AT520219A4 - Torque transmission device, drive system and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (10), ein Antriebssystem mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (10) und ein Kraftfahrzeug, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung (10) eine erste Eingangswelle (EW1), einen Ravigneaux- Planetengetriebesatz (PGS1 und PGS2) mit einem ersten Planetengetriebesatz (PGS1) mit einem ersten Sonnenrad (1) und einem zweiten Planetengetriebesatz (PGS2) mit einem zweiten und einem dritten Sonnenrad (S2, S3), einen weiteren Getriebesatz (WG), drei Trennkupplungen (C1, C2, C3), eine erste und eine zweite Bremseinrichtung (B1, B2) und eine Abtriebswelle (AW) aufweist. Der weitere Getriebesatz (WG) weist ein erstes und ein zweites Getriebeelement (WH, WPT) auf, wobei das erste Getriebeelement (WH) mit der Eingangswelle (EW1) drehverbunden ist und das zweite Getriebeelement (WPT) mittels der zweiten Trennkupplung (C2) mit dem ersten Sonnenrad (S1) des Ravigneaux- Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2) drehverbindbar ist und/oder mittels der dritten Trennkupplung (C3) mit dem dritten Sonnenrad (S3) des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2). Die erste Trennkupplung (C1) ist ausgestaltet zur Drehverbindung der ersten Eingangswelle (EW1) mit dem Planetenträger (PT) des Ravigneaux- Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2), die erste Bremseinrichtung (B1) ist ausgestaltet zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrades (S2) des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2) und die zweite Bremseinrichtung (B2) zum lösbaren Festlegen des Planetenträgers (PT). Die Abtriebswelle (AW) ist mit dem Hohlrad (H2) des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2) drehverbunden. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine zweite Eingangswelle (EW2) auf, die mit dem ersten Sonnenrad (S1) des ersten Planetengetriebesatzes (PGS1) drehverbunden oder drehverbindbar ist.The invention relates to a torque transmission device (10), a drive system with a torque transmission device (10) and a motor vehicle, wherein the torque transmission device (10) has a first input shaft (EW1), a Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2) with a first planetary gear set (PGS1). with a first sun gear (1) and a second planetary gear set (PGS2) with a second and a third sun gear (S2, S3), a further gear set (WG), three disconnect clutches (C1, C2, C3), a first and a second brake device (B1, B2) and an output shaft (AW). The further gear set (WG) has a first and a second gear element (WH, WPT), wherein the first gear element (WH) is rotatably connected to the input shaft (EW1) and the second gear element (WPT) by means of the second separating clutch (C2) the first sun gear (S1) of the Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2) is drehverbindbar and / or by means of the third separating clutch (C3) with the third sun gear (S3) of the Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2). The first separating clutch (C1) is designed for the rotary connection of the first input shaft (EW1) with the planet carrier (PT) of the Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2), the first braking device (B1) is designed for releasably fixing the second sun gear (S2) of Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2) and the second braking device (B2) for releasably fixing the planet carrier (PT). The output shaft (AW) is rotatably connected to the ring gear (H2) of the Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2). The torque transmitting device has a second input shaft (EW2) which is rotatably connected or drehverbindverbind with the first sun gear (S1) of the first planetary gear set (PGS1).
Description
ZusammenfassungSummary
Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (10), ein Antriebssystem mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (10) und ein Kraftfahrzeug, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung (10) eine erste Eingangswelle (EW1), einen Ravigneaux-Planetengetriebesatz (PGS1 und PGS2) mit einem ersten Planetengetriebesatz (PGS1) mit einem ersten Sonnenrad (1) und einem zweiten Planetengetriebesatz (PGS2) mit einem zweiten und einem dritten Sonnenrad (S2, S3), einen weiteren Getriebesatz (WG) , drei Trennkupplungen (C1, C2, C3), eine erste und eine zweite Bremseinrichtung (B1, B2) und eine Abtriebswelle (AW) aufweist. Der weitere Getriebesatz (WG) weist ein erstes und ein zweites Getriebeelement (WH, WPT) auf, wobei das erste Getriebeelement (WH) mit der Eingangswelle (EW1) drehverbunden ist und das zweite Getriebeelement (WPT) mittels der zweiten Trennkupplung (C2) mit dem ersten Sonnenrad (S1) des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2) drehverbindbar ist und/oder mittels der dritten Trennkupplung (C3) mit dem dritten Sonnenrad (S3) des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2). Die erste Trennkupplung (C1) ist ausgestaltet zur Drehverbindung der ersten Eingangswelle (EW1) mit dem Planetenträger (PT) des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2), die erste Bremseinrichtung (B1) ist ausgestaltet zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrades (S2) des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2) und die zweite Bremseinrichtung (B2) zum lösbaren Festlegen des Planetenträgers (PT). Die Abtriebswelle (AW) ist mit dem Hohlrad (H2) des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2) drehverbunden.The invention relates to a torque transmission device (10), a drive system with a torque transmission device (10) and a motor vehicle, the torque transmission device (10) having a first input shaft (EW1), a Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2) with a first planetary gear set (PGS1) with a first sun gear (1) and a second planetary gear set (PGS2) with a second and a third sun gear (S2, S3), a further gear set (WG), three clutch clutches (C1, C2, C3), a first and a second braking device (B1, B2) and an output shaft (AW). The further gear set (WG) has a first and a second gear element (WH, WPT), the first gear element (WH) being rotationally connected to the input shaft (EW1) and the second gear element (WPT) by means of the second separating clutch (C2) the first sun gear (S1) of the Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2) can be rotatably connected and / or by means of the third clutch (C3) to the third sun gear (S3) of the Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2). The first separating clutch (C1) is designed for the rotary connection of the first input shaft (EW1) to the planet carrier (PT) of the Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2), the first braking device (B1) is designed to releasably fix the second sun gear (S2) Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2) and the second brake device (B2) for releasably fixing the planet carrier (PT). The output shaft (AW) is rotatably connected to the ring gear (H2) of the Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2).
(Fig. 1a)(Fig. 1a)
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-1 AVL List GmbH-1 AVL List GmbH
12. September 2017September 12, 2017
Drehmomentübertragungsvorrichtung, Antriebssystem und KraftfahrzeugTorque transmission device, drive system and motor vehicle
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybridfahrzeug, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine erste Eingangswelle, einen ersten Planetengetriebesatz, einen zweiten Planetengetriebesatz, einen weiteren Getriebesatz, eine erste Trennkupplung, eine zweite Trennkupplung, eine dritte Trennkupplung, eine erste Bremseinrichtung, eine zweite Bremseinrichtung und eine Abtriebswelle aufweist.The present invention relates to a torque transmission device, preferably for a motor vehicle, in particular for a hybrid vehicle, the torque transmission device comprising a first input shaft, a first planetary gear set, a second planetary gear set, a further gear set, a first disconnect clutch, a second disconnect clutch, a third disconnect clutch, a first Has braking device, a second braking device and an output shaft.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Antriebssystem mit wenigstens einem ersten Antriebsmotor, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, und einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einer ersten Eingangswelle, wobei der erste Antriebsmotor mit der ersten Eingangswelle drehverbunden oder drehverbindbar ist.Furthermore, the present invention relates to a drive system with at least a first drive motor, in particular an internal combustion engine, and a torque transmission device with a first input shaft, the first drive motor being rotatably connected or rotatably connectable to the first input shaft.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybridfahrzeug, mit einem Antriebssystem mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung.Furthermore, the invention relates to a motor vehicle, in particular a hybrid vehicle, with a drive system with a torque transmission device.
Drehmomentübertragungsvorrichtungen mit einer Eingangswelle und einer Abtriebswelle sowie zwei Planetengetriebesätzen und einem weiteren Getriebesatz und mehreren Schaltelementen in Form von Trennkupplungen und/oder Bremseinrichtungen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2015 222 594 A1, der US 8,247,500 B2, der WO 2014/063980 A1 oder der US 5,106,532.Torque transmission devices with an input shaft and an output shaft as well as two planetary gear sets and a further gear set and several switching elements in the form of separating clutches and / or braking devices are known in principle from the prior art, for example from DE 10 2015 222 594 A1, US Pat. No. 8,247,500 B2 WO 2014/063980 A1 or US 5,106,532.
Die vier vorgenannten Dokumente DE 10 2015 222 594 A1, US 8,247,500 B2, WO 2014/063980 A1 sowie die US 5,106,532 betreffen dabei jeweils gattungsgemäßeThe four aforementioned documents DE 10 2015 222 594 A1, US 8,247,500 B2, WO 2014/063980 A1 and US 5,106,532 each relate to the generic type
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-2 Drehmomentübertragungsvorrichtungen für ein Antriebssystem mit einem Primärantrieb und einer Primärantriebswelle, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Dabei weisen die in den vorgenannten Dokumenten offenbarten Drehmomentübertragungsvorrichtungen jeweils zwei Planetengetriebesätze auf, welche jeweils einen Ravigneaux-Planetengetriebesatz bilden, dem jeweils ein weiteres Getriebe in Form eines einfachen Planetengetriebesatzes vorgeschaltet ist. Drehmomentübertragungsvorrichtungen mit einem Ravigneaux-Planetengetriebesatz und einem vorgeschalteten, weiteren Planetengetriebesatz werden auch als sogenannte Lepelletier-Getriebe bezeichnet.-2 Torque transmission devices for a drive system with a primary drive and a primary drive shaft, in particular for motor vehicles. The torque transmission devices disclosed in the aforementioned documents each have two planetary gear sets, each of which forms a Ravigneaux planetary gear set, each of which is preceded by another gear in the form of a simple planetary gear set. Torque transmission devices with a Ravigneaux planetary gear set and an upstream, further planetary gear set are also referred to as so-called Lepelletier transmissions.
Mithilfe von mehreren Schaltelementen in Form von Trennkupplungen und/oder Bremseinrichtungen lassen sich jeweils verschiedene Gangstufen schalten, wobei zusätzlich zum Primärantrieb jeweils noch ein Sekundärantrieb mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung gekoppelt werden kann, insbesondere derart, dass sich neben reinen, über den Primärantrieb antreibbaren Gangstufen weitere, zusätzliche Gangstufen ergeben, in denen ein reiner Antrieb mittels des Sekundärantriebs möglich ist und/oder ein mittels des Sekundärantriebs überlagerter Antrieb, d.h. ein sog. „Boost“-Betrieb, und/oder ein sog. ECVT-Betrieb (Electric-Continuously Variable Transmission) realisierbar ist, in welchem Drehmoment und Drehzahl stufenlos variabel eingestellt werden können.With the aid of a plurality of shifting elements in the form of separating clutches and / or braking devices, different gear stages can be shifted, whereby in addition to the primary drive, a secondary drive can also be coupled to the torque transmission device, in particular in such a way that, in addition to pure gear stages that can be driven by the primary drive, further, additional gear stages can be coupled Gear stages result in which a pure drive by means of the secondary drive is possible and / or a drive superimposed by means of the secondary drive, ie a so-called "boost" operation and / or a so-called ECVT operation (Electric Continuously Variable Transmission) can be implemented, in which torque and speed can be variably adjusted.
Je nach Anordnung und Wirkverbindung der einzelnen Schaltelemente zueinander sowie je nach Wirkverbindung mit den einzelnen Getriebeelementen ergeben sich unterschiedliche Eigenschaften der Drehmomentübertragungsvorrichtung.Depending on the arrangement and operative connection of the individual shifting elements to one another and depending on the operative connection with the individual transmission elements, different properties of the torque transmission device result.
Neben einer unterschiedlichen Anzahl an zur Verfügung stehenden Gangstufen und möglichen Übersetzungen ergeben sich ferner je nach Anordnung und Wirkverbindung der einzelnen Schaltelemente Ausgestaltungen mit unterschiedlichem Bauraumbedarf sowie für unterschiedliche Einbaulagen.In addition to a different number of available gear stages and possible gear ratios, depending on the arrangement and operative connection of the individual shifting elements, configurations with different installation space requirements and for different installation positions also result.
Hinsichtlich der Einbaulage wird grundsätzlich zwischen einer Queranordnung und einer Längsanordnung unterschieden, wobei bei einer Queranordnung die Abtriebswelle eines Antriebsmotors, beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine, quer zu einer Fahrtrichtung und/oder einer Längsachse des Kraftfahrzeugs verläuft, während bei einer Längsanordnung die Abtriebswelle des Antriebsmotors sich in Fahrtrichtung und/oder inWith regard to the installation position, a basic distinction is made between a transverse arrangement and a longitudinal arrangement, with a transverse arrangement the output shaft of a drive motor, for example an internal combustion engine, extending transversely to a direction of travel and / or a longitudinal axis of the motor vehicle, while in a longitudinal arrangement the output shaft of the drive motor extends in the direction of travel and / or in
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-3entlang der Längsachse des Kraftfahrzeugs erstreckt. Das heißt, eine für eine Queranordnung ausgebildete Drehmomentübertragungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, mit einer sich quer zur Fahrtrichtung und/oder quer zur Längsachse des Kraftfahrzeugs erstreckenden Abtriebswelle eines Antriebsmotors verbunden zu werden, während eine für eine Längsanordnung ausgebildete Drehmomentübertragungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, mit einer sich in Fahrtrichtung und/oder entlang der Längsachse des Kraftfahrzeugs erstreckenden Abtriebswelle eines Antriebsmotors verbunden zu werden.-3 extends along the longitudinal axis of the motor vehicle. That is to say, a torque transmission device designed for a transverse arrangement is designed to be connected to an output shaft of a drive motor extending transversely to the direction of travel and / or transversely to the longitudinal axis of the motor vehicle, while a torque transmission device designed for a longitudinal arrangement is designed to be connected to an in Driving direction and / or output shaft of a drive motor extending along the longitudinal axis of the motor vehicle to be connected.
Ist die Einbaulage für eine Drehmomentübertragungsvorrichtung vorgegeben, ergeben sich daraus sowie aus dem jeweils zur Verfügung stehenden Bauraum Einschränkungen hinsichtlich der möglichen räumlichen Ausgestaltung der Drehmomentübertragungsvorrichtung, welche mit den übrigen Anforderungen, wie beispielsweise Anzahl und Übersetzung der einzelnen Gangstufen sowie einem zulässigen Gewicht, in Einklang gebracht werden müssen.If the installation position for a torque transmission device is specified, this and the available space in each case result in restrictions with regard to the possible spatial configuration of the torque transmission device, which are reconciled with the other requirements, such as the number and ratio of the individual gear steps and a permissible weight Need to become.
Vor diesem Hintergrund ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitzustellen, vorzugsweise eine für eine Längsanordnung und/oder für eine Queranordnung in einem Kraftfahrzeug vorteilhafte Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere eine sowohl für eine Längsanordnung als auch für eine Queranordnung in einem Kraftfahrzeug vorteilhafte Drehmomentübertragungsvorrichtung. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Antriebssystem und ein entsprechendes Kraftfahrzeug bereitzustellen.Against this background, it is therefore an object of the present invention to provide an improved torque transmission device, preferably a torque transmission device which is advantageous for a longitudinal arrangement and / or for a transverse arrangement in a motor vehicle, in particular a torque transmission device which is advantageous both for a longitudinal arrangement and for a transverse arrangement in a motor vehicle , Furthermore, it is an object of the invention to provide a corresponding drive system and a corresponding motor vehicle.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei wird der Wortlaut der Ansprüche durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved according to the invention by the teaching of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and are explained in more detail below. The wording of the claims is made the content of the description by express reference.
Eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine erste Eingangswelle, einen ersten Planetengetriebesatz, einen zweiten Planetengetriebesatz, einen weiteren Getriebesatz, eine erste Trennkupplung, eine zweite Trennkupplung, eine dritte Trennkupplung, eine erste Bremseinrichtung, eine zweite Bremseinrichtung, und eine Abtriebswelle auf.A torque transmission device according to the invention has a first input shaft, a first planetary gear set, a second planetary gear set, a further gear set, a first clutch, a second clutch, a third clutch, a first braking device, a second braking device, and an output shaft.
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-4Der erste Planetengetriebesatz einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist dabei als erste Getriebeelemente ein erstes Sonnenrad, wenigstens ein erstes Planetenrad, das mit dem ersten Sonnenrad kämmt, und einen Planetenträger zum drehbeweglichen Abstützen des wenigstens einen, ersten Planetenrades auf.The first planetary gear set of a torque transmission device according to the invention has as the first gear elements a first sun gear, at least one first planet gear that meshes with the first sun gear, and a planet carrier for rotatably supporting the at least one first planet gear.
Der zweite Planetengetriebesatz einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist als zweite Getriebeelemente ein zweites Sonnenrad, ein drittes Sonnenrad, wenigstens ein zweites Planetenrad und ein Hohlrad auf, wobei das wenigstens eine, zweite Planetenrad mit dem zweiten Sonnenrad, mit dem dritten Sonnenrad, mit dem Hohlrad kämmt sowie mit einem der ersten Planetenräder und drehbeweglich am Planetenträger abgestützt ist.The second planetary gear set of a torque transmission device according to the invention has, as second gear elements, a second sun gear, a third sun gear, at least one second planet gear and a ring gear, the at least one, second planet gear meshing with the second sun gear, with the third sun gear, with the ring gear and with one of the first planet gears and rotatably supported on the planet carrier.
Der erste Planetengetriebesatz und der zweite Planetengetriebesatz bilden dabei einen Ravigneaux-Planetengetriebesatz, wobei das wenigstens eine, zweite Planetenrad des zweiten Planetengetriebesatzes dabei vorzugsweise das in axialer Richtung längere Planetenrad ist gegenüber dem wenigstens einen, ersten Planetenrad des ersten Planetengetriebesatzes.The first planetary gear set and the second planetary gear set form a Ravigneaux planetary gear set, wherein the at least one, second planet gear of the second planetary gear set is preferably the axially longer planet gear compared to the at least one, first planet gear of the first planetary gear set.
Der weitere Getriebesatz einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist ein erstes Getriebeelement und wenigstens ein zweites Getriebeelement auf, wobei das erste Getriebeelement des weiteren Getriebesatzes mit der ersten Eingangswelle drehverbunden oder drehverbindbar ist.The further gear set of a torque transmission device according to the invention has a first gear element and at least one second gear element, the first gear element of the further gear set being rotationally connected or rotationally connectable to the first input shaft.
Die erste Trennkupplung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist zur Drehverbindung der ersten Eingangswelle mit dem Planetenträger ausgestaltet.The first separating clutch of a torque transmission device according to the invention is designed for the rotary connection of the first input shaft to the planet carrier.
Die zweite Trennkupplung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist zur Drehverbindung des zweiten Getriebeelementes des weiteren Getriebesatzes mit dem ersten Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes ausgestaltet und die dritte Trennkupplung ist zur Drehverbindung des zweiten Getriebeelementes des weiteren Getriebesatzes mit dem dritten Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes. Das heißt,The second separating clutch of a torque transmission device according to the invention is designed for the rotary connection of the second gear element of the further gear set to the first sun gear of the first planetary gear set and the third separating clutch is for the rotary connection of the second gear element of the further gear set to the third sun gear of the second planetary gear set. This means,
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-5das zweite Getriebeelement des weiteren Getriebesatzes kann über die zweite Trennkupplung mit dem ersten Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes drehverbunden oder von diesem getrennt werden und/oder über die dritte Trennkupplung mit dem dritten Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes.The second gear element of the further gear set can be rotationally connected or separated from the first sun gear of the first planetary gear set via the second separating clutch and / or via the third separating clutch with the third sun gear of the second planetary gear set.
Die erste Bremseinrichtung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrades des zweiten Planetengetriebesatzes ausgestaltet und die zweite Bremseinrichtung zum lösbaren Festlegen des Planetenträgers.The first braking device of a torque transmission device according to the invention is designed to releasably fix the second sun gear of the second planetary gear set and the second braking device is designed to releasably fix the planet carrier.
Die Abtriebswelle einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist mit dem Hohlrad des zweiten Planetengetriebesatzes drehverbunden oder drehverbindbar.The output shaft of a torque transmission device according to the invention is rotatably connected or rotatably connectable to the ring gear of the second planetary gear set.
