[go: up one dir, main page]

DE102024119051A1 - Powertrain for a motor vehicle and motor vehicle with such a powertrain - Google Patents

Powertrain for a motor vehicle and motor vehicle with such a powertrain

Info

Publication number
DE102024119051A1
DE102024119051A1 DE102024119051.5A DE102024119051A DE102024119051A1 DE 102024119051 A1 DE102024119051 A1 DE 102024119051A1 DE 102024119051 A DE102024119051 A DE 102024119051A DE 102024119051 A1 DE102024119051 A1 DE 102024119051A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
drive
gear stage
transmission
motor vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024119051.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Bastian Beyfuss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102024119051.5A priority Critical patent/DE102024119051A1/en
Publication of DE102024119051A1 publication Critical patent/DE102024119051A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/06Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion with worm and worm-wheel or gears essentially having helical or herring-bone teeth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0811Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts using unsynchronised clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0021Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug (K), mit wenigstens einem Antriebsmotor (20) und mit wenigstens einem Getriebe (30), welches zum Übersetzen einer mittels des wenigstens einen Antriebsmotors (20) bereitstellbaren Drehzahl und Übertragen von mittels des wenigstens einen Antriebsmotors (20) bereitstellbarer Antriebsleistung an wenigstens ein Antriebsrad (70) des Kraftfahrzeugs (K) ausgebildet ist. Das Getriebe (30) weist wenigstens eine schrägverzahnte erste Gangstufe (40) und zumindest eine mit gleicher Drehrichtung (12) wie die wenigstens eine erste Gangstufe (40) abtreibende zweite Gangstufe (50) auf. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (K) mit einem Antriebsstrang (10). The invention relates to a drive train (10) for a motor vehicle (K), comprising at least one drive motor (20) and at least one transmission (30), which is designed to translate a rotational speed provided by the at least one drive motor (20) and to transmit drive power provided by the at least one drive motor (20) to at least one drive wheel (70) of the motor vehicle (K). The transmission (30) has at least one helical first gear stage (40) and at least one second gear stage (50) with the same direction of rotation (12) as the at least one first gear stage (40). A further aspect of the invention relates to a motor vehicle (K) with a drive train (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Antriebsmotor und mit wenigstens einem Getriebe, welches zum Übersetzen einer mittels des wenigstens einen Antriebsmotors bereitstellbaren Drehzahl und Übertragen von mittels des wenigstens einen Antriebsmotors bereitstellbarer Antriebsleistung an wenigstens ein Antriebsrad des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Antriebsstrang.The invention relates to a drive train for a motor vehicle, comprising at least one drive motor and at least one transmission, which is designed to translate a rotational speed provided by the at least one drive motor and to transmit drive power provided by the at least one drive motor to at least one drive wheel of the motor vehicle. A further aspect of the invention relates to a motor vehicle with such a drive train.

Aus der DE 10 2009 001 147 A1 ist ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, der einen Verbrennungsmotor mit einer Triebwelle, ein Stufenschaltgetriebe mit einer über eine Reibungskupplung mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbindbaren Eingangswelle sowie einer mit dem Achsgetriebe einer Antriebsachse in Triebverbindung stehenden Ausgangswelle und einen an der Abtriebsseite des Stufenschaltgetriebes achsparallel zu der Ausgangswelle angeordneten sowie über eine Rotorwelle und einen als Stirnradgetriebe mit einem ausgangswellenseitigen Antriebszahnrad und einem rotorwellenseitigen Abtriebszahnrad ausgebildeten Hochtrieb mit der Ausgangswelle in Triebverbindung stehenden hydrodynamischen Retarder aufweist. Im Wesentlichen zur Erhöhung der verfügbaren maximalen Dauerbremsleistung, aber auch zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und zur Erhöhung des Fahrkomforts ist zusätzlich eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor vorgesehen, die an der Abtriebsseite des Stufenschaltgetriebes mit einer drehfesten Verbindung des Rotors koaxial auf einer Nebenabtriebswelle eines mit der Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes in Triebverbindung stehenden Nebenabtriebs angeordnet ist.From the DE 10 2009 001 147 A1 A motor vehicle drivetrain is known, comprising an internal combustion engine with a drive shaft, a stepped transmission with an input shaft connectable to the drive shaft of the internal combustion engine via a friction clutch, and an output shaft connected to the axle drive of a drive axle. The transmission also includes a hydrodynamic retarder arranged parallel to the output shaft on the output side of the stepped transmission, connected to the output shaft via a rotor shaft and a spur gear unit with a drive gear on the output shaft side and an output gear on the rotor shaft side. Essentially to increase the available maximum continuous braking power, but also to reduce fuel consumption and improve driving comfort, an electric machine with a stator and a rotor, operable as both a motor and a generator, is additionally provided. This electric machine is arranged coaxially on the output side of the stepped transmission, with a rotationally fixed connection of the rotor to a power take-off shaft connected to the output shaft of the stepped transmission.

