DE102009025094A1 - Gear unit utilized as electrical auxiliary unit for multi-speed gearbox of motor vehicle, has input element and multi-speed gearbox including gear branches and common output element - Google Patents

Gear unit utilized as electrical auxiliary unit for multi-speed gearbox of motor vehicle, has input element and multi-speed gearbox including gear branches and common output element Download PDF

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Abstract

The unit has an input element (11) and a multi-speed gearbox (17) including gear branches (19, 23) and a common output element (29). A three-membered planetary gear (33) includes three members (35, 37, 45), where the first member (35) is drive-connected with the input element. Second member is drive-connected with an electrical machine (51) and one of the gear branches. Third member is drive-connected with another electrical machine (53) and the other gear branch. The electrical machines are connected with countershaft (21, 25) of the gear branches, respectively in a torque-proof manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug, mit einem Eingangselement und einem Wechselgetriebe, wobei das Wechselgetriebe einen ersten Getriebezweig, einen zweiten Getriebezweig und ein gemeinsames Ausgangselement aufweist. Das Eingangselement der Getriebeeinheit ist typischerweise mit einer Verbrennungskraftmaschine antriebsverbunden. Das Ausgangselement des Wechselgetriebes ist üblicherweise mit einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs antriebsverbunden, beispielsweise mit einem Differentialgetriebe der Vorderachse oder der Hinterachse. Sofern aufgrund eines jeweiligen Gangstufenwechsels innerhalb des Wechselgetriebes ein über das Eingangselement eingeleitetes Antriebsmoment abwechselnd über den ersten Getriebezweig und den zweiten Getriebezweig geführt wird, gestattet eine derartige Getriebeeinheit ein im Wesentlichen zugkraftunterbrechungsfreies Schalten. Sofern den beiden Getriebezweigen hierfür eine jeweilige Reibungskupplung zugeordnet ist, sind derartige Getriebeeinheiten als Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Die Erfindung betrifft ferner eine elektrische Ergänzungseinheit für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, wobei das Wechselgetriebe einen ersten Getriebezweig, einen zweiten Getriebezweig und ein gemeinsames Ausgangselement aufweist.The The invention relates to a transmission unit for a motor vehicle, with a Input element and a change gear, wherein the change gear one first transmission branch, a second transmission branch and a common Output element has. The input element of the gear unit is typically drive-connected to an internal combustion engine. The output element of the transmission is usually with a drive train the motor vehicle connected, for example with a differential gear the front axle or the rear axle. If due to a respective Gear stage change within the gearbox via the Input element initiated drive torque alternately over the first Transmission branch and the second transmission branch is guided, allows such Transmission unit a substantially traction interruption-free Switching. If the two transmission branches for this purpose a respective Friction clutch is assigned, such transmission units known as dual-clutch transmission. The invention further relates to a electrical supplementary unit for a Change gear of a motor vehicle, wherein the change gear a first transmission branch, a second transmission branch and a has common output element.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Getriebeeinheit der genannten Art zu schaffen, die einen höheren Wirkungsgrad und eine verbesserte Flexibilität hinsichtlich des Antriebs ermöglicht. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Ergänzungseinheit für ein Wechselgetriebe der genannten Art zu schaffen, die einen höheren Wirkungsgrad und eine verbesserte Flexibilität hinsichtlich des Antriebs ermöglicht.It is an object of the invention, a transmission unit of said Kind of creating a higher one Efficiency and improved drive flexibility allows. It is a further object of the invention to provide a supplemental unit for a Change gear of the type mentioned to create a higher efficiency and improved flexibility regarding the drive.

Die genannte Aufgabe wird durch eine Getriebeeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass die Getriebeeinheit ferner ein wenigstens dreigliedriges Planetengetriebe, eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine aufweist, wobei ein erstes Glied des Planetengetriebes mit dem Eingangselement der Getriebeeinheit antriebsverbunden ist, ein zweites Glied des Planetengetriebes mit der ersten elektrischen Maschine und dem ersten Getriebezweig antriebsverbunden ist, und ein drittes Glied des Planetengetriebes mit der zweiten elektrischen Maschine und dem zweiten Getriebezweig antriebsverbunden ist.The This object is achieved by a transmission unit with the features of claim 1 solved, and in particular in that the transmission unit further comprises at least one Tripartite planetary gear, a first electric machine and a second electric machine, wherein a first Member of the planetary gear with the input element of the transmission unit is drivingly connected, a second member of the planetary gear with the first electric machine and the first transmission branch drivingly connected is, and a third member of the planetary gear with the second electric machine and the second transmission branch drivingly connected is.

