双离合变速器 【技术领域】
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的双离合变速器。
背景技术
EP 1 013 966 A1公开了一种双离合变速器。该双离合变速器具有六个前进档。设置有两个彼此共轴布置的副轴。为此其中一个副轴设计成空心轴，并支承在设计成内轴的另一个副轴上。在空心轴上布置有一固定齿轮和一空套齿轮(Losrad)。
在DE 100 37 398 A1中，在图2的实施例中规定：仅有固定齿轮共轴地设置在空心轴上。DE 199 18 732 A1公开了一种双离合变速器，其中两个输入常(啮合)级(Eingangskonstanten)设计成固定齿轮。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种紧凑、经济的、具有较多档位的双离合变速器。
根据本发明，该目的通过权利要求1的特征部分来实现。
本发明的一个优点在于提供多于六个前进档。特别是可以提供七个或八个前进档。而在根据本发明的双离合变速器中，所需齿轮平面或所需齿轮和换档元件的数量却较低。结果，根据本发明的双离合变速器特别是在轴向方向上很小。另外，该双离合变速器重量轻、成本低。因此，由于在多个档位中对齿轮副的重复使用(Doppelnutzung)，根据本发明的齿轮组设计在无需大量齿轮的情况下实现了更大的总档位数。
在一种特别较有利的设计方案中，可在变速器壳体中设置一中间壁， 从而可靠地防止长副轴的横向弯曲。
在另一种较有利的设计方案中，副轴在直接档中能被脱离，从而避免搅动损失/搅油损失(Planschverluste)，使双离合变速器在直接档中的效率较高。
在另一种设计方案中，提供一种双离合变速器的速比间隔/速比变化(Gangsprünge)的特别有利的分级(Abstufungen)。
发明的其它优点由权利要求书、说明书和附图得出。
【附图说明】
下面通过多个实施例对本发明进行说明。
在附图中，
图1示意性示出具有七个或八个前进档以及两个倒车档的双离合变速器的齿轮组，其中该双离合变速器包括四个滑套和两个离合器，
图2示出根据图1的双离合变速器的实施例，其具有一特别短的导向支承结构(Pilotlagerung)和一中间壁，
图3示出根据图1的双离合变速器的实施例，其包括一具有较长盲孔的导向支承结构，
图4针对根据图1至图3的变速器、通过图表示出在近似渐进的第一分级中的速比间隔，
图5针对根据图1至图3的变速器、通过图表示出在近似渐进的第二分级中的速比间隔，
图6针对根据图1至图3的变速器、通过图表示出在严格的几何分级中的速比间隔，
图7针对根据图1至图3的变速器、通过图表示出在近似几何的第三分级中的速比间隔，
图8针对各个档位示出图1所示的双离合变速器的功率流，
图9在图表中示出根据图1至图3的双离合变速器的滑套和两个离合器的相应位置，以及
图10在一类似图9的图表中示出各换档状态，所述换档状态在最前方的滑套的升档过程方面被优化。
【具体实施方式】
图1所示的双离合变速器100具有七个或八个前进档V1～V8以及两个倒车档R1、R2。所有前进档V1～V8都能被依次、连续动力换档。两个倒车档R1、R2也可以在相互间动力换档。设有分别带一滑套S1～S4的四个换档元件。因此，输入轴10通过并行布置在功率流中的第一分变速机构22和第二分变速机构24连接到主轴20。分变速机构22、24具有
‑各一个摩擦接合动力换档离合器K1、K2，以及
‑各一个中间轴12、14。
第一中间轴14与第二中间轴12同心。两个中间轴12、14布置成与输入轴10共轴，并能分别通过动力换档离合器K1、K2作用连接到输入轴10。属于第一分变速机构22的第二中间轴12一方面可通过可接合并可脱离接合的滑套S1作用连接到主轴20以形成直接的第五前进档V5，另一方面通过该滑套S1经由一输入空套齿轮41和第二输入常级E2的一与该空套齿轮41啮合的固定齿轮51与一平行于主轴20的、设计成空心轴18的副轴作用连接。由此空心轴18属于第一分变速机构22，并能通过第一齿轮平面Z1进入功率流以与主轴20一起形成最高前进档V7或两个最高前进档V7、V8。在此，齿轮副Z1包括一共轴布置在主轴20上的空套齿轮1和共轴、抗转动地布置在空心轴18上的固定齿轮2。第七或第八前进档V7或V8分别通过以下方式形成：将布置在空套齿轮1后的第二滑套S2向前移动以在空套齿轮1与主轴20之间形成抗转动的连接。在第二输入常级E2前设有第一输入常级E1，该第一输入常级包括一相对于空心中间轴14共轴、抗转动地布置的输入固定齿轮50以及一相对于内轴19共轴、抗转动地布置的固定齿轮52。根据经过输入常级E1和E2中的哪一个将驱动转矩导入齿轮副Z1，相应接合第七或第八前进档V7或V8。
在第一齿轮副Z1后布置有第二齿轮副Z2。第二齿轮副Z2也包括一 共轴布置在主轴20上的空套齿轮3和一共轴、抗转动地布置在空心轴18上的固定齿轮4。如果布置在两个空套齿轮1、3之间的第二滑套S2被向后移动，则第二滑套S2在主轴20与空套齿轮3之间建立抗转动连接。
设计成内轴19的另一副轴布置在空心轴18内。该内轴19在前端具有第一输入常级E1的固定齿轮52。内轴19的带有该固定齿轮52的区域由此向前伸出空心轴18。内轴19的另一区域向后伸出空心轴18。该区域按从前向后的依次排列的顺序支承有一第三滑套S3、一空套齿轮5，一固定齿轮6和一固定齿轮7。通过第三滑套S3能选择将空心轴18或空套齿轮5与内轴19接合。在此该空套齿轮5与一共轴、抗转动地布置在主轴20上的固定齿轮8啮合。空套齿轮5以及与之啮合的固定齿轮8由此属于第三齿轮平面Z3。第三齿轮平面Z3属于第六前进档V6。
在第三齿轮副Z3后设置第四齿轮副Z4，第一和第二前进档V1、V2经由该第四齿轮副Z4传动。第四滑套S4与主轴20共轴地布置在第四齿轮副Z4与一位于该第四齿轮副后方的第五齿轮副Z5之间。如果向前移动该滑套S4，则该滑套S4在第四齿轮副Z4的空套齿轮30与主轴20之间建立抗转动连接。而如果向后移动滑套S4，则该滑套S4在齿轮系ZK的空套齿轮31与主轴20之间建立抗转动连接。除空套齿轮31和最靠后的固定齿轮7外，齿轮系ZK还包括中间齿轮32，中间齿轮32一方面与空套齿轮31啮合另一方面与最靠后的固定齿轮7啮合。为简化视图起见，该中间齿轮32以放入视图平面中的方式示出。根据经哪一个输入常级将转矩引入齿轮系ZK，相应接合第一倒车档R1或第二倒车档R2。
两个齿轮副Z2和Z4分别利用一个在主轴20上的空套齿轮3、30来实现两个不同的前进档V1～V4。第一齿轮副Z1可仅用于前进档V7，或者可用于两个前进档V7和V8。由于这种双重的或三重的重复使用，使双离合变速器沿轴向短于相应的已知变速器设计。
内轴19较长。如果双离合变速器连接到高转矩驱动发动机或设计具有用于传递高转矩的齿轮尺寸，则可根据图2为附加的支承位置使用中间壁40来可靠地避免内轴19的横向弯曲。该中间壁40可布置成，使其在变速 器输入侧的端部区域中支承主轴20。在一附图未示出的实施例中，与内轴共轴并支承在该内轴上的空心轴18也可通过该中间壁40附加地支承。
在根据图2的实施例中，主轴20以所谓的导向支承的方式支承在内中间轴12的盲孔42a中。在一附图中未示出的、特别有利的实施例中，该盲孔42a到达第二输入常级E2的输入空套齿轮41的轴向安装空间。
根据图3，盲孔42b也可进一步深入内中间轴12中。这样导向支承结构更接近外中间轴14的轴承，使内中间轴12的无支撑长度更短。由此可省去根据图2的中间壁40。导向支承结构优选设计成滚动轴承。由于所述实施例中的径向安装空间非常小，所以第二输入常级E2的输入空套齿轮41相对于内中间轴12的轴承优选设计成滑动轴承。
由于齿轮副Z2、Z4以及可选的Z1的双重或三重的重复使用，不能完全自由地选择速比间隔。各速比间隔
![]()
满足以下条件：
边界条件a)：
![]()
边界条件b)：
![]()
由于边界条件b)，双离合变速器在具有八个前进档的分级中不可能具有渐进的分级。在此特别是可选择前进档的几何分级或近似几何分级。在理想的几何分级中将所有速比间隔都选择成相同。而在具体实施中，例如可将速比间隔
![]()
选择成大于其它速比间隔。
在乘用车辆常用的双离合变速器设计中，仅使用七个前进档V1～V7。近似渐进的分级仍是可能是，其中边界条件a)与理论的理想情况具有唯一的偏差。在以下设计中：
![]()
其中
![]()
理想渐进的分级在前进档V2与V7之间是可能的。根据图4，仅速比间隔
![]()
会与之偏离。由此，图4以图4中的图表示出了在近似渐进的第一分级中的速比间隔。其中还示出了第八前进档V8，尽管在很多变速器设计中不使用该第八前进档。
图5通过图表示出在近似渐进的第二档位分级中的速比间隔。在此同样还示出第八前进档V8，尽管在很多变速器设计中不使用该第八前进档。以如下的速比间隔
![]()
进行变速器设计
![]()
在这种变速器设计中可在第三前进档V3与第七前进档V7之间实现理想渐进的分级。在此速比间隔
![]()
可选择成使前三个速比间隔——至少是近似地——相同。
在上述两种速比间隔设计方案中，第八前进档在很多实践情况下可以不使用，原因是特别是与速比间隔
![]()
和
![]()
相比，速比间隔
![]()
过大。或者，双离合变速器也可设计成具有根据图6的几何速比间隔。在这种情况下，所有速比间隔都具有近似相同的大小，使得速比间隔
![]()
不会另人不满地突出。
图6通过图表示出在严格的几何分级中的速比间隔。
为了略扩大双离合变速器的总变速比范围，可偏离纯几何分级，将一个或多个速比间隔选择成大于其它速比间隔。
图7示出一种速比间隔
![]()
略大(于其它速比间隔)的设计。由此图7以图表示出在近似几何的第三档位分级中的速比间隔。
第五前进档V5设计成变速比i＝1的直接传动，因此称为直接档。在直接档中，通过分别使滑套S2、S3和S4进入其非作用位置并使第一离合器K1保持分离，可使两个副轴脱离旋转。因此可在双离合变速器中将扩散损失和换气损失保持得很低。
图8示出图1的双离合变速器在各档位的功率流。单个档位——即前进档V1～V8和两个倒车档R1、R2——中的功率流，在双离合变速器下方通过实线示出。图9以图表示出滑套S1～S4和两个离合器K1、K2的相应位置。结果，图9示出用于实现各档位的换档逻辑。在此，滑套S1～S4可因此被置于前位置v、后位置h，和中间非作用位置N。
换档逻辑也可设计成不同于图9，使得滑套S1～S4需要的调节运动的数量小于图9。根据下一个档位变换是升档还是降档而得到相应不同的换档策略。在根据图10的图表中例如列出变换表格，其中滑套S1在下一个升档过程中的调节运动的数量降低。类似地，也可使用附图中未详细示出的换档策略，其另外减少其余滑套S2～S4的调节运动。也可类似地使用附图中未示出的策略，其另外减少降档过程的调节运动的数量。
所述各实施例仅是示例性的设计方案。在不同实施例中说明的特征可相互组合。本发明的其它的、特别是未示出的特征可由附图中各装置的几何结构得出。