Die DE 10 2012 111 847 A1 offenbart eine Hochdrehzahl-Getriebeanordnung, mit einer Antriebswelle und einer zweiten Welle, die mit der Antriebswelle über eine Stirnradverzahnung, die eine erste Getriebestufe ausbildet gekoppelt ist. Des Weiteren weist die Getriebeanordnung ein Gehäuse auf, das einen Gehäusetopf und einen Gehäusedeckel aufweist, wobei die Antriebswelle in dem Gehäusetopf gelagert ist, wobei die zweite Welle zumindest mittelbar in dem Gehäusetopf gelagert ist, und wobei der Gehäusetopf des Weiteren eine Lageraufnahme zur Lagerung einer dritten Welle aufweist.The DE 10 2012 111 847 A1 Disclosing a high-speed transmission arrangement, comprising a drive shaft and a second shaft coupled to the drive shaft via a spur gear connection forming a first gear stage. Furthermore, the transmission arrangement includes a housing comprising a housing pot and a housing cover, wherein the drive shaft is supported in the housing pot, wherein the second shaft is supported at least indirectly in the housing pot, and wherein the housing pot further comprises a bearing receptacle for supporting a third shaft.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Antriebsstrang der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welchem ein besonders bedarfsgerechtes Antreiben eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Antriebsstrang bereitzustellen.The object of the present invention is to provide a drive train of the type mentioned at the outset, in which a particularly demand-oriented propulsion of a motor vehicle is made possible, and to provide a motor vehicle with such a drive train.

Diese Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This problem is solved by a drive train with the features of claim 1 and by a motor vehicle with the features of claim 6. Advantageous embodiments with expedient further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Antriebsmotor und mit wenigstens einem Getriebe, welches zum Übersetzen einer mittels des wenigstens einen Antriebsmotors bereitstellbaren Drehzahl und Übertragen von mittels des wenigstens einen Antriebsmotors bereitstellbarer Antriebsleistung an wenigstens ein Antriebsrad des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.A first aspect of the invention relates to a drive train for a motor vehicle, comprising at least one drive motor and at least one transmission, which is designed to translate a rotational speed provided by means of the at least one drive motor and to transmit drive power provided by means of the at least one drive motor to at least one drive wheel of the motor vehicle.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Getriebe wenigstens eine schrägverzahnte erste Gangstufe und zumindest eine mit gleicher Drehrichtung wie die wenigstens eine erste Gangstufe abtreibende zweite Gangstufe aufweist. Dies ist von Vorteil, da durch die Schrägverzahnung der ersten Gangstufe eine geringe Geräuschentwicklung einher geht, also eine bessere Akustik, insbesondere bei geringeren Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs von beispielsweise bis zu 80 km/h, erzielbar ist, als durch die Geradverzahnung der zweiten Gangstufe, welche jedoch einen besonders effizienten Betrieb, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs von beispielsweise über 80 km/h, ermöglicht. Mit anderen Worten kann durch die schrägverzahnten, miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder der ersten Gangstufe ein besonders geräuscharmer Betrieb bei niedrigeren Geschwindigkeiten, bei welchen eine Geräuschentwicklung im Antriebsstrang stärker auffällt, erreicht werden, wohingegen durch die geradverzahnten, miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder der zweiten Gangstufe ein besonders effizienter Betrieb bei höheren Geschwindigkeiten erzielt werden kann. Bei diesen höheren Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs, bei welchen das Kraftfahrzeug über die zweite Gangstufe angetrieben werden kann, fallen mit der Geradverzahnung einhergehende, lautere Geräusche im Antriebsstrang beispielsweise aufgrund von Fahrtwindgeräuschen für den Fahrer weniger stark auf, als bei niedrigen Geschwindigkeiten, bei welchen das Kraftfahrzeug über die erste Gangstufe angetrieben werden kann. Insgesamt ist durch den Antriebsstrang ein besonders bedarfsgerechtes Antreiben des Kraftfahrzeugs ermöglicht, da beim Antreiben über die erste Gangstufe bei langsamen Fahrten, bei welchen beispielsweise Fahrtwindgeräusche kaum auftreten oder kaum hörbar sind, die Schrägverzahnung der ersten Gangstufe für einen besonders geräuscharmen Betrieb sorgt, wohingegen die stärkere Geräuschentwicklung durch die Geradverzahnung der zweiten Gangstufe bei der Fahrt mit höheren Geschwindigkeiten kaum auffällt, jedoch ein energiesparender Betrieb aufgrund der Geradverzahnung der zweiten Gangstufe ermöglicht ist.According to the invention, the transmission comprises at least one helical gear stage and at least one second gear stage with the same direction of rotation as the first gear stage. This is advantageous because the helical gearing of the first gear stage results in lower noise generation, thus achieving better acoustics, particularly at lower vehicle speeds of, for example, up to 80 km/h, compared to the spur gearing of the second gear stage, which, however, enables particularly efficient operation, especially at higher vehicle speeds of, for example, above 80 km/h. In other words, the helical gears of the first gear stage, meshing with each other, enable particularly quiet operation at lower speeds, where noise in the drivetrain is more noticeable, whereas the spur gears of the second gear stage, meshing with each other, enable particularly efficient operation at higher speeds. At these higher vehicle speeds, where the vehicle can be driven via second gear, the louder noises in the drivetrain associated with the straight-cut gears, for example due to wind noise, are less noticeable to the driver than at lower speeds, where the vehicle can be driven via first gear. Overall, the drivetrain enables particularly demand-oriented propulsion of the vehicle, since when driving via first gear at low speeds, where, for example, wind noise is minimal or barely audible, the helical gearing of first gear ensures particularly quiet operation. whereas the increased noise generated by the straight-cut gears of the second gear stage is hardly noticeable when driving at higher speeds, but energy-saving operation is made possible by the straight-cut gears of the second gear stage.

