DE102011080068A1 - Automated range-change transmission for drive train of motor vehicle, comprises countershaft-type main transmission, which has main shaft and countershaft, where rear-mounted group is drivingly connected downstream of main transmission - Google Patents

Automated range-change transmission for drive train of motor vehicle, comprises countershaft-type main transmission, which has main shaft and countershaft, where rear-mounted group is drivingly connected downstream of main transmission Download PDF

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Abstract

The automated range-change transmission (CT) comprises a countershaft-type main transmission (HG), which has a main shaft (W-h) and a countershaft (W-vg1,W-vg2). A rear-mounted group (GP), particularly designed as a range-change group, is drivingly connected downstream of the main transmission. An input shaft (W-ge) of the range-change is coupled with an internal combustion engine (VM) in a drive assembly of the motor vehicle and an output shaft (W-ga) of the range-change transmission is coupled with an axle drive (AB) of the motor vehicle. The electric machine of the drive assembly designed as a hybrid drive is provided, which is coupled with the main transmission by a planetary transmission. An independent claim is included for a method for operating a motor vehicle with an automated range-change group.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Gruppengetriebe eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung Verfahren zum Betreiben desselben. The invention relates to an automated group transmission of a motor vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to methods for operating the same.
  • Als automatisierte Gruppengetriebe ausgebildete Schaltgetriebe mit einem mehrstufigen Hauptgetriebe und einer dem Hauptgetriebe antriebstechnisch nachgeschalteten, insbesondere als Bereichsgruppe ausgeführten, Nachschaltgruppe und/oder einer dem Hauptgetriebe antriebstechnisch vorgeschalteten, insbesondere als Splitgruppe ausgeführten, Vorschaltgruppe sind aus der DE 10 2007 010 829 A1 bekannt und kommen z. B. in Nutzfahrzeugen zur Anwendung. Durch eine beispielsweise zweistufig ausgeführte Splitgruppe mit einem in etwa der Hälfte eines mittleren Übersetzungssprungs zwischen zwei aufeinander folgenden Übersetzungsstufen des Hauptgetriebes entsprechenden Übersetzungssprung werden die Übersetzungssprünge des Hauptgetriebes halbiert und die Anzahl der insgesamt zur Verfügung stehenden Gänge verdoppelt. Durch eine beispielsweise zweistufige Bereichsgruppe mit einem in etwa um einen mittleren Übersetzungssprung zwischen zwei aufeinander folgenden Übersetzungsstufen des Hauptgetriebes über dem gesamten Übersetzungssprung des Hauptgetriebes liegenden Übersetzungssprung wird die Spreizung des Gruppengetriebes in etwa verdoppelt und die Anzahl der insgesamt zur Verfügung stehenden Gänge nochmals verdoppelt. Die Splitgruppe kann dem Hauptgetriebe vor- oder nachgeschaltet und demnach als Vorschaltgruppe oder Nachschaltgruppe ausgeführt sein. Ebenso kann die Bereichsgruppe dem Hauptgetriebe vor- oder nachgeschaltet und demnach als Vorschaltgruppe oder Nachschaltgruppe ausgeführt sein. Automatisierte Schaltgetriebe, die formschlüssig arbeitende Schaltelemente aufweisen, sind von automatischen Lastschaltgetrieben mit reibschlüssig arbeitenden Schaltelementen zu unterscheiden. Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein automatisiertes Gruppengetriebe welches zumindest ein Hauptgetriebe und eine vorzugsweise als Bereichsgruppe ausgeführte Nachschaltgruppe umfasst. Optional kann eine Vorschaltgruppe vorhanden sein. As an automated group transmission trained manual transmission with a multi-stage main gear and the main gear drive downstream, especially designed as a range group, rear-mounted and / or a main gear drive upstream, in particular designed as a splitter group, Vorschaltgruppe are from the DE 10 2007 010 829 A1 known and come z. B. in commercial vehicles for use. By example, two-stage split group with a corresponding in about half of a mean jump between two successive translation stages of the main gear ratio jump the ratio jumps of the main gear are halved and doubles the total number of available gears. By example, a two-stage range group with a lying about a mean jump in translation between two successive translation stages of the main transmission over the entire ratio jump of the main transmission ratio jump spread of the group transmission is approximately doubled and doubled the number of available gears again. The splitter group may be upstream or downstream of the main transmission and accordingly designed as a front-end group or downstream group. Likewise, the range group the main transmission upstream or downstream and therefore be designed as a ballast or Nachschaltgruppe. Automated gearboxes which have form-fitting switching elements are to be distinguished from automatic powershift transmissions with frictionally-operating switching elements. The present invention relates to an automated group transmission which comprises at least one main transmission and a downstream group, preferably designed as a range group. Optionally, an upstream group may be present.
  • Bei den aus dem Stand der Technik bekannten, automatisierten Gruppengetrieben ist das Hauptgetriebe in Vorgelegebauweise ausgeführt und umfasst eine Hauptwelle sowie mindestens eine Vorgelegewelle. Die Nachschaltgruppe und die gegebenenfalls vorhandene Vorschaltgruppe können ebenfalls in Vorgelegebauweise ausgeführt sein. Dann, wenn ein automatisiertes Gruppengetriebe in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs integriert ist, ist eine Eingangswelle des automatisierten Gruppengetriebes vorzugsweise über eine steuerbare Anfahrkupplung mit dem Antriebsaggregat und eine Ausgangswelle des automatisierten Gruppengetriebes mit einem Achsantrieb verbunden. In the known from the prior art, automated group transmissions, the main gearbox is designed in countershaft design and includes a main shaft and at least one countershaft. The rear group and possibly existing upstream group can also be executed in Vorgelegebau way. Then, when an automated group transmission is integrated into a drive train of a motor vehicle, an input shaft of the automated group transmission is preferably connected via a controllable starting clutch to the drive unit and an output shaft of the automated group transmission with an axle drive.
  • Dann, wenn das Antriebsaggregat als reiner Verbrennungsmotor ausgeführt ist, ist der Verbrennungsmotor, wie bereits erwähnt, vorzugsweise über die Anfahrkupplung mit der Eingangswelle des Gruppengetriebes gekoppelt. Then, when the drive unit is designed as a pure internal combustion engine, the internal combustion engine, as already mentioned, preferably coupled via the starting clutch to the input shaft of the group transmission.
  • Dann, wenn das Antriebsaggregat als Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine ausgeführt ist, ist die elektrische Maschine entweder unter Bereitstellung eines sogenannten Kurbelwellenstartergenerators (KSG Anordnung) zwischen den Verbrennungsmotor und die Anfahrkupplung oder unter Bereitstellung eines sogenannten integrierten Startergenerators (ISG Anordnung) zwischen die Anfahrkupplung und die Eingangswelle des Gruppengetriebes geschaltet. Then, when the power plant is designed as a hybrid drive with an internal combustion engine and an electric machine, the electric machine is either providing a so-called crankshaft starter generator (KSG arrangement) between the engine and the starting clutch or providing a so-called integrated starter generator (ISG arrangement) between the Starting clutch and the input shaft of the group transmission connected.
  • Aus DE 199 34 696 A1 , DE 10 2008 043 341 A1 und EP 0 986 713 B1 sind jeweils elektrodynamische Antriebssysteme mit einer elektrischen Maschine und mit einem Planetengetriebe bekannt, wobei nach der EP 0 986 713 B1 sowie nach der DE 10 2008 043 341 A1 das jeweilige elektrodynamische Antriebssystem jeweils das gesamte Getriebe umgreift. Out DE 199 34 696 A1 . DE 10 2008 043 341 A1 and EP 0 986 713 B1 are respectively electrodynamic drive systems with an electric machine and with a planetary gear known, wherein after the EP 0 986 713 B1 as well as after DE 10 2008 043 341 A1 the respective electrodynamic drive system encompasses the entire transmission in each case.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges automatisiertes Gruppengetriebe eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben desselben zu schaffen. Dieses Problem wird durch ein automatisiertes Gruppengetriebe gemäß Anspruch 1 gelöst. On this basis, the present invention is based on the problem to provide a novel automated group transmission of a motor vehicle and method for operating the same. This problem is solved by an automated group transmission according to claim 1.
  • Erfindungsgemäß ist eine elektrische Maschine des als Hybridantrieb ausgebildeten Antriebsaggregats an das Hauptgetriebe über ein Planetengetriebe koppelbar, wobei die elektrische Maschine an ein erstes Element des Planetengetriebes koppelbar ist, wobei ein zweites Element des Planetengetriebes mit einer Eingangswelle des Hauptgetriebes gekoppelt ist, und wobei ein drittes Element des Planetengetriebes mit einer Ausgangswelle des Hauptgetriebes und damit einer Eingangswelle der Nachschaltgruppe gekoppelt ist. Erfindungsgemäß umgreift demnach das elektrodynamische Antriebssystem nicht das gesamte Getriebe sondern ausschließlich das Hauptgetriebe. According to the invention, an electric machine of the drive unit designed as a hybrid drive can be coupled to the main transmission via a planetary gear, wherein the electric machine can be coupled to a first element of the planetary gear, wherein a second element of the planetary gear is coupled to an input shaft of the main gear, and wherein a third element of the planetary gear is coupled to an output shaft of the main transmission and thus an input shaft of the rear-group. According to the invention, therefore, the electrodynamic drive system does not encompass the entire transmission but exclusively the main transmission.
  • Dadurch, dass erfindungsgemäß das elektrodynamische Antriebssystem, welches die elektrische Maschine und das Planetengetriebe umfasst, an das Hauptgetriebe gekoppelt ist bzw. das Hauptgetriebe umgreift, können im Hauptgetriebe Schaltungen unter Last ausgeführt werden. Dann, wenn eine Vorschaltgruppe vorhanden ist, können Schaltungen in dem Hauptgetriebe und der Vorschaltgruppe nicht gleichzeitig unter Last aufgeführt werden. In dem Fall, in welchem eine als Splitgruppe ausgeführte Vorschaltgruppe mit zwei Gängen vorhanden ist, bedeutet dies, dass bei einer Lastschaltung im Hauptgetriebe bezüglich der Gangfolge des gesamten Gruppengetriebes immer ein Gang übersprungen wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Nachschaltgruppe über die elektrische Maschine synchronisiert werden kann. Beim erfindungsgemäßen Gruppengetriebe kann beim elektrodynamischen Anfahren die Übersetzung der Nachschaltgruppe zum Anfahren genutzt werden. Beim rein elektrischen Fahren, in welchem das die elektrische Maschine und das Planetengetriebe umfassende, elektrodynamische Antriebssystem überbrückt ist, wird ebenfalls die Übersetzung der Nachschaltgruppe genutzt. Da das Hauptgetriebe über eine geringere Spreizung als das gesamte Gruppengetriebe verfügt, liegt der Drehzahlbereich der elektrischen Maschine näher beim Drehzahlbereich des Verbrennungsmotors. Wie bereits ausgeführt, kann die Nachschaltgruppe über die elektrische Maschine synchronisiert werden. Eine konventionelle Synchronisiereinrichtung kann entfallen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs sowohl ein Zustart des Verbrennungsmotors als auch ein Laden eines elektrischen Energiespeichers möglich ist. Due to the fact that according to the invention the electrodynamic drive system, which comprises the electric machine and the planetary gear, is coupled to the main gear or encompasses the main gear, circuits can be executed under load in the main gear. Then, if a Vorschaltgruppe exists, circuits in the main transmission and the Front group can not be listed under load at the same time. In the case in which a two-speed ballast group designed as a splitter group exists, this always means that one gear is always skipped with respect to the gear sequence of the entire group gearbox in the case of a load shift in the main transmission. Another advantage of the invention is that the rear group can be synchronized via the electric machine. When group transmission according to the invention, the translation of the rear group can be used to start the electrodynamic starting. When purely electric driving, in which the electric machine and the planetary gear comprehensive electrodynamic drive system is bridged, the translation of the rear group is also used. Since the main transmission has a smaller spread than the entire group transmission, the speed range of the electric machine is closer to the speed range of the internal combustion engine. As already stated, the downstream group can be synchronized via the electric machine. A conventional synchronizer can be omitted. Another advantage of the invention is that, regardless of the driving speed of the motor vehicle both a state of the internal combustion engine and a charging of an electrical energy storage is possible.
  • Vorzugsweise ist das zweite Element des Planetengetriebes über ein koaxial auf der Hauptwelle gelagertes Losrad mit der oder jeder Vorgelegewelle des Hauptgetriebes gekoppelt, welches in ein der jeweiligen Vorgelegewelle zugeordnetes Festrad kämmt. Eine derartige Ausgestaltung ist konstruktiv besonders vorteilhaft. Preferably, the second element of the planetary gear is coupled via a coaxially mounted on the main shaft idler gear with the or each countershaft of the main gear, which meshes with one of the respective countershaft associated fixed gear. Such a design is structurally particularly advantageous.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein Schaltpaket vorgesehen, über welches die Kopplung des zweiten Elements des Planetengetriebes mit der Eingangswelle des Hauptgetriebes oder die Kopplung des dritten Elements des Planetengetriebes mit der Ausgangswelle des Hauptgetriebes oder die Kopplung des ersten Elements des Planetengetriebes mit der elektrischen Maschine schaltbar ist. Über ein solches Schaltpaket sind weitere vorteilhafte Betriebsarten an einem Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen, automatisierten Gruppengetriebe realisierbar. According to an advantageous embodiment of the invention, a switching package is provided, via which the coupling of the second element of the planetary gear with the input shaft of the main transmission or the coupling of the third element of the planetary gear with the output shaft of the main transmission or the coupling of the first element of the planetary gear with the electric machine is switchable. About such a switching package are further advantageous modes of operation on a motor vehicle with an inventive, automated group transmission feasible.
  • Vorteilhafte Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Gruppengetriebe, bei welchem das elektrodynamische Antriebssystem nicht das gesamte Getriebe sondern ausschließlich das Hauptgetriebe umfasst, sind in den Patentansprüchen 11 bis 20 definiert. Diese Verfahren erlauben allesamt einen neuartigen und bevorzugten Betrieb eines solchen Kraftfahrzeugs mit einem solchen automatisierten Gruppengetriebe. Advantageous methods for operating a motor vehicle with an automated group transmission, in which the electrodynamic drive system does not comprise the entire transmission but only the main transmission are defined in the claims 11 to 20. All of these methods allow a novel and preferred operation of such a motor vehicle with such an automated group transmission.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:
  • 1 ein Schema eines Antriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Gruppengetriebe sowie einem Antriebsaggregat und einem Achsantrieb nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a diagram of a drive train with a group transmission according to the invention and a drive unit and a final drive according to a first embodiment of the invention;
  • 2 ein Schema eines Antriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Gruppengetriebe sowie einem Antriebsaggregat und einem Achsantrieb nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 2 a diagram of a drive train with a group transmission according to the invention and a drive unit and a final drive according to a second embodiment of the invention;
  • 3 ein Schema eines Antriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Gruppengetriebe sowie einem Antriebsaggregat und einem Achsantrieb nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 3 a diagram of a drive train with a group transmission according to the invention and a drive unit and a final drive according to a third embodiment of the invention;
  • 4 ein Schema eines Antriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Gruppengetriebe sowie einem Antriebsaggregat und einem Achsantrieb nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 4 a diagram of a drive train with a group transmission according to the invention and a drive unit and a final drive according to a fourth embodiment of the invention;
  • 5 ein Schema eines Antriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Gruppengetriebe sowie einem Antriebsaggregat und einem Achsantrieb nach einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung; 5 a diagram of a drive train with a group transmission according to the invention and a drive unit and a final drive according to a fifth embodiment of the invention;
  • 6 ein Schema eines Antriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Gruppengetriebe sowie einem Antriebsaggregat und einem Achsantrieb nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 6 a diagram of a drive train with a group transmission according to the invention and a drive unit and a final drive according to a sixth embodiment of the invention;
  • 7 ein Schema eines Antriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Gruppengetriebe sowie einem Antriebsaggregat und einem Achsantrieb nach einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 7 a schematic of a drive train with a group transmission according to the invention and a drive unit and a final drive according to a seventh embodiment of the invention;
  • 8 ein Schema eines Antriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Gruppengetriebe sowie einem Antriebsaggregat und einem Achsantrieb nach einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 8th a diagram of a drive train with a group transmission according to the invention and a drive unit and a final drive according to an eighth embodiment of the invention;
  • 9 ein Schema eines Antriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Gruppengetriebe sowie einem Antriebsaggregat und einem Achsantrieb nach einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und 9 a diagram of a drive train with a group transmission according to the invention and a drive unit and a final drive according to a ninth embodiment of the invention; and
  • 10 ein Schema eines Antriebsstrangs mit einem erfindungsgemäßen Gruppengetriebe sowie einem Antriebsaggregat und einem Achsantrieb nach einem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 10 a diagram of a drive train with a group transmission according to the invention and a drive unit and a final drive according to a tenth embodiment of the invention.
  • 1 zeigt ein Schema eines Gruppengetriebes CT zusammen mit einem Verbrennungsmotor VM eines Hybridantriebs, einer elektrischen Maschine EM des Hybridantriebs und einem Achsantrieb AB. 1 shows a schematic of a group transmission CT together with a Internal combustion engine VM of a hybrid drive, an electric machine EM of the hybrid drive and a final drive AB.
  • Das in 1 dargestellte Gruppengetriebe CT umfasst ein Hauptgetriebe HG, eine dem Hauptgetriebe HG antriebstechnisch vorgeschaltete, als Splitgruppe GV ausgeführte Vorschaltgruppe sowie eine dem Hauptgetriebe HG antriebstechnisch nachgeschaltete, als Bereichsgruppe GP ausgeführte Nachschaltgruppe. Die Vorschaltgruppe GV ist optional und kann auch entfallen. This in 1 shown group transmission CT includes a main gear HG, a main gear HG drive upstream, executed as a splitter group GV front group and the main gear HG drive technology downstream, running as a range group GP rear group. The ballast group GV is optional and can be omitted.
  • Das Hauptgetriebe HG des Gruppengetriebes CT der 1 ist als Direktganggetriebe in Vorgelegebauweise ausgeführt und weist eine Hauptwelle WH und zwei Vorgelegewellen WVG1 und WVG2 auf. Das Hauptgetriebe HG ist mit drei Übersetzungsstufen G1, G2 und G3 für eine Vorwärtsfahrt und einer Übersetzungsstufe R für eine Rückwärtsfahrt dreistufig ausgebildet. Losräder der Übersetzungsstufen G1, G2 und R sind jeweils drehbar auf der Hauptwelle WH gelagert und über zugeordnete Klauenkupplungen schaltbar. Die zugeordneten Festräder sind drehfest auf den Vorgelegewellen WVG1 und WVG2 angeordnet. Die Schaltelemente der Übersetzungsstufen G3 und G2 sowie die Schaltelemente der Übersetzungsstufen G1 und R sind jeweils als Klauenkupplungen ausgebildet und in einem gemeinsamen Schaltpaket S1 bzw. S2 mit den Schaltelementen C und D im Schaltpaket S1 und den Schaltelementen E und F im Schaltpaket S2 zusammengefasst. The main transmission HG of the group transmission CT of 1 is designed as a direct gear transmission in countershaft design and has a main shaft W H and two countershafts W VG1 and W VG2 on. The main transmission HG is formed with three gear stages G1, G2 and G3 for a forward drive and a gear ratio R for a reverse three-speed. Idler gears of the gear ratios G1, G2 and R are each rotatably mounted on the main shaft W H and switchable via associated jaw clutches. The associated fixed wheels are rotatably mounted on the countershafts W VG1 and W VG2 . The switching elements of the gear ratios G3 and G2 and the switching elements of the gear ratios G1 and R are each formed as jaw clutches and combined in a common switching package S1 and S2 with the switching elements C and D in the switching package S1 and the switching elements E and F in the switching package S2.
  • Die optionale, als Splitgruppe GV ausgeführte Vorschaltgruppe des Gruppengetriebes CT der 1 ist zweistufig ausgebildet und ebenfalls in Vorgelegebauweise ausgeführt, wobei die beiden Übersetzungsstufen K1 und K2 der Vorschaltgruppe GV zwei schaltbare Eingangskonstante des Hauptgetriebes HG bilden. Durch eine geringere Übersetzungsdifferenz der beiden Übersetzungsstufen K1, K2 ist die Vorschaltgruppe GV als Splitgruppe ausgelegt. Das Losrad der ersten Übersetzungsstufe K1 ist drehbar auf der Eingangswelle WGE gelagert, die über eine steuerbare Anfahrkupplung AK mit dem Verbrennungsmotor VM des Hybridantriebs in Verbindung steht. Das Losrad der zweiten Übersetzungsstufe K2 ist drehbar auf der Hauptwelle WH gelagert, wobei die zweiten Übersetzungsstufe K2 der Vorschaltgruppe GV und die Übersetzungsstufe G3 des Hauptgetriebes HG konstruktiv zusammengefasst sind. The optional ballast group of the group transmission CT, designed as split group GV 1 is formed in two stages and also executed in Vorgelegebau way, the two gear ratios K1 and K2 of the Vorschaltgruppe GV form two switchable input constant of the main transmission HG. Due to a smaller translation difference of the two gear ratios K1, K2 the ballast group GV is designed as a split group. The idler gear of the first gear ratio K1 is rotatably mounted on the input shaft W GE , which is connected via a controllable starting clutch AK with the engine VM of the hybrid drive in combination. The idler gear of the second gear ratio K2 is rotatably mounted on the main shaft W H , wherein the second gear ratio K2 of the ballast GV and the gear ratio G3 of the main gear HG are structurally combined.
  • Die Festräder beider Übersetzungsstufen K1, K2 der Vorschaltgruppe bzw. Splitgruppe GV sind jeweils drehfest mit den eingangsseitig verlängerten Vorgelegewellen WVG1 und WVG2 des Hauptgetriebes HG angeordnet. Die synchronisierten und als Klauenkupplungen ausgebildeten Schaltelemente der Vorschaltgruppe GV sind in einem gemeinsamen Schaltpaket SV mit den Schaltelementen A und B zusammengefasst. The fixed gears of both gear ratios K1, K2 of the front group or split group GV are each rotatably arranged with the input side elongated countershafts W VG1 and W VG2 of the main transmission HG. The synchronized and designed as jaw clutches switching elements of the GV group are combined in a common switching package SV with the switching elements A and B.
  • Die dem Hauptgetriebe HG nachgeordnete und als Bereichsgruppe GP ausgeführte Nachschaltgruppe des Gruppengetriebes CT der 1 ist ebenfalls zweistufig ausgebildet, jedoch in Planetenbauweise mit einem einfachen Planetenradsatz. Alternativ kann die Nachschaltgruppe auch in Vorgelegebauweise ausgeführt sein. Das Sonnenrad PS1 der Nachschaltgruppe GP ist drehfest mit der ausgangsseitig verlängerten Hauptwelle WH des Hauptgetriebes HG verbunden. Der Planetenträger PT1 ist drehfest mit der Ausgangswelle WGA des Gruppengetriebes CT gekoppelt, die mit einem gestrichelt gezeichneten Achsantrieb AB in Verbindung steht. Das Hohlrad PH1 steht mit einem Schaltpaket SP mit zwei synchronisierten, als Klauenkupplungen ausgebildeten Schaltelementen G und H in Verbindung, durch welche die Bereichsgruppe GP wechselweise durch die Verbindung des Hohlrads PH1 mit einem feststehenden Gehäuseteil in eine Langsamfahrstufe und durch die Verbindung des Hohlrads PH1 mit der Hauptwelle WH bzw. dem Sonnenrad PS1 in eine Schnellfahrstufe schaltbar ist. The subordinate group of the group transmission CT downstream of the main transmission HG and designed as a range group GP 1 is also designed in two stages, but in planetary design with a simple planetary gear set. Alternatively, the rear group can also be executed in Vorgelegebau way. The sun gear PS1 the Nachschaltgruppe GP is rotatably connected to the output side extended main shaft W H of the main transmission HG. The planet carrier PT1 is rotatably coupled to the output shaft W GA of the group transmission CT, which communicates with a dashed axis drive AB in combination. The ring gear PH1 is connected to a switching package SP with two synchronized, designed as jaw clutches switching elements G and H through which the range group GP alternately by the connection of the ring gear PH1 with a fixed housing part in a slow-speed and by the connection of the ring gear PH1 with the Main shaft W H and the sun gear PS1 is switchable in a high speed stage.
  • Erfindungsgemäß ist dem automatisierten Gruppengetriebe CT ein elektrodynamisches Antriebssystem zugeordnet, welches von einer elektrischen Maschine EM des als Hybridantrieb ausgebildeten Antriebsaggregats und einem Planetengetriebe PG gebildet ist, wobei die elektrische Maschine EM über das Planetengetriebe PG an das Hauptgetriebe HG koppelbar ist, nämlich derart, dass die elektrische Maschine EM an ein erstes Element des Planetengetriebes PG koppelbar ist, dass ein zweites Element des Planetengetriebes PG mit einer Eingangswelle des Hauptgetriebes HG gekoppelt ist, und wobei ein drittes Element des Planetengetriebes PG mit einer Ausgangswelle des Hauptgetriebes HG und damit einer Eingangswelle der Nachschaltgruppe GP gekoppelt ist. According to the invention, the automated group transmission CT is associated with an electrodynamic drive system which is formed by an electric machine EM of the drive unit designed as a hybrid drive and a planetary gear PG, wherein the electric machine EM is coupled via the planetary gear PG to the main transmission HG, namely such that the electric machine EM is coupled to a first element of the planetary gear PG, that a second element of the planetary gear PG is coupled to an input shaft of the main gear HG, and wherein a third element of the planetary gear PG with an output shaft of the main gear HG and thus an input shaft of the rear group GP is coupled.
  • Dann, wenn eine Vorschaltgruppe vorhanden ist, handelt es sich bei der Eingangswelle des Hauptgetriebes HG um die Ausgangswelle der Vorschaltgruppe GV. Then, when there is a ballast group, the input shaft of the main transmission HG is the output shaft of the ballast group GV.
  • Im Ausführungsbeispiel der 1, in welchem das Hauptgetriebe HG sowie die vorhandene Vorschaltgruppe GV in Vorgelegebauweise ausgeführt sind, ist das zweite Element des Planetengetriebes PG über ein koaxial auf der Hauptwelle WH gelagertes Losrad mit der oder jeder Vorgelegewelle WVG1, WVG2 des Hauptgetriebes HG gekoppelt, wobei die oder jede Vorgelegewelle die Eingangswelle des Hauptgetriebes HG sowie die Ausgangswelle der Vorschaltgruppe GV bildet. Dieses Losrad kämmt dabei in ein auf der jeweilige Vorgelegewelle WVG1, WVG2 positioniertes Festrad ein. In 1 sind diese Festräder zusammen mit dem Losrad Bestandteil einer zusätzlichen Übersetzungsstufe K3, deren Übersetzung vorzugsweise zwischen der Übersetzung des kleinsten Gangs des Hauptgetriebes HG und der Übersetzung des größten Gangs des Hauptgetriebes HG liegt, also zwischen der Übersetzung der Übersetzungsstufe G1 und der Übersetzung der Übersetzungsstufe G3. In the embodiment of 1 in which the main gear HG and the existing ballast group GV are executed in countershaft design, the second element of the planetary gear PG is coupled via a coaxially mounted on the main shaft W H idler gear with the or each countershaft W VG1 , W VG2 of the main gear HG, wherein the or each countershaft forms the input shaft of the main transmission HG and the output shaft of the Vorschaltge group GV. This idler gear meshes with a fixed wheel positioned on the respective countershaft W VG1 , W VG2 . In 1 are these fixed gears together with the idler gear component of an additional gear ratio K3, the ratio is preferably between the translation of the smallest gear of the main gear HG and the translation of the largest gear of the main gear HG, ie between the translation of the gear G1 and the translation of the gear G3.
  • Im Ausführungsbeispiel der 1 ist die elektrische Maschine EM an ein Sonnenrad PS2 des Planetengetriebes PG koppelbar, wobei die Eingangswelle des Hauptgetriebes HG mit einem Hohlrad PH2 des Planetengetriebes PG gekoppelt ist, und wobei die Ausgangswelle des Hauptgetriebes HG und damit die Eingangswelle der Nachschaltgruppe GP mit einem Steg PT2 des Planetengetriebes PG gekoppelt ist. Diese Verschaltung der Elemente des Planetengetriebes PG des elektrodynamischen Antriebssystems ist besonders bevorzugt, es ist jedoch auch eine andere Kopplung der Elemente des Planetengetriebes PG an die elektrische Maschine EM sowie die Eingangswelle und Ausgangswelle des Hauptgetriebes HG möglich. So kann auch ein sogenanntes Plus-Planetengetriebe zum Einsatz kommen. In the embodiment of 1 the electric machine EM is coupled to a sun gear PS2 of the planetary gear PG, wherein the input shaft of the main gear HG is coupled to a ring gear PH2 of the planetary gear PG, and wherein the output shaft of the main gear HG and thus the input shaft of the Nachschaltgruppe GP with a web PT2 of the planetary gear PG is coupled. This interconnection of the elements of the planetary gear PG of the electrodynamic drive system is particularly preferred, but it is also possible a different coupling of the elements of the planetary gear PG to the electric machine EM and the input shaft and output shaft of the main transmission HG. Thus, a so-called plus planetary gear can be used.
  • In einem konkreten Ausführungsbeispiel soll davon ausgegangen werden, dass, wie in 1 gezeigt, die elektrische Maschine EM an das Sonnenrad PS2 des Planetengetriebes PG, der Verbrennungsmotors VM über mindestens eine Vorgelegewelle WVG1, WVG2 am Hohlrad PH2 des Planetengetriebes PG und der Steg PT2 des Planetengetriebes PG an der Hauptwelle WH und damit Ausgangswelle des Hauptgetriebes und damit Eingangswelle der Nachschaltgruppe GP angreift. In a concrete embodiment, it should be assumed that, as in 1 shown, the electric machine EM to the sun gear PS2 of the planetary gear PG, the engine VM via at least one countershaft W VG1 , W VG2 on the ring gear PH2 of the planetary gear PG and the web PT2 of the planetary gear PG to the main shaft W H and thus output shaft of the main gear and so that input shaft of the rear group GP attacks.
  • In einem konkreten Zahlenbeispiel sei davon ausgegangen, dass der erste Gang 1 des Hauptgetriebes HG eine Übersetzung i1 von i1 = 2,70 und der zweite Gang 2 des Hauptgetriebes HG eine Übersetzung i2 von i2 = 1,63 und der dritte Gang 3 des Hauptgetriebes HG eine Übersetzung i3 von i3 = 1,0 und der Rückwärtsgang R des Hauptgetriebes HG eine Übersetzung iR von IR = –2,5 aufweist, wobei die sogenannte Standgetriebeübersetzung i0 des Planetengetriebes PG i0 = –2 und die Übersetzung der Vorschaltgruppe GV iGV = 1 beträgt. Ferner sei davon ausgegangen, dass die Übersetzung der Übersetzungsstufe K3 der Übersetzung der Übersetzungsstufe G2 und damit der Übersetzung des zweiten Gangs entspricht. In a concrete numerical example, let it be assumed that the first gear 1 of the main gear HG has a gear ratio i1 of i1 = 2.70 and the second gear 2 of the main gear HG a gear ratio i2 of i2 = 1.63 and the third gear 3 of the main gear HG a ratio i3 of i3 = 1.0 and the reverse gear R of the main gear HG has a ratio iR of IR = -2.5, wherein the so-called stationary gear ratio i0 of the planetary gear PG i0 = -2 and the gear ratio GV iGV = 1 , Furthermore, let it be assumed that the translation of the gear ratio K3 corresponds to the gear ratio of the gear G2 and thus to the gear ratio of the second gear.
  • Durch die Wahl der Übersetzung der Übersetzungsstufe K3 gleich der Übersetzung der Übersetzungsstufe G2 ist dann, wenn der zweite Gang durch Schließen des Schaltelements B des Schaltpakets S1 geschaltet ist, das Planetengetriebe PG direkt überbrückt. In diesem Fall befindet sich das Planetengetriebe PG im Blockumlauf, wobei dann Drehzahlgleichheit zwischen den drei Elementen bzw. Wellen des Planetengetriebes PG besteht. By choosing the translation of the gear ratio K3 equal to the translation of the gear ratio G2 when the second gear is engaged by closing the switching element B of the switching package S1, the planetary gear PG is bridged directly. In this case, the planetary gear PG is in the block circulation, in which case there is equal speed between the three elements or shafts of the planetary gear PG.
  • Ist hingegen der erste Gang bzw. die Übersetzungsstufe G1 oder der dritte Gang bzw. die Übersetzungsstufe G3 oder auch der Rückwärtsgang bzw. die Übersetzungsstufe R geschaltet, so ist das Planetengetriebe PG indirekt überbrückt, es besteht dann keine Drehzahlgleichheit bzw. kein Blockumlauf am Planetengetriebe. If, however, the first gear or the gear ratio G1 or the third gear or the gear ratio G3 or the reverse gear or the gear ratio R is connected, the planetary gear PG is bridged indirectly, then there is no speed equality or no block circulation on the planetary gear.
  • Am Planetengetriebe PG herrschen folgende Abhängigkeiten für Momente M: MVM/MEM = 2 MPT2/MEM = 3 MPT2/MVM = 1,5 wobei die Vorzeichen der Drehmomente so definiert sind, dass positive Momente im Zugbetrieb und negative Momente im Schubbetrieb auftreten. The planetary gear PG has the following dependencies for moments M: M VM / M EM = 2 M PT2 / M EM = 3 M PT2 / M VM = 1.5 where the signs of the torques are defined so that positive moments occur in the train operation and negative moments in the overrun mode.
  • Für Drehzahlen n gilt am Planetengetriebe folgende Beziehung: nPS2 = 3·nPT2 – 2·nPH2 wobei positive Drehzahlen bei Vorwärtsfahrt in einem Vorwärtsgang im überbrückten Betrieb des elektrodynamischen Antriebssystems, also bei geschlossenem Schaltelement B, auftreten. For rotational speeds n, the following relationship applies to the planetary gear: n PS2 = 3 · n PT2 - 2 · n PH2 wherein positive speeds occur when driving forward in a forward gear in the bridged operation of the electrodynamic drive system, ie when the switching element B is closed.
  • Dann, wenn im Hauptgetriebe HG kein Gang eingelegt ist, sich das Hauptgetriebe HG also in Neutral befindet, wird das Moment am Hohlrad PH2 um den Faktor 1,5 × 1,63 = 2,45 überhöht. In diesem Fall wird das Moment des Sonnenrads PS2 um den Faktor 3 überhöht und die Drehzahlen sind über die obige Beziehung bestimmt. Then, when no gear is engaged in the main transmission HG, that is, the main transmission HG is in neutral, the moment at the ring gear PH2 is increased by a factor of 1.5 × 1.63 = 2.45. In this case, the torque of the sun gear PS2 is increased by a factor of 3 and the speeds are determined by the above relationship.
  • Dann, wenn im Hauptgetriebe HG das Schaltelement D das Schaltpakets S1 geschaltet bzw. geschlossen ist, wenn also der zweite Gang im Hauptgetriebe eingelegt ist, ist das Planetengetriebe PG direkt überbrückt, in diesem Fall befindet sich das Planetengetriebe PG im Blockumlauf, d.h. alle Elemente des Planetengetriebes PG verfügen über identische Drehzahlen. Für den Verbrennungsmotor VM wirkt in diesem Fall die Übersetzung der Übersetzungsstufe G2 des Hauptgetriebes HG, für die elektrische Maschine EM wirkt der Direktgang zum Steg, die Elektromaschine ist demnach direkt an die Ausgangswelle des Hauptgetriebes HG angekoppelt. In diesem Fall werden die Momente von Verbrennungsmotor VM und elektrischer Maschine EM nicht überhöht. Then, when in the main transmission HG, the switching element D, the switching package S1 is switched or closed, that is, when the second gear is engaged in the main transmission, the planetary gear PG is directly bridged, in this case, the planetary gear PG is in the block circulation, i. all elements of the planetary gear PG have identical speeds. For the internal combustion engine VM acts in this case, the translation of the gear ratio G2 of the main gear HG, for the electric machine EM, the direct gear acts on the web, the electric machine is thus coupled directly to the output shaft of the main transmission HG. In this case, the moments of engine VM and electric machine EM are not exaggerated.
  • In dem Fall, in welchem im Hauptgetriebe HG das Schaltelement C des Schaltpakets S1 oder eines der Schaltelemente E und F des Schaltpakets S2 geschlossen bzw. geschaltet ist, ist das Planetengetriebe PG jeweils indirekt überbrückt, dasselbe befindet sich demnach nicht im Blockumlauf, sodass die Elemente des Planetengetriebes eine Differenzdrehzahl aufweisen, die von der oben aufgeführten Beziehung abhängig ist. In the case where in the main transmission HG, the switching element C of the switching package S1 or a the switching elements E and F of the switching package S2 is closed or connected, the planetary gear PG is respectively bridged indirectly, it is therefore not in the block circulation, so that the elements of the planetary gear have a differential speed, which is dependent on the above relationship.
  • Dann, wenn im Hauptgetriebe HG das Schaltelement C des Schaltpakets S1 geschaltet bzw. geschlossen ist, befindet sich das Hauptgetriebe HG im dritten Gang, es wirkt dann also die Übersetzung i3 = 1,0. Then, when the switching element C of the shift package S1 is switched or closed in the main transmission HG, the main transmission HG is in third gear, it then acts then the translation i3 = 1.0.
  • In diesem Fall wird das Moment des Verbrennungsmotors VM durch das Planetengetriebe PG nicht überhöht. Das Moment der elektrischen Maschine EM wird durch das Planetengetriebe PG um den Faktor 1,77 überhöht, die elektrische Maschine EM dreht um den Faktor 1,77 schneller als der Steg PT2 des Planetengetriebes PG und als der Verbrennungsmotor VM, da Steg PT2 und Verbrennungsmotor VM gleich schnell drehen. Dies liegt daran, dass das Hohlrad PH2 des Planetengetriebes PG mit der Übersetzungsstufe K3 gekoppelt ist, wodurch der Kehrwert der Übersetzung des zweiten Gangs für das Hohlrad PH2 wirkt. Der Steg PT2 des Planetengetriebes PG ist mit der Ausgangswelle des Hauptgetriebes HG verbunden und hat die Übersetzung des dritten Gangs 1,0. Das Sonnenrad PS2 muss die Differenzdrehzahl ausgleichen und dreht daher 1,77-fach so schnell wie der Steg PT2. In this case, the torque of the engine VM is not increased by the planetary gear PG. The torque of the electric machine EM is increased by a factor of 1.77 by the planetary gear PG, the electric machine EM rotates by a factor of 1.77 faster than the bridge PT2 of the planetary gear PG and as the internal combustion engine VM, since the bridge PT2 and the internal combustion engine VM turn the same way. This is because the ring gear PH2 of the planetary gear PG is coupled to the gear stage K3, whereby the reciprocal of the gear ratio of the second gear for the ring gear PH2 acts. The web PT2 of the planetary gear PG is connected to the output shaft of the main transmission HG and has the ratio of the third gear 1.0. The sun gear PS2 must compensate for the differential speed and therefore rotates 1.77 times as fast as the bridge PT2.
  • Dann, wenn im Hauptgetriebe HG das Schaltelement E geschlossen bzw. geschaltet ist, ist im Hauptgetriebe HG der erste Gang und damit die Übersetzungsstufe G1 geschaltet, sodass für den Verbrennungsmotor VM die Übersetzung des ersten Gangs wirkt. Das Moment des Verbrennungsmotors VM wird in diesem Fall durch das Planetengetriebe PG nicht überhöht, das Moment der elektrischen Maschine EM wird durch das Planetengetriebe PG um den Faktor –0,31 verringert, die elektrische Maschine EM dreht um den Faktor –0,31 langsamer als der Steg PT2, die elektrische Maschine dreht demnach rückwärts. Then, when the switching element E is closed or switched in the main transmission HG, the first gear and thus the gear ratio G1 is connected in the main transmission HG, so that for the internal combustion engine VM, the translation of the first gear acts. The torque of the internal combustion engine VM is not increased in this case by the planetary gear PG, the moment of the electric machine EM is reduced by the planetary gear PG by a factor of -0.31, the electric machine EM rotates by a factor of -0.31 slower than the bridge PT2, the electric machine therefore turns backwards.
  • Dann, wenn das Hohlrad PH2 des Planetengetriebes PG bei geschlossenem Schaltelement E mit der Übersetzungsstufe K3 verbunden ist, wirkt der Kehrwert des zweiten Gangs 1,63 für das Hohlrad PH2 sowie dazu in Reihe geschaltet die Übersetzung des ersten Gangs von 2,7. Die Übersetzung des zweiten Gangs wirkt in derjenigen Richtung, die dazu führt, dass das Hohlrad PH2 langsamer als der Steg PT2 dreht. Die Übersetzung des ersten Gangs hingegen bewirkt, dass das Hohlrad PH2 schneller als der Steg PT2 dreht. Der Steg PT2 ist mit der Ausgangswelle des Hauptgetriebes HG verbunden und verfügt über die Übersetzung 1,0. Die Sonne muss die Differenzdrehzahl ausgleichen und dreht daher, wie sich aus der obigen Gleichung ergibt, –0,31-fach so schnell wie der Steg PT2. Then, when the ring gear PH2 of the planetary gear PG is connected with the switching element E closed with the translation stage K3, the reciprocal of the second gear 1.63 for the ring gear PH2 and connected in series, the translation of the first gear of 2.7 acts. The second gear ratio acts in the direction that causes the ring gear PH2 to rotate slower than the pin PT2. The translation of the first gear, however, causes the ring gear PH2 rotates faster than the web PT2. The bridge PT2 is connected to the output shaft of the main transmission HG and has the ratio 1.0. The sun has to compensate for the differential speed and therefore rotates -0.31-fold as fast as the bridge PT2, as can be seen from the above equation.
  • Dann, wenn das Schaltelement F des Schaltpaktes S2 des Hauptgetriebes HG geschaltet bzw. geschlossen ist, wird das Hauptgetriebe HG im Rückwärtsgang mit der Übersetzungsstufe R betrieben, wobei dann das Planetengetriebe PG wiederum indirekt überbrückt ist, sich also nicht im Blockumlauf befindet. Für den Verbrennungsmotor VM wirkt dann die Übersetzung des Rückwärtsgangs. Das Moment des Verbrennungsmotors wird durch das Planetengetriebe PG nicht überhöht, vielmehr wird das Moment der elektrischen Maschine EM durch das Planetengetriebe PG überhöht, nämlich um den Faktor 6,1. Die elektrische Maschine wird um den Faktor 6,1 schneller als der Steg PT2 des Planetengetriebes PG. Then, when the switching element F of the switching pulse S2 of the main transmission HG is switched or closed, the main transmission HG is operated in reverse with the translation stage R, in which case the planetary gear PG is again bridged indirectly, so is not in the block circulation. For the internal combustion engine VM then the translation of the reverse gear acts. The torque of the internal combustion engine is not increased by the planetary gear PG, but the moment of the electric machine EM is increased by the planetary gear PG, namely by a factor of 6.1. The electric machine is faster by a factor of 6.1 than the web PT2 of the planetary gear PG.
  • Da das Hohlrad PH2 des Planetengetriebes PG bei geschlossenem Schaltelement F mit der Übersetzungsstufe K3 verbunden ist, wirkt wiederum der Kehrwert der Übersetzung des zweiten Gangs von 1,63 sowie die in Reihe geschaltete Übersetzung des Rückwärtsgangs von –2,5. Der Steg PT2 ist mit der Ausgangswelle des Hauptgetriebes HG verbunden und verfügt über die Übersetzung von 1,0. Das Sonnenrad PS2 muss nach der obigen Drehzahlgleichung die Drehzahldifferenz ausgeglichen und dreht daher 6,1-fach so schnell wie der Steg PT2. Für den Verbrennungsmotor VM wirkt demnach die Übersetzung –2,5, sodass die elektrische Maschine EM –2,44-fach bezüglich des Verbrennungsmotors VM dreht, d.h. die elektrische Maschine EM dreht um den Faktor 2,44 schneller als der Verbrennungsmotor VM und zudem in die andere Richtung. Hierdurch kann beim Anfahren im Rückwärtsgang ein hohes Moment übertragen werden. Auch beim rein elektrischen Fahren kann der Rückwärtsgang im Hauptgetriebe HG geschaltet werden, um für die elektrische Maschine EM eine hohe Übersetzung darzustellen. Since the ring gear PH2 of the planetary gear PG is connected with the switching element F closed with the translation stage K3, in turn, the inverse of the translation of the second gear of 1.63 and the series-connected ratio of the reverse gear of -2.5 acts. The bridge PT2 is connected to the output shaft of the main transmission HG and has the ratio of 1.0. The sun gear PS2 must compensate for the speed difference according to the above speed equation and therefore rotates 6.1 times as fast as the bridge PT2. Accordingly, for the internal combustion engine VM, the transmission ratio is -2.5, so that the electric machine EM rotates -2.44 times with respect to the internal combustion engine VM, i. The electric machine EM rotates by a factor of 2.44 faster than the internal combustion engine VM and also in the other direction. As a result, a high torque can be transmitted when starting in reverse. Even in purely electric driving the reverse gear in the main transmission HG can be switched to represent a high ratio for the electric machine EM.
  • Wie bereits ausgeführt, ist im Ausführungsbeispiel der 1 die Übersetzungsstufe K3 vorhanden. Diese Übersetzungsstufe verfügt über eine Übersetzung, die zwischen der Übersetzung des ersten Gangs und der Übersetzung des dritten Gangs des Hauptgetriebes HG liegt. Hierdurch kann die Drehzahldifferenz am Planetengetriebe PG bei durch die Schaltelemente C, E und F indirekt überbrücktem, elektrodynamischem Antriebssystem gering gehalten werden. Dadurch kann die Blindleistung am Planetengetriebe minimiert werden. As already stated, in the embodiment of the 1 the translation stage K3 available. This translation stage has a ratio between the first gear ratio and the third gear ratio of the main gearbox HG. As a result, the rotational speed difference at the planetary gear PG can be kept low at by the switching elements C, E and F indirectly bridged, electrodynamic drive system. As a result, the reactive power can be minimized at the planetary gear.
  • Mit der in 1 gezeigten Antriebsstrangkonfiguration eines Kraftfahrzeugs, die das erfindungsgemäße Gruppengetriebe CT umfasst, kann rein elektrisch gefahren werden, und zwar bei von der Eingangswelle des Hauptgetriebes abgekoppeltem Verbrennungsmotor VM, wozu im Ausführungsbeispiel der 1 entweder die Anfahrkupplung AK geöffnet oder die Vorschaltgruppe GV in Neutral betrieben wird. Zum rein elektrischen Fahren sind im Hauptgetriebe HG und in der Nachschaltgruppe GP jeweils ein Gang eingelegt, wobei zum rein elektrischen Fahren bzw. Anfahren das Hauptgetriebe HG vorzugsweise in einem Gang betrieben wird, bei dem die elektrische Maschine EM eine relativ hohe Übersetzung zum Achsantrieb AB aufweist, was im Ausführungsbeispiel der 1 insbesondere im Gang 3 des Hauptgetriebes HG sowie im Rückwärtsgang R des Hauptgetriebes HG der Fall ist. With the in 1 shown powertrain configuration of a motor vehicle comprising the group transmission CT according to the invention, can be driven purely electrically, namely in decoupled from the input shaft of the main transmission engine VM, including in the embodiment of the 1 either the starting clutch AK is opened or the GV group is operated in neutral. For purely electric driving, a gear is engaged in the main transmission HG and in the rear-end GP, the main transmission HG preferably being operated in a gear for purely electric driving or starting, in which the electric machine EM has a relatively high ratio to the final drive AB what in the embodiment of the 1 in particular in gear 3 of the main transmission HG and in reverse gear R of the main transmission HG is the case.
  • Zum elektrodynamischen Fahren bzw. Anfahren mit an die Eingangswelle des Hauptgetriebes HG angekoppelten Verbrennungsmotor VM wird beim Antriebsstrang der 1 das Hauptgetriebe HG in Neutral betrieben, in diesem Fall ist demnach im Hauptgetriebe HG kein Gang eingelegt, da ansonsten das elektrodynamische Antriebssystem umfassend elektrische Maschine EM und Planetengetriebe PG direkt oder indirekt überbrückt wäre. In der Nachschaltgruppe GP des Gruppengetriebes CT ist hingegen ein Gang eingelegt, sodass die elektrische Maschine EM ein vom Verbrennungsmotor VM bereitgestelltes Moment abstützt und dadurch ein Antriebsmoment am Achsantrieb AB bereitgestellt wird. Der in der Nachschaltgruppe GP eingelegte Gang ist insbesondere zum Anfahren geeignet, zum Beispiel durch Schließen des Schaltelements G des Schaltpakets SP und damit durch Schalten der Langsamfahrstufe der Nachschaltgruppe GP. Durch Einlegen eines Gangs im Hauptgetriebe HG kann das elektrodynamische Anfahren beendet werden. For electrodynamic driving or starting with coupled to the input shaft of the main transmission HG engine VM is the powertrain of the 1 the main gear HG operated in neutral, in this case, therefore, no gear is engaged in the main gear HG, otherwise the electrodynamic drive system comprising electric machine EM and planetary gear PG would be bridged directly or indirectly. By contrast, a gear is engaged in the rear-end group GP of the group transmission CT, so that the electric machine EM supports a torque provided by the internal combustion engine VM, thereby providing a drive torque at the final drive AB. The engaged in the Nachschaltgruppe GP gear is particularly suitable for starting, for example, by closing the switching element G of the switching package SP and thus by switching the slow speed of the rear-GP. By inserting a gear in the main gear HG the electrodynamic starting can be stopped.
  • Dann, wenn beim obigen elektrodynamischen Anfahren die gewünschte Fahrleistung nicht mehr bereitgestellt werden kann, weil zum Beispiel die elektrische Maschine EM kein ausreichendes Moment abstützen kann, weil zum Beispiel ein elektrischer Energiespeicher zu stark aufgeladen oder zu stark entladen wird, kann ein Übergang vom elektrodynamischen Anfahren auf ein Anfahren mithilfe der Anfahrkupplung AK erfolgen. Then, when in the above electrodynamic starting the desired driving performance can not be provided because, for example, the electric machine EM can not support a sufficient moment, for example, because an electrical energy storage is too charged or too heavily discharged, a transition from the electrodynamic starting to start by using the starting clutch AK done.
  • Hierzu wird ausgehend von geschlossener Anfahrkupplung AK, ausgehend von einem der Nachschaltgruppe eingelegten Gang sowie ausgehend vom Hauptgetriebe HG in Neutral, zunächst die Anfahrkupplung AK durch Absenken der Übertragungsfähigkeit derselben in Schlupf gebracht, anschließend wird durch Anpassung des von der elektrischen Maschine EM bereitgestellten Moments und/oder durch Anpassung der Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung AK eines der Schaltelemente C, D, E oder F des Hauptgetriebes HG synchronisiert, um im synchronisierten Zustand den entsprechenden Gang einzulegen. Nachfolgen kann über den Verbrennungsmotor VM und die Anfahrkupplung AK, die schlupfend betrieben wird, gegebenenfalls mit Unterstützung durch die elektrische Maschine EM der Anfahrvorgang fortgesetzt werden, wobei bei Beteiligung durch die elektrische Maschine EM die Anfahrkupplung AK entlastet wird. For this purpose, starting from a closed starting clutch AK, starting from one of the rear derailleur engaged gear and starting from the main gear HG in neutral, first the starting clutch AK by lowering the transmission capability of the same brought into slippage, then by adjusting the provided by the electric machine EM torque and / or by adjusting the transmission capability of the starting clutch AK one of the switching elements C, D, E or F of the main transmission HG synchronized to insert the corresponding gear in the synchronized state. Successive can be continued via the internal combustion engine VM and the starting clutch AK, which is operated slipping, optionally with the assistance of the electric machine EM, the starting process, which is relieved when participation by the electric machine EM, the starting clutch AK.
  • Dann, wenn nachfolgend ein Übergang vom Anfahren über die Anfahrkupplung AK auf elektrodynamisches Anfahren erfolgen soll, wird zunächst das vom Verbrennungsmotor VM und/oder das von der elektrischen Maschine EM bereitgestellte Moment derart beeinflusst, dass das jeweilige auszulegende Schaltelement C, D, E oder F des Hauptgetriebes HG lastfrei wird, und zwar unter gleichzeitiger Bereitstellung einer gewünschten Zugkraft am Achsantrieb AB. Die Zugkraft am Achsantrieb AB bleibt demnach erhalten. Das auszulegende Schaltelement wird dann lastfrei, wenn die Momentenverhältnisse am Hohlrad PH2 und Sonnenrad PS2 der Standgetriebeübersetzung i0 des Planetengetriebes PG entsprechen, wobei das Moment am Hohlrad PH2 vom Verbrennungsmotor VM und das Moment am Sonnenrad PS2 von der elektrischen Maschine EM stammt. Dann, wenn die elektrische Maschine EM nicht ausreichend Moment aufbringen kann, wird die Last des Verbrennungsmotors VM gegebenenfalls abgesenkt, um das auszulegende Schaltelement des Hauptgetriebes HG lastfrei zu machen. Dann, wenn das auszulegende Schaltelement C oder D oder E oder F des Hauptgetriebes HG lastfrei ist, wird dasselbe ausgelegt. Darauffolgend wird durch Anpassung des von der elektrischen Maschine EM bereitgestellten Moments und/oder durch Anpassung der Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung AK synchronisiert und geschlossen, um nachfolgend über einen elektrodynamischen Anfahrvorgang bereitzustellen. Then, if a transition from starting via the starting clutch AK to electrodynamic starting is to take place subsequently, first the torque provided by the internal combustion engine VM and / or by the electric machine EM is influenced in such a way that the respective switching element C, D, E or F to be designed the main transmission HG is free of load, while providing a desired traction on the final drive AB. The traction on the final drive AB is therefore retained. The switching element to be designed becomes load-free when the torque ratios at the ring gear PH2 and sun gear PS2 correspond to the stationary gear ratio i0 of the planetary gear PG, the torque at the ring gear PH2 coming from the engine VM and the moment at the sun gear PS2 coming from the electric machine EM. Then, if the electric machine EM can not apply sufficient torque, the load of the internal combustion engine VM is possibly lowered in order to make the switching element of the main transmission HG to be interpreted load-free. Then, when the switching element C to be designed or D or E or F of the main transmission HG is unloaded, the same is interpreted. Subsequently, by adapting the torque provided by the electric machine EM and / or by adapting the transmission capability of the starting clutch AK, it is synchronized and closed in order subsequently to provide via an electrodynamic starting process.
  • Ferner kann beim Antriebsstrang der 1 ein Start des Verbrennungsmotors VM oder ein Ladebetrieb eines elektrischen Energiespeichers dadurch realisiert werden, dass das Hauptgetriebe HG mit indirekter Überbrückung des Planetengetriebes PG und der elektrischen Maschine EM und damit mit indirekter Überbrückung des elektrodynamischen Antriebssystems betrieben wird, in dem im Schaltpaket S1 das Schaltelement C geschlossen bzw. geschaltet ist. Zum Achsantrieb hin wird das Gruppengetriebe CT, nämlich die Nachschaltgruppe GP in Neutral geschaltet, sodass weder der Start des Verbrennungsmotors VM noch alternativ der Ladebetrieb eines elektrischen Energiespeichers von der Fahrgeschwindigkeit abhängig ist. Weder zum Verbrennungsmotorstart noch zum Ladebetrieb eines elektrischen Energiespeichers ist ein Bremseingriff an einer Betriebsbremse erforderlich. Furthermore, in the powertrain of 1 a start of the internal combustion engine VM or a charging operation of an electrical energy storage can be realized that the main transmission HG is operated with indirect bridging of the planetary gear PG and the electric machine EM and thus with indirect bridging of the electrodynamic drive system in which closed in the switching package S1, the switching element C. or switched. Towards the final drive, the group transmission CT, namely the downstream group GP, is switched to neutral, so that neither the start of the internal combustion engine VM nor, alternatively, the charging operation of an electrical energy accumulator is dependent on the driving speed. Neither the engine start nor the charging operation of an electrical energy storage brake intervention on a service brake is required.
  • Ferner ist es beim Antriebsstrang der 1 möglich, dann, wenn die Vorschaltgruppe GV vorhanden ist, bei einer Schaltung in der Vorschaltgruppe GV die Zugkraft am Achsantrieb AB zu unterstützen. Die elektrische Maschine EM kann die Zugkraft am Achsantrieb AB ohne Beteiligung des Verbrennungsmotors VM aufrecht erhalten, während in der Vorschaltgruppe GV ein Gangwechsel erfolgt. Der Gangwechsel in der Vorschaltgruppe GV sowie deren Synchronisierung erfolgt ohne Beteiligung der elektrischen Maschine EM. Im Hauptgetriebe HG ist hierzu ein Gang eingelegt, sodass das elektrodynamische Antriebssystem umfassend die elektrische Maschine EM und das Planetengetriebe PG direkt oder indirekt überbrückt ist und die elektrische Maschine EM am Achsantrieb AB eine Zugkraft bereitstellen kann. Furthermore, it is the powertrain of the 1 possible, then, if the group GV is present, to support the traction on the final drive AB in a circuit in the GV group. The electric machine EM can reduce the tensile force on Final drive AB maintained without involvement of the engine VM, while in the GV Vorschaltgruppe a gear change takes place. The gear change in the ballast group GV and their synchronization takes place without involvement of the electric machine EM. In the main gear HG this gear is engaged, so that the electrodynamic drive system comprising the electric machine EM and the planetary gear PG is bridged directly or indirectly and the electric machine EM can provide a traction on the final drive AB.
  • Dann, wenn ein hohes elektrisches, motorisches oder generatorisches Moment benötigt wird, wird im Hauptgetriebe HG ein Gang eingelegt, bei welchem die elektrische Maschine EM hoch übersetzt ist, so zum Beispiel der Gang 3. Then, when a high electric, motor or generator torque is required, a gear is engaged in the main transmission HG, in which the electric machine EM is translated high, such as the third gear.
  • Ferner kann eine Lastschaltung im Hauptgetriebe HG ausgeführt werden. Hierzu ist in der Ausgangssituation der Verbrennungsmotor VM an die Eingangswelle des Hauptgetriebes HG angekoppelt, und zwar in 1 durch Schließen der Anfahrkupplung AK und durch Einlegen eines Gangs in der optionalen Vorschaltgruppe GV. Wie bereits ausgeführt, sind Anfahrkupplung AK und Vorschaltgruppe GV nicht relevant, sodass dieselben auch entfallen können. Furthermore, a load circuit in the main transmission HG can be performed. For this purpose, the internal combustion engine VM is coupled to the input shaft of the main transmission HG in the initial situation, in 1 by closing the starting clutch AK and by engaging a gear in the optional ballast group GV. As already mentioned, starting clutch AK and ballast group GV are not relevant, so that they can be omitted.
  • Vor Ausführung einer Lastschaltung im Hauptgetriebe HG ist im Hauptgetriebe HG ein Gang eingelegt, eines der Schaltelemente C oder D oder E oder F ist demnach eingelegt, wobei auch in der Nachschaltgruppe GP ein Gang eingelegt ist. Um nun im Hauptgetriebe HG unter Last einen Gangwechsel auszuführen, werden zunächst Momente von Verbrennungsmotor VM und/oder elektrischer Maschine EM so angepasst bzw. gesteuert, dass das geschlossene Schaltelement lastfrei wird und sich weiterhin ein gewünschter Zugkraftverlauf am Achsantrieb AB ergibt. Bei Hochschaltungen kann die Zugkraft auf das Niveau des Zielgangs abgesenkt werden. Das auszulegende Schaltelement wird dann lastfrei, wenn die Momentenverhältnisse am Hohlrad PH2, am Sonnenrad PS2 des Planetengetriebes PG der Standgetriebeübersetzung des Planetengetriebes entsprechen, wobei dann, wenn die elektrische Maschine EM kein ausreichendes Moment aufbringen kann, das Moment des Verbrennungsmotors VM abgesenkt wird, um das auszulegende Schaltelement des Hauptgetriebes HG lastfrei zu machen. Im lastfreien Zustand des auszulegenden Schaltelements wird dasselbe ausgelegt, wobei nachfolgend eine Synchronisierung des einzulegenden Schaltelements durch Änderung des von der elektrischen Maschine EM und/oder des vom Verbrennungsmotor VM bereit gestellten Moments unter Beibehaltung der Zugkraft am Achsantrieb AB erfolgt. Nachfolgend kann das einzulegende Schaltelement geschlossen bzw. eingelegt werden. Die hierbei vorgenommene Laständerung an dem Verbrennungsmotor VM und/oder an der elektrischen Maschine EM wird durch eine Betriebsstrategie bestimmt. Am Hauptgetriebe HG kann eine Schaltung auch mit Zugkraftunterbrechung durchgeführt werden, nämlich dann, wenn die Last des Verbrennungsmotors VM vollständig abgebaut wird. Im Hauptgetriebe HG kann eine Synchronisiereinrichtung entfallen, da das Hauptgetriebe HG über die obige Lastschaltfunktion synchronisiert werden kann. Prior to execution of a load circuit in the main transmission HG a gear is engaged in the main transmission HG, one of the switching elements C or D or E or F is therefore inserted, wherein also in the rear-GP a gear is engaged. In order to execute a gear change under load in the main transmission HG, moments of internal combustion engine VM and / or electric machine EM are initially adjusted or controlled in such a way that the closed shifting element becomes free of load and, furthermore, a desired traction force profile results on the final drive AB. In upshifts, the traction can be lowered to the level of the target gear. The switching element to be designed is then load-free, if the torque ratios at the ring gear PH2, the sun gear PS2 of the planetary gear PG of the stationary gear ratio of the planetary gear correspond, in which case when the electric machine EM can not muster a sufficient moment, the torque of the engine VM is lowered to the to be interpreted switching element of the main transmission HG load-free. In the load-free state of the switching element to be interpreted, the same is designed, wherein subsequently a synchronization of the switching element to be inserted by changing the provided by the electric machine EM and / or provided by the engine VM torque while maintaining the traction on the final drive AB. Subsequently, the switching element to be inserted can be closed or inserted. The case made change in load on the engine VM and / or on the electric machine EM is determined by an operating strategy. At the main transmission HG, a circuit can also be performed with traction interruption, namely, when the load of the engine VM is completely degraded. In the main transmission HG can be omitted a synchronizer, since the main transmission HG can be synchronized via the above load switching function.
  • Weiterhin ist eine Synchronisierung der Nachschaltgruppe beim Hauptgetriebe in Neutral möglich. Hierzu ist in der Ausgangssituation der Verbrennungsmotor VM an die Eingangswelle des Hauptgetriebes HG angekoppelt, indem zum Beispiel die Anfahrkupplung AK geschlossen und an der gegebenenfalls der vorhandenen Vorschaltgruppe GV ein Gang eingelegt ist. Wie bereits ausgeführt, befindet sich das Hauptgetriebe in Neutral. Furthermore, a synchronization of the Nachschaltgruppe the main transmission in neutral is possible. For this purpose, in the initial situation, the internal combustion engine VM is coupled to the input shaft of the main transmission HG, for example, by closing the starting clutch AK and inserting a gear on the optional front-gear group GV. As already stated, the main gearbox is in neutral.
  • Zur Synchronisierung einer Schaltung in der Nachschaltgruppe GP wird die Drehzahl von Verbrennungsmotor VM und/oder elektrischer Maschine EM angepasst, wobei hierbei der Verbrennungsmotor VM an der Eingangswelle des Hauptgetriebes angekoppelt bleibt, da sonst die Drehzahl der Eingangswelle der Hauptgruppe HG nicht definiert wäre. To synchronize a circuit in the rear-GP the speed of internal combustion engine VM and / or electric machine EM is adjusted, in which case the engine VM remains coupled to the input shaft of the main transmission, otherwise the speed of the input shaft of the main group HG would not be defined.
  • Weiterhin kann eine Synchronisierung der Nachschaltgruppe GP dann erfolgen, wenn im Hauptgetriebe HG eines der Schaltelemente C oder D oder E oder F geschaltet ist, wenn also das elektrodynamische Antriebssystem direkt oder indirekt überbrückt ist. Hierzu ist bei an die Eingangswelle des Hauptgetriebes HG angekoppeltem Verbrennungsmotor im Hauptgetriebe HG ein Gang eingelegt. Die Synchronisierung bei der Ausführung einer Schaltung in der Nachschaltgruppe GP erfolgt über eine Drehzahlregelung der elektrischen Maschine EM, wobei hierbei der Verbrennungsmotor VM entweder an der Eingangswelle des Hauptgetriebes HG angekoppelt bleibt oder von derselben abgekoppelt wird, und zwar durch Öffnen der Anfahrkupplung AK. Dