Die
Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für einen Antriebsstrang eines
Kraftfahrzeugs.The
The invention relates to a transmission unit for a drive train of a
Motor vehicle.
Es
sind bereits Getriebeeinheiten mit vier Planetenradsätzen und
sechs Koppeleinheiten bekannt.It
are already gear units with four planetary gear sets and
six coupling units known.
Der
Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kompakte
Getriebeeinheit mit einer hohen Anzahl von Vorwärtsgetriebegängen bereitzustellen.
Sie wird gemäß der Erfindung
durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.Of the
Invention is in particular the object of a compact
To provide transmission unit with a high number of forward gears.
It is according to the invention
solved by the features of claim 1. Further embodiments
emerge from the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird eine
Getriebeeinheit, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebeeinheit, mit
vier, einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten,
entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordneten Planetenradgetrieben,
mit sechs Koppeleinheiten, die dazu vorgesehen sind, zumindest neun
Vorwärtsgetriebegänge zu schalten, mit
einer Antriebseinheit, einem Kopplungselement, einem zweiten Planetenradträger des
zweiten Planetenradgetriebes und einem dritten Planetenradträger des
dritten Planetenradgetriebes, die alle vier drehfest miteinander
verbunden sind, sowie mit einer Abtriebseinheit, einem vierten Planetenradträger des vierten
Planetenradgetriebes und einem Kopplungselement, die alle drei miteinander
drehfest mit verbunden sind, vorgeschlagen. Dadurch kann eine Getriebeeinheit
bereitgestellt werden, die eine kompakte Bauweise bei einer hohen
Anzahl von Gängen
mit guter Stufung und ausreichender Spreizung bereitstellt.According to the invention is a
Transmission unit, in particular motor vehicle transmission unit, with
four, a first, a second, a third and a fourth,
along a main axis of rotation arranged behind one another planetary gears,
with six coupling units, which are intended, at least nine
To shift forward gears, with
a drive unit, a coupling element, a second planet carrier of the
second planetary gear and a third planet carrier of
third planetary gear, all four rotation with each other
are connected, and with an output unit, a fourth planet carrier of the fourth
Planetenradgetriebes and a coupling element, all three together
rotatably connected with proposed. This can be a gear unit
be provided, which has a compact design at a high
Number of gears
provides good grading and sufficient spread.
Unter
einer „Koppeleinheit” soll insbesondere
sowohl eine Kupplungseinheit als auch eine Bremseinheit verstanden
werden. Unter einer „Kupplungseinheit” soll insbesondere
eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar angeordnete
Kopplungselemente wahlweise drehfest zu verbinden oder zu trennen.
Unter einer „Bremsein heit” soll insbesondere
eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein drehbares
Kopplungselement mit einer feststehenden Einheit, insbesondere einem
Getriebegehäuse,
wahlweise drehfest zu verbinden oder zu trennen.Under
a "coupling unit" should in particular
both a coupling unit and a brake unit understood
become. Under a "coupling unit" is intended in particular
a unit that is intended to be two rotatably arranged
Optionally connect or disconnect coupling elements without rotation.
Under a "Bremsein unit" should in particular
a unit intended to be rotatable
Coupling element with a fixed unit, in particular a
Gearbox,
optionally rotatable to connect or disconnect.
Unter „einem
ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten Planetenradgetriebe,
die entlang einer Hauptrotationsachse hintereinander angeordnet
sind”,
soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Reihenfolge von vier
Planetenradgetrieben verstanden werden, die entlang der Hauptrotationsachse
in dieser Reihenfolge angeordnet sind, wobei vorteilhafterweise
das erste Planetenradgetriebe der Antriebseinheit zugewandt ist.
Zur Vereinfachung sollen weiter unter einem „ersten bis vierten Planetenradträger”, einem „ersten
bis vierten Sonnenrad” und
einem „ersten
bis vierten Hohlrad” ein dem
ersten bis vierten Planetenradgetriebe zugeordneter Planetenradträger bzw.
ein Sonnenrad oder ein Hohlrad verstanden werden, d. h. beispielsweise, dass
unter dem ersten Planetenradträger
ein Planetenradträger
des ersten Planetenradgetriebes verstanden werden soll.Under a
first, a second, a third and a fourth planetary gear,
which are arranged one behind the other along a main axis of rotation
are",
in this context, in particular an order of four
Be understood planetary gear, along the main axis of rotation
arranged in this order, advantageously
the first planetary gear facing the drive unit.
For simplicity, continue under a "first to fourth planet carrier", a "first"
to the fourth sun wheel "and
a "first
to fourth ring gear "a the
first to fourth planetary gear associated planet carrier or
a sun gear or a ring gear are understood, d. H. for example, that
under the first planet carrier
a planet carrier
the first planetary gear to be understood.
Weitere
Ausgestaltungen und weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden
Zeichnungsbeschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. In
den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und
die Ansprüche
enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise
auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen
zusammenfassen.Further
Embodiments and further advantages will become apparent from the following
Drawing description, claims and drawings. In
The drawings is an embodiment
represented the invention. The drawings, the description and
the requirements
contain numerous features in combination. The specialist will
the features expediently
also consider individually and to meaningful further combinations
sum up.
Dabei
zeigen:there
demonstrate:
1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeeinheit, 1 a schematic representation of a transmission unit according to the invention,
2 beispielhafte Übersetzungsverhältnisse
für Vorwärtsgetriebegänge und
einem Rückwärtsgetriebegang
der Getriebeeinheit aus 1 und 2 exemplary ratios for forward gears and a reverse gear of the transmission unit 1 and
3 eine
Schaltlogik der Getriebeeinheit aus 1. 3 a switching logic of the transmission unit 1 ,
1 zeigt
eine Getriebeeinheit, die als eine Kraftfahrzeuggetriebeeinheit
ausgestaltet ist. Die Getriebeeinheit weist vier Planetenradgetriebe
P1, P2, P3, P4 auf. Das erste Planetenradgetriebe P1, das zweite
Planetenradgetriebe P2, das dritte Planetenradgetriebe P3 und das
vierte Planetenradgetriebe P4 sind hintereinander entlang einer
Hauptrotationsachse 10 angeordnet. Sämtliche Planetenradgetriebe
P1, P2, P3, P4 der Getriebeeinheit weisen einen Einfachplanetenradsatz
auf. Die Getriebeeinheit weist sechs Koppeleinheiten S1, S2, S3,
S4, S5, S6 auf. Diese sind dazu vorgesehen, genau neun Vorwärtsgetriebegänge V1,
V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9 zu schalten. Die Getriebegänge V1–V9 sind
zumindest sequentiell lastschaltbar. Außerdem ist die Getriebeeinheit
zur Schaltung von zumindest einem Rückwärtsgetriebegang R1 vorgesehen. 1 shows a transmission unit, which is designed as a motor vehicle transmission unit. The transmission unit has four planetary gear P1, P2, P3, P4. The first planetary gear P1, the second planetary gear P2, the third planetary gear P3 and the fourth planetary gear P4 are consecutively along a main axis of rotation 10 arranged. All planetary gear P1, P2, P3, P4 of the transmission unit have a Einfachplanetenradsatz. The transmission unit has six coupling units S1, S2, S3, S4, S5, S6. These are intended to switch exactly nine forward gears V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9. The gears V1-V9 are at least sequentially power shiftable. In addition, the transmission unit is provided for switching at least one reverse gear R1.
Die
Getriebeeinheit ist dazu vorgesehen, eine nicht näher dargestellte
Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs mit nicht näher dargestellten
Antriebsrädern
des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Mittels der Getriebeeinheit kann
ein Übersetzungsverhältnis zwischen
der Antriebsmaschine und den Antriebsrädern eingestellt werden. Die
Getriebeeinheit kann mit einem Hybridantriebsmodul verbunden werden,
mittels dem das Antriebsmoment verändert werden kann. Weiter kann
mittels des Hybridantriebsmoduls und der Getriebeeinheit ein CVT
realisiert werden, wodurch eine Getriebeeinheit realisiert werden
kann, deren Übersetzungsverhältnis zumindest
in Teilbereichen stufenlos eingestellt werden kann.The gear unit is intended to connect a non-illustrated engine of a motor vehicle with non-illustrated drive wheels of the motor vehicle. By means of the gear unit, a gear ratio between the prime mover and the drive wheels can be adjusted. The transmission unit can be connected to a hybrid drive module, by means of which the drive torque can be changed. Further, by means of the hybrid drive module and the transmission unit a CVT be realized, whereby a gear unit can be realized, the gear ratio can be adjusted continuously, at least in some areas.