Unter dem Ausdruck „bei gleicher Drehrichtung abtreibend“ ist zu verstehen, dass der Antriebsmotor Antriebsdrehzahlen mit einer Antriebsdrehrichtung vorgeben kann, wobei sowohl die erste Gangstufe als auch die zweite Gangstufe unter deren jeweiliger Beaufschlagung mit der gleichen Antriebsdrehrichtung jeweils zwar aufgrund der unterschiedlichen Übersetzung der ersten Gangstufe im Vergleich zur zweiten Gangstufe unterschiedliche Abtriebsdrehzahlen bereitstellen können, jedoch in die gleiche Drehrichtung drehen. Das Gegenteil wäre beispielsweise der Fall, wenn die erste Gangstufe als Vorwärtsgang und die zweite Gangstufe als Rückwärtsgang ausgebildet wäre, wie es bei konventionellen Fahrgetrieben der Fall ist, da der Rückwärtsgang nicht in die gleiche Drehrichtung wie der Vorwärtsgang abtreibt, sondern in entgegengesetzter Drehrichtung.The term "driving in the same direction" means that the drive motor can specify drive speeds with a single drive direction. While both the first and second gears, when driven in the same direction, can produce different output speeds due to their different gear ratios, they rotate in the same direction. The opposite would be true, for example, if the first gear were the forward gear and the second the reverse gear, as is the case with conventional transmissions, since the reverse gear does not drive in the same direction as the forward gear, but in the opposite direction.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der wenigstens eine Antriebsmotor als Elektromotor ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da der Elektromotor besonders effizient betrieben werden kann und bereits bei einer Beschleunigung einer Rotorwelle des Elektromotors aus deren Stillstand sein maximales Antriebsdrehmoment generieren kann.In an advantageous embodiment of the invention, the at least one drive motor is designed as an electric motor. This is advantageous because the electric motor can be operated particularly efficiently and can generate its maximum drive torque even when accelerating a rotor shaft of the electric motor from a standstill.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das wenigstens eine Getriebe als Stirnradgetriebe ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da das Stirnradgetriebe besonders bauraumsparend ausgebildet ist und unter geringem Fertigungsaufwand hergestellt werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one transmission is designed as a spur gear transmission. This is advantageous because the spur gear transmission is particularly space-saving and can be manufactured with minimal production effort.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das wenigstens eine Getriebe als Schaltgetriebe ausgebildet und weist eine Schaltvorrichtung auf, mittels welchem wahlweise die wenigstens eine schrägverzahnte erste Gangstufe oder alternativ die zumindest eine geradverzahnte zweite Gangstufe drehmomentübertragend mit dem wenigstens einen Antriebmotor sowie dem wenigstens einen Antriebsrad koppelbar ist. Dies ist von Vorteil, da durch die Schaltvorrichtung ein besonders einfacher Wechsel zwischen der ersten Gangstufe und der zweiten Gangstufe möglich ist, also besonders einfach zwischen dem auch als erster Gang bezeichneten ersten Gangstufe und dem auch als zweiter Gang bezeichneten, zweiten Gangstufe hin und her geschaltet werden kann. Das Getriebe kann allgemein beispielsweise als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sein, bei welchem die Schaltvorrichtung Kupplungsaufgaben übernehmen kann. Alternativ dazu kann die Schaltvorrichtung auch als Klauenkupplung oder als Kupplung mit Synchronisationselementen, beispielsweisen Synchronisierungsringen, kurz Synchroringen, ausgebildet sein.In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one transmission is designed as a manual transmission and has a shifting device by means of which either the at least one helical gear stage or, alternatively, the at least one spur gear stage can be coupled to the at least one drive motor and the at least one drive wheel in a torque-transmitting manner. This is advantageous because the shifting device enables a particularly easy changeover between the first and second gear stages, i.e., it allows for particularly easy switching back and forth between the first gear stage (also referred to as first gear) and the second gear stage (also referred to as second gear). The transmission can generally be designed, for example, as a dual-clutch transmission in which the shifting device can perform clutch functions. Alternatively, the shifting device can also be designed as a dog clutch or as a clutch with synchronizing elements, for example, synchronizing rings, or synchro rings for short.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das wenigstens eine Getriebe ausschließlich die wenigstens eine schrägverzahnte erste Gangstufe und die zumindest eine geradverzahnte zweite Gangstufe auf. Dies ist von Vorteil, da das Getriebe in diesem Fall genau zwei Schaltstufen, nämlich die erste Gangstufe und die zweite Gangstufe aufweisen kann, sodass auf weitere Gangstufen, also beispielsweise eine dritte und vierte Gangstufe ebenso verzichtet werden kann, wie auf eine Rückwärtsgangstufe mit Drehrichtungsumkehr (im Vergleich zur ersten und zweiten Gangstufe) für eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs. Dadurch ist das Getriebe besonders platzsparend anzuordnen und einfach herzustellen und zu warten.In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one transmission comprises exclusively at least one helical-toothed first gear stage and at least one spur-toothed second gear stage. This is advantageous because, in this case, the transmission can have exactly two gear stages, namely the first gear stage and the second gear stage, so that further gear stages, such as a third and fourth gear stage, can be omitted, as can a reverse gear stage with a reversing direction (compared to the first and second gear stages) for reversing the vehicle. This makes the transmission particularly space-saving and easy to manufacture and maintain.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Dieses Kraftfahrzeug kann besonders bedarfsgerecht betrieben werden.A second aspect of the invention relates to a motor vehicle with a drive train according to the first aspect of the invention. This motor vehicle can be operated in a particularly demand-oriented manner.

