CN113993734A - 机动车辆的变速器、具有变速器的机动车辆动力传动系及操作变速器的方法 - Google Patents

机动车辆的变速器、具有变速器的机动车辆动力传动系及操作变速器的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的变速器(G)，变速器包括电动机器(EM1)、第一驱动轴(GW1)、第二驱动轴(GW2)、从动轴(GWA)、两个行星齿轮组(P1，P2)和至少四个换挡元件(A，B，C'，D)，其中通过选择性地致动所述至少四个换挡元件(A，B，C'，D)可切换成不同的挡位，并且此外可与电动机器(EM1)共同作用地呈现不同的操作模式。本发明还涉及一种具有这样的变速器(G)的用于机动车辆的动力传动系、和一种用于操作变速器的方法。

Description

机动车辆的变速器、具有变速器的机动车辆动力传动系及操 作变速器的方法
本发明涉及一种用于机动车辆的变速器，所述变速器包括电动机器、第一驱动轴、第二驱动轴、从动轴以及第一行星齿轮组和第二行星齿轮组，其中所述行星齿轮组分别包括多个元件，其中设置有第一换挡元件、第二换挡元件、第三换挡元件和第四换挡元件，并且其中所述电动机器的转子与所述第二驱动轴处于连接。此外，本发明还涉及一种机动车辆动力传动系，在其中使用前述变速器；并且涉及一种用于操作变速器的方法。
在混合动力车辆中已知如下变速器，该变速器除了齿轮组之外还具有一个或多个电动机器。在此，该变速器通常被设计为多挡位的，即可以通过致动对应的换挡元件切换作为驱动轴与从动轴之间挡位的多个不同的传动比，其中这优选地自动地完成。根据换挡元件的布置方式，这些换挡元件是离合器或制动器。在此，该变速器被用于根据各种判据来以适合的方式实现机动车辆的驱动机器的牵引力提供。在此，变速器的挡位在大多数情况下还用于与至少一个电动机器共同作用以呈现纯电力行驶。此外，该至少一个电动机器通常可以以各种方式连结在变速器中以呈现不同的操作模式。
从DE 10 2012 212 257 A1的图1得出一种用于混合动力车辆的变速器，该变速器除了第一驱动轴和从动轴之外还包括三个行星齿轮组以及一个电动机器。此外，在变体中设置有四个换挡元件，藉由这些换挡元件实现从第一驱动轴至从动轴的不同力流而呈现不同挡位，并且此外可以设计电动机器的不同的连结方式。在此还可以通过仅藉由电动机器进行驱动来呈现纯电力行驶。在这两个电力挡位的较低(kurz)的电力挡位中，只可以通过中断牵引力来启动燃烧动力发动机，这是因为变速器输入轴在第一电力挡位受到制动而停用(festbremsen)。
本发明的目的在于，提供从现有技术已知的用于机动车辆的变速器的一种替代设计方案，借助于该变速器可以在紧凑的结构下以适合的方式方法来呈现不同的操作模式。
这个目的基于权利要求1的前序部分及其特征部分的特征来实现。在其后的从属权利要求各自描述了本发明的有利的改进方案。此外，一种机动车辆动力传动系是权利要求10的主题。此外，权利要求11具有一种用于操作变速器的方法作为主题。
根据本发明，一种变速器包括电动机器、第一驱动轴、第二驱动轴、从动轴以及第一行星齿轮组和第二行星齿轮组。在此，这些行星齿轮组包括多个元件，其中这些行星齿轮组的每个行星齿轮组都优选各自指配有第一元件、各自指配有第二元件并且各自指配有第三元件。此外，设置有第一换挡元件、第二换挡元件、第三换挡元件和第四换挡元件，通过选择性地致动这些换挡元件可以在切换不同挡位的情况下呈现不同的力流引导。特别优选地，在此，可以在第一驱动轴与从动轴之间形成传动比不同的至少三个挡位。此外，电动机器的转子与第二驱动轴处于连接。
在本发明的意义上，“轴”应被理解为变速器的可转动的构件，变速器的所属的部件藉由该轴防旋转地相互连接，或者在致动对应的换挡元件时藉由该轴建立这种连接。在此，相应的轴可以使部件在轴向上或者在径向上或者既在轴向上也在径向上相互连接。因此，相应的轴可以作为中间件而存在，藉由该中间件例如在径向上连结相应的部件。
在本发明的意义上，“轴向”指的是在纵向中轴线的方向上的取向，行星齿轮组沿着该取向被布置成彼此共轴。“径向”于是应被理解为位于该纵向中轴线上的轴的直径方向上的取向。
优选地，变速器的从动轴具有齿部，从动轴藉由齿部随后在机动车辆动力传动系中与相对于从动轴在轴线上平行地布置的差速器处于操作性连接。在此，齿部优选地设置在从动轴的连接点处，其中从动轴的这个连接点优选地在轴向上位于变速器的如下端部的区域中，在该端部处还设置有第一驱动轴的与连接在上游的驱动机器建立连接的连接点。这种布置方式特别适合于在具有横向于机动车辆的行驶方向定向的动力传动系的机动车辆中使用。
然而替代于此，变速器的从动器原则上也可以设置在变速器的与第一驱动轴的连接点相反的轴向端部处。在此，从动轴的连接点于是在从动轴的轴向端部处被设计成与第一驱动轴的连接点共轴，从而使得变速器的驱动器和从动器被放置在变速器的彼此相反的轴向端部处。因此，这种方式设计的变速器适合于在具有沿机动车辆的行驶方向定向的动力传动系的机动车辆中使用。
优选地，这些行星齿轮组在轴向上在第一驱动轴的连接点后以第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的顺序布置。然而在本发明的意义上，在此还可以在轴向方向上实现这些行星齿轮组的其他布置方式，只要这能够实现对这些行星齿轮组的元件的连结。
本发明现在包括如下技术教导：
所述第一行星齿轮组的第一元件借助于所述第一换挡元件可固定于防旋转的结构元件；
所述第一驱动轴可借助于所述第二换挡元件防旋转地与所述第一行星齿轮组的第一元件相连接；
所述第一行星齿轮组通过借助于所述第四换挡元件防旋转地连接所述第一行星齿轮组的三个元件中的两个元件而可被锁定；
所述第一行星齿轮组的第二元件防旋转地与所述从动轴相连接；
所述第二行星齿轮组具有三处联接，其中所述第一行星齿轮组的第三元件防旋转地与所述第二行星齿轮组的第二元件相连接，所述第二行星齿轮组的这三个元件中的另一元件被固定于所述防旋转的结构元件，并且所述第二行星齿轮组的这三个元件中的剩余的元件防旋转地与所述第二驱动轴相连接；
所述第三换挡元件被设计成将所述第一驱动轴防旋转地与所述第二行星齿轮组的第二元件连接。
如果一个行星齿轮组是锁定的，则传动比始终是一，而与齿数无关。换种表达方式：该行星齿轮组作为一个整体运行。
