DE102019201636B4 - Transmission device for a motor vehicle with a stepped planetary gear - Google Patents

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Abstract

Getriebeeinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (2), die eine mit einer Antriebseinrichtung (6) des Kraftfahrzeugs (2) wirkverbindbare Eingangswelle (3) sowie eine erste Ausgangswelle (4) und eine zweite Ausgangswelle (5) aufweist und über ein als Planetengetriebe ausgestaltetes Drehmomentverlagerungsgetriebe (13) verfügt, über das die Eingangswelle (3) mit der ersten Ausgangswelle (4) und der zweiten Ausgangswelle (5) gekoppelt ist, wobei das Planetengetriebe ein Stufenplanetengetriebe ist, das einen Planetenträger (14) aufweist, an dem mindestens ein erstes Planetenrad (15) sowie ein koaxial zu dem wenigstens einen ersten Planetenrad (15) angeordnetes und drehfest mit diesem verbundenes zweites Planetenrad (16) drehbar gelagert sind, wobei das erste Planetenrad (15) mit einem ersten Sonnenrad (17) und das zweite Planetenrad (16) mit einem zweiten Sonnenrad (18) kämmt, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (14) mit der Eingangswelle (3) und der ersten Ausgangswelle (4) drehfest gekoppelt und das erste Sonnenrad (17) mit der zweiten Ausgangswelle (5) drehfest und/oder über ein Verstärkungsplanetengetriebe (27) gekoppelt ist, wobei das zweite Sonnenrad (18) über eine Schaltkupplungsanordnung (19) antriebstechnisch an eine elektrische Maschine (20) angeschlossen ist, wobei das zweite Sonnenrad (18) über eine Zwischenwelle (21) an die Schaltkupplungsanordnung (19) antriebstechnisch angeschlossen ist, und wobei der Planetenträger (14) einerseits drehfest mit der Eingangswelle (3) und andererseits mit einer koaxial zu der Eingangswelle (3) angeordneten weiteren Zwischenwelle (22) drehfest verbunden ist.Transmission device (1) for a motor vehicle (2), which has an input shaft (3) which can be operatively connected to a drive device (6) of the motor vehicle (2), as well as a first output shaft (4) and a second output shaft (5) and via a designed as a planetary gear Torque transfer gear (13), via which the input shaft (3) is coupled to the first output shaft (4) and the second output shaft (5), the planetary gear being a stepped planetary gear that has a planet carrier (14) on which at least one first Planet gear (15) and a second planet gear (16) arranged coaxially to the at least one first planet gear (15) and connected to it in a rotationally fixed manner are rotatably mounted, the first planet gear (15) having a first sun gear (17) and the second planet gear ( 16) meshes with a second sun gear (18), characterized in that the planet carrier (14) is non-rotatably coupled to the input shaft (3) and the first output shaft (4) and the first sun gear (17) is non-rotatably coupled to the second output shaft (5). and/or is coupled via a reinforcing planetary gear (27), wherein the second sun gear (18) is connected to an electric machine (20) via a clutch arrangement (19), wherein the second sun gear (18) is connected via an intermediate shaft (21). the clutch arrangement (19) is connected in terms of drive technology, and the planet carrier (14) is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft (3) on the one hand and, on the other hand, to a further intermediate shaft (22) arranged coaxially to the input shaft (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die eine mit einer Antriebsrichtung des Kraftahrzeugs wirkverbindbare Eingangswelle sowie eine erste Ausgangswelle und eine zweite Ausgangswelle aufweist und über ein als Planetengetriebe ausgestaltetes Drehmomentverlagerungsgetriebe verfügt, über das die Eingangswelle mit der ersten Ausgangswelle und der zweiten Ausgangswelle gekoppelt ist, wobei das Planetengetriebe ein Stufenplanetengetriebe ist, das einen Planetenträger aufweist, an dem wenigstens ein erstes Planetenrad sowie ein koaxial zu dem wenigstens einen ersten Planetenrad angeordnetes und drehfest mit diesem verbundenes zweites Planetenrad drehbar gelagert ist, wobei das erste Planetenrad mit einem ersten Sonnenrad und das zweite Planetenrad mit einem zweiten Sonnenrad kämmt.The invention relates to a transmission device for a motor vehicle, which has an input shaft that can be operatively connected to a drive direction of the motor vehicle, as well as a first output shaft and a second output shaft, and has a torque transfer gear designed as a planetary gear, via which the input shaft is coupled to the first output shaft and the second output shaft , wherein the planetary gear is a stepped planetary gear that has a planet carrier on which at least a first planet gear and a second planet gear arranged coaxially to the at least one first planet gear and connected to it in a rotationally fixed manner are rotatably mounted, the first planet gear having a first sun gear and the second planet gear meshes with a second sun gear.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift EP 1 494 886 B1 bekannt. Diese betrifft ein Getriebesystem für ein Fahrzeug, wobei das Getriebesystem umfasst: eine Antriebswelle, die mit einem Differenzialmechanismus verbunden ist, der zwei Abtriebswellen aufweist, wobei die beiden Abtriebswellen jeweils erste und zweite koaxial angebrachte Sonnenräder eines Planetengetriebes tragen, die jeweils in erste und zweite Planetenradsätze eingreifen, wobei das Übersetzungsverhältnis des ersten Sonnenrads mit dem ersten Planetenradsatz sich von dem des zweiten Sonnenrads mit dem zweiten Planetenradsatz unterscheidet, wobei jedes erste Planetenrad mit einem zugehörigen zweiten Planetenrad verbunden ist, sodass es sich damit um eine zugehörige gemeinsame Planetenwelle dreht, wobei die Planetenwelle mit einem gemeinsamen Träger verbunden ist, der koaxial zum ersten und zweiten Sonnenrad drehbar angebracht ist, ein einzelnes selektiv betätigtes Drehzahlwechselmittel, das mit dem Träger verbunden ist und dazu ausgebildet ist, die Rotationsgeschwindigkeit des Trägers um seine Achse zu erhöhen oder zu verringern, wobei das Getriebesystem weiter mindestens einen Sensor umfasst, der dazu ausgebildet ist, ein Signal zu erzeugen, das einen Betriebsparameter des Fahrzeugs oder seines Motors angibt, und eine Steuereinheit, die mit dem Sensor und dem Drehzahlwechselmittel verbunden und dazu ausgebildet ist, das Drehzahlwechselmittel in Abhängigkeit von dem Signal zu betätigen. Dabei ist vorgesehen, dass das Drehzahlwechselmittel ein Elektromotor/-generator ist, dessen Rotor durch selektiv betätigbare Kopplungsmittel mit dem gemeinsamen Träger und durch zweite selektiv betätigte Kopplungsmittel mit der Antriebswelle oder den beiden Abtriebswellen verbunden ist.For example, the publication is from the prior art EP 1 494 886 B1 known. This relates to a transmission system for a vehicle, wherein the transmission system comprises: a drive shaft which is connected to a differential mechanism which has two output shafts, the two output shafts each carrying first and second coaxially mounted sun gears of a planetary gear, which are respectively in first and second planetary gear sets intervene, wherein the gear ratio of the first sun gear with the first planetary gear set differs from that of the second sun gear with the second planetary gear set, each first planet gear being connected to an associated second planet gear so that it rotates around an associated common planetary shaft, the planetary shaft connected to a common carrier rotatably mounted coaxially with the first and second sun gears, a single selectively operated speed changing means connected to the carrier and adapted to increase or decrease the rotational speed of the carrier about its axis, the Transmission system further comprises at least one sensor that is designed to generate a signal that indicates an operating parameter of the vehicle or its engine, and a control unit that is connected to the sensor and the speed change means and is designed to control the speed change means depending on the signal to operate. It is provided that the speed change means is an electric motor/generator, the rotor of which is connected to the common carrier by selectively actuated coupling means and to the drive shaft or the two output shafts by second selectively actuated coupling means.

Die Druckschrift DE 10 2013 009 081 A1 beschreibt eine Mittendifferentialgetriebeanordnung für eine Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Antriebswelle, mit einer ersten Abtriebswelle für eine Vorderachse des Kraftfahrzeugs und einer zweiten Abtriebswelle für eine Hinterachse des Kraftfahrzeugs sowie mit einem als Planetengetriebe ausgebildeten Differentialgetriebe. Dabei ist eine Kupplungseinrichtung vorgesehen, die eine elektrische Maschine in einer ersten Schaltstellung über das Differentialgetriebe und in einer zweiten Schaltstellung unmittelbar mit der zweiten Abtriebswelle in Wirkverbindung setzt.The publication DE 10 2013 009 081 A1 describes a center differential gear arrangement for a drive device of a motor vehicle, with a drive shaft, with a first output shaft for a front axle of the motor vehicle and a second output shaft for a rear axle of the motor vehicle and with a differential gear designed as a planetary gear. A clutch device is provided which puts an electric machine in an operative connection via the differential gear in a first switching position and directly with the second output shaft in a second switching position.