Die
Getriebeeinheit weist eine Antriebseinheit 11 auf, die
dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment in die Getriebeeinheit einzuleiten.
Der Antriebseinheit 11 kann ein nicht näher dargestelltes Modul vorgeschaltet
sein, das insbesondere dazu vorgesehen sein soll, eine Anfahrfunktionalität bereitzustellen.
Als ein vorgeschaltetes Modul ist beispielsweise ein Wandler oder
eine nasse Anfahrkupplung denkbar. Grundsätzlich kann das zum Anfahren
vorgesehene Modul aber auch in die Getriebeeinheit integriert sein
oder beispielsweise eine der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5,
S6 zum Anfahren verwendet werden. Insbesondere die Koppeleinheit
S1 ist als ein integriertes Anfahrelement verwendbar.The transmission unit has a drive unit 11 on, which is intended to initiate a drive torque in the transmission unit. The drive unit 11 may be upstream of a module not shown in detail, which should be provided in particular to provide a start-up functionality. As an upstream module, for example, a converter or a wet starting clutch is conceivable. In principle, however, the module provided for starting can also be integrated into the gear unit or, for example, one of the coupling units S1, S2, S3, S4, S5, S6 can be used for starting. In particular, the coupling unit S1 can be used as an integrated starting element.
Weiter
weist die Getriebeeinheit eine Abtriebseinheit 12 auf,
die dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment aus der Getriebeeinheit
auszuleiten. Die Abtriebseinheit 12 ist dazu vorgesehen,
mit den Antriebsrädern
des Kraftfahrzeugs verbunden zu werden. Der Abtriebseinheit 12 kann
ein nicht näher dargestelltes
Modul nachgeschaltet sein, mittels dem das aus der Getriebeeinheit
ausgeleitete Moment auf die Antriebsräder verteilt werden kann, wie
beispielsweise ein Planetenradgetriebe, das für einen Drehzahlausgleich zwischen
den Antriebsrädern
vorgesehen ist, oder eine Allradantriebseinheit, die das Antriebsmoment
auf zwei verschiedene Antriebsachsen verteilt. Die Antriebseinheit 11 und
die Abtriebseinheit 12 können grundsätzlich beliebig zueinander
angeordnet sein. Dabei ist insbesondere eine koaxiale Anordnung
auf gegenüberliegenden
Seiten der Getriebeeinheit vorteilhaft. Aber auch eine Anordnung auf
der gleichen Seite der Getriebeeinheit ist denkbar.Next, the transmission unit has an output unit 12 on, which is intended to divert a drive torque from the gear unit. The output unit 12 is intended to be connected to the drive wheels of the motor vehicle. The output unit 12 can be followed by a module not shown in detail, by means of which the output from the gear unit torque can be distributed to the drive wheels, such as a planetary gear, which is provided for a speed compensation between the drive wheels, or an all-wheel drive unit, the drive torque to two different drive axles distributed. The drive unit 11 and the output unit 12 can basically be arranged arbitrarily to each other. In particular, a coaxial arrangement on opposite sides of the gear unit is advantageous. But also an arrangement on the same side of the gear unit is conceivable.
Das
erste Planetenradgetriebe P1 ist eingangsseitig angeordnet. Das
erste Planetenradgetriebe P1 weist einen Einfachplanetenradsatz
auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein erstes Sonnenrad P11,
ein erstes Hohlrad P13 und einen ersten Planetenradträger P12.
Der Planetenradträger
P12 führt
Planetenräder
P14 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P14 kämmen mit dem Sonnenrad P11 und
mit dem Hohlrad P13. Die Planetenräder P14 sind drehbar auf dem
Planetenradträger
P12 gelagert. Das erste Planetenradgetriebe P1 weist zwischen dem
Sonnenrad P11 und dem Hohlrad P13 bei fixiertem Planetenradträger P12
ein Standübersetzungsverhältnis von –3,699 auf.The
first planetary gear P1 is arranged on the input side. The
first planetary gear P1 has a Einfachplanetenradsatz
on. The simple planetary gearset includes a first sun gear P11,
a first ring gear P13 and a first planet carrier P12.
The planet carrier
P12 leads
planetary gears
P14 on a circular path. The planet gears P14 mesh with the sun gear P11 and
with the ring gear P13. The planet gears P14 are rotatable on the
planet
P12 stored. The first planetary gear P1 has between the
Sun P11 and the ring gear P13 with fixed planet P12
a stand translation ratio of -3,699.
Das
zweite Planetenradgetriebe P2 ist mittig eingangsseitig angeordnet.
Das zweite Planetenradgetriebe P2 weist einen Einfachplanetenradsatz
auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein zweites Sonnenrad P21,
ein zweites Hohlrad P23 und einen zweiten Planetenradträger P22.
Der Planetenradträger
P22 führt
Planetenräder
P24 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P24 kämmen mit dem Sonnenrad P21
und mit dem Hohlrad P23. Die Planetenräder P24 sind drehbar auf dem
Planetenradträger
P22 gelagert. Das zweite Planetenradgetriebe P2 weist zwischen dem
Sonnenrad P21 und dem Hohlrad P23 bei fixiertem Planetenradträger P22
ein Standübersetzungsverhältnis von –1,489 auf.The
second planetary gear P2 is arranged centrally on the input side.
The second planetary gear P2 has a Einfachplanetenradsatz
on. The simple planetary gearset includes a second sun gear P21,
a second ring gear P23 and a second planet carrier P22.
The planet carrier
P22 leads
planetary gears
P24 on a circular path. The planet gears P24 mesh with the sun gear P21
and with the ring gear P23. The planet gears P24 are rotatable on the
planet
P22 stored. The second planetary gear P2 has between the
Sun P21 and the ring gear P23 with fixed planet carrier P22
a stand translation ratio of -1.489.
Das
dritte Planetenradgetriebe P3 ist mittig ausgangsseitig angeordnet.
Das dritte Planetenradgetriebe P3 weist einen Einfachplanetenradsatz
auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein drittes Sonnenrad P31,
ein drittes Hohlrad P33 und einen dritten Planetenradträger P32.
Der Planetenradträger
P32 führt
Planetenräder
P34 auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P34 kämmen mit dem Sonnenrad P31 und
mit dem Hohlrad P33. Die Planetenräder P34 sind drehbar auf dem
Planetenradträger
P32 gelagert. Das dritte Planetenradgetriebe P3 weist zwischen dem
Sonnenrad P31 und dem Hohlrad P33 bei fixiertem Planetenradträger P32
ein Standübersetzungsverhältnis von –2,840 auf.The
third planetary gear P3 is arranged centrally on the output side.
The third planetary gear P3 has a Einfachplanetenradsatz
on. The simple planetary gearset includes a third sun gear P31,
a third ring gear P33 and a third planet carrier P32.
The planet carrier
P32 leads
planetary gears
P34 on a circular path. The planet gears P34 mesh with the sun gear P31 and
with the ring gear P33. The planet gears P34 are rotatable on the
planet
P32 stored. The third planetary gear P3 has between the
Sun P31 and the ring gear P33 with fixed planet P32
a stand translation ratio of -2,840.
Das
vierte Planetenradgetriebe P4 ist ausgangsseitig angeordnet. Das
vierte Planetenradgetriebe P4 weist einen Einfachplanetenradsatz
auf. Der Einfachplanetenradsatz umfasst ein viertes Sonnenrad P41,
ein viertes Hohlrad P43 und einen vierten Planetenradträger P42.
Der Planetenradträger P42
führt Planetenräder P44
auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder P44 kämmen mit dem Sonnenrad P41 und
mit dem Hohlrad P43. Die Planetenräder P44 sind drehbar auf dem
Planetenradträger
P42 gelagert. Das vierte Planetenradgetriebe P4 weist zwischen dem
Sonnenrad P41 und dem Hohlrad P43 bei fixiertem Planetenradträger P42
ein Standübersetzungsverhältnis von –2,541 auf.The
fourth planetary gear P4 is arranged on the output side. The
fourth planetary gear P4 has a Einfachplanetenradsatz
on. The simple planetary gearset includes a fourth sun gear P41,
a fourth ring gear P43 and a fourth planet carrier P42.
The planet carrier P42
leads planetary wheels P44
on a circular path. The planet gears P44 mesh with the sun P41 and
with the ring gear P43. The planet gears P44 are rotatable on the
planet
P42 stored. The fourth planetary gear P4 has between the
Sun P41 and the ring gear P43 with fixed planet carrier P42
a stand translation ratio of -2.541.
Die
drei Koppeleinheiten S3, S4, S6 sind als Kupplungseinheiten ausgebildet.
Sie weisen jeweils ein erstes drehbares Kopplungselement S31, S41, S61
und ein zweites drehbares Kopplungselement S32, S42, S62 auf. Die
drei Koppeleinheiten S3, S4, S6 sind jeweils dazu vorgesehen, ihre
beiden Kopplungselemente S31, S32, S41, S42, S61, S62 drehfest miteinander
zu verbinden.The
three coupling units S3, S4, S6 are designed as coupling units.
They each have a first rotatable coupling element S31, S41, S61
and a second rotatable coupling element S32, S42, S62. The
three coupling units S3, S4, S6 are each provided to their
two coupling elements S31, S32, S41, S42, S61, S62 rotation with each other
connect to.
Die
drei Koppeleinheiten S1, S2, S5 sind als Bremseinheiten ausgebildet
und weisen jeweils nur ein Kopplungselement S11, S21, S51 auf. Die
Koppeleinheiten S1, S2, S5 sind jeweils dazu vorgesehen, ihr Kopplungselement
S11, S21, S51 drehfest mit einem Getriebegehäuse 13 zu verbinden.The three coupling units S1, S2, S5 are designed as brake units and each have only one coupling element S11, S21, S51. The coupling units S1, S2, S5 are each provided to rotate their coupling element S11, S21, S51 with a transmission housing 13 connect to.
Die
Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5 sind als Reibkoppeleinheiten
ausgeführt.
Sie weisen jeweils ein nicht näher
dargestelltes Kupplungslamellenpaket auf. Die Koppeleinheit S6 ist
als eine Klauenkoppeleinheit ausgeführt. Außerdem umfasst die Koppeleinheit
S6 eine nicht näher
dargestellte Synchronisiereinheit, auf die grundsätzlich auch
verzichtet werden kann. Alternativ kann die Koppeleinheit S6 auch
mittels einer Reibkoppeleinheit ausgeführt werden, wie insbesondere
mittels einer Lamellenkoppeleinheit.The coupling units S1, S2, S3, S4, S5 are designed as Reibkoppeleinheiten. They each have a clutch plate not shown in detail len package. The coupling unit S6 is designed as a jaw coupling unit. In addition, the coupling unit S6 comprises a synchronization unit, not shown in detail, to which in principle can be dispensed with. Alternatively, the coupling unit S6 can also be implemented by means of a friction coupling unit, in particular by means of a lamella coupling unit.
Die
Koppeleinheiten S1, S2 sind in axialer Richtung eingangsseitig von
dem ersten Planetenradgetriebe P1 angeordnet. Die Koppeleinheit
S2 kann axial überschneidend
mit dem ersten Planetenradgetriebe P1 ausgeführt werden. Die Koppeleinheit S3
ist in axialer Richtung zwischen dem ersten Planetenradgetriebe
P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe P2 angeordnet. Die Koppeleinheit
S4 ist in axialer Richtung zwischen dem dritten Planetenradgetriebe
P3 und dem vierten Planetenradgetriebe P4 angeordnet. Die Koppeleinheit
S5 ist in axialer Richtung in Höhe
des vierten Planetenradgetriebes P4 angeordnet. Die Koppeleinheiten
S6 ist in axialer Richtung ausgangsseitig von dem vierten Planetenradgetriebe
P4 angeordnet. Die Koppeleinheiten S1, S2, S4, S5 sind außenliegend
ausgeführt.
Die Koppeleinheiten S3, S6 sind innenliegend ausgeführt.The
Coupling units S1, S2 are in the axial direction of the input side
arranged the first planetary gear P1. The coupling unit
S2 can be axially overlapping
be performed with the first planetary gear P1. The coupling unit S3
is in the axial direction between the first planetary gear
P1 and the second planetary gear P2 arranged. The coupling unit
S4 is in the axial direction between the third planetary gear
P3 and the fourth planetary gear P4 arranged. The coupling unit
S5 is in height in the axial direction
of the fourth planetary gear P4 arranged. The coupling units
S6 is in the axial direction on the output side of the fourth planetary gear
P4 arranged. The coupling units S1, S2, S4, S5 are outboard
executed.
The coupling units S3, S6 are designed inside.
Die
Antriebseinheit 11 ist mittels einer Antriebswelle 14,
die an die Antriebseinheit 11 anschließt, drehfest mit dem Kopplungselement
S31 der dritten Koppeleinheit S3, dem zweiten Planetenradträger P22
und dem dritten Planetenradträger P32
verbunden. Mittels einer Verbindungswelle 16 sind das Kopplungselement
S32 der dritten Koppeleinheit S3, der erste Planetenradträger P12,
das Kopplungselement S21 der zweiten Koppeleinheit S2 und das Kopplungselement
S42 der vierten Koppeleinheit S4 drehfest miteinander verbunden.
Mittels einer Verbindungswelle 17 sind das dritte Sonnenrad P31,
das vierte Sonnerad P41 und das Kopplungselement S41 der vierten
Koppeleinheit S4 drehfest miteinander verbunden. Mittels einer Verbindungswelle 18 sind
das Kopplungselement S11 der ersten Koppeleinheit S1 und das erste
Sonnerad P11 drehfest miteinander verbunden. Mittels einer Verbindungswelle 19 sind
das erste Hohlrad P13 und das zweite Son nerad P21 drehfest miteinander
verbunden. Mittels einer Verbindungswelle 20 sind das zweite
Hohlrad P23, das dritte Hohlrad P33 und das Kopplungselement S61
der sechsten Koppeleinheit S6 drehfest miteinander verbunden. Das
vierte Hohlrad P43 ist direkt drehfest mit dem Kopplungselement
S51 der fünften
Koppeleinheit S5 verbunden. Die Abtriebseinheit 12 ist
mittels einer Abtriebswelle 15 drehfest mit dem vierten
Planetenradträger
P42 und dem Kopplungselement S62 der Koppeleinheit S6 verbunden.The drive unit 11 is by means of a drive shaft 14 connected to the drive unit 11 connects, rotatably connected to the coupling element S31 of the third coupling unit S3, the second planet carrier P22 and the third planet P32. By means of a connecting shaft 16 are the coupling element S32 of the third coupling unit S3, the first planet P12, the coupling element S21 of the second coupling unit S2 and the coupling element S42 of the fourth coupling unit S4 rotatably connected to each other. By means of a connecting shaft 17 the third sun P31, the fourth sun P41 and the coupling element S41 of the fourth coupling unit S4 are rotatably connected to each other. By means of a connecting shaft 18 are the coupling element S11 of the first coupling unit S1 and the first sun gear P11 rotatably connected to each other. By means of a connecting shaft 19 are the first ring gear P13 and the second Son nerad P21 rotatably connected to each other. By means of a connecting shaft 20 are the second ring gear P23, the third ring gear P33 and the coupling element S61 of the sixth coupling unit S6 rotatably connected to each other. The fourth ring gear P43 is directly rotatably connected to the coupling element S51 of the fifth coupling unit S5. The output unit 12 is by means of an output shaft 15 rotatably connected to the fourth planet P42 and the coupling element S62 of the coupling unit S6.
Die
Antriebswelle 14, die mit der Antriebseinheit 11 verbunden
ist, durchsetzt das Sonnenrad P11 und das Sonnenrad P21. Zur Anbindung
des Kopplungselements S31 ist die Antriebswelle 14 zwischen den
Planetenradgetrieben P1, P2 radial nach außen geführt. Zur Anbindung des zweiten
Planetenradträgers
P22 und des dritten Planetenradträgers P32 ist die Antriebswelle 14 zwischen
den Planetenradgetrieben P2, P3 geführt und durchsetzt das zweite
Planetenradgetriebe P22 zur Eingangsseite hin, um dann die Hohlräder P23,
P33 einzuschließen
und den dritten Planetenradträger
P32 anzubinden. Die Verbindungswelle 18 ist axial eingangsseitig
von der Verbindungswelle 16 radial nach außen geführt. Die
Verbindungswelle 18 begrenzt die Getriebeeinheit eingangsseitig.
Die Verbindungswelle 17 ist zwischen den Planetenradgetrieben
P3, P4 hindurchgeführt, wobei
sie sich radial in Höhe
der Sonnenräder
P31, P41 zur Anbindung der Sonnenräder P31, P41 teilt. Die Verbindungswelle 16 ist
axial eingangsseitig zwischen der Verbindungswelle 18 und
dem ersten Planetenradgetriebe P1 geführt. Zur Anbindung des Koppelelements
S32 durchsetzt die Verbindungswelle 16 den ersten Planetenradträger P12.
Zur Anbindung des Kopplungselements S42 ist die Verbindungswelle 16 axial
in Richtung der Abtriebseinheit 12 geführt und umschließt dabei
die Planetenradgetriebe P1, P2, P3. Die Verbindungswelle 19 ist
zwischen dem ersten Planetenradgetriebe P1 und dem zweiten Planetenradgetriebe
P2 angeordnet. Die Verbindungswelle 20 ist zur Verbindung
der Hohlräder
P23, P33 axial zwischen den Planetenradgetrieben P2, P3 angeordnet.
Zur Anbindung des Kopplungselements S61 ist die Verbindungswelle 20 axial zwischen
den Planetenradgetrieben P2, P3 radial nach innen geführt und
durchsetzt die Sonnenräder P31,
P41. Ausgangsseitig des vierten Planetenradgetriebes P4 ist sie
zwischen dem viertem Planetenradgetriebe P4 und der Abtriebswelle 15 radial
nach außen
geführt.
Die Abtriebswelle 15 ist axial ausgangsseitig von dem vierten
Planetenradgetriebe P4 radial nach innen geführt. Die Abtriebswelle 15 begrenzt
die Getriebeeinheit ausgangsseitig.The drive shaft 14 that with the drive unit 11 is connected, passes through the sun P11 and the sun P21. For connecting the coupling element S31 is the drive shaft 14 between the planetary gear P1, P2 guided radially outward. For connecting the second planet carrier P22 and the third planet carrier P32 is the drive shaft 14 is guided between the planetary gear P2, P3 and passes through the second planetary gear P22 to the input side, and then to include the ring gears P23, P33 and connect the third planet P32. The connecting shaft 18 is axially input side of the connecting shaft 16 guided radially outwards. The connecting shaft 18 limits the gear unit on the input side. The connecting shaft 17 is passed between the planetary gear P3, P4, wherein it divides radially in the amount of the sun gears P31, P41 for connecting the sun gears P31, P41. The connecting shaft 16 is axially input side between the connecting shaft 18 and the first planetary gear P1 out. For connecting the coupling element S32 passes through the connecting shaft 16 the first planet carrier P12. To connect the coupling element S42 is the connecting shaft 16 axially in the direction of the output unit 12 guided while enclosing the planetary gear P1, P2, P3. The connecting shaft 19 is disposed between the first planetary gear P1 and the second planetary gear P2. The connecting shaft 20 is arranged to connect the ring gears P23, P33 axially between the planetary gear P2, P3. For connecting the coupling element S61 is the connecting shaft 20 axially inwardly between the planetary gears P2, P3 and passes through the sun gears P31, P41. On the output side of the fourth planetary gear P4, it is between the fourth planetary gear P4 and the output shaft 15 guided radially outwards. The output shaft 15 is axially output side of the fourth planetary gear P4 guided radially inward. The output shaft 15 limits the gear unit on the output side.
Mittels
der Getriebeeinheit sind unterschiedliche Hybridantriebsmodule kombinierbar.
Zur Realisierung eines Starter-Generators kann eine erste Antriebsmaschine
des Hybridantriebsmoduls an die Antriebseinheit 11 bzw.
die Antriebswelle 14 angebunden werden. Zur Realisierung
eines CVT kann zusätzlich
eine weitere Antriebsmaschine des Hybridan triebsmoduls an eine vorteilhafte
Welle des Getriebes angebunden werden, wie beispielsweise an die Verbindungswelle 17,
die drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31 und dem vierten Sonnenrad
P41 verbunden ist.By means of the gear unit different hybrid drive modules can be combined. To realize a starter-generator, a first drive machine of the hybrid drive module to the drive unit 11 or the drive shaft 14 be connected. To realize a CVT, a further drive machine of the hybrid drive module can additionally be connected to an advantageous shaft of the transmission, for example to the connecting shaft 17 which is non-rotatably connected to the third sun gear P31 and the fourth sun gear P41.
Die
Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 und
der Rückwärtsgetriebegang
R1 werden mittels der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 geschaltet
(vgl. 3). In den im Folgenden beschriebenen Vorwärtsgetriebegängen V1–V9 und
dem Rückwärtsgetriebegang
R1 sind jeweils höchstens
drei der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 geschlossen, während die
restlichen Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 geöffnet sind.
Bei einem Schaltvorgang von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 in einen
benachbarten Vorwärtsgetriebegang
V1–V9
wird jeweils genau eine der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S4, S5,
S6 geöffnet,
während
gleichzeitig genau eine andere der Koppeleinheiten S1, S2, S3, S5,
S6 geschlossen wird. Bei jedem Schaltvorgang von einem der Vorwärtsgetriebegänge V1–V9 in einen
benachbarten Vorwärtsgetriebegang
V1–V9
oder in dem Rückwärtsgetriebegang
R1 bleiben jeweils zwei bereits geschlossene Koppeleinheiten S1,
S2, S3, S4, S5, S6 geschlossen.The forward gears V1-V9 and the reverse gear R1 are connected by means of the coupling units S1, S2, S3, S4, S5, S6 (see. 3 ). In the forward gears V1-V9 and the reverse gear R1 described below, at most three of the Kop peleinheiten S1, S2, S3, S4, S5, S6 closed while the remaining coupling units S1, S2, S3, S4, S5, S6 are open. In a switching operation of one of the forward gears V1-V9 in an adjacent forward gear V1-V9 exactly one of the coupling units S1, S2, S3, S4, S5, S6 is opened, while at the same time exactly another of the coupling units S1, S2, S3, S5 , S6 is closed. With each switching operation of one of the forward gears V1-V9 in an adjacent forward gear V1-V9 or in the reverse gear R1 each remain closed already closed coupling units S1, S2, S3, S4, S5, S6.
Der
erste Vorwärtsgetriebegang
V1 weist in diesem Ausführungsbeispiel
zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i1 von 5,553 auf. Der erste Vorwärtsgetriebegang
V1 wird gebildet, indem die drei Koppeleinheiten S1, S4, S5 geschlossen
werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest
mit dem Getriebegehäuse 13.
Die Koppeleinheit S4 verbindet den ersten Planetenradträger P12
drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31 und dem vierten Sonnenrad
P41. Die Koppeleinheit S5 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest
mit dem Getriebegehäuse 13.The first forward gear V1, in this embodiment, between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i 1 of 5,553. The first forward gear V1 is formed by closing the three coupling units S1, S4, S5. The coupling unit S1 rotatably connects the first sun gear P11 to the transmission housing 13 , The coupling unit S4 rotatably connects the first planet P12 with the third sun P31 and the fourth sun P41. The coupling unit S5 rotatably connects the fourth ring gear P43 to the transmission housing 13 ,
Das
zweite Sonnenrad P21 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie das
erste Hohlrad P13. Das dritte Hohlrad P33 und das zweite Hohlrad
P23 weisen eine gleiche Drehzahl auf. Der zweite Planetenradträger P22
und der dritte Planetenradträger
P32 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11.
Der erste Planetenradträger
P12, das dritte Sonnenrad P31 und das vierte Sonnerad P41 rotieren
mit einer gleichen Drehzahl. Da das erste Sonnenrad P11 fixiert
ist, ist ein Drehzahlverhältnis
zwischen dem ersten Planetenradträger P12 und dem ersten Hohlrad
P13 mittels des Standübersetzungsverhältnisses
des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Die Drehzahl des zweiten
Hohlrads P23 ist mittels der Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21, der
Drehzahl der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des
zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Die Drehzahl des dritten
Sonnenrads P31 ist somit durch die Drehzahl des dritten Hohlrads
P33, die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des
dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Da das vierte Hohlrad
P43 fixiert ist, ist eine Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42
durch die Drehzahl des vierten Sonnenrads P41 und das Standübersetzungsverhältnis des
vierten Planetenradgetriebes P4 definiert. Die Abtriebseinheit 12 weist
die gleiche Drehzahl auf wie der vierte Planetenradträger P42.
Ein Kraftfluss für
den ersten Vorwärtsgetriebegang
V1 wird über das
zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitet, über das erste Planetenradgetriebe
P1 weitergeleitet und von dem vierten Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet, wobei
der Kraftfluss über
die Koppeleinheit S4 aufgesplittet und über das dritte Planetenradgetriebe
P3 mit dem zweiten Planetenradgetriebe P2 rückgekoppelt ist.The second sun gear P21 rotates at a same speed as the first ring gear P13. The third ring gear P33 and the second ring gear P23 have the same speed. The second planet carrier P22 and the third planet carrier P32 rotate at the same speed as the drive unit 11 , The first planet carrier P12, the third sun gear P31 and the fourth sun gear P41 rotate at a same speed. Since the first sun gear P11 is fixed, a speed ratio between the first planet carrier P12 and the first ring gear P13 is defined by means of the stand gear ratio of the first planetary gear P1. The rotational speed of the second ring gear P23 is by means of the rotational speed of the second sun gear P21, the rotational speed of the drive unit 11 and defines the stationary gear ratio of the second planetary gear P2. The rotational speed of the third sun P31 is thus by the rotational speed of the third ring gear P33, the rotational speed of the drive unit 11 and the stand ratio of the third planetary gear P3 defines. Since the fourth ring gear P43 is fixed, a rotational speed of the fourth planetary gear carrier P42 is defined by the rotational speed of the fourth sun gear P41 and the steady state gear ratio of the fourth planetary gear P4. The output unit 12 has the same speed as the fourth planet P42. A power flow for the first forward gear V1 is introduced via the second planetary gear P2, passed through the first planetary gear P1 and discharged from the fourth planetary gear P4, wherein the power flow is split across the coupling unit S4 and fed back via the third planetary gear P3 with the second planetary gear P2 ,
Der
zweite Vorwärtsgetriebegang
V2 weist in diesem Ausführungsbeispiel
zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i2 von 3,541 auf. Der zweite Vorwärtsgetriebegang
V2 wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S3, S4, S5 geschlossen
werden. Die Koppeleinheit S3 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest
mit dem ersten Planetenradträger
P12. Die Koppeleinheit S4 verbindet den ersten Planetenradträger P12
drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31 und dem vierten Sonnenrad
P41. Die Koppeleinheit S5 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest
mit dem Getriebegehäuse 13.The second forward gear V2, in this embodiment, between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i 2 of 3.541. The second forward gear V2 is formed by the coupling units S3, S4, S5 are closed. The coupling unit S3 connects the drive unit 11 non-rotatable with the first planet carrier P12. The coupling unit S4 rotatably connects the first planet P12 with the third sun P31 and the fourth sun P41. The coupling unit S5 rotatably connects the fourth ring gear P43 to the transmission housing 13 ,
Der
erste Planetenradträger
P12 und das vierte Sonnenrad P41 weisen eine gleiche Drehzahl auf
wie die Antriebseinheit 11. Da das vierte Hohlrad P43 fixiert
ist, ist die Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42 durch die Drehzahl
der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des vierten
Planetenradgetriebes P4 definiert. Die Abtriebseinheit 12 weist
die gleiche Drehzahl auf wie der vierte Planetenradträger P42.
Ein Kraftfluss für den
zweiten Vorwärtsgetriebegang
V2 wird über
das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet und über das
vierte Planetenradgetriebe P4 ausgeleitet.The first planet carrier P12 and the fourth sun gear P41 have the same speed as the drive unit 11 , Since the fourth ring gear P43 is fixed, the rotational speed of the fourth planetary gear carrier P42 is determined by the rotational speed of the drive unit 11 and the stand ratio of the fourth planetary gear P4 defines. The output unit 12 has the same speed as the fourth planet P42. A power flow for the second forward gear V2 is introduced via the first planetary gear P1 and discharged via the fourth planetary gear P4.
Der
dritte Vorwärtsgetriebegang
V3 weist in diesem Ausführungsbeispiel
zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i3 von 2,336 auf. Der dritte Vorwärtsgetriebegang
V3 wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1, S3, S5 geschlossen
werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest
mit dem Getriebegehäuse 13.
Die Koppeleinheit S3 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest
mit dem ersten Planetenradträger
P12. Die Koppeleinheit S5 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest
mit dem Getriebegehäuse 13.The third forward gear V3 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i 3 of 2,336. The third forward gear V3 is formed by the coupling units S1, S3, S5 are closed. The coupling unit S1 rotatably connects the first sun gear P11 to the transmission housing 13 , The coupling unit S3 connects the drive unit 11 non-rotatable with the first planet carrier P12. The coupling unit S5 rotatably connects the fourth ring gear P43 to the transmission housing 13 ,
Der
erste Planetenradträger
P12, der zweite Planetenradträger
P22 und der dritte Planetenradträger
P32 weisen eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11.
Das zweite Sonnenrad P21 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie
das erste Hohlrad P13. Das dritte Hohlrad P33 und das zweite Hohlrad P23
weisen eine gleiche Drehzahl auf. Das dritte Sonnenrad P31 und das
vierte Sonnenrad P41 rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Da das
erste Sonnenrad P11 fixiert ist, ist die Drehzahl des ersten Hohlrads
P13 durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des
ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Eine Drehzahl des zweiten
Hohlrads P23 und damit eine Drehzahl des dritten Hohlrads P33 ist
somit durch die Drehzahl des zweiten Sonnenrads P21, der Drehzahl
der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des zweiten
Planetenradgetriebes P1 definiert. Eine Drehzahl des dritten Sonnenrads
P31 ist durch die Drehzahl des dritten Hohlrads P33, die Drehzahl
der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des
dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Da das vierte Hohlrad
P43 fixiert ist, ist eine Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42
durch die Drehzahl des vierten Sonnenrads P41 und das Standübersetzungsverhältnis des
vierten Planetenradgetriebes P4 definiert. Die Abtriebseinheit 12 weist
die gleiche Drehzahl auf wie der vierte Planetenradträger P42.
Ein Kraftfluss für
den dritten Vorwärtsgetriebegang
V3 wird über
das erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitet. Der über das
erste Planetenradgetriebe P1 eingeleitete Kraftfluss wird mittels
des zweiten Planetenradgetriebes P2 aufgesplittet und teilweise auf
das erste Planetenradgetriebe P1 rückgekoppelt. Ein weiterer Teil
des Kraftflusses wird über
das dritte Planetenradgetriebe P3 und das vierte Planetenradgetriebe
P4 ausgeleitet, wobei ein Teil des Kraftflusses, der über das
dritte Planetenradgetriebe P3 geleitet wird, auf das zweite Planetenradgetriebe
P2 rückgekoppelt
wird.The first planet carrier P12, the second planet carrier P22 and the third planet carrier P32 have the same speed as the drive unit 11 , The second sun gear P21 rotates at a same speed as the first ring gear P13. The third ring gear P33 and the second ring gear P23 have the same speed. The third sun gear P31 and the fourth sun gear P41 rotate at a same speed. Since the first sun gear P11 is fixed, the rotational speed of the first ring gear P13 is determined by the rotational speed of the drive unit 11 and defines the stand ratio of the first planetary gear P1. A speed of the second ring gear P23 and thus a speed of the third ring gear P33 is thus by the rotational speed of the second sun gear P21, the rotational speed of the drive unit 11 and the stand ratio of the second planetary gear P1 defined. A rotational speed of the third sun gear P31 is determined by the rotational speed of the third ring gear P33, the rotational speed of the drive unit 11 and the stand ratio of the third planetary gear P3 defines. Since the fourth ring gear P43 is fixed, a rotational speed of the fourth planetary gear carrier P42 is defined by the rotational speed of the fourth sun gear P41 and the steady state gear ratio of the fourth planetary gear P4. The output unit 12 has the same speed as the fourth planet P42. A power flow for the third forward gear V3 is introduced via the first planetary gear P1. The power flow introduced via the first planetary gear P1 is split by means of the second planetary gear P2 and partially fed back to the first planetary gear P1. Another part of the power flow is discharged via the third planetary gear P3 and the fourth planetary gear P4, wherein a part of the power flow, which is passed through the third planetary gear P3, is fed back to the second planetary gear P2.
Der
vierte Vorwärtsgetriebegang
V4 weist in diesem Ausführungsbeispiel
zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i4 von 1,662 auf. Der vierte Vorwärtsgetriebegang
V4 wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S3, S5, S6 geschlossen
werden. Die Koppeleinheit S3 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest mit
dem ersten Planetenradträger
P12. Die Koppeleinheit S5 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest mit
dem Getriebegehäuse 13.
Die Koppeleinheit S6 verbindet die Abtriebseinheit 12 drehfest
mit dem zweiten Hohlrad P23 und mit dem dritten Hohlrad P33.The fourth forward gear V4 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i 4 of 1.662. The fourth forward gear V4 is formed by closing the coupling units S3, S5, S6. The coupling unit S3 connects the drive unit 11 non-rotatable with the first planet carrier P12. The coupling unit S5 rotatably connects the fourth ring gear P43 to the transmission housing 13 , The coupling unit S6 connects the output unit 12 rotatably with the second ring gear P23 and with the third ring gear P33.
Der
dritte Planetenradträger
P32 rotiert mit einer gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11. Das
vierte Sonnerad P41 und das dritte Sonnenrad P31 weisen eine gleiche
Drehzahl auf. Der vierte Planetenradträger P42 und das dritte Hohlrad
P33 weisen ebenfalls eine gleiche Drehzahl auf. Da das vierte Hohlrad
P43 fixiert ist, ist ein Drehzahlver hältnis zwischen dem vierten
Sonnenrad P41 und dem vierten Planetenradträger P42 und somit auch das
Drehzahlverhältnis
zwischen dem dritten Sonnenrad P31 und dem dritten Hohlrad P33 mittels
des Standübersetzungsverhältnisses
des vierten Planetenradgetriebes P4 definiert. Die Drehzahl der
Abtriebseinheit 12, die gleich ist wie die Drehzahl des
vierten Planetenradträgers
P42, ist mittels des Drehzahlverhältnisses zwischen dem dritten
Sonnenrad P31 und dem dritten Hohlrad P33 und der Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert.
Ein Kraftfluss für
den vierten Vorwärtsgetriebegang
V4 wird über
das dritte Planetenradgetriebe P3 eingeleitet und aufgesplittet.
Ein Teil des Kraftflusses wird aus dem dritten Planetenradgetriebe
P3 direkt ausgeleitet. Ein weiterer Teil wird über das vierte Planetenradgetriebe
P4 ausgeleitet.The third planet carrier P32 rotates at the same speed as the drive unit 11 , The fourth sun gear P41 and the third sun gear P31 have the same speed. The fourth planet carrier P42 and the third ring gear P33 also have a same speed. Since the fourth ring gear P43 is fixed, a Drehzahlver ratio between the fourth sun P41 and the fourth planetary gear P42 and thus the speed ratio between the third sun P31 and the third ring gear P33 is defined by means of the stationary gear ratio of the fourth planetary gear P4. The speed of the output unit 12 , which is the same as the rotational speed of the fourth planetary gear carrier P42, is by means of the speed ratio between the third sun gear P31 and the third ring gear P33 and the rotational speed of the drive unit 11 Are defined. A power flow for the fourth forward gear V4 is introduced via the third planetary gear P3 and split. Part of the power flow is discharged directly from the third planetary gear P3. Another part is discharged via the fourth planetary gear P4.
Der
fünfte
Vorwärtsgetriebegang
V5 weist in diesem Ausführungsbeispiel
zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i5 von 1,222 auf. Der fünfte Vorwärtsgetriebegang V5 wird gebildet,
indem die Koppeleinheiten S1, S3, S6 geschlossen werden. Die Koppeleinheit
S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.
Die Koppeleinheit S3 verbindet die Antriebseinheit 11 drehfest
mit dem ersten Planetenradträger
P12. Die Koppeleinheit S6 verbindet die Abtriebseinheit 12 drehfest
mit dem zweiten Hohlrad P23 und mit dem dritten Hohlrad P33.The fifth forward gear V5 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i 5 of 1.222. The fifth forward gear V5 is formed by the coupling units S1, S3, S6 are closed. The coupling unit S1 rotatably connects the first sun gear P11 to the transmission housing 13 , The coupling unit S3 connects the drive unit 11 non-rotatable with the first planet carrier P12. The coupling unit S6 connects the output unit 12 rotatably with the second ring gear P23 and with the third ring gear P33.
Der
erste Planetenradträger
P12 weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11.
Da das erste Sonnenrad P11 fixiert ist, ist die Drehzahl des ersten
Hohlrads P13 durch das Standübersetzungsverhältnis des
ersten Planetenradgetriebes P1 und die Drehzahl der Antriebseinheit 11 definiert.
Das erste Hohlrad P13 und das zweite Sonnenrad P21 rotieren mit
der gleichen Drehzahl. Der zweite Planetenradträger P22 weist ebenfalls die
gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11. Eine Drehzahl des
zweiten Hohlrads P23 ist somit durch die Drehzahl des zweiten Sonnenrads
P21, die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und das Standübersetzungsverhältnis des
zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Die Abtriebseinheit 12 weist
die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Hohlrad P23. Ein Kraftfluss für den fünften Vorwärtsgetriebegang
V5 wird über das
zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitet und aufgesplittet. Ein
Teil des Kraftflusses wird über
das zweite Planetenradgetriebe P2 ausgeleitet, ein anderer Teil
des Kraftflusses ist auf das erste Planetenradgetriebe P1 der Antriebseinheit 11 rückgekoppelt.The first planet carrier P12 has the same speed as the drive unit 11 , Since the first sun gear P11 is fixed, the number of revolutions of the first ring gear P13 is the stationary gear ratio of the first planetary gear P1 and the number of revolutions of the drive unit 11 Are defined. The first ring gear P13 and the second sun gear P21 rotate at the same speed. The second planet carrier P22 also has the same speed as the drive unit 11 , A rotational speed of the second ring gear P23 is thus determined by the rotational speed of the second sun gear P21, the rotational speed of the drive unit 11 and defines the stationary gear ratio of the second planetary gear P2. The output unit 12 has the same speed as the second ring gear P23. A power flow for the fifth forward gear V5 is introduced via the second planetary gear P2 and split. Part of the power flow is discharged via the second planetary gear P2, another part of the power flow is to the first planetary gear P1 of the drive unit 11 fed back.
Der
sechste Vorwärtsgetriebegang
V6 weist in diesem Ausführungsbeispiel
zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i6 von 1,000 auf. Er ist als ein Direktgang
ausgebildet. Der sechste Vorwärtsgetriebegang
V6 wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S3, S4, S6 geschlossen
werden. Die Koppeleinheit S3 verbin det die Antriebseinheit 11 drehfest
mit dem ersten Planetenradträger
P12. Die Koppeleinheit S4 verbindet das dritte und vierte Sonnenrad
P31, P41 drehfest mit dem ersten Planetenradträger P12. Die Koppeleinheit
S6 verbindet die Abtriebseinheit 12 drehfest mit dem zweiten
Hohlrad P23 und mit dem dritten Hohlrad P33.The sixth forward gear V6 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i 6 of 1,000. He is trained as a direct trainee. The sixth forward gear V6 is formed by closing the coupling units S3, S4, S6. The coupling unit S3 connects the drive unit 11 non-rotatable with the first planet carrier P12. The coupling unit S4 connects the third and fourth sun P31, P41 rotationally fixed to the first planet P12. The coupling unit S6 connects the output unit 12 rotatably with the second ring gear P23 and with the third ring gear P33.
Der
erste Planetenradträger
P12 weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11.
Das dritte Sonnenrad P31 rotiert ebenfalls mit der gleichen Drehzahl
wie die Antriebseinheit 11. Da auch der dritte Planetenradträger P32
mit der gleichen Drehzahl rotiert wie die Antriebseinheit 11,
läuft das dritte
Planetenradgetriebe P3 verblockt um. Die Abtriebseinheit 12 rotiert
mit der gleichen Drehzahl wie das dritte Hohlrad P33, das ebenfalls
mit der Drehzahl der Antriebseinheit 11 rotiert. Ein Kraftfluss
für den
sechsten Vorwärtsgetriebegang
V6 wird über das
dritte Planetenradgetriebe P3 eingeleitet und ausgeleitet.The first planet carrier P12 has the same speed as the drive unit 11 , The third sun P31 also rotates with the same speed as the drive unit 11 , Since the third planet P32 rotates at the same speed as the drive unit 11 , the third planetary gear P3 is blocked. The output unit 12 rotates at the same speed as the third ring gear P33, which is also at the speed of the drive unit 11 rotates. A power flow for the sixth forward gear V6 is introduced and discharged via the third planetary gear P3.
Der
siebte Vorwärtsgetriebegang
V7 weist in diesem Ausführungsbeispiel
zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i7 von 0,887 auf. Der siebte Vorwärtsgetriebegang
V7 wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1, S4, S6 geschlossen
werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest
mit dem Getriebegehäuse 13.
Die Koppeleinheit S4 verbindet den ersten Planetenradträger P12
drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31 und dem vierten Sonnenrad
P41. Die Koppeleinheit S6 verbindet die Abtriebseinheit 12 drehfest
mit dem zweiten Hohlrad P23 und mit dem dritten Hohlrad P33.The seventh forward gear V7 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i 7 of 0.887. The seventh forward gear V7 is formed by the coupling units S1, S4, S6 are closed. The coupling unit S1 rotatably connects the first sun gear P11 to the transmission housing 13 , The coupling unit S4 rotatably connects the first planet P12 with the third sun P31 and the fourth sun P41. The coupling unit S6 connects the output unit 12 rotatably with the second ring gear P23 and with the third ring gear P33.
Das
zweite Hohlrad P23 und das dritte Hohlrad P33 rotieren mit einer
gleichen Drehzahl. Außerdem
rotiert der erste Planetenradträger
P12 mit der gleichen Drehzahl wie das dritte Sonnenrad P31. Da das
erste Sonnenrad P11 fixiert ist, ist ein Drehzahlverhältnis zwischen
dem ersten Planetenradträger P12
und dem ersten Hohlrad P13 mittels des Standübersetzungsverhältnisses
des ersten Planetenradgetriebes P1 definiert. Somit ist auch das
Drehzahlverhältnis
zwischen dem zweiten Sonnenrad P21 und dem dritten Sonnenrad P31
definiert. Der zweite Planetenradträger P22 und der dritte Planetenradträger P32
rotieren mit der gleichen Drehzahl wie die Antriebseinheit 11.
Das zweite Sonnenrad P21 und das erste Hohlrad P13 weisen eine gleiche
Drehzahl auf. Die Drehzahl der Hohlräder P23, P33 ist somit mittels
der Drehzahl der Antriebseinheit 11 und des Drehzahlverhältnisses
zwischen dem zweiten Sonnenrad P21 und dem dritten Sonnenrad P31
definiert. Die Abtriebseinheit 12 weist die gleiche Drehzahl
auf wie die beiden Hohlräder
P23, P33. Ein Kraftfluss für den
siebten Vorwärtsgetriebegang
V7 wird über
das dritte Planetenradgetriebe P3 eingeleitet und aufgesplittet.
Ein Teil des Kraftflusses wird über
das erste Planetenradgetriebe P1 und das zweite Planetenradgetriebe
P2 auf das dritte Planetenradgetriebe P3 rückgekoppelt. Ein weiterer Teil
wird von dem dritten Planetenradträger P3 ausgeleitet.The second ring gear P23 and the third ring gear P33 rotate at a same speed. In addition, the first planet carrier P12 rotates at the same speed as the third sun gear P31. Since the first sun gear P11 is fixed, a speed ratio between the first planet carrier P12 and the first ring gear P13 is defined by means of the stand gear ratio of the first planetary gear P1. Thus, the speed ratio between the second sun gear P21 and the third sun gear P31 is also defined. The second planet carrier P22 and the third planet carrier P32 rotate at the same speed as the drive unit 11 , The second sun gear P21 and the first ring gear P13 have the same speed. The speed of the ring gears P23, P33 is thus by means of the speed of the drive unit 11 and the speed ratio between the second sun gear P21 and the third sun gear P31. The output unit 12 has the same speed as the two ring gears P23, P33. A power flow for the seventh forward gear V7 is introduced via the third planetary gear P3 and split. Part of the power flow is fed back via the first planetary gear P1 and the second planetary gear P2 to the third planetary gear P3. Another part is discharged from the third planet P3.
Der
achte Vorwärtsgetriebegang
V8 weist in diesem Ausführungsbeispiel
zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i8 von 0,740 auf. Der achte Vorwärtsgetriebegang
V8 wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S2, S4, S6 geschlossen
werden. Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12
drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.
Die Koppeleinheit S4 verbindet den ersten Planetenradträger P12
drehfest mit dem dritten Sonnenrad P31 und dem vierten Sonnenrad
P41. Die Koppeleinheit S6 verbindet die Abtriebseinheit 12 drehfest
mit dem zweiten Hohlrad P23 und mit dem dritten Hohlrad P33.The eighth forward gear V8 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i 8 of 0.740. The eighth forward gear V8 is formed by closing the coupling units S2, S4, S6. The coupling unit S2 rotatably connects the first planet P12 with the transmission housing 13 , The coupling unit S4 rotatably connects the first planet P12 with the third sun P31 and the fourth sun P41. The coupling unit S6 connects the output unit 12 rotatably with the second ring gear P23 and with the third ring gear P33.
Der
dritte Planetenradträger
P32 weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11.
Da das dritte Sonnenrad P31 fixiert ist, ist eine Drehzahl des dritten
Hohlrads P33 durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und
das Standübersetzungsverhältnis des
dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Die Abtriebseinheit 12 weist
die gleiche Drehzahl auf wie das dritte Hohlrad P33. Ein Kraftfluss
für den
achten Vorwärtsgetriebegang
V8 wird über
das dritte Planetenradgetriebe P3 eingeleitet und ausgeleitet.The third planet P32 has the same speed as the drive unit 11 , Since the third sun gear P31 is fixed, a rotational speed of the third ring gear P33 is determined by the rotational speed of the drive unit 11 and the stand ratio of the third planetary gear P3 defines. The output unit 12 has the same speed as the third ring gear P33. A power flow for the eighth forward gear V8 is introduced and discharged via the third planetary gear P3.
Der
neunte Vorwärtsgetriebegang
V9 weist in diesem Ausführungsbeispiel
zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis i9 von 0,598 auf. Der neunte Vorwärtsgetriebegang
V9 wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1, S2, S6 geschlossen
werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest
mit dem Getriebegehäuse 13.
Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12
drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.
Die Koppeleinheit S6 verbindet die Abtriebseinheit 12 drehfest
mit dem zweiten Hohlrad P23 und mit dem dritten Hohlrad P33.The ninth forward gear V9 points in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i 9 of 0.598. The ninth forward gear V9 is formed by the coupling units S1, S2, S6 are closed. The coupling unit S1 rotatably connects the first sun gear P11 to the transmission housing 13 , The coupling unit S2 rotatably connects the first planet P12 with the transmission housing 13 , The coupling unit S6 connects the output unit 12 rotatably with the second ring gear P23 and with the third ring gear P33.
Der
zweite Planetenradträger
P22 weist eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11.
Das zweite Sonnenrad P21 und das erste Hohlrad P13 weisen eine gleiche
Drehzahl auf. Da das erste Sonnenrad P11 und der zweite Planetenradträger P12
fixiert sind, ist auch das erste Hohlrad P13 fixiert. Da dadurch
das zweite Sonnerad P21 ebenfalls fixiert ist, ist eine Drehzahl
des zweiten Hohlrads P23 durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und
das Standübersetzungsverhältnis des
zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Die Abtriebseinheit 12 weist
die gleiche Drehzahl auf wie das zweite Hohlrad P23. Ein Kraftfluss
für den
neunten Vorwärtsgetriebegang
V9 wird in das zweite Planetenradgetriebe P2 eingeleitet und ausgeleitet.The second planet carrier P22 has the same speed as the drive unit 11 , The second sun gear P21 and the first ring gear P13 have the same speed. Since the first sun gear P11 and the second planet carrier P12 are fixed, the first ring gear P13 is also fixed. Since thereby the second sun gear P21 is also fixed, a rotational speed of the second ring gear P23 is determined by the rotational speed of the drive unit 11 and defines the stationary gear ratio of the second planetary gear P2. The output unit 12 has the same speed as the second ring gear P23. A power flow for the ninth forward gear V9 is introduced into the second planetary gear P2 and discharged.
Der
Rückwärtsgetriebegang
R1 weist in diesem Ausführungsbeispiel
zwischen der Antriebseinheit 11 und der Abtriebseinheit 12 ein Übersetzungsverhältnis iR von –3,903
auf. Der Rückwärtsgetriebegang
R1 wird gebildet, indem die Koppeleinheiten S1, S2, S5 geschlossen
werden. Die Koppeleinheit S1 verbindet das erste Sonnenrad P11 drehfest
mit dem Getriebegehäuse 13.
Die Koppeleinheit S2 verbindet den ersten Planetenradträger P12
drehfest mit dem Getriebegehäuse 13.
Die Koppeleinheit S5 verbindet das vierte Hohlrad P43 drehfest mit
dem Getriebegehäuse 13.The reverse gear R1 has in this embodiment between the drive unit 11 and the output unit 12 a gear ratio i R of -3.903. The reverse gear R1 is formed by the coupling units S1, S2, S5 are closed. The coupling unit S1 rotatably connects the first sun gear P11 to the transmission housing 13 , The coupling unit S2 rotatably connects the first planet P12 with the transmission housing 13 , The coupling unit S5 ver the fourth ring gear P43 rotatably binds to the gearbox housing 13 ,
Der
zweite Planetenradträger
P22 und der dritte Planetenradträger
P32 weisen eine gleiche Drehzahl auf wie die Antriebseinheit 11.
Das zweite Sonnenrad P21 und das erste Hohlrad P13 weisen eine gleiche
Drehzahl auf. Das zweite Hohlrad P23 und das dritte Hohlrad P33
rotieren mit einer gleichen Drehzahl. Außerdem rotiert das dritte Sonnenrad P31
mit einer gleichen Drehzahl wie das vierte Sonnenrad P41. Da das
zweite Sonnerad P21 durch das verblockte erste Planetenradgetriebe
P1 fixiert ist, ist die Drehzahl des zweiten Hohlrads P23 und damit auch
die Drehzahl des dritten Hohlrads P33 durch die Drehzahl der Antriebseinheit 11 und
das Standübersetzungsverhältnis des
zweiten Planetenradgetriebes P2 definiert. Die Drehzahl des dritten
Sonnenrads P31 ist damit durch die Drehzahl des dritten Hohlrads
P33, der Drehzahl der Antriebseinheit 11 und dem Standübersetzungsverhältnis des
dritten Planetenradgetriebes P3 definiert. Da das vierte Hohlrad
P43 fixiert ist, ist eine Drehzahl des vierten Planetenradträgers P42
durch die Drehzahl des vierten Sonnenrads P41, die gleich ist wie
die Drehzahl des dritten Sonnenrads P31, und das Standübersetzungsverhältnis des
vierten Planetenradgetriebe P4 definiert. Die Abtriebseinheit 12 weist
die gleiche Drehzahl auf wie der vierte Planetenradträger P42. Ein
Kraftfluss für
den Rückwärtsgetriebegang
R1 wird über
das dritte Planetenradgetriebe P3 eingeleitet, an das vierte Planetenradgetriebe
P4 weitergeleitet und wieder ausgeleitet.The second planet carrier P22 and the third planet carrier P32 have the same speed as the drive unit 11 , The second sun gear P21 and the first ring gear P13 have the same speed. The second ring gear P23 and the third ring gear P33 rotate at a same speed. In addition, the third sun gear P31 rotates at a same speed as the fourth sun gear P41. Since the second sun gear P21 is fixed by the blocked first planetary gear P1, the rotational speed of the second ring gear P23 and thus also the rotational speed of the third ring gear P33 by the rotational speed of the drive unit 11 and defines the stationary gear ratio of the second planetary gear P2. The rotational speed of the third sun gear P31 is thus determined by the rotational speed of the third ring gear P33, the rotational speed of the drive unit 11 and the stand ratio of the third planetary gear P3 defined. Since the fourth ring gear P43 is fixed, a rotational speed of the fourth planetary carrier P42 is defined by the rotational speed of the fourth sun gear P41, which is the same as the rotational speed of the third sun gear P31, and the steady state ratio of the fourth planetary gear P4. The output unit 12 has the same speed as the fourth planet P42. A power flow for the reverse gear R1 is introduced via the third planetary gear P3, forwarded to the fourth planetary gear P4 and discharged again.
Ein
Stufensprung φ1/2 zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgetriebegang
V1, V2 beträgt
1,568. Ein Stufensprung φ2/3 zwischen dem zweiten und dem dritten
Vorwärtsgetriebegang
V2, V3 beträgt
1,516. Ein Stufensprung φ3/4 zwischen dem dritten und dem vierten
Vorwärtsgetriebegang V3,
V4 beträgt
1,406. Ein Stufensprung φ4/5 zwischen dem vierten und dem fünften Vorwärtsgetriebegang V4,
V5 beträgt
1,360. Ein Stufensprung φ5/6 zwischen dem fünften und dem sechsten Vorwärtsgetriebegang
V5, V6 beträgt
1,222. Ein Stufensprung φ6/7 zwischen dem sechsten und dem siebten
Vorwärtsgetriebegang
V6, V7 beträgt
1,128. Ein Stufensprung φ7/8 zwischen dem siebten und dem achten Vorwärtsgetriebegang
V7, V8 beträgt
1,199. Ein Stufensprung φ8/9 zwischen dem achten und dem neunten Vorwärtsgetriebegang
V8, V9 beträgt
1,236. Eine Gesamtspreizung der Ge triebeeinheit zwischen dem ersten
Vorwärtsgetriebegang
V1 und dem neunten Vorwärtsgetriebegang
V9 beträgt
ca. 9,3. Eine Spreizung zwischen dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 und dem
achten Vorwärtsgetriebegang
V8 beträgt ca.
7,5. Die Getriebeeinheit ist grundsätzlich auch als ein Acht-Gang-Getriebe
einsetzbar.A step increment φ 1/2 between the first and second forward gears V1, V2 is 1.568. A step increment φ 2/3 between the second and third forward gears V2, V3 is 1.516. A step increment φ 3/4 between the third and fourth forward gears V3, V4 is 1.406. A step increment φ 4/5 between the fourth and fifth forward gears V4, V5 is 1.360. A step increment φ 5/6 between the fifth and sixth forward gears V5, V6 is 1.222. A step increment φ 6/7 between the sixth and seventh forward gears V6, V7 is 1.128. A step increment φ 7/8 between the seventh and eighth forward gears V7, V8 is 1.199. A step increment φ 8/9 between the eighth and ninth forward gears V8, V9 is 1.236. A total spread of the transmission unit between the first forward gear V1 and the ninth forward gear V9 is approximately 9.3. A spread between the first forward gear V1 and the eighth forward gear V8 is about 7.5. The gear unit can basically also be used as an eight-speed gearbox.