可以以如下方式进行锁定，即第四换挡元件
-将第一行星齿轮组的第一元件与第二元件连接，
-将第一行星齿轮组的第一元件与第三元件连接，或者
-将第一行星齿轮组的第二元件与第三元件连接。
第一换挡元件、第二换挡元件、第三换挡元件和第四换挡元件优选地作为离合器存在，这些离合器在相应地致动分别直接连接到其上的变速器的部件时在必要时使这些部件的旋转运动等同并且随后使其防旋转地相互连接。
根据本发明，变速器的可转动的部件的相应的、防旋转的连接优选地藉由一个或多个位于其间的轴实现，这些轴在此在部件的位置在空间上密集的情况下也可以作为较短的中间件而存在。具体地，永久地、防旋转地相互连接的部件在此可以分别作为防旋转地相互连接的单个部件存在，或者也可以一件式地存在。在所提到的第二种情况下，于是相应的部件和必要时存在的轴由同一构件构成，其中这尤其在相应的部件在变速器中在空间上紧密地彼此紧靠的情况下实现。
在变速器的通过致动相应的换挡元件才防旋转地相互连接的部件中，同样优选地藉由一个或多个位于其间的轴来实现连接。
固定尤其通过与变速器的防旋转的结构元件的防旋转的连接来实现，该结构元件优选地是永久静止的部件，优选地是变速器的壳体、这种壳体的一部分或与其防旋转地连接的结构元件。
在本发明的意义上，电动机器的转子与变速器的第二驱动轴“连接”应理解为如下连接：在电动机器的转子与第二驱动轴之间存在相等的转速关系。
总体上，根据本发明的变速器的特征在于构造方式紧凑、构件负载较小、啮合效率较高以及损耗较小。
根据本发明的一个实施方式，通过选择性地闭合四个换挡元件，在第一驱动轴与从动轴之间获得传动比不同的三个挡位。
因此，可以通过致动第一换挡元件和第三换挡元件来呈现第一驱动轴与从动轴之间的第一挡位。在此，相应地也在同时连结了连接在上游的驱动机器以及电动机器的情况下实现行驶。
通过致动第三换挡元件和第四换挡元件可以获得第一驱动轴与从动轴之间的第二挡位。在此，相应地也在同时连结了连接在上游的驱动机器以及电动机器的情况下实现行驶。
在第一变体中可以通过致动第二换挡元件和第四换挡元件来呈现第一驱动轴与从动轴之间的第三挡位。
在第二变体中可以通过致动第二换挡元件和第四换挡元件来呈现第一驱动轴与从动轴之间的第三挡位。在此，相应地也在同时连结了连接在上游的驱动机器以及电动机器的情况下实现行驶。
在第一挡位和第三挡位的第一变体中存在混合动力行驶模式或行驶操作。第三挡位的第二变体是纯燃烧发动机挡位，在该燃烧发动机挡位中电动机器是断开联接的。
在适当地选择行星齿轮组的固定传动比的情况下，由此实现了适合于在机动车辆的领域中应用的传动比系列。在此，可以实现挡位之间的切换，其中总是仅须使各两个换挡元件的状态发生变化，其方式为使参与前一个挡位的换挡元件中的一个换挡元件断开并且使另一个换挡元件闭合以呈现后一个挡位。这于是也引起可以非常顺利地进行挡位之间的切换。
此外，由于电动机器与变速器的第二驱动轴的连接，还可以以简单的方式方法实现不同的操作模式：
因此，第二驱动轴与从动轴之间的第一挡位可以用于纯电力行驶，其中通过闭合第一换挡元件来获得这个第一挡位。如果致动了第一换挡元件，则第二驱动轴和从动轴藉由这两个行星齿轮组相互联接，从而使得可以藉由连接在上游的电动机器来行驶。驱动轴的转矩在此藉由第二行星齿轮组的已固定的第三元件和第一行星齿轮组的已固定的第一元件来支持。
除此之外，第二驱动轴与从动轴之间的第二挡位仍可以实现用于纯电力行驶。在此，为了切换这个第二挡位，须致动第四换挡元件。如果致动了第四换挡元件，则第二驱动轴和从动轴藉由这两个行星齿轮组相互联接，从而使得可以藉由连接在上游的电动机器来行驶。与纯电力第一挡位的不同之处在于，第一行星齿轮组在纯电力第二挡位中是锁定的。
在纯电力行驶的情况下可以使燃烧动力发动机脱离联接，这是因为第二换挡元件和第三换挡元件可以保持在未致动状态、即断开状态中。
从仅第四换挡元件是闭合的纯电力第二挡位开始，可以直接过渡到第三挡位的第二变体。于是针对第一变体，使第三换挡元件闭合。于是针对第二变体，使第二换挡元件闭合。
这一特性还促使可以以牵引力支持的方式来实施第一变体与第二变体之间的切换。
此外可以实现电动力的启动(EDA)。电动力的启动意味着：藉由一个或多个行星齿轮组实现对燃烧动力发动机的转速、电动机器的转速以及从动轴的转速的转速叠加，从而使得在燃烧发动机运行的情况下可以从静止状态启动。在此，电动机器支持转矩。
通过仅致动第二换挡元件来实现EDA模式。在该模式下，第一驱动轴将其转矩传递给第一行星齿轮组的第一元件，同时电动机器借助于第二行星齿轮组与第一行星齿轮组的第三元件联接。第一行星齿轮组在某种程度上用作叠加传动装置。
因此，可以藉由与从动轴连接的第二元件来实现向前启动。因此，即使在能量储存器为空的情况下也可以启动和行驶。
从EDA模式开始可以实现直接过渡到第三挡位的第二变体。为此仅须致动第四换挡元件。
此外，可以通过闭合第三换挡元件C实现充电功能或启动功能。这是因为在第三换挡元件闭合的状态下，第二驱动轴直接防旋转地与第一驱动轴联接并且因此也与燃烧动力发动机联接，其中同时不存在与从动轴GWA的力配合(第一行星齿轮组的第一元件可以无负载地自由转动)。
在电动机器的发电机式操作下，电能储存器在此可以藉由燃烧动力发动机进行充电，而在电动机器的电动机式操作下，可以藉由电动机器实现对燃烧动力发动机的启动。从该操作开始可以通过致动第一换挡元件或第四换挡元件来直接过渡到第一挡位或第三挡位的第一变体。
在优选的主行驶操作(Hauptfahrbetrieb)中，设置有在燃烧动力发动机脱离联接的情况下尤其针对纯电力行驶的变速器。燃烧动力发动机在这种情况下尤其适合作为一种增程装置(Range-Extender，增程器)。当附加的电动机器布置在车辆的另外的车桥上并且与变速器组合时，还可以实现串联运行。这种额外的电动机器可以在挡位过渡期间支持牵引力，从而使得对驾驶员而言有较高的舒适度。即变速器例如可以作为前驱横置的传动装置与电力后车桥组合。
在本发明的改进方案中，一个或多个换挡元件分别被实现为形状配合的换挡元件。在此，相应的换挡元件优选地被实施为爪式换挡元件或锁定同步装置。对换挡元件的同步优选可以通过调节电动机器的转速来实现。还可以通过调节燃烧动力发动机的转速来实现同步。相比于力配合的换挡元件，形状配合的换挡元件具有的优点在于：在断开的状态下产生的拖曳损耗更小，从而使得可以实现变速器的更高的效率。尤其，在根据本发明的变速器中，所有换挡元件都被实现为形状配合的换挡元件，从而可以实现尽可能小的拖曳损耗。然而在原则上还可能将一个换挡元件或者可能将多个换挡元件设计为力配合的换挡元件，例如被设计为多片式换挡元件。