Die Druckschrift DE 10 2016 202 725 A1 bezieht sich auf eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem ersten Leistungseingang, einem ersten Leistungsausgang, einem zweiten Leistungsausgang und einem Überlagerungsgetriebe, wobei der erste Leistungseingang den ersten Leistungsausgang direkt treibt, und der zweite Leistungsausgang über das Überlagerungsgetriebe an den ersten Leistungseingang und an einen zweiten Leistungseingang angekoppelt ist. Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung ermöglicht einen permanenten Antrieb einer der Fahrzeugachsen durch Direktantrieb und eine Einstellung des Antriebsdrehmoment an der zweiten Fahrzeugachse durch Einflussnahme auf den Freiheitsgrad des zweiten Leistungseingangs des Überlagerungsgetriebes.The publication DE 10 2016 202 725 A1 relates to a transmission arrangement for a motor vehicle with a first power input, a first power output, a second power output and a superposition gear, the first power input directly driving the first power output, and the second power output via the superposition gear to the first power input and to a second power input is coupled. The drive arrangement according to the invention enables a permanent drive of one of the vehicle axles by direct drive and an adjustment of the drive torque on the second vehicle axle by influencing the degree of freedom of the second power input of the superposition gear.

Weiterhin sind aus dem Stand der Technik die Druckschriften DE 10 2014 013 574 A1 und DE 10 2015 213 109 A1 bekannt.Furthermore, the publications are from the prior art DE 10 2014 013 574 A1 and DE 10 2015 213 109 A1 known.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Getriebeeinrichtungen Vorteile aufweist, insbesondere trotz äußerst kompakter Bauform eine „Torque Vectoring“-Funktionalität zwischen den beiden Ausgangswellen realisiert.It is the object of the invention to propose a transmission device for a motor vehicle, which has advantages over known transmission devices, in particular despite an extremely compact design, a “torque vectoring” functionality is implemented between the two output shafts.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der Planetenträger mit der Eingangswelle und der ersten Ausgangswelle drehfest gekoppelt und das erste Sonnenrad mit der zweiten Ausgangswelle drehfest und/oder über ein Verstärkungsplanetengetriebe gekoppelt ist, und wobei das zweite Sonnenrad über eine Schaltkupplungsanordnung antriebstechnisch an eine elektrische Maschine angeschlossen ist, wobei das zweite Sonnenrad über eine Zwischenwelle an die Schaltkupplungsanordnung antriebstechnisch angeschlossen ist, und wobei der Planetenträger einerseits drehfest mit der Eingangswelle und andererseits mit einer koaxial zu der Eingangswelle angeordneten weiteren Zwischenwelle drehfest verbunden ist.This is achieved according to the invention with a transmission device for a motor vehicle with the features of claim 1. It is provided that the planet carrier is coupled in a rotationally fixed manner to the input shaft and the first output shaft and the first sun gear is coupled in a rotationally fixed manner to the second output shaft and/or via a reinforcing planetary gear, and the second sun gear is connected to an electric machine in terms of drive technology via a clutch arrangement, wherein the second sun gear is connected in terms of drive technology to the clutch arrangement via an intermediate shaft, and wherein the planet carrier is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft on the one hand and to a further intermediate shaft arranged coaxially to the input shaft on the other hand.

Grundsätzlich ist vorgesehen, dass das Planetengetriebe ein Stufenplanetengetriebe ist, das den Planetenträger aufweist, an dem wenigstens das erste Planetenrad sowie das koaxial zu dem wenigstens einen ersten Planetenrad angeordnete und drehfest mit diesem verbundene zweites Planetenrad drehbar gelagert ist, wobei das erste Planetenrad mit dem ersten Sonnenrad und das zweite Planetenrad mit dem zweiten Sonnenrad kämmt.Basically, it is intended that the planetary gear is a stepped planetary gear has the planet carrier, on which at least the first planet gear and the second planet gear arranged coaxially to the at least one first planet gear and connected to it in a rotationally fixed manner are rotatably mounted, the first planet gear meshing with the first sun gear and the second planet gear meshing with the second sun gear.

Die Getriebeeinrichtung dient dem Übertragen eines Drehmoments beziehungsweise Antriebsdrehmoments zwischen der Antriebseinrichtung des Kraftahrzeugs einerseits sowie wenigstens einer Radachse des Kraftfahrzeugs andererseits. Über die Getriebeeinrichtung ist insoweit die wenigstens eine Radachse mit der Antriebsrichtung wirkverbunden beziehungsweise zumindest wirkverbindbar. Die wenigstens eine Radachse liegt entsprechend als angetriebene Radachse vor. Sie kann insbesondere als Vorderradachse oder als Hinterradachse des Kraftahrzeugs ausgestaltet sein.The transmission device serves to transmit a torque or drive torque between the drive device of the motor vehicle on the one hand and at least one wheel axle of the motor vehicle on the other hand. In this respect, the at least one wheel axle is operatively connected to the drive direction or at least can be operatively connected via the transmission device. The at least one wheel axle is accordingly present as a driven wheel axle. In particular, it can be designed as a front wheel axle or as a rear wheel axle of the motor vehicle.

Beispielsweise ist über die Getriebeeinrichtung lediglich eine einzige Radachse des Kraftfahrzeugs antreibbar. In diesem Fall dient die Getriebeeinrichtung insbesondere dem Aufteilen des von der Antriebsrichtung bereitgestellten Antriebsdrehmoments auf unterschiedliche Teilachsen dieser Radachse, wobei über jede der Teilachsen wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs antriebstechnisch mit der Getriebeeinrichtung und entsprechend der Antriebseinrichtung gekoppelt oder zumindest koppelbar ist. Die Getriebeeinrichtung dient insoweit als Achsdifferentialgetriebe. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass über die Getriebeeinrichtung mehrere Radachsen antriebstechnisch an die Antriebseinrichtung angeschlossen sind. In diesem Fall dient die Getriebeeinrichtung als Mittendifferentialgetriebe der Aufteilung des Antriebsdrehmoments auf die unterschiedlichen Radachsen. Die Radachsen liegen beispielsweise als Vorderradachse sowie als Hinterradachse vor.For example, only a single wheel axle of the motor vehicle can be driven via the transmission device. In this case, the transmission device serves in particular to distribute the drive torque provided by the drive direction to different partial axles of this wheel axle, with at least one wheel of the motor vehicle being coupled or at least capable of being coupled in terms of drive technology to the transmission device and correspondingly to the drive device via each of the partial axles. The transmission device serves as an axle differential gear. Alternatively, it can be provided that several wheel axles are connected to the drive device via the transmission device. In this case, the transmission device serves as a center differential gear to distribute the drive torque to the different wheel axles. The wheel axles are available, for example, as a front wheel axle and as a rear wheel axle.

Die Getriebeeinrichtung weist die Eingangswelle sowie die erste Ausgangswelle und die zweite Ausgangswelle auf. Die Eingangswelle der Getriebeeinrichtung ist an die Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs antriebstechnisch angeschlossen, vorzugsweise über ein Schaltgetriebe und/oder eine Kupplung, insbesondere eine Anfahrkupplung. Mittels des Schaltgetriebes kann eine aus mehreren Übersetzungen ausgewählte Übersetzung zwischen der Antriebseinrichtung und der Eingangswelle der Getriebeeinrichtung eingestellt werden. Die Kupplung ist bevorzugt als Schaltkupplung und besonders bevorzugt als Anfahrkupplung ausgestaltet. Mithilfe der Kupplung kann insoweit die Wirkverbindung zwischen der Antriebseinrichtung der Eingangswelle der Getriebeeinrichtung wahlweise hergestellt oder unterbrochen werden.The transmission device has the input shaft and the first output shaft and the second output shaft. The input shaft of the transmission device is connected to the drive device of the motor vehicle in terms of drive technology, preferably via a manual transmission and/or a clutch, in particular a starting clutch. By means of the gearbox, a ratio selected from several ratios can be set between the drive device and the input shaft of the transmission device. The clutch is preferably designed as a shifting clutch and particularly preferably as a starting clutch. With the help of the clutch, the operative connection between the drive device of the input shaft of the transmission device can be selectively established or interrupted.