Die in Bezug auf einen der Aspekte vorgestellten, bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die jeweils anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt.The preferred embodiments and their advantages presented with respect to one of the aspects apply accordingly to the other aspects of the invention and vice versa.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and combinations of features mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the figure description and/or shown in the figures alone, can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without leaving the scope of the invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and the drawings.

Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsstrang, dessen Getriebe eine schrägverzahnte erste Gangstufe und eine mit gleicher Drehrichtung wie die erste Gangstufe abtreibende zweite Gangstufe aufweist;
  • 2 eine schematische Perspektivdarstellung der vereinzelt dargestellten ersten Gangstufe, deren jeweilige, in gegenseitigem Eingriff gezeigte, schrägverzahnte Zahnräder als Stirnräder ausgebildet sind; und
  • 3 eine schematische Perspektivdarstellung der vereinzelt dargestellten zweiten Gangstufe, deren jeweilige, in gegenseitigem Eingriff gezeigte, geradverzahnte Zahnräder als Stirnräder ausgebildet sind.
The invention is explained below again using a specific embodiment. This is illustrated by:
  • 1 a schematic representation of a motor vehicle with a drive train whose transmission has a helical first gear stage and a second gear stage driving in the same direction of rotation as the first gear stage;
  • 2 a schematic perspective representation of the individually depicted first stage of the passage, whose respective, mutually interlocking The helical gears shown are designed as spur gears; and
  • 3 a schematic perspective representation of the second gear stage shown in isolation, whose respective, mutually meshing, spur gears are designed as spur gears.