优选地，行星齿轮组作为负行星齿轮组而存在，其中相应的行星齿轮组的第一元件是太阳齿轮；相应的行星齿轮组的第二元件是行星架；并且相应的行星齿轮组的第三元件是环齿轮。负行星组以本领域技术人员原则上已知的方式方法由如下元件组合成：太阳齿轮、行星架和环齿轮，其中行星架以可旋转支承的方式引导至少一个、然而优选多个行星齿轮，这些行星齿轮具体地分别与太阳齿轮和环绕的环齿轮啮合。
根据本发明的另一个实施方式，第一换挡元件和第四换挡元件组合成换挡元件对，该换挡元件对指配有致动元件。在此，藉由致动元件从空挡位置开始一方面可以致动第一换挡元件并且另一方面可以致动第四换挡元件。这具有的优点在于，通过这种组合可以减少致动元件的数量，并且因此还可以降低制造耗费。
替代于前述变体或作为补充，第二换挡元件和第三换挡元件组合成换挡元件对，该换挡元件对指配有致动元件。在此，藉由这个致动元件从空挡位置开始一方面可以致动第二换挡元件并且另一方面可以致动第三换挡元件。由此可以降低制造耗费，其方式为通过将这两个换挡元件组合成换挡元件对可以将一个致动装置用于两个换挡元件。
根据本发明的一个实施方式，电动机器的转子防旋转地与第二驱动轴连接。替代于此，本发明的一个设计可能性在于，转子藉由至少一个传动级与第二驱动轴处于连接。电动机器可以被布置成与行星齿轮组共轴、或者相对于这些行星齿轮组轴线偏移。在所提到的第一种情况下，电动机器的转子在此可以直接防旋转地与第二驱动轴连接，然而或者可以藉由一个或多个位于其间的传动级与该第二驱动轴联接，其中后者使得能够实现电动机器的转速更高且转矩更小的更有利的设计。该至少一个传动级在此可以被实施为正齿轮级和/或行星级。在电动机器的共轴的布置方式下，于是这两个行星齿轮组此外可以进一步优选地在轴向上被布置在电动机器的区域中并且相对于该电动机器被布置在径向内部，从而可以缩短变速器的轴向结构长度。
相比之下，如果电动机器被设置成相对于行星齿轮组轴线偏移，则藉由一个或多个位于其间的传动级和/或牵引机构驱动器实现联接。一个或多个传动级在此还可以具体地实现为正齿轮级或行星级。牵引机构驱动器可以是皮带驱动器或链式驱动器。
在本发明的范围内，在变速器的上游可以连接有启动元件，例如混合动力变矩器或摩擦离合器。这个启动元件可以是变速器的组成部分并且用于设计启动过程，其方式为该启动元件能够实现尤其被设计为燃烧发动机的驱动机器与变速器的第一驱动轴之间的滑转转速。在此，也可以将变速器的换挡元件中的一个换挡元件或可能存在的分离离合器设计为这样的启动元件，其方式为该换挡元件或该分离离合器作为摩擦换挡元件而存在。此外，在原则上可以在变速器的每个轴上布置相对于变速器壳体或相对于另一个轴空转。
变速器尤其是用于混合动力车辆或电动车辆的机动车辆动力传动系的一部分，并且被布置在机动车辆的(被设计为燃烧动力发动机或电动机器的)驱动机器与动力传动系的(在向机动车辆的驱动车轮的力流方向上在后的)其他部件之间。在此，变速器的第一驱动轴永久地防旋转地与燃烧动力发动机的曲轴或电动机器的转子轴联接，或者可以藉由位于其间的分离离合器或启动元件与该曲轴或该转子轴连接，其中在燃烧动力发动机与变速器之间还可以设置有扭振减振器。然后，在从动侧，变速器在机动车辆动力传动系内优选地与机动车辆的驱动桥的差速器联接，其中然而在此还可以存在与纵向差速器的连结，藉由该纵向差速器实现了向机动车辆的多个受到驱动的车桥的分配。差速器或纵向差速器在此可以与变速器布置在共用的壳体中。同样地，必要时存在的扭振减振器也可以一起被整合到这个壳体中。
在本发明的意义上，变速器的两个结构元件“连接”或“联接”或者“相互处于连接”指的是这些结构元件的永久联接，从而使得这些结构元件不可以彼此独立地转动。就此而言，在这些结构元件(它们可以是行星齿轮组的元件和/或轴和/或变速器的防旋转的结构元件)之间不设置换挡元件，而是对应的结构元件以相等的转速关系相互联接。
相比之下，如果在两个结构元件之间设置有换挡元件，则这些结构元件并非永久相互联接，而是通过致动位于其间的换挡元件才实现联接。在此，在本发明的意义上，致动换挡元件意味着使所涉及的换挡元件转变到闭合状态并且随后使直接连结到其上的结构元件在必要时的旋转运动方面彼此等同。在所涉及的换挡元件被设计为形状配合的换挡元件的情况下，借此直接防旋转地相互连接的结构元件在相等的转速下运行，而在力配合的换挡元件的情况下在致动该换挡元件之后在结构元件之间还可能存在转速差。然而，在本发明的范围内，这种期望的或不期望的状态被称为相应的结构元件藉由换挡元件的防旋转的连接。
本发明并不受限于主权利要求或其从属权利要求的特征的所给出的组合。此外还存在如下可能性：将从权利要求书、本发明的优选实施方式的以下说明或直接从附图中得出的各个特征彼此进行组合。权利要求通过使用附图标记对附图的引用不应限制权利要求的保护范围。
本发明的在下文阐述的有利实施方式在附图中展示。在附图中：
图1示出了机动车辆动力传动系的示意性视图；
图2示出了如在图1的机动车辆动力传动系中可以使用的变速器的示意性视图；
图3示出了如在图1的机动车辆动力传动系中可以使用的变速器的示意性视图；
图4示出了图2和图3的变速器的示例性换挡图；
图5示出了如同样在图1的机动车辆动力传动系中可以使用的变速器的示意性视图；
图6示出了如同样在图1的机动车辆动力传动系中可以使用的变速器的示意性视图；
图7示出了如同样在图1的机动车辆动力传动系中可以使用的变速器的示意性视图；以及
图8示出了图5至图7的变速器的示例性换挡图。
图1示出了混合动力车辆的机动车辆动力传动系的示意性视图，其中在该机动车辆动力传动系中，燃烧动力发动机VKM与变速器G藉由位于其间的扭振减振器TS连接。在从动侧在变速器G的下游连接有差速器AG，藉由该差速器将驱动功率分配到机动车辆的驱动桥的驱动车轮DW上。在此，变速器G和扭振减振器TS布置在变速器G的共用的壳体中，随后也可以将差速器整合到该壳体中。燃烧动力发动机VKM、扭振减振器TS、变速器G以及还有差速器横向于机动车辆的行驶方向而定向。
从图2中获得根据本发明的第一实施方式的变速器G的示意性图示。如可以看到的，变速器G由齿轮组RS和电动机器EM1组合成，该齿轮组和该电动机器一起布置在变速器G的壳体中。齿轮组RS包括两个行星齿轮组P1和P2，其中行星齿轮组P1和P2中的每个行星齿轮组都各自具有第一元件E11或E12、各自具有第二元件E21或E22、并且各自具有第三元件E31或E32。在此，相应的第一元件E11或E12分别由相应的行星齿轮组P1或P2的太阳齿轮构成，而相应的行星齿轮组P1或P2的相应的第二元件E21或E22作为行星架存在并且相应的行星齿轮组P1或P2的相应的第三元件E31或E32作为环齿轮存在。
即，在本发明的情况下，第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2分别作为负行星齿轮组存在，其相应的行星架以可旋转支承的方式引导至少一个行星齿轮，该至少一个行星齿轮既与相应的径向内部的太阳齿轮处于齿啮合、也与相应的径向环绕的环齿轮处于齿啮合。然而特别优选的是，在第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组P1和P2中分别设置有多个行星齿轮。
如可以在图2中看到的，变速器G包括第一驱动轴GW1、第二驱动轴GW2以及从动轴GWA，其中第二驱动轴GW2与电动机器EM的转子R防旋转地连接。变速器G还包括呈第一换挡元件A、第二换挡元件B、第三换挡元件C和第四换挡元件D形式的四个换挡元件。在此，换挡元件A、B、C和D分别被实施为形状配合的换挡元件并且优选作为爪式换挡元件存在。这四个换挡元件A、B、C和D作为离合器存在。
第一行星齿轮组P1的第一元件E11可以借助于第一换挡元件A固定于防旋转的结构元件GG，该防旋转的结构元件是变速器G的变速器壳体或该变速器壳体的一部分。
第一行星齿轮组P1的第一元件E11可以借助于第二换挡元件B防旋转地与第一驱动轴GW1连接。第一行星齿轮组P1的第一元件E11可以借助于第四换挡元件D防旋转地与第一行星齿轮组P1的第二元件E21连接。如果第一元件和第二元件E11、E21相互连接，则第一行星齿轮组P1是锁定的。第一行星齿轮组P1的第二元件E21与从动轴GWA防旋转地连接并且因此形成变速器G的从动器。
从动器例如与车桥差速器相联。为了改变从动轴2的转速，尤其可以设置有将从动轴GWA与车桥差速器联接的两级的传动级。第一行星齿轮组P1的第三元件E31与第二行星齿轮组P2的第二元件E22防旋转地连接。
第二行星齿轮组P2的第一元件E12防旋转地与第二驱动轴GW2连接。第二行星齿轮组P2的第一元件E12可以借助于第三换挡元件C防旋转地与第一驱动轴GW1连接。如果致动了第三换挡元件C，则这两个驱动轴GW1、GW2相互连接。第二行星齿轮组P2的第三元件E32固定于防旋转的结构元件GG。
第二驱动轴GW2永久地与电动机器EM1的转子R1处于连接，该电动机器的定子S1持久地固定于防旋转的结构元件GG。
第一驱动轴GW1和从动轴GWA分别形成连接点GW1-A或GWA-A，其中在图1的机动车辆动力传动系中，连接点GW1-A用于连结到燃烧动力发动机VKM，而变速器G在连接点GWA-A处与在后的差速器AG连接。在此，第一驱动轴GW1的连接点GW1-A被设计在变速器G的轴向端部处，其中从动轴GWA的连接点GWA-A位于同一轴向端部的区域中，并且在此横向于第一驱动轴GW1的连接点GW1-A而定向。此外，第一驱动轴GW1、第二驱动轴GW2以及从动轴GWA被布置成彼此共轴。
行星齿轮组P1和P2同样与驱动轴GW1和GW2以及从动轴GWA共轴，其中这些行星齿轮组在轴向上在第一驱动轴GW1的连接点GW1-A后以第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2的顺序布置。电动机器EM同样也被放置成与行星齿轮组P1、P2以及因此还与驱动轴GW1和GW2以及从动轴GWA共轴，其中这两个行星齿轮组P1、P2至少部分地被布置在转子R的径向内部。
此外，如从图2中得出，第二换挡元件B和第三换挡元件C在轴向上被布置在第一行星齿轮组P1与第二行星齿轮组P2之间。第一换挡元件A和第四换挡元件D在轴向上位于第一行星齿轮组P1的背离第二行星齿轮组P2的一侧。
在此，换挡元件A与D、以及换挡元件B与C在轴向上并排紧邻并且相应地被组合成换挡元件对SP1或SP2。
在图3中示出了根据图2的实施方式的变体。与图2的不同之处在于，现在第二行星齿轮组P2的第一元件E12被固定于壳体GG，而同时第二行星齿轮组P2的第三元件E32与第二驱动轴防旋转地连接。通过调换太阳齿轮和环齿轮的连结，第三换挡元件现在在轴向上布置在第二行星齿轮组P2的背离第一行星齿轮组P1的一侧。在其余方面，根据图4的变体在其他方面对应于根据图2的设计可能性，因此参考对此的描述。
在图4中以表格的方式展示了针对图2和图3的变速器G的示例性换挡图。如可以看到的，在此可以在第一驱动轴GW1与从动轴GWA之间相应地实现传动比不同的总计三个挡位1至3，其中在换挡图的栏目中相应地用X表示了：在挡位1至3中的哪个挡位相应地致动、即闭合换挡元件A至D中的哪个换挡元件。
如在图4中可以看到的，可以通过致动第一换挡元件A和第三换挡元件C来切换成第一驱动轴GW1与从动轴GWA之间的第一挡位V1。第二挡位V2可以通过致动换挡元件C和D来呈现。第三挡位V3可以通过致动换挡元件B和D来呈现。
通过致动第一换挡元件A，切换成可以呈纯电力方式(E1)的第一挡位。通过致动第四换挡元件D，切换成可以呈纯电力方式(E2)的第二挡位。
挡位V1和V2是混合动力式的。挡位E1、E2是纯电动机式的。挡位V3是纯燃烧发动机式的。V1与V2之间的挡位跳跃与E1与E2之间的挡位跳跃相对应。
此外，如果致动了第二换挡元件B，则可以实现电动力的启动(EDA)。
如果仅致动了第三换挡元件C，则可以实现在空挡位置充电(LiN)。在该状态下，第一驱动轴GW1和第二驱动轴GW2相互连接并且与从动器断开联接。
在此，切换时的同步可以相应地通过对连接在上游的燃烧动力发动机VKM进行对应调节来实现，从而使得相应的要脱离接合的换挡元件可以无负载地断开，并且随后要闭合的换挡元件可以无负载地闭合。
从图5中得出根据本发明的另一个实施方式的变速器G的示意性图示，该另一个实施方式同样可以应用于图1中的机动车辆动力传动系。
如可以看到的，变速器G由齿轮组RS和电动机器EM组合成，该齿轮组和该电动机器一起布置在变速器G的壳体中。齿轮组RS包括两个行星齿轮组P1和P2，其中行星齿轮组P1和P2中的每个行星齿轮组都各自具有第一元件E11或E12、各自具有第二元件E21或E22、并且各自具有第三元件E31或E32。在此，相应的第一元件E11或E12分别由相应的行星齿轮组P1或P2的太阳齿轮构成，而相应的行星齿轮组P1或P2的相应的第二元件E21或E22作为行星架存在并且相应的行星齿轮组P1或P2的相应的第三元件E31或E32作为环齿轮存在。
即，在本发明的情况下，第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2分别作为负行星齿轮组存在，其相应的行星架以可旋转支承的方式引导至少一个行星齿轮，该至少一个行星齿轮既与相应的径向内部的太阳齿轮处于齿啮合、也与相应的径向环绕的环齿轮处于齿啮合。然而特别优选的是，在第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组P1和P2中分别设置有多个行星齿轮。
如可以在图5中看到的，变速器G包括第一驱动轴GW1、第二驱动轴GW2以及从动轴GWA，其中第二驱动轴GW2与电动机器EM的转子R防旋转地连接。变速器G还包括呈第一换挡元件A、第二换挡元件B、第三换挡元件C'和第四换挡元件D形式的四个换挡元件。在此，换挡元件A、B、C'和D分别被实施为形状配合的换挡元件并且优选作为爪式换挡元件存在。这四个换挡元件A、B、C'和D作为离合器存在。
第一行星齿轮组P1的第一元件E11可以借助于第一换挡元件A固定于防旋转的结构元件GG，该防旋转的结构元件是变速器G的变速器壳体或该变速器壳体的一部分。第一行星齿轮组P1的第一元件E11还可以借助于第二换挡元件B防旋转地与第一驱动轴GW1连接。第一行星齿轮组P1的第一元件E11还可以借助于第四换挡元件D防旋转地与第一行星齿轮组P1的第二元件E21连接。如果第一元件和第二元件E11、E21相互连接，则第一行星齿轮组P1是锁定的。
第一行星齿轮组P1的第二元件E21与从动轴GWA防旋转地连接并且因此形成变速器G的从动器。从动器例如与车桥差速器相联。为了改变从动轴2的转速，尤其可以设置有将从动轴2与车桥差速器联接的两级的传动级。第一行星齿轮组P1的第三元件E31与第二行星齿轮组P2的第二元件E22防旋转地连接。
第二行星齿轮组P2的第一元件E12防旋转地与第二驱动轴GW2连接。第二行星齿轮组P2的第二元件E22可以借助于第三换挡元件C'防旋转地与第一驱动轴GW1连接。换挡元件C'优选被设计为爪式离合器。如果致动了第三换挡元件C'，则这两个驱动轴并不直接相互处于连接，而是藉由第二行星齿轮组相互处于连接。第二行星齿轮组P2的第三元件E32固定于防旋转的结构元件GG。换言之，第二行星齿轮组作为电动机器的一种固定传动装置起作用。
第二驱动轴GW2永久地与电动机器EM1的转子R1处于连接，该电动机器的定子S1持久地固定于防旋转的结构元件GG。
第一驱动轴GW1和从动轴GWA分别形成连接点GW1-A或GWA-A，其中在图1的机动车辆动力传动系中，连接点GW1-A用于连结到燃烧动力发动机VKM，而变速器G在连接点GWA-A处与在后的差速器AG连接。在此，第一驱动轴GW1的连接点GW1-A被设计在变速器G的轴向端部处，其中从动轴GWA的连接点GWA-A位于同一轴向端部的区域中，并且在此横向于第一驱动轴GW1的连接点GW1-A而定向。此外，第一驱动轴GW1、第二驱动轴GW2以及从动轴GWA被布置成彼此共轴。
行星齿轮组P1和P2同样与驱动轴GW1和GW2以及从动轴GWA共轴，其中这些行星齿轮组在轴向上在第一驱动轴GW1的连接点GW1-A后以第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2的顺序布置。电动机器EM同样也被放置成与行星齿轮组P1、P2以及因此还与驱动轴GW1和GW2以及从动轴GWA共轴，其中这两个行星齿轮组P1、P2至少部分地被布置在转子R的径向内部。
此外，如从图5中得出，第二换挡元件B和第三换挡元件C在轴向上被布置在第一行星齿轮组P1与第二行星齿轮组P2之间。第一换挡元件A和第四换挡元件D在轴向上位于第一行星齿轮组P1的背离第二行星齿轮组P2的一侧。
在此，换挡元件A与D以及换挡元件B与C'在轴向上并排紧邻并且相应地被组合成换挡元件对SP1或SP2。
因此与根据图2的实施方式的不同之处在于第三换挡元件C或C'的替代性的布置方式。这促使在模式LiN(在空挡位置充电)中有利地实现与第二驱动轴GW2相连接的转子R的高转速水平。
图6示出了根据图5的实施方式的变体。与图5的不同之处在于，现在第二行星齿轮组P2的第一元件E12被固定于壳体GG，而同时第二行星齿轮组P2的第三元件E32与第二驱动轴防旋转地连接。换言之图5和图6的实施方式的不同之处仅在于电动机器EM通过第二行星齿轮组P2实现的预传动比。根据图5的实施方式具有高于根据图6的实施方式的预传动比。在其余方面，根据图6的变体在其他方面对应于根据图5的设计可能性，因此参考对此的描述。
此外，从图7中得出根据本发明的另一个实施方式的变速器G的示意性图示，该另一个实施方式同样可以应用于图1中的机动车辆动力传动系。
如可以看到的，变速器G由一起布置在变速器G的壳体中的齿轮组RS和呈正齿轮结构形式的预传动装置SRS以及电动机器EM组合成。齿轮组RS包括行星齿轮组P1，其中该行星齿轮组具有第一元件E11、第二元件E21和第三元件E31。第一元件E11在此由太阳齿轮形成，同时第二元件E21作为行星架存在并且第三元件E31作为环齿轮存在。
即，在本发明的情况下，第一行星齿轮组P1作为负行星齿轮组存在，其行星架以可旋转支承的方式引导至少一个行星齿轮，该至少一个行星齿轮既与相应的径向内部的太阳齿轮处于齿啮合、也与相应的径向环绕的环齿轮处于齿啮合。特别优选的是，在行星齿轮组P1中设置有多个行星齿轮。
变速器G包括第一驱动轴GW1、第二驱动轴GW2以及从动轴GWA。变速器G还包括呈第一换挡元件A、第二换挡元件B、第三换挡元件C'和第四换挡元件D形式的四个换挡元件。在此，换挡元件A、B、C'和D分别被实施为形状配合的换挡元件并且优选作为爪式换挡元件存在。这四个换挡元件A、B、C'和D作为离合器存在。
在图7中所示的电动机器EM并非被放置成与变速器G的相应的齿轮组RS共轴，而是以轴线偏移的方式布置。在此，藉由正齿轮级SRS实现连结，该正齿轮级由第一正齿轮SR1、第二正齿轮SR2和第三正齿轮SR3组合成。在此，第一正齿轮SR1在相应的齿轮组RS方面防旋转地连结在第二驱动轴GW2处。正齿轮SR1于是与可旋转支承的正齿轮SR2处于齿啮合。第二正齿轮SR2进而与防旋转地放置在电动机器EM的输入轴EW上的第三正齿轮SR3处于齿啮合，该输入轴在电动机器EM内建立与电动机器EM1的(在这里未进一步展示的)转子的连结。
第一行星齿轮组P1的第一元件E11可以借助于第一换挡元件A固定于防旋转的结构元件GG，该防旋转的结构元件是变速器G的变速器壳体或该变速器壳体的一部分。第一行星齿轮组P1的第一元件E11还可以借助于第二换挡元件B防旋转地与第一驱动轴GW1连接。第一行星齿轮组P1的第一元件E11还可以借助于第四换挡元件D防旋转地与第一行星齿轮组P1的第二元件E21连接。如果第一元件和第二元件E11、E21相互连接，则第一行星齿轮组P1是锁定的。
第一行星齿轮组P1的第二元件E21与从动轴GWA防旋转地连接并且因此形成变速器G的从动器。从动器例如与车桥差速器相联。为了改变从动轴2的转速，尤其可以设置有将从动轴2与车桥差速器联接的两级的传动级。
如已经提及的，第一行星齿轮组P1的第三元件E31与第一正齿轮SR1防旋转地连接。这两个元件E31、SR1可以借助于第三换挡元件C'防旋转地与第一驱动轴GW1连接。如果致动了第三换挡元件C'，则这两个驱动轴GW1、GW2并不直接相互处于连接。
第一驱动轴GW1和从动轴GWA分别形成连接点GW1-A或GWA-A，其中在图1的机动车辆动力传动系中，连接点GW1-A用于连结到燃烧动力发动机VKM，而变速器G在连接点GWA-A处与在后的差速器连接。在此，第一驱动轴GW1的连接点GW1-A被设计在变速器G的轴向端部处，其中从动轴GWA的连接点GWA-A位于同一轴向端部的区域中，并且在此横向于第一驱动轴GW1的连接点GW1-A而定向。此外，第一驱动轴GW1以及从动轴GWA被布置成彼此共轴。
行星齿轮组P1以及呈正齿轮结构形式的预传动装置SRS与驱动轴GW1、GW2和从动轴GWA共轴。代替一个或多个正齿轮，还可以藉由链条或皮带将电动机器EM连结至第一行星齿轮组P1。
此外，如从图7中得出，第二换挡元件B和第三换挡元件C在轴向上被布置在第一行星齿轮组P1与正齿轮级SRS之间。第一换挡元件A和第四换挡元件D在轴向上位于第一行星齿轮组P1的背离正齿轮级SRS的一侧。在此，换挡元件A与D以及换挡元件B与C'在轴向上并排紧邻并且相应地被组合成换挡元件对SP1或SP2。
在图8中以表格的方式展示了针对图5至图7的变速器G的示例性换挡图。如可以看到的，在此可以在第一驱动轴GW1与从动轴GWA之间相应地实现传动比不同的总计三个挡位1至3，其中在换挡图的栏目中相应地用X表示了：在挡位1至3中的哪个挡位相应地致动、即闭合换挡元件A至D中的哪个换挡元件。
如在图8中可以看到的，可以通过致动第一换挡元件A和第三换挡元件C'来切换成第一驱动轴GW1与从动轴GWA之间的第一挡位V1'。在第一变体V3.1中可以通过致动换挡元件C'和D来呈现第三挡位。在第二变体V3.2中可以通过致动换挡元件B和D来呈现第三挡位。
挡位3现在以两个不同的换挡逻辑来呈现，即在两个变体中来呈现。
通过致动第一换挡元件A，切换成可以呈纯电力方式(E1)的第一挡位。通过致动第四换挡元件D，切换成可以呈纯电力方式(E2)的第二挡位。
挡位V1和V3.1是混合动力式的。挡位E1、E2是纯电动机式的。挡位V3.2是纯燃烧发动机式的。
与图2和图3的实施方式的第一挡位V1相比，第一挡位V1'所具有的传动比较小。V1与V3.1或V3.2之间的挡位跳跃与E1与E2之间的挡位跳跃相对应。
此外，如果致动了第二换挡元件B，则可以实现电动力的启动(EDA)。
如果仅致动了第三换挡元件C'，则可以实现在空挡位置充电(LiN)，其中与图2和图3中的离合器布置的不同之处在于，转子R具有较高的转速水平。
在此，切换时的同步可以相应地通过对连接在上游的燃烧动力发动机VKM进行对应调节来实现，从而使得相应的要脱离接合的换挡元件可以无负载地断开，并且随后要闭合的换挡元件可以无负载地闭合。
借助于根据本发明的设计方案，可以实现结构紧凑且效率较高的变速器。变速器可以仅以两个执行器来启动。两个纯电力挡位意味着相当低的转矩请求，从而可以使电动机器的尺寸较小。
附图标记清单
G 变速器
RS 齿轮组
GG 防旋转的结构元件
P1 第一行星齿轮组
E11 第一行星齿轮组的第一元件
E21 第一行星齿轮组的第二元件
E31 第一行星齿轮组的第三元件
P2 第二行星齿轮组
E12 第二行星齿轮组的第一元件
E22 第二行星齿轮组的第二元件
E32 第二行星齿轮组的第三元件
A 第一换挡元件
B 第二换挡元件
C，C' 第三换挡元件
D 第四换挡元件
SP1 换挡元件对
SP2 换挡元件对
V1 第一挡位
V2 第二挡位
V3 第三挡位
V3.1 第三挡位，第一变体
V3.2 第三挡位，第二变体
E1 第一挡位，电力式
E2 第二挡位，电力式
GW1 第一驱动轴
GW1-A 连接点
GW2 第二驱动轴
GWA 从动轴
GWA-A 连接点
AN 连接轴
EM 电动机器
S 定子
R 转子
SRS 正齿轮级
SR1 正齿轮
SR2 正齿轮
SR3 正齿轮
HO 环齿轮
VKM 燃烧动力发动机
DW 驱动车轮

Claims (11)

1.一种用于机动车辆的变速器(G)，所述变速器包括电动机器(EM)、第一驱动轴(GW1)、第二驱动轴(GW2)、从动轴(GWA)以及第一行星齿轮组(P1)和第二行星齿轮组(P2)，其中所述行星齿轮组(P1，P2)分别包括多个元件(E11，E21，E31，E12，E22，E32)，其中设置有第一换挡元件(A)、第二换挡元件(B)、第三换挡元件(C')和第四换挡元件(D)，并且其中所述电动机器(EM)的转子(R)与所述第二驱动轴(GW2)处于连接，其特征在于，
-所述第一行星齿轮组(P1)的第一元件(E11)借助于所述第一换挡元件(A)可固定于防旋转的结构元件(GG)；
-所述第一驱动轴(GW1)可借助于所述第二换挡元件(B)防旋转地与所述第一行星齿轮组的第一元件连接；以及
-所述第一行星齿轮组(P1)通过借助于所述第四换挡元件(D)防旋转地连接所述第一行星齿轮组的三个元件(E11，E21，E31)中的两个元件而可被锁定；
-所述第一行星齿轮组(P1)的第二元件(E21)防旋转地与所述从动轴(GWA)相连接；
-所述第二行星齿轮组(P2)具有三处联接，其中
○所述第一行星齿轮组(P1)的第三元件(E31)防旋转地与所述第二行星齿轮组(P2)的第二元件(E22)相连接，
○所述第二行星齿轮组(P2)的三个元件中的另一元件被固定于所述防旋转的结构元件(GG)，并且
○所述第二行星齿轮组(P2)的三个元件中的剩余的元件防旋转地与所述第二驱动轴(GW2)相连接；
-所述第三换挡元件(C')被设计成将所述第一驱动轴(GW1)防旋转地与所述第二行星齿轮组(P2)的第二元件(E22)连接。
2.根据权利要求1所述的变速器(G)，其中通过选择性地闭合所述四个换挡元件(A，B，C'，D)实现
-通过致动所述第一换挡元件(A)和所述第三换挡元件(C')获得所述第一驱动轴(GW1)与所述从动轴(GWA)之间的第一挡位(V1)；
-在第一变体(V3.1)中通过致动所述第三换挡元件(C')和所述第四换挡元件(D)获得所述第一驱动轴(GW1)与所述从动轴(GWA)之间的第三挡位(V3)；
-在第二变体(V3.2)中通过致动所述第二换挡元件(B)和所述第四换挡元件(D)获得所述第一驱动轴(GW1)与所述从动轴(GWA)之间的第三挡位(V3)。
3.根据前述权利要求之一所述的变速器(G)，其中
-通过致动所述第一换挡元件(A)获得所述第二驱动轴(GW2)与所述从动轴(GWA)之间的第一挡位(E1)；
-以及通过致动所述第四换挡元件(D)获得所述第二驱动轴(GW2)与所述从动轴(GWA)之间的第二挡位(E2)。
4.根据前述权利要求之一所述的变速器(G)，其中通过致动所述第二换挡元件(B)能够实现电动力的启动(EDA)。
5.根据前述权利要求之一所述的变速器(G)，其中所述换挡元件(A，B，C'，D)中的一个或多个换挡元件分别实现为形状配合的换挡元件。
6.根据前述权利要求之一所述的变速器(G)，其中相应的行星齿轮组(P1，P2)作为负行星组存在，其中相应的行星齿轮组(P1，P2)的相应的第一元件(E11，E12)是相应的太阳齿轮；相应的行星齿轮组(P1，P2)的相应的第二元件(E21，E22)是相应的行星架；并且相应的行星齿轮组(P1，P2)的相应的第三元件(E31，E32)是相应的环齿轮。
7.根据前述权利要求之一所述的变速器(G)，其中所述第一换挡元件(A)和所述第四换挡元件(D)被组合成第一换挡元件对(SP1)，所述第一换挡元件对指配有致动元件，其中藉由所述致动元件从空挡位置出发一方面可致动所述第一换挡元件(A)并且另一方面可致动所述第四换挡元件(D)。
8.根据前述权利要求之一所述的变速器(G)，其中所述第三换挡元件(C')和所述第二换挡元件(B)组合成第二换挡元件对(SP2)，所述第二换挡元件对指配有致动元件，其中藉由所述致动元件从空挡位置出发一方面可致动所述第三换挡元件(C')，并且另一方面可致动所述第二换挡元件(B)。
9.根据前述权利要求之一所述的变速器(G)，其中所述电动机器(EM)的转子(R)防旋转地与所述第二驱动轴(GW2)连接，或者藉由至少一个传动级与所述第二驱动轴(GW2)处于连接。
10.一种用于混合动力车辆或电动车辆的机动车辆动力传动系，所述机动车辆动力传动系包括根据权利要求1至9中的一项或多项所述的变速器(G)。
11.一种用于操作根据权利要求1至9之一所述的变速器(G)的方法，其中为了呈现充电操作或启动操作，仅闭合所述第三换挡元件(C)。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020109357A1 (en) * 2001-02-14 2002-08-15 Lilley Timothy J. Power combining apparatus for hybrid electric vehicle
US20060234821A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-19 Bucknor Norman K Electrically variable transmission having two planetary gear sets with one fixed interconnection and a stationary member
US20110263370A1 (en) * 2008-09-09 2011-10-27 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid drive train of a motor vehicle
DE102014220971A1 (de) * 2014-10-16 2016-04-21 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Hybridfahrzeug
DE102014220959A1 (de) * 2014-10-16 2016-04-21 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug
EP3244097A1 (de) * 2016-05-09 2017-11-15 hofer-pdc GmbH Hybridantriebsstrang mit lastschaltbarem getriebe und verfahren des schaltens eines solchen getriebes in dem hybridantriebsstrang
CN107850190A (zh) * 2015-07-21 2018-03-27 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 用于机动车的变速器