Es kann vorgesehen sein, dass die erste Ausgangswelle mit einer ersten Teilwelle der Radachse, insbesondere über ein erstes Getriebe, und die zweite Ausgangswelle mit einer zweiten Teilwelle der Radachse, insbesondere über ein zweites Getriebe, wirkverbindbar oder wirkverbunden ist. Besonders bevorzugt ist die erste Ausgangswelle permanent und/oder starr mit der ersten Teilwelle und die zweite Ausgangswelle permanent und/oder starr mit der zweiten Teilwelle gekoppelt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die erste Ausgangswelle mit einer ersten Radachse, insbesondere über das erste Getriebe, und die zweite Ausgangswelle mit der zweiten Radachse, insbesondere über das zweite Getriebe, wirkverbindbar oder wirkverbunden ist. Wiederum ist bevorzugt die erste Ausgangswelle permanent und/oder starr mit der ersten Radachse und die zweite Ausgangswelle permanent und/oder starr mit der zweiten Radachse gekoppelt. Das erste Getriebe und das zweite Getriebe können jeweils als Tellerradgetriebe ausgestaltet sein, sodass die Drehachsen der beiden Teilwellen beziehungsweise der beiden Radachsen jeweils gegenüber den Drehachsen der Ausgangswellen angewinkelt sind, also einen Winkel mit ihnen einschließen, der größer als 0° und kleiner als 180° ist.It can be provided that the first output shaft is operatively connectable or operatively connected to a first partial shaft of the wheel axle, in particular via a first gear, and the second output shaft is operatively connected to a second partial shaft of the wheel axle, in particular via a second gear. Particularly preferably, the first output shaft is permanently and/or rigidly coupled to the first partial shaft and the second output shaft is permanently and/or rigidly coupled to the second partial wave. Alternatively, it can be provided that the first output shaft is operatively connectable or operatively connected to a first wheel axle, in particular via the first gear, and the second output shaft is operatively connected to the second wheel axle, in particular via the second gear. Again, the first output shaft is preferably permanently and/or rigidly coupled to the first wheel axle and the second output shaft is permanently and/or rigidly coupled to the second wheel axle. The first gear and the second gear can each be designed as a ring gear, so that the axes of rotation of the two partial shafts or the two wheel axles are each angled relative to the axes of rotation of the output shafts, i.e. enclose an angle with them that is greater than 0° and less than 180° is.

Die Antriebsrichtung verfügt über zumindest ein Antriebsaggregat, welches beispielsweise als Brennkraftmaschine oder als elektrische Maschine ausgestaltet ist. Selbstverständlich kann die Antriebsrichtung auch als Hybridantriebseinrichtung vorliegen und insoweit mehrere Antriebsaggregate aufweisen, welche bevorzugt unterschiedlichen Typs sind. In diesem Fall liegt eines der Antriebsaggregate beispielsweise als Brennkraftmaschine und ein anderes der Antriebsaggregate als elektrische Maschine vor. Verfügt die Antriebseinrichtung über mehrere Antriebsaggregate, so ist sie bevorzugt derart ausgestaltet, dass die Antriebsaggregate zumindest zeitweise das auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichtete Antriebsdrehmoment gemeinsam bereitstellen.The drive direction has at least one drive unit, which is designed, for example, as an internal combustion engine or as an electric machine. Of course, the drive direction can also be in the form of a hybrid drive device and can therefore have several drive units, which are preferably of different types. In this case, one of the drive units is, for example, an internal combustion engine and another of the drive units is an electrical machine. If the drive device has several drive units, it is preferably designed such that the drive units jointly provide the drive torque aimed at driving the motor vehicle at least temporarily.

Die Eingangswelle der Getriebeeinrichtung ist über das Drehmomentverlagerungsgetriebe, welches als Planetengetriebe vorliegt, sowohl mit der ersten Ausgangswelle als auch mit der zweiten Ausgangswelle antriebstechnisch gekoppelt, insbesondere permanent. Die Kopplung der Wellen über das Drehmomentverlagerungsgetriebe ist insbesondere drehmomentaufteilend, sodass das an der Eingangswelle bereitgestellte Antriebsdrehmoment auf die erste Ausgangswelle und die zweite Ausgangswelle aufgeteilt wird. Das Drehmomentverlagerungsgetriebe ist ein Differentialgetriebe, welches mehrere miteinander kämmende Stirnräder aufweist. Ganz allgemein arbeitet das Drehmomentverlagerungsgetriebe als Differentialgetriebe beziehungsweise Ausgleichsgetriebe.The input shaft of the transmission device is drive-technically coupled, in particular permanently, to both the first output shaft and the second output shaft via the torque transfer gear, which is present as a planetary gear. The coupling of the shafts via the torque transfer gear is in particular torque-splitting, so that the drive torque provided at the input shaft is divided between the first output shaft and the second output shaft. The torque transfer gear is a differential gear that has several spur gears that mesh with one another. In general, the torque transfer gear works as a differential gear or compensating gear.

Das Drehmomentverlagerungsgetriebe weist zwei Sonnenräder, nämlich das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad, auf. Eines der Sonnenräder ist mit einer der Ausgangswellen gekoppelt, nämlich vorzugsweise starr und/oder permanent. Beispielsweise ist das erste Sonnenrad mit der zweiten Ausgangswelle gekoppelt. Bevorzugt ist jede der Ausgangswelle von der jeweils anderen der Ausgangswellen entkoppelt, also im Rahmen der Getriebeeinrichtung lediglich über das Drehmomentverlagerungsgetriebe mit ihr antriebstechnisch verbunden, insbesondere jedoch nicht drehfest. Insoweit ist zum Beispiel das mit der zweiten Ausgangswelle drehfest gekoppelte erste Sonnenrad von der ersten Ausgangswelle entkoppelt. Allenfalls sind die Ausgangswellen abseits der Getriebeeinrichtung über die Radachsen und einen Untergrund des Kraftfahrzeugs miteinander verbunden.The torque transfer gear has two sun gears, namely the first sun gear and the second sun gear. One of the sun gears is coupled to one of the output shafts, namely preferably rigidly and/or permanently. For example, the first sun gear is coupled to the second output shaft. Preferably, each of the output shafts is decoupled from the other of the output shafts, i.e. within the scope of the transmission device, it is only connected to it in terms of drive technology via the torque transfer gear, but in particular not in a rotationally fixed manner. In this respect, for example, the first sun gear, which is non-rotatably coupled to the second output shaft, is decoupled from the first output shaft. At most, the output shafts are connected to one another away from the transmission device via the wheel axles and a surface of the motor vehicle.

Weiterhin verfügt das Drehmomentverlagerungsgetriebe über den Planetenträger, an welchem das wenigstens eine erste Planetenrad sowie das wenigste eine zweite Planetenrad drehbar gelagert sind. Die Getriebeeinrichtung kann genau ein erstes Planetenrad oder mehrere erste Planetenräder aufweisen. Analog hierzu kann die Getriebeeinrichtung über genau ein zweites Planetenrad oder mehrere zweite Planetenräder verfügen. Besonders bevorzugt weist das Drehmomentverlagerungsgetriebe ebenso viele erste Planetenräder wie zweite Planetenräder und umgekehrt auf. Falls im Rahmen dieser Beschreibung von dem ersten Planetenrad beziehungsweise dem zweiten Planetenrad die Rede ist, so sind die Ausführungen stets auf das wenigstens eine erste Planetenrad beziehungsweise das wenigste eine zweite Planetenrad bezogen, sofern nicht auf das Gegenteil hingewiesen wird.Furthermore, the torque transfer gear has the planet carrier on which the at least one first planet gear and the at least one second planet gear are rotatably mounted. The transmission device can have exactly one first planetary gear or several first planetary gears. Analogously to this, the transmission device can have exactly one second planetary gear or several second planetary gears. The torque transfer gear particularly preferably has as many first planetary gears as second planetary gears and vice versa. If the first planetary gear or the second planetary gear is mentioned in the context of this description, the statements always refer to the at least one first planetary gear or the at least one second planetary gear, unless the contrary is stated.

Die beiden Planetenräder, also das wenigstens eine erste Planetenrad sowie das wenigste eine zweite Planetenrad, sind koaxial zueinander angeordnet und drehfest miteinander verbunden. Das bedeutet, dass die Planetenräder gemeinsam an dem Planetenträger gelagert sind, insbesondere über eine gemeinsame Welle. Sie weisen bezüglich einer gemeinsamen Drehachse stets dieselbe Drehzahl auf. Hierzu sind sie starr und permanent miteinander verbunden. Das Planetengetriebe kann insoweit auch als Stufenplanetengetriebe bezeichnet werden. Das erste Planetenrad und das zweite Planetenrad können denselben Durchmesser aufweisen. Bevorzugt sind sie jedoch mit unterschiedlichen Durchmessern ausgestaltet.The two planet gears, i.e. the at least one first planet gear and the at least one second planet gear, are arranged coaxially to one another and are connected to one another in a rotationally fixed manner. This means that the planet gears are mounted together on the planet carrier, in particular via a common shaft. They always have the same speed with respect to a common axis of rotation. For this purpose, they are rigidly and permanently connected to one another. The planetary gear can also be referred to as a stepped planetary gear. The first planet gear and the second planet gear can have the same diameter. However, they are preferably designed with different diameters.