Die erste Eingangswelle einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist vorzugsweise mit einem ersten Antriebsmotor drehverbindbar, insbesondere mit einer Verbrennungskraftmaschine.The first input shaft of a torque transmission device according to the invention can preferably be rotatably connected to a first drive motor, in particular to an internal combustion engine.
Die Abtriebswelle einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist vorzugsweise mit einer antreibbaren Achse eines Fahrzeugs drehverbindbar oder drehverbunden.The output shaft of a torque transmission device according to the invention is preferably rotatably connectable or rotatably connected to a drivable axle of a vehicle.
Unter einer Eingangswelle ist im Sinne der Erfindung eine drehbeweglich gelagerte Komponente zu verstehen, welche zur Aufnahme eines Drehmoments von einem Antriebsmotor und zur Übertragung des Drehmoments an eine weitere Komponente der Drehmomentübertragungsvorrichtung geeignet ist. Insbesondere handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Eingangswelle um die Eingangswelle eines Getriebes. Vorzugsweise ist die Eingangswelle durch ein Getriebegehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung drehbar abgestützt bzw. im Getriebegehäuse gelagert.In the context of the invention, an input shaft is to be understood as a rotatably mounted component which is suitable for receiving a torque from a drive motor and for transmitting the torque to a further component of the torque transmission device. In particular, the input shaft according to the invention is the input shaft of a transmission. The input shaft is preferably rotatably supported by a gear housing of the torque transmission device or is mounted in the gear housing.
Vorzugsweise ist bei einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung wenigstens eine Eingangswelle als Welle ausgebildet und in einem, die Drehmomentübertragungsvorrichtung zumindest teilweise umgebenden Getriebegehäuse zumindest teilweiseIn a torque transmission device according to the invention, at least one input shaft is preferably designed as a shaft and at least partially in a transmission housing that at least partially surrounds the torque transmission device
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-6abgestützt und/oder im Getriebegehäuse gelagert und/oder insbesondere aus dem Getriebegehäuse zumindest teilweise herausgeführt.6 supported and / or mounted in the gear housing and / or in particular at least partially led out of the gear housing.
Eine Abtriebswelle im Sinne der Erfindung ist eine Welle oder ein Getriebeelement, über welches eine mechanische Leistung, insbesondere eine Abtriebsleistung abgeführt werden kann.An output shaft in the sense of the invention is a shaft or a gear element via which a mechanical power, in particular an output power, can be dissipated.
Vorzugsweise ist bei einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung die Abtriebswelle als Welle ausgebildet und durch das Getriebegehäuse zumindest teilweise abgestützt und/oder im Getriebegehäuse gelagert und/oder insbesondere zumindest teilweise aus dem Getriebegehäuse herausgeführt.In a torque transmission device according to the invention, the output shaft is preferably designed as a shaft and at least partially supported by the transmission housing and / or mounted in the transmission housing and / or in particular at least partially led out of the transmission housing.
Unter einem Planetengetriebesatz im Sinne der Erfindung ist ein Getriebe zu verstehen, welches der Wandlung eines Eingangsdrehmoments in ein Ausgangsdrehmoment dient und dazu ein oder mehrere Getriebeelemente aufweist, wobei ein Planetengetriebe im Sinne der Erfindung vorzugsweise wenigstens zwei Getriebeelemente aufweist, insbesondere wenigstens ein an einem Planetenträger drehbeweglich abgestütztes Planetenrad sowie ein Sonnenrad und/oder ein Hohlrad, wobei das wenigstens eine Planetenrad jeweils mit dem Sonnenrad und/oder dem Hohlrad kämmt. Grundsätzlich kann jeweils jedes Getriebeelement mit dem Eingangsdrehmoment beaufschlagt werden und das Ausgangsdrehmoment kann an jedem der weiteren Getriebeelemente abgegriffen werden, welches nicht mit dem Eingangsdrehmoment beaufschlagt ist.A planetary gear set in the sense of the invention is to be understood as a gear which serves to convert an input torque into an output torque and for this purpose has one or more gear elements, wherein a planetary gear according to the invention preferably has at least two gear elements, in particular at least one rotatably on a planet carrier supported planet gear and a sun gear and / or a ring gear, the at least one planet gear meshing with the sun gear and / or the ring gear. In principle, each transmission element can be acted upon by the input torque and the output torque can be tapped at each of the further transmission elements that are not acted upon by the input torque.
Eine Trennkupplung im Sinne der Erfindung ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, welche in mindestens zwei Schaltzuständen betrieben werden kann, vorzugsweise in einem geschlossenen Schaltzustand, in welchem ein Drehmoment über die Trennkupplung übertragen werden kann, und in einem geöffneten Zustand, in welchem ein Leistungsfluss zwischen zwei jeweils mit der Trennkupplung, insbesondere mechanisch verbundenen Komponenten getrennt ist und somit kein Drehmoment über die Trennkupplung übertragen werden kann. Dazu weist eine Trennkupplung vorzugsweise wenigstens zwei Kupplungsteile auf, wobei die beiden Kupplungsteile in einem Schließzustand derTrennA disconnect clutch in the sense of the invention is a torque transmission device which can be operated in at least two switching states, preferably in a closed switching state in which a torque can be transmitted via the separating clutch, and in an open state in which a power flow between each with the disconnect clutch, in particular mechanically connected components, and therefore no torque can be transmitted via the disconnect clutch. For this purpose, a separating clutch preferably has at least two coupling parts, the two coupling parts separating in a closed state
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-7 kupplung miteinanderdrehverbunden sind, vorzugsweise mechanisch, insbesondere reibschlüssig oderformschlüssig, und in einem geöffneten Zustand unabhängig voneinander, insbesondere drehbeweglich gegeneinander sind.-7 coupling are rotatably connected to one another, preferably mechanically, in particular frictionally or positively, and in an open state they are independent of one another, in particular rotatable relative to one another.
Wenigstens eine Trennkupplung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist vorzugsweise als Reibkupplung ausgebildet, insbesondere als Lamellenkupplung.At least one clutch of a torque transmission device according to the invention is preferably designed as a friction clutch, in particular as a multi-plate clutch.
Eine Bremseinrichtung im Sinne der Erfindung dient zum lösbaren Festlegen wenigstens einer mit der Bremseinrichtung drehfest verbundenen Komponente, insbesondere zum lösbaren Festlegen wenigstens eines Getriebeelements, insbesondere zum lösbaren Festlegen des jeweils zugehörigen Getriebeelementes an einem die Drehmomentübertragungsvorrichtung umgebenden Getriebegehäuse. Bei aktivierter Bremseinrichtung, d.h. bei geschlossener Bremseinrichtung, ist das festgelegte Getriebeelement nicht bewegbar, kann somit vorzugsweise nicht rotieren, und ist somit insbesondere in seiner Drehbewegung blockiert. Bei geöffneter Bremseinrichtung hingegen ist das Getriebeelement vorzugsweise in wenigstens einem seiner vorgesehenen Freiheitsgrade bewegbar.A braking device in the sense of the invention is used for the releasable fixing of at least one component connected to the braking device in a rotationally fixed manner, in particular for the releasable fixing of at least one gear element, in particular for the releasable fixing of the respective associated gear element on a gear housing surrounding the torque transmission device. With the braking device activated, i.e. when the braking device is closed, the fixed gear element cannot be moved, thus preferably cannot rotate, and is therefore blocked in particular in its rotational movement. When the braking device is open, however, the gear element can preferably be moved in at least one of its intended degrees of freedom.
Im Sinne der Erfindung wird unter drehverbunden bzw. drehfest verbunden eine drehfeste Verbindung zweier Elemente bzw. Komponenten verstanden. Unter einer drehverbindbaren Verbindung wird im Sinne der Erfindung hingegen eine Verbindung zweier Komponenten verstanden, die sowohl drehfest sein kann als auch lösbar, beispielsweise eine Verbindung mittels einer Trennkupplung, wobei bei geschlossener Trennkupplung eine drehfeste Verbindung vorliegt und bei geöffneter Trennkupplung eine gelöste Drehverbindung. Das heißt bei geöffneter Trennkupplung sind die mittels der Trennkupplung verbundenen Komponenten drehbeweglich gegeneinander, können jedoch durch Schließen der Trennkupplung miteinanderdrehverbunden werden und sind daher miteinander drehverbindbar.In the sense of the invention, a rotationally fixed connection is understood to mean a rotationally fixed connection between two elements or components. For the purposes of the invention, however, a rotationally connectable connection is understood to mean a connection between two components which can be both non-rotatable and detachable, for example a connection by means of a disconnect coupling, a non-rotatable connection being present when the disconnect coupling is closed and a released rotary connection when the disconnect coupling is open. That is to say, when the clutch is disengaged, the components connected by means of the clutch are rotatable relative to one another, but can be rotatably connected to one another by closing the clutch and can therefore be rotatably connected to one another.
Dadurch, dass der zweite Planetengetriebesatz zusätzlich zum zweiten Sonnenrad ein drittes Sonnenrad aufweist und somit zwei Sonnenräder, wobei das zweite Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes mittels der ersten Bremseinrichtung lösbar festgelegt werden kann und das dritte Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes mittels der drittenCharacterized in that the second planetary gear set has a third sun gear in addition to the second sun gear and thus two sun gears, wherein the second sun gear of the second planetary gear set can be releasably fixed by means of the first braking device and the third sun gear of the second planetary gear set by means of the third
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-8Trennkupplung mit dem zweiten Getriebeelement des weiteren Getriebesatzes drehverbunden werden kann, können die einzelnen Elemente der Drehmomentübertragungsvorrichtung auf einfache Art und Weise derart angeordnet werden, dass sich eine für eine Längsanordnung der Drehmomentübertragungsvorrichtung besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt. Insbesondere kann dadurch die erste Bremseinrichtung räumlich entfernt und/oder losgelöst von der zweiten und/oder dritten Trennkupplung angeordnet werden und somit eine für eine Längsanordnung besonders vorteilhafte Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitgestellt werden.If the separating clutch can be rotationally connected to the second gear element of the further gear set, the individual elements of the torque transmission device can be arranged in a simple manner in such a way that a configuration which is particularly advantageous for a longitudinal arrangement of the torque transmission device results. In particular, this allows the first braking device to be spatially removed and / or detached from the second and / or third separating clutch, and thus a torque transmission device that is particularly advantageous for a longitudinal arrangement can be provided.
Insbesondere kann eine für eine Längsanordnung vorteilhafte Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitgestellt werden, welche mit verhältnismäßig wenigen Komponenten, insbesondere mit wenigen Schaltelementen, die Einstellung verhältnismäßig vieler Übersetzungen ermöglicht, insbesondere mit einem relativ geringen Überschneidungsbereich der einzelnen Übersetzungen und/oder mit besonders vorteilhaften Abstufungen.In particular, a torque transmission device which is advantageous for a longitudinal arrangement can be provided, which allows the setting of relatively many ratios with relatively few components, in particular with few shifting elements, in particular with a relatively small overlap area of the individual ratios and / or with particularly advantageous gradations.
Mithilfe einer zusätzlichen Übersetzungsstufe, insbesondere mittels einer mit der Abtriebswelle drehverbundenen oder drehverbindbaren, vorzugsweise zweistufigen geradund/oder schrägverzahnten Stirnradstufe, lässt sich ferner auf einfache Art und Weise eine Queranordnung realisieren.With the aid of an additional transmission stage, in particular by means of a spur gear stage that is preferably rotationally connected or rotatable to the output shaft, preferably two-stage straight and / or helical gear stage, a transverse arrangement can also be implemented in a simple manner.
Mit einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung lassen sich insbesondere mit nur fünf Schaltelementen, insbesondere mit drei Trennkupplungen und zwei Bremseinrichtungen, auf eine für eine Längsanordnung besonders vorteilhafte Art und Weise wenigstens sieben mittels eines ersten Antriebsmotors antreibbare Gangstufen realisieren, insbesondere wenigstens sechs Gangstufen für eine Vorwärtsfahrt und wenigstens eine Gangstufe für eine Rückwärtsfahrt.With a torque transmission device according to the invention, in particular with only five shift elements, in particular with three separating clutches and two braking devices, at least seven gear stages that can be driven by means of a first drive motor, in particular at least six gear stages for forward travel and at least one, can be realized in a manner that is particularly advantageous for a longitudinal arrangement Gear for a reverse drive.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist das erste Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes zwischen dem zweiten Sonnenrad und dem dritten Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes angeordnet, bezogen auf eine Drehachse wenigstens eines der zweiten Planetenräder in axialer Richtung, d.h. in Längsrichtung der Drehachse eines der zweiten Planetenräder.In an advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the first sun gear of the first planetary gear set is arranged between the second sun gear and the third sun gear of the second planetary gear set, with respect to an axis of rotation of at least one of the second planet gears in the axial direction, i.e. in the longitudinal direction of the axis of rotation of one of the second planet gears.
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-9Vorzugsweise weist das erste Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes einen kleineren Teilkreisdurchmesser auf als das zweite Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes und/oder als das dritte Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes, wobei vorzugsweise das wenigstens eine, erste Planetenrad einen größeren Teilkreisdurchmesser aufweist als das wenigstens eine, zweite Planetenrad.Preferably, the first sun gear of the first planetary gear set has a smaller pitch circle diameter than the second sun gear of the second planetary gear set and / or than the third sun gear of the second planetary gear set, the at least one first planet gear preferably having a larger pitch circle diameter than the at least one second planet gear ,
Vorzugweise weisen das zweite Sonnenrad und das dritte Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes den gleichen Teilkreisdurchmesser auf, insbesondere die gleiche Verzahnungsgeometrie und/oder das wenigstens eine, zweite Planetenrad eine, sich insbesondere über seine gesamte Länge erstreckende konstante Verzahnungsgeometrie.The second sun gear and the third sun gear of the second planetary gear set preferably have the same pitch circle diameter, in particular the same tooth geometry and / or the at least one second planet gear have a constant tooth geometry, in particular extending over its entire length.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist das dritte Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes mit einer ersten Hohlwelle drehverbunden, wobei vorzugsweise die erste Eingangswelle zumindest teilweise innerhalb der ersten Hohlwelle geführt ist, und wobei insbesondere zum Herstellen der Drehverbindung zwischen dem dritten Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes und dem zweiten Getriebeelement des weiteren Getriebesatzes die dritte Trennkupplung mit der ersten Hohlwelle drehverbindbar ist.In a further advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the third sun gear of the second planetary gear set is rotatably connected to a first hollow shaft, the first input shaft preferably being at least partially guided within the first hollow shaft, and in particular for establishing the rotary connection between the third sun gear of the second planetary gear set and the second gear element of the further gear set, the third clutch is rotatably connectable to the first hollow shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist das erste Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes mit einer zweiten Hohlwelle drehverbunden, wobei vorzugsweise die erste Hohlwelle und die erste Eingangswelle jeweils zumindest teilweise innerhalb der zweiten Hohlwelle geführt sind, und wobei insbesondere zum Herstellen der Drehverbindung zwischen dem ersten Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes und dem zweiten Getriebeelement des weiteren Getriebesatzes die zweite Trennkupplung mit der zweiten Hohlwelle drehverbindbar ist. Insbesondere ist dabei die erste Hohlwelle zumindest teilweise innerhalb der zweiten Hohlwelle geführt und die erste Eingangswelle zumindest teilweise innerhalb der ersten Hohlwelle.In a further advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the first sun gear of the first planetary gear set is rotatably connected to a second hollow shaft, preferably the first hollow shaft and the first input shaft each being at least partially guided within the second hollow shaft, and in particular for establishing the rotary connection between the first Sun gear of the first planetary gear set and the second gear element of the further gear set, the second clutch is rotatably connected to the second hollow shaft. In particular, the first hollow shaft is at least partially guided within the second hollow shaft and the first input shaft is at least partially within the first hollow shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist das zweite Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes mit einer dritten Hohlwelle drehverbunden, wobei vorzugsweise innerhalb der dritten HohlwelleIn a further advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the second sun gear of the second planetary gear set is rotationally connected to a third hollow shaft, preferably within the third hollow shaft
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-10die zweite Hohlwelle, die erste Hohlwelle und die erste Eingangswelle jeweils zumindest teilweise geführt sind, und wobei insbesondere zum Festlegen des zweiten Sonnenrades mittels der ersten Bremseinrichtung die dritte Hohlwelle mittels der ersten Bremseinrichtung festlegbar ist. Insbesondere ist dabei die zweite Hohlwelle zumindest teilweise innerhalb der dritten Hohlwelle geführt und die erste Hohlwelle zumindest teilweise innerhalb der zweiten Hohlwelle und die erste Eingangswelle zumindest teilweise innerhalb der ersten Hohlwelle.-10 the second hollow shaft, the first hollow shaft and the first input shaft are each guided at least partially, and in particular for fixing the second sun gear by means of the first braking device, the third hollow shaft can be fixed by means of the first braking device. In particular, the second hollow shaft is at least partially guided within the third hollow shaft and the first hollow shaft is at least partially within the second hollow shaft and the first input shaft is at least partially within the first hollow shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist der weitere Getriebesatz einen Planetengetriebesatz auf oder ist ein Planetengetriebesatz, vorzugsweise mit einem weiteren Sonnenrad, wenigstens einem weiteren Planetenrad, das drehbeweglich an einem weiteren Planetenträger abgestützt ist, und insbesondere einem weiteren Hohlrad, wobei das wenigstens eine, weitere Planetenrad des Planetengetriebesatzes des weiteren Getriebesatzes vorzugsweise mit dem weiteren Sonnenrad und/oder dem weiteren Hohlrad des Planetengetriebesatzes des weiteren Getriebesatzes kämmt.In a further advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the further gear set has a planetary gear set or is a planetary gear set, preferably with a further sun gear, at least one further planet gear, which is rotatably supported on a further planet carrier, and in particular a further ring gear, the at least one , further planet gear of the planetary gear set of the further gear set preferably meshes with the further sun gear and / or the further ring gear of the planetary gear set of the further gear set.
Vorzugsweise ist bei einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere wenn der weitere Getriebesatz ein Planetengetriebesatz ist oder aufweist, der weitere Getriebesatz dem Ravigneaux- Planetengetriebesatz in Leistungsflussrichtung, ausgehend von der ersten Eingangswelle, vorgeschaltet und bildet mit dem Ravigneaux-Planetengetriebesatz zusammen insbesondere ein spezielles Lepelletier-Getriebe.Preferably, in a torque transmission device according to the invention, in particular if the further gear set is or has a planetary gear set, the further gear set is connected upstream of the Ravigneaux planetary gear set in the power flow direction, starting from the first input shaft, and together with the Ravigneaux planetary gear set forms a special Lepelletier gear unit in particular.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung bildet das weitere Hohlrad des Planetengetriebesatzes des weiteren Getriebesatzes das erste Getriebeelement des weiteren Getriebesatzes und der weitere Planetenträger des Planetengetriebesatzes des weiteren Getriebesatzes vorzugsweise das zweite Getriebeelement des weiteren Getriebesatzes, wobei insbesondere das weitere Sonnenrad des Planetengetriebesatzes des weiteren Getriebesatzes festgelegt ist.In a further advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the further ring gear of the planetary gear set of the further gear set forms the first gear element of the further gear set and the further planet carrier of the planetary gear set of the further gear set preferably the second gear element of the further gear set, in particular the further sun gear of the planetary gear set of the further gear set is set.
Insbesondere ist das weitere Sonnenrad des Planetengetriebesatzes des weiteren Getriebesatzes an einem die Drehmomentübertragungsvorrichtung zumindest teilweise umgebenden Getriebegehäuse festgelegt, d.h. nicht drehbar gelagert. Vorzugsweise ist dasIn particular, the further sun gear of the planetary gear set of the further gear set is fixed to a gear housing that at least partially surrounds the torque transmission device, i.e. not rotatably mounted. Preferably that is
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-11 weitere Sonnenrad des Planetengetriebesatzes des weiteren Getriebesatzes über eine weitere Welle, insbesondere mit dem weiteren Sonnenrad drehverbundene Welle, am Getriebegehäuse festgelegt, wobei die weitere Welle eine als Vollwelle ausgebildete Sonnenwelle oder eine weitere Hohlwelle sein kann, je nach Anwendungsfall.-11 further sun gear of the planetary gear set of the further gear set via a further shaft, in particular with the further sun gear rotatably connected shaft, fixed to the gear housing, wherein the further shaft can be a solid shaft or a further hollow shaft, depending on the application.