1 zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug K mit einem Antriebsstrang 10, anhand welchem das Kraftfahrzeug K angetrieben werden kann. 1 Figure 1 shows a schematic representation of a motor vehicle K with a drive train 10, by means of which the motor vehicle K can be driven.

Der Antriebsstrang 10 weist einen als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor 20 und ein Getriebe 30 auf, das zum Übersetzen einer mittels des Antriebsmotors 20 bereitstellbaren Drehzahl und zum Übertragen von mittels des Antriebsmotors 20 bereitstellbarer Antriebsleistung an jeweilige Antriebsräder 70 des Kraftfahrzeugs K ausgebildet ist. Der Antriebsmotor 20 ist über eine Antriebswelle 28 mit dem Getriebe 30 gekoppelt. Die Antriebswelle 28 kann hierbei mit einer nicht weiter bezifferten Rotorwelle eines nicht gezeigten Rotors des Antriebsmotors 20 drehmomentübertragend gekoppelt sein.The drive train 10 comprises a drive motor 20 designed as an electric motor and a gearbox 30, which is designed to translate a rotational speed provided by the drive motor 20 and to transmit drive power provided by the drive motor 20 to the respective drive wheels 70 of the motor vehicle K. The drive motor 20 is coupled to the gearbox 30 via a drive shaft 28. The drive shaft 28 can be coupled to a rotor shaft (not shown) of a rotor of the drive motor 20 (not shown) for torque transmission.

Das als Stirnradgetriebe ausgebildete Getriebe 30 weist eine geräuscharm betreibbare, da schrägverzahnte, erste Gangstufe 40 und eine effizient betreibbare, da geradverzahnte, zweite Gangstufe 50 auf.The gearbox 30, designed as a spur gear gearbox, has a low-noise first gear stage 40, which is helical-toothed, and an efficient second gear stage 50, which is straight-toothed.

Ein erstes schrägverzahntes Zahnrad 42 der ersten Gangstufe 40 ist drehbar an der Antriebswelle 28 gelagert. Darüber hinaus ist ein erstes geradverzahntes Zahnrad 52 der zweiten Gangstufe 50 drehbar an der Antriebswelle 28 gelagert.A first helical gear 42 of the first gear stage 40 is rotatably mounted on the drive shaft 28. Furthermore, a first spur gear 52 of the second gear stage 50 is rotatably mounted on the drive shaft 28.

Auf einer insbesondere parallel zu der Antriebswelle 28 angeordneten Abtriebswelle 68 des Getriebes 30 ist ein zweites schrägverzahntes Zahnrad 44 der ersten Gangstufe 40 drehfest aufgenommen. Darüber hinaus ist auf der Abtriebswelle 68 ein zweites geradverzahntes Zahnrad 54 der zweiten Gangstufe 50 drehfest auf der Abtriebswelle 68 aufgenommen. Die Abtriebswelle 68 kann über ein nicht weiter gezeigtes Differentialgetriebe des Antriebsstranges 10 mit den Antriebsrädern 70 drehmomentübertragend gekoppelt sein.A second helical gear 44 of the first gear stage 40 is mounted non-rotatably on an output shaft 68 of the transmission 30, which is arranged parallel to the input shaft 28. Furthermore, a second spur gear 54 of the second gear stage 50 is mounted non-rotatably on the output shaft 68. The output shaft 68 can be torque-transmittingly coupled to the drive wheels 70 via a differential gear of the drive train 10 (not shown).

Eine Schaltvorrichtung 60 des Getriebes ermöglicht es, zwischen der ersten Gangstufe 40 und der zweiten Gangstufe 50 nach Bedarf hin und her zu schalten, also alternativ die erste Gangstufe 40 oder die zweite Gangstufe 50 einzulegen. Zum Einlegen der ersten Gangstufe 40 kann die Schaltvorrichtung 60 eine drehfeste Verbindung zwischen dem ersten schrägverzahnten Zahnrad 42 und der Antriebswelle 28 herstellen, wohingegen das erste geradverzahnte Zahnrad 52 sich relativ zu der Antriebswelle 28 und um diese drehen kann. Zum Einlegen der zweiten Gangstufe 50 kann die Schaltvorrichtung 60 eine drehfeste Verbindung mit dem ersten geradverzahnten Zahnrad 52 und der Antriebswelle 28 herstellen, wohingegen das erste schrägverzahnte Zahnrad 42 sich relativ zu der Antriebswelle 28 und um diese drehen kann.A shifting device 60 of the transmission allows switching back and forth between first gear 40 and second gear 50 as needed, i.e., engaging either first gear 40 or second gear 50. To engage first gear 40, the shifting device 60 can establish a rotationally fixed connection between the first helical gear 42 and the drive shaft 28, while the first spur gear 52 can rotate relative to and around the drive shaft 28. To engage second gear 50, the shifting device 60 can establish a rotationally fixed connection between the first spur gear 52 and the drive shaft 28, while the first helical gear 42 can rotate relative to and around the drive shaft 28.