Es ist vorgesehen, dass das erste Planetenrad mit dem ersten Sonnenrad und das zweite Planetenrad mit dem zweiten Sonnenrad kämmt. Insbesondere kämmt das erste Planetenrad ausschließlich mit dem ersten Sonnenrad und das zweite Planetenrad ausschließlich dem zweiten Sonnenrad. Das Drehmomentverlagerungsgetriebe ist insoweit hohlradlos ausgestaltet. Es liegt also kein Hohlrad vor, welches mit dem ersten Planetenrad beziehungsweise dem zweiten Planetenrad kämmt. Der Planetenträger ist mit der Eingangswelle sowie der ersten Ausgangswelle drehfest gekoppelt. Das bedeutet, dass im Rahmen der Getriebeeinrichtung die Eingangswelle starr und permanent mit der ersten Ausgangswelle gekoppelt ist, nämlich über den Planetenträger des Drehmomentverlagerungsgetriebes. Die zweite Ausgangswelle ist hingegen lediglich über das erste Sonnenrad an den Planetenträger angebunden. Hierzu ist das erste Sonnenrad mit der zweiten Ausgangswelle permanent gekoppelt, nämlich drehfest und/oder über das Verstärkungsplanetengetriebe. Im Falle der drehfesten Kopplung kann selbstverständlich zwischen dem ersten Sonnenrad und der zweiten Ausgangswelle wenigstens eine Getriebestufe vorliegen, sofern diese die drehfeste beziehungsweise starre Anbindung des ersten Sonnenrads an die zweite Ausgangswelle gewährleistet. Das Planetengetriebe ist als Plusplanetengetriebe ausgestaltet.It is intended that the first planet gear meshes with the first sun gear and the second planet gear meshes with the second sun gear. In particular, the first planet gear meshes exclusively with the first sun gear and the second planet gear meshes exclusively with the second sun gear. The torque transfer gear is designed without a ring gear. There is therefore no ring gear that meshes with the first planetary gear or the second planetary gear. The planet carrier is coupled in a rotationally fixed manner to the input shaft and the first output shaft. This means that within the scope of the transmission device, the input shaft is rigidly and permanently coupled to the first output shaft, namely via the planet carrier of the torque transfer gear. The second output shaft, however, is only connected to the planet carrier via the first sun gear. For this purpose, the first sun gear is permanently coupled to the second output shaft, namely in a rotationally fixed manner and/or via the reinforcing planetary gear. In the case of a rotationally fixed coupling, there can of course be at least one gear stage between the first sun gear and the second output shaft, provided that this ensures the rotationally fixed or rigid connection of the first sun gear to the second output shaft. The planetary gear is designed as a plus planetary gear.

Das zweite Sonnenrad ist über die Schaltkupplungsanordnung antriebstechnisch an die elektrische Maschine angeschlossen. Hierdurch wird eine besonders günstige Integration der elektrischen Maschine in die Getriebeeinrichtung erzielt. Mittels der Schaltkupplungsanordnung ist die elektrische Maschine wahlweise mit dem zweiten Sonnenrad koppelbar. Bei einer ersten Schalteinstellung der Schaltkupplungsanordnung ist insoweit die elektrische Maschine mit dem zweiten Sonnenrad gekoppelt, vorzugsweise starr beziehungsweise drehfest. Bei einer zweiten Schalteinstellung der Schaltkupplungsanordnung ist hingegen die elektrische Maschine von dem zweiten Sonnenrad entkoppelt. Ist die elektrische Maschine mit dem zweiten Sonnenrad antriebstechnisch gekoppelt, so kann mithilfe der elektrischen Maschine eine Drehmomentaufteilung des an der Eingangswelle anliegenden Antriebsdrehmoments auf die erste Ausgangswelle und die zweite Ausgangswelle vorgenommen werden. Die elektrische Maschine ermöglicht insoweit ein sogenanntes „Torque Vectoring“. Gleichzeitig ist die Getriebeeinrichtung sehr kompakt ausgestaltet.The second sun gear is connected to the electric machine in terms of drive technology via the clutch arrangement. This results in a particularly favorable integration of the electric machine into the transmission device. By means of the clutch arrangement, the electric machine can optionally be coupled to the second sun gear. In a first switching setting of the clutch arrangement, the electric machine is coupled to the second sun gear, preferably rigidly or in a rotationally fixed manner. In the case of a second switching setting of the clutch arrangement, however, the electric machine is decoupled from the second sun gear. If the electric machine is coupled to the second sun gear in terms of drive technology, the electric machine can be used to divide the drive torque applied to the input shaft between the first output shaft and the second output shaft. The electric machine enables so-called “torque vectoring”. At the same time, the transmission device is designed to be very compact.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das erste Planetenrad und das zweite Planetenrad untereinander unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Hierauf wurde bereits hingewiesen. Die Ausgestaltung der beiden Planetenräder mit unterschiedlichen Durchmessern ermöglicht eine hervorragende Aufteilung des an der Eingangswelle anliegenden Antriebsdrehmoments auf die erste Ausgangswelle und die zweite Ausgangswelle mithilfe der elektrischen Maschine. Aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der Planetenräder ist zum Aufteilen des Antriebsdrehmoments auf die Ausgangswellen ein vergleichsweise kleines Zusatzdrehmoment der elektrischen Maschine notwendig. Die elektrische Maschine kann insoweit eine deutlich geringere Nennleistung aufweisen als die Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise beträgt die Nennleistung der elektrischen Maschine maximal 50 %, maximal 25 %. maximal 20 %, maximal 15 % oder maximal 10 % der Nennleistung der Antriebseinrichtung.A further embodiment of the invention provides that the first planetary gear and the second planetary gear have different diameters. This has already been pointed out. The design of the two planet gears with different diameters enables an excellent distribution of the drive torque applied to the input shaft between the first output shaft and the second output shaft using the electric machine. Due to the different diameters of the planet gears A comparatively small additional torque of the electrical machine is necessary to distribute the drive torque to the output shafts. In this respect, the electric machine can have a significantly lower nominal power than the drive device of the motor vehicle. For example, the nominal power of the electric machine is a maximum of 50% and a maximum of 25%. a maximum of 20%, a maximum of 15% or a maximum of 10% of the nominal power of the drive device.

Eine bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Eingangswelle als Hohlwelle ausgestaltet ist und die zweite Ausgangswelle die Eingangswelle zumindest bereichsweise durchgreift. Die zweite Ausgangswelle ist also wenigstens teilweise in der Eingangswelle angeordnet und durchgreift diese. Vorzugsweise erstreckt sich die zweite Ausgangswelle in axialer Richtung bezüglich einer Drehachse der Eingangswelle gesehen vollständig durch die Eingangswelle hindurch. Die Eingangswelle und die zweite Ausgangswelle sind koaxial zueinander angeordnet. Besonders bevorzugt ist auch die erste Ausgangswelle koaxial zu der Eingangswelle und der zweiten Ausgangswelle angeordnet. Die zweite Ausgangswelle ist in und/oder an der Eingangswelle drehbar gelagert. Die Lagerung der zweiten Ausgangswelle an der Eingangswelle wird beispielsweise mithilfe eines in der Eingangswelle angeordneten Lagers realisiert, welches in radialer Richtung außen an einem Innenumfang der Eingangswelle und in radialer Richtung innen an einem Außenumfang der zweiten Ausgangswelle angreift. Das Lager ist bevorzugt als Wälzlager ausgestaltet. Es kann jedoch auch als Gleitlager vorliegen. Die beschriebene Ausgestaltung ermöglicht eine kompakte und platzsparende Ausgestaltung der Getriebeeinrichtung.A preferred further embodiment of the invention provides that the input shaft is designed as a hollow shaft and the second output shaft passes through the input shaft at least in some areas. The second output shaft is therefore at least partially arranged in the input shaft and passes through it. Preferably, the second output shaft extends completely through the input shaft in the axial direction with respect to an axis of rotation of the input shaft. The input shaft and the second output shaft are arranged coaxially with one another. Particularly preferably, the first output shaft is also arranged coaxially to the input shaft and the second output shaft. The second output shaft is rotatably mounted in and/or on the input shaft. The storage of the second output shaft on the input shaft is realized, for example, using a bearing arranged in the input shaft, which engages in the radial direction on the outside of an inner circumference of the input shaft and in the radial direction on the inside on an outer circumference of the second output shaft. The bearing is preferably designed as a rolling bearing. However, it can also be in the form of a plain bearing. The configuration described enables a compact and space-saving design of the transmission device.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das zweite Sonnenrad über eine Zwischenwelle an die Schaltkupplungsanordnung antriebstechnisch angeschlossen ist. Die Zwischenwelle stellt insoweit die antriebstechnische Verbindung zwischen dem zweiten Sonnenrad und der Schaltkupplungsanordnung her. Vorzugsweise sind das zweite Sonnenrad und die Schaltkupplungsanordnung über die Zwischenwelle starr und/oder permanent miteinander gekoppelt. Beispielsweise erstreckt sich die Zwischenwelle in axialer Richtung aus dem Planetenträger heraus. Die Verwendung der Zwischenwelle ermöglicht auf einfache Art und Weise die Anbindung des Stufenplanetengetriebes an die Schaltkupplungsanordnung.According to the invention it is provided that the second sun gear is connected in terms of drive technology to the clutch arrangement via an intermediate shaft. The intermediate shaft establishes the drive connection between the second sun gear and the clutch arrangement. Preferably, the second sun gear and the clutch arrangement are rigidly and/or permanently coupled to one another via the intermediate shaft. For example, the intermediate shaft extends out of the planet carrier in the axial direction. The use of the intermediate shaft enables the stepped planetary gear to be connected to the clutch arrangement in a simple manner.

