本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序部分所述的用于機動車的雙離合變速器。

背景技術：

這種雙離合變速器除效率高外還具有如下優(yōu)點，即其在無牽引力中斷的情況下特別是能自動切換，其中在未激活的子變速器中已經(jīng)可以預選變速級，然后通過轉換可動力切換的離合器來激活該變速級。在此，借助于相應的齒輪組將奇數(shù)的擋位(1、3、5、等)定位在一個子變速器中，耦數(shù)的擋位(2、4、6、等)定位在另一子變速器中，齒輪組例如通過同步接合裝置與相應的輸入軸或輸出軸傳動連接。

雙離合變速器的軸向長度取決于齒輪組或齒輪平面的數(shù)量，該齒輪組或齒輪平面沿軸向方向前后相繼地布置在雙離合變速器中。齒輪平面中的每個都由至少兩個固定齒輪和/或浮動齒輪構成。切換元件布置在齒輪平面之間，在操縱該切換元件時可以切換出前進擋和倒車擋。

這種雙離合變速器具有能通過切換元件切換的齒輪組，這些齒輪組形成恰好八個齒輪平面。齒輪平面分別配設給第一子變速器和第二子變速器。子變速器中的每個各具有一個輸入軸以及具有一個公共的輸出軸。彼此同軸的輸入軸能分別通過可動力切換的離合器交替地激活，其中為第一子變速器配設耦數(shù)的前進擋以及為第二子變速器配設奇數(shù)的前進擋，所述前進擋可以在擋位切換時通過切換元件切換出。在所述類型的雙離合變速器中齒輪平面中的每個都具有在相應的輸入軸上浮動支承或以不能相對轉動的方式支承的驅動齒輪和與之嚙合的、在輸出軸上浮動支承或以不能相對轉動的方式支承的輸出側齒輪。所述齒輪平面能借助于切換元件與輸入軸和/或與輸出軸耦合或與其脫耦以形成前進擋。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提供一種雙離合變速器，使得具有在構造方面有利的結構的同時在功能性(切換策略)和變速級設計方面還具有較大的自由度。

上述目的通過權利要求1的特征實現(xiàn)。本發(fā)明的有利的改進方案在從屬權利要求中公開。

根據(jù)權利要求1的特征部分，雙離合變速器為了切換出前進擋具有恰好五個沿軸向方向在兩側可切換的切換元件se-a至se-d以及se-f和至少一個在單側可切換的切換元件se-e、se-g。以這種方式得到緊湊的變速器結構，其中借助于切換元件優(yōu)選可以切換出恰好12個前進擋。在總共五個在兩側可切換的切換元件中優(yōu)選四個切換元件se-a、se-b、se-d、se-c共同地布置在兩個輸入軸的輸入軸線上，其中一個切換元件se-f布置在輸出軸上。在單側可切換的切換元件se-e和可能的另外的在單側可切換的切換元件se-g可以共同布置在輸出軸上。在特別優(yōu)選的變速器結構中，兩個、最多三個切換元件、即se-f、se-g和se-e可以布置在輸出軸上。

優(yōu)選可以如此設計變速器結構，使得借助于切換元件總共可以切換出優(yōu)選8個前進擋作為徑直擋，其中在激活的子變速器中恰好一個齒輪平面接入力矩流中。附加地，優(yōu)選不僅可以在變速器結構中切換這種徑直擋，而且可以切換出曲徑前進擋(特別是4個曲徑前進擋，即第1擋、第2擋、第9擋和第10擋)。在每個曲徑擋中，對于激活的子變速器恰好有三個齒輪平面以串聯(lián)的組合方式接入到力矩流中。因此所述齒輪平面以雙重功能既形成徑直前進擋又形成曲徑前進擋。與徑直前進擋不同，相應的曲徑前進擋不是配設有獨有的齒輪平面，由此盡管存在多個可切換的前進擋也沿軸向方向減小了變速器結構長度，特別是與12個前進擋僅能作為徑直前進擋切換的雙離合變速器相比。

根據(jù)本發(fā)明的變速器結構在此可以如此設計，優(yōu)選對切換元件se-a至se-f中的恰好兩個進行操縱以進行前進擋的擋位設置。

在技術應用中，雙離合變速器的每個輸入軸都可以具有恰好一個在兩側可切換的切換元件(例如雙重同步接合裝置)。借助于第一切換元件se-c使第一輸入軸與第一子變速器的第一齒輪平面至第四齒輪平面耦合或與之脫耦。而借助于第二切換元件使第二輸入軸與第二子變速器的第五齒輪平面至第八齒輪平面耦合或與之脫耦。

在這種情況下，兩個同軸的輸入軸不再帶有固定齒輪，而是僅帶有第一切換元件和第二切換元件這兩個元件。由此，輸入軸與上述的現(xiàn)有技術相比可以顯著節(jié)省材料地設計。此外借助于第一切換元件se-c和第二切換元件se-a可以使在相應激活的子變速器中的齒輪平面至少部分地與力矩流脫耦(就是說保持不動)，由此可以減小激活的子變速器的慣性矩。這使得切換過程中的切換時間縮短或使切換過程所需的能耗降低。

布置在第一子變速器中的第一切換元件se-c可以或者耦合在第一齒輪平面的在第一輸入軸上支承的驅動側的浮動齒輪上，或者耦合在同軸地支承在第一輸入軸上的空心軸上。在第一輸入軸上以可轉動的方式支承的、驅動側的空心軸可以帶有至少一個、優(yōu)選兩個驅動側的固定齒輪，其分別被配設給第二齒輪平面和第三齒輪平面。

在技術應用中，第四齒輪平面的驅動側齒輪也可以浮動支承在第一子變速器的驅動側的空心軸上。第四齒輪平面驅動側齒輪可以通過第三切換元件se-d耦合在空心軸上。

在本發(fā)明的一種變型方案中，為第二子變速器配設沿軸向方向與第一子變速器緊鄰的第五齒輪平面。該第五齒輪平面可以具有驅動側齒輪，該驅動側齒輪以能轉動的方式支承在第二輸入軸上，并優(yōu)選能借助于上述第三切換元件se-d耦合在第一子變速器的驅動側的空心軸上。以這種方式可以將第五齒輪平面或者切換到第一子變速器上、或者切換到第二子變速器上。

如上所述，第二輸入軸同樣可以帶有恰好一個第二切換元件se-a，該第二切換元件例如設計為雙重同步接合裝置。在這種情況下，沿軸向方向在第二子變速器中的第二切換元件的兩側分別可以布置第八齒輪平面的在第二輸入軸上支承的驅動側的浮動齒輪和在第二輸入軸上同軸地支承的驅動側的空心軸。驅動側的空心軸和第八齒輪平面的上述浮動齒輪可以(通過第二切換元件se-a)交替地與第二輸入軸耦合。第二子變速器的驅動側的空心軸可以優(yōu)選帶有第七齒輪平面的驅動側的固定齒輪以及第六齒輪平面的驅動側的浮動齒輪。為了切換第六齒輪平面的驅動側的浮動齒輪，驅動側的空心軸可以具有第四切換元件se-b，通過第四切換元件可以在第二子變速器中使第六齒輪平面的浮動支承的驅動側齒輪與空心軸耦合。在一優(yōu)選的變型方案中，可以借助于上述第四切換元件se-b附加地將能切換到兩個子變速器上的第五齒輪平面的驅動側的、浮動支承的齒輪耦合到第二子變速器的驅動側的空心軸上。

在技術應用中，輸出軸與輸入軸軸線平行地布置。第一子變速器中的第一齒輪平面和第二齒輪平面的輸出側齒輪優(yōu)選可以以不能相對轉動的方式布置在空心軸上，該空心軸以能轉動的方式在輸出軸上同軸地支承。輸出軸還可以具有第五切換元件se-f，借助于第五切換元件可以在第一子變速器中使空心軸或第三齒輪平面的輸出側齒輪交替地與輸出軸耦合。

與第一子變速器中類似地，在第二子變速器中第七齒輪平面和第八齒輪平面的輸出側齒輪可以以不能相對轉動的方式布置在輸出側空心軸上，該空心軸同軸地以能轉動的方式支承在輸出軸上。在第二子變速器中，在輸出軸上以可轉動的方式支承的空心軸可以借助于單側的第六切換元件se-e與輸出軸耦合。

在一種變型方案中，可切換到兩個子變速器上的第五齒輪平面的輸出側齒輪可以作為固定齒輪以不能相對轉動的方式布置在輸出軸上。在這種情況下，第五齒輪平面在行駛運行中持續(xù)地連帶轉動并在可能情況下過早地使轉動支承件磨損。在這個背景下，第五齒輪平面的輸出側齒輪也可以浮動地支承在輸出軸上，并可以通過第七切換元件se-g耦合在輸出軸上。

如上所述，子變速器的至少一個齒輪組、即第五齒輪平面可以通過切換元件與其它的子變速器耦合。由此，能夠以低傳動技術成本、在不放棄牽引力無中斷的機動車加速性能優(yōu)點的情況下跳過至少一個前進擋，例如由奇數(shù)的前進擋，無延遲地切換到下一個奇數(shù)的前進擋。特別是在機動車強動力性以及有限的行駛條件下，這可以在行駛運行中實現(xiàn)改善的、無切換延遲的加速過程并可能實現(xiàn)改善的效率。

該齒輪組特別優(yōu)選地可以至少形成子變速器的第3前進擋，該第3前進擋可以選擇性地間接或直接地與一個或另一子變速器a、b的輸入軸傳動連接。由此除了得出常規(guī)的切換策略外還得出如下變型，其中可以從第1擋牽引力無中斷地切換到第3擋并在必要時從第3擋牽引力無中斷地切換到第5擋。

如果在相應的傳動技術方面的設計中還將所述齒輪組連接到第1前進擋的功率流中，則還可以變換子變速器，由此對于功能性提供了附加的自由度。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，可切換到兩個子變速器上的齒輪組的固定齒輪可以布置在變速器的公共的輸出軸上，而對應的、可切換的浮動齒輪在控制技術方面可以簡單地與子變速器a的切換元件se-d或與子變速器b的切換元件se-b耦合。切換元件在此可以是雙重接合裝置，借助于該雙重接合裝置可以切換一個子變速器的齒輪組或另一子變速器的齒輪組。

在本發(fā)明的一種有利的變型方案中，在12擋變速器中可以通過多次使用齒輪組而僅使用八個擋位平面，其中一個子變速器的公用的齒輪組緊鄰于另一子變速器布置。因此變速器可以在結構較短的情況下以盡可能少的切換元件和擋位調節(jié)裝置實施。

另外，兩個子變速器的多個齒輪平面或擋位平面的固定齒輪可以固定在公共的空心軸上，該空心軸以能轉動的方式支承在公共的輸出軸上以及能通過切換接合裝置(即切換元件)與輸出軸耦合。

另外，擋位平面的其它固定齒輪也可以布置在空心軸上，該空心軸支承在一個子變速器的輸入軸上，并能借助于切換接合裝置與另一子變速器的上述齒輪組耦合。

最后，在傳動技術方面的成本盡可能低的情況下，十二個前進擋可以借助于五個雙重接合裝置和一個單一接合裝置切換，其中四個雙重接合裝置定位在子變速器的兩個同軸地布置的輸入軸上，一個雙重接合裝置以及一個單一接合裝置定位在公共的輸出軸上。

附圖說明

下面根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。附圖示出：

圖1示出用于機動車的具有兩個子變速器的變速器的框圖，這兩個子變速器可以通過兩個可動力切換的離合器激活，所述變速器具有12個可切換的前進擋，其中該變速器的一個齒輪組可以用于兩個子變速器；和

圖2示出根據(jù)圖1的變速器的切換陣列。

具體實施方式

圖1示出用于機動車的變速器或者說雙離合變速器20，借助于該變速器可以在八個齒輪平面中或者說以八個齒輪組re-1至re-8切換出十二個前進擋1至12。齒輪平面re-1至re-8中的每個都由與輸入軸22、23同軸的驅動側齒輪和與輸出軸24同軸的輸出側齒輪構成。

變速器20具有兩個例如與內燃機(未示出)和扭轉減振器21傳動連接的并能通過兩個可動力切換的離合器k1、k2交替地耦合的輸入軸22、23，所述輸入軸中的輸入軸22是空心軸，第二輸入軸23貫穿該空心軸。轉動支承件和對應的變速器殼體未示出。

齒輪組或齒輪平面re-1至re-8以已知的方式通過可切換的浮動齒輪和通過固定齒輪以下文描述的方式布置在輸入軸22、23上和公共的輸出軸24上，其中齒輪組re-1至re-4形成第一子變速器a，齒輪組re-5至re-8形成第二子變速器b。

子變速器b的齒輪組re-5所具有的、輸出軸24上的固定齒輪38以及輸入軸23上的可切換的浮動齒輪26軸向緊鄰子變速器a布置，從而能夠通過切換接合裝置se-d使其浮動齒輪27與子變速器a耦合、或者通過切換接合裝置se-b使其浮動齒輪與子變速器b耦合。

通常的齒輪組的布置結構是：在僅八個齒輪組re-1至re-8的情況下可以實現(xiàn)12個前進擋，其中:

-re-1的浮動齒輪27以不能相對轉動的方式布置在輸入軸22上，re-1的固定齒輪28以不能相對轉動的方式布置在與輸出軸24同軸地支承的空心軸29上；

-re-2的固定齒輪30通過空心軸31支承在輸入軸22上，對應的固定齒輪32同樣以不能相對轉動的方式布置在空心軸29上；

-浮動齒輪27和空心軸31能借助于切換接合裝置se-c交替地與輸入軸22耦合；

-re-3的固定齒輪33布置在空心軸31上，而re-3的浮動齒輪34或空心軸29能通過切換接合裝置se-f交替地與輸出軸24耦合；

-齒輪組re-4的浮動齒輪35也支承在空心軸31上，浮動齒輪35與輸出軸24上的固定齒輪36嚙合；

-齒輪組re-5的浮動齒輪37軸向緊鄰于齒輪組re-4的浮動齒輪35支承在子變速器b的中央輸入軸23上，該浮動齒輪37與輸出軸24上的另外的固定齒輪38嚙合；

-兩個浮動齒輪35、37能通過另一切換接合裝置se-d交替地與輸入軸22上的空心軸31耦合；

-此外浮動齒輪37能通過第二切換接合裝置se-b與支承在輸入軸23上的空心軸41耦合，其中空心軸41帶有齒輪組re-6的浮動齒輪39，該浮動齒輪39同樣能通過切換接合裝置se-b耦合在空心軸41上；

-齒輪組re-6的浮動齒輪39與輸出軸24上的另一固定齒輪40嚙合；

-空心軸41還具有齒輪組re-7的固定齒輪43，該固定齒輪43與以能轉動的方式支承在輸出軸24上的空心軸44上的固定齒輪42嚙合；

-輸入軸23上的空心軸41還可以通過切換接合裝置se-a與輸入軸23連接，其中切換接合裝置se-a使齒輪組re-8的浮動齒輪45交替地耦合在輸入軸23上；

-齒輪組re-8的固定齒輪46與re-7的固定齒輪42類似地布置在空心軸44上，其中空心軸44能通過單一性的切換接合裝置se-e與輸出軸24連接。

切換接合裝置se-c、se-f、se-d、se-b和se-a可以實施為已知的并在變速器中常見的雙重同步接合裝置(具有切換接合套的在圖1中向左(li)或向右(re)的位置)，切換接合裝置se-e實施為單一性的同步接合裝置(切換位置li)，通過相應的電/液壓操縱的致動器以電控的方式從中間位置(如圖所示)起切換該切換接合裝置。

離合器k1、k2可以是可液壓地動力切換的膜片式離合器，該膜片式離合器以交替地操縱的方式根據(jù)擋位的相應預選使子變速器a或b耦合到驅動力流中。

前進擋1至12(可能存在的倒車擋由于簡單性的原因未畫出)可以根據(jù)切換陣列圖(圖2)切換，其中相應切換的擋位(g)1至12在陣列的左列說明。十字(x)表示連接到相應的力流中的齒輪組re-1至re-8，標記(li)或(re)表示相應的切換接合裝置se-的切換位置。要注意的是：在g列中兩次給出擋位1和3，這是因為這兩個擋位可以選擇性地通過子變速器b(離合器k1)或子變速器a(離合器k2)切換。

常規(guī)的切換順序可以相應為1–2–3–4–5等，其中第1擋通過離合器k1(子變速器b)實現(xiàn)，其它擋位通過交替地接合離合器k2、k1、k2……來實現(xiàn)。在離合器分離的子變速器中，可以如已知的那樣預選下一個擋位，由此離合器k1、k2間的轉換可以在無牽引力中斷的情況下進行切換。

在改變的切換順序中，在不中斷牽引力的情況下可以跳過第2擋，必要時也可以跳過第4擋，其中在通過離合器k1或k2(子變速器a或b)在相應連接齒輪組re-1至re-8的情況下控制第1擋中的力流和切換接合裝置se(見陣列圖)的位置。由此，能夠提前預選第3擋和可能的第5擋，并通過轉換可動力切換的離合器可在無牽引力中斷的情況下將其激活。

因此，除了雙離合變速器20的常規(guī)的切換順序外，還可以控制以k2、k1、k2、k1、k2等順序的改變的切換順序1–3–4–5–6等或以k1、k2、k1、k2等順序的切換順序1–3–5–6等，其中根據(jù)機動車的運行數(shù)據(jù)和行駛參數(shù)可以通過電子的變速器控制裝置預先規(guī)定和/或人工設置切換順序。

如從圖2的切換陣列中進一步已知，將前進擋3至8以及11和12設計為徑直擋，其中有恰好一個齒輪平面連接到力矩流中。與此不同，前進擋1、2和9以及10不作為徑直擋，而是實現(xiàn)為曲徑擋，其中借助于切換元件se-a至se-g將恰好三個齒輪平面以串聯(lián)的組合方式接入力矩流中。例如，在第一前進擋(曲徑擋)中，第八齒輪平面re-8、第七齒輪平面re-7和第五齒輪平面re-5接入力矩流中。在第二前進擋(曲徑擋)中，第一齒輪平面re-1、第二齒輪平面re-2和第三齒輪平面re-3接入力矩流中。在第九前進擋(曲徑擋)，第八齒輪平面re-8、第七齒輪平面re-7和第六齒輪平面re-6接入力矩流中。在接入第10前進擋(曲徑擋)時，第一齒輪平面re-1、第二齒輪平面re-2和第四齒輪平面re-4接入力矩流中。

為了提供相應的曲徑前進擋1、2和9以及10要接入的三個齒輪平面或者完全地配設給第一子變速器，或者完全地配設給第二子變速器b。就是說，在接入曲徑前進擋時僅將包括三個曲徑齒輪平面的子變速器連接到被接入的擋位的力矩流中，而其它子變速器完全與力矩流脫耦。

為了形成倒車擋r，橋接兩個子變速器a、b的倒車擋軸50與輸入軸22、23和輸出軸24軸線平行地支承在雙離合變速器的未示出的變速器殼體中。倒車擋軸50帶有兩個倒擋齒輪51、53，倒擋齒輪中的第一倒擋齒輪51與第二齒輪平面re-2的驅動側齒輪30嚙合，第二倒擋齒輪53與第五齒輪平面re-5的驅動側齒輪37嚙合。

與子變速器a的第二齒輪平面re-2共同作用的第一倒擋齒輪51實施為浮動齒輪并可借助于單側可切換的切換元件se-h耦合在倒車擋軸50上。而與第五齒輪平面re-5共同作用的倒擋齒輪53實施為固定齒輪。

倒車擋r以如下方式被激活，即在圖1中第一輸入軸22所帶有的切換元件se-c被向左切換到第一齒輪平面re-1的驅動側齒輪30上。此外，切換元件se-h向左切換到第一倒擋齒輪51上，使中間齒輪平面re-5的輸出側齒輪38通過切換元件se-g與輸出軸24耦合。倒車擋r因此是曲徑擋，其中力矩流在分離離合器k2接合的情況下通過空心的輸入軸22和第二齒輪平面re-2的驅動側齒輪30延伸到第一倒擋齒輪51上，并進一步通過倒車擋軸50以及第二倒擋齒輪53延伸到中間齒輪平面re-5的輸出側齒輪38上。