Unter einer Sonnenwelle wird im Sinne der Erfindung eine mit einem Sonnenrad eines Planetengetriebesatzes, insbesondere massiv ausgebildete, drehverbundene Welle verstanden.For the purposes of the invention, a sun shaft is understood to be a rotationally connected shaft with a sun wheel of a planetary gear set, in particular a solid shaft.
D.h. in einigen Anwendungsfällen ist es vorteilhafter, wenn das weitere Sonnenrad des weiteren Getriebesatzes insbesondere über eine Hohlwelle festgelegt ist und in anderen, wenn es insbesondere über eine als Sonnenwelle bezeichnete Vollwelle, d.h. eine massive Welle, festgelegt ist.That in some applications it is more advantageous if the further sun gear of the further gear set is fixed in particular via a hollow shaft and in others if it is in particular via a solid shaft called a sun shaft, i.e. a massive wave is set.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine vierte Trennkupplung auf, welche vorzugsweise zum Drehverbinden der ersten Eingangswelle mit dem dritten Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes ausgestaltet ist, wobei die erste Eingangswelle mittels der vierten Trennkupplung insbesondere über die erste Hohlwelle mit dem dritten Sonnenrad des zweiten Planetengetriebesatzes drehverbindbar ist. Durch die zusätzliche, vierte Trennkupplung können auf einfache Art und Weise weitere Gangstufen realisiert werden. Erfolgt die Kopplung der ersten Eingangswelle dabei über die erste Hohlwelle mit dem ersten Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes, können die zusätzlichen Gangstufen besonders bauraumsparend realisiert werden.In a further advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the torque transmission device has a fourth separating clutch, which is preferably designed to rotationally connect the first input shaft to the third sun gear of the second planetary gear set, the first input shaft being connected to the third sun gear by means of the fourth separating clutch, in particular via the first hollow shaft of the second planetary gear set is rotatably connectable. The additional, fourth separating clutch makes it easy to implement further gear stages. If the coupling of the first input shaft takes place via the first hollow shaft to the first sun gear of the first planetary gear set, the additional gear stages can be implemented in a particularly space-saving manner.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine zweite Eingangswelle auf, wobei vorzugsweise das erste Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes ist mit der zweiten Eingangswelle drehverbunden oder drehverbindbar ist, vorzugsweise über die zweite Hohlwelle, insbesondere mit einer definierten Übersetzungsstufe dazwischen.In a further advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the torque transmission device has a second input shaft, the first sun gear of the first planetary gear set preferably being rotatably connected or rotatably connectable to the second input shaft, preferably via the second hollow shaft, in particular with a defined transmission ratio therebetween.
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-12 Dabei ist die zweite Eingangswelle vorzugsweise dazu ausgebildet, mit einem zweiten Antriebsmotor, insbesondere mit einer wenigstens als Motor betreibbaren elektrischen Maschine, drehverbunden zu werden, insbesondere mit einer elektrischen Maschine, welche vorzugsweise zusätzlich auch als Generator betreibbar ist. Dadurch kann der Einsatzbereich einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung nennenswert vergrößert werden.In this case, the second input shaft is preferably designed to be rotationally connected to a second drive motor, in particular to an electrical machine that can be operated at least as a motor, in particular to an electrical machine that can also preferably be operated as a generator. As a result, the area of application of a torque transmission device according to the invention can be significantly increased.
Insbesondere wird auf diese Art und Weise ein Betrieb einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung bzw. eines Antriebssystems mit einem ersten Antriebsmotor und einem zweiten Antriebsmotor möglich, in welchem sowohl ein reiner Antrieb mittels des ersten Antriebsmotors und/oder ein reiner Antrieb mittels des zweiten Antriebsmotors als auch ein vom zweiten Antriebsmotor überlagerte Antrieb des ersten Antriebsmotors möglich ist.In particular, an operation of a torque transmission device or a drive system according to the invention with a first drive motor and a second drive motor is possible in this way, in which both a pure drive by means of the first drive motor and / or a pure drive by means of the second drive motor and one of second drive motor superimposed drive of the first drive motor is possible.
Insbesondere ist mit einer vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere, wenn der erste Antriebsmotor eine Verbrennungskraftmaschine ist und der zweite Antriebsmotor eine wenigstens als Motor betreibbare, elektrische Maschine, ein sogenannter Boost-Betrieb möglich, in welchem mithilfe des zweiten Antriebsmotors der vom ersten Antriebsmotor erzeugten Antriebsleistung bei entsprechender Drehzahlsynchronität ein zusätzliches Drehmoment überlagert werden kann.In particular, with a torque transmission device according to the invention described above, in particular if the first drive motor is an internal combustion engine and the second drive motor is an electrical machine that can be operated at least as a motor, a so-called boost operation is possible in which the drive power generated by the first drive motor is generated with the aid of the second drive motor an additional torque can be superimposed if the speed is synchronous.
Ferner ist in wenigstens einer Gangstufe in diesem Fall ein sogenannter E-CVT-Betrieb möglich (Electric-Continuously Variable Transmission-Betrieb), in welchem Drehmoment und Drehzahl in einem definierten Betriebsbereich stufenlos einstellbar sind.In this case, so-called E-CVT operation (Electric Continuously Variable Transmission operation) is also possible in at least one gear stage, in which torque and speed can be continuously adjusted in a defined operating range.
Ist der zweite Antriebsmotor auch als Generator betreibbar, insbesondere eine als Motor und als Generator betreibbare elektrische Maschine, kann der zweite Antriebsmotor in bestimmten Situationen auch zur Rekuperation genutzt werden zur Erzeugung elektrischer Energie, welche vorzugsweise in einem elektrischen Energiespeicher, insbesondere einer Batterie oder dergleichen, zwischengespeichert werden kann und/oder zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers direkt an diesen übertragen werden kann.If the second drive motor can also be operated as a generator, in particular an electrical machine which can be operated as a motor and as a generator, the second drive motor can also be used in certain situations for recuperation to generate electrical energy, which is preferably stored in an electrical energy store, in particular a battery or the like. can be temporarily stored and / or can be transferred directly to an electrical consumer to supply it.
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-13Ist die zweite Eingangswelle dabei mit einer definierten Übersetzungsstufe mit dem ersten Sonnenrad verbunden, kann in einigen Fällen ein besonders effizienter Betrieb eines Antriebssystems mit einer als Motor betreibbaren elektrischen Maschine als zweitem Antriebsmotor erreicht werden, denn mithilfe der Übersetzungsstufe kann bei entsprechend geeignet gewählter Übersetzung ein Betrieb des zweiten Antriebsmotors in seinem optimalen Betriebsbereich, insbesondere im Bereich seines bestmöglichen Wirkungsgrades, ermöglicht werden.-13If the second input shaft is connected to the first sun gear at a defined gear ratio, a particularly efficient operation of a drive system with an electric machine that can be operated as a motor can be achieved in some cases as a second drive motor, because with the gear ratio, a gear ratio can be selected appropriately Operation of the second drive motor in its optimal operating range, in particular in the range of its best possible efficiency, are made possible.
Die Übersetzungsstufe ist dabei vorzugsweise als Stirnradstufe ausgebildet und insbesondere durch wenigstens ein drehfest mit der zweiten Hohlwelle verbundenes Zahnrad gebildet, insbesondere durch ein Stirnrad.The transmission stage is preferably designed as a spur gear stage and in particular is formed by at least one gear wheel connected in a rotationally fixed manner to the second hollow shaft, in particular by a spur gear.
Des Weiteren ist in wenigstens einer Gangstufe in diesem Fall ein sog. Lade-Betrieb möglich, bei welchem im Stillstand des Fahrzeugs elektrische Energie erzeugt werden kann. Hierfür kann es notwendig sein, dass als weiteres Schaltelement eine Sperreinrichtung der antreibbaren Achse vorgesehen ist, um eine Übertragung eines Drehmoments auf die Räder zu verhindern.Furthermore, in at least one gear stage, a so-called charging operation is possible in which electrical energy can be generated when the vehicle is stationary. For this purpose, it may be necessary that a locking device of the drivable axle is provided as a further switching element in order to prevent torque being transmitted to the wheels.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist die zweite Eingangswelle mittels der zweiten Trennkupplung mit dem zweiten Getriebeelement des weiteren Getriebesatzes drehverbindbar, insbesondere mit einer definierten Übersetzungsstufe dazwischen, wobei die zweite Eingangswelle vorzugsweise mit dem weiteren Planetenträger des Planetengetriebesatzes des weiteren Getriebesatzes verbindbar ist. Insbesondere ist die zweite Eingangswelle dabei mittels der zweiten Trennkupplung mit dem weiteren Planetenträger des weiteren Planetengetriebesatzes drehverbindbar.In a further advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the second input shaft can be rotatably connected to the second gear element of the further gear set by means of the second clutch, in particular with a defined gear ratio therebetween, the second input shaft preferably being connectable to the further planet carrier of the planetary gear set of the further gear set. In particular, the second input shaft can be rotatably connected to the further planet carrier of the further planetary gear set by means of the second separating clutch.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung bildet die erste Eingangswelle eine Eingangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung und die Abtriebswelle ist koaxial zur ersten Eingangswelle angeordnet, wobei die Abtriebswelle vorzugsweise eine Ausgangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung bildet. Diese Ausgestaltung ist insbesondere für eine Längsanordnung vorteilhaft.In a further advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the first input shaft forms an input side of the torque transmission device and the output shaft is arranged coaxially with the first input shaft, the output shaft preferably forming an output side of the torque transmission device. This configuration is particularly advantageous for a longitudinal arrangement.
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-14ln einer alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung bildet die erste Eingangswelle eine Eingangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung und die Abtriebswelle ist vorzugsweise koaxial zur ersten Eingangswelle angeordnet, bildet jedoch nicht die Ausgangsseite, sondern ist mit einer Übersetzungsstufe drehverbunden oder drehverbindbar, insbesondere mit einer wenigstens 2-stufigen gerad- und/oder schrägverzahnten Stirnradstufe. Vorzugsweise bildet dabei die Übersetzungsstufe die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Diese Ausgestaltung ist insbesondere für eine Queranordnung vorteilhaft.In an alternative embodiment of a torque transmission device according to the invention, the first input shaft forms an input side of the torque transmission device and the output shaft is preferably arranged coaxially to the first input shaft, but does not form the output side, but is rotatably connected or rotatably connectable with a transmission stage, in particular with an at least 2-stage straight - And / or helical gear stage. The transmission stage preferably forms the output side of the torque transmission device. This configuration is particularly advantageous for a transverse arrangement.
Unter einer Eingangsseite eines Getriebes, insbesondere unter der Eingangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung, wird im Sinne der Erfindung ein Bereich und/oder wenigstens eine Komponente des zugehörigen Getriebes und/oder der zugehörigen Drehmomentübertragungsvorrichtung verstanden, über welchen eine Leistung, insbesondere eine Antriebsleistung auf das jeweils zugehörige Getriebe und/oder die Drehmomentübertragungsvorrichtung aufgebracht und/oder in diese eingebracht werden kann.For the purposes of the invention, an input side of a transmission, in particular the input side of the torque transmission device, is understood to mean an area and / or at least one component of the associated transmission and / or the associated torque transmission device, via which an output, in particular a drive output, on the respective associated transmission and / or the torque transmission device can be applied and / or introduced into it.
Unter einer Ausgangsseite eines Getriebes und/oder einer Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere unter der Ausgangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung, wird im Sinne der Erfindung jeweils ein Bereich und/oder wenigstens eine Komponente verstanden, über welche eine auf das jeweils zugehörige Getriebe und/oder die Drehmomentübertragungsvorrichtung aufgebrachte Leistung abgeführt werden kann.For the purposes of the invention, an output side of a transmission and / or a torque transmission device, in particular the output side of the torque transmission device, is understood to mean an area and / or at least one component via which the power applied to the associated transmission and / or the torque transmission device is dissipated can be.
Die Begriffe Eingangsseite und Ausgangsseite sind dabei nicht räumlich einschränkend zu verstehen, d.h. die Eingangsseite und die Ausgangsseite müssen sich nicht zwangsläufig auf unterschiedlichen Seiten eines Getriebes und/oder einer Drehmomentübertragungsvorrichtung befinden, sondern können durchaus auch auf einer Seite dicht nebeneinander angeordnet sein.The terms input side and output side are not to be understood as restricting space, i.e. the input side and the output side do not necessarily have to be on different sides of a transmission and / or a torque transmission device, but can also be arranged close to one another on one side.
In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung befindet sich die Abtriebswelle der Drehmomentübertragungsvorrichtung im Bereich eines von der Eingangsseite abgewandten Endes der Drehmomentübertragungsvorrichtung. In diesem Fall ist vorzugsweise der weitere Getriebesatz im BereichIn a further advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the output shaft of the torque transmission device is located in the region of an end of the torque transmission device facing away from the input side. In this case, the further gear set is preferably in the area
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-15der Eingangsseite angeordnet und der zweite Planetengetriebesatz insbesondere im Bereich des von der Eingangsseite abgewandten Endes der Drehmomentübertragungsvorrichtung, vorzugsweise im Bereich der Abtriebswelle, insbesondere zusammen mit der ersten Trennkupplung und/oder der vierten Trennkupplung.-15 arranged on the input side and the second planetary gear set in particular in the region of the end of the torque transmission device facing away from the input side, preferably in the region of the output shaft, in particular together with the first separating clutch and / or the fourth separating clutch.
In einer alternativen, aber ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung befindet sich die Abtriebswelle der Drehmomentübertragungsvorrichtung im Bereich der Eingangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung. In diesem Fall ist vorzugsweise das weitere Getriebe im Bereich eines von der Eingangsseite abgewandten Endes der Drehmomentübertragungsvorrichtung angeordnet und der zweite Planetengetriebesatz insbesondere im Bereich der Eingangsseite (und der Abtriebswelle).In an alternative, but also advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the output shaft of the torque transmission device is located in the region of the input side of the torque transmission device. In this case, the further transmission is preferably arranged in the region of an end of the torque transmission device facing away from the input side and the second planetary gear set is in particular in the region of the input side (and the output shaft).
Vorzugweise ist bei einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung wenigstens die erste Trennkupplung, insbesondere zusätzlich auch die vierte Trennkupplung, zwischen dem zweiten Planetengetriebesatz und der Abtriebswelle angeordnet, wobei die vierte Trennkupplung dabei insbesondere zwischen dem zweiten Planetengetriebesatz und der ersten Trennkupplung angeordnet ist.In a torque transmission device according to the invention, at least the first separating clutch, in particular additionally also the fourth separating clutch, is arranged between the second planetary gear set and the output shaft, the fourth separating clutch being arranged in particular between the second planetary gear set and the first separating clutch.
Bei einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung sind vorzugsweise die zweite Trennkupplung und die dritte Trennkupplung zumindest teilweise in einer gemeinsamen Kupplungs-Radialebene, welche sich senkrecht zur ersten Eingangswelle erstreckt, angeordnet. Alternativ können die zweite Trennkupplung und die dritte Trennkupplung aber auch in voneinander verschiedenen, insbesondere parallelen, Kupplungs-Radialebenen, die sich jeweils senkrecht zur ersten Eingangswelle erstrecken, angeordnet sein.In a torque transmission device according to the invention, the second separating clutch and the third separating clutch are preferably arranged at least partially in a common radial coupling plane, which extends perpendicular to the first input shaft. Alternatively, the second separating clutch and the third separating clutch can also be arranged in mutually different, in particular parallel, coupling radial planes, each of which extends perpendicular to the first input shaft.
Vorzugsweise sind die erste Bremseinrichtung und die zweite Bremseinrichtung zumindest teilweise in einer gemeinsamen Brems-Radialebene, welche sich senkrecht zur ersten Eingangswelle erstreckt, angeordnet. Alternativ können die erste Bremseinrichtung und die zweite Bremseinrichtung aber auch in voneinander verschiedenen, insbesondere parallelen, Brems-Radialebenen, welche sich jeweils senkrecht zur ersten Eingangswelle erstrecken, angeordnet sein.The first braking device and the second braking device are preferably arranged at least partially in a common braking radial plane which extends perpendicular to the first input shaft. Alternatively, the first brake device and the second brake device can also be arranged in mutually different, in particular parallel, brake radial planes, which each extend perpendicular to the first input shaft.
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-16Vorzugsweise ist, bezogen auf eine Längsachse der ersten Eingangswelle, wenigstens die zweite Trennkupplung und/oder die dritte Trennkupplung zwischen dem weiteren Getriebesatz und dem zweiten Planetengetriebesatz angeordnet.With reference to a longitudinal axis of the first input shaft, at least the second separating clutch and / or the third separating clutch is preferably arranged between the further gear set and the second planetary gear set.
Insbesondere befindet sich wenigstens eine Kupplungs-Radialebene und wenigstens eine Brems-Radialebene zwischen dem weiteren Getriebesatz und dem zweiten Planetengetriebesatz, wobei sich vorzugsweise die gemeinsame Kupplungs-Radialebene der zweiten und dritten Trennkupplung und die gemeinsame Brems-Radialebene der ersten und zweiten Bremseinrichtung zwischen dem weiteren Getriebesatz und dem zweiten Planetengetriebesatz befinden.In particular, there is at least one clutch radial plane and at least one brake radial plane between the further gear set and the second planetary gear set, with the common clutch radial plane of the second and third separating clutch and the common brake radial plane of the first and second brake devices preferably being between the further Gear set and the second planetary gear set.
Vorzugsweise ist wenigstens die zweite Trennkupplung und/oder die dritte Trennkupplung, insbesondere deren gemeinsame Kupplungs-Radialebene, zwischen dem weiteren Getriebesatz und der ersten Bremseinrichtung und/oder der zweiten Bremseinrichtung, insbesondere deren gemeinsamer Brems-Radialebene, angeordnet.Preferably, at least the second separating clutch and / or the third separating clutch, in particular their common clutch radial plane, is arranged between the further gear set and the first braking device and / or the second braking device, in particular their common braking radial plane.
Vorzugsweise ist wenigstens die erste Bremseinrichtung und/oder die zweite Bremseinrichtung, insbesondere deren gemeinsame Brems-Radialebene, zwischen wenigstens der zweiten Trennkupplung und/oder der dritten Trennkupplung, insbesondere deren gemeinsamer Kupplungs-Radialebene, und dem zweiten Planetengetriebesatz angeordnet.Preferably, at least the first braking device and / or the second braking device, in particular their common radial brake plane, is arranged between at least the second clutch and / or the third clutch, in particular their common radial clutch plane, and the second planetary gear set.
Bildet eine Übersetzungsstufe die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung, d.h. ist die Abtriebswelle mit einer Übersetzungsstufe drehverbunden oder drehverbindbar, welche die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung bildet, ist vorzugsweise die Übersetzungsstufe, insbesondere deren Ausgangsseite, welche die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung bildet, mit der antreibbaren Achse eines Kraftfahrzeugs drehverbindbar, insbesondere mit einem zugehörigen Achsgetriebe.A gear stage forms the output side of the torque transmission device, i.e. If the output shaft is rotatably connected or rotatably connectable to a transmission stage which forms the output side of the torque transmission device, the transmission stage, in particular its output side which forms the output side of the torque transmission device, can preferably be rotatably connected to the drivable axle of a motor vehicle, in particular to an associated axle drive.