Die Erfindung sieht vor, dass der Planetenträger einerseits drehfest mit der Eingangswelle und andererseits mit einer koaxial zu der Eingangswelle angeordneten weiteren Zwischenwelle drehfest verbunden ist. In axialer Richtung gesehen greifen die Eingangswelle und die weitere Zwischenwelle auf gegenüberliegenden Seiten an dem Planetenträger an. Die Eingangswelle und die weitere Zwischenwelle sind koaxial zueinander angeordnet, weisen also dieselbe Drehachse auf. Die weitere Zwischenwelle dient beispielsweise der Lagerung des Planetenträgers und/oder der antriebstechnischen Anbindung des Planetenträgers an die Schaltkupplungsanordnung. In diesem Fall stellen die Zwischenwelle und die weitere Zwischenwelle Abtriebswellen der Schaltkupplungsanordnung dar und sind jeweils mit der elektrischen Maschine koppelbar. Hierdurch ist eine einfache und flexible Anbindung der elektrischen Maschine an das Drehmomentverlagerungsgetriebe realisiert.The invention provides that the planet carrier is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft on the one hand and, on the other hand, to a further intermediate shaft arranged coaxially to the input shaft. Seen in the axial direction, the input shaft and the further intermediate shaft engage the planet carrier on opposite sides. The input shaft and the further intermediate shaft are arranged coaxially to one another, so they have the same axis of rotation. The further intermediate shaft is used, for example, to support the planet carrier and/or to connect the planet carrier to the clutch arrangement in terms of drive technology. In this case, the intermediate shaft and the further intermediate shaft represent output shafts of the clutch arrangement and can each be coupled to the electric machine. This enables a simple and flexible connection of the electrical machine to the torque transfer gear.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Zwischenwelle und/oder die weitere Zwischenwelle als Hohlwelle ausgebildet sind und die erste Ausgangswelle die Zwischenwelle und/oder die weitere Zwischenwelle zumindest bereichsweise durchgreift. Jede der genannten Wellen, also die Zwischenwelle und die weitere Zwischenwelle, kann als Hohlwelle ausgestaltet sein. Die erste Ausgangswelle durchgreift die jeweilige Welle vorzugsweise in axialer Richtung vollständig. Die erste Ausgangswelle ist bevorzugt in und/oder an der Zwischenwelle beziehungsweise der weiteren Zwischenwelle gelagert. Zur Lagerung der ersten Ausgangswelle an der jeweiligen Welle ist ein Lager, beispielsweise ein Wälzlager oder ein Gleitlager, vorgesehen.A further preferred embodiment of the invention provides that the intermediate shaft and/or the further intermediate shaft are designed as a hollow shaft and the first output shaft passes through the intermediate shaft and/or the further intermediate shaft at least in certain areas. Each of the shafts mentioned, i.e. the intermediate shaft and the further intermediate shaft, can be designed as a hollow shaft. The first output shaft preferably passes completely through the respective shaft in the axial direction. The first output shaft is preferably mounted in and/or on the intermediate shaft or the further intermediate shaft. A bearing, for example a roller bearing or a plain bearing, is provided to support the first output shaft on the respective shaft.

Besonders bevorzugt liegen sowohl die Zwischenwelle als auch die weitere Zwischenwelle als Hohlwelle vor. Hierbei ist die erste Ausgangswelle in der Zwischenwelle und die Zwischenwelle in der weiteren Zwischenwelle angeordnet. Insbesondere durchgreift die Zwischenwelle die weitere Zwischenwelle in axialer Richtung vollständig. Ebenso durchgreift vorzugsweise die erste Ausgangswelle die Zwischenwelle in axialer Richtung vollständig. Die Zwischenwelle, die weitere Zwischenwelle und erste Ausgangswelle sind hierbei koaxial zueinander angeordnet. Die beschriebene Ausgestaltung der Zwischenwellen ermöglicht eine einfache und flexible Anbindung der elektrischen Maschine an das Drehmomentverlagerungsgetriebe.Both the intermediate shaft and the further intermediate shaft are particularly preferably in the form of a hollow shaft. Here, the first output shaft is arranged in the intermediate shaft and the intermediate shaft in the further intermediate shaft. In particular, the intermediate shaft completely passes through the further intermediate shaft in the axial direction. Likewise, the first output shaft preferably passes completely through the intermediate shaft in the axial direction. The intermediate shaft, the further intermediate shaft and the first output shaft are arranged coaxially to one another. The described design of the intermediate shafts enables a simple and flexible connection of the electric machine to the torque transfer gear.

Eine bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schaltkupplungsanordnung eine Verbindungswelle aufweist, die starr mit der elektrischen Maschine gekoppelt ist, insbesondere über eine Getriebestufe. Die Verbindungswelle stellt insoweit eine Antriebswelle der Schaltkupplungsanordnung dar. Die Verbindungswelle ist starr mit der elektrischen Maschine gekoppelt und mit der Zwischenwelle und/oder der weiteren Zwischenwelle (jeweils) koppelbar. Bei der ersten Schalteinstellung der Schaltkupplungsanordnung ist insoweit beispielsweise die Verbindungswelle mit der Zwischenwelle gekoppelt, insbesondere starr. Bei der zweiten Schalteinstellung der Schaltkupplungsanordnung, welche optional ist, ist hingegen die Verbindungswelle sowohl von der Zwischenwelle als auch von der weiteren Zwischenwelle entkoppelt, sodass die elektrische Maschine nicht mit dem Drehmomentverlagerungsgetriebe antriebstechnisch verbunden ist.A preferred further embodiment of the invention provides that the clutch arrangement has a connecting shaft that is rigidly coupled to the electric machine, in particular via a gear stage. In this respect, the connecting shaft represents a drive shaft of the clutch arrangement. The connecting shaft is rigidly coupled to the electrical machine and can be coupled to the intermediate shaft and/or the further intermediate shaft (in each case). When the clutch arrangement is set for the first time in this respect, for example, the connecting shaft is coupled to the intermediate shaft, in particular rigidly. In the second switching setting of the clutch arrangement, which is optional, the connecting shaft is decoupled from both the intermediate shaft and the further intermediate shaft, so that the electric machine is not connected to the torque transfer gearbox in terms of drive technology.

In einer dritten Schalteinstellung der Schaltkupplungsanordnung ist die Verbindungswelle mit der weiteren Zwischenwelle gekoppelt, vorzugweise wiederum starr. In der ersten Schalteinstellung kann mithilfe der elektrischen Maschine insoweit die „Torque Vectoring“-Funktionalität realisiert sein, wohingegen in der dritten Schalteinstellung die elektrische Maschine unmittelbar mit der Eingangswelle und der ersten Ausgangswelle der Getriebeeinrichtung gekoppelt ist, vorzugsweise starr. Die Anbindung der Verbindungswelle an die elektrische Maschine erfolgt bevorzugt über die Getriebestufe, mittels welcher eine insbesondere von eins verschiedene Übersetzung zwischen der elektrischen Maschine und der Verbindungswelle realisiert ist. Die beschriebene Ausgestaltung der Getriebeeinrichtung ermöglicht einen besonders flexiblen Betrieb.In a third switching setting of the clutch arrangement, the connecting shaft is coupled to the further intermediate shaft, preferably again rigidly. In the first switching setting, the “torque vectoring” functionality can be implemented with the help of the electric machine, whereas in the third switching setting the electric machine is coupled directly to the input shaft and the first output shaft of the transmission device, preferably rigidly. The connection of the connecting shaft to the electric machine is preferably carried out via the gear stage, by means of which a gear ratio, in particular different from one, is realized between the electric machine and the connecting shaft. The described design of the transmission device enables particularly flexible operation.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass mittels einer ersten Schaltkupplung der Schaltkupplungsanordnung die Zwischenwelle und mittels einer zweiten Schaltkupplung der Schaltkupplungsanordnung die weitere Zwischenwelle mit der Verbindungswelle koppelbar ist. Die Schaltkupplungsanordnung verfügt insoweit über die erste Schaltkupplung und die zweite Schaltkupplung. Die erste Schaltkupplung ist antriebstechnisch zwischen der Verbindungswelle und der Zwischenwelle und die zweite Schaltkupplung antriebstechnisch zwischen der Verbindungswelle und der weiteren Zwischenwelle angeordnet. Die Zwischenwelle und die weitere Zwischenwelle sind insoweit unabhängig voneinander mit der Verbindungswelle koppelbar, nämlich mithilfe der jeweiligen Schaltkupplung.A further embodiment of the invention provides that the intermediate shaft can be coupled by means of a first clutch of the clutch arrangement and the further intermediate shaft can be coupled to the connecting shaft by means of a second clutch of the clutch arrangement. The clutch arrangement has the first clutch and the second clutch. In terms of drive technology, the first clutch is arranged between the connecting shaft and the intermediate shaft and the second clutch is arranged in terms of drive technology between the connecting shaft and the further intermediate shaft. The intermediate shaft and the further intermediate shaft can be coupled to the connecting shaft independently of one another, namely using the respective clutch.