Bei gleichbleibender Drehrichtung der Antriebswelle 28 und damit der Rotorwelle des Antriebsmotors 20 weisen die erste Gangstufe 40 und die zweite Gangstufe 50 jeweils eine gleiche Drehrichtung 12 in Bezug auf die Antriebswelle 68 auf. Mit anderen Worte ist die Drehrichtung 12 der Antriebswelle 68 bei beiden Gangstufen 40, 50 gleich.With the direction of rotation of the drive shaft 28, and thus of the rotor shaft of the drive motor 20, remaining constant, the first gear stage 40 and the second gear stage 50 each have the same direction of rotation 12 with respect to the drive shaft 68. In other words, the direction of rotation 12 of the drive shaft 68 is the same for both gear stages 40 and 50.

Zusammenfassend kann mittels der Schaltvorrichtung 60 wahlweise abwechselnd die schrägverzahnte erste Gangstufe 40 oder alternativ die geradverzahnte zweite Gangstufe 50 drehmomentübertragend mit dem wenigstens einen Antriebmotor 20 sowie den Antriebsrädern 70 gekoppelt werden, wobei die erste Gangstufe 40 und die zweite Gangstufe 50 die gleiche Drehrichtung 12 in Bezug auf die Abtriebswelle 68 aufweisen.In summary, the switching device 60 can be used to selectively couple the helical first gear stage 40 or alternatively the spur gear second gear stage 50 with the at least one drive motor 20 and the drive wheels 70 in a torque-transmitting manner, wherein the first gear stage 40 and the second gear stage 50 have the same direction of rotation 12 with respect to the output shaft 68.

Vorliegend weist das Getriebe 30 neben der ersten Gangstufe 40 und der zweiten Gangstufe 50 keine weiteren Gangstufen, insbesondere keinen Rückwärtsgang, auf. Mit anderen Worten weist das Getriebe 30 ausschließlich die schrägverzahnte erste Gangstufe 40 und die geradverzahnte zweite Gangstufe 50 auf.In this case, the transmission 30 has no further gears besides the first gear 40 and the second gear 50, in particular no reverse gear. In other words, the transmission 30 has only the helical first gear 40 and the spur gear second gear 50.

2 zeigt nochmals schematisch in vereinzelter Darstellung die erste Gangstufe 40, bei welcher das erste schrägverzahnte Zahnrad 42 mit dem zweiten schrägverzahnten Zahnrad 44 in Eingriff ist. 2 The first gear stage 40 is shown schematically again in isolated representations, in which the first helical gear 42 is in engagement with the second helical gear 44.

3 zeigt hingegen schematisch in vereinzelter Darstellung die zweite Gangstufe 50, bei welcher das erste geradverzahnte Zahnrad 52 mit dem zweiten geradverzahnten Zahnrad 54 in Eingriff ist. 3 In contrast, the second gear stage 50 is shown schematically in isolated representations, in which the first straight-toothed gear 52 is in engagement with the second straight-toothed gear 54.

Bei der Zusammenschau von 2 und 3 ist erkennbar, dass die erste Gangstufe 40 eine kürzere Übersetzung aufweist als die zweite Gangstufe 50. Mit anderen Worten ist die zweite Gangstufe 50 länger übersetzt als die erste Gangstufe 40.When considering the combination of 2 and 3 It is noticeable that the first gear (40) has a shorter gear ratio than the second gear (50). In other words, the second gear (50) has a longer gear ratio than the first gear (40).

Insgesamt ermöglicht die erste Gangstufe 40, welcher als erster kurzer Gang bezeichnet werden kann, durch deren Schrägverzahnung (erstes schrägverzahntes Zahnrad 42, zweites schrägverzahntes Zahnrad 44) einen geräuscharmen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs K mit günstiger Akustik, insbesondere mit geringer Geräuschentwicklung. Im Gegensatz zu der ersten Gangstufe 40 ermöglicht die zweite Gangstufe 50, welche als zweiter langer Gang bezeichnet werden kann, durch deren Geradverzahnung (erstes geradverzahntes Zahnrad 52, zweites geradverzahntes Zahnrad 54) einen effizienteren Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs K mit geringeren Verlusten jedoch größerer Geräuschentwicklung.Overall, the first gear stage 40, which can be described as the first short gear, enables quiet operation of the motor vehicle K with favorable acoustics due to its helical gearing (first helical gear 42, second helical gear 44). especially with low noise levels. In contrast to the first gear stage 40, the second gear stage 50, which can be described as the second long gear, enables more efficient driving of the motor vehicle K with lower losses but greater noise levels due to its straight-cut teeth (first straight-cut gear 52, second straight-cut gear 54).

Das Kraftfahrzeug K kann beispielsweise als Sportwagen ausgebildet sein, bei welchem die zweite Gangstufe 50 lang übersetzt und mit der Geradverzahnung versehen ist, wodurch aufgrund des dadurch bedingten, effizienten Fahrbetriebs eine höhere Reichweite als bei Schrägverzahnung der zweiten Gangstufe 50 zu erreichen ist.The motor vehicle K can, for example, be designed as a sports car in which the second gear stage has a long ratio of 50 and is equipped with straight teeth, resulting in a higher range than with helical teeth in the second gear stage 50 due to the efficient driving operation.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
AntriebsstrangPowertrain
1212
DrehrichtungDirection of rotation
2020
Antriebsmotordrive motor
2828
Antriebswelledrive shaft
3030
Getriebetransmission
4040
erste Gangstufefirst gear
4242
erstes schrägverzahntes Zahnradfirst helical gear
4444
zweites schrägverzahntes Zahnradsecond helical gear
5050
zweite Gangstufesecond gear
5252
erstes geradverzahntes Zahnradfirst straight-toothed gear
5454
zweites geradverzahntes Zahnradsecond straight-toothed gear
6060
SchaltvorrichtungSwitching device
6868
AbtriebswelleOutput shaft
7070
Antriebsraddrive wheel
KK
Kraftfahrzeugmotor vehicle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was automatically generated and is included solely for the reader's convenience. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10 2009 001 147 A1 [0002]DE 10 2009 001 147 A1 [0002]
  • DE 10 2012 111 847 A1 [0003]DE 10 2012 111 847 A1 [0003]

Claims (6)

Antriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug (K), mit wenigstens einem Antriebsmotor (20) und mit wenigstens einem Getriebe (30), welches zum Übersetzen einer mittels des wenigstens einen Antriebsmotors (20) bereitstellbaren Drehzahl und Übertragen von mittels des wenigstens einen Antriebsmotors (20) bereitstellbarer Antriebsleistung an wenigstens ein Antriebsrad (70) des Kraftfahrzeugs (K) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (30) wenigstens eine schrägverzahnte erste Gangstufe (40) und zumindest eine mit gleicher Drehrichtung (12) wie die wenigstens eine erste Gangstufe (40) abtreibende zweite Gangstufe (50) aufweist.Drive train (10) for a motor vehicle (K), comprising at least one drive motor (20) and at least one transmission (30), which is designed to translate a rotational speed provided by means of the at least one drive motor (20) and to transmit drive power provided by means of the at least one drive motor (20) to at least one drive wheel (70) of the motor vehicle (K), characterized in that the transmission (30) has at least one helical gear stage (40) and at least one second gear stage (50) driving with the same direction of rotation (12) as the at least one first gear stage (40). Antriebsstrang (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Antriebsmotor (20) als Elektromotor ausgebildet ist.Powertrain (10) Claim 1 , characterized in that the at least one drive motor (20) is designed as an electric motor. Antriebsstrang (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Getriebe (30) als Stirnradgetriebe ausgebildet ist.Powertrain (10) Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one transmission (30) is designed as a spur gear transmission. Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Getriebe (30) als Schaltgetriebe ausgebildet ist und eine Schaltvorrichtung (60) aufweist, mittels welcher wahlweise die wenigstens eine schrägverzahnte erste Gangstufe (40) oder alternativ die zumindest eine geradverzahnte zweite Gangstufe (50) drehmomentübertragend mit dem wenigstens einen Antriebmotor (20) sowie dem wenigstens einen Antriebsrad (70) koppelbar ist.Drive train (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one transmission (30) is designed as a gearbox and has a shifting device (60) by means of which either the at least one helical gear stage (40) or alternatively the at least one spur gear stage (50) can be coupled to the at least one drive motor (20) and the at least one drive wheel (70) in a torque-transmitting manner. Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Getriebe (30) ausschließlich die wenigstens eine schrägverzahnte erste Gangstufe (40) und die zumindest eine geradverzahnte zweite Gangstufe (50) aufweist.Drive train (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one transmission (30) exclusively comprises the at least one helical first gear stage (40) and the at least one spur gear second gear stage (50). Kraftfahrzeug (K) mit einem Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle (K) with a drive train (10) according to one of the preceding claims.
DE102024119051.5A 2024-07-04 2024-07-04 Powertrain for a motor vehicle and motor vehicle with such a powertrain Pending DE102024119051A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102024119051.5A DE102024119051A1 (en) 2024-07-04 2024-07-04 Powertrain for a motor vehicle and motor vehicle with such a powertrain