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-17Bildet eine Übersetzungsstufe die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungsvomchtung befindet sich vorzugsweise, insbesondere wenn die Drehmomentübertragungsvorrichtung für eine Queranordnung vorgesehen ist, die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung seitlich von der Eingangsseite.If a transmission stage forms the output side of the torque transmission device, the output side of the torque transmission device is preferably located laterally from the input side, in particular if the torque transmission device is provided for a transverse arrangement.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Übersetzungsstufe der Abtriebswelle in Leistungsflussrichtung vorzugsweise nachgeschaltet und vorzugsweise eine wenigstens 2stufige Stirnradstufe, insbesondere eine gerad- und/oder schrägverzahnte Stirnradstufe, wobei vorzugsweise wenigstens eine Drehachse eines ersten Getriebeelements einer ersten Stufe der Übersetzungsstufe koaxial zur Abtriebswelle angeordnet ist und insbesondere eine Drehachse eines zweiten Getriebeelements der ersten Stufe parallel zur Abtriebswelle. Bevorzugt ist ein erstes Getriebeelement einer zweiten Stufe der Übersetzungsstufe mit dem zweiten Getriebeelement der ersten Stufe drehverbunden. Insbesondere ist wenigstens ein Getriebeelement der zweiten Stufe der Übersetzungsstufe in einer gemeinsamen Getriebeelementebene mit wenigstens einem Getriebeelement des ersten Planetengetriebesatzes des Ravigneaux-Getriebesatzes angeordnet.In an advantageous embodiment, the transmission stage of the output shaft is preferably connected downstream in the direction of power flow and preferably an at least 2-stage spur gear stage, in particular a straight and / or helical gear stage, preferably at least one axis of rotation of a first gear element of a first stage of the transmission stage being arranged coaxially to the output shaft and in particular an axis of rotation of a second gear element of the first stage parallel to the output shaft. A first gear element of a second stage of the transmission stage is preferably rotatably connected to the second gear element of the first stage. In particular, at least one gear element of the second stage of the transmission stage is arranged in a common gear element level with at least one gear element of the first planetary gear set of the Ravigneaux gear set.
In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist die Drehmomentübertragungsvorrichtung derart ausgebildet, dass eine Rotationsachse eines zweiten Antriebsmotors, insbesondere einer elektrischen Maschine, koaxial zur ersten Eingangswelle oder parallel zur ersten Eingangswelle anordbar ist. Die Anordnung der Rotationsachse des zweiten Antriebsmotors koaxial zur ersten Eingangswelle ist dabei in der Regel insbesondere für eine Längsanordnung vorteilhaft, während die Anordnung der Rotationsachse des zweiten Antriebsmotors parallel zur ersten Eingangswelle in der Regel insbesondere für eine Queranordnung vorteilhaft ist.In a further advantageous embodiment of a torque transmission device according to the invention, the torque transmission device is designed such that an axis of rotation of a second drive motor, in particular an electrical machine, can be arranged coaxially to the first input shaft or parallel to the first input shaft. The arrangement of the axis of rotation of the second drive motor coaxial with the first input shaft is generally particularly advantageous for a longitudinal arrangement, while the arrangement of the axis of rotation of the second drive motor parallel to the first input shaft is generally particularly advantageous for a transverse arrangement.
Insbesondere, wenn ein zweiter Antriebsmotor mit seiner Rotationsachse koaxial zur ersten Eingangswelle anordbar ist, ist eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung vorzugsweise derart ausgebildet, dass der zweite Antriebsmotor, insbesondere eine elektrische Maschine, in Leistungsflussrichtung vor den Getriebesätzen anordbar ist, d.h. vor dem weiteren Getriebesatz, dem ersten Planetengetriebesatz und vor dem zweiten Planetengetriebesatz der Drehmomentübertragungsvorrichtung, bezogen auf eine Leistungsflussrichtung von der Eingangsseite der DrehmomentübertragungsvorrichtungIn particular, if a second drive motor can be arranged with its axis of rotation coaxial with the first input shaft, a torque transmission device according to the invention is preferably designed such that the second drive motor, in particular an electrical machine, can be arranged upstream of the gear sets in the direction of power flow, i.e. before the further gear set, the first planetary gear set and before the second planetary gear set of the torque transmission device, based on a power flow direction from the input side of the torque transmission device
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-18ausgehend, wobei die hier vorgenommene Aufzählung der Getriebesätze die Reihenfolge der Anordnung der Getriebesätze nicht einschränken soll. Vorzugsweise ist die zweite Eingangswelle dabei zumindest teilweise eine Hohlwelle, in welcher insbesondere wenigstens die erste Eingangswelle zumindest teilweise anordbar ist und/oder geführt werden kann. Dadurch lässt sich eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung für eine Längsanordnung erreichen.-18 starting, the enumeration of the gear sets made here not intended to restrict the sequence of the arrangement of the gear sets. The second input shaft is preferably at least partially a hollow shaft, in which in particular at least the first input shaft can be at least partially arranged and / or guided. This makes it possible to achieve a particularly advantageous configuration for a longitudinal arrangement.
Ist das zweite Getriebeelement des weiteren Getriebesatzes, insbesondere das weitere Sonnenrad, über eine weitere Welle am Getriebegehäuse festgelegt, ist vorzugsweise auch die weitere Welle zumindest teilweise innerhalb der zweiten Eingangswelle angeordnet und/oder geführt, wobei die weitere Welle insbesondere eine Hohlwelle ist. Vorzugsweise ist die erste Eingangswelle in diesem Fall zumindest teilweise innerhalb der weiteren Welle angeordnet und/oder geführt, d.h. innerhalb der weiteren Hohlwelle, so dass im Ergebnis die weitere Hohlwelle zumindest teilweise innerhalb der zweiten Eingangswelle angeordnet und/oder geführt ist und die erste Eingangswelle zumindest teilweise innerhalb der weiteren Hohlwelle.If the second gear element of the further gear set, in particular the further sun gear, is fixed on the gear housing via a further shaft, the further shaft is preferably also at least partially arranged and / or guided within the second input shaft, the further shaft being in particular a hollow shaft. In this case, the first input shaft is preferably at least partially arranged and / or guided within the further shaft, i.e. within the further hollow shaft, so that as a result the further hollow shaft is at least partially arranged and / or guided within the second input shaft and the first input shaft at least partially within the further hollow shaft.
Besonders bevorzugt sind dabei die zweite Eingangswelle und/oder die weitere Hohlwelle und/oder die erste Eingangswelle auch zumindest teilweise innerhalb des zweiten Antriebsmotor angeordnet und/oder geführt. D.h. vorzugweise kann der zweite Antriebsmotor, insbesondere zusammen mit der zweiten Eingangswelle, um die weitere Hohlwelle und/oder die Eingangswelle drehbar angeordnet werden.The second input shaft and / or the further hollow shaft and / or the first input shaft are particularly preferably arranged and / or guided within the second drive motor. That The second drive motor can preferably be arranged rotatably about the further hollow shaft and / or the input shaft, in particular together with the second input shaft.
Eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung kann aber auch derart ausgebildet sein, dass ein zweiter Antriebsmotor, insbesondere eine elektrische Maschine, zwischen dem zweiten Planetengetriebesatz und dem weiteren Getriebesatz anordbar ist, vorzugsweise mit seiner Rotationsachse koaxial zur ersten Eingangswelle, insbesondere zwischen der zweiten und/oder dritten Trennkupplung, insbesondere deren gemeinsamer Kupplungs-Radialebene, und der ersten und/oder zweiten Bremseinrichtung, insbesondere deren gemeinsamer Brems-Radialebene. In diesem Fall ist vorzugsweise die Drehmomentübertragungsvorrichtung derart ausgebildet und der zweite Antriebsmotor derartHowever, a torque transmission device according to the invention can also be designed such that a second drive motor, in particular an electrical machine, can be arranged between the second planetary gear set and the further gear set, preferably with its axis of rotation coaxial with the first input shaft, in particular between the second and / or third separating clutch, in particular their common clutch radial plane, and the first and / or second braking device, in particular their common brake radial plane. In this case, the torque transmission device is preferably configured in this way and the second drive motor is configured in this way
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-19anordbar, dass zumindest die zweite Hohlwelle, die erste Hohlwelle und die erste Eingangswelle jeweils zumindest teilweise innerhalb des zweiten Antriebsmotors angeordnet und/oder geführt sind bzw. angeordnet und/oder geführt werden können.It can be arranged that at least the second hollow shaft, the first hollow shaft and the first input shaft are at least partially arranged and / or guided within the second drive motor or can be arranged and / or guided.
Eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung kann auch derart ausgebildet sein, dass ein zweiter Antriebsmotor, insbesondere eine elektrische Maschine, im Bereich des von der Eingangsseite abgewandten Endes nach den Getriebesätzen der Drehmomentübertragungsvorrichtung, d.h. nach dem weiteren Getriebesatz, dem ersten Planetengetriebesatz und nach dem zweiten Planetengetriebesatz anordbar ist, wobei die hier vorgenommene Aufzählung der Getriebesätze die Reihenfolge der Anordnung der Getriebesätze nicht einschränken soll. Der zweite Antriebsmotor ist dabei insbesondere ebenfalls mit seiner Rotationsachse koaxial zur ersten Eingangswelle und/oder zur Abtriebswelle und/oder zur weiteren Welle anordbar, wobei vorzugsweise die Abtriebswelle und/oder die weitere Welle zumindest teilweise innerhalb des zweiten Antriebsmotors angeordnet und/oder geführt sein können.A torque transmission device according to the invention can also be designed such that a second drive motor, in particular an electrical machine, in the region of the end facing away from the input side according to the gear sets of the torque transmission device, i.e. can be arranged after the further gear set, the first planetary gear set and after the second planetary gear set, the enumeration of the gear sets made here not intended to restrict the sequence of the arrangement of the gear sets. The second drive motor can in particular likewise be arranged with its axis of rotation coaxial with the first input shaft and / or the output shaft and / or the further shaft, wherein preferably the output shaft and / or the further shaft can be arranged and / or guided at least partially within the second drive motor ,
Vorzugsweise ist, wenn sich Eingangsseite und Abtriebswelle der Drehmomentübertragungsvorrichtung auf dergleichen Seite befinden, der weitere Getriebesatz im Bereich des von der Eingangsseite und Abtriebswelle abgewandten Endes der Drehmomentübertragungsvorrichtung angeordnet und die weitere Welle insbesondere als Vollwelle und/oder Sonnenwelle ausgebildet und kann zumindest teilweise innerhalb des zweiten Antriebsmotors angeordnet und/oder geführt werden.Preferably, if the input side and output shaft of the torque transmission device are on the same side, the further gear set is arranged in the region of the end of the torque transmission device facing away from the input side and output shaft and the further shaft is designed in particular as a solid shaft and / or sun shaft and can be at least partially within the second Drive motor arranged and / or guided.
Befinden sich Eingangsseite und Abtriebswelle der Drehmomentübertragungsvorrichtung an unterschiedlichen Seiten und/oder Enden der Drehmomentübertragungsvorrichtung, befindet sich der weitere Getriebesatz vorzugsweise im Bereich der Eingangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung und der zweite Planetengetriebesatz im Bereich des von der Eingangsseite abgewandten Endes der Drehmomentübertragungsvorrichtung. In diesem Fall kann die Abtriebswelle vorzugsweise zumindest teilweise innerhalb des zweiten Antriebsmotors angeordnet und/oder geführt werden.If the input side and output shaft of the torque transmission device are located on different sides and / or ends of the torque transmission device, the further gear set is preferably located in the area of the input side of the torque transmission device and the second planetary gear set is located in the area of the end of the torque transmission device facing away from the input side. In this case, the output shaft can preferably be arranged and / or guided at least partially within the second drive motor.
Eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung kann auch, insbesondere alternativ, derart ausgestaltet sein, dass ein zweiter Antriebsmotor, insbesondere eineA torque transmission device according to the invention can also, in particular alternatively, be designed such that a second drive motor, in particular one
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-20elektrische Maschine, in Leistungsflussrichtung seitlich von den Getriebesätzen anordbar ist. insbesondere mit seiner Rotationsachse parallel zur ersten Eingangswelle. Dadurch ergibt sich insbesondere eine für eine Queranordnung in einem Kraftfahrzeug vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung.-20 electrical machine, can be arranged laterally in the direction of power flow from the gear sets. especially with its axis of rotation parallel to the first input shaft. This results, in particular, in an embodiment of a torque transmission device according to the invention which is advantageous for a transverse arrangement in a motor vehicle.
Ein erfindungsgemäßes Antriebssystem ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung aufweist.A drive system according to the invention is characterized in that it has a torque transmission device according to the invention.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems weist das Antriebssystem einen zweiten Antriebsmotor, insbesondere eine wenigstens als Motor betreibbare elektrische Maschine auf, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung vorzugsweise eine zweite Eingangswelle aufweist und wobei der zweite Antriebsmotor mit der zweiten Eingangswelle drehverbunden oder drehverbindbar ist.In an advantageous embodiment of a drive system according to the invention, the drive system has a second drive motor, in particular an electrical machine which can be operated at least as a motor, the torque transmission device preferably having a second input shaft and the second drive motor being rotatably connected or rotatably connectable to the second input shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems weist der zweite Antriebsmotor eine Rotationsachse auf und die Rotationsachse des zweiten Antriebsmotors ist koaxial zur ersten Eingangswelle angeordnet.In a further advantageous embodiment of a drive system according to the invention, the second drive motor has an axis of rotation and the axis of rotation of the second drive motor is arranged coaxially with the first input shaft.
Alternativ kann die Rotationsachse des zweiten Antriebsmotors auch parallel zur ersten Eingangswelle angeordnet sein.Alternatively, the axis of rotation of the second drive motor can also be arranged parallel to the first input shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems ist der zweite Antriebsmotor zwischen dem ersten Antriebsmotor und der Drehmomentübertragungsvorrichtung angeordnet, insbesondere zwischen dem ersten Antriebsmotor und den Getriebesätzen der Drehmomentübertragungsvorrichtung, bezogen auf eine Leistungsflussrichtung vom ersten Antriebsmotor zur Drehmomentübertragungsvorrichtung.In a further advantageous embodiment of a drive system according to the invention, the second drive motor is arranged between the first drive motor and the torque transmission device, in particular between the first drive motor and the gear sets of the torque transmission device, based on a direction of power flow from the first drive motor to the torque transmission device.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes Antriebssystem zusätzlich eine Schwingungsdämpfungseinrichtung auf, insbesondere eine zur Reduzierung von Drehschwingungen ausgebildete Schwingungsdämpfungseinrichtung, vorzugsweise ein Zweimassenschwungrad, wobei der zweite Antriebsmotor insbesondere in Leistungsflussrichtung vom ersten Antriebsmotor zur Drehmomentübertragungsvorrichtung zwischen derPreferably, a drive system according to the invention additionally has a vibration damping device, in particular a vibration damping device designed to reduce torsional vibrations, preferably a dual-mass flywheel, the second drive motor being in particular in the direction of power flow from the first drive motor to the torque transmission device between the
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-21 Schwingungsdämpfungseinrichtung und der Drehmomentübertragungsvorrichtung angeordnet ist, insbesondere zwischen dem Zweimassenschwungrad und einer Eingangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung.-21 vibration damping device and the torque transmission device is arranged, in particular between the dual-mass flywheel and an input side of the torque transmission device.
Vorzugsweise ist bei einem erfindungsgemäßen Antriebssystem mit einem zweiten Antriebsmotor, der zweite Antriebsmotor in Leistungsflussrichtung vor den Getriebesätzen der Drehmomentübertragungsvorrichtung angeordnet, d.h. vor dem weiteren Getriebesatz, dem ersten Planetengetriebesatz und vor dem zweiten Planetengetriebesatz der Drehmomentübertragungsvorrichtung, bezogen auf eine Leistungsflussrichtung vom ersten Antriebsmotor zur Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die hiervorgenommene Aufzählung der Getriebesätze soll die Reihenfolge der Anordnung der Getriebesätze auch an dieser Stelle nicht einschränken.In a drive system according to the invention with a second drive motor, the second drive motor is preferably arranged in the power flow direction upstream of the gear sets of the torque transmission device, i.e. before the further gear set, the first planetary gear set and before the second planetary gear set of the torque transmission device, based on a power flow direction from the first drive motor to the torque transmission device. The enumeration of the gear sets made here is not intended to restrict the sequence of the arrangement of the gear sets at this point either.
Bevorzugt ist der zweite Antriebsmotor dabei mit seiner Rotationsachse koaxial zur ersten Eingangswelle angeordnet. Vorzugsweise ist die zweite Eingangswelle dabei zumindest teilweise eine Hohlwelle, in welcher insbesondere wenigstens die erste Eingangswelle zumindest teilweise angeordnet und/oder geführt ist.The second drive motor is preferably arranged with its axis of rotation coaxial with the first input shaft. The second input shaft is preferably at least partially a hollow shaft, in which in particular at least the first input shaft is at least partially arranged and / or guided.
Ist das zweite Getriebeelement des weiteren Getriebesatzes, insbesondere das weitere Sonnenrad, über eine weitere Welle am Getriebegehäuse festgelegt, ist vorzugsweise auch die weitere Welle zumindest teilweise innerhalb der zweiten Eingangswelle angeordnet und/oder geführt, wobei die weitere Welle insbesondere eine Hohlwelle ist. Vorzugsweise ist die erste Eingangswelle in diesem Fall zumindest teilweise innerhalb der weiteren Welle angeordnet und/oder geführt, d.h. innerhalb der weiteren Hohlwelle, so dass im Ergebnis die weitere Hohlwelle zumindest teilweise innerhalb der zweiten Eingangswelle angeordnet und/oder geführt ist und die erste Eingangswelle zumindest teilweise innerhalb der weiteren Hohlwelle.If the second gear element of the further gear set, in particular the further sun gear, is fixed on the gear housing via a further shaft, the further shaft is preferably also arranged and / or guided at least partially within the second input shaft, the further shaft being in particular a hollow shaft. In this case, the first input shaft is preferably at least partially arranged and / or guided within the further shaft, i.e. within the further hollow shaft, so that as a result the further hollow shaft is at least partially arranged and / or guided within the second input shaft and the first input shaft at least partially within the further hollow shaft.
Besonders bevorzugt sind dabei die zweite Eingangswelle und/oder die weitere Hohlwelle und/oder die erste Eingangswelle auch zumindest teilweise innerhalb des zweiten Antriebsmotors angeordnet und/oder geführt. D.h. vorzugweise ist der zweite Antriebsmotor, insbesondere zusammen mit der zweiten Eingangswelle, um die weitere Hohlwelle und/oder die erste Eingangswelle drehbar.The second input shaft and / or the further hollow shaft and / or the first input shaft are particularly preferably arranged and / or guided within the second drive motor. That The second drive motor is preferably rotatable about the further hollow shaft and / or the first input shaft, in particular together with the second input shaft.
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-22 Bei einem erfindungsgemäßen Antriebssystem mit einem zweiten Antriebsmotor kann der zweite Antriebsmotor auch zwischen dem zweiten Planetengetriebesatz und dem weiteren Getriebesatz angeordnet sein, vorzugsweise mit seiner Rotationsachse koaxial zur ersten Eingangswelle, insbesondere zwischen der zweiten und/oder dritten Trennkupplung, insbesondere deren gemeinsamer Kupplungs-Radialebene, und der ersten und/oder zweiten Bremseinrichtung, insbesondere deren gemeinsamer Brems-Radialebene. In diesem Fall ist vorzugsweise der zweite Antriebsmotor derart angeordnet, dass zumindest die zweite Hohlwelle, die erste Hohlwelle und die erste Eingangswelle jeweils zumindest teilweise innerhalb des zweiten Antriebsmotors angeordnet und/oder geführt sind.In a drive system according to the invention with a second drive motor, the second drive motor can also be arranged between the second planetary gear set and the further gear set, preferably with its axis of rotation coaxial with the first input shaft, in particular between the second and / or third separating clutch, in particular their common clutch. Radial plane, and the first and / or second braking device, in particular their common braking radial plane. In this case, the second drive motor is preferably arranged such that at least the second hollow shaft, the first hollow shaft and the first input shaft are each at least partially arranged and / or guided within the second drive motor.