Die erste Schaltkupplung und die zweite Schaltkupplung sind jeweils als eine der folgenden Kupplungen ausgestaltet: Kraftschlüssige Kupplung, insbesondere Lamellenkupplung, und formschlüssige Kupplung, beispielsweise Klauenkupplung oder Zahnkupplung. Beispielsweise ist die erste Schaltkupplung als formschlüssige Kupplung und die zweite Kupplung als kraftschlüssige Kupplung oder umgekehrt ausgestaltet. Ebenso können beide Schaltkupplungen als kraftschlüssige Kupplungen oder als formschlüssige Kupplungen vorliegen. Die Ausgestaltung der ersten Schaltkupplung als formschlüssige Kupplung und der zweiten Schaltkupplung als kraftschlüssige Kupplung ermöglicht zum einen eine energieeffiziente Anbindung der elektrischen Maschine an die Eingangswelle und die zweite Ausgangswelle sowie eine flexible Einstellbarkeit der „Torque Vectoring“-Funktionalität.The first clutch and the second clutch are each designed as one of the following clutches: frictional clutch, in particular multi-plate clutch, and positive clutch, for example claw clutch or tooth clutch. For example, the first clutch is designed as a positive clutch and the second clutch as a non-positive clutch or vice versa. Likewise, both clutches can be present as non-positive clutches or as positive clutches. The design of the first clutch as a positive clutch and the second clutch as a non-positive clutch enables, on the one hand, an energy-efficient connection of the electric machine to the input shaft and the second output shaft as well as flexible adjustability of the “torque vectoring” functionality.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verstärkungsplanetengetriebe ein Verstärkungsgetriebesonnenrad, ein Verstärkungsgetriebehohlrad und einen Verstärkungsgetriebeplanetenträger aufweist, wobei das Verstärkungsgetriebesonnenrad starr mit dem ersten Sonnenrad, das Verstärkungsgetriebehohlrad starr mit dem Planetenträger und der Verstärkungsgetriebeplanetenträger starr mit der zweiten Ausgangswelle gekoppelt ist. An dem Verstärkungsgetriebeplanetenträger ist wenigstens ein Verstärkungsgetriebeplanetenrad drehbar gelagert. Das Verstärkungsgetriebeplanetenrad kämmt einerseits mit dem Verstärkungsgetriebesonnenrad und andererseits mit dem Verstärkungsgetriebehohlrad. Die beschriebene Ausgestaltung des Verstärkungsplanetengetriebes ermöglicht eine besonders hohe Effizienz der Getriebeeinrichtung.A further development of the invention provides that the reinforcing planetary gear has a reinforcing gear sun gear, a reinforcing gear ring gear and a reinforcing gear planetary carrier, the reinforcing gear sun gear being rigidly coupled to the first sun gear, the reinforcing gear ring gear being rigidly coupled to the planet carrier and the reinforcing gear planetary carrier being rigidly coupled to the second output shaft. At least one booster planetary gear is rotatably mounted on the booster gear planet carrier. The booster gear planet gear meshes with the booster gear sun gear on the one hand and with the booster gear ring gear on the other hand. The described design of the amplifying planetary gear enables a particularly high efficiency of the transmission device.

Schließlich kann im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine im Längsschnitt bezüglich einer Drehachse der Eingangswelle gesehen in Überdeckung mit der Eingangswelle angeordnet ist. In anderen Worten ist die elektrische Maschine im Längsschnitt gesehen neben der Eingangswelle angeordnet. Vorzugsweise liegt die elektrische Maschine achsparallel zu der Eingangswelle vor. Bevorzugt wird die elektrische Maschine in axialer Richtung vollständig von der Eingangswelle übergriffen, sodass also die Eingangswelle beidseitig über die elektrische Maschine hinausragt. Insbesondere ist die elektrische Maschine im Längsschnitt gesehen zwischen dem Planetenträger des Drehmomentverlagerungsgetriebes und einer Getriebestufe angeordnet, über welche die Eingangswelle mit der Antriebseinrichtung antriebstechnisch gekoppelt ist.Finally, in the context of a further embodiment of the invention, it can be provided that the electrical machine is arranged in overlap with the input shaft when viewed in longitudinal section with respect to an axis of rotation of the input shaft. In other words, the electric machine is arranged next to the input shaft when viewed in longitudinal section. Preferably, the electrical machine is axially parallel to the input shaft. Preferably, the electrical machine is completely covered by the input shaft in the axial direction, so that the input shaft protrudes beyond the electrical machine on both sides. In particular, the electric machine, viewed in longitudinal section, is arranged between the planet carrier of the torque transfer gear and a gear stage via which the input shaft is coupled to the drive device in terms of drive technology.

Die Schaltkupplungsanordnung, über welche die elektrische Maschine mit dem Drehmomentverlagerungsgetriebe koppelbar ist, kann im Längsschnitt beziehungsweise in axialer Richtung gesehen auf der der elektrischen Maschine abgewandten Seite des Drehmomentverlagerungsgetriebes angeordnet sein. Alternativ ist die Schaltkupplungsanordnung auf der der elektrischen Maschine zugewandten Seite des Drehmomentverlagerungsgetriebes angeordnet. Beide Anordnungen haben unterschiedliche Vorteile. Die beschriebene Anordnung der elektrischen Maschine ermöglicht eine besonders kompakte Ausgestaltung der Getriebeeinrichtung.The clutch arrangement, via which the electric machine can be coupled to the torque transfer gear, can be arranged in longitudinal section or in the axial direction on the side of the torque shift gear that faces away from the electric machine. Alternatively, the clutch arrangement is arranged on the side of the torque transfer gearbox facing the electric machine. Both arrangements have different advantages. The described arrangement of the electric machine enables a particularly compact design of the transmission device.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug in einer ersten Ausführungsform,
  • 2 eine schematische Darstellung der Getriebeeinrichtung in der ersten Ausführungsform, ergänzt um ein Verstärkungsplanetengetriebe,
  • 3 eine schematische Darstellung der Getriebeeinrichtung in einer zweiten Ausführungsform, sowie
  • 4 eine schematische Darstellung der Getriebeeinrichtung in der zweiten Ausführungsform, wiederum ergänzt um das Verstärkungsplanetengetriebe.
The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing, without restricting the invention. This shows:
  • 1 a schematic representation of a transmission device for a motor vehicle in a first embodiment,
  • 2 a schematic representation of the transmission device in the first embodiment, supplemented by a reinforcing planetary gear,
  • 3 a schematic representation of the transmission device in a second embodiment, and
  • 4 a schematic representation of the transmission device in the second embodiment, again supplemented by the reinforcing planetary gear.

Die 1 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung einer Getriebeeinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug 2, welches hier lediglich äußerst schematisch angedeutet ist. Die Getriebeeinrichtung 1 verfügt über eine Eingangswelle 3, eine erste Ausgangswelle 4 sowie über eine zweite Ausgangswelle 5. Die Eingangswelle 3 ist an eine Antriebseinrichtung 6 des Kraftfahrzeugs 2 antriebstechnisch angeschlossen, vorzugsweise über ein Gangwechselgetriebe 7 und/über eine Getriebestufe 8. Die Getriebestufe 8 ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass eine Getriebeausgangswelle 9 des Gangwechselgetriebes 7 versetzt, insbesondere parallel versetzt, zu der Eingangswelle 3 angeordnet ist.The 1 shows a schematic longitudinal sectional representation of a transmission device 1 for a motor vehicle 2, which is only indicated very schematically here. The transmission device 1 has an input shaft 3, a first output shaft 4 and a second output shaft 5. The input shaft 3 is connected in terms of drive technology to a drive device 6 of the motor vehicle 2, preferably via a gear change transmission 7 and/or via a transmission stage 8. The transmission stage 8 is preferably designed in such a way that a transmission output shaft 9 of the gear change transmission 7 is arranged offset, in particular offset parallel, to the input shaft 3.