Die Getriebeeinheit bildet ein elektrisches Doppelkupplungsgetriebe (”electrical dual transmission”, EDT). Das Planetengetriebe dient als Summier- und/oder Verzweigungsgetriebe, um das über das Eingangselement und/oder von den beiden elektrischen Maschinen abgegebene Antriebsmoment wahlweise auf einen oder beide der zwei Getriebezweige des Wechselgetriebes zu leiten. Durch die Kopplung der beiden Getriebezweige mit zwei elektrischen Maschinen werden bei einem Gangstufenwechsel eine verbesserte Anpassung der Drehzahl und somit ein zugkraftunterbrechungsfreier Schaltvorgang mit einem erhöhten Wirkungsgrad erreicht (”electric variable transmission”, EVT). Zwischen den Schaltvorgängen kann das Antriebsmoment allein von einer mit dem Eingangselement gekoppelten Verbrennungskraftmaschine aufgebracht werden. Die beiden elektrischen Maschinen gestatten jedoch auch eine Unterstützung des Antriebs, d. h. sie ermöglichen das Einleiten eines Antriebsmoments zusätzlich oder alternativ zu dem Antriebsmoment einer mit dem Eingangselement gekoppelten Verbrennungskraftmaschine (”Boost”-Funktion bzw. rein elektrisches Fahren bei einer ”Voll-Hybrid”-Auslegung der elektrischen Maschinen). Sofern die elektrischen Maschinen als Motoren- Generatoren ausgebildet sind, ist ferner die Rückgewinnung von Energie möglich (Rekuperation durch generatorisches Bremsen). Eine derartige Getriebeeinheit zeichnet sich weiterhin durch einen einfachen Aufbau aus, da zusätzlich zu einer Trennkupplung am Eingangselement keine Reibungskupplungen erforderlich sind. Innerhalb des Wechselgetriebes können mechanische Synchronisiereinrichtungen entfallen, d. h. es können einfache Klauenkupplungen zum Einsatz gelangen.The Gear unit forms an electric double clutch transmission ( "Electrical dual transmission ", EDT). The planetary gear serves as summing and / or branching gear, about that Input element and / or delivered by the two electrical machines Drive torque optionally on one or both of the two transmission branches to lead the exchange gear. By coupling the two transmission branches with two electric machines are changing gears an improved adaptation of the speed and thus a zugkraftunterbrechungsfreier Switching operation with an increased Efficiency achieved ("electric variable transmission ", EVT). Between the switching operations can drive torque alone from one with the input element coupled internal combustion engine are applied. The two However, electric machines also allow support of the Drive, d. H. they allow the introduction of a drive torque in addition to or as an alternative to Drive torque of a coupled to the input member internal combustion engine ( "Boost" function or purely electric driving in a "full hybrid" design the electrical machines). Unless the electrical machines as Engine generators are formed, the recovery of energy is also possible (recuperation by regenerative braking). Such a transmission unit draws continues to be characterized by a simple structure, in addition to a separating clutch on the input element no friction clutches required are. Within the transmission, mechanical Synchronizers omitted, d. H. it can be simple jaw clutches to be used.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erste elektrische Maschine mit einer Vorgelegewelle des ersten Getriebezweigs drehfest verbunden, und die zweite elektrische Maschine ist mit einer Vorgelegewelle des zweiten Getriebezweigs drehfest verbunden. Hierdurch ergibt sich ein hoher Wirkungsgrad, da zwischen der jeweiligen elektrischen Maschine und der zugeordneten Vorgelegewelle keine zusätzliche Zahnradstufe erforderlich ist. Bei dieser Ausführungsform sind die genannten Vorgelegewellen vorzugsweise achsparallel zueinander und auch achsparallel zu einer Ausgangswelle des Wechselgetriebes angeordnet, welche das gemeinsame Ausgangselement antreibt.According to one advantageous embodiment the first electric machine with a countershaft of the first Transmission branch rotatably connected, and the second electric machine is rotatably connected to a countershaft of the second transmission branch. This results in a high efficiency, since between the respective electric machine and the assigned countershaft no additional Gear stage is required. In this embodiment, the mentioned Countershafts preferably axially parallel to each other and also parallel to the axis arranged to an output shaft of the transmission, which the common output element drives.