Bei einem erfindungsgemäßen Antriebssystem mit einem zweiten Antriebsmotor kann der zweite Antriebsmotor auch im Bereich des von der Eingangsseite abgewandten Endes nach den Getriebesätzen der Drehmomentübertragungsvorrichtung, d.h. nach dem weiteren Getriebesatz, dem ersten Planetengetriebesatz und nach dem zweiten Planetengetriebesatz angeordnet sein, wobei die hier vorgenommene Aufzählung der Getriebesätze die Reihenfolge der Anordnung der Getriebesätze ebenfalls nicht einschränken soll. Der zweite Antriebsmotor ist dabei insbesondere ebenfalls mit seiner Rotationsachse koaxial zur ersten Eingangswelle und/oder zur Abtriebswelle und/oder zur weiteren Welle angeordnet, wobei vorzugsweise die Abtriebswelle und/oder die weitere Welle zumindest teilweise innerhalb des zweiten Antriebsmotors angeordnet und/oder geführt sind.In a drive system according to the invention with a second drive motor, the second drive motor can also be located in the region of the end facing away from the input side according to the gear sets of the torque transmission device, i.e. be arranged after the further gear set, the first planetary gear set and after the second planetary gear set, the enumeration of the gear sets made here also not intended to restrict the sequence of the arrangement of the gear sets. The second drive motor is in particular likewise arranged with its axis of rotation coaxial to the first input shaft and / or to the output shaft and / or to the further shaft, the output shaft and / or the further shaft preferably being arranged and / or guided at least partially within the second drive motor.
Vorzugsweise ist, wenn sich Eingangsseite und Abtriebswelle der Drehmomentübertragungsvorrichtung auf dergleichen Seite befinden, der weitere Getriebesatz im Bereich des von der Eingangsseite und der Abtriebswelle abgewandten Endes der Drehmomentübertragungsvorrichtung angeordnet und die weitere Welle ist insbesondere als Vollwelle und/oder Sonnenwelle ausgebildet und ist zumindest teilweise innerhalb des zweiten Antriebsmotors angeordnet und/oder geführt.Preferably, if the input side and output shaft of the torque transmission device are on the same side, the further gear set is arranged in the region of the end of the torque transmission device facing away from the input side and the output shaft, and the further shaft is designed in particular as a solid shaft and / or sun shaft and is at least partially inside arranged and / or guided of the second drive motor.
Befinden sich Eingangsseite und Abtriebswelle der Drehmomentübertragungsvorrichtung an unterschiedlichen Seiten und/oder Enden der Drehmomentübertragungsvorrichtung, befindet sich der weitere Getriebesatz vorzugsweise im Bereich der Eingangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung und der zweite Planetengetriebesatz im BereichIf the input side and output shaft of the torque transmission device are located on different sides and / or ends of the torque transmission device, the further gear set is preferably in the area of the input side of the torque transmission device and the second planetary gear set is in the area
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-23des von der Eingangsseite abgewandten Endes der Drehmomentübertragungsvomchtung. In diesem Fall ist die Abtriebswelle vorzugsweise zumindest teilweise innerhalb des zweiten Antriebsmotors angeordnet und/oder geführt.-23 the end of the torque transmission device facing away from the input side. In this case, the output shaft is preferably arranged and / or guided at least partially within the second drive motor.
In einer alternativen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems ist der zweite Antriebsmotor seitlich von der Drehmomentübertragungsvorrichtung angeordnet, insbesondere seitlich von den Getriebesätzen, insbesondere auf Höhe des weiteren Getriebesatzes.In an alternative embodiment of a drive system according to the invention, the second drive motor is arranged on the side of the torque transmission device, in particular on the side of the gear sets, in particular at the level of the further gear set.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung aufweist, vorzugsweise ein erfindungsgemäßes Antriebssystem.A motor vehicle according to the invention is characterized in that it has a torque transmission device according to the invention, preferably a drive system according to the invention.
Vorzugsweise ist bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug die Abtriebswelle der Drehmomentübertragungsvorrichtung mit wenigstens einer antreibbaren Achse des Fahrzeugs drehverbunden oder drehverbindbar.In a motor vehicle according to the invention, the output shaft of the torque transmission device is preferably rotatably connected or rotatably connectable to at least one drivable axle of the vehicle.
Vorzugsweise ist wenigstens ein Stirnrad wenigstens einer Stirnradstufe einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung und/oder eines erfindungsgemäßen Antriebssystems als geradverzahntes Stirnrad ausgebildet. In einigen Fällen kann es allerdings vorteilhafter sein, wenn wenigstens ein Stirnrad als schrägverzahntes Stirnrad ausgebildet ist.At least one spur gear of at least one spur gear stage of a torque transmission device according to the invention and / or of a drive system according to the invention is preferably designed as a spur gear with straight teeth. In some cases, however, it can be more advantageous if at least one spur gear is designed as a helical spur gear.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren, in Form von Unterkombinationen bei einer Ausgestaltung der Erfindung verwirklicht sein können und eine vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführung darstellen können.These and other features and advantages emerge from the claims and from the description and from the drawings, the individual features can be realized individually or in groups, in the form of sub-combinations in an embodiment of the invention and an advantageous and for can be a protective version.
Manche der genannten Merkmale bzw. Eigenschaften betreffen sowohl eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung als auch ein erfindungsgemäßes Antriebssystem sowie ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug. Einige dieser Merkmale und EigenSome of the features or properties mentioned relate both to a torque transmission device according to the invention and to a drive system according to the invention and a motor vehicle according to the invention. Some of these characteristics and characteristics
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-24schaften werden nur einmal beschrieben, gelten jedoch unabhängig voneinander im Rahmen technisch möglicher Ausgestaltungen sowohl für eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung, als auch für ein erfindungsgemäßes Antriebssystem sowie für ein erfindungsgemäßes Fahrzeug.Shafts are only described once, but apply independently of one another within the framework of technically possible configurations both for a torque transmission device according to the invention and for a drive system according to the invention and for a vehicle according to the invention.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen, die in den Figuren wenigstens teilweise schematisch dargestellt sind, näher erläutert. Dabei sind Bauteile mit gleicher Funktion mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of non-restrictive exemplary embodiments, which are at least partially shown schematically in the figures. Components with the same function are provided with the same reference symbols. Show it:
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Fig. 1a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 100, welches insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist und das einen ersten Antriebsmotor ICE in Form einer Verbrennungskraftmaschine aufweist so wie ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 mit einer ersten Eingangswelle EW1, welche mit dem ersten Antriebsmotor ICE drehverbunden ist.Fig. 1a shows a first embodiment of a drive system 100 according to the invention, which is designed in particular for use in a motor vehicle and which has a first drive motor ICE in the form of an internal combustion engine, as well as a first embodiment of a torque transmission device 10 according to the invention with a first input shaft EW1, which with the first drive motor ICE is rotatably connected.
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-26Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 weist einen ersten Planetengetriebesatz PGS1, einen zweiten Planetengetriebesatz PGS2, einen weiteren Getriebesatz WG, eine erste Trennkupplung C1, eine zweite Trennkupplung C2, eine dritte Trennkupplung C3, eine erste Bremseinrichtung B1, eine zweite Bremseinrichtung B2 sowie eine Abtriebswelle AW auf, wobei die Abtriebswelle mit einer antreibbaren Achse FD eines Fahrzeugs drehverbunden ist.The torque transmission device 10 according to the invention has a first planetary gear set PGS1, a second planetary gear set PGS2, a further gear set WG, a first clutch clutch C1, a second clutch clutch C2, a third clutch clutch C3, a first brake device B1, a second brake device B2 and an output shaft AW , wherein the output shaft is rotatably connected to a drivable axis FD of a vehicle.
Der erste Planetengetriebesatz PGS1 weist dabei als erste Getriebeelemente ein erstes Sonnenrad S1, mehrere erste Planetenräder P1, welche mit dem ersten Sonnenrad S1 kämmen, und einen Planetenträger PT zum drehbeweglichen Abstützen der ersten Planetenräder P1 auf.The first planetary gear set PGS1 has as the first gear elements a first sun gear S1, a plurality of first planet gears P1, which mesh with the first sun gear S1, and a planet carrier PT for rotatably supporting the first planet gears P1.
Der zweite Planetengetriebesatz PGS2 weist als zweite Getriebeelemente ein zweites Sonnenrad S2, ein drittes Sonnenrad S3, ein zweites Hohlrad H2 und mehrere Planetenräder P2 auf, welche jeweils mit dem zweiten Sonnenrad S2, dem dritten Sonnenrad S3, dem zweiten Hohlrad H2 und jeweils mit einem der ersten Planetenräder P1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 kämmen, wobei die zweiten Planetenräder P2 ebenfalls drehbeweglich am Planetenträger PT abgestützt sind. D.h., die zweiten Planetenräder P2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 sind somit am selben Planetenträger PT abgestützt, wie die ersten Planetenräder P1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1, so dass der erste Planetengetriebesatz PGS1 und der zweite Planetengetriebesatz PGS2 einen nicht näher bezeichneten Ravigneaux-Planetengetriebesatz bilden.The second planetary gear set PGS2 has, as second gear elements, a second sun gear S2, a third sun gear S3, a second ring gear H2 and a plurality of planet gears P2, each with the second sun gear S2, the third sun gear S3, the second ring gear H2 and each with one of the Comb first planet gears P1 of the first planetary gear set PGS1, the second planet gears P2 also being rotatably supported on the planet carrier PT. That is, the second planet gears P2 of the second planetary gear set PGS2 are thus supported on the same planet carrier PT as the first planet gears P1 of the first planetary gear set PGS1, so that the first planetary gear set PGS1 and the second planetary gear set PGS2 form a Ravigneaux planetary gear set, which is not specified.
Bei diesem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 100 bzw. einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 ist der weitere Getriebesatz WG als Planetengetriebesatz ausgebildet und weist ein weiteres Sonnenrad WS, einen weiteren Planetenträger WPT, ein weiteres Hohlrad WH und weitere Planetenräder WP auf, wobei das weitere Sonnenrad WS an einem die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 zumindest teilweise umgebenden Getriebegehäuse G festgelegt ist und das weitere Hohlrad WH drehfest mit der Eingangswelle EW1 der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 verbunden ist. Mittels der zweiten Trennkupplung C2 kann der weitere Planetenträger WPT des weiteren Getriebesatzes WG mit dem ersten Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 drehverbunden werden kann und/oder mittels derIn this exemplary embodiment of a drive system 100 according to the invention or a torque transmission device 10 according to the invention, the further gear set WG is designed as a planetary gear set and has a further sun gear WS, a further planet carrier WPT, a further ring gear WH and further planet gears WP, the further sun gear WS on one the torque transmission device 10 is at least partially surrounding the transmission housing G and the further ring gear WH is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft EW1 of the torque transmission device 10. By means of the second separating clutch C2, the further planet carrier WPT of the further gear set WG can be rotationally connected to the first sun gear S1 of the first planetary gear set PGS1 and / or by means of the
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-27dritten Trennkupplung C3 mit dem dritten Sonnenrad S3 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2.-27th third clutch C3 with the third sun gear S3 of the second planetary gear set PGS2.
Die erste Eingangswelle EW1 der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 kann ferner mittels der ersten Trennkupplung C1 mit dem Planetenträger PT des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes drehverbunden werden.The first input shaft EW1 of the torque transmission device 10 can also be rotationally connected to the planet carrier PT of the Ravigneaux planetary gear set by means of the first separating clutch C1.
Mittels der vorhandenen ersten Bremseinrichtung B1 kann das zweite Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 lösbarfestgelegt werden, d.h. bei Bedarf in seiner Drehbewegung blockiert werden, und mittels der zweiten Bremseinrichtung B2 kann der Planetenträger PT des Ravigneaux-Getriebesatzes lösbar am Getriebegehäuse G festgelegt werden.The second sun gear S2 of the second planetary gear set PGS2 can be releasably fixed by means of the existing first braking device B1, i.e. if necessary, be blocked in its rotational movement, and by means of the second braking device B2, the planet carrier PT of the Ravigneaux gear set can be detachably fixed on the gear housing G.
Überdas zweite Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2, welches drehfest mit der Abtriebswelle AW verbunden ist, kann eine Antriebsleistung abgeführt werden, insbesondere an eine mit der Abtriebswelle AW drehfest verbundene antreibbare Achse FD.Drive power can be dissipated via the second ring gear H2 of the second planetary gear set PGS2, which is non-rotatably connected to the output shaft AW, in particular to a drivable axis FD which is non-rotatably connected to the output shaft AW.
Für eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung für eine Längsanordnung des erfindungsgemäßen Antriebssystems 100 bzw. der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 ist das dritte Sonnenrad S3 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 mit einer ersten Hohlwelle HW1 drehverbunden, innerhalb derer die erste Eingangswelle EW1 zumindest teilweise angeordnet und geführt ist.For a particularly advantageous embodiment for a longitudinal arrangement of the drive system 100 according to the invention or the torque transmission device 10 according to the invention, the third sun gear S3 of the second planetary gear set PGS2 is rotatably connected to a first hollow shaft HW1, within which the first input shaft EW1 is at least partially arranged and guided.
Über diese erste Hohlwelle HW1 kann das dritte Sonnenrad S3 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 auch mithilfe der dritten Trennkupplung C3 mit dem weiteren Getriebesatz WG drehverbunden werden, insbesondere mit dem weiteren Planetenträger WPT.Via this first hollow shaft HW1, the third sun gear S3 of the second planetary gear set PGS2 can also be rotatably connected to the further gear set WG, in particular to the further planet carrier WPT, with the aid of the third clutch C3.
Für eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung für eine Längsanordnung des erfindungsgemäßen Antriebssystems 100 bzw. der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 sind auch das erste Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 und das zweite Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 jeweils mit einer Hohlwelle HW2 bzw. HW3 drehverbunden. Dabei ist das erste Sonnenrad S1For a particularly advantageous embodiment for a longitudinal arrangement of the drive system 100 according to the invention or the torque transmission device 10 according to the invention, the first sun gear S1 of the first planetary gear set PGS1 and the second sun gear S2 of the second planetary gear set PGS2 are each rotatably connected to a hollow shaft HW2 or HW3. The first sun gear is S1
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-28des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 mit einer zweiten Hohlwelle HW2 drehverbunden, über welche es auch mittels der zweiten Trennkupplung C2 mit dem weiteren Getriebesatz WG, insbesondere dem weiteren Planetenträger WPT des weiteren Getriebesatzes WG, drehverbunden werden kann. Das zweite Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 ist mit einer dritten Hohlwelle HW3 drehverbunden, über welche es mittels der ersten Bremseinrichtung B1 lösbar am Getriebegehäuse G festgelegt werden kann.28 of the first planetary gear set PGS1 with a second hollow shaft HW2, via which it can also be rotationally connected to the further gear set WG, in particular the further planet carrier WPT of the further gear set WG, by means of the second separating clutch C2. The second sun gear S2 of the second planetary gear set PGS2 is rotatably connected to a third hollow shaft HW3, via which it can be detachably fixed to the gear housing G by means of the first braking device B1.
Für eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung für eine Längsanordnung des erfindungsgemäßen Antriebssystems 100 bzw. der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 ist dabei die zweite Hohlwelle HW2 zumindest teilweise innerhalb der dritten Hohlwelle HW3 angeordnet und geführt und die erste Hohlwelle HW1 zumindest teilweise innerhalb der zweiten Hohlwelle HW2 und die erste Eingangswelle EW1 zumindest teilweise innerhalb der ersten Hohlwelle HW1.For a particularly advantageous embodiment for a longitudinal arrangement of the drive system 100 according to the invention or the torque transmission device 10 according to the invention, the second hollow shaft HW2 is at least partially arranged and guided within the third hollow shaft HW3 and the first hollow shaft HW1 at least partially within the second hollow shaft HW2 and the first input shaft EW1 at least partially within the first hollow shaft HW1.
Bei der in Fig. 1a dargestellten, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 kann eine mithilfe des ersten Antriebsmotors ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 entweder über die erste Trennkupplung C1 direkt, d.h. ohne eine Übersetzung dazwischen, auf den Planetenträger PT des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes übertragen werden oder indirekt, d.h. mit einer Übersetzung dazwischen, über den weiteren Getriebesatz WG und über das erste Sonnenrad S1 und/oder das dritte Sonnenrad S3 in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingebracht werden, von welchem die Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2, welches drehfest mit der Abtriebswelle AW verbunden ist, an eine antreibbare Achse FD eines Fahrzeugs abgeführt werden kann. D.h. mit anderen Worten, dass eine von einem ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung entweder direkt, nämlich über die erste Eingangswelle EW1 und die erste Trennkupplung C1, an den RavigneauxPlanetengetriebesatz übertragen werden kann oder über den vorgeschalteten, weiteren Getriebesatz WG, insbesondere über das weitere Hohlrad WH und den weiteren Planetenträger WPT.In the torque transmission device 10 according to the invention shown in FIG. 1a, a drive power generated with the aid of the first drive motor ICE can be transmitted via the first input shaft EW1 either directly via the first clutch C1, i.e. without a translation in between, are transferred to the planet carrier PT of the Ravigneaux planetary gear set or indirectly, i.e. with a gear ratio in between, via the further gear set WG and via the first sun gear S1 and / or the third sun gear S3 into the Ravigneaux planetary gear set, from which the drive power via the second ring gear H2 of the second planetary gear set PGS2, which rotatably with the output shaft AW is connected to a drivable axle FD of a vehicle. That In other words, a drive power generated by a first drive motor ICE can either be transmitted directly to the Ravigneaux planetary gear set, namely via the first input shaft EW1 and the first clutch C1, or via the upstream further gear set WG, in particular via the further ring gear WH and the other planet carrier WPT.
Mit der in Fig. 1a dargestellten, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 bzw. dem in Fig. 1a dargestellten, erfindungsgemäßen Antriebssystem 100, lassen sichThe torque transmission device 10 according to the invention shown in FIG. 1a or the drive system 100 according to the invention shown in FIG. 1a can be used
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-29mit den vorhandenen fünf Schaltelementen in Form der drei Trennkupplungen C1, C2 und C3, der ersten Bremseinrichtung B1 sowie der zweiten Bremseinrichtung B2 insgesamt sieben verschiedene Gangstufen realisieren, sechs für Vorwärtsfahrt (Gangstufen 1 bis 6) und eine zum Rückwärtsfahren (Gangstufe „R“).-29 implement a total of seven different gear stages with the five shifting elements in the form of the three clutch clutches C1, C2 and C3, the first brake unit B1 and the second brake unit B2, six for forward travel (gear stages 1 to 6) and one for reverse driving (gear stage "R" ).
Die in Fig. 1b dargestellte Schalttabelle zeigt, welche der Schaltelemente C1, C2, C3, B1 und B2 jeweils wie zu betätigen sind um eine der Gangstufen 1 bis 6 bzw. die Gangstufe „R“ zu schalten. Ein „X“ bedeutet dabei, dass das jeweilige Schaltelemente betätigt ist, was im Fall einer Trennkupplung C1, C2, C3 jeweils dem geschlossenen Zustand entspricht und bei einer Bremseinrichtung B1, B2 dem blockierten Zustand.The shift table shown in FIG. 1b shows which of the shifting elements C1, C2, C3, B1 and B2 are to be actuated and how to shift one of the gear stages 1 to 6 or the gear stage “R”. An “X” means that the respective switching element is actuated, which corresponds to the closed state in the case of a clutch C1, C2, C3 and the blocked state in the case of a braking device B1, B2.
In einer ersten Gangstufe 1, welche sich einstellt, wenn die zweite Trennkupplung C2 geschlossen ist und die zweite Bremseinrichtung B2 betätigt ist, während die erste Trennkupplung C1 und die dritte Trennkupplung C3 geöffnet sind und die erste Bremseinrichtung B1 gelöst ist, kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die Eingangswelle EW1 und den weiteren Getriebesatz WG, insbesondere über das weitere Hohlrad WH und den weiteren Planetenträger WPT, und über die zweite Trennkupplung C2 und das erste Sonnenrad S1 an den Ravigneaux-Planetengetriebesatz, welcher aus dem ersten Planetengetriebesatz PGS1 und dem zweiten Planetengetriebesatz PGS2 gebildet ist, übertragen werden, wobei aufgrund der betätigten zweiten Bremseinrichtung B2 die Antriebsleistung über den Planetenträger PT des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes abgestützt werden kann und somit über das zweite Hohlrad H2 und über die mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbundene Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse FD abgeführt werden kann.In a first gear stage 1, which occurs when the second clutch C2 is closed and the second brake device B2 is actuated, while the first clutch C1 and the third clutch C3 are open and the first brake device B1 is released, one of the first drive motor can ICE generated drive power via the input shaft EW1 and the further gear set WG, in particular via the further ring gear WH and the further planet carrier WPT, and via the second clutch C2 and the first sun gear S1 to the Ravigneaux planetary gear set, which consists of the first planetary gear set PGS1 and the second planetary gear set PGS2 is formed, which, due to the actuated second braking device B2, the drive power can be supported via the planet carrier PT of the Ravigneaux planetary gear set and thus via the second ring gear H2 and the output shaft AW which is rotatably connected to the second ring gear H2 can be discharged to the drivable axis FD.
Ist hingegen die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet und die erste Bremseinrichtung B1 betätigt, ergibt sich die Gangstufe 2, in welcher eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung ebenfalls über die erste Eingangswelle EW1 und den weiteren Getriebesatz WG an den Ravigneaux-Planetengetriebesatz übertragen werden kann, wobei in diesem Fall die Antriebsleistung ebenfalls über die zweite Trennkupplung C2 und das erste Sonnenrad S1 an den Ravigneaux-Planetengetriebesatz übertragen werden kann. In diesem Fall wird die Antriebsleistung jedoch über das mittels der ersten Bremseinrichtung B1 festgelegte zweite Sonnenrad S2 abgestützt und kann, wie bei der erstenIf, on the other hand, the second brake device B2 is open and the first brake device B1 is actuated, gear stage 2 results, in which a drive power generated by the first drive motor ICE can also be transmitted to the Ravigneaux planetary gear set via the first input shaft EW1 and the further gear set WG in this case, the drive power can also be transmitted to the Ravigneaux planetary gear set via the second clutch C2 and the first sun gear S1. In this case, however, the drive power is supported by the second sun gear S2 defined by means of the first braking device B1 and can, as in the first
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-30Gangstufe 1 über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse FD abgeführt werden.-30th gear stage 1 are discharged to the drivable axis FD via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
Sind hingegen die zweite Trennkupplung C2 und die dritte Trennkupplung C3 geschlossen, während die erste Trennkupplung C1, die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet sind, ergibt sich Gangstufe 3, in welcher eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 und den weiteren Getriebesatz WG, insbesondere über das weitere Hohlrad WH und den weiteren Planetenträger WPT, und über die zweite Trennkupplung C2 und das erste Sonnenrad S1 sowie über die dritte Trennkupplung C3 und das dritte Sonnenrad S3 in den RavigneauxPlanetengetriebesatz eingeleitet werden kann. Wie bei den zuvor beschriebenen Gangstufen 1 und 2 kann die Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW abgeführt werden.If, on the other hand, the second disconnect clutch C2 and the third disconnect clutch C3 are closed while the first disconnect clutch C1, the first brake device B1 and the second brake device B2 are open, gear stage 3 results, in which a drive power generated by the first drive motor ICE via the first input shaft EW1 and the further gear set WG, in particular via the further ring gear WH and the further planet carrier WPT, and via the second separating clutch C2 and the first sun gear S1 and also via the third separating clutch C3 and the third sun gear S3 can be introduced into the Ravigneaux planetary gear set. As with the previously described gear stages 1 and 2, the drive power can be dissipated via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
Sind die erste Trennkupplung C1 und die zweite Trennkupplung C2 geschlossen, während die dritte Trennkupplung C3, die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 jeweils geöffnet sind, ergibt sich Gangstufe 4, in welcher eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung zum einen über die erste Eingangswelle EW1 und die Trennkupplung C1 über den Planetenträger PT in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden kann und zum anderen über die erste Eingangswelle EW1, den weiteren Getriebesatz WG und die zweite Trennkupplung C2 und das erste Sonnenrad S1. Wie bei den zuvor beschriebenen Gangstufen 1 und 2 kann die Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW abgeführt werden.If the first separating clutch C1 and the second separating clutch C2 are closed while the third separating clutch C3, the first braking device B1 and the second braking device B2 are both open, gear stage 4 results, in which a drive power generated by the first drive motor ICE on the one hand via the first Input shaft EW1 and the clutch C1 can be introduced into the Ravigneaux planetary gear set via the planet carrier PT and secondly via the first input shaft EW1, the further gear set WG and the second clutch C2 and the first sun gear S1. As with the previously described gear stages 1 and 2, the drive power can be dissipated via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
Gangstufe 5 ergibt sich, wenn die erste Trennkupplung C1 und die dritte Trennkupplung C3 geschlossen sind und die zweite Trennkupplung C2 und die beiden Bremseinrichtungen B1 und B2 jeweils geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung zum einen über die erste Eingangswelle EW1 und die erste Trennkupplung C1 und den Planetenträger PT in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden und zum anderen über die erste Eingangswelle EW1, den weiteren Getriebesatz WG und die dritte Trennkupplung C3 sowie das dritte Sonnenrad C3. Wie bei den zuvor beschriebenen Gangstufen 1 und 2 kann die Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW abgeführt werden.Gear stage 5 results when the first clutch C1 and the third clutch C3 are closed and the second clutch C2 and the two braking devices B1 and B2 are open. In this case, a drive power generated by the first drive motor ICE can be introduced into the Ravigneaux planetary gear set on the one hand via the first input shaft EW1 and the first separating clutch C1 and the planet carrier PT and on the other hand via the first input shaft EW1, the further gear set WG and the third Separating clutch C3 and the third sun gear C3. As with the previously described gear stages 1 and 2, the drive power can be dissipated via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
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-31 Sind nur die erste Trennkupplung C1 und die erste Bremseinrichtung B1 geschlossen bzw. betätigt, während die zweite Trennkupplung C2, die dritte Trennkupplung C3 und die zweite Bremseinrichtung geöffnet sind, ergibt sich Gangstufe 6, in welcher eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung nur über die erste Eingangswelle EW1 und die erste Trennkupplung C1 und den Planetenträger PT in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden kann. Aufgrund der geöffneten Kupplungen C2 und C3 erfolgt in dieser Gangstufe 6 keine Leistungsübertragung vom weiteren Getriebesatz WG in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz. Aufgrund der geschlossenen ersten Bremseinrichtung B1 ist das zweite Sonnenrad S2 in seiner Drehbewegung blockiert, so dass über das zweite Sonnenrad S2 ein Drehmoment abgestützt werden kann und die vom ersten Antriebsmotor erzeugte Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 an die Abtriebswelle AW abgeführt werden kann.-31 If only the first separating clutch C1 and the first braking device B1 are closed or actuated while the second separating clutch C2, the third separating clutch C3 and the second braking device are open, gear stage 6 results, in which a drive power generated by the first drive motor ICE only can be introduced into the Ravigneaux planetary gear set via the first input shaft EW1 and the first clutch C1 and the planet carrier PT. Due to the open clutches C2 and C3 in this gear stage 6, there is no power transmission from the further gear set WG to the Ravigneaux planetary gear set. Due to the closed first braking device B1, the second sun gear S2 is blocked in its rotational movement, so that a torque can be supported via the second sun gear S2 and the drive power generated by the first drive motor can be dissipated to the output shaft AW via the second ring gear H2.
Der Rückwärtsgang R ergibt sich, wenn die dritte Trennkupplung C3 und die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen sind, und die übrigen Schaltelemente, insbesondere die erste Trennkupplung C1, die zweite Trennkupplung C2 und die erste Bremseinrichtung B1, jeweils geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung nur über die erste Eingangswelle EW1, den weiteren Getriebesatz WG sowie die dritte Trennkupplung C3 und das dritte Sonnenrad S3 in den Ravigneaux-Getriebesatz eingeleitet werden und über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse FD abgeführt werden. Dabei kommt es zu einer Drehrichtungsumkehr und die Antriebsleistung kann mit umgekehrter Drehrichtung abgeführt werden, was einen Rückwärtsfahrbetrieb ermöglicht.The reverse gear R is obtained when the third clutch C3 and the second brake device B2 are closed and the other shift elements, in particular the first clutch C1, the second clutch C2 and the first brake device B1, are open. In this case, a drive power generated by the first drive motor ICE can only be introduced into the Ravigneaux gear set via the first input shaft EW1, the further gear set WG, the third clutch C3 and the third sun gear S3 and via the second ring gear H2 and the output shaft AW the drivable axis FD are removed. This results in a reversal of the direction of rotation and the drive power can be dissipated in the opposite direction of rotation, which enables reverse driving.
Fig. 1c zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer vorteilhaften Ausgestaltung einer Anordnung der einzelnen Komponenten des Antriebssystems aus Fig. 1a, welche insbesondere für eine Längsanordnung vorteilhaft ist. Der besseren Übersicht halber ist in dieser Abbildung der erste Planetengetriebesatz PGS1 des RavigneauxGetriebesatzes nur in der unteren Hälfte dargestellt und der zweite Planentengetriebesatz PGS2 nur in der oberen Hälfte der Abbildung.1c shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an advantageous embodiment of an arrangement of the individual components of the drive system from FIG. 1a, which is particularly advantageous for a longitudinal arrangement. For the sake of clarity, the first planetary gear set PGS1 of the Ravigneaux gear set is only shown in the lower half and the second planetary gear set PGS2 only in the upper half of the figure.
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-32 Bei dem in Fig. 1c dargestellten, vorteilhaften Ausführungsbeispiel einer Anordnung der einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Antriebssystems 100 aus Fig. 1 a mit der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 aus Fig. 1a bildet die erste Eingangswelle EW1 eine Eingangsseite E der Drehmomentübertragungsvorrichtung und die Abtriebswelle AW eine Ausgangsseite A der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10, wobei die erste Eingangswelle EW1 über ein Zweimassenschwungrad ZMS mit dem ersten Antriebsmotor ICE, der als Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist, drehverbunden bzw. drehverbindbar ist und die Abtriebswelle AW koaxial zur ersten Eingangswelle EW1 angeordnet ist.In the advantageous exemplary embodiment of an arrangement of the individual components of the drive system 100 according to the invention from FIG. 1 a with the torque transmission device 10 according to the invention from FIG. 1 a shown in FIG. 1 c, the first input shaft EW1 forms an input side E of the torque transmission device and the output shaft AW forms a Output side A of the torque transmission device 10, the first input shaft EW1 being rotatably connected or rotatably connectable to the first drive motor ICE, which is designed as an internal combustion engine, via a dual-mass flywheel ZMS, and the output shaft AW is arranged coaxially with the first input shaft EW1.
Dabei befindet sich die Ausgangsseite A der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 im Bereich eines von der Eingangsseite E abgewandten Endes der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 und der weitere Getriebesatz WG ist im Bereich der Eingangsseite E angeordnet und der zweite Planetengetriebesatz PGS2 im Bereich des von der Eingangsseite abgewandten Endes der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 im Bereich der Ausgangsseite A. Dadurch kann eine kompakte Anordnung erreicht werden. Die erste Trennkupplung C1 ist dabei zwischen dem zweiten Planetengetriebesatz PGS2 und der Abtriebswelle AW angeordnet.The output side A of the torque transmission device 10 is located in the region of an end of the torque transmission device 10 facing away from the input side E and the further gear set WG is arranged in the region of the input side E and the second planetary gear set PGS2 is located in the region of the end of the torque transmission device 10 facing away from the input side E Area of the output side A. This enables a compact arrangement to be achieved. The first clutch C1 is arranged between the second planetary gear set PGS2 and the output shaft AW.
Für eine besonders kompakte Anordnung sind die zweite Trennkupplung C2 und die dritte Trennkupplung C3 in einer gemeinsamen Kupplungs-Radialebene KR, welche sich senkrecht zur ersten Eingangswelle EW1 erstreckt, angeordnet und die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 in einer gemeinsamen Brems-Radialebene BR, welche sich ebenfalls senkrecht zur ersten Eingangswelle EW1 erstreckt.For a particularly compact arrangement, the second clutch C2 and the third clutch C3 are arranged in a common clutch radial plane KR, which extends perpendicular to the first input shaft EW1, and the first brake device B1 and the second brake device B2 in a common brake radial plane BR , which also extends perpendicular to the first input shaft EW1.
Dabei sind die zweite Trennkupplung C2 und die dritte Trennkupplung C3 entlang einer Längsachse der ersten Eingangswelle EW1 bzw. ihrer Drehachse zwischen dem weiteren Getriebesatz WG und dem zweiten Planetengetriebesatz PGS2 angeordnet. Insbesondere befinden sich deren gemeinsame Kupplungs-Radialebene KR und die gemeinsame Brems-Radialebene BR der ersten und zweiten Bremseinrichtung B1 bzw. B2 zwischen dem weiteren Getriebesatz WG und dem zweiten Planetengetriebesatz PGS2, wobei die gemeinsame Kupplungs-Radialebene KR zwischen dem weiteren Getriebesatz WG und der gemeinsamen Brems-Radialebene BR angeordnet ist und die gemeinsame BremsThe second clutch C2 and the third clutch C3 are arranged along a longitudinal axis of the first input shaft EW1 or its axis of rotation between the further gear set WG and the second planetary gear set PGS2. In particular, their common clutch radial plane KR and the common brake radial plane BR of the first and second brake devices B1 and B2 are located between the further gear set WG and the second planetary gear set PGS2, the common clutch radial plane KR between the further gear set WG and the common brake radial plane BR is arranged and the common brake
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-33Radialebene BR zwischen der gemeinsamen Kupplungs-Radialebene KR und dem zweiten Planetengetriebesatz PGS2.-33Radial plane BR between the common clutch radial plane KR and the second planetary gear set PGS2.
Fig. 2a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 200 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 20, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung 20 gegenüber der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 aus Fig. 1 a zusätzlich eine vierte Trennkupplung C4 aufweist, über welche die erste Eingangswelle EW1 mit dem dritten Sonnenrad S3 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 drehverbunden werden kann, insbesondere über die erste Hohlwelle HW1.2a shows a second exemplary embodiment of a drive system 200 according to the invention with a second exemplary embodiment of a torque transmission device 20 according to the invention, the torque transmission device 20 additionally having a fourth separating clutch C4 by way of the torque transmission device 10 from FIG. 1a, via which the first input shaft EW1 with the third sun gear S3 of the second planetary gear set PGS2 can be rotationally connected, in particular via the first hollow shaft HW1.
Durch die gegenüber der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 aus Fig. 1a zusätzlich vorhandene, vierte Trennkupplung C4 können mit der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 20 aus Fig. 2a insgesamt drei weitere mechanische Gangstufen geschaltet werden, insbesondere eine weitere Gangstufe für Rückwärtsfahrt und zwei weitere Gangstufen für Vorwärtsfahrt, nämlich die in Fig. 2b mit „R2“ und „4“ sowie „6“ bezeichneten Gangstufen, wobei die Gangstufe R1 aus Fig. 2b Gangstufe R aus Fig. 1 b entspricht und die Gangstufen 1 bis 3 aus Fig. 2b den Gangstufen 1 bis 3 aus Fig. 1b, Gangstufe 5 aus Fig. 2b Gangstufe 4 aus Fig. 1b und die Gangstufen 7 und 8 aus Fig. 2b den Gangstufen 5 und 6 aus Fig. 1b, wobei sich die jeweiligen Gangstufen jeweils durch die gleiche Kombination der Schaltzustände der einzelnen Schaltelemente C1 bis C3 und B1 und B1 einstellen lassen und sich die gleichen Leistungsflüsse in diesen Gangstufen ergeben, wie bei den korrespondierenden, anhand der Fig. 1a und 1 b beschriebenen Gangstufen.Due to the fourth clutch C4 additionally present compared to the torque transmission device 10 according to the invention from FIG. 1a, a total of three further mechanical gear stages can be shifted with the torque transmission device 20 according to the invention from FIG in Fig. 2b with "R2" and "4" and "6" designated gear steps, gear step R1 from Fig. 2b corresponds to gear step R from Fig. 1b and gear steps 1 to 3 from Fig. 2b to gear steps 1 to 3 from Fig. 1b, gear stage 5 from Fig. 2b gear stage 4 from Fig. 1b and gear stages 7 and 8 from Fig. 2b gear stages 5 and 6 from Fig. 1b, the respective gear stages each being the same combination of the switching states of the Individual switching elements C1 to C3 and B1 and B1 can be set and the same power flows result in these gear stages as in the corresponding gear stages described with reference to FIGS. 1a and 1b.
Wie aus der in Fig. 2b zugehörigen, dargestellten Schalttabelle ersichtlich ist, stellt sich der Rückwärtsgang R2 ein, wenn die vierte Trennkupplung C4 und die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet sind und die übrigen Schaltelemente, insbesondere die erste Trennkupplung C1, die zweite Trennkupplung C2 und die dritte Trennkupplung C3 sowie die erste Bremseinrichtung B1 jeweils geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 und die vierte Trennkupplung C4 direkt, d.h. ohne über den weiteren Getriebesatz WG geführt zuAs can be seen from the shift table shown in FIG. 2b, the reverse gear R2 is set when the fourth clutch C4 and the second brake device B2 are open and the other shift elements, in particular the first clutch C1, the second clutch C2 and the third clutch C3 and the first brake device B1 are each open. In this case, a drive power generated by the first drive motor ICE can be directly via the first input shaft EW1 and the fourth clutch C4, i.e. without being routed through the additional gear set WG
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-34werden, über das dritte Sonnenrad S3 in den Ravigneaux-Getriebesatz eingeleitet werden, wobei über die zweite Bremseinrichtung B2 und den Planetenträger PT des Ravigneaux-Getriebesatzes eine Drehmomentabstützung erfolgt, welche zu einer Drehrichtungsumkehr des mit der Ausgangswelle AW drehfest verbundenen Hohlrades H2 führt, wodurch eine mit der Abtriebswelle AW verbundene, antreibbare Achse FD in entgegengesetzter Richtung, in diesem Fall in Rückwärtsfahrtrichtung, angetrieben werden kann.34, are introduced into the Ravigneaux gear set via the third sun gear S3, with torque support being provided via the second braking device B2 and the planet carrier PT of the Ravigneaux gear set, which leads to a reversal of the direction of rotation of the ring gear H2, which is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft AW, as a result of which a drivable axis FD connected to the output shaft AW can be driven in the opposite direction, in this case in the reverse direction.
Die sich aufgrund der zusätzlich vorhandenen, vierten Trennkupplung C4 zusätzlich ergebende Gangstufe 4 stellt sich ein, wenn die zweite Trennkupplung C2 und die vierte Trennkupplung C4 geschlossen sind, während die erste Trennkupplung C1, die dritte Trennkupplung C3 und die beiden Bremseinrichtungen B1 und B2 geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung zum einen über die erste Eingangswelle EW1, den weiteren Getriebesatz WG, über die zweite Trennkupplung C2, insbesondere über die zweite Hohlwelle HW2, und das erste Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 in den Ravigneaux-Getriebesatz eingeleitet werden sowie zum anderen direkt über die erste Eingangswelle EW1 und die vierte Trennkupplung C4 und das dritte Sonnenrad S3, insbesondere ebenfalls über die erste Hohlwelle HW1. Über das zweite Hohlrad H2 kann die Antriebsleistung an die Abtriebswelle AW übertragen und von dieser an eine antreibbare Achse FD abgeführt werden.The additional gear step 4 resulting from the additional fourth clutch C4 is established when the second clutch C2 and the fourth clutch C4 are closed, while the first clutch C1, the third clutch C3 and the two braking devices B1 and B2 are open , In this case, a drive power generated by the first drive motor ICE can on the one hand via the first input shaft EW1, the further gear set WG, the second separating clutch C2, in particular via the second hollow shaft HW2, and the first sun gear S1 of the first planetary gear set PGS1 in the Ravigneaux Transmission set are initiated and on the other hand directly via the first input shaft EW1 and the fourth clutch C4 and the third sun gear S3, in particular also via the first hollow shaft HW1. Via the second ring gear H2, the drive power can be transmitted to the output shaft AW and can be dissipated from there to a drivable axis FD.
Die dritte, sich aufgrund der zusätzlichen, vierten Trennkupplung C4 zusätzlich ergebende Gangstufe 6 stellt sich ein, wenn die erste Trennkupplung C1 und die vierte Trennkupplung C4 geschlossen sind und die übrigen Schaltelemente in Form der zweiten Trennkupplung C2, der dritten Trennkupplung C3, der ersten Bremseinrichtung B1 und der zweiten Bremseinrichtung B2 jeweils geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 zum einen über die erste Trennkupplung C1 auf den Planetenträger PT des Ravigneaux-Getriebesatzes übertragen werden und zum anderen über die vierte Trennkupplung C4 und das dritte Sonnenrad S3, insbesondere über die erste Hohlwelle HW1, und als Antriebsleistung ebenfalls über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an eine antreibbare Achse FD abgeführt werden. AbsatzThe third gear stage 6, which additionally arises on account of the additional fourth clutch C4, is established when the first clutch C1 and the fourth clutch C4 are closed and the other shifting elements in the form of the second clutch C2, the third clutch C3, the first braking device B1 and the second braking device B2 are each open. In this case, a drive power generated by the first drive motor ICE can be transmitted via the first input shaft EW1 on the one hand via the first clutch C1 to the planet carrier PT of the Ravigneaux gear set and on the other hand via the fourth clutch C4 and the third sun gear S3, in particular via the first hollow shaft HW1, and as drive power also via the second ring gear H2 and the output shaft AW to a drivable axis FD. paragraph
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-35Fig. 2c zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer vorteilhaften Ausgestaltung einer Anordnung der einzelnen Komponenten des Antriebssystems aus Fig. 2a, wobei die in Fig. 2c gezeigte Anordnung grundsätzlich der Anordnung aus Fig. 1c entspricht und nur die zusätzliche, vierte Trennkupplung C4 umfasst.-35Fig. 2c shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an advantageous embodiment of an arrangement of the individual components of the drive system from FIG. 2a, the arrangement shown in FIG. 2c basically corresponding to the arrangement from FIG. 1c and comprising only the additional, fourth clutch C4.
In diesem Fall sind die erste Trennkupplung C1 und die vierte Trennkupplung C4 zwischen dem zweiten Planetengetriebesatz PGS2 und der Abtriebswelle AW angeordnet, wobei die vierte Trennkupplung C4 zwischen dem zweiten Planetengetriebesatz PGS2 und der ersten Trennkupplung C1 angeordnet ist.In this case, the first separating clutch C1 and the fourth separating clutch C4 are arranged between the second planetary gear set PGS2 and the output shaft AW, the fourth separating clutch C4 being arranged between the second planetary gear set PGS2 and the first separating clutch C1.
Fig. 3a zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 300 mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 30, wobei dieses Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 300 grundsätzlich wie das in Fig. 1a beschriebene Antriebssystem 100 aufgebaut ist bzw. die Drehmomentübertragungsvorrichtung 30 grundsätzlich wie die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 aus Fig. 1a. Das Antriebssystem 300 aus Fig. 3a unterscheidet sich jedoch dahingehend von dem in Fig. 1a dargestellten Ausführungsbeispiel, dass die in Fig. 3a dargestellte, erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 30 zusätzlich eine zweite Eingangswelle EW2 sowie eine zusätzliche Übersetzungsstufe ÜS aufweist und das in Fig. 3a dargestellte Antriebssystem 300 gegenüber dem in Fig. 1a dargestellten ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 100 zusätzlich einen zweiten Antriebsmotor EM.3a shows a third exemplary embodiment of a drive system 300 according to the invention with a third exemplary embodiment of a torque transmission device 30 according to the invention, this exemplary embodiment of a drive system 300 according to the invention basically being constructed like the drive system 100 described in FIG. 1a or the torque transmission device 30 basically like the torque transmission device 10 Fig. 1a. The drive system 300 from FIG. 3a differs from the exemplary embodiment shown in FIG. 1a in that the torque transmission device 30 according to the invention shown in FIG. 3a additionally has a second input shaft EW2 and an additional transmission stage US and the drive system shown in FIG. 3a 300 in addition to the first exemplary embodiment of a drive system 100 according to the invention shown in FIG. 1a, a second drive motor EM.
Der zweite Antriebsmotor EM ist bei diesem Ausführungsbeispiel dabei durch eine als Motor und Generator betreibbare elektrische Maschine EM gebildet, die mit der zweiten Eingangswelle EW2 der Drehmomentübertragungsvorrichtung 30 drehfest verbunden ist, so dass eine vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugte Antriebsleistung unter anderem direkt über die zweite Eingangswelle EW2, die Übersetzungsstufe ÜS, die zweite Hohlwelle HW2 und das erste Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden kann.In this exemplary embodiment, the second drive motor EM is formed by an electrical machine EM which can be operated as a motor and generator and which is connected in a rotationally fixed manner to the second input shaft EW2 of the torque transmission device 30, so that a drive power generated by the second drive motor EM inter alia directly via the second input shaft EW2, the transmission stage ÜS, the second hollow shaft HW2 and the first sun gear S1 of the first planetary gear set PGS1 can be introduced into the Ravigneaux planetary gear set.
Da das in Fig. 3a dargestellte, dritte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 30 ansonsten identisch zu der in Fig. 1a dargestellten,Since the third exemplary embodiment of a torque transmission device 30 according to the invention shown in FIG. 3a is otherwise identical to that shown in FIG. 1a,
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-36erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 ausgebildet ist, lassen sich mit der in Fig. 3a dargestellten, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 30 ebenfalls die gleichen, rein mechanischen sieben verschiedenen Gangstufen R und 1 bis 6 schalten, insbesondere jeweils durch die gleiche Kombination der Schaltzustände der einzelnen Schaltelemente C1 bis C3, B1 und B2, wie anhand der zugehörigen, in Fig. 3b dargestellten Schalttabelle erkennbar ist.3a, the torque transmission device 30 shown in FIG. 3a can also be used to shift the same, purely mechanical seven different gear stages R and 1 to 6, in particular each by the same combination of the switching states of the individual shifting elements C1 to C3 , B1 and B2, as can be seen from the associated shift table shown in FIG. 3b.
Durch die zusätzlich vorhandene elektrische Maschine EM als zweiten Antriebsmotor EM kann in den vorgenannten Gangstufen R und 1 bis 6 jedoch bei einem entsprechenden, jeweils an die Drehzahl der zweiten Hohlwelle HW2 angepassten Betrieb des zweiten Antriebsmotors EM, ein vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugtes Drehmoment überlagert werden, so dass in den Gangstufen R und 1 bis 6 jeweils ein sogenanntes „Boosten“ mithilfe der elektrischen Maschine EM möglich ist, was jeweils durch den Ausdruck „(+EM)“ in Spalte 1 der Schalttabelle in Fig. 3b symbolisiert ist.Due to the additionally existing electrical machine EM as the second drive motor EM, a torque generated by the second drive motor EM can, however, be superimposed in the aforementioned gear stages R and 1 to 6 with a corresponding operation of the second drive motor EM that is adapted to the speed of the second hollow shaft HW2 , so that a so-called “boosting” with the help of the electrical machine EM is possible in gear stages R and 1 to 6, which is symbolized by the expression “(+ EM)” in column 1 of the shift table in FIG. 3b.
Ferner können durch den zusätzlichen, zweiten Antriebsmotor EM in Form einer als Motor und Generator betreibbaren elektrischen Maschine EM zwei rein elektrische Antriebsgänge EM1 und EM2 bzw. zwei reine Rekuperationsgänge G1 und G2 bereitgestellt werden, welche sich einstellen, wenn die drei Trennkupplungen C1, C2 und C3 jeweils geöffnet sind und lediglich jeweils nur eine der beiden Bremseinrichtungen B1 oder B2 geschlossen ist.Furthermore, the additional, second drive motor EM in the form of an electrical machine EM that can be operated as a motor and generator can provide two purely electrical drive gears EM1 and EM2 or two pure recuperation gears G1 and G2, which are set when the three separating clutches C1, C2 and C3 are open and only one of the two braking devices B1 or B2 is closed.
Dabei stellt sich der erste, rein elektrische Gang EM1 bzw. der erste rein generatorische Gang G1 ein, wenn die erste bis dritte Trennkupplung C1 bis C3 jeweils geöffnet sind und die zweite Bremseinrichtung B2 betätigt ist und der zweite, rein elektrische Gang EM2 bzw. der zweite rein generatorische Gang G2, wenn die erste bis dritte Trennkupplung C1 bis C3 jeweils geöffnet sind und die erste Bremseinrichtung B1 betätigt ist.The first, purely electrical gear EM1 or the first purely regenerative gear G1 is established when the first to third clutch C1 to C3 are open and the second brake device B2 is actuated and the second, purely electrical gear EM2 or second purely regenerative gear G2 when the first to third clutch clutches C1 to C3 are open and the first brake device B1 is actuated.
In beiden Fällen ist der erste Antriebsmotor ICE aufgrund der geöffneten ersten Trennkupplung C1 vom Planetenträger PT entkoppelt und aufgrund der geöffneten zweiten Trennkupplung C2 und der geöffneten dritten Trennkupplung C3 kann ferner keine Leistung über die erste Eingangswelle EW1 und den weiteren Getriebesatz WG in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingebracht werden.In both cases, the first drive motor ICE is decoupled from the planet carrier PT due to the opened first clutch C1 and because of the opened second clutch C2 and the opened third clutch C3, no power can be supplied to the Ravigneaux planetary gear set via the first input shaft EW1 and the further gear set WG be introduced.
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-37ln beiden rein elektrischen Gangstufen EM1 und EM2 kann eine vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugte Antriebsleistung jeweils über die zweite Eingangswelle EW2, die Übersetzungsstufe ÜS sowie die zweite Hohlwelle HW2 an das erste Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 übertragen werden und über dieses in den RavigneauxPlanetengetriebesatz eingeleitet werden, wobei in der ersten rein elektrischen Gangstufe EM1 die in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingebrachte Antriebsleistung aufgrund der betätigten zweiten Bremseinrichtung B2 über den Planententräger PT des Ravigneaux-Planetengetriebesatz abgestützt wird und als Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse FD abgeführt werden kann. In der zweiten rein elektrischen Gangstufe EM2 hingegen wird die Antriebsleistung infolge der betätigten ersten Bremseinrichtung B1 über das zweite Sonnenrad S2 abgestützt und kann als Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse FD abgeführt werden.In both purely electric gear stages EM1 and EM2, a drive power generated by the second drive motor EM can be transmitted to the first sun gear S1 of the first planetary gear set PGS1 via the second input shaft EW2, the transmission stage ÜS and the second hollow shaft HW2 and introduced into the Ravigneaux planetary gear set are, in the first purely electric gear EM1 the drive power introduced into the Ravigneaux planetary gear set is supported by the actuated second braking device B2 via the tarpaulin carrier PT of the Ravigneaux planetary gear set and as drive power via the second ring gear H2 and the output shaft AW to the drivable axle FD can be dissipated. In the second purely electrical gear stage EM2, on the other hand, the drive power is supported by the second sun gear S2 as a result of the actuated first braking device B1 and can be dissipated as drive power via the second ring gear H2 and the output shaft AW to the drivable axis FD.
Im rein generatorischen Betrieb, d.h. beim Rekuperieren in den Gangstufen G1 und G2, erfolgt der Leistungsfluss genau umgekehrt, d.h. eine Antriebsleistung an der Achse FD erzeugte Antriebsleistung, bspw. durch Rollen bergab, kann entlang der vorbeschriebenen, jeweiligen Leistungspfade zur elektrischen Maschine EM geführt werden, welche in diesem Fall als Generator genutzt werden kann, und mittels dieser in elektrische Energie umgewandelt werden.In purely generator mode, i.e. when recuperating in gears G1 and G2, the power flow is exactly the opposite, i.e. A drive power generated on the axis FD, for example by rolling downhill, can be guided along the respective power paths described above to the electrical machine EM, which in this case can be used as a generator, and converted by means of this into electrical energy.
Zusätzlich zu den beiden vorbeschriebenen, rein elektrischen bzw. rein generatorischen Gängen EM1 und EM2 bzw. G1 und G2 weist das in Fig. 3a dargestellte Antriebssystem 300 zwei weitere Gangstufen auf, welche als E-CVT1 und E-CVT2 bezeichnet sind und in welchen sowohl der erste Antriebsmotor ICE als auch der zweite Antriebsmotor EM jeweils eine Antriebsleistung bereitstellen können, welche zu einer Gesamt-Antriebsleistung überlagert werden können. In diesen beiden Gangstufen kann jeweils durch Veränderung der Drehzahl und/oder der Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM das mittels des zweiten Antriebsmotors EM aufgebrachte Drehmoment verändert werden, so dass im Ergebnis eine variable, insbesondere stufenlose Übersetzung, eingestellt werden kann, welche auch namensgebend für die Bezeichnung dieser Gangstufen ist, denn CVT bedeutet Continuously Variable Transmission.In addition to the two previously described, purely electrical or purely regenerative gears EM1 and EM2 or G1 and G2, the drive system 300 shown in FIG. 3a has two further gear stages, which are designated as E-CVT1 and E-CVT2 and in which both the first drive motor ICE and the second drive motor EM can each provide a drive power that can be superimposed to form a total drive power. In these two gear stages, the torque applied by means of the second drive motor EM can be changed by changing the speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM, so that a variable, in particular stepless transmission ratio can be set, which also gives the name to is the name of these gears, because CVT means Continuously Variable Transmission.
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-38Diese beiden Gangstufen E-CVT1 und E-CVT2 haben den Vorteil, dass der erste Antriebsmotor, insbesondere, wenn dieser als Verbrennungskraftmaschine ICE ausgebildet ist wie im vorliegenden Fall, innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs betrieben werden kann, insbesondere im Bereich seines optimalen Wirkungsgrades, so dass ein besonders effizienter Betrieb des Antriebssystems 300 mit diesen zwei Gangstufen möglich wird.These two gear stages E-CVT1 and E-CVT2 have the advantage that the first drive motor, especially if it is designed as an internal combustion engine ICE, as in the present case, can be operated within a preferred speed range, in particular in the area of its optimal efficiency that a particularly efficient operation of the drive system 300 with these two gear stages is possible.
Die erste Gangstufe mit E-CVT 1 mit stufenlos einstellbarer Drehzahl ergibt sich dabei (siehe Fig. 2b), wenn die dritte Trennkupplung C3 geschlossen ist, und die übrigen Schaltelemente, insbesondere die erste Trennkupplung C1, die zweite Trennkupplung C2, die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2, jeweils geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1, den weiteren Getriebesatz WG sowie die dritte Trennkupplung C3 und das dritte Sonnenrad S3, insbesondere über die erste Hohlwelle HW1, in den Ravigneaux-Getriebesatz eingeleitet werden und die vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugte Antriebsleistung über das erste Sonnenrad S1. Im Ravigneaux-Planetengetriebesatz werden die von den beiden Antriebsmotoren ICE und EM erzeugten Antriebsleistungen zu einer Gesamt-Antriebsleistung überlagert und können über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse FD abgeführt werden.The first gear stage with E-CVT 1 with infinitely variable speed results (see FIG. 2b) when the third clutch C3 is closed and the other shifting elements, in particular the first clutch C1, the second clutch C2, the first braking device B1 and the second brake device B2 are opened. In this case, a drive power generated by the first drive motor ICE can be introduced into the Ravigneaux gear set via the first input shaft EW1, the further gear set WG and the third clutch C3 and the third sun gear S3, in particular via the first hollow shaft HW1, and that from the second Drive motor EM generated drive power via the first sun gear S1. In the Ravigneaux planetary gear set, the drive power generated by the two drive motors ICE and EM is superimposed to form a total drive power and can be transferred to the drivable axis FD via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
Die zweite Gangstufe E-CVT2 mit stufenlos einstellbarer Drehzahl ergibt sich, wenn die erste Trennkupplung C1 geschlossen ist und die zweite Trennkupplung C2, die dritte Trennkupplung C3, die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 jeweils geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Trennkupplung C1 und den Planetenträger PT in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden und die vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugte Antriebsleistung über die zweite Eingangswelle EW2, die Übersetzungsstufe ÜS und die zweite Hohlwelle HW2 und das erste Sonnenrad S1, wobei die von den beiden Antriebsmotoren ICE und EM erzeugten Leistungsanteile jeweils ebenfalls im RavigneauxPlanetengetriebesatz zu einer Gesamt-Antriebsleistung überlagert werden und über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse FD abgeführt werden können.The second gear stage E-CVT2 with a continuously adjustable speed results when the first clutch C1 is closed and the second clutch C2, the third clutch C3, the first braking device B1 and the second braking device B2 are open. In this case, a drive power generated by the first drive motor ICE can be introduced into the Ravigneaux planetary gear set via the first separating clutch C1 and the planet carrier PT and the drive power generated by the second drive motor EM via the second input shaft EW2, the transmission stage ÜS and the second hollow shaft HW2 and the first sun gear S1, whereby the power components generated by the two drive motors ICE and EM are also superimposed in the Ravigneaux planetary gear set to form a total drive power and can be dissipated to the drivable axis FD via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
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-39Des Weiteren ist bei dem in Fig. 3a dargestellten Antriebssystem 300 in wenigstens einer Gangstufe, in diesem Fall in drei Gangstufen L1(P), L2 und L3(P), ein sogenannter LadeBetrieb „L“ möglich, bei welchem im Stillstand des Fahrzeugs elektrische Energie erzeugt werden kann, auch „Laden im Stand genannt“. Dies kann vorteilhaft sein, um einen Ladungszustand der Batterie erhöhen zu können, auch wenn das Fahrzeug sich nicht im Fährbetrieb befindet.Furthermore, in the drive system 300 shown in FIG. 3a, a so-called charging operation “L” is possible in at least one gear stage, in this case in three gear stages L1 (P), L2 and L3 (P), in which the vehicle is at a standstill electrical energy can be generated, also called "charging in the stand". This can be advantageous in order to be able to increase a state of charge of the battery even when the vehicle is not in the ferry mode.
In den in Fig. 3b gezeigten Gangstufen L1(P) und L3(P) muss die antreibbare Achse und/oder die Abtriebswelle AW dabei allerdings mittels eines weiteren Schaltelements (P), insbesondere einer Sperreinrichtung, beispielsweise mittels einer Parkbremse, gesichert sein, um eine Übertragung eines Drehmoments auf die Räder zu verhindern. L1(P) entspricht dabei von den Schaltzuständen her grundsätzlich E-CVT2 und L3(P) entspricht ECVT1, wobei jeweils durch die Parkbremse die vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte und in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitete Antriebsleistung über die gesperrte Achse FD und das zweite Hohlrad H2 abgestützt wird und somit über das erste Sonnenrad S1, die zweite Hohlwelle HW2 die Übersetzungsstufe und die zweite Eingangswelle EW2, welche in diesem Fall als Abtriebswelle dient, an die elektrische Maschine EM abgeführt werden, welche in diesem Fall als Generator arbeitet.In the gear stages L1 (P) and L3 (P) shown in FIG. 3b, however, the drivable axle and / or the output shaft AW must be secured by means of a further switching element (P), in particular a locking device, for example by means of a parking brake prevent transmission of torque to the wheels. L1 (P) basically corresponds to the switching states E-CVT2 and L3 (P) corresponds to ECVT1, whereby the parking brake generates the drive power generated by the first drive motor ICE and introduced into the Ravigneaux planetary gear set via the locked axis FD and the second ring gear H2 is supported and thus discharged via the first sun gear S1, the second hollow shaft HW2, the transmission stage and the second input shaft EW2, which in this case serves as an output shaft, to the electrical machine EM, which in this case works as a generator.
In der Gangstufe L2 ist ein Lade-Betrieb ohne Parksperre möglich, wobei in dieser Gangstufe, welche sich einstellt, wenn die erste Trennkupplung C1, die dritte Trennkupplung C3 und beide Bremseinrichtungen B1 und B2 geöffnet sind und nur die zweite Trennkupplung C2 geschlossen ist. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung direkt über die erste Eingangswelle EW1, den weiteren Getriebesatz WG und über die zweite Trennkupplung C2 sowie über die Übersetzungsstufe ÜS und die zweite Eingangswelle EW2 zur elektrischen Maschine EM geführt werden.In gear stage L2, charging operation without a parking lock is possible, in which gear stage, which occurs when the first clutch C1, the third clutch C3 and both braking devices B1 and B2 are open and only the second clutch C2 is closed. In this case, a drive power generated by the first drive motor ICE can be routed directly to the electrical machine EM via the first input shaft EW1, the further gear set WG and the second clutch C2 as well as via the transmission stage ÜS and the second input shaft EW2.
Fig. 3c zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Ausgestaltung einer vorteilhaften Anordnung der einzelnen Komponenten des Antriebssystems 300 aus Fig. 3a, wobei dabei die Abtriebswelle AW auf einer von der Eingangsseite E abgewandten Seite der Drehmomentübertragungsvorrichtung 30 koaxial zur ersten Eingangswelle EW1 angeordnet ist und der zweite Antriebsmotor EM, insbesondere die elektrische3c shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an embodiment of an advantageous arrangement of the individual components of the drive system 300 from FIG. 3a, the output shaft AW being arranged on a side of the torque transmission device 30 facing away from the input side E and coaxial with the first input shaft EW1, and the second drive motor EM, especially the electrical one
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-40Maschine EM bezogen auf einen Leistungsfluss vom ersten Antriebsmotor ICE zur Drehmomentübertragungsvorrichtung 30, zwischen dem ersten Antriebsmotor ICE und der Drehmomentübertragungsvorrichtung 30, insbesondere zwischen dem Zweimassenschwungrad ZMS und vor den Getriebesätzen WG und PGS1 und PGS2.-40Machine EM based on a power flow from the first drive motor ICE to the torque transmission device 30, between the first drive motor ICE and the torque transmission device 30, in particular between the dual-mass flywheel ZMS and before the gear sets WG and PGS1 and PGS2.
Für eine besonders vorteilhafte Anordnung für eine Längsanordnung ist der zweite Antriebsmotor mit seiner Rotationsachse koaxial zur ersten Eingangswelle EW1 angeordnet und die zweite Eingangswelle EW2 dabei zumindest teilweise eine Hohlwelle, in welcher die erste Eingangswelle EW1 zumindest teilweise angeordnet und geführt ist.For a particularly advantageous arrangement for a longitudinal arrangement, the second drive motor is arranged with its axis of rotation coaxial with the first input shaft EW1 and the second input shaft EW2 is at least partially a hollow shaft in which the first input shaft EW1 is at least partially arranged and guided.
Das zweite Getriebeelement WPT des weiteren Getriebesatzes, insbesondere das weitere Sonnenrad WS ist zugunsten einer besonders kompakten Anordnung dabei über eine weitere Welle HWW am Getriebegehäuse G festgelegt, wobei auch die weitere Welle HWW zumindest teilweise innerhalb der zweiten Eingangswelle EW2 angeordnet und geführt ist und eine Hohlwelle ist. Des Weiteren ist die erste Eingangswelle EW1 zumindest teilweise innerhalb dieser weiteren Hohlwelle HWW angeordnet und geführt, so dass im Ergebnis die weitere Hohlwelle HWW zumindest teilweise innerhalb der zweiten Eingangswelle EW2 angeordnet und geführt ist und die erste Eingangswelle EW1 zumindest teilweise innerhalb der weiteren Hohlwelle HWW.The second gear element WPT of the further gear set, in particular the further sun gear WS, is fixed in favor of a particularly compact arrangement by means of a further shaft HWW on the gear housing G, the further shaft HWW also being arranged and guided at least partially within the second input shaft EW2 and a hollow shaft is. Furthermore, the first input shaft EW1 is arranged and guided at least partially within this further hollow shaft HWW, so that as a result the further hollow shaft HWW is at least partially arranged and guided within the second input shaft EW2 and the first input shaft EW1 at least partially within the further hollow shaft HWW.
Ferner sind die zweite Eingangswelle EW2 und die weitere Hohlwelle HWW und die erste Eingangswelle EW1 zumindest teilweise auch innerhalb des zweiten Antriebsmotors EM angeordnet und geführt. D.h. der zweite Antriebsmotor EM ist, insbesondere zusammen mit der zweiten Eingangswelle EW2, um die weitere Hohlwelle HWW und die erste Eingangswelle EW1 drehbar.Furthermore, the second input shaft EW2 and the further hollow shaft HWW and the first input shaft EW1 are at least partially arranged and guided within the second drive motor EM. That the second drive motor EM can be rotated, in particular together with the second input shaft EW2, about the further hollow shaft HWW and the first input shaft EW1.
Alternativ zu der in Fig. 3c gezeigten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 300 kann der zweite Antriebsmotor EM mit seiner Rotationsachse parallel zur ersten Eingangswelle EW1 angeordnet sein, insbesondere seitlich bzw. außerhalb von der Drehmomentübertragungsvorrichtung 30, beispielsweise auf Höhe des weiteren Getriebesatzes WG. Dadurch kann eine geringere Baulänge in Längsrichtung der ersten Eingangswelle EW1 erreicht werden, was insbesondere vorteilhaft für eine Queranordnung ist.As an alternative to the embodiment of a drive system 300 according to the invention shown in FIG. 3c, the second drive motor EM can be arranged with its axis of rotation parallel to the first input shaft EW1, in particular to the side or outside of the torque transmission device 30, for example at the level of the further gear set WG. This enables a shorter overall length in the longitudinal direction of the first input shaft EW1 to be achieved, which is particularly advantageous for a transverse arrangement.
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-41 Fig. 4a zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 400 mit einem vierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 40, wobei dieses Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 400 zusätzlich zu der zuvor anhand der Fig. 3a und 3b beschriebenen erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 30 eine vierte Trennkupplung C4 aufweist, über welche die erste Eingangswelle EW1 mit der ersten Hohlwelle HW1 und dem dritten Sonnenrad S3 des zweiten Planentengetriebesatzes PGS2 drehverbunden werden kann.4a shows a fourth embodiment of a drive system 400 according to the invention with a fourth embodiment of a torque transmission device 40 according to the invention, this embodiment of a drive system 400 according to the invention having a fourth clutch C4 in addition to the torque transmission device 30 according to the invention previously described with reference to FIGS. 3a and 3b, Via which the first input shaft EW1 can be rotatably connected to the first hollow shaft HW1 and the third sun gear S3 of the second planetary gear set PGS2.
Wie aus der zugehörigen Schalttabelle in Fig. 4b zu erkennen ist, sind mit der in Fig. 4a dargestellten erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 30 bzw. dem in Fig. 4a dargestellten, erfindungsgemäßen Antriebssystem 400 gegenüber dem dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 300 aufgrund der vierten Trennkupplung C4 neben einem weiteren Rückwärtsgang R2 (Gangstufe R1 entspricht Gangstufe R aus Fig. 3b) zusätzlich zwei weitere, rein mechanische Gangstufen (Gangstufen 4 und 6) möglich, in denen eine nur vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung an die Abtriebswelle AW übertragbar ist, wobei in sämtlichen dieser Gangstufen R1, R2 und 1 bis 8 auch jeweils ein elektrisches Boosten mithilfe des zweiten Antriebsmotors EM möglich ist.As can be seen from the associated shift table in FIG. 4b, with the torque transmission device 30 according to the invention shown in FIG. 4a and the drive system 400 according to the invention shown in FIG. 4a compared to the third exemplary embodiment of a drive system 300 according to the invention due to the fourth clutch C4 a further reverse gear R2 (gear step R1 corresponds to gear step R from Fig. 3b) two additional, purely mechanical gear steps (gear steps 4 and 6) are possible, in which a drive power generated only by the first drive motor ICE can be transmitted to the output shaft AW, all of which of these gear stages R1, R2 and 1 to 8, electrical boosting is also possible using the second drive motor EM.
Wie bei dem Antriebssystem 300 ist bei dem Antriebssystem 400 aus Fig. 4a in zwei Gangstufen EM1 und EM2 bzw. G1 und G2 ein rein elektrischer Antrieb bzw. ein rein generatorischer Betrieb möglich.As with the drive system 300, a purely electrical drive or a purely regenerative operation is possible in the drive system 400 from FIG. 4a in two gear stages EM1 and EM2 or G1 and G2.
Die zusätzliche vierte Trennkupplung C4 des Antriebssystems 400 aus Fig. 4a ermöglicht jedoch gegenüber dem Antriebssystem 300 aus Fig. 3a in insgesamt drei Gangstufen ECVT1, E-CVT2 und E-CVT3 jeweils einen E-CVT-Betrieb, d.h. einen zusätzlichen E-CVTGang E-CVT3. Darüber hinaus sind insgesamt vier statt nur drei Lade-Gangstufen L1(P), L2(P), L3 und L4(P) möglich.The additional fourth separating clutch C4 of the drive system 400 from FIG. 4a, however, enables E-CVT operation in each case in three gear stages ECVT1, E-CVT2 and E-CVT3, that is to say in comparison with the drive system 300 from FIG. 3a. an additional E-CVT gear E-CVT3. In addition, a total of four instead of just three charge gear stages L1 (P), L2 (P), L3 and L4 (P) are possible.
Die Gangstufen R1 und R2 sowie 1 bis 8 entsprechen dabei grundsätzlich den Gangstufen R1 und R2 sowie 1 bis 8 aus Fig. 2b, wobei für nähere Ausführungen zu diesen GangstuThe gear steps R1 and R2 and 1 to 8 basically correspond to the gear steps R1 and R2 and 1 to 8 from FIG. 2b, with more details on these gear steps
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-42 fen, insbesondere hinsichtlich der einzelnen, sich in den jeweiligen Gangstufen einstellenden Leistungsflüsse, auf die Ausführungen im Zusammenhang mit den Fig. 2a und 2b verwiesen wird.-42 fen, in particular with regard to the individual power flows occurring in the respective gear stages, reference is made to the explanations in connection with FIGS. 2a and 2b.
Der dritte, zusätzliche E-CVT-Gang E-CVT3 ergibt sich, wenn die vierte Trennkupplung C4 geschlossen wird und die übrigen Trennkupplungen C1, C2 und C3 sowie die beiden Bremseinrichtungen B1 und B2 jeweils geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 und die vierte Trennkupplung C4 sowie das dritte Sonnenrad S3, insbesondere über die erste Hohlwelle HW1, in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden und in diesem mit einer vom zweiten Antriebsmotor EM2 über die zweite Eingangswelle EW2, die Übersetzungsstufe ÜS, die zweite Hohlwelle HW2 und das erste Sonnenrad S1 in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleiteten Antriebsleistung überlagert werden und über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW abgeführt werden.The third, additional E-CVT gear E-CVT3 results when the fourth clutch C4 is closed and the other clutch C1, C2 and C3 and the two braking devices B1 and B2 are open. In this case, a drive power generated by the first drive motor ICE can be introduced into the Ravigneaux planetary gear set via the first input shaft EW1 and the fourth separating clutch C4 and the third sun gear S3, in particular via the first hollow shaft HW1, and in it with one from the second drive motor EM2 Drive power introduced into the Ravigneaux planetary gear set is superimposed on the second input shaft EW2, the transmission stage ÜS, the second hollow shaft HW2 and the first sun gear S1 and is discharged via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
Die zusätzliche Lade-Gangstufe L4, in welcher ebenfalls das Sperren der Achse FD erforderlich ist, ergibt sich, wenn die vierte Trennkupplung C4 geschlossen ist und die übrigen Schaltelemente C1 bis C3 und B1 und B2 geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1, die vierte Trennkupplung C4, die erste Hohlwelle HW1 und das dritte Sonnenrad S3 in den Ravigneaux-Getriebesatz eingeleitet werden und über das erste Sonnenrad S1, die zweite Hohlwelle HW2, die Übersetzungsstufe ÜS und die zweite Eingangswelle EW2 dem zweiten Antriebsmotor EM zum Laden eines elektrischen Energiespeichers zugeführt werden.The additional charging gear stage L4, in which the axis FD must also be locked, results when the fourth clutch C4 is closed and the other shifting elements C1 to C3 and B1 and B2 are open. In this case, a drive power generated by the first drive motor ICE can be introduced into the Ravigneaux gear set via the first input shaft EW1, the fourth clutch C4, the first hollow shaft HW1 and the third sun gear S3 and via the first sun gear S1, the second hollow shaft HW2, the transmission stage ÜS and the second input shaft EW2 are fed to the second drive motor EM for charging an electrical energy store.
Fig. 4c zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Ausgestaltung einer vorteilhaften Anordnung der einzelnen Komponenten des Antriebssystems aus Fig. 4a, wobei diese Anordnung einer Kombination der beiden Anordnungen aus Fig. 2c und Fig. 3c entspricht.FIG. 4c shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of an embodiment of an advantageous arrangement of the individual components of the drive system from FIG. 4a, this arrangement corresponding to a combination of the two arrangements from FIGS. 2c and 3c.
Entsprechend kann auch hier alternativ zu der in Fig. 4c gezeigten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 400 der zweite Antriebsmotor EM mit seiner Rotationsachse parallel zur ersten Eingangswelle EW1 angeordnet sein, insbesondere seitlichAccordingly, as an alternative to the embodiment of a drive system 400 according to the invention shown in FIG. 4c, the second drive motor EM can be arranged with its axis of rotation parallel to the first input shaft EW1, in particular laterally
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-43bzw. außerhalb von der Drehmomentübertragungsvorrichtung 30, beispielsweise auf Höhe des weiteren Getriebesatzes WG.-43bzw. outside of the torque transmission device 30, for example at the level of the further gear set WG.
Dabei ist anzumerken, dass bei sämtlichen gezeigten Schalttabellen die Nummerierung der einzelnen Gangstufen lediglich der eindeutigen Bezeichnung der einzelnen Gangstufen in Verbindung mit den zugehörigen Schaltzuständen sämtlicher Schaltelemente dient und nicht zwingend impliziert, dass die Übersetzung mit zunehmender Gangstufe stetig zu- oder abnimmt.It should be noted that in all of the shift tables shown, the numbering of the individual gear stages only serves to clearly identify the individual gear stages in conjunction with the associated shift states of all shift elements and does not necessarily imply that the translation increases or decreases with increasing gear stage.
Je nach Ausgestaltung der einzelnen Getriebeelemente einer eingesetzten Drehmomentübertragungsvorrichtung können dabei für die einzelnen Gangstufen auch Übersetzungsstufen entstehen, welche bei Beibehaltung der Reihenfolge der Gangstufen gemäß der Schalttabelle in Verbindung mit den jeweils, den einzelnen Gangstufen zugeordneten Kombinationen der Schaltzustände der einzelnen Schaltelemente zu einem nicht vorteilhaften Übersetzungssprung führen bzw. welche keine sinnvolle Übersetzungsstufe ergeben.Depending on the design of the individual gear elements of a torque transmission device used, gear ratios can also arise for the individual gear stages, which, while maintaining the sequence of the gear stages in accordance with the shift table in conjunction with the respective combinations of the gear states of the individual gear elements assigned to the individual gear stages, result in a non-advantageous gear ratio step or which do not result in a meaningful translation level.
Wie anhand der vorstehenden Ausführungen deutlich wird, stellt eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung eine flexible Ausgangsbasis dar, mit welcher auf einfache Art und Weise ein Antriebssystem mit verschiedensten, nahezu je nach Bedarf ausgestaltbaren Anzahl an Gangstufen bereitgestellt werden kann.As is clear from the above explanations, a torque transmission device according to the invention represents a flexible starting basis with which a drive system with a wide variety of gear stages that can be configured almost as required can be provided in a simple manner.
Dabei ermöglicht eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung insbesondere die Bereitstellung eines Antriebssystems mit wenigstens vier, bis hin zu 8 rein mechanischen Gangstufen für Vorwärtsfahrt und bis zu zwei Rückwärtsgängen, in welchen jeweils eine Überlagerung mit einer von einem zweiten Antriebsmotor erzeugten Antriebsleistung möglich ist, sowie mit bis zu zwei rein elektrischen bzw. generatorischen Gangstufen, mit bis zu drei E-CVT-Gangstufen und mit bis zu vier Lade-Gangstufen.A torque transmission device according to the invention enables in particular the provision of a drive system with at least four, up to 8 purely mechanical gear stages for forward travel and up to two reverse gears, in each of which a superimposition with a drive power generated by a second drive motor is possible, and with up to two purely electrical or regenerative gear stages, with up to three E-CVT gear stages and with up to four charging gear stages.
Mithilfe einer zusätzlichen, in den Figuren jeweils nicht dargestellten Übersetzungsstufe, insbesondere mittels einer mit der Abtriebswelle AW drehverbundenen oder drehverbindWith the help of an additional transmission stage, not shown in the figures, in particular by means of a rotationally connected or rotatably connected to the output shaft AW
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-44baren, zweistufigen gerad- und/oder schrägverzahnten Stirnradstufe, lassen sich sämtliche der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele 100, 200, 300 und 400 auf einfache Art und Weise für eine Queranordnung anpassen.44able, two-stage straight and / or helical toothed spur gear stage, all of the above-described embodiments 100, 200, 300 and 400 can be adapted in a simple manner for a transverse arrangement.
Dies lässt sich besonders einfach erreichen, in dem jeweils der Abtriebswelle AW in Leistungsflussrichtung eine Übersetzungsstufe nachgeschaltet wird, welche mit der Abtriebswelle AW drehverbunden oder drehverbindbar ist und die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung bildet, wobei die Übersetzungsstufe insbesondere derart ausgebildet ist, dass sich die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungsvorrichtung seitlich von der Eingangsseite befindet.This can be achieved particularly easily by in each case following the output shaft AW in the power flow direction, a transmission stage which is rotatably connected or rotatably connectable to the output shaft AW and forms the output side of the torque transmission device, the transmission stage being in particular designed such that the output side of the torque transmission device located laterally from the entrance side.
Eine besonders einfache, für eine Queranordnung geeignete Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung sowie eines erfindungsgemäßen Antriebssystems ergibt sich, wenn die Übersetzungsstufe als 2-stufige Stirnradstufe ausgebildet ist, insbesondere als gerad- und/oder schrägverzahnte Stirnradstufe, wobei eine erste Stufe zwei miteinander im Eingriff befindliche Stirnräder aufweist und eine zweite Stufe wenigstens ein Stirnrad, wobei ein erstes Stirnrad der ersten Stufe mit der Abtriebswelle AW drehverbunden ist und eine Drehachse des ersten Strirnrads der ersten Stufe koaxial zur Abtriebswelle AW angeordnet ist und eine Drehachse des zweiten Stirnrads der ersten Stufe parallel zur Abtriebswelle AW. Bevorzugt ist das wenigstens eine Stirnrad der zweiten Stufe dabei mit dem zweiten Stirnrad der ersten Stufe drehverbunden und mit der antreibbaren Achse drehverbindbar, insbesondere mit dem Achsgetriebe, insbesondere mit dem Achsdifferential.A particularly simple configuration of a torque transmission device according to the invention and a drive system according to the invention suitable for a transverse arrangement is obtained if the transmission stage is designed as a 2-stage spur gear stage, in particular as a straight and / or helical spur gear stage, a first stage having two spur gears that are in engagement with one another and a second stage has at least one spur gear, a first spur gear of the first stage being rotatably connected to the output shaft AW and an axis of rotation of the first spur gear of the first stage being arranged coaxially with the output shaft AW and an axis of rotation of the second spur gear of the first stage parallel to the output shaft AW , The at least one spur gear of the second stage is preferably rotatably connected to the second spur gear of the first stage and can be rotationally connected to the drivable axle, in particular to the axle drive, in particular to the axle differential.
Eine für eine Queranordnung besonders bauraumvorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn das Stirnrad der zweiten Stufe in einer gemeinsamen Getriebeelementebene mit wenigstens einem Getriebeelement des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 des RavigneauxGetriebesatzes angeordnet ist.An arrangement which is particularly advantageous for a transverse arrangement results if the spur gear of the second stage is arranged in a common gear element plane with at least one gear element of the first planetary gear set PGS1 of the Ravigneaux gear set.
Eine besonders kompakte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems mit einem zweiten Antriebsmotor ergibt sich, wenn der zweite Antriebsmotor EM mit seinerA particularly compact embodiment of a drive system according to the invention with a second drive motor results when the second drive motor EM with its
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-45Rotationsachse außerdem parallel zur ersten Eingangswelle EW1 angeordnet ist, insbesondere seitlich bzw. außerhalb von der Drehmomentübertragungsvorrichtung, beispielsweise auf Höhe des weiteren Getriebesatzes WG.Rotation axis is also arranged parallel to the first input shaft EW1, in particular to the side or outside of the torque transmission device, for example at the level of the further gear set WG.
Selbstverständlich ist eine Vielzahl von Abwandlungen insbesondere von konstruktiven Abwandlungen möglich ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.Of course, a large number of modifications, in particular of structural modifications, are possible without departing from the content of the claims.
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