Die erste Ausgangswelle 4 und die zweite Ausgangswelle 5 der Getriebeeinrichtung 1 sind in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit unterschiedlichen Radachsen 10 des Kraftahrzeugs 2 antriebstechnisch gekoppelt, wobei hier lediglich eine der Radachsen 10 dargestellt ist, nämlich beispielsweise eine Vorderradachse. Die erste Ausgangswelle 4 ist an die nicht dargestellte der Radachsen 10 antriebstechnisch angeschlossen, welche beispielsweise als Hinterradachse vorliegt. Die zweite Ausgangswelle 5 ist hingegen mit der dargestellten der Radachsen 10 antriebstechnisch verbunden, beispielsweise über wenigstens eine Getriebestufe 11, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel über mehrere Getriebestufen 11, und/oder ein Achsdifferentialgetriebe 12.In the exemplary embodiment shown here, the first output shaft 4 and the second output shaft 5 of the transmission device 1 are coupled in terms of drive technology to different wheel axles 10 of the motor vehicle 2, with only one of the wheel axles 10 being shown here, namely, for example, a front wheel axle. The first output shaft 4 is connected in terms of drive technology to the wheel axle 10, not shown, which is present, for example, as a rear wheel axle. The second output shaft 5, on the other hand, is connected in terms of drive technology to the wheel axles 10 shown, for example via at least one gear stage 11, in the exemplary embodiment shown here via several gear stages 11, and/or an axle differential gear 12.

Die Getriebeeinrichtung 1 verfügt über ein als Planetengetriebe ausgestaltetes Drehmomentverlagerungsgetriebe 13. Dieses weist einen Planetenträger 14 auf, an dem wenigstens ein erstes Planetenrad 15 sowie wenigstens ein zweites Planetenrad 16 drehbar gelagert sind. Die Planetenräder 15 und 16 sind koaxial zueinander angeordnet und starr miteinander verbunden. Das Drehmomentverlagerungsgetriebe 13 ist insoweit als Stufenplanetengetriebe ausgestaltet. Das erste Planetenrad 15 kämmt mit einem ersten Sonnenrad 17, das zweite Planetenrad 16 mit einem zweiten Sonnenrad 18. Das erste Sonnenrad 17 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel drehfest mit der zweiten Ausgangswelle 5 antriebstechnisch gekoppelt. Das zweite Sonnenrad 18 ist hingegen über eine Schaltkupplungsanordnung 19 antriebstechnisch an eine elektrische Maschine 20 angeschlossen.The transmission device 1 has a torque shifting gear 13 designed as a planetary gear. This has a planet carrier 14 on which at least a first planet gear 15 and at least a second planet gear 16 are rotatably mounted. The planet gears 15 and 16 are arranged coaxially to one another and rigidly connected to one another. The torque transfer gear 13 is designed as a stepped planetary gear. The first planet gear 15 meshes with a first sun gear 17, the second planet gear 16 with a second sun gear 18. In the exemplary embodiment shown here, the first sun gear 17 is coupled to the second output shaft 5 in a rotationally fixed manner in terms of drive technology. The second sun gear 18, on the other hand, is connected to an electric machine 20 in terms of drive technology via a clutch arrangement 19.

Es ist erkennbar, dass das zweite Sonnenrad 18 über eine Zwischenwelle 21 und der Planetenträger 14 über eine weitere Zwischenwelle 22 starr an die Schaltkupplungsanordnung 19 angeschlossen sind. Die Schaltkupplungsanordnung 19 verfügt zudem über eine Verbindungswelle 23, die starr mit der elektrischen Maschine 20 antriebstechnisch gekoppelt ist, vorzugsweise über eine Getriebestufe 24. Die Getriebestufe 24 ist hierbei derart ausgestaltet, dass die elektrische Maschine 20 neben der Eingangswelle 3 angeordnet ist, insbesondere parallel zu dieser vorliegt. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die elektrische Maschine 20 zudem im Längsschnitt gesehen in Überdeckung mit der Eingangswelle 3 vor. Insbesondere ist sie in axialer Richtung bezüglich einer Drehachse der Eingangswelle 3 gesehen zwischen dem Planetenträger 14 und der Getriebestufe 8 angeordnet. Hierdurch wird eine platzsparende Ausgestaltung der Getriebeeinrichtung 1 erzielt.It can be seen that the second sun gear 18 is rigidly connected to the clutch arrangement 19 via an intermediate shaft 21 and the planet carrier 14 via a further intermediate shaft 22. The clutch arrangement 19 also has a connecting shaft 23, which is rigidly coupled to the electric machine 20 in terms of drive technology, preferably via a gear stage 24. The gear stage 24 is designed in such a way that the electric machine 20 is arranged next to the input shaft 3, in particular parallel to this is present. In the exemplary embodiment shown here, the electrical machine 20 also lies in overlap with the input shaft 3 when viewed in longitudinal section. In particular, it is arranged between the planet carrier 14 and the gear stage 8, viewed in the axial direction with respect to an axis of rotation of the input shaft 3. This results in a space-saving design of the transmission device 1.

Es ist weiter erkennbar, dass die Zwischenwelle 21 als Hohlwelle ausgestaltet ist und die erste Ausgangswelle 4 in sich aufnimmt. Auch die weitere Zwischenwelle 22 ist als Hohlwelle ausgestaltet. Sie nimmt wiederum die Zwischenwelle 21 in sich auf. Die Schaltkupplungsanordnung 19 verfügt über eine erste Schaltkupplung 25 und eine zweite Schaltkupplung 26. Die erste Schaltkupplung 25 liegt in Form einer kraftschlüssigen Kupplung und die zweite Schaltkupplung 26 in Form einer formschlüssigen Kupplung vor. Mithilfe der ersten Schaltkupplung 25 ist die Verbindungswelle 23 mit der Zwischenwelle 21 und mithilfe der Schaltkupplung 26 mit der weiteren Zwischenwelle 22 koppelbar. Entsprechend kann die elektrische Maschine 20 sowohl mit dem Planetenträger 14 und mithin der Eingangswelle 3 sowie der erste Ausgangswelle 4 als auch mit dem zweiten Planetenrad 16 antriebstechnisch gekoppelt werden. Es kann somit mithilfe der elektrischen Maschine 20 das von der Antriebseinrichtung 6 bereitgestellte Antriebsdrehmoment unterstützt oder das Antriebsdrehmoment auf die Ausgangswellen 4 und 5 einstellbar verteilt werden, sodass eine „Torque Vectoring“-Funktionalität realisiert ist.It can also be seen that the intermediate shaft 21 is designed as a hollow shaft and accommodates the first output shaft 4. The further intermediate shaft 22 is also designed as a hollow shaft. It in turn takes up the intermediate shaft 21. The clutch arrangement 19 has a first clutch 25 and a second clutch 26. The first clutch 25 is in the form of a non-positive clutch and the second clutch 26 is in the form of a positive clutch. Using the first clutch 25, the connecting shaft 23 can be coupled to the intermediate shaft 21 and using the clutch 26 to the further intermediate shaft 22. Accordingly, the electric machine 20 can be coupled in terms of drive technology both to the planet carrier 14 and therefore to the input shaft 3 and the first output shaft 4 as well as to the second planetary gear 16. The electric machine 20 can therefore be used to support the drive torque provided by the drive device 6 or to distribute the drive torque to the output shafts 4 and 5 in an adjustable manner, so that a “torque vectoring” functionality is implemented.

Die 2 zeigt die erste Ausführung der Getriebeeinrichtung 1 in schematischer Form, ergänzt um ein Verstärkungsplanetengetriebe 27. Dieses weist ein Verstärkungsgetriebesonnenrad 28, ein Verstärkungsgetriebehohlrad 29 und einen Verstärkungsgetriebeplanetenträger 30 auf. An dem Verstärkungsgetriebeplanetenträger 30 ist wenigstens ein Verstärkungsgetriebeplanetenrad 31 drehbar gelagert, das sowohl mit dem Verstärkungsgetriebesonnenrad 28 als auch dem Verstärkungsgetriebehohlrad 29 kämmt. Das Verstärkungsgetriebesonnenrad 28 ist starr mit dem ersten Sonnenrad 17, dass Verstärkungsgetriebehohlrad 29 starr mit dem Planetenträger 14 und der Verstärkungsgetriebeplanetenträger 30 starr mit der zweiten Ausgangswelle 5 antriebstechnisch gekoppelt.The 2 shows the first embodiment of the transmission device 1 in schematic form, supplemented by a reinforcing planetary gear 27. This has a reinforcing gear sun gear 28, a reinforcing gear ring gear 29 and a reinforcing gear planetary carrier 30. There is little on the booster gear planetary carrier 30 At least one booster gear planet gear 31 is rotatably mounted, which meshes with both the booster gear sun gear 28 and the booster gear ring gear 29. The booster gear sun gear 28 is rigidly coupled to the first sun gear 17, the booster gear ring gear 29 is rigidly coupled to the planet carrier 14 and the booster gear planetary carrier 30 is rigidly coupled to the second output shaft 5 in terms of drive technology.

Die 3 zeigt eine schematische Darstellung der Getriebeeinrichtung 1 in einer zweiten Ausführungsform. Diese entspricht weitestgehend der ersten Ausführungsform, sodass auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen und nachfolgend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird. Diese liegen darin, dass die Schaltkupplungsanordnung 19 nun nicht mehr auf der der elektrischen Maschine 20 abgewandten Seite des Drehmomentverlagerungsgetriebes 13 angeordnet ist, sondern vielmehr auf der der elektrischen Maschine 20 zugewandten Seite. Zudem nimmt nun die Zwischenwelle 21 nicht mehr die erste Ausgangswelle 4, sondern die Eingangswelle 3 und entsprechend die zweite Ausgangswelle 5 auf. Dies gilt ebenso für die Verbindungswelle 23. Die weitere Zwischenwelle 22 ist von der Eingangswelle 3 gebildet.The 3 shows a schematic representation of the transmission device 1 in a second embodiment. This largely corresponds to the first embodiment, so reference is made to the corresponding statements and only the differences will be discussed below. These lie in the fact that the clutch arrangement 19 is no longer arranged on the side of the torque transfer gear 13 facing away from the electric machine 20, but rather on the side facing the electric machine 20. In addition, the intermediate shaft 21 no longer accommodates the first output shaft 4, but rather the input shaft 3 and, accordingly, the second output shaft 5. This also applies to the connecting shaft 23. The further intermediate shaft 22 is formed by the input shaft 3.

Die 4 zeigt eine schematische Darstellung der Getriebeeinrichtung 1 in der zweiten Ausführungsform, wiederum ergänzt um das Verstärkungsgetriebe 27. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.The 4 shows a schematic representation of the transmission device 1 in the second embodiment, again supplemented by the booster gear 27. In order to avoid repetition, reference is made to the above statements.

Claims (8)

Getriebeeinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (2), die eine mit einer Antriebseinrichtung (6) des Kraftfahrzeugs (2) wirkverbindbare Eingangswelle (3) sowie eine erste Ausgangswelle (4) und eine zweite Ausgangswelle (5) aufweist und über ein als Planetengetriebe ausgestaltetes Drehmomentverlagerungsgetriebe (13) verfügt, über das die Eingangswelle (3) mit der ersten Ausgangswelle (4) und der zweiten Ausgangswelle (5) gekoppelt ist, wobei das Planetengetriebe ein Stufenplanetengetriebe ist, das einen Planetenträger (14) aufweist, an dem mindestens ein erstes Planetenrad (15) sowie ein koaxial zu dem wenigstens einen ersten Planetenrad (15) angeordnetes und drehfest mit diesem verbundenes zweites Planetenrad (16) drehbar gelagert sind, wobei das erste Planetenrad (15) mit einem ersten Sonnenrad (17) und das zweite Planetenrad (16) mit einem zweiten Sonnenrad (18) kämmt, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (14) mit der Eingangswelle (3) und der ersten Ausgangswelle (4) drehfest gekoppelt und das erste Sonnenrad (17) mit der zweiten Ausgangswelle (5) drehfest und/oder über ein Verstärkungsplanetengetriebe (27) gekoppelt ist, wobei das zweite Sonnenrad (18) über eine Schaltkupplungsanordnung (19) antriebstechnisch an eine elektrische Maschine (20) angeschlossen ist, wobei das zweite Sonnenrad (18) über eine Zwischenwelle (21) an die Schaltkupplungsanordnung (19) antriebstechnisch angeschlossen ist, und wobei der Planetenträger (14) einerseits drehfest mit der Eingangswelle (3) und andererseits mit einer koaxial zu der Eingangswelle (3) angeordneten weiteren Zwischenwelle (22) drehfest verbunden ist.Transmission device (1) for a motor vehicle (2), which has an input shaft (3) which can be operatively connected to a drive device (6) of the motor vehicle (2), as well as a first output shaft (4) and a second output shaft (5) and via a designed as a planetary gear Torque transfer gear (13), via which the input shaft (3) is coupled to the first output shaft (4) and the second output shaft (5), the planetary gear being a stepped planetary gear that has a planet carrier (14) on which at least one first Planetary gear (15) and a second planetary gear (16) arranged coaxially to the at least one first planetary gear (15) and connected to it in a rotationally fixed manner are rotatably mounted, the first planetary gear (15) having a first sun gear (17) and the second planetary gear ( 16) meshes with a second sun gear (18), characterized in that the planet carrier (14) is non-rotatably coupled to the input shaft (3) and the first output shaft (4) and the first sun gear (17) is non-rotatably coupled to the second output shaft (5). and/or is coupled via a reinforcing planetary gear (27), wherein the second sun gear (18) is connected to an electric machine (20) via a clutch arrangement (19), wherein the second sun gear (18) is connected via an intermediate shaft (21). the clutch arrangement (19) is connected in terms of drive technology, and the planet carrier (14) is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft (3) on the one hand and, on the other hand, to a further intermediate shaft (22) arranged coaxially to the input shaft (3). Getriebeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Planetenrad (15) und das zweite Planetenrad (16) untereinander unterschiedliche Durchmesser aufweisen.Gear device after Claim 1 , characterized in that the first planet gear (15) and the second planet gear (16) have different diameters. Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (3) als Hohlwelle ausgestaltet ist und die zweite Ausgangswelle (5) die Eingangswelle (13) zumindest bereichsweise durchgreift.Transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the input shaft (3) is designed as a hollow shaft and the second output shaft (5) passes through the input shaft (13) at least in some areas. Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (21) und/oder die weitere Zwischenwelle (22) als Hohlwelle ausgebildet sind und die erste Ausgangswelle (4) die Zwischenwelle (21) und/oder die weitere Zwischenwelle (22) zumindest bereichsweise durchgreift.Transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate shaft (21) and/or the further intermediate shaft (22) are designed as a hollow shaft and the first output shaft (4) is the intermediate shaft (21) and/or the further intermediate shaft (22). at least in some areas. Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkupplungsanordnung (19) eine Verbindungswelle (23) aufweist, die starr mit der elektrischen Maschine (20) gekoppelt ist.Transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the clutch arrangement (19) has a connecting shaft (23) which is rigidly coupled to the electric machine (20). Getriebeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer ersten Schaltkupplung (25) der Schaltkupplungsanordnung (19) die Zwischenwelle (21) und mittels einer zweiten Schaltkupplung (26) der Schaltkupplungsanordnung (19) die weitere Zwischenwelle (22) mit der Verbindungswelle (23) koppelbar ist.Gear device after Claim 5 , characterized in that the intermediate shaft (21) can be coupled by means of a first clutch (25) of the clutch arrangement (19) and the further intermediate shaft (22) can be coupled to the connecting shaft (23) by means of a second clutch (26) of the clutch arrangement (19). Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsplanetengetriebe (27) ein Verstärkungsgetriebesonnenrad (28), Verstärkungsgetriebehohlrad (29) und einen Verstärkungsgetriebeplanetenträger (30) aufweist, wobei das Verstärkungsgetriebesonnenrad (28) starr mit dem ersten Sonnenrad (17), das Verstärkungsgetriebehohlrad (29) starr mit dem Planetenträger (14) und der Verstärkungsgetriebeplanetenträger (30) starr mit der zweiten Ausgangswelle (5) gekoppelt ist.Transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing planetary gear (27) has a reinforcing gear sun gear (28), reinforcing gear ring gear (29) and a reinforcing gear planetary carrier (30), the reinforcing gear sun gear (28) being rigidly connected to the first sun gear (17). Reinforcement gear ring gear (29) is rigidly coupled to the planet carrier (14) and the boost gear planet carrier (30) is rigidly coupled to the second output shaft (5). Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (20) im Längsschnitt bezüglich einer Drehachse der Eingangswelle (3) gesehen in Überdeckung mit der Eingangswelle (3) angeordnet ist.Transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical machine (20), viewed in longitudinal section with respect to an axis of rotation of the input shaft (3), is arranged in overlap with the input shaft (3).
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