CN107989967A (zh) * 2016-10-26 2018-05-04 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 用于机动车的变速器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7220201B2 (en) * 2005-04-22 2007-05-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically variable transmission having two planetary gear sets with two fixed interconnections and clutch input
KR101283039B1 (ko) * 2011-06-09 2013-07-05 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 동력전달장치
DE102012212257A1 (de) * 2011-09-27 2013-03-28 Zf Friedrichshafen Ag Planetengetriebe
DE102013013947B4 (de) * 2013-08-21 2015-05-13 Audi Ag Hybridantriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102016204488A1 (de) * 2016-03-17 2017-09-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug
DE102017213337A1 (de) * 2017-08-02 2019-02-07 Robert Bosch Gmbh Getriebe für eine Hybridantriebsanordnung
DE102017216309B4 (de) * 2017-09-14 2024-01-11 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102017216299B4 (de) * 2017-09-14 2023-11-23 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102018202585B4 (de) * 2018-02-21 2023-04-27 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeugantriebsstrang für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Getriebes
DE102018215233A1 (de) * 2018-09-07 2020-03-12 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102019112402A1 (de) * 2019-05-13 2020-11-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybride Getriebeeinheit mit Planetenradsätzen zum Umsetzen zweier serieller sowie vier paralleler Modi; sowie Kraftfahrzeug
KR20210156929A (ko) * 2020-06-18 2021-12-28 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 파워트레인

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020109357A1 (en) * 2001-02-14 2002-08-15 Lilley Timothy J. Power combining apparatus for hybrid electric vehicle
US20060234821A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-19 Bucknor Norman K Electrically variable transmission having two planetary gear sets with one fixed interconnection and a stationary member
US20110263370A1 (en) * 2008-09-09 2011-10-27 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid drive train of a motor vehicle
DE102014220971A1 (de) * 2014-10-16 2016-04-21 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Hybridfahrzeug
DE102014220959A1 (de) * 2014-10-16 2016-04-21 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug
CN107850190A (zh) * 2015-07-21 2018-03-27 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 用于机动车的变速器
EP3244097A1 (de) * 2016-05-09 2017-11-15 hofer-pdc GmbH Hybridantriebsstrang mit lastschaltbarem getriebe und verfahren des schaltens eines solchen getriebes in dem hybridantriebsstrang
CN107989967A (zh) * 2016-10-26 2018-05-04 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 用于机动车的变速器

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