档位置上中断。由此，不必借助于桥接轴和在一轴向间隔开的位置上的另一离合器来耦合上对应的另一变速器输入轴。
[0014]特别优选的是，初级轴和次级轴同轴心地布置，其中，初级轴相对于次级轴尤其布置在径向内部。由此，仅需要用于初级轴和次级轴的、小的结构空间。初级轴尤其可以穿过次级轴被导引例如直到机动车发动机的驱动轴，从而可以特别简单且节省结构空间地进行初级轴与驱动轴的耦合。
[0015]可打滑的离合器尤其具有一与次级轴无相对转动地连接的功率输出元件、尤其离合器盘，并且，设置有一与机动车发动机的驱动轴稱合的离合器盖，其中，该离合器盖在初级轴相对于次级轴布置在径向内部的情况下相对于该次级轴可相对转动地支承或者在初级轴相对于次级轴布置在径向外部的情况下与该初级轴无相对转动地连接。在次级轴布置在初级轴的径向内部的情况下，可能的是，可打滑的离合器的输入侧、尤其摩擦离合器的对压板与驱动轴耦合，并且从该输入侧通过在径向外部包围功率输出元件的离合器盖导入的转矩相对于次级轴在径向外部通过该离合器盖与初级轴无相对转动的连接、例如通过能够轴向移开的插接齿部传递到初级轴上。该功率输出元件可以在一在发动机侧从初级轴伸出的次级轴部分上，例如通过一能够轴向移开的插接齿部无相对转动地连接上。在次级轴布置在初级轴的径向外部的情况下，可能的是，初级轴基本上直接与驱动轴耦合，并且可打滑的离合器的输入侧与一在发动机侧从次级轴伸出的初级轴部分例如通过一能够轴向移开的插接齿部无相对转动地连接上。在这种情况下，该离合器盖可以与该输入侧无相对转动地连接并且可相对转动地支承在径向外部的次级轴上。功率输出元件例如可以通过一能够轴向移开的插接齿部无相对转动地与次级轴连接。
[0016]优选的是,第一变速器输入轴和第二变速器输入轴在径向方向上相互错开地、优选基本上相互平行地布置。这能够使初级轴和次级轴优选相互同轴心地、基本对中地引入到双离合器变速器的变速器壳体中，其中，第一变速器输入轴和第二变速器输入轴为此可以径向错开地与初级轴和与次级轴耦合。第一变速器输入轴和第二变速器输入轴优选在相对于初级轴和次级轴的不同的径向方向上相互错开地布置，从而变速器输入轴不必在轴向方向上相互错开地布置，而是可以布置在一共同的轴向区域中。这些变速器输入轴可以在圆周方向上优选在相对于初级轴的旋转轴线基本上共同的半径上布置得相互错开一圆周角，其中，变速器输入轴尤其可以相互错开大约180°的圆周角，从而初级轴或者说次级轴可以布置在两个变速器输入轴之间的共同的、假想的径向线上。这能够使双离合器变速器的径向和/或轴向的结构空间需求保持得小。此外，第一子变速器的各个变速器档和第二子变速器的各个变速器档可以在轴向方向上前后地布置，其中，可能的是，对应的子变速器的变速器档在轴向方向上交替地设置。为了与第一变速器输入轴或者说与第二变速器输入轴耦合，可以交替地设置不同变速器级的在轴向方向上与变速器输出轴连接的齿轮。在子变速器的两个变速器级之间设置的结构空间可以由对应的另一子变速器的变速器级使用，从而在轴向方向上产生特别小的结构空间需求。
[0017]特别优选的是，一能够通过第一子变速器和第二子变速器耦合上的变速器输出轴基本上与初级轴和/或次级轴同轴心地布置。由此，尤其可以使变速器输出轴通过一导向轴承支承在初级轴和/或次级轴上。此外，避免变速器输出轴相对于机动车发动机的驱动轴的径向错位，从而在纵向装配的机动车发动机中针对具有后轮驱动的机动车使得后轮简单地连接到变速器输出轴上。
[0018]本发明还涉及一种用于切换双离合器变速器的方法，该双离合器变速器尤其可以如上所述那样地构成和改进，其中:首先，通过一不同步的形锁合离合器在机动车发动机的驱动轴和与第一子变速器耦合的第一变速器输入轴之间产生转矩流；随后，在基本上不负载的第二子变速器中通过预选档使第二变速器输入轴与第二子变速器耦合；随后，通过一可同步的形锁合离合器使一可打滑的离合器、尤其摩擦离合器的功率输出元件与第二变速器输入轴耦合，并且，为了使所述转矩流从第一子变速器偏转到第二子变速器上，闭合该可打滑的离合器；随后，如果传递的转矩下降到一预定的阈值以下，则打开不同步的形锁合离合器；随后，在该不同步的形锁合离合器的转速和可同步的形锁合离合器的转速达到适配之后，使该不同步的形锁合离合器与第二变速器输入轴耦合；并且随后，打开可同步的形锁合离合器和可打滑的离合器。该方法尤其可以如上借助双离合器变速器所阐释的那样来构成和改进。借助于可打滑的离合器和可同步的形锁合离合器，也可以针对不同步的形锁合离合器实现同步化，从而用于针对不同步的形锁合离合器的分别同步化的另外的结构元件、尤其同步环是不需要的。通过节省同步环可以简单并且成本有利地进行双离合器变速器的切换。借助于这种方法，如果在正常的行驶运行中可打滑的离合器应被打开，则尤其可以从第一子变速器切换到第二子变速器上。
[0019]本发明还涉及一种用于切换双离合器变速器的方法，该双离合器变速器尤其可以如上所述那样地构成和改进，其中:首先，通过一不同步的形锁合离合器在机动车发动机的驱动轴和与第二子变速器耦合的第二变速器输入轴之间产生转矩流；随后，在基本上不负载的第一子变速器中通过预选档使第一变速器输入轴与第一子变速器耦合；随后，通过一可同步的形锁合离合器使一可打滑的离合器、尤其摩擦离合器的功率输出元件与第一变速器输入轴耦合，并且，为了使所述转矩流从第二子变速器偏转到第一子变速器上，闭合该可打滑的离合器；随后，如果传递的转矩下降到预定的阈值以下，则打开不同步的形锁合离合器；随后，在不同步的形锁合离合器的转速和可同步的形锁合离合器的转速达到适配之后，使该不同步的形锁合离合器与第一变速器输入轴耦合；并且随后，打开可同步的形锁合离合器和可打滑的离合器。该方法尤其可以如上借助双离合器变速器所阐释的那样来构成和改进。借助于可打滑的离合器和可同步的形锁合离合器，也可以针对不同步的形锁合离合器实现同步化，从而用于针对不同步的形锁合离合器的分别同步化的另外的结构元件、尤其同步环是不需要的。通过节省同步环可以简单并且成本有利地进行双离合器变速器的切换。借助于这种方法，如果在正常的行驶运行中可打滑的离合器应被打开，则尤其可以从第二子变速器切换到第一子变速器上。
[0020]本发明还涉及一种用于切换双离合器变速器的方法，该双离合器变速器尤其可以如上所述那样地构成和改进，其中:首先，通过一不同步的形锁合离合器和一设置在机动车发动机的驱动轴和该不同步的形锁合离合器之间的、可打滑的离合器，在该驱动轴和与第一子变速器耦合的第一变速器输入轴之间产生转矩流；随后，在基本上不负载的第二子变速器中通过预选档使第二变速器输入轴与第二子变速器耦合；随后，通过一可同步的形锁合离合器使驱动轴与第二变速器输入轴耦合，并且，为了使所述转矩流从第一子变速器偏转到第二子变速器上，打开该可打滑的离合器；随后，如果传递的转矩下降到预定的阈值以下，则打开不同步的形锁合离合器；随后，闭合可打滑的离合器；随后，在不同步的形锁合离合器的转速和可同步的形锁合离合器的转速达到适配之后，使该不同步的形锁合离合器与第二变速器输入轴耦合；并且随后，打开可同步的形锁合离合器。该方法尤其可以如上借助双离合器变速器所阐释的那样来构成和改进。借助于可打滑的离合器和可同步的形锁合离合器，也可以针对不同步的形锁合离合器实现同步化，从而用于针对不同步的形锁合离合器的分别同步化的另外的结构元件、尤其同步环是不需要的。通过节省同步环可以简单并且成本有利地进行双离合器变速器的切换。借助于这种方法，如果在正常的行驶运行中可打滑的离合器应被闭合，则尤其可以从第一子变速器切换到第二子变速器上。
[0021]本发明还涉及一种用于切换双离合器变速器的方法，该双离合器变速器尤其可以如上所述那样地构成和改进，其中:首先，通过一不同步的形锁合离合器和一设置在机动车发动机的驱动轴和该不同步的形锁合离合器之间的、可打滑的离合器，在该驱动轴和与第二子变速器耦合的第二变速器输入轴之间产生转矩流；随后，在基本上不负载的第一子变速器中通过预选档使第一变速器输入轴与第一子变速器耦合；随后，通过一可同步的形锁合离合器使驱动轴与第一变速器输入轴耦合，并且，为了使所述转矩流从第二子变速器偏转到第一子变速器上，打开该可打滑的离合器；随后，如果传递的转矩下降到预定的阈值以下，则打开不同步的形锁合离合器；随后，闭合可打滑的离合器；随后，在不同步的形锁合离合器的转速和可同步的形锁合离合器的转速达到适配之后，使该不同步的形锁合离合器与第一变速器输入轴耦合；并且随后，打开可同步的形锁合离合器。该方法尤其可以如上借助双离合器变速器所阐释的那样来构成和改进。借助于可打滑的离合器和可同步的形锁合离合器，也可以针对不同步的形锁合离合器实现同步化，从而用于针对不同步的形锁合离合器的分别同步化的另外的结构元件、尤其同步环是不需要的。通过节省同步环可以简单并且成本有利地进行双离合器变速器的切换。借助于这种方法，如果在正常的行驶运行中可打滑的离合器应被闭合，则尤其可以从第二子变速器切换到第一子变速器上。
[0022]可同步的形锁合离合器尤其仅出于执行换档的目的而闭合。由此，该可同步的形锁合离合器仅少量地负载，从而尤其保护为同步化转速所需要的结构元件。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]下面参考附图借助优选的实施例示例性地阐释本发明，其中，下面所示的特征既可以分别单独地也可以组合地表示本发明的对象。附图示出:[0024]图1:第一实施方式中的双离合器变速器的示意性原理图，[0025]图2:第二实施方式中的双离合器变速器的示意性原理图，
[0026]图3:在从第一档牵引-加档到第二档中时，图1或者图2的双离合器变速器的不同结构元件的位置的时间顺序定性曲线图，
[0027]图4:在从第二档牵引-回档到第一档中时，图1或者图2的双离合器变速器的不同结构元件的位置的时间顺序定性曲线图，
[0028]图5:在从第一档牵引-加档到第二档中时，一替代的双离合器变速器的不同结构元件的位置的时间顺序定性曲线图。
【具体实施方式】
[0029]在图1中所示的双离合器变速器10具有第一变速器输入轴12和平行地与该第一变速器输入轴12径向错开的第二变速器输入轴14,该第一变速器输入轴和该第二变速器输入轴可以与一共同的变速器输出轴16 f禹合。为此,第一变速器输入轴12可以通过第一子变速器18并且第二变速器输入轴14可以通过第二子变速器20与输出轴16接通。第一子变速器18可以具有第一滑动套筒22，以便耦合第一变速器输入轴12，用于通过第一档位23挂入第一档或者用于通过第三档位24挂入第三档。相应地，第二子变速器20可以具有第二滑动套筒26，以便耦合第二变速器输入轴14，用于通过第二档位28挂入第二档或者用于通过第四档位30挂入第四档。第一子变速器18接通奇数档，而第二子变速器20接通偶数档。尤其可能的是，第一子变速器18和/或第二子变速器20可以借助于另外的档位接通另外的档。各子变速器18，20的各个档位23，24，28，30交替地布置在变速器输出轴16上，从而第一子变速器18的档位23，24和第二子变速器20的档位28，30在轴向方向上交替。由此，能够以节省结构空间的方式，如在所示实施例中示例性示出的那样，将第一子变速器18的第三档位24设置在相对于第二子变速器20的第二滑动套筒26的共同轴向高度上，和/或将第二子变速器20的第四档位30 (第二档位28 ?)设置在相对于第一子变速器18的第一滑动套筒22的共同轴向高度上。
[0030]为了将由机动车发动机提供的转矩导入到双离合器变速器10中，设置有一初级轴32，该初级轴能够通过一发动机侧的固定法兰34与机动车发动机的驱动轴或者一中间接通的构件、例如扭转振动减振器无相对转动地连接，该扭转振动减振器尤其可以构型为双质量飞轮。与在本实施例中构型为实心轴的初级轴32同轴心地相对于该初级轴32在径向外部设置有一构型为空心轴的次级轴36，该次级轴可以有选择地借助一构型为摩擦离合器38的、可打滑的离合器与初级轴32耦合上。因为摩擦离合器38可以具有滑差地运行，可能的是，次级轴36可以相对于初级轴32具有一转速差。摩擦离合器38具有一无相对转动地与初级轴32连接的对压板40，以便在该对压板和一能够借助于操作装置42相对于该对压板40轴向移动的压紧板44之间摩擦锁合地压紧一与次级轴36无相对转动地连接的离合器盘46，用于使转矩流从初级轴32分支到次级轴36上。压紧板44可以借助于一在一与对压板40连接的离合器盖48上可摆动地支撑的杠杆弹簧50、尤其碟簧移动，其中，操作装置42基本上不可运动地固定在离合器罩52上，而杠杆弹簧50通过轴承54可相对转动地支撑在操作装置42上。操作装置42尤其可以被液压地操作。
[0031]初级轴32可以通过第一初级齿部56与第一变速器输入轴12耦合并且通过第二初级齿部58与第二变速器输入轴14耦合。相应地，次级轴36可以通过第一次级齿部60与第一变速器输入轴12稱合并且通过第二次级齿部62与第二变速器输入轴14稱合。第一初级齿部56和第一次级齿部60具有一致的变速比，该变速比在所示实施例中基本上可以为I1=L O。第二初级齿部58和第二次级齿部62也具有一致的变速比，该变速比在所示实施例中基本上可以为i2=2.0。这使得例如能够为第四档位30和第三档位24设置相同构型的齿轮副，并且由于通过第二初级齿部58和第二次级齿部62实现的预变速相对于第三档为第四档实现两倍这样大的总变速。尤其可能的是，为^和i2选择另外的变速比。
[0032]在所示的实施例中，初级轴32与第一变速器输入轴12和第二变速器输入轴14的耦合通过不同步的形锁合离合器64进行，该不同步的形锁合离合器尤其构型为具有初级滑动套筒66、无初级同步环的牙嵌离合器。可以使初级滑动套筒66运动到一位置中，在该位置中初级轴32仅通过第一初级齿部56与第一变速器输入轴12耦合。附加地，可以使初级滑动套筒66运动到一位置中，在该位置中初级轴32仅通过第二初级齿部58与第二变速器输入轴14耦合。此外，可以使初级滑动套筒66运动到一空档位置，在该空档位置中初级轴32既不与第一变速器输入轴12也不与第二变速器输入轴14耦合。此外，在所示实施例中，次级轴36与第一变速器输入轴12和第二变速器输入轴14的耦合通过一可同步的形锁合离合器68进行，该可同步的形锁合离合器尤其构型为具有次级滑动套筒70并且具有次级同步环72的牙嵌离合器。可以使次级滑动套筒70运动到一位置中，在该位置中次级轴36仅通过第一次级齿部60与第一变速器输入轴12耦合。附加地，可以使次级滑动套筒70运动到一位置中，在该位置中次级轴36仅通过第二次级齿部62与第二变速器输入轴14耦合。此外，可以使次级滑动套筒70运动到一空档位置中，在该空档位置中次级轴36既不与第一变速器输入轴12也不与第二变速器输入轴14耦合。
[0033]在正常的行驶运行中，从机动车发动机到变速器输出轴16上的转矩流尤其通过初级轴32和不同步的形锁合离合器64实现。为了换档，可以在对应不负载的子变速器18，20中预选下一个所期望的档。随后，可以借助于可同步的形锁合离合器68耦合上次级轴36，并且通过闭合摩擦离合器38使转矩流从初级轴32偏转到次级轴36上。在此之后，可以打开不同步的形锁合离合器64，从而初级轴32的转速和次级轴36的转速可以由于闭合的摩擦离合器38相适配。通过使初级`轴32的转速和次级轴36的转速相适配，也实现初级轴32的同步化，从而可以无问题地又闭合不同步的形锁合离合器64。在此之后，可以打开可同步的形锁合离合器68和摩擦离合器38，从而在完成换档之后又产生正常的行驶运行，其中，从机动车发动机到变速器输出轴16上的转矩流通过初级轴32和不同步的形锁合离合器64实现。替代地，在正常的行驶运行中，从机动车发动机到变速器输出轴16上的转矩流可以在打开的、不同步的形锁合离合器64的情况下通过摩擦离合器38、次级轴36和可同步的形锁合离合器68实现，其中，仅为了换档而闭合不同步的形锁合离合器64。在以上描述的、用于换档的流程中没有任何改变。仅仅是在其中转矩流仅通过初级轴32或者说仅通过次级轴36实现的持续时间相应地改变。
[0034]与双离合器变速器10的在图1中所示的实施方式相比，在双离合器变速器10的在图2中所示的实施方式中，次级轴36相对于初级轴32设置在径向内部。在这种情况下，初级轴32构型为空心轴，而次级轴36可以构型为实心轴。在这种情况下，从机动车发动机到初级轴32的转矩流通过固定法兰34、摩擦离合器38的对压板40和与对压板40固定的、无相对转动地与初级轴32连接的离合器盖48实现。
[0035]如在图3中在从第一档加档到第二档中时示例性示出的那样，在正常的行驶运行中，可以首先使与初级轴32耦合的不同步的形锁合离合器64的初级滑动套筒66与第一初级齿部56耦合，以便能够实现从机动车发动机通过初级轴32到第一变速器输入轴12(“EW1”)上的转矩流，其中，第一变速器输入轴12借助于第一子变速器18的第一滑动套筒22通过第一档位23与变速器输出轴16 f禹合。打开摩擦离合器38,从而总的由机动车发动机导入的转矩(“内燃机转矩”)通过与初级轴32耦合的、不同步的形锁合离合器64 (“初级-牙嵌离合器”)导引。为了从第一档换档到第二档中，首先在设置用于偶数档的第二子变速器20中使第二滑动套筒26与第二档位30耦合，用于预选第二档。由此，第二变速器输入轴14 (“EW2”)可以基本上无负载地以转速nEW2—同转动。在此之后，借助于可同步的形锁合离合器68的次级滑动套筒68使次级轴36与第二变速器输入轴14耦合。次级轴36以及摩擦离合器38的与次级轴36无相对转动地连接的离合器盘46可以在打开的摩擦离合器38的情况下由此基本上无负载地以转速nS—同转动。在此之后，可以具有滑差地闭合摩擦离合器38，从而可以使由机动车发动机导入的转矩的转矩流从初级轴32通过摩擦离合器38分支到次级轴36上。也可能的是，事先或者同时闭合摩擦离合器38。如果基本上总转矩通过次级轴36导引并且通过初级轴32导引的转矩下降到传递的转矩的预定阈值以下，则使初级轴32的初级滑动套筒66运动到一空档位置中，在该空档位置中初级轴32既不与第一初级齿部56也不与第二初级齿部58耦合。此外，可以使第一子变速器18的第一滑动套筒22运动到一空档位置中，由此，第一变速器输入轴12卸载并且可以关断直到静止状态。在这个状态下，机动车发动机的驱动轴的转速n?t和转矩可以与通过所挂入的第二档来给定的变速比相匹配。由于摩擦离合器38闭合，初级轴32的转速可以与次级轴36的转速相匹配，由此，也结束摩擦离合器38的滑差运行。在初级轴32与次级轴36同步化之后，同时也进行初级轴32与第二变速器输入轴的同步化，从而在此之后，初级滑动套筒66可以与第二初级齿部58耦合，以便使初级轴32与第二变速器输入轴14耦合。在此之后，可以打开摩擦离合器38并且可以使次级滑动套筒70运动到空档位置中，从而可以在换档之后为了正常的行驶运行使总转矩流又通过初级轴32和不同步的形锁合离合器64实现。然后，次级轴36和与次级轴3 6无相对转动地连接的离合器盘46可以关断直到静止状态。
[0036]如在图4中从第二档减档到第一档中时示例性示出的那样，在正常的行驶运行中，可以首先使与初级轴32耦合的不同步的形锁合离合器64的初级滑动套筒66与第二初级齿部58耦合，以便能够实现从机动车发动机通过初级轴32到第二变速器输入轴14(“EW2”)上的转矩流，其中，第二变速器输入轴14借助于第二子变速器20的第二滑动套筒26通过第二档位30与变速器输出轴16 f禹合。打开摩擦离合器38,从而总的由机动车发动机导入的转矩(“内燃机转矩”)通过与初级轴32耦合的、不同步的形锁合离合器64 (“初级-牙嵌离合器”)导引。为了从第二档换档到第一档中，首先在设置用于奇数档的第一子变速器18中使第一滑动套筒22与第一档位23耦合，以便预选第二档。由此，可以使第一变速器输入轴12 (“EW1”)基本上无负载地以转速nEW1—同转动。在此之后，借助于可同步的形锁合离合器70的次级滑动套筒68使次级轴36与第一变速器输入轴12耦合。次级轴36以及摩擦离合器38的与次级轴36无相对转动地连接的离合器盘46可以在打开的摩擦离合器38的情况下由此基本无负载地以转速ns—同转动。在所示实施例中，摩擦离合器38事先或者同时闭合，从而通过使次级轴36与第一变速器输入轴12耦合可以具有滑差地运行摩擦离合器38，从而由机动车发动机导入的转矩的转矩流可以从初级轴32通过摩擦离合器38分支到次级轴36上。如果基本上总转矩通过次级轴36导引并且通过初级轴32导引的转矩下降到传递的转矩的预定阈值以下，则使初级轴32的初级滑动套筒66运动到一空档位置中，在该空档位置中初级轴32既不与第一初级齿部56也不与第二初级齿部58耦合。在这种状态下，机动车发动机的驱动轴的转速Iinrot和转矩与通过所挂入的第一档来给定的变速比相匹配。初级轴32的转速可以由于闭合的摩擦离合器38与次级轴36的转速相匹配，由此，也结束摩擦离合器38的滑差运行。在初级轴32与次级轴36同步化之后，同时也进行初级轴32与第二变速器输入轴的同步化，从而在此之后，可以使初级滑动套筒66与第一初级齿部56耦合，以便使初级轴32与第二变速器输入轴14耦合。在此之后，可以打开摩擦离合器38并且可以使次级滑动套筒70运动到空档位置中，从而可以在换档之后为了正常的行驶运行使总转矩流又通过初级轴32和不同步的形锁合离合器64实现。然后，次级轴36和与次级轴36无相对转动地连接的离合器盘46可以关断直到静止状态。此夕卜，可以使第二子变速器20的第二滑动套筒26运动到一空档位置中，由此，第二变速器输入轴14卸载并且可以关断直到静止状态。
[0037]如果在正常的行驶运行中应通过闭合的摩擦离合器和次级轴36实现转矩流，则优选将不同步的形锁合离合器64设置用于次级轴并且将可同步的形锁合离合器68设置用于初级轴。在图1和图2中所示的双离合器变速器10的其余结构可以保留。在这种情况下，如在图5中以从第一档加档到第二档为例所示出的那样，在正常的行驶运行中，首先使与次级轴36耦合的不同步形锁合离合器64的次级滑动套筒70与第一次级齿部60耦合，以便能够实现从机动车发动机通过闭合的摩擦离合器38和初级轴36到第一变速器输入轴12 (“EW1”)上的转矩流，其中，第一变速器输入轴12借助于第一子变速器18的第一滑动套筒22通过第一档位23与变速器输出轴16耦合。打开可同步的形锁合离合器68的初级滑动套筒66，从而没有由机动车发动机导入的转矩(“内燃机转矩”)通过与初级轴32耦合的、可同步的形锁合离合器68 (“初级-牙嵌离合器”)导引。为了从第一档换档到第二档中，首先在设置用于偶数档的第二子变速器20中使第二滑动套筒26与第二档位30耦合，以便预选第二档。由此，第二变速器输入轴14( “EW2”)可以基本上无负载地以转速nEW2—同转动。在此之后，借助于可同步的形锁合离合器68的初级滑动套筒66使初级轴32与第二变速器输入轴14耦合。在此之后，可以打开摩擦离合器38并且可以使次级滑动套筒68运动到空档位置中，从而离合器盘46可以无负载地关断。然后，由机动车发动机导入的转矩可以通过初级轴32导引。在这种状态下，机动车发动机的驱动轴的转速Iinrot和转矩可以与通过所挂入的第二档来给定的变速比相匹配。此外，可以闭合摩擦离合器38，从而次级轴36的转速和初级轴32的转速可以相适配。在次级轴36与初级轴32的这种同步化之后，同时也进行次级轴36与第二变速器输入轴14的同步化，从而在此之后，次级滑动套筒66可以与第二次级齿部62耦合，以便使次级轴36与第二变速器输入轴14耦合。在此之后，初级滑动套筒66可以运动到空档位置中，从而可以在换档之后为了正常的行驶运行使总的转矩流又通过摩擦离合器38、次级轴36和不同步的形锁合离合器64实现。然后，初级轴32可以关断直到静止状态。此外，第一子变速器18的第一滑动套筒22可以运动到一空档位置中，由此，第一变速器输入轴12卸载并且可以关断直到静止状态。[0038]在惯性运行中的加档和/或回档从时间顺序上可以基本上与在牵引运行中的、以上描述的加档和/或回档类似地进行。
[0039]参考标记列表
[0040]10双离合器变速器
[0041]12第一变速器输入轴
[0042]14第二变速器输入轴
[0043]16变速器输出轴
[0044]18第一子变速器
[0045]20第二子变速器
[0046]22第一滑动套筒
[0047]23第一档位
[0048]24第三档位
[0049]26第二滑动套筒
[0050]28第二档位
[0051]30第四档位
[0052]32初级轴
[0053]34固定法兰
[0054]36次级轴
[0055]38摩擦离合器
[0056]40对压板
[0057]42操作装置
[0058]44压紧板
[0059]46离合器盘
[0060]48离合器盖
[0061]50杠杆弹簧
[0062]52离合器罩
[0063]54 轴承
[0064]56第一初级齿部
[0065]58第二初级齿部
[0066]60第一次级齿部
[0067]62第二次级齿部
[0068]64不同步的形锁合离合器
[0069]66初级滑动套筒
[0070]68可同步的形锁合离合器
[0071]70次级滑动套筒
[0072]72次级同步环
【权利要求】
1.用于基本上不中断牵引力地切换机动车的变速器档的双离合器变速器，具有: 一能够与第一子变速器(18)连接的第一变速器输入轴(12)，用于将发动机转矩导入到该第一子变速器(18)中， 一能够与第二子变速器(20)连接的第二变速器输入轴(14)，用于将发动机转矩导入到该第二子变速器(20)中， 一能够与机动车发动机的驱动轴连接的初级轴(32)，用于将发动机转矩导入到所述双离合器变速器(10)中和 一能够通过一可打滑的离合器、尤其摩擦离合器(38)与所述初级轴(32)耦合的次级轴(36 )，用于分支由该初级轴(32 )导入的发动机转矩， 其中，或者 所述初级轴(32)能够通过一不同步的形锁合离合器(64)、尤其没有同步环的牙嵌离合器，与所述第一变速器输入轴(12)或者与所述第二变速器输入轴(14)耦合，并且，为了使该初级轴(32)与对应的另一变速器输入轴(14，12)同步化，所述次级轴(36)能够通过一可同步的形锁合离合器(68)、尤其具有同步环(72)的牙嵌离合器，与所述第一变速器输入轴(12)或者与所述第二变速器输入轴(14)耦合， 或者 所述次级轴(36)能够通过一不同步的形锁合离合器(64)、尤其没有同步环的牙嵌离合器，与所述第一变速器输入轴(12)或者与所述第二变速器输入轴(14)耦合，并且，为了使该次级轴(36)与对应的另一变速器输入轴(14，12)同步化，所述初级轴(32)能够通过一可同步的形锁合离合器(68)、尤其具有同步环的牙嵌离合器，与所述第一变速器输入轴(12)或者与所述第二变速器输入轴(14)耦合。
2.根据权利要求1的双离合器变速器，其特征在于，所述初级轴(32)和所述次级轴(36)能够通过基本上一致的第一变速比与所述第一变速器输入轴(12)耦合，和/或所述初级轴(32)和所述次级轴(36)能够通过基本上一致的第二变速比与所述第二变速器输入轴(14) I禹合。
3.根据权利要求1或2的双离合器变速器，其特征在于，配属给所述初级轴(32)的形锁合离合器(64)和/或配属给所述次级轴(36)的形锁合离合器(68)能够通过一离合器元件、尤其滑动套筒(66，70)，与所述第一输入轴(12)和与所述第二输入轴(14)耦合。
4.根据权利要求1至3中任一项的双离合器变速器，其特征在于，所述初级轴(32)和所述次级轴(36)同轴心地布置，其中，所述初级轴(32)尤其相对于所述次级轴(36)布置在径向内部。
5.根据权利要求1至4中任一项的双离合器变速器，其特征在于，所述可打滑的离合器(38)具有一与所述次级轴(36)无相对转动地连接的功率输出元件、尤其离合器盘(46)，并且，设置有一与所述机动车发动机的所述驱动轴耦合的离合器盖(48)，其中，该离合器盖(48)在该初级轴(32)相对于所述次级轴(36)布置在径向内部的情况下相对于该次级轴(36)可相对转动地支承或者在该初级轴(32)相对于所述次级轴(36)布置在径向外部的情况下与该初级轴(32)无相对转动地连接。
6.根据权利要求1至5中任一项的双离合器变速器，其特征在于，所述第一变速器输入轴(12)和所述第二变速器输入轴(14)在径向方向上相互错开地、优选基本上相互平行地布置。
7.根据权利要求1至6中任一项的双离合器变速器，其特征在于，一能够通过所述第一子变速器(18)和所述第二子变速器(20)耦合上的变速器输出轴(16)基本上与所述初级轴(32)和/或所述次级轴(36)同轴心地布置。
8.用于切换尤其根据权利要求1至7中任一项的双离合器变速器(10)的方法，其中，首先，通过一不同步的形锁合离合器(64)在机动车发动机的驱动轴和与第一子变速器(18)耦合的第一变速器输入轴(12)之间产生转矩流， 随后，在基本上不负载的第二子变速器(20)中通过预选档使第二变速器输入轴(14)与所述第二子变速器(20)耦合， 随后，通过一可同步的形锁合离合器(68)使一可打滑的离合器、尤其摩擦离合器(38)的功率输出元件(46)与所述第二变速器输入轴(14)耦合，并且，为了使所述转矩流从所述第一子变速器(18)偏转到所述第二子变速器(20)上，闭合所述可打滑的离合器(38)，随后，如果传递的转矩下降到一预定的阈值以下，则打开所述不同步的形锁合离合器(64)， 随后，在所述不同步的形锁合离合器(64)的转速和所述可同步的形锁合离合器(68)的转速达到适配之后，使该不同步的形锁合离合器(64)与所述第二变速器输入轴(14)耦合和 随后，打开所述可同步的形锁合离合器(68 )和所述可打滑的离合器(38 )。
9.用于切换尤其根据权 利要求1至7中任一项的双离合器变速器(10)的方法，其中，首先，通过一不同步的形锁合离合器(64)在机动车发动机的驱动轴和与第二子变速器(20)耦合的第二变速器输入轴(14)之间产生转矩流， 随后，在基本上不负载的第一子变速器(18)中通过预选档使第一变速器输入轴(12)与所述第一子变速器(18)耦合， 随后，通过一可同步的形锁合离合器(68)使一可打滑的离合器、尤其摩擦离合器(38)的功率输出元件(46)与所述第一变速器输入轴(12)耦合，并且，为了使所述转矩流从所述第二子变速器(20)偏转到所述第一子变速器(18)上，闭合所述可打滑的离合器(38)， 随后，如果传递的转矩下降到预定的阈值以下，则打开所述不同步的形锁合离合器(64)， 随后，在所述不同步的形锁合离合器(64)的转速和所述可同步的形锁合离合器(68)的转速达到适配之后，使该不同步的形锁合离合器(64)与所述第一变速器输入轴(12)耦合和 随后，打开所述可同步的形锁合离合器(68 )和所述可打滑的离合器(38 )。
10.用于切换尤其根据权利要求1至7中任一项所述的双离合器变速器(10)的方法，其中， 首先，通过一不同步的形锁合离合器(64)和一设置在机动车发动机的驱动轴和该不同步的形锁合离合器(64)之间的、可打滑的离合器(38)，在所述驱动轴和与第一子变速器(18)耦合的第一变速器输入轴(12)之间产生转矩流， 随后，在基本上不负载的第二子变速器(20)中通过预选档使第二变速器输入轴(14)与所述第二子变速器(20)耦合，随后，通过一可同步的形锁合离合器(68)使所述驱动轴与所述第二变速器输入轴(14)耦合，并且，为了使所述转矩流从所述第一子变速器(18)偏转到所述第二子变速器(20 )上，打开所述可打滑的离合器(38 )， 随后，如果传递的转矩下降到预定的阈值以下，则打开所述不同步的形锁合离合器(64)， 随后，闭合所述可打滑的离合器(38)， 随后，在所述不同步的形锁合离合器(64)的转速和所述可同步的形锁合离合器(68)的转速达到适配之后，使该不同步的形锁合离合器(64)与所述第二变速器输入轴(14)耦合和 随后，打开所述可同步的形锁合离合器(68 )。
11.用于切换尤其根据权利要求1至7中任一项的双离合器变速器(10)的方法，其中， 首先，通过一不同步的形锁合离合器(64)和一设置在机动车发动机的驱动轴和该不同步的形锁合离合器(64)之间的、可打滑的离合器(38)，在所述驱动轴和与第二子变速器(20)耦合的第二变速器输入轴(14)之间产生转矩流， 随后，在基本上不负载的第一子变速器(18)中通过预选档使第一变速器输入轴(12)与所述第一子变速器(18)耦合，` 随后，通过一可同步的形锁合离合器(68)使所述驱动轴与所述第一变速器输入轴(12)耦合，并且，为了使所述转矩流从所述第二子变速器(20)偏转到所述第一子变速器(18)上，打开所述可打滑的离合器(38)， 随后，如果传递的转矩下降到预定的阈值以下，则打开所述不同步的形锁合离合器(64)， 随后，闭合所述可打滑的离合器(38)， 随后，在所述不同步的形锁合离合器(64)的转速和所述可同步的形锁合离合器(68)的转速达到适配之后，使该不同步的形锁合离合器(64)与所述第一变速器输入轴(12)耦合和 随后，打开所述可同步的形锁合离合器(68 )。
12.根据权利要求8至11中任一项的方法，其中，将所述可同步的形锁合离合器(68)仅出于执行换档的目的而闭合。
【文档编号】F16H61/04GK103511614SQ201310232728
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2012年6月14日
【发明者】M·贝尔, D·赫尔科默 申请人:舍弗勒技术股份两合公司