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102024119051.5A DE102024119051A1 (en) 2024-07-04 2024-07-04 Powertrain for a motor vehicle and motor vehicle with such a powertrain

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102024119051A1 true DE102024119051A1 (en) 2026-01-08

Family

ID=98100728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102024119051.5A Pending DE102024119051A1 (en) 2024-07-04 2024-07-04 Powertrain for a motor vehicle and motor vehicle with such a powertrain

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102024119051A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009001147A1 (en) * 2009-02-25 2010-08-26 Zf Friedrichshafen Ag Drivetrain for heavy-duty commercial vehicle, has electrical machine coaxially arranged at output side of multi-step shift transmission with torque proof connection of rotor on auxiliary drive shaft of auxiliary drive
DE102012111847A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-05 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg High speed gear assembly for powertrain of motor vehicle, has drive shaft and second shaft that are indirectly supported in housing pot, and storage unit provided in housing pot for storage of third shaft
DE102017220073A1 (en) * 2017-11-10 2018-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for an electric vehicle
DE102018217741A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-23 Robert Bosch Gmbh Power shift double clutch transmission
US20220299107A1 (en) * 2019-10-30 2022-09-22 Sala Drive Gmbh Drive, coupling element and method for operating a drive

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009001147A1 (en) * 2009-02-25 2010-08-26 Zf Friedrichshafen Ag Drivetrain for heavy-duty commercial vehicle, has electrical machine coaxially arranged at output side of multi-step shift transmission with torque proof connection of rotor on auxiliary drive shaft of auxiliary drive
DE102012111847A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-05 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg High speed gear assembly for powertrain of motor vehicle, has drive shaft and second shaft that are indirectly supported in housing pot, and storage unit provided in housing pot for storage of third shaft
DE102017220073A1 (en) * 2017-11-10 2018-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for an electric vehicle
DE102018217741A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-23 Robert Bosch Gmbh Power shift double clutch transmission
US20220299107A1 (en) * 2019-10-30 2022-09-22 Sala Drive Gmbh Drive, coupling element and method for operating a drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004052449B4 (en) Electrically variable powershift transmission with two operating ranges
DE112016004913T5 (en) CVT differential
WO2012055527A1 (en) Transmission unit and electric extension unit
DE102009046366A1 (en) Hybrid vehicle transmission
DE102017204970B3 (en) Combined multi-stage hybrid transmission
WO2014067635A1 (en) Dual clutch transmission
DE102019131764A1 (en) Drive device for a motor vehicle
WO2019137800A1 (en) Transmission device for a motor vehicle, in particular for an automobile
DE102018217741A1 (en) Power shift double clutch transmission
DE69100648T2 (en) GEARBOX FOR MOTOR VEHICLE.
EP3492295B1 (en) Axle transmission system
EP2655924B1 (en) Double clutch winding transmission
DE102017204971B3 (en) Multi-stage hybrid transmission
DE602004007629T2 (en) MOTOR VEHICLE TRANSMISSION
WO2020193564A1 (en) Power unit for a vehicle and method for operating a power unit for a vehicle
EP2912346A1 (en) Change-speed gearbox for motor vehicles
DE102007035307A1 (en) Rotation reversal directing device for use in vehicle i.e. agricultural tractor, has gear wheels train formed as stepped planetary gear and integrated into planetary gear train of summation gear
DE102005057802B4 (en) Double clutch
WO2019137799A1 (en) Transmission device for a motor vehicle, in particular for an automobile
DE102024119051A1 (en) Powertrain for a motor vehicle and motor vehicle with such a powertrain
DE102016218893A1 (en) Dual-clutch transmission for motor vehicles
DE102017206803B4 (en) Gearbox for a motor vehicle
DE102019119952A1 (en) Drive device for a motor vehicle with either a planetary gear carrier or ring gear that can be switched to the housing
DE102020131903A1 (en) Hybrid powertrain for a hybrid powered vehicle
DE102023202278B3 (en) Drivetrain for a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified