DE102018200296B4 - Transmission for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine (EM), eine Antriebswelle (GW1), eine Abtriebswelle (GWA), sowie einen ersten Planetenradsatz (P1), einen zweiten Planetenradsatz (P2) und einen dritten Planetenradsatz (P3), wobei der erste, der zweite und der dritte Planetenradsatz (P1, P2, P3) je ein erstes Element (E11, E12, E13), je ein zweites Element (E21, E22, E23) und je ein drittes Element (E31, E32, E33) aufweisen, wobei das erste Element (E11, E12, E13) durch je ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3) gebildet ist, wobei das zweite Element (E21, E22, E23) im Falle eines Minus-Planetensatzes durch je einen Planetensteg und im Falle eines Plus-Planetensatzes durch je ein Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3) gebildet ist, wobei das dritte Element (E31, E32, E33) im Falle eines Minus-Planetensatzes durch das jeweilige Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetensatzes durch den jeweiligen Planetensteg des jeweiligen Planetenradsatzes (P1, P2, P3) gebildet ist, wobei ein erstes (A), ein zweites (B), ein drittes (C), ein viertes (D), ein fünftes (E) und ein sechstes Schaltelement (F) vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung sechs Gänge zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GWA) darstellbar sind, und wobei ein Rotor (R) der Elektromaschine (EM) an der Antriebswelle (GW1), der Abtriebswelle (GWA) oder zumindest einem der Elemente (E11, E12, E13, E21, E22, E23, E31, E32, E33) der Planetenradsätze (P1, P2, P3) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet,- dass das dritte Element (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) und das zweite Element (E23) des dritten Planetenradsatzes (P3) drehfest miteinander verbunden sind,- dass die Abtriebswelle (GWA) das zweite Element (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das zweite Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest miteinander verbindet,- dass das dritte Element (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) und das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest miteinander in Verbindung stehen und gemeinsam über das erste Schaltelement (A) festsetzbar sind,- dass das erste Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mittels des zweiten Schaltelements (B) festsetzbar ist,- und dass die Antriebswelle (GW1) über das dritte Schaltelement (C) drehfest mit der Abtriebswelle (GWA) verbindbar und mittels des sechsten Schaltelements (F) drehfest mit dem ersten Element (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) in Verbindung bringbar ist.Transmission (G) for a motor vehicle, comprising an electric machine (EM), an input shaft (GW1), an output shaft (GWA), and a first planetary gear set (P1), a second planetary gear set (P2) and a third planetary gear set (P3), wherein the first, the second and the third planetary gear set (P1, P2, P3) each have a first element (E11, E12, E13), a second element each (E21, E22, E23) and a third element each (E31, E32, E33). ), wherein the first element (E11, E12, E13) is formed by a respective sun gear of the respective planetary gearset (P1, P2, P3), the second element (E21, E22, E23) in the case of a minus planetary gearset by each a planet carrier and, in the case of a plus planetary gear set, by a ring gear of the respective planetary gear set (P1, P2, P3), the third element (E31, E32, E33) being formed by the respective ring gear and in the case of a minus planetary gear set a plus planetary set through the respective planetary web of the respective planetary gear set zes (P1, P2, P3) is formed, wherein a first (A), a second (B), a third (C), a fourth (D), a fifth (E) and a sixth switching element (F) are provided , through the selective actuation of which six gears between the input shaft (GW1) and the output shaft (GWA) can be represented, and wherein a rotor (R) of the electric machine (EM) on the input shaft (GW1), the output shaft (GWA) or at least one of the Elements (E11, E12, E13, E21, E22, E23, E31, E32, E33) of the planetary gear sets (P1, P2, P3) are connected, characterized in that the third element (E32) of the second planetary gear set (P2) and the second element (E23) of the third planetary gear set (P3) are connected to one another in a rotationally fixed manner, - that the output shaft (GWA) is rotationally fixed to the second element (E21) of the first planetary gear set (P1) and the second element (E22) of the second planetary gear set (P2). connects with each other, - that the third element (E31) of the first planetary gear set (P1) and the first element (E12) of second planetary gearset (P2) are connected to one another in a torque-proof manner and can be fixed together via the first shifting element (A),- that the first element (E11) of the first planetary gearset (P1) can be fixed by means of the second shifting element (B),- and that the The input shaft (GW1) can be connected in a rotationally fixed manner to the output shaft (GWA) via the third shifting element (C) and can be connected in a rotationally fixed manner to the first element (E11) of the first planetary gear set (P1) by means of the sixth shifting element (F).
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Elektromaschine, eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, sowie einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz und einen dritten Planetenradsatz, wobei der erste, der zweite und der dritte Planetenradsatz je ein erstes Element, je ein zweites Element und je ein drittes Element aufweisen, wobei das erste Element durch je ein Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet ist, wobei das zweite Element im Falle eines Minus-Planetensatzes durch je einen Planetensteg und im Falle eines Plus-Planetensatzes durch je ein Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet ist, wobei das dritte Element im Falle eines Minus-Planetensatzes durch das jeweilige Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetensatzes durch den jeweiligen Planetensteg des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet ist, wobei ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes, ein fünftes und ein sechstes Schaltelement vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung sechs Gänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle darstellbar sind, und wobei ein Rotor der Elektromaschine an der Antriebswelle, der Abtriebswelle oder zumindest einem der Elemente der Planetenradsätze angebunden ist.The invention relates to a transmission for a motor vehicle, comprising an electric machine, an input shaft, an output shaft, and a first planetary gear set, a second planetary gear set and a third planetary gear set, with the first, the second and the third planetary gear set each having a first element and a second element each Element and each have a third element, the first element being formed by a respective sun gear of the respective planetary gear set, the second element being formed by a planet carrier in the case of a minus planetary gear set and by a ring gear of the respective planetary gear set in the case of a plus planetary gear set is formed, with the third element being formed by the respective ring gear in the case of a minus planetary gearset and by the respective planet carrier of the respective planetary gearset in the case of a plus planetary gearset, with a first, a second, a third, a fourth, a fifth and a sixth switching element are provided by the en selective actuation six gears between the input shaft and the output shaft can be represented, and wherein a rotor of the electric machine is connected to the input shaft, the output shaft or at least one of the elements of the planetary gear sets.
Bei Hybridfahrzeugen sind Getriebe bekannt, welche neben einem Radsatz auch eine oder mehrere Elektromaschinen aufweisen. Das Getriebe ist dabei üblicherweise mehrgängig gestaltet, d. h. es sind mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle durch Betätigung entsprechender Schaltelemente schaltbar, wobei dies vorzugsweise automatisch vollzogen wird. Je nach Anordnung der Schaltelemente handelt es sich bei diesen um Kupplungen oder auch um Bremsen. Das Getriebe wird dabei dazu genutzt, ein Zugkraftangebot einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges in Hinblick auf verschiedene Kriterien geeignet umzusetzen. Dabei werden die Gänge des Getriebes zumeist auch im Zusammenspiel mit der zumindest einen Elektromaschine zur Darstellung eines rein elektrischen Fahrens verwendet. Häufig kann die zumindest eine Elektromaschine außerdem im Getriebe zur Darstellung verschiedener Betriebsmodi auf unterschiedliche Weisen eingebunden werden.In hybrid vehicles, transmissions are known which, in addition to a wheel set, also have one or more electric machines. The transmission is usually designed with multiple gears, d. H. several different transmission ratios can be switched as gears between an input shaft and an output shaft by actuating corresponding switching elements, this preferably being carried out automatically. Depending on the arrangement of the shifting elements, these are either clutches or brakes. In this case, the transmission is used to suitably implement a tractive force available from a drive machine of the motor vehicle with regard to various criteria. The gears of the transmission are usually also used in conjunction with the at least one electric machine to represent purely electric driving. The at least one electric machine can often also be integrated in different ways in the transmission to represent different operating modes.
Aus der
Weitere Getriebe sind aus der
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausgestaltung zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Getriebe für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mit welchem bei kompaktem Aufbau unterschiedliche Betriebsmodi auf geeignete Art und Weise dargestellt werden können.It is the object of the present invention to provide an alternative embodiment to the transmission for a motor vehicle known from the prior art, with which different operating modes can be represented in a suitable manner with a compact structure.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Kraftfahrzeugantriebsstrang ist zudem Gegenstand von Anspruch 12. Des Weiteren haben die Ansprüche 13 und 14 jeweils ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes zum Gegenstand.This object is achieved based on the preamble of
Gemäß der Erfindung umfasst ein Getriebe eine Elektromaschine, eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle sowie einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz und einen dritten Planetenradsatz. Die Planetenradsätze umfassen mehrere Elemente, wobei jedem der Planetenradsätze dabei jeweils ein erstes Element, jeweils ein zweites Element und jeweils ein drittes Element zugeordnet sind. Das erste Element ist dabei durch ein jeweiliges Sonnenrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet, während das zweite Element im Falle eines Minus-Planetensatzes durch einen jeweiligen Planetensteg und im Falle eines Plus-Planetensatzes durch ein jeweiliges Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes gebildet ist. Das dritte Element liegt im Falle eines Minus-Planetensatzes als Hohlrad und im Falle eines Plus-Planetensatzes als Planetensteg des jeweiligen Planetenradsatzes vor.According to the invention, a transmission includes an electric machine, an input shaft, an output shaft and a first planetary gear set, a second planetary gear set and a third planetary gear set. The planetary gear sets comprise a plurality of elements, with each of the planetary gear sets being assigned a first element, a second element and a third element. The first element is formed by a respective sun gear of the respective planetary gearset, while the second element is formed by a respective planet carrier in the case of a minus planetary gearset and by a respective ring gear of the respective planetary gearset in the case of a plus planetary gearset. In the case of a minus planetary gear set, the third element is present as a ring gear and in the case of a plus planetary gear set as a planet carrier of the respective planetary gear set.
Die Planetenradsätze können, sofern es eine Anbindung der Elemente ermöglicht, also im Rahmen der Erfindung jeweils als Minus-Planetensatz vorliegen, wobei es sich bei dem ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes dann um ein Sonnenrad, bei dem zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen Planetensteg und bei dem dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Hohlrad handelt. Ein Minus-Planetensatz setzt sich dabei auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus den Elementen Sonnenrad, Planetensteg und Hohlrad zusammen, wobei der Planetensteg mindestens ein, bevorzugt aber mehrere Planetenräder drehbar gelagert führt, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem umliegenden Hohlrad kämmen.The planetary gear sets can, insofar as it allows the elements to be connected, each be present as a minus planetary gear set within the scope of the invention, with the first element of the respective planetary gear set being a sun gear, the second element of the respective planetary gear set being a planet carrier and the third element of the respective planetary gear set is a ring gear. A negative planetary gear set is composed of the elements sun gear, planetary carrier and ring gear in a manner known in principle to those skilled in the art, with the planetary carrier being rotatably mounted at least one, but preferably several planetary gears in detail mesh with both the sun gear and the surrounding ring gear.
Alternativ dazu könnten aber einer oder auch mehrere der Planetenradsätze, sofern es die Anbindung der jeweiligen Elemente zulässt, als Plus-Planetensatz vorliegen, wobei es sich bei dem ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes dann um ein Sonnenrad, bei dem zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Hohlrad und bei dem dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen Planetensteg handelt. Bei einem Plus-Planetensatz sind ebenfalls die Elemente Sonnenrad, Hohlrad und Planetensteg vorhanden, wobei Letzterer mindestens ein Planetenradpaar führt, bei welchem das eine Planetenrad mit dem innenliegenden Sonnenrad und das andere Planetenrad mit dem umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder untereinander kämmen.Alternatively, one or more of the planetary gear sets could be present as a plus planetary gear set, provided the connection of the respective elements allows it, with the first element of the respective planetary gear set being a sun gear and the second element of the respective planetary gear set being a sun gear Ring gear and the third element of each planetary gear set is a planet carrier. A plus planetary gear set also has the elements sun gear, ring gear and planetary carrier, with the latter guiding at least one pair of planetary gears, in which one planetary gear meshes with the internal sun gear and the other planetary gear meshes with the surrounding ring gear, and the planetary gears mesh with one another.
Wo es eine Anbindung der einzelnen Elemente zulässt, kann ein Minus-Planetensatz in einen Plus-Planetensatz überführt werden, wobei dann gegenüber der Ausführung als Minus-Planetensatz die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine Getriebestandübersetzung um eins zu erhöhen ist. Umgekehrt könnte auch ein Plus-Planetensatz durch einen Minus-Planetensatz ersetzt werden, sofern die Anbindung der Elemente des Getriebes dies ermöglicht. Dabei wären dann im Vergleich zu dem Plus-Planetensatz ebenfalls die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren. Besonders bevorzugt liegen aber alle drei Planetenradsätze als Minus-Planetensätze vor.Where it is possible to connect the individual elements, a minus planetary gearset can be converted into a plus planetary gearset, in which case the ring gear and planetary carrier connection must be swapped over compared to the negative planetary gearset design, and a gear ratio increased by one. Conversely, a plus planetary gear set could also be replaced by a minus planetary gear set, provided that the connection of the transmission elements allows this. In this case, in comparison to the plus planetary gear set, the ring gear and planet carrier connection would also have to be swapped with one another, and a gear ratio would have to be reduced by one. However, all three planetary gear sets are particularly preferably present as minus planetary gear sets.
Zudem sind ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes, ein fünftes und ein sechstes Schaltelement vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung sechs Gänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle dargestellt werden können. Besonders bevorzugt können dabei vom Übersetzungsverhältnis her genau sechs unterschiedliche Gänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle gebildet werden. Ferner steht die Elektromaschine mit der Antriebswelle, mit der Abtriebswelle oder mindestens einem der Elemente der Planetenradsätze in Verbindung.In addition, a first, a second, a third, a fourth, a fifth and a sixth shifting element are provided, through the selective actuation of which six gears can be produced between the input shaft and the output shaft. Particularly preferably, exactly six different gears can be formed between the input shaft and the output shaft in terms of the transmission ratio. Furthermore, the electric machine is connected to the input shaft, to the output shaft or to at least one of the elements of the planetary gear sets.
Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Getriebes drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements hergestellt wird. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird.A “shaft” in the context of the invention is understood to mean a rotatable component of the transmission, via which associated components of the transmission are connected to one another in a torque-proof manner or via which such a connection is established when a corresponding shifting element is actuated. The respective shaft can connect the components to one another axially or radially or both axially and radially. The respective shaft can also be present as an intermediate piece, via which a respective component is connected radially, for example.
Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittelachse gemeint, entlang welcher die Planetenradsätze koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer Welle zu verstehen, die auf dieser Längsmittelachse liegt.In the context of the invention, “axial” means an orientation in the direction of a longitudinal central axis, along which the planetary gear sets are arranged lying coaxially to one another. “Radial” is then to be understood as meaning an orientation in the diameter direction of a shaft that lies on this longitudinal central axis.
Bevorzugt weist die Abtriebswelle des Getriebes eine Verzahnung auf, über welche die Abtriebswelle dann im Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem achsparallel zur Abtriebswelle angeordneten Differentialgetriebe in Wirkverbindung steht. Hierbei ist die Verzahnung bevorzugt an einer Anschlussstelle der Abtriebswelle vorgesehen, wobei diese Anschlussstelle der Abtriebswelle insbesondere axial im Bereich eines Endes des Getriebes liegt, an welchem auch eine die Verbindung zur vorgeschalteten Antriebsmaschine herstellende Anschlussstelle der Antriebswelle vorgesehen ist. Diese Art der Anordnung eignet sich besonders zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.The output shaft of the transmission preferably has teeth, via which the output shaft is then in operative connection in the motor vehicle drive train with a differential gear arranged axially parallel to the output shaft. The toothing is preferably provided at a connection point of the output shaft, this connection point of the output shaft being located in particular axially in the area of one end of the transmission, at which there is also a connection point of the drive shaft that establishes the connection to the upstream drive machine. This type of arrangement is particularly suitable for use in a motor vehicle with a drive train oriented transversely to the direction of travel of the motor vehicle.
Alternativ dazu könnte ein Abtrieb des Getriebes prinzipiell aber auch an einem entgegengesetzt zu einer Anschlussstelle der Antriebswelle liegenden, axialen Ende des Getriebes vorgesehen sein. Dabei ist eine Anschlussstelle der Abtriebswelle dann an einem axialen Ende der Abtriebswelle koaxial zu einer Anschlussstelle der Antriebswelle ausgestaltet, so dass Antrieb und Abtrieb des Getriebes an einander entgegengesetzten axialen Enden des Getriebes platziert sind. Ein derartig gestaltetes Getriebe eignet sich dabei zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang. Die Antriebswelle, und die Abtriebswelle liegen in beiden vorgenannten Fällen bevorzugt koaxial zueinander.As an alternative to this, an output of the transmission could in principle also be provided at an axial end of the transmission which is opposite to a connection point of the drive shaft. In this case, a connection point of the output shaft is then configured on an axial end of the output shaft coaxially with a connection point of the drive shaft, so that the input and output of the transmission are placed on opposite axial ends of the transmission. A transmission designed in this way is suitable for use in a motor vehicle with a drive train aligned in the direction of travel of the motor vehicle. In both of the aforementioned cases, the input shaft and the output shaft are preferably coaxial with one another.
Die Planetenradsätze sind im Rahmen der Erfindung bevorzugt axial auf die Anschlussstelle der Antriebswelle folgend in der Reihenfolge erster Planetenradsatz, zweiter Planetenradsatz und dritter Planetenradsatz angeordnet. Dabei sind die Planetenradsätze bevorzugt koaxial zu der Antriebswelle und der Abtriebswelle vorgesehen.Within the scope of the invention, the planetary gear sets are preferably arranged axially following the connection point of the drive shaft in the order of first planetary gear set, second planetary gear set and third planetary gear set. The planetary gear sets are preferably provided coaxially to the input shaft and the output shaft.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden sind. Die Abtriebswelle verbindet das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander, während das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander in Verbindung stehen und gemeinsam über das erste Schaltelement festgesetzt werden können. Ferner kann das erste Element des ersten Planetenradsatzes mittels des zweiten Schaltelements festgesetzt werden, wohingegen die Antriebswelle über das dritte Schaltelement drehfest mit der Abtriebswelle verbunden und mittels des sechsten Schaltelements drehfest mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes in Verbindung gebracht werden kann.The invention now includes the technical teaching that the third element of the second planetary gear set and the second element of the third planetary gear set are non-rotatably connected to one another. The output shaft non-rotatably connects the second element of the first planetary gear set and the second element of the second planetary gear set, while the third element of the first planetary gear set netenradsatzes and the first element of the second planetary gear set are rotatably connected to each other and can be fixed together on the first switching element. Furthermore, the first element of the first planetary gearset can be fixed by means of the second shifting element, whereas the input shaft can be connected in a torque-proof manner to the output shaft via the third shifting element and can be connected in a torque-proof manner to the first element of the first planetary gearset by means of the sixth shifting element.
Mit anderen Worten ist bei dem erfindungsgemäßen Getriebe also die Abtriebswelle ständig drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und auch dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden, während das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes permanent drehfest miteinander in Verbindung stehen. Ebenso sind auch das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig drehfest miteinander verbunden.In other words, in the transmission according to the invention, the output shaft is constantly non-rotatably connected to the second element of the first planetary gear set and also to the second element of the second planetary gear set, while the third element of the second planetary gear set and the second element of the third planetary gear set are permanently non-rotatably connected to one another . Likewise, the third element of the first planetary gear set and the first element of the second planetary gear set are constantly connected to one another in a torque-proof manner.
Durch Schließen des ersten Schaltelements werden das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des zweiten Planetenradsatzes gemeinsam festgesetzt und in der Folge an einer Drehbewegung gehindert, während ein Betätigen des zweiten Schaltelements ein Festsetzen des ersten Elements des ersten Planetenradsatzes nach sich zieht. Das dritte Schaltelement verbindet im betätigten Zustand die Antriebswelle und die Abtriebswelle drehfest miteinander, wohingegen ein Schließen des sechsten Schaltelements ein drehfestes Verbinden des ersten Elements des ersten Planetenradsatzes mit der Antriebswelle zur Folge hat.Closing the first shifting element locks the third element of the first planetary gear set and the first element of the second planetary gear set together and consequently prevents them from rotating, while actuating the second shifting element locks the first element of the first planetary gear set. In the actuated state, the third switching element connects the input shaft and the output shaft to one another in a rotationally fixed manner, whereas closing the sixth switching element results in a rotationally fixed connection of the first element of the first planetary gear set to the input shaft.
Das dritte und das sechste Schaltelement liegen dabei als Kupplungen vor, die bei Betätigung jeweils die hieran unmittelbar anknüpfenden Komponenten des Getriebes gegebenenfalls in ihren Drehbewegungen angleichen und anschließend drehfest miteinander verbinden. Hingegen sind das erste Schaltelement und auch das zweite Schaltelement jeweils als Bremse ausgeführt, welche jeweils die hieran unmittelbar anknüpfende Komponente bzw. die hieran unmittelbar anknüpfenden Komponenten bei Betätigung festsetzt und in der Folge an einer Drehbewegung hindert.The third and the sixth switching element are present as clutches which, when actuated, in each case adjust the rotational movements of the components of the transmission directly connected thereto, if necessary, and then connect them to one another in a rotationally fixed manner. On the other hand, the first switching element and also the second switching element are each designed as a brake, which fixes the component or components directly connected thereto when actuated and subsequently prevents a rotational movement.
Das erste Schaltelement ist bevorzugt im Wesentlichen in einer Ebene mit dem ersten Planetenradsatz vorgesehen, indem es axial weitestgehend auf Höhe des ersten Planetenradsatzes sowie radial umliegend zu diesem angeordnet ist. Das zweite Schaltelement ist insbesondere axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz abgewandt liegenden Seite des ersten Planetenradsatzes platziert, während das dritte Schaltelement und das sechste Schaltelement bevorzugt axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz vorgesehen sind. Hierbei liegt das sechste Schaltelement weiter bevorzugt axial zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem dritten Schaltelement.The first switching element is preferably provided essentially in one plane with the first planetary gear set, in that it is arranged axially largely at the height of the first planetary gear set and radially surrounding it. The second shifting element is in particular placed axially on a side of the first planetary gearset facing away from the second planetary gearset, while the third shifting element and the sixth shifting element are preferably provided axially between the first planetary gearset and the second planetary gearset. In this case, the sixth shifting element is more preferably located axially between the first planetary gear set and the third shifting element.
Eine jeweilige drehfeste Verbindung der rotierbaren Komponenten des Getriebes ist erfindungsgemäß bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen realisiert, die dabei bei räumlich dichter Lage der Komponenten auch als kurze Zwischenstücke vorliegen können. Konkret können die Komponenten, die permanent drehfest miteinander verbunden sind, dabei jeweils entweder als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Im zweitgenannten Fall werden dann die jeweiligen Komponenten und die ggf. vorhandene Welle durch ein gemeinsames Bauteil gebildet, wobei dies insbesondere eben dann realisiert wird, wenn die jeweiligen Komponenten im Getriebe räumlich dicht beieinander liegen.A respective non-rotatable connection of the rotatable components of the transmission is preferably realized according to the invention via one or more intermediate shafts, which can also be present as short intermediate pieces when the components are spatially close together. In concrete terms, the components that are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner can each be present either as individual components that are rotationally fixedly connected to one another or in one piece. In the second-mentioned case, the respective components and the shaft that may be present are then formed by a common component, this being realized in particular when the respective components in the transmission are spatially close to one another.
Bei Komponenten des Getriebes, die erst durch Betätigung eines jeweiligen Schaltelements miteinander verbunden werden, wird eine Verbindung ebenfalls bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen verwirklicht.In the case of components of the transmission which are only connected to one another by actuation of a respective shifting element, a connection is also preferably implemented via one or more intermediate shafts.
Ein Festsetzen erfolgt insbesondere durch drehfestes Verbinden mit einem drehfesten Bauelement des Getriebes, bei welchem es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handelt, bevorzugt um ein Gehäuse des Getriebes, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauelement.Fixing takes place in particular by non-rotatable connection with a non-rotatable component of the transmission, which is preferably a permanently stationary component, preferably a housing of the transmission, a part of such a housing or a non-rotatably connected component.
Unter der „Verbindung“ des Rotors der Elektromaschine mit der Antriebswelle, der Abtriebswelle oder zumindest einem der Elemente der Planetenradsätze ist im Sinne der Erfindung eine derartige Verbindung zu verstehen, dass zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der oder den rotierbaren Komponenten des Getriebes eine gleichbleibende Drehzahlabhängigkeit vorherrscht.The "connection" of the rotor of the electric machine to the drive shaft, the output shaft or at least one of the elements of the planetary gear sets is to be understood within the meaning of the invention as a connection such that there is a constant speed dependency between the rotor of the electric machine and the rotatable component(s) of the transmission prevails.
Insgesamt zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Getriebe durch eine kompakte Bauweise, geringe Bauteilbelastungen, einen guten Verzahnungswirkungsgrad und geringe Verluste aus.Overall, a transmission according to the invention is characterized by a compact design, low component loads, good gearing efficiency and low losses.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist das erste Element des dritten Planetenradsatzes drehfest mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Zudem kann die Antriebswelle über das vierte Schaltelement drehfest mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden sowie mittels des fünften Schaltelements drehfest mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes in Verbindung gebracht werden.According to one embodiment of the invention, the first member of the third planetary gear set is non-rotatably connected to the third member of the first planetary gear set and the first member of the second planetary gear set. In addition, the drive shaft can rotate via the fourth switching element with the third element of the second planetary gear set and the second element of the third Planetary gear set connected and rotatably connected by means of the fifth switching element with the third element of the third planetary gear set.
Bei dieser Ausführungsform sind also das dritte Element des ersten Planetenradsatzes, das erste Element des zweiten Planetenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes ständig drehfest miteinander verbunden, so dass ein Schließen des ersten Schaltelements dementsprechend auch ein Festsetzen des ersten Elements des dritten Planetenradsatzes nach sich zieht. Bei Betätigung des vierten Schaltelements werden das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes drehfest mit der Antriebswelle verbunden, während ein Schließen des fünften Schaltelements eine drehfeste Verbindung der Antriebswelle mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes nach sich zieht.In this embodiment, the third element of the first planetary gear set, the first element of the second planetary gear set and the first element of the third planetary gear set are constantly connected to one another in a rotationally fixed manner, so that a closing of the first shifting element accordingly also causes the first element of the third planetary gear set to become stuck . When the fourth shifting element is actuated, the third element of the second planetary gear set and the second element of the third planetary gear set are non-rotatably connected to the drive shaft, while closing the fifth shift element results in a non-rotatable connection of the drive shaft to the third element of the third planetary gear set.
Das vierte Schaltelement und das fünfte Schaltelement liegen als Kupplungen vor, wobei das vierte Schaltelement und das fünfte Schaltelement hierbei bevorzugt axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes angeordnet sind, wobei das vierte Schaltelement hierbei weiter bevorzugt axial zwischen dem dritten Planetenradsatz und dem fünften Schaltelement liegt.The fourth shifting element and the fifth shifting element are present as clutches, with the fourth shifting element and the fifth shifting element preferably being arranged axially on a side of the third planetary gearset that faces away from the second planetary gearset, with the fourth shifting element more preferably being arranged axially between the third planetary gearset and the fifth switching element.
Gemäß einer hierzu alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist das dritte Element des dritten Planetenradsatzes drehfest mit der Antriebswelle verbunden, während das vierte Schaltelement bei Betätigung das erste Element und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes oder das zweite Element und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbindet. Ferner kann das erste Element des dritten Planetenradsatzes über das fünfte Schaltelement drehfest mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes in Verbindung gebracht werden.According to an alternative possible embodiment of the invention, the third element of the third planetary gear set is non-rotatably connected to the drive shaft, while the fourth shifting element when actuated is non-rotatably connected to the first element and the second element of the third planetary gear set or the second element and the third element of the third planetary gear set . Furthermore, the first element of the third planetary gear set can be brought into connection with the third element of the first planetary gear set and the first element of the second planetary gear set via the fifth switching element in a torque-proof manner.
Bei dieser Ausgestaltungsmöglichkeit sind also die Antriebswelle und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes permanent drehfest miteinander verbunden, wohingegen ein Schließen des vierten Schaltelements ein Verblocken des dritten Planetenradsatzes nach sich zieht, indem entweder das erste Element und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes oder das zweite Element und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden werden. Dagegen verbindet das fünfte Schaltelement bei Betätigung das erste Element des dritten Planetenradsatzes drehfest mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes.In this configuration option, the drive shaft and the third element of the third planetary gear set are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner, whereas closing the fourth shifting element results in the third planetary gear set being locked, in that either the first element and the second element of the third planetary gear set or the second element and the third member of the third planetary gear set are non-rotatably connected to each other. On the other hand, when actuated, the fifth shifting element connects the first element of the third planetary gear set in a torque-proof manner with the third element of the first planetary gear set and the first element of the second planetary gear set.
Auch in diesem Fall liegen das vierte Schaltelement und das fünfte Schaltelement als Kupplungen vor, wobei das fünfte Schaltelement hierbei bevorzugt axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz und dem dritten Planetenradsatz vorgesehen ist. Das vierte Schaltelement ist, je nach herzustellender Verbindung, entweder axial auf einer dem zweiten Planetenradsatz abgewandt liegenden Seite des dritten Planetenradsatzes oder ebenfalls axial zwischen dem zweiten und dem dritten Planetenradsatz angeordnet.In this case, too, the fourth shifting element and the fifth shifting element are present as clutches, with the fifth shifting element preferably being provided axially between the second planetary gearset and the third planetary gearset. Depending on the connection to be made, the fourth shifting element is either arranged axially on a side of the third planetary gearset facing away from the second planetary gearset or also axially between the second and third planetary gearsets.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Rotor der Elektromaschine drehfest mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden, wobei es alternativ dazu auch denkbar ist, dass der Rotor der Elektromaschine mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes über mindestens eine Übersetzungsstufe in Verbindung steht.In a further development of the invention, the rotor of the electric machine is non-rotatably connected to the third element of the second planetary gear set and the second element of the third planetary gear set, whereby it is also conceivable as an alternative to this that the rotor of the electric machine is connected to the third element of the second planetary gear set and the second element of the third planetary gear set is connected via at least one transmission stage.
Die Elektromaschine kann dabei entweder koaxial zu den Planetenradsätzen oder achsversetzt zu diesen liegend angeordnet sein. Im erstgenannten Fall kann der Rotor der Elektromaschine dabei entweder unmittelbar drehfest mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden oder aber über eine oder auch mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen mit diesen gekoppelt sein, wobei Letzteres eine günstigere Auslegung der Elektromaschine mit höheren Drehzahlen und geringerem Drehmoment ermöglicht. Die mindestens eine Übersetzungsstufe kann dabei als Stirnradstufe und/oder als Planetenstufe ausgeführt sein. Bei einer koaxialen Anordnung der Elektromaschine können die Planetenradsätze dann zudem weiter bevorzugt zumindest zum Teil axial im Bereich der Elektromaschine sowie radial innen liegend zu dieser angeordnet sein, so dass sich die axiale Baulänge des Getriebes verkürzen lässt.The electric machine can either be arranged coaxially to the planetary gear sets or offset from the axis of these. In the first case, the rotor of the electric machine can either be directly non-rotatably connected to the third element of the second planetary gear set and the second element of the third planetary gear set, or it can be coupled to them via one or more intermediate gear ratio stages, with the latter being a more favorable design of the electric machine with higher speeds and lower torque. The at least one transmission stage can be designed as a spur gear stage and/or as a planetary stage. With a coaxial arrangement of the electric machine, the planetary gear sets can then more preferably be arranged at least partially axially in the area of the electric machine and lying radially on the inside of it, so that the axial overall length of the transmission can be shortened.
Ist die Elektromaschine hingegen achsversetzt zu den Planetenradsätzen vorgesehen, so erfolgt eine Koppelung über eine oder mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen und/oder einen Zugmitteltrieb. Die eine oder die mehreren Übersetzungsstufen können hierbei auch im Einzelnen entweder als Stirnradstufe oder als Planetenstufe realisiert sein. Bei einem Zugmitteltrieb kann es sich entweder um einen Riemen- oder einen Kettentrieb handeln. Auch bei der achsversetzten Anordnung der Elektromaschine können die Planetenradsätze zumindest zum Teil axial auf Höhe der Elektromaschine platziert sein.If, on the other hand, the electric machine is provided with an offset axis in relation to the planetary gear sets, then a coupling takes place via one or more intermediate transmission stages and/or a traction drive. The one or more transmission stages can also be implemented individually either as a spur gear stage or as a planetary stage. A traction drive can be either a belt drive or a chain drive. Even with the off-axis arrangement of the electric machine, the planetary gear sets can be placed at least in part axially at the height of the electric machine.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, insbesondere in Kombination mit der vorstehend beschriebenen Anordnung der Elektromaschine, ergeben sich durch selektives Schließen der sechs Schaltelemente sechs Gänge zwischen der ersten Antriebswelle und der Abtriebswelle. So kann ein erster Gang zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Betätigen des ersten und des sechsten Schaltelements dargestellt werden, während sich ein zweiter Gang zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Schließen des ersten und des fünften Schaltelements ergibt. Ein dritter Gang wird zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Betätigen des ersten Schaltelements und des vierten Schaltelements geschaltet, wohingegen sich ein vierter Gang zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle in einer ersten Variante durch Schließen des ersten Schaltelements und des dritten Schaltelements ergibt.According to one embodiment of the invention, in particular in combination with the arrangement of the electric machine described above, six gears between the first input shaft and the output shaft result from selectively closing the six shifting elements. Thus, a first gear between the input shaft and the output shaft can be achieved by actuating the first and sixth shifting element, while a second gear between the input shaft and the output shaft results by closing the first and fifth shifting element. A third gear is shifted between the drive shaft and the output shaft by actuating the first shifting element and the fourth shifting element, whereas a fourth gear results between the drive shaft and the driven shaft in a first variant by engaging the first shifting element and the third shifting element.
Darüber hinaus kann der vierte Gang noch in einer zweiten Variante durch Betätigen des zweiten und des dritten Schaltelements, in einer dritten Variante durch Schließen des dritten und des vierten Schaltelements, in einer vierten Variante durch Betätigen des dritten und des fünften Schaltelements, in einer fünften Variante durch Schließen des dritten und des sechsten Schaltelements, in einer sechsten Variante durch Betätigen des vierten und des fünften Schaltelements, in einer siebten Variante durch Schließen des vierten und des sechsten Schaltelements, in einer achten Variante durch Betätigen des fünften und des sechsten Schaltelements sowie in einer neunten Variante durch Schließen des dritten Schaltelements geschaltet werden.In addition, the fourth gear can be activated in a second variant by actuating the second and the third shifting element, in a third variant by engaging the third and the fourth shifting element, in a fourth variant by actuating the third and the fifth shifting element, in a fifth variant by closing the third and sixth switching element, in a sixth variant by actuating the fourth and fifth switching element, in a seventh variant by closing the fourth and sixth switching element, in an eighth variant by actuating the fifth and sixth switching element and in one ninth variant are switched by closing the third switching element.
Bei der neunten Variante ergibt sich bereits der vierte Gang, da dann die Antriebswelle und die Abtriebswelle drehfest miteinander verbunden sind. In vorteilhafter Weise ist dabei dann eine an dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes angebundene Elektromaschine abgekoppelt, so dass ein reines Fahren über die vorgeschaltete Antriebsmaschine realisiert und somit Nulllastverluste der Elektromaschine vermieden werden können. Allerdings ist bei den ersten acht Varianten des vierten Ganges die Elektromaschine mit eingebunden, so dass Hybridfunktionen dargestellt werden können.In the ninth variant, there is already fourth gear, since the input shaft and the output shaft are then non-rotatably connected to one another. An electric machine connected to the third element of the second planetary gear set and the second element of the third planetary gear set is then advantageously decoupled, so that pure driving can be realized via the upstream drive machine and thus no-load losses of the electric machine can be avoided. However, the electric motor is integrated in the first eight variants of the fourth gear, so that hybrid functions can be implemented.
Ein fünfter Gang kann zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle durch Schließen des zweiten Schaltelements und des vierten Schaltelements geschaltet werden, wohingegen sich ein sechster Gang zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle durch Betätigen des zweiten Schaltelements und des fünften Schaltelements ergibt.A fifth gear can be shifted between the input shaft and the output shaft by closing the second switching element and the fourth switching element, whereas a sixth gear results between the input shaft and the output shaft by actuating the second switching element and the fifth switching element.
Bei geeigneter Wahl von Standgetriebeübersetzungen der Planetenradsätze wird hierdurch eine für die Anwendung im Bereich eines Kraftfahrzeuges geeignete Übersetzungsreihe realisiert. Dabei können Schaltungen zwischen den Gängen verwirklicht werden, bei welchen stets nur der Zustand von je zwei Schaltelementen zu variieren ist, indem eines der am vorhergehenden Gang beteiligten Schaltelemente zu öffnen und ein anderes Schaltelement zur Darstellung des nachfolgenden Ganges zu schließen ist. Dies hat dann auch zur Folge, dass ein Schalten zwischen den Gängen sehr zügig ablaufen kann.With a suitable choice of fixed gear ratios of the planetary gear sets, a range of ratios suitable for use in the area of a motor vehicle is thereby realized. Shifting between the gears can be realized in which only the state of two shifting elements is to be varied by opening one of the shifting elements involved in the previous gear and closing another shifting element to represent the following gear. This then also means that switching between gears can take place very quickly.
Bei Anbindung der Elektromaschine an dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes lassen sich außerdem unterschiedliche Betriebsmodi auf einfache Art und Weise verwirklichen:
- So kann ein erster Gang zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der Abtriebswelle für ein rein elektrisches Fahren genutzt werden, wobei sich dieser erste Gang durch Schließen des ersten Schaltelements ergibt. Dadurch ist der Rotor der Elektromaschine über den zweiten Planetenradsatz mit der Abtriebswelle gekoppelt, wobei eine Übersetzung dieses ersten Ganges dabei einer Übersetzung des dritten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges entspricht.
- Thus, a first gear between the rotor of the electric machine and the output shaft can be used for purely electric driving, with this first gear resulting from the closing of the first shifting element. As a result, the rotor of the electric machine is coupled to the output shaft via the second planetary gear set, with a transmission ratio of this first gear corresponding to a transmission ratio of the third gear effective between the input shaft and the output shaft.
Außerdem kann noch ein zweiter Gang zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der Abtriebswelle für ein rein elektrisches Fahren realisiert werden. Dabei ist zum Schalten dieses zweiten Ganges das zweite Schaltelement zu betätigen, so dass dann der Rotor der Elektromaschine über den ersten und den zweiten Planetenradsatz mit der Abtriebswelle in Verbindung steht. Eine Übersetzung dieses zweiten, zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der Abtriebswelle wirksamen Ganges entspricht dabei der Übersetzung des fünften, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges.In addition, a second gear can be implemented between the rotor of the electric machine and the output shaft for purely electric driving. To shift this second gear, the second shifting element must be actuated so that the rotor of the electric machine is then connected to the output shaft via the first and the second planetary gear set. A translation of this second gear effective between the rotor of the electric machine and the output shaft corresponds to the translation of the fifth gear effective between the input shaft and the output shaft.
Ausgehend von einem rein elektrischen Fahren im ersten, zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der Abtriebswelle wirksamen Gang kann dann die vorgeschaltete Antriebsmaschine in den ersten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang oder in den zweiten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang oder in den dritten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang oder in die erste Variante des vierten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges jeweils zugestartet werden, da an diesen jeweils ebenfalls das erste Schaltelement beteiligt ist.Starting from purely electric driving in the first gear, which is active between the rotor of the electric machine and the output shaft, the upstream drive machine can then be shifted to the first gear, which is active between the input shaft and the output shaft, or to the second gear, which is active between the input shaft and the output shaft, or in the third gear effective between the input shaft and the output shaft or in the first variant of the fourth gear effective between the input shaft and the output shaft, since the first shifting element is also involved in each of these gears.
Ebenso kann auch aus dem zweiten, zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der Abtriebswelle wirksamen Gang ein Zustarten der vorgeschalteten Antriebsmaschine in die zweite Variante des vierten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges, in den fünften, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang sowie in den sechsten zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang erfolgen, da bei diesen ebenfalls jeweils das zweite Schaltelement geschlossen ist.Likewise, from the second gear effective between the rotor of the electric machine and the output shaft, it is also possible to start the upstream drive machine into the second variant of the fourth gear effective between the input shaft and the output shaft, into the fifth gear effective between the input shaft and the output shaft as well as in the sixth gear effective between the input shaft and the output shaft, since the second switching element is also closed in these gears.
Als weiterer Betriebsmodus kann zudem ein Ladebetrieb eines elektrischen Energiespeichers verwirklicht werden, indem lediglich das vierte Schaltelement geschlossen und damit eine drehfeste Verbindung der Antriebswelle mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes und damit auch der Elektromaschine hergestellt wird. Dabei läuft der Rotor der Elektromaschine bei drehfester Verbindung mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes gleich schnell wie die Antriebswelle. Gleichzeitig ist dabei kein Kraftschluss zur Abtriebswelle hergestellt, so dass sich das Getriebe in einer Neutralstellung befindet. Abgesehen von einem Ladebetrieb kann hierdurch auch ein Starten der vorgeschalteten Antriebsmaschine über die Elektromaschine verwirklicht werden.As a further operating mode, charging of an electrical energy store can also be implemented by merely closing the fourth shifting element and thus producing a non-rotatable connection of the drive shaft with the third element of the second planetary gear set and the second element of the third planetary gear set and thus also with the electric machine. The rotor of the electric machine runs at the same speed as the drive shaft when it is connected to the third element of the second planetary gear set and the second element of the third planetary gear set in a rotationally fixed connection. At the same time, there is no positive connection to the output shaft, so that the transmission is in a neutral position. Apart from a charging operation, this also allows the upstream drive machine to be started via the electric machine.
Als weiterer Betriebsmodus kann zudem ein Anfahrmodus für Rückwärtsfahrt bei Antrieb über die Antriebswelle und damit die vorgeschaltete Antriebsmaschine realisiert werden. Dazu wird das sechste Schaltelement geschlossen, so dass die Antriebsmaschine über das erste Element des ersten Planetenradsatzes antreibt und gleichzeitig die Elektromaschine am dritten Element des zweiten Planetenradsatzes abstützt, während ein Abtrieb über das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und das drehfest hiermit verbundene, zweite Element des zweiten Planetenradsatzes erfolgt. Die drehfeste Verbindung zwischen dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes bewirkt dabei eine Koppelung des ersten und des zweiten Planetenradsatzes. Durch Abstützen des Drehmoments über die Elektromaschine kann dabei ein Anfahren für Rückwärtsfahrt verwirklicht werden. Aus diesem Anfahrmodus heraus kann die vorgeschaltete Antriebsmaschine dabei in den ersten Gang oder in die fünfte Variante oder in die siebte Variante oder in die achte Variante des vierten Ganges gelangen.As a further operating mode, a starting mode for reversing when driven via the drive shaft and thus the upstream drive machine can also be implemented. For this purpose, the sixth switching element is closed, so that the drive motor drives via the first element of the first planetary gear set and at the same time supports the electric machine on the third element of the second planetary gear set, while an output is generated via the second element of the first planetary gear set and the second element of the second planetary gear set takes place. The non-rotatable connection between the third element of the first planetary gear set and the first element of the second planetary gear set causes the first and second planetary gear sets to be coupled. By supporting the torque via the electric machine, starting for reverse travel can be implemented. From this starting mode, the upstream drive machine can reach the first gear or the fifth variant or the seventh variant or the eighth variant of the fourth gear.
Des Weiteren können Lastschaltungen mit Zugkraftstützung dargestellt werden: beim Gangwechsel zwischen dem ersten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang und dem zweiten, zwischen der Antriebswelle und Abtriebswelle wirksamen Gang kann die Zugkraft bei geschlossenem, ersten Schaltelement über die Elektromaschine gestützt werden, wobei die Synchronisation des zu schließenden Schaltelements dabei über eine Drehzahlregelung der vorgeschalteten Antriebsmaschine erfolgt. Alternativ kann dies aber auch durch synchronisierte Schaltelemente oder auch durch eine andere, separate Synchronisationseinrichtung erfolgen, wie zum Beispiel eine Getriebebremse oder auch eine weitere Elektromaschine, die direkt oder indirekt mit der Antriebswelle wirkverbunden sein kann. Wird antriebsseitig der Antriebswelle zudem ein weiteres Schaltelement als Trennkupplung vorgesehen, kann die Trägheitsmasse der vorgeschalteten Antriebsmaschine während der Synchronisierung abgekoppelt werden. Ebenso kann auch ein Schalten zwischen dem zweiten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang und dem dritten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang sowie zwischen dem dritten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang und der ersten Variante des vierten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges bei geschlossenem, ersten Schaltelement verwirklicht werden.Furthermore, power shifts with traction support can be implemented: when changing gears between the first gear, which is effective between the input shaft and the output shaft, and the second gear, which is effective between the input shaft and output shaft, the traction can be supported by the electric machine when the first shifting element is closed, with the Synchronization of the switching element to be closed takes place via a speed control of the upstream drive machine. Alternatively, this can also be done by synchronized shifting elements or by another, separate synchronization device, such as a transmission brake or another electric machine that can be operatively connected directly or indirectly to the drive shaft. If a further switching element is also provided on the drive side of the drive shaft as a separating clutch, the inertial mass of the upstream drive machine can be decoupled during synchronization. Likewise, shifting between the second gear effective between the input shaft and the output shaft and the third gear effective between the input shaft and the output shaft and between the third gear effective between the input shaft and the output shaft and the first variant of the fourth gear, between the input shaft and the output shaft effective gear can be realized when the first switching element is closed.
Vor einem weiteren Hochschalten in den fünften, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang muss dann zunächst zwischen der ersten Variante und der zweiten Variante des vierten Ganges umgeschaltet werden. Im Anschluss daran kann dann ein Gangwechsel unter Last zwischen der zweiten Variante des vierten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges und dem fünften, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang bei geschlossenem, zweiten Schaltelement stattfinden, wobei die Zugkraft dabei über die Elektromaschine gestützt und eine Synchronisation des zu schließenden Schaltelements durch Drehzahlregelung der vorgeschalteten Antriebsmaschine realisiert wird. Gleiches ist auch bei einem Gangwechsel zwischen dem fünften, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang und dem sechsten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang darstellbar.Before a further upshift into the fifth gear effective between the input shaft and the output shaft, it is then first necessary to switch between the first variant and the second variant of the fourth gear. After this, a gear change under load can then take place between the second variant of the fourth gear effective between the input shaft and the output shaft and the fifth gear effective between the input shaft and the output shaft with the second shifting element closed, with the tractive force being exerted by the electric machine supported and a synchronization of the switching element to be closed is realized by speed control of the upstream drive machine. The same can also be shown for a gear change between the fifth gear effective between the input shaft and the output shaft and the sixth gear effective between the input shaft and the output shaft.
Das erfindungsgemäße Getriebe kann zudem so betrieben werden, dass beim Fahren eine Drehzahlabsenkung der Elektromaschine erreicht wird. So kann zunächst hybridisch in der ersten Variante des vierten Ganges gefahren werden, indem entweder nach einer über die Elektromaschine drehmomentgestützten Schaltung vom dritten in den vierten Gang oder nach einem Zustarten der Antriebsmaschine in den vierten Gang das erste Schaltelement zunächst geschlossen bleibt. Um nun aber eine Drehzahl der Elektromaschine im vierten Gang bei höheren Fahrgeschwindigkeiten abzusenken, kann von der ersten Variante des vierten Ganges in die zweite Variante des vierten Ganges umgeschaltet werden, da hier der Rotor der Elektromaschine eine geringere Drehzahl aufweist als in der ersten Variante des vierten Ganges. Diese Umschaltung erfolgt dabei mit Erhaltung der Zugkraft über die vorgeschaltete Antriebsmaschine bei geschlossenem, dritten Schaltelement. Zunächst wird dabei das lastfreie, erste Schaltelement ausgelegt und im Folgenden das lastfreie, zweite Schaltelement eingelegt, wobei die Drehzahlanpassung dabei durch Drehzahlregelung der Elektromaschine erfolgt.The transmission according to the invention can also be operated in such a way that the speed of the electric machine is reduced when driving. Hybrid driving is possible in the first variant of fourth gear, in that the first shifting element initially remains closed either after a torque-assisted shift from third to fourth gear via the electric machine or after starting the engine in fourth gear. Now, however, a speed of the electric machine in four th gear at higher driving speeds can be switched from the first variant of the fourth gear to the second variant of the fourth gear, since here the rotor of the electric machine has a lower speed than in the first variant of the fourth gear. This switchover takes place while maintaining the tractive force via the upstream drive machine when the third switching element is closed. First of all, the load-free, first shifting element is disengaged and then the load-free, second shifting element is engaged, with the speed being adjusted by speed control of the electric machine.
Dabei ist zur Abkoppelung der vorgeschalteten Antriebsmaschine kein separates Schaltelement erforderlich, da die vorgeschaltete Antriebsmaschine in der zweiten Variante des vierten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges durch Öffnen des dritten Schaltelements abgekoppelt werden kann. Hierdurch wird dann der zweite Gang realisiert, welcher zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der Abtriebswelle wirksam ist. Außerdem wird die zweite Variante des vierten Ganges benötigt, um unter Last in den fünften Gang schalten zu können. Darüber hinaus kann bei langsamer werdendem Fahrzeug eine Rückschaltung vom vierten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang in den dritten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Gang vorbereitet werden, indem zunächst von der zweiten Variante in die erste Variante des vierten Ganges gewechselt und dabei die Zugkraft bei geschlossenem dritten Schaltelement über die vorgeschaltete Antriebsmaschine erhalten wird. In der ersten Variante des vierten Ganges ist dann wiederum das erste Schaltelement geschlossen, welches benötigt wird, um im Zuge der Rückschaltung vom vierten in den dritten Gang die Zugkraft über die Elektromaschine zu stützen.No separate shifting element is required for decoupling the upstream drive machine, since the upstream drive machine can be decoupled in the second variant of the fourth gear effective between the input shaft and the output shaft by opening the third shifting element. As a result, the second gear is then realized, which is effective between the rotor of the electric machine and the output shaft. In addition, the second variant of fourth gear is required in order to be able to shift into fifth gear under load. In addition, when the vehicle is slowing down, a downshift from the fourth gear, which is effective between the input shaft and the output shaft, to the third gear, which is effective between the input shaft and the output shaft, can be prepared by first changing from the second variant to the first variant of the fourth gear and while the traction is obtained when the third switching element is closed via the upstream drive machine. In the first variant of the fourth gear, the first shifting element is then in turn closed, which is required in order to support the tractive force via the electric machine in the course of the downshift from fourth to third gear.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein oder sind mehrere Schaltelemente jeweils als formschlüssiges Schaltelement realisiert. Hierbei ist das jeweilige Schaltelement bevorzugt entweder als Klauenschaltelement oder als Sperrsynchronisation ausgeführt. Formschlüssige Schaltelemente haben gegenüber kraftschlüssigen Schaltelementen den Vorteil, dass im geöffneten Zustand geringere Schleppverluste auftreten, so dass sich ein besserer Wirkungsgrad des Getriebes erreichen lässt. Insbesondere sind bei dem erfindungsgemäßen Getriebe alle Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente verwirklicht, so dass sich möglichst geringe Schleppverluste erreichen lassen.In a further development of the invention, one or more switching elements are each implemented as a positive-locking switching element. In this case, the respective shifting element is preferably designed either as a claw shifting element or as a blocking synchronization. Positive shifting elements have the advantage over non-positive shifting elements that lower drag losses occur in the open state, so that better efficiency of the transmission can be achieved. In particular, in the transmission according to the invention, all shifting elements are implemented as positive-locking shifting elements, so that the lowest possible drag losses can be achieved.
Es ist allerdings auch eine denkbare Variante der Erfindung, dass das erste Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist, wobei dieses dabei konkret als Lamellenschaltelement vorliegen kann. Dies hat den Vorteil, dass aus einem Ladebetrieb bei geschlossenem, vierten Schaltelement ein Anfahren oder Kriechen des Kraftfahrzeuges durch schlupfendes Schließen des ersten Schaltelements verwirklicht werden kann, wobei das erste Schaltelement dabei als integriertes Anfahrelement fungiert. Insofern kann ein verzögerungsfreies Anfahren aus dem Ladebetrieb dargestellt werden.However, it is also a conceivable variant of the invention for the first shifting element to be designed as a non-positive shifting element, which can specifically be present as a multi-plate shifting element. This has the advantage that from a charging operation with the fourth switching element closed, the motor vehicle can be started or crawled by slipping closure of the first switching element, with the first switching element acting as an integrated starting element. In this respect, a delay-free start from the loading mode can be represented.
Alternativ oder ergänzend dazu kann das zweite Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement und hier insbesondere als Lamellenschaltelement ausgeführt werden. Hierdurch können Zughoch- und Zugrückschaltungen zwischen dem ersten, zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der Abtriebswelle wirksamen Gang und dem zweiten, zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der Abtriebswelle wirksamen Gang unter Last dargestellt werden. Wenn zudem das erste Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt ist, sind die beiden Gänge zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der Abtriebswelle volllastschaltbar, es sind also Zughoch-, Zugrück-, Schubhoch- und Schubrückschaltungen möglich.As an alternative or in addition to this, the second shifting element can be designed as a non-positive shifting element and here in particular as a multi-plate shifting element. As a result, traction upshifts and traction downshifts between the first gear effective between the rotor of the electric machine and the output shaft and the second gear effective between the rotor of the electric machine and the output shaft can be implemented under load. If the first shifting element is also designed as a non-positive shifting element, the two gears between the rotor of the electric machine and the output shaft can be shifted under full power, i.e. pull-up, pull-down, overrun-up and overrun downshifts are possible.
Sofern außerdem zwischen der vorgeschalteten Antriebsmaschine und dem Getriebe eine reibschlüssige Trennkupplung vorgesehen ist, kann aus den beiden, zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der Abtriebswelle wirksamen Gängen jeweils ein Schleppstart der vorgeschalteten Antriebsmaschine dargestellt werden.If a frictional separating clutch is also provided between the upstream drive machine and the transmission, a drag start of the upstream drive machine can be represented from the two gears effective between the rotor of the electric machine and the output shaft.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das dritte Schaltelement und das sechste Schaltelement zu einem Schaltelementpaar zusammengefasst, welchem ein Betätigungselement zugeordnet ist. Dabei kann über das Betätigungselement aus einer Neutralstellung heraus einerseits das dritte Schaltelement und andererseits das sechste Schaltelement betätigt werden. Dies hat den Vorteil, dass durch dieses Zusammenfassen die Anzahl an Betätigungselementen reduziert und damit auch der Herstellungsaufwand gemindert werden kann. Allerdings kann in diesem Fall dann nicht die fünfte Variante des vierten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges realisiert werden, da hierfür das dritte Schaltelement und das sechste Schaltelement gleichzeitig zu betätigen sind.According to a further embodiment of the invention, the third switching element and the sixth switching element are combined to form a pair of switching elements, to which an actuating element is assigned. In this case, on the one hand the third switching element and on the other hand the sixth switching element can be actuated via the actuating element from a neutral position. This has the advantage that the number of actuating elements can be reduced by combining them, and thus the production costs can also be reduced. In this case, however, the fifth variant of the fourth gear effective between the input shaft and the output shaft cannot be implemented, since the third shifting element and the sixth shifting element must be actuated simultaneously for this purpose.
Alternativ oder auch ergänzend zu der vorgenannten Variante sind das vierte Schaltelement und das fünfte Schaltelement zu einem Schaltelementpaar zusammengefasst, welchem ein Betätigungselement zugeordnet ist. Über dieses Betätigungselement kann dabei aus einer Neutralstellung heraus einerseits das vierte Schaltelement und andererseits das fünfte Schaltelement betätigt werden. Hierdurch kann der Herstellungsaufwand reduziert werden, indem durch das Zusammenfassen der beiden Schaltelemente zu einem Schaltelementpaar eine Betätigungseinrichtung für beide Schaltelemente verwendet werden kann. Allerdings kann in diesem Fall dann nicht die sechste Variante des vierten, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirksamen Ganges dargestellt werden, da hierfür ein gleichzeitiges Betätigen des vierten Schaltelements und des fünften Schaltelements notwendig ist.As an alternative or in addition to the aforementioned variant, the fourth switching element and the fifth switching element are combined to form a pair of switching elements, to which an actuating element is assigned. This actuating element can be used to actuate the fourth shifting element on the one hand and the fifth shifting element on the other hand from a neutral position. Through this the production costs can be reduced by combining the two switching elements into a pair of switching elements, in that an actuating device can be used for both switching elements. However, in this case the sixth variant of the fourth gear effective between the input shaft and the output shaft cannot be represented, since this requires simultaneous actuation of the fourth shifting element and the fifth shifting element.
Weiter alternativ oder auch ergänzend zu den beiden vorgenannten Varianten ist es im Rahmen der Erfindung auch denkbar, das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement zu einem Schaltelementpaar zusammenzufassen. In diesem Fall würde dann ein gemeinsames Betätigungselement aus einer Neutralstellung heraus zum einen das erste Schaltelement sowie zum anderen das zweite Schaltelement betätigen.As a further alternative or in addition to the two aforementioned variants, it is also conceivable within the scope of the invention to combine the first switching element and the second switching element to form a pair of switching elements. In this case, a common actuating element would then actuate the first switching element on the one hand and the second switching element on the other from a neutral position.
Besonders bevorzugt sind zumindest zwei vorgenannte Schaltelementpaare realisiert, so dass die vier Schaltelemente des Getriebes über zwei Betätigungselemente betätigt werden können. Hierdurch lässt sich ein besonders niedriger Herstellungsaufwand verwirklichen.Particularly preferably, at least two aforementioned pairs of shifting elements are implemented, so that the four shifting elements of the transmission can be actuated via two actuating elements. As a result, a particularly low production cost can be achieved.
Im Rahmen der Erfindung kann dem Getriebe ein Anfahrelement vorgeschaltet sein, beispielsweise ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Reibkupplung. Dieses Anfahrelement kann dann auch Bestandteil des Getriebes sein und dient der Gestaltung eines Anfahrvorgangs, indem es eine Schlupfdrehzahl zwischen der insbesondere als Brennkraftmaschine gestalteten Antriebsmaschine und der Antriebswelle des Getriebes ermöglicht. Hierbei kann auch eines der Schaltelemente des Getriebes oder die evtl. vorhandene Trennkupplung als ein solches Anfahrelement ausgebildet sein, indem es bzw. sie als Reibschaltelement vorliegt. Zudem kann auf jeder Welle des Getriebes prinzipiell ein Freilauf zum Getriebegehäuse oder zu einer anderen Welle angeordnet werden.Within the scope of the invention, the transmission can be preceded by a starting element, for example a hydrodynamic torque converter or a friction clutch. This starting element can then also be part of the transmission and is used to design a starting process by enabling a slip speed between the engine, which is designed in particular as an internal combustion engine, and the drive shaft of the transmission. In this case, one of the shifting elements of the transmission or the separating clutch that may be present can also be designed as such a starting element, in that it is present as a friction shifting element. In addition, a freewheel to the transmission housing or to another shaft can in principle be arranged on each shaft of the transmission.
Das erfindungsgemäße Getriebe ist insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug und ist dann zwischen einer als Verbrennungskraftmaschine oder als Elektromaschine gestalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges und weiteren, in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges folgenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet. Hierbei ist die Antriebswelle des Getriebes entweder permanent drehfest mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine bzw. der Rotorwelle der Elektromaschine gekoppelt oder über eine zwischenliegende Trennkupplung bzw. ein Anfahrelement mit dieser verbindbar, wobei zwischen einer Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe zudem ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen sein kann. Abtriebsseitig ist das Getriebe innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges dann bevorzugt mit einem Differentialgetriebe einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges gekoppelt, wobei hier allerdings auch eine Anbindung an ein Längsdifferential vorliegen kann, über welches eine Verteilung auf mehrere angetriebene Achsen des Kraftfahrzeuges stattfindet. Das Differentialgetriebe bzw. das Längsdifferential kann dabei mit dem Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Ebenso kann auch ein ggf. vorhandener Torsionsschwingungsdämpfer mit in dieses Gehäuse integriert sein.The transmission according to the invention is in particular part of a motor vehicle drive train for a hybrid or electric vehicle and is then arranged between a drive motor of the motor vehicle designed as an internal combustion engine or as an electric machine and other components of the drive train following in the direction of power flow to the drive wheels of the motor vehicle. In this case, the drive shaft of the transmission is either permanently coupled in a rotationally fixed manner to a crankshaft of the internal combustion engine or the rotor shaft of the electric machine or can be connected to it via an intermediate separating clutch or a starting element, with a torsional vibration damper also being able to be provided between an internal combustion engine and the transmission. On the output side, the transmission within the motor vehicle drive train is then preferably coupled to a differential gear of a drive axle of the motor vehicle, although here there can also be a connection to a longitudinal differential, via which distribution to several driven axles of the motor vehicle takes place. The differential gear or the longitudinal differential can be arranged with the gear in a common housing. A torsional vibration damper that may be present can also be integrated into this housing.
Dass zwei Bauelemente des Getriebes „verbunden“ bzw. „gekoppelt“ sind bzw. „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insofern ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Elemente der Planetenradsätze und/oder auch Wellen und/oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind mit gleichbleibender Drehzahlabhängigkeit miteinander gekoppelt.For the purposes of the invention, the fact that two components of the transmission are “connected” or “coupled” or “are connected to one another” means a permanent coupling of these components so that they cannot rotate independently of one another. In this respect, no switching element is provided between these components, which can be elements of the planetary gear sets and/or shafts and/or a non-rotatable component of the transmission, but the corresponding components are coupled to one another with a constant speed dependency.
Ist hingegen ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent miteinander gekoppelt, sondern eine Koppelung wird erst durch Betätigen des zwischenliegenden Schaltelements vorgenommen. Dabei bedeutet eine Betätigung des Schaltelements im Sinne der Erfindung, dass das betreffende Schaltelement in einen geschlossenen Zustand überführt wird und in der Folge die hieran unmittelbar angebundenen Bauelemente ggf. in ihren Drehbewegungen aneinander angleicht. Im Falle einer Ausgestaltung des betreffenden Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement werden die hierüber unmittelbar drehfest miteinander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen, während im Falle eines kraftschlüssigen Schaltelements auch nach einem Betätigen desselbigen Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen können. Dieser gewollte oder auch ungewollte Zustand wird im Rahmen der Erfindung dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente über das Schaltelement bezeichnet.If, on the other hand, a switching element is provided between two components, these components are not permanently coupled to one another, but coupling is only effected by actuating the switching element lying between them. An actuation of the switching element in the sense of the invention means that the relevant switching element is transferred to a closed state and as a result the components directly connected to it are adjusted to one another in terms of their rotational movements, if necessary. If the shifting element in question is designed as a positive shifting element, the components connected directly to one another in a rotationally fixed manner will run at the same speed, while in the case of a non-positive shifting element, there may be speed differences between the components even after it has been actuated. Within the scope of the invention, this desired or also undesired state is nevertheless referred to as a non-rotatable connection of the respective components via the switching element.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.The invention is not limited to the specified combination of features of the main claim or the claims dependent thereon. In addition, there are possibilities of combining individual features with one another, even if they emerge from the claims, the following description of preferred embodiments of the invention or directly from the drawings. The reference of the claims to the drawings through the use of reference numbers shall not limit the scope of the claims.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
-
1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges; -
2 bis8 jeweils eine schematische Ansicht je eines Getriebes, wie es jeweils beidem Kraftfahrzeugantriebsstrang aus 1 zur Anwendung kommen kann; -
9 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe ausden 2 bis8 ; und -
10 bis15 jeweils eine schematische Darstellung je einer Abwandlungsmöglichkeit der Getriebe ausden 2 bis8 .
-
1 a schematic view of a motor vehicle drive train; -
2 until8th each a schematic view of a transmission, as in each case in the motorvehicle drive train 1 may apply; -
9 an exemplary shift pattern of the transmission from the2 until8th ; and -
10 until15 each a schematic representation of a possible modification of the transmission from the2 until8th .
Aus
Im vorliegenden Fall liegen also der erste Planetenradsatz P1, der zweite Planetenradsatz P2 und auch der dritte Planetenradsatz P3 jeweils als Minus-Planetensatz vor, dessen jeweiliger Planetensteg zumindest ein Planetenrad drehbar gelagert führt, welches sowohl mit dem jeweiligen radial innenliegenden Sonnenrad, als auch dem jeweiligen radial umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht. Besonders bevorzugt sind aber bei dem ersten Planetenradsatz P1, bei dem zweiten Planetenradsatz P2 und auch bei dem dritten Planetenradsatz P3 jeweils mehrere Planetenräder vorgesehen.In the present case, the first planetary gear set P1, the second planetary gear set P2 and also the third planetary gear set P3 are each present as a negative planetary gear set, whose respective planet carrier guides at least one planet gear in a rotatably mounted manner, which is connected to both the respective radially inner sun gear and the respective radially surrounding ring gear is in tooth engagement. However, a plurality of planet gears are particularly preferably provided in the first planetary gear set P1, in the second planetary gear set P2 and also in the third planetary gear set P3.
Sofern es die Anbindung zulässt, könnten der erste Planetenradsatz P1, der zweite Planetenradsatz P2 und der dritte Planetenradsatz P3 jeweils auch als Plus-Planetensatz ausgeführt werden, wobei im Vergleich zu der Ausführung als Minus-Planetensatz dann das jeweilige zweite Element E21 bzw. E22 bzw. E23 durch das jeweilige Hohlrad und das jeweilige dritte Element E31 bzw. E32 bzw. E33 durch den jeweiligen Planetensteg gebildet und zudem eine jeweilige Getriebestandübersetzung um eins erhöht werden muss. Bei einem Plus-Planetensatz führt der Planetensteg dann mindestens ein Planetenradpaar drehbar gelagert, von dessen Planetenrädern ein Planetenrad mit dem radial innenliegenden Sonnenrad und ein Planetenrad mit dem radial umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder untereinander kämmen.If the connection allows it, the first planetary gear set P1, the second planetary gear set P2 and the third planetary gear set P3 could each also be designed as a plus planetary gear set, with the respective second element E21 or E22 or E23 is formed by the respective ring gear and the respective third element E31 or E32 or E33 by the respective planet carrier and, in addition, a respective transmission ratio has to be increased by one. In a plus planetary gearset, the planetary carrier then guides at least one pair of planetary gears in a rotatably mounted manner, of whose planetary gears a planetary gear meshes with the radially inner sun gear and a planetary gear meshes with the radially surrounding ring gear, and the planetary gears mesh with one another.
Wie in
Das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1, das erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 und das erste Element E13 des dritten Planetenradsatzes P3 sind drehfest miteinander verbunden und können gemeinsam durch Schließen des ersten Schaltelements A an einem drehfesten Bauelement GG festgesetzt werden, bei welchem es sich insbesondere um das Getriebegehäuse des Getriebes G oder einen Teil des Getriebegehäuses handelt. Ebenso kann auch das erste Element E11 des ersten Planetenradsatzes P1 über das zweite Schaltelement B am drehfesten Bauelement GG festgesetzt und in der Folge an einer Drehbewegung gehindert werden. Eine Abtriebswelle GWA des Getriebes G verbindet das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 und das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 drehfest miteinander, wobei die Abtriebswelle GWA zudem durch Schließen des dritten Schaltelements C drehfest mit einer Antriebswelle GW1 des Getriebes G in Verbindung gebracht werden kann.The third element E31 of the first planetary gear set P1, the first element E12 of the second planetary gear set P2 and the first element E13 of the third planetary gear set P3 are connected to one another in a rotationally fixed manner and can be fixed together by closing the first shifting element A on a rotationally fixed component GG, in which it this is in particular the gearbox housing of the gearbox G or a part of the gearbox housing. Likewise, the first ele ment E11 of the first planetary gear set P1 fixed via the second switching element B on the non-rotatable component GG and consequently prevented from rotating. An output shaft GWA of the transmission G connects the second element E21 of the first planetary gear set P1 and the second element E22 of the second planetary gear set P2 to one another in a torque-proof manner, with the output shaft GWA also being connected in a torque-proof manner to an input shaft GW1 of the transmission G by closing the third shifting element C can.
Wie zudem in
Sowohl die Antriebswelle GW1, als auch die Abtriebswelle GWA bilden jeweils je eine Anschlussstelle GW1-A bzw. GWA-A aus, wobei die Anschlussstelle GW1-A im Kraftfahrzeugantriebsstrang aus
Die Planetenradsätze P1, P2 und P3 liegen ebenfalls koaxial zu der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA, wobei sie auf die Anschlussstelle GW1 -A der Antriebswelle GW1 axial folgend in der Reihenfolge erster Planetenradsatz P1, zweiter Planetenradsatz P2 und schließlich dritter Planetenradsatz P3 angeordnet sind. Ebenso ist auch die Elektromaschine EM koaxial zu den Planetenradsätzen P1, P2 und P3 und damit auch der Antriebswelle GW1 sowie der Abtriebswelle GWA platziert, wobei die Elektromaschine EM dabei axial zwischen dem zweiten Planetenradsatz P2 und dem dritten Planetenradsatz P3 vorgesehen ist.The planetary gear sets P1, P2 and P3 are also coaxial with the input shaft GW1 and the output shaft GWA, where they are arranged axially following the connection point GW1 -A of the input shaft GW1 in the order of first planetary gear set P1, second planetary gear set P2 and finally third planetary gear set P3. Likewise, the electric machine EM is placed coaxially to the planetary gear sets P1, P2 and P3 and thus also to the input shaft GW1 and the output shaft GWA, with the electric machine EM being provided axially between the second planetary gear set P2 and the third planetary gear set P3.
Wie zudem in
Das dritte Schaltelement C und das sechste Schaltelement F sind axial unmittelbar nebeneinander sowie radial auf derselben Höhe platziert und weisen ein gemeinsames Betätigungselement auf, über welches aus einer Neutralstellung heraus einerseits das dritte Schaltelement C und andererseits das sechste Schaltelement F betätigt werden kann. Insofern sind das dritte Schaltelement C und das sechste Schaltelement F zu einem Schaltelementpaar SP1 zusammengefasst.The third shifting element C and the sixth shifting element F are placed axially directly next to each other and radially at the same height and have a common actuating element, via which the third shifting element C on the one hand and the sixth shifting element F on the other hand can be actuated from a neutral position. In this respect, the third shifting element C and the sixth shifting element F are combined to form a shifting element pair SP1.
Ebenso sind das vierte Schaltelement D und das fünfte Schaltelement E axial unmittelbar nebeneinanderliegend sowie radial im Wesentlichen auf derselben Höhe angeordnet und zu einem Schaltelementpaar SP2 zusammengefasst, indem dem vierten Schaltelement D und dem fünften Schaltelement E ein gemeinsames Betätigungselement zugeordnet ist, über welches aus einer Neutralstellung heraus zum einen das vierte Schaltelement D und zum anderen das fünfte Schaltelement E betätigt werden kann.Likewise, the fourth shifting element D and the fifth shifting element E are arranged axially directly next to one another and radially at essentially the same height and combined to form a shifting element pair SP2, in which the fourth shifting element D and the fifth shifting element E are assigned a common actuating element, via which a neutral position out on the one hand the fourth switching element D and on the other the fifth switching element E can be actuated.
Ferner geht aus
Zudem zeigt
Aus
Des Weiteren geht aus
In
Wie in
Ein vierter Gang zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA wird in einer ersten Variante 4.1 durch Betätigen des ersten Schaltelements A und des dritten Schaltelements C geschaltet, wobei sich der vierte Gang zudem noch in einer zweiten Variante 4.2 durch Betätigen des zweiten Schaltelements B und des dritten Schaltelements C, in einer dritten Variante 4.3 durch Schließen des dritten Schaltelements C und des vierten Schaltelements D, in einer vierten Variante 4.4 durch Betätigen des dritten Schaltelements C und des fünften Schaltelements E, in einer fünften Variante 4.5 durch Schließen des dritten Schaltelements C und des sechsten Schaltelements F, in einer sechsten Variante 4.6 durch Betätigen des vierten Schaltelements D und des fünften Schaltelements E, in einer siebten Variante 4.7 durch Schließen des vierten Schaltelements D und des sechsten Schaltelements F, in einer achten Variante 4.8 durch Betätigen des fünften Schaltelements E und des sechsten Schaltelements F sowie in einer neunten Variante 4.9 durch Schließen des dritten Schaltelements C ergibt.A fourth gear between the input shaft GW1 and the output shaft GWA is shifted in a first variant 4.1 by actuating the first shifting element A and the third shifting element C, with the fourth gear also shifting in a second variant 4.2 by actuating the second shifting element B and the third switching element C, in a third variant 4.3 by closing the third switching element C and the fourth switching element D, in a fourth variant 4.4 by actuating the third switching element C and the fifth switching element E, in a fifth variant 4.5 by closing the third switching element C and of the sixth switching element F, in a sixth variant 4.6 by actuating the fourth switching element D and the fifth switching element E, in a seventh variant 4.7 by closing the fourth switching element D and the sixth switching element F, in an eighth variant 4.8 by actuating the fifth switching element E and the sixth switching element F and in a ninth variant 4.9 by closing the third switching element C results.
Während bei den ersten acht Varianten 4.1 bis 4.8 die Elektromaschine EM jeweils mit eingebunden ist, so dass hybridisch unter gleichzeitigem Einsatz der Verbrennungskraftmaschine VKM gefahren werden kann, ist die Elektromaschine EM im Fall der letzten Variante 4.9 abgekoppelt. Dadurch können Nulllastverluste der Elektromaschine EM vermieden werden, während die Antriebswelle GW1 über das dritte Schaltelement C direkt drehfest mit der Abtriebswelle GWA verbunden ist. Die fünfte Variante 4.5 kann außerdem nur bei der Variante nach
Zudem wird ein fünfter Gang 5 zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des vierten Schaltelements D dargestellt, wohingegen sich ein sechster Gang 6 durch Betätigen des zweiten Schaltelements B und des fünften Schaltelements E ergibt.In addition, a
Obwohl die Schaltelemente A bis F jeweils als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind, kann ein Schalten zwischen dem ersten Gang 1 und dem zweiten Gang 2 unter Last realisiert werden, da an beiden jeweils das erste Schaltelement A beteiligt ist. Ebenso kann auch ein Gangwechsel zwischen dem zweiten Gang 2 und dem dritten Gang 3 sowie zwischen dem dritten Gang 3 und der ersten Variante 4.1 des vierten Ganges unter Last stattfinden, da auch hier jeweils das erste Schaltelement A geschlossen ist. Im vierten Gang muss dann vor einer weiteren Hochschaltung in den fünften Gang 5 zwischen den Varianten 4.1 und 4.2 gewechselt werden, wobei die Verbrennungskraftmaschine VKM hierbei die Zugkraft über das geschlossene dritte Schaltelement C aufrecht erhält und zwischen dem ersten Schaltelement A und dem zweiten Schaltelement B gewechselt wird.Although the shifting elements A to F are each designed as positive shifting elements, shifting between the
Nach einem Wechsel in die Variante 4.2 des vierten Ganges kann dann unter Last zwischen der zweiten Variante 4.2 des vierten Ganges und dem fünften Gang 5, sowie im Weiteren auch zwischen dem fünften Gang 5 und dem sechsten Gang 6 unter Last gewechselt werden, da an diesen jeweils das zweite Schaltelement B beteiligt ist. Eine Synchronisation bei den Schaltungen kann dabei jeweils durch eine entsprechende Regelung der vorgeschalteten Verbrennungskraftmaschine VKM erfolgen, so dass das jeweils auszulegende Schaltelement lastfrei geöffnet und das im Folgenden zu schließende Schaltelement lastfrei geschlossen werden kann.After a change to variant 4.2 of the fourth gear can then be changed under load between the second variant 4.2 of the fourth gear and the
Die Getriebe G aus den
In vorteilhafter Weise kann ausgehend vom ersten Gang E1 jeweils ein Zustarten der Verbrennungskraftmaschine VKM in den ersten Gang 1, in den zweiten Gang 2, in den dritten Gang 3 und auch in die erste Variante 4.1 des vierten Ganges vorgenommen werden, da auch in jedem dieser Gänge jeweils das erste Schaltelement A geschlossen ist. Insofern kann zügig vom rein elektrischen Fahren in ein Fahren über die Verbrennungskraftmaschine bzw. ein hybridisches Fahren übergegangen werden.Advantageously, starting from first gear E1, the internal combustion engine ICE can be started in
Zudem kann noch zwischen dem Rotor R der Elektromaschine EM und der Abtriebswelle GWA ein zweiter Gang E2 dargestellt werden, zu dessen Darstellung das zweite Schaltelement B zu schließen ist. Dadurch wird die Abtriebswelle GWA über den ersten Planetenradsatz P1 und den zweiten Planetenradsatz P2 mit dem Rotor R der Elektromaschine EM gekoppelt. Eine Übersetzung dieses Ganges E2 entspricht dabei der Übersetzung des fünften Ganges 5 zwischen der Antriebswelle GW1 und der Abtriebswelle GWA.In addition, a second gear E2 can be shown between the rotor R of the electric machine EM and the output shaft GWA, for which the second shifting element B is to be closed. As a result, the output shaft GWA is coupled to the rotor R of the electric machine EM via the first planetary gear set P1 and the second planetary gear set P2. A translation of this gear E2 corresponds to the translation of the
Ausgehend vom zweiten Gang E2 kann ein Zustarten der Verbrennungskraftmaschine VKM in die zweite Variante 4.2 des vierten Ganges, in den fünften Gang 5 und in den sechsten Gang 6 vollzogen werden, da an diesen jeweils das zweite Schaltelement B beteiligt ist. Dadurch kann auch hier von einem rein elektrischen Fahren zügig in ein Fahren über die Verbrennungskraftmaschine bzw. ein hybridisches Fahren übergegangen werden.Starting from the second gear E2, the internal combustion engine ICE can be started in the second variant 4.2 of the fourth gear, in the
Des Weiteren kann durch Schließen des vierten Schaltelements D eine Lade- oder Startfunktion realisiert werden. Denn im geschlossenen Zustand des vierten Schaltelements D sind das dritte Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 und das zweite Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 und damit auch der Rotor R der Elektromaschine EM direkt drehfest bzw. über den verblockten, dritten Planetenradsatz P3 mit der Antriebswelle GW1 verbunden und damit auch mit der Verbrennungskraftmaschine VKM. Gleichzeitig besteht dabei aber kein Kraftschluss zur Abtriebswelle GWA, wobei der Rotor R dabei gleich schnell dreht wie die Antriebswelle GW1. Im generatorischen Betrieb der Elektromaschine EM kann dabei ein elektrischer Energiespeicher über die Verbrennungskraftmaschine VKM geladen werden, während im elektromotorischen Betrieb der Elektromaschine EM ein Starten der Verbrennungskraftmaschine VKM über die Elektromaschine EM realisierbar ist.Furthermore, by closing the fourth switching element D, a charging or starting function can be implemented. In the closed state of the fourth shifting element D, the third element E32 of the second planetary gear set P2 and the second element E23 of the third planetary gear set P3 and thus also the rotor R of the electric machine EM are directly rotationally fixed or via the blocked, third planetary gear set P3 to the drive shaft GW1 connected and thus also with the internal combustion engine VKM. At the same time, however, there is no frictional connection to the output shaft GWA, with the rotor R rotating at the same speed as the input shaft GW1. In the generator operation of the electric machine EM, an electrical energy store can be charged via the internal combustion engine VKM, while in the electric motor operation of the electric machine EM, the internal combustion engine VKM can be started via the electric machine EM.
Als weiterer Betriebsmodus kann zudem eine Anfahrfunktion für Rückwärtsfahrt EDA-R verwirklicht werden. Hierzu ist das sechste Schaltelement F zu schließen, wodurch über die Antriebswelle GW1 mittels des ersten Elements E11 des ersten Planetenradsatzes P1 angetrieben wird, während die Elektromaschine EM am dritten Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine VKM abstützen kann. Ein Abtrieb erfolgt dann über das zweite Element E21 des ersten Planetenradsatzes P1 und das zweite Element E22 des zweiten Planetenradsatzes P2 auf die Abtriebswelle GWA, wobei das dritte Element E31 des ersten Planetenradsatzes P1 und das hiermit drehfest verbundene, erste Element E12 des zweiten Planetenradsatzes P2 den ersten Planetenradsatz P1 und den zweiten Planetenradsatz P2 hierbei miteinander koppeln. Hierdurch kann ein Anfahren für Rückwärtsfahrt dargestellt werden.A start-up function for reversing EDA-R can also be implemented as a further operating mode. For this purpose, the sixth shifting element F is to be closed, whereby the drive shaft GW1 is driven by the first element E11 of the first planetary gear set P1, while the electric machine EM can support the torque of the internal combustion engine VKM on the third element E32 of the second planetary gear set P2. An output then takes place via the second element E21 of the first planetary gear set P1 and the second element E22 of the second planetary gear set P2 on the output shaft GWA, with the third element E31 of the first planetary gear set P1 and the first element E12 of the second planetary gear set P2 being non-rotatably connected thereto couple the first planetary gear set P1 and the second planetary gear set P2 with one another. In this way, starting off for reversing can be represented.
Zudem kann noch eine Drehzahlabsenkung der Elektromaschine EM im mechanischen bzw. hybriden Betrieb gestaltet werden: nach einer über die Elektromaschine EM drehmomentgestützten Schaltung vom dritten Gang 3 in den vierten Gang oder nach einem Zustart der Verbrennungskraftmaschine VKM in den vierten Gang ergibt sich ein hybridisches Fahren in der ersten Variante 4.1 des vierten Ganges. Um die Drehzahl der Elektromaschine EM im vierten Gang bei höheren Fahrgeschwindigkeiten abzusenken, kann von der ersten Variante 4.1 des vierten Ganges in die zweite Variante 4.2 umgeschaltet werden, in welcher der Rotor R eine geringere Drehzahl aufweist. Diese Umschaltung erfolgt dabei mit Erhaltung der Zugkraft über die Verbrennungskraftmaschine VKM bei geschlossenem, dritten Schaltelement C. Dazu wird das dann lastfreie, erste Schaltelement A ausgelegt und das ebenfalls lastfreie, zweite Schaltelement B eingelegt, wobei die Drehzahlanpassung jeweils durch Drehzahlregelung der Elektromaschine EM erfolgt.In addition, a speed reduction of the electric machine EM can be designed in mechanical or hybrid operation: after a torque-assisted shift from
Die Umschaltung in die zweite Variante 4.2 hat zudem den Vorteil, dass die Verbrennungskraftmaschine VKM durch Öffnen des dritten Schaltelements C auch ohne Vorhandensein einer zusätzlichen Trennkupplung jederzeit abgekoppelt werden kann, während die Elektromaschine EM das Fahrzeug antreibt oder bremst. Des Weiteren wird die zweite Variante 4.2 des vierten Ganges benötigt, um eine Lastschaltung in den fünften Gang 5 realisieren zu können. Zudem kann bei langsamer werdendem Fahrzeug eine Rückschaltung vom vierten Gang in den dritten Gang 3 vorbereitet werden, indem zunächst von der zweiten Variante 4.2 in die erste Variante 4.1 gewechselt wird, während die Verbrennungskraftmaschine VKM die Zugkraft bei geschlossenem, dritten Schaltelement C erhält. In der ersten Variante 4.1 des vierten Ganges ist dann wiederum das erste Schaltelement A geschlossen, welches benötigt wird, um bei der Rückschaltung vom vierten Gang in den dritten Gang 3 die Zugkraft über die Elektromaschine EM zu stützen.Switching to the second variant 4.2 also has the advantage that the internal combustion engine ICE can be decoupled at any time by opening the third shift element C even without the presence of an additional separating clutch, while the electric machine EM drives or brakes the vehicle. Furthermore, the second variant 4.2 of the fourth gear is required in order to be able to implement a power shift into the
Bei den Getrieben G aus
Bei den Getrieben G aus den
Schließlich zeigen noch die
Auch bei der Abwandlungsmöglichkeit nach
Im Falle der Abwandlungsmöglichkeit nach
Vorliegend ist der Planetensteg PT seitens des jeweiligen Radsatzes RS an dem dritten Element E32 des zweiten Planetenradsatzes P2 und dem zweiten Element E23 des dritten Planetenradsatzes P3 angebunden. Dagegen ist das Hohlrad HO permanent am drehfesten Bauelement GG festgesetzt, während das Sonnenrad SO drehfest mit einem ersten Stirnrad SR1 der Stirnradstufe SRS verbunden ist. Das erste Stirnrad SR1 kämmt dann mit einem zweiten Stirnrad SR2 der Stirnradstufe SRS, welches drehfest auf einer Eingangswelle EW der Elektromaschine EM vorgesehen ist. In diesem Fall ist die Elektromaschine EM also seitens des Radsatzes RS über zwei Übersetzungsstufen angebunden.In the present case, the planet carrier PT is connected to the third element E32 of the second planetary gear set P2 and the second element E23 of the third planetary gear set P3 on the part of the respective gear set RS. In contrast, the ring gear HO is permanently fixed to the non-rotatable component GG, while the sun gear SO is non-rotatably connected to a first spur gear SR1 of the spur gear stage SRS. The first spur gear SR1 then meshes with a second spur gear SR2 of the spur gear stage SRS, which is provided in a torque-proof manner on an input shaft EW of the electric machine EM. In this case, the electric machine EM is connected to the wheel set RS via two transmission stages.
Auch bei der Abwandlungsmöglichkeit aus
Des Weiteren zeigt
Wie in
Schließlich zeigt noch
Die Ausführung des zweiten Schaltelements B und/oder des ersten Schaltelements A gemäß der
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann ein Getriebe mit kompaktem Aufbau und mit gutem Wirkungsgrad realisiert werden.By means of the configurations according to the invention, a transmission with a compact design and a high level of efficiency can be implemented.
BezugszeichenlisteReference List
- GG
- Getriebetransmission
- RSRS
- Radsatzwheelset
- GGGG
- Drehfestes BauelementNon-rotatable component
- P1P1
- Erster PlanetenradsatzFirst planetary gear set
- E11E11
- Erstes Element des ersten PlanetenradsatzesFirst element of the first planetary gear set
- E21E21
- Zweites Element des ersten PlanetenradsatzesSecond element of the first planetary gear set
- E31E31
- Drittes Element des ersten PlanetenradsatzesThird element of the first planetary gear set
- P2p2
- Zweiter PlanetenradsatzSecond planetary gear set
- E12E12
- Erstes Element des zweiten PlanetenradsatzesFirst element of the second planetary gear set
- E22E22
- Zweites Element des zweiten PlanetenradsatzesSecond element of the second planetary gear set
- E32E32
- Drittes Element des zweiten PlanetenradsatzesThird element of the second planetary gear set
- P3P3
- Dritter PlanetenradsatzThird planetary gear set
- E13E13
- Erstes Element des dritten PlanetenradsatzesFirst element of the third planetary gear set
- E23E23
- Zweites Element des dritten PlanetenradsatzesSecond element of the third planetary gear set
- E33E33
- Drittes Element des dritten PlanetenradsatzesThird element of the third planetary gear set
- AA
- Erstes SchaltelementFirst switching element
- BB
- Zweites SchaltelementSecond switching element
- CC
- Drittes SchaltelementThird switching element
- DD
- Viertes SchaltelementFourth switching element
- EE
- Fünftes SchaltelementFifth switching element
- Ff
- Sechstes SchaltelementSixth switching element
- SP1SP1
- Schaltelementpaarswitching element pair
- SP2SP2
- Schaltelementpaarswitching element pair
- 11
- Erster GangFirst course
- 22
- Zweiter GangSecond gear
- 33
- Dritter GangThird gear
- 4.14.1
- Vierter GangFourth gear
- 4.24.2
- Vierter GangFourth gear
- 4.34.3
- Vierter GangFourth gear
- 4.44.4
- Vierter GangFourth gear
- 4.54.5
- Vierter GangFourth gear
- 4.64.6
- Vierter GangFourth gear
- 4.74.7
- Vierter GangFourth gear
- 4.84.8
- Vierter GangFourth gear
- 4.94.9
- Vierter GangFourth gear
- 55
- Fünfter GangFifth gear
- 66
- Sechster GangSixth gear
- E1E1
- erster Gangfirst course
- E2E2
- zweiter Gangsecond gear
- EDA-REDA-R
- Anfahrmodus für RückwärtsfahrtReverse drive mode
- GW1GW1
- Antriebswelledrive shaft
- GW1-AGW1-A
- Anschlussstellejunction
- GWAGWA
- Abtriebswelleoutput shaft
- GWA-AGWA-A
- Anschlussstellejunction
- EMEM
- Elektromaschineelectric machine
- SS
- Statorstator
- RR
- Rotorrotor
- SRSSRS
- Stirnradstufespur gear stage
- SR1SR1
- Stirnradspur gear
- SR2SR2
- Stirnradspur gear
- PShp
- Planetenstufeplanetary level
- HOHO
- Hohlradring gear
- PTpt
- Planetenstegplanetary web
- PRPR
- Planetenradplanet wheel
- PR1PR1
- Planetenradplanet wheel
- PR2PR2
- Planetenradplanet wheel
- SOSO
- Sonnenradsun gear
- ZTZT
- Zugmitteltriebtraction drive
- VKMVKM
- Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
- TSTS
- Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
- AGInc
- Differentialgetriebedifferential gear
- DWDW
- Antriebsräderdrive wheels
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