Alternativ hierzu ist es jedoch grundsätzlich auch möglich, dass der erste Getriebezweig eine erste Vorgelegewelle aufweist und der zweite Getriebezweig eine zweite Vorgelegewelle aufweist, wobei die beiden Vorgelegewellen koaxial zueinander und achsparallel zu einer Ausgangswelle des Wechselgetriebes angeordnet sind, welche das gemeinsame Ausgangselement antreibt.alternative but in principle it is also possible, the first transmission branch has a first countershaft and the second transmission branch has a second countershaft, wherein the two countershafts coaxial with each other and axially parallel are arranged to an output shaft of the transmission, which drives the common output element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das erste Glied des Planetengetriebes ein Hohlrad auf, wobei das zweite Glied des Planetengetriebes einen Planetenträger mit wenigstens einem Planetenrad aufweist, und wobei das dritte Glied des Planetengetriebes ein Sonnenrad aufweist, wo bei das wenigstens eine Planetenrad mit dem Hohlrad kämmt und mit dem Sonnenrad kämmt oder drehwirksam gekoppelt ist (insbesondere über ein weiteres Planetenrad).According to a further embodiment, the first member of the planetary gear on a ring gear, wherein the second member of the planetary gear planet carrier having at least one Has planetary gear, and wherein the third member of the planetary gear has a sun gear, where in the at least one planet gear meshes with the ring gear and meshes with the sun gear or is coupled rotationally effective (in particular via another planetary gear).

Die genannte weitere Aufgabe wird durch eine elektrische Ergänzungseinheit für ein Wechselgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst, und insbesondere dadurch, dass die Ergänzungseinheit ein Eingangselement, ein wenigstens dreigliedriges Planetengetriebe, eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine aufweist, wobei ein erstes Glied des Planetengetriebes mit dem Eingangselement der Ergänzungseinheit antriebsverbunden ist, ein zweites Glied des Planetengetriebes mit der ersten elektrischen Maschine und einem ersten Anschlusselement der Ergänzungseinheit antriebsverbunden ist, und ein drittes Glied des Planetengetriebes mit der zweiten elektrischen Maschine und einem zweiten Anschlusselement der Ergänzungseinheit antriebsverbunden ist.The said further object is achieved by an electrical supplementary unit for a Change gear with the features of claim 5 solved, and in particular in that the supplementary unit is an input element, an at least three-membered planetary gear, a first electrical Machine and a second electric machine, wherein a first member of the planetary gear with the input element of the supplementary unit is drivingly connected, a second member of the planetary gear with the first electric machine and a first connection element the supplementary unit is drivingly connected, and a third member of the planetary gear with the second electric machine and a second connection element the supplementary unit is drive connected.

Eine derartige Ergänzungseinheit ermöglicht eine Elektrifizierung des Wechselgetriebes eines herkömmlichen Doppelkupplungsgetriebes. Hierfür werden das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement der Ergänzungseinheit mit dem ersten Getriebezweig bzw. dem zweiten Getriebezweig des Wechselgetriebes antriebswirksam verbunden (insbesondere drehfest gekoppelt). Somit wird ein Baukastensystem gebildet, bei dem ein Wechselgetriebe-Subsystem eines Doppelkupplungsgetriebes wahlweise mit der genannten elektrischen Ergänzungseinheit oder mit einer herkömmlichen, mechanischen Doppelkupplungseinheit kombiniert wird. Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich hierbei, wenn das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement der Ergänzungseinheit koaxial zueinander drehbar sind, für eine koaxiale Anordnung der beiden Getriebezweige des zugeordneten Wechselgetriebes.A such supplementary unit allows one Electrification of the transmission of a conventional dual-clutch transmission. Therefor become the first connection element and the second connection element the supplementary unit with the first transmission branch or the second transmission branch of the Change gear drive connected (in particular rotationally fixed coupled). Thus, a modular system is formed in which a Change gear subsystem of a dual-clutch gearbox optionally with said electrical supplementary unit or with a usual, mechanical double clutch unit is combined. A special simple structure results here, when the first connection element and the second connection element of the supplementary unit coaxial with each other are rotatable, for a coaxial arrangement of the two transmission branches of the associated Change gear.

Im Übrigen sind für die genannte elektrische Ergänzungseinheit dieselben Ausführungsformen möglich und es können dieselben Vorteile erzielt werden, wie vorstehend im Zusammenhang mit der Getriebeeinheit erläutert.Incidentally, are for the called electrical supplementary unit the same embodiments possible and it can the same advantages as mentioned above explained with the gear unit.

Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.The The invention will now be described by way of example only described on the drawings.

1 zeigt schematisch den Aufbau einer Getriebeeinheit gemäß einer ersten Ausführungsform. 1 schematically shows the structure of a transmission unit according to a first embodiment.

2 zeigt schematisch den Aufbau einer Getriebeeinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform, wobei zusätzlich ein modularer Aufbau (Ergänzungseinheit und Wechselgetriebe) dargestellt ist. 2 schematically shows the structure of a transmission unit according to a second embodiment, wherein additionally a modular structure (supplementary unit and change gearbox) is shown.

Die in 1 gezeigte Getriebeeinheit besitzt ein Eingangselement 11 in Form einer Eingangswelle, an der eine Trennkupplung 13 vorgesehen ist. Das Eingangselement 11 ist mit einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine 15 antriebsverbunden. Die Getriebeeinheit besitzt ferner ein Wechselgetriebe 17, d. h. ein Getriebe mit mehreren diskreten Gangstufen (Übersetzungsverhältnissen). Das Wechselgetriebe 17 umfasst einen ersten Getriebezweig 19 mit einer ersten Vorgelegewelle 21 für die ungeraden Gangstufen, und einen zweiten Getriebezweig 23 mit einer zweiten Vorgelegewelle 25 für die geraden Gangstufen. Das Wechselgetriebe 17 umfasst ferner eine gemeinsame Ausgangswelle 27, die mit den Vorgelegewellen 21, 25 wahlweise gemäß den unterschiedlichen Gangstufen antriebswirksam koppelbar ist. Die Ausgangswelle 27 treibt ein Ausgangselement 29 des Wechselgetriebes 17 in Form eines Zahnrades an, wobei das Ausgangselement 29 wiederum mit einem Differentialgetriebe 31 antriebsverbunden ist.In the 1 shown gear unit has an input element 11 in the form of an input shaft to which a disconnect clutch 13 is provided. The input element 11 is with a crankshaft of an internal combustion engine 15 drive-connected. The transmission unit also has a change gear 17 ie a gearbox with several discrete gear ratios (gear ratios). The gearbox 17 includes a first transmission branch 19 with a first countershaft 21 for the odd gears, and a second transmission branch 23 with a second countershaft 25 for the even gears. The gearbox 17 further includes a common output shaft 27 that with the countershafts 21 . 25 optionally in accordance with the different gear ratios can be coupled drive. The output shaft 27 drives an initial element 29 of the gearbox 17 in the form of a gear, wherein the output element 29 in turn with a differential gear 31 is drive connected.

Die erste Vorgelegewelle 21, die zweite Vorgelegewelle 25 und die Ausgangswelle 27 sind bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel achsparallel zueinander angeordnet.The first countershaft 21 , the second countershaft 25 and the output shaft 27 are at the in 1 shown embodiment axially parallel to each other.

In Kraftflussrichtung zwischen dem Eingangselement 11 und dem Wechselgetriebe 17 umfasst die Getriebeeinheit ein dreigliedriges Planetengetriebe 33, mit dem folgenden Aufbau: Ein erstes Glied des Planetengetriebes 33 umfasst ein Hohlrad 35, das mit dem Eingangselement 11 drehfest verbunden ist. Ein zweites Glied des Planetengetriebes 33 umfasst einen Planetenträger 37, an dem mehrere erste Planetenräder 39 und mehrere zweite Planetenräder 41 drehbar gelagert sind. Der Planetenträger 37 ist über eine Stirnradstufe 43 mit der ersten Vorgelegewelle 21 antriebsverbunden. Ein drittes Glied des Planetengetriebes 33 umfasst ein Sonnenrad 45, das über eine weitere Stirnradstufe 47 mit der zweiten Vorgelegewelle 25 antriebsverbunden ist. Die ersten Planetenräder 39 kämmen mit dem Hohlrad 35 und mit einem jeweiligen zweiten Planetenrad 41. Die zweiten Planetenräder 41 kämmen mit dem Sonnenrad 45. Durch eine derartige Doppelplanetenradanordnung wird hinsichtlich der beiden Vorgelegewellen 21 und 25 eine Drehrichtungsanpassung erreicht.In the direction of force flow between the input element 11 and the gearbox 17 The transmission unit comprises a three-membered planetary gear 33 , with the following structure: A first member of the planetary gear 33 includes a ring gear 35 that with the input element 11 rotatably connected. A second member of the planetary gear 33 includes a planet carrier 37 , where several first planet gears 39 and several second planet gears 41 are rotatably mounted. The planet carrier 37 is over a spur gear 43 with the first countershaft 21 drive-connected. A third member of the planetary gear 33 includes a sun wheel 45 that has another spur gear 47 with the second countershaft 25 is drive connected. The first planet wheels 39 comb with the ring gear 35 and with a respective second planetary gear 41 , The second planet wheels 41 comb with the sun wheel 45 , By such a Doppelplanetenradanordnung is with respect to the two countershafts 21 and 25 achieved a direction of rotation adjustment.

Eine erste elektrische Maschine 51 ist mit der ersten Vorgelegewelle 21 drehfest verbunden, und eine zweite elektrische Maschine 53 ist mit der zweiten Vorgelegewelle 25 drehfest verbunden.A first electric machine 51 is with the first countershaft 21 rotatably connected, and a second electric machine 53 is with the second countershaft 25 rotatably connected.

Durch das Zwischenschalten des Planetengetriebes 33 und der beiden elektrischen Maschinen 51, 53 zwischen das Eingangselement 11 der Getriebeeinheit und die beiden Getriebezweige 19, 23 des Wechselgetriebes 17 kann bei jedem Gangstufenwechsel eine optimale Drehzahlanpassung bereitgestellt werden. Zusätzliche Reibungskupplungen zwischen dem Eingangselement 11 und dem Ausgangselement 29 sind nicht erforderlich, und den Gangrädern der beiden Getriebezweige 19, 23 können einfache Klauenkupplungen zugeordnet sein (ohne Synchronisiereinrichtungen). Auch während eine Gangstufe vollständig eingelegt ist, kann die erste elektrische Maschine 51 und/oder die zweite elektrische Maschine 53 ergänzend zu dem Antriebsmoment der Verbrennungskraftmaschine 15 ein Antriebsmoment an den betreffenden Getriebezweig 19 bzw. 23 liefern. Alternativ ist es auch möglich, dass eine oder beide der zwei elektrischen Maschinen 51, 53 einen rein elektrischen Antrieb des betreffenden Kraftfahrzeugs bereitstellt, während die Verbrennungskraftmaschine 15 durch Öffnen der Trennkupplung 13 vom Antriebsstrang entkoppelt ist. Sofern die beiden elektrischen Maschinen 51, 53 als Motoren-Generatoren ausgebildet sind, kann durch generatorisches Bremsen kinetische Energie als elektrische Energie rückgewonnen werden (Rekuperation). Hierdurch werden insbesondere die bei herkömmlichen Doppelkupplungsgetrieben (mit Reibungskupplungen) entstehenden Leistungsverluste verringert.By interposing the planetary gear 33 and the two electric machines 51 . 53 between the input element 11 the gear unit and the two transmission branches 19 . 23 of the gearbox 17 can be provided with each gear stage change optimal speed adjustment. Additional friction clutches between the input element 11 and the output element 29 are not required, and the gear wheels of the two transmission branches 19 . 23 can be associated with simple jaw clutches (without synchronizers). Even while a gear is fully engaged, the first electric machine 51 and / or the second electric machine 53 in addition to the drive torque of the internal combustion engine 15 a drive torque to the relevant transmission branch 19 respectively. 23 deliver. Alternatively, it is also possible that one or both of the two electrical machines 51 . 53 provides a purely electric drive of the relevant motor vehicle, while the internal combustion engine 15 by opening the separating clutch 13 is decoupled from the drive train. Unless the two electric machines 51 . 53 are designed as motor-generators, kinetic energy can be recovered as electrical energy by regenerative braking (recuperation). As a result, in particular the conventional dual-clutch transmissions (with friction clutches) resulting power losses are reduced.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Getriebeeinheit, wobei gleichartige Elemente wie bei der ersten Ausführungsform gemäß 1 mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind. 2 shows a second embodiment of a transmission unit, wherein similar elements as in the first embodiment according to 1 are identified with the same reference numerals.

Ein Unterschied zu der ersten Ausführungsform gemäß 1 besteht darin, dass die beiden Vorgelegewellen 21, 25 des Wechselgetriebes 17 koaxial zueinander und achsparallel zu der Ausgangswelle 27 angeordnet sind. Dementsprechend sind die erste elektrische Maschine 51 und die zweite elektrische Maschine 53 nicht drehfest mit der jeweiligen Vorgelegewelle 21 bzw. 25 verbunden, sondern es ist eine jeweilige antriebswirksame Kopplung über eine Stirnradstufe 43' bzw. 47 vorgesehen.A difference from the first embodiment according to 1 is that the two countershafts 21 . 25 of the gearbox 17 coaxial with each other and axially parallel to the output shaft 27 are arranged. Accordingly, the first electric machine 51 and the second electric machine 53 not rotatably with the respective countershaft 21 respectively. 25 but it is a respective drive-effective coupling via a spur gear 43 ' respectively. 47 intended.

Ein weiterer Unterschied zu der ersten Ausführungsform gemäß 1 besteht darin, dass die Anordnung aus Eingangselement 11 (einschließlich Trennkupplung 13), Planetengetriebe 33, den elektrischen Maschinen 51, 53, und den Stirnradstufen 43, 43', 47 eine elektrische Ergänzungseinheit 61 bildet, die zur Kopplung mit dem Wechselgetriebe 17 vorgesehen ist, um gemäß einem Baukastensystem ein elektrisches Doppelkupplungsgetriebe zu bilden. Hierfür besitzt die elektrische Ergänzungseinheit 61 eingangsseitig ein Anschlusselement 63 für eine drehfeste Kopplung mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine 15, wobei das Anschlusselement 63 beispielsweise durch einen Steckverzahnungsabschnitt des Eingangsteils der Trennkupplung 13 ausgebildet ist. Ausgangsseitig besitzt die elektrische Ergänzungseinheit 61 ein erstes Anschlusselement 65, das eine drehfeste Kopplung mit der ersten Vorgelegewelle 21 ermöglicht, und ein zweites Anschlusselement 67, das eine drehfeste Kopplung mit der zweiten Vorgelegewelle 25 ermöglicht. Das erste Anschlusselement 65 und das zweite Anschlusselement 67 sind koaxial zueinander angeordnet und beispielsweise als ein jeweiliger Steckverzahnungsabschnitt ausgebildet.Another difference from the first embodiment according to 1 is that the arrangement of input element 11 (including disconnect clutch 13 ), Planetary gear 33 , the electrical machines 51 . 53 , and the spur gear stages 43 . 43 ' . 47 an electrical supplementary unit 61 forms, which for coupling with the change gear 17 is provided to form a dual-clutch electric transmission according to a modular system. For this the electrical supplementary unit possesses 61 On the input side, a connection element 63 for a rotationally fixed coupling with the crankshaft of the internal combustion engine 15 , wherein the connecting element 63 for example, by a spline portion of the input part of the separating clutch 13 is trained. On the output side has the electrical supplementary unit 61 a first connection element 65 , which provides a rotationally fixed coupling with the first countershaft 21 allows, and a second connection element 67 , which is a rotationally fixed coupling with the second countershaft 25 allows. The first connection element 65 and the second connection element 67 are arranged coaxially with each other and formed, for example, as a respective spline section.

Eine derartige elektrische Ergänzungseinheit 61 eignet sich insbesondere zur Ergänzung des Wechselgetriebes 17 eines herkömmlichen Doppelkupplungsgetriebes.Such an electrical supplementary unit 61 is particularly suitable for supplementing the gearbox 17 a conventional dual-clutch transmission.

1111
Eingangselementinput element
1313
Trennkupplungseparating clutch
1515
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1717
Wechselgetriebechange gear
1919
erster Getriebezweigfirst transmission branch
2121
erste Vorgelegewellefirst Countershaft
2323
zweiter Getriebezweigsecond transmission branch
2525
zweite Vorgelegewellesecond Countershaft
2727
Ausgangswelleoutput shaft
2929
Ausgangselementoutput element
3131
Differentialgetriebedifferential gear
3333
Planetengetriebeplanetary gear
3535
Hohlradring gear
3737
Planetenträgerplanet carrier
3939
erstes Planetenradfirst planet
4141
zweites Planetenradsecond planet
4343
Stirnradstufespur gear
43'43 '
Stirnradstufespur gear
4545
Sonnenradsun
4747
Stirnradstufespur gear
5151
erste elektrische Maschinefirst electric machine
5353
zweite elektrische Maschinesecond electric machine
6161
elektrische Ergänzungseinheitelectrical supplementary unit
6363
Anschlusselementconnecting element
6565
erstes Anschlusselementfirst connecting element
6767
zweites Anschlusselementsecond connecting element

Claims (12)

Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug, mit einem Eingangselement (11) und einem Wechselgetriebe (17), welches einen ersten Getriebezweig (19), einen zweiten Getriebezweig (23) und ein gemeinsames Ausgangselement (29) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit ferner ein wenigstens dreigliedriges Planetengetriebe (33), eine erste elektrische Maschine (51) und eine zweite elektrische Maschine (53) aufweist, wobei ein erstes Glied (35) des Planetengetriebes (33) mit dem Eingangselement (11) der Getriebeeinheit antriebsverbunden ist, ein zweites Glied (37, 39, 41) des Planetengetriebes (33) mit der ersten elektrischen Maschine (51) und dem ersten Getriebezweig (19) antriebsverbunden ist, und ein drittes Glied (45) des Planetengetriebes (33) mit der zweiten elektrischen Maschine (53) und dem zweiten Getriebezweig (23) antriebsverbunden ist.Transmission unit for a motor vehicle, having an input element ( 11 ) and a change gear ( 17 ), which a first transmission branch ( 19 ), a second transmission branch ( 23 ) and a common output element ( 29 ), characterized in that the gear unit further comprises an at least three-membered planetary gear ( 33 ), a first electric machine ( 51 ) and a second electric machine ( 53 ), wherein a first member ( 35 ) of the planetary gear ( 33 ) with the input element ( 11 ) of the transmission unit is drive-connected, a second member ( 37 . 39 . 41 ) of the planetary gear ( 33 ) with the first electric machine ne ( 51 ) and the first transmission branch ( 19 ) is a drive-connected, and a third member ( 45 ) of the planetary gear ( 33 ) with the second electric machine ( 53 ) and the second transmission branch ( 23 ) is drive-connected. Getriebeeinheit nach Anspruch 1, wobei die erste elektrische Maschine (51) mit einer Vorgelegewelle (21) des ersten Getriebezweigs (19) drehfest verbunden ist, und wobei die zweite elektrische Maschine (53) mit einer Vorgelegewelle (25) des zweiten Getriebezweigs (23) drehfest verbunden ist.Transmission unit according to claim 1, wherein the first electric machine ( 51 ) with a countershaft ( 21 ) of the first transmission branch ( 19 ), and wherein the second electric machine ( 53 ) with a countershaft ( 25 ) of the second transmission branch ( 23 ) is rotatably connected. Getriebeeinheit nach Anspruch 2, wobei die Vorgelegewelle (21) des ersten Getriebezweigs (19), die Vorgelegewelle (25) des zweiten Getriebezweigs (23) und eine das Ausgangselement (29) antreibende Ausgangswelle (27) des Wechselgetriebes (17) achsparallel zueinander angeordnet sind.Transmission unit according to claim 2, wherein the countershaft ( 21 ) of the first transmission branch ( 19 ), the countershaft ( 25 ) of the second transmission branch ( 23 ) and one the initial element ( 29 ) driving output shaft ( 27 ) of the transmission ( 17 ) are arranged axially parallel to each other. Getriebeeinheit nach Anspruch 1, wobei der erste Getriebezweig (19) eine erste Vorgelegewelle (21) aufweist und der zweite Getriebezweig (23) eine zweite Vorgelegewelle (25) aufweist, wobei die erste Vorgelegewelle und die zweite Vorgelegewelle koaxial zueinander und achsparallel zu einer das Ausgangselement (29) antreibenden Ausgangswelle (27) des Wechselgetriebes (17) angeordnet sind.Transmission unit according to claim 1, wherein the first transmission branch ( 19 ) a first countershaft ( 21 ) and the second transmission branch ( 23 ) a second countershaft ( 25 ), wherein the first countershaft and the second countershaft coaxial with each other and axially parallel to a the output element ( 29 ) driving output shaft ( 27 ) of the transmission ( 17 ) are arranged. Elektrische Ergänzungseinheit (61) für ein Wechselgetriebe (17) eines Kraftfahrzeugs, welches einen ersten Getriebezweig (19), einen zweiten Getriebezweig (23) und ein gemeinsames Ausgangselement (29) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ergänzungseinheit (61) ein Eingangselement (11), ein wenigstens dreigliedriges Planetengetriebe (33), eine erste elektrische Maschine (51) und eine zweite elektrische Maschine (53) aufweist, wobei ein erstes Glied (35) des Planetengetriebes (33) mit dem Eingangselement (11) der Ergänzungseinheit (61) antriebsverbunden ist, ein zweites Glied (37, 39, 41) des Planetengetriebes (33) mit der ersten elektrischen Maschine (51) und einem ersten Anschlusselement (65) der Ergänzungseinheit (61) antriebsverbunden ist, und ein drittes Glied (45) des Planetengetriebes (33) mit der zweiten elektrischen Maschine (53) und einem zweiten Anschlusselement (67) der Ergänzungseinheit (61) antriebsverbunden ist.Electric supplementary unit ( 61 ) for a change gear ( 17 ) of a motor vehicle, which has a first transmission branch ( 19 ), a second transmission branch ( 23 ) and a common output element ( 29 ), characterized in that the supplementary unit ( 61 ) an input element ( 11 ), an at least three-member planetary gear ( 33 ), a first electric machine ( 51 ) and a second electric machine ( 53 ), wherein a first member ( 35 ) of the planetary gear ( 33 ) with the input element ( 11 ) of the supplementary unit ( 61 ) is a second link ( 37 . 39 . 41 ) of the planetary gear ( 33 ) with the first electric machine ( 51 ) and a first connection element ( 65 ) of the supplementary unit ( 61 ) is a drive-connected, and a third member ( 45 ) of the planetary gear ( 33 ) with the second electric machine ( 53 ) and a second connection element ( 67 ) of the supplementary unit ( 61 ) is drive-connected. Elektrische Ergänzungseinheit (61) nach Anspruch 5, wobei das erste Anschlusselement (65) und das zweite Anschlusselement (67) der Ergänzungseinheit (61) dazu ausgebildet sind, mit dem ersten Getriebezweig (19) des Wechselgetriebes (17) bzw. mit dem zweiten Getriebezweig (23) des Wechselgetriebes (17) antriebswirksam verbunden zu werden.Electric supplementary unit ( 61 ) according to claim 5, wherein the first connection element ( 65 ) and the second connection element ( 67 ) of the supplementary unit ( 61 ) are adapted to be connected to the first transmission branch ( 19 ) of the transmission ( 17 ) or with the second transmission branch ( 23 ) of the transmission ( 17 ) to be connected to drive. Elektrische Ergänzungseinheit (61) nach Anspruch 6, wobei das erste Anschlusselement (65) und das zweite Anschlusselement (67) der Ergänzungseinheit (61) koaxial zueinander drehbar sind.Electric supplementary unit ( 61 ) according to claim 6, wherein the first connection element ( 65 ) and the second connection element ( 67 ) of the supplementary unit ( 61 ) are rotatable coaxially with each other. Getriebeeinheit oder elektrische Ergänzungseinheit (61) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Glied des Planetengetriebes (33) ein Hohlrad (35) aufweist, wobei das zweite Glied des Planetengetriebes (33) einen Planetenträger (37) mit wenigstens einem Planetenrad (39, 41) aufweist, und wobei das dritte Glied des Planetengetriebes (33) ein Sonnenrad (45) aufweist, wobei das wenigstens eine Planetenrad (39, 41) mit dem Hohlrad (35) kämmt und mit dem Sonnenrad (45) kämmt oder drehwirksam gekoppelt ist.Gear unit or electrical supplementary unit ( 61 ) according to one of the preceding claims, wherein the first member of the planetary gear ( 33 ) a ring gear ( 35 ), wherein the second member of the planetary gear ( 33 ) a planet carrier ( 37 ) with at least one planetary gear ( 39 . 41 ), and wherein the third member of the planetary gear ( 33 ) a sun wheel ( 45 ), wherein the at least one planetary gear ( 39 . 41 ) with the ring gear ( 35 ) combs and with the sun wheel ( 45 ) meshes or is rotationally coupled. Getriebeeinheit oder elektrische Ergänzungseinheit (61) nach Anspruch 8, wobei an dem Planetenträger (37) wenigstens ein erstes Planetenrad (39) drehbar gelagert ist, das mit dem Hohlrad (35) kämmt, und wobei an dem Planetenträger (37) wenigstens ein zweites Planetenrad (41) drehbar gelagert ist, das mit dem Sonnenrad (45) und mit dem ersten Planetenrad (39) kämmt.Gear unit or electrical supplementary unit ( 61 ) according to claim 8, wherein on the planet carrier ( 37 ) at least one first planetary gear ( 39 ) is rotatably mounted, which with the ring gear ( 35 ) and where on the planet carrier ( 37 ) at least one second planetary gear ( 41 ) is rotatably mounted, which with the sun gear ( 45 ) and with the first planetary gear ( 39 ) combs. Getriebeeinheit oder elektrische Ergänzungseinheit (61) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste elektrische Maschine (51) einen Motor-Generator aufweist, und wobei die zweite elektrische Maschine (53) einen Motor-Generator aufweist.Gear unit or electrical supplementary unit ( 61 ) according to one of the preceding claims, wherein the first electric machine ( 51 ) comprises a motor-generator, and wherein the second electric machine ( 53 ) has a motor generator. Getriebeeinheit oder elektrische Ergänzungseinheit (61) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eingangselement (11) eine Trennkupplung (13) aufweist.Gear unit or electrical supplementary unit ( 61 ) according to one of the preceding claims, wherein the input element ( 11 ) a separating clutch ( 13 ) having. Verwendung einer elektrischen Ergänzungseinheit (61) nach einem der Ansprüche 5 bis 7 zur Kopplung mit einem Wechselgetriebe (17), welches einen ersten Getriebezweig (19), einen zweiten Getriebezweig (23) und ein gemeinsames Ausgangselement (29) aufweist, wobei das erste Anschlusselement (65) der Ergänzungseinheit (61) mit dem ersten Getriebezweig (19) antriebswirksam verbunden wird und das zweite Anschlusselement (67) der Ergänzungseinheit (61) mit dem zweiten Getriebezweig (23) antriebswirksam verbunden wird.Use of an electrical supplementary unit ( 61 ) according to one of claims 5 to 7 for coupling with a change gear ( 17 ), which a first transmission branch ( 19 ), a second transmission branch ( 23 ) and a common output element ( 29 ), wherein the first connection element ( 65 ) of the supplementary unit ( 61 ) with the first transmission branch ( 19 ) is drivingly connected and the second connecting element ( 67 ) of the supplementary unit ( 61 ) with the second transmission branch ( 23 ) is drivingly connected.
DE102009025094A 2009-06-16 2009-06-16 Gear unit utilized as electrical auxiliary unit for multi-speed gearbox of motor vehicle, has input element and multi-speed gearbox including gear branches and common output element Withdrawn DE102009025094A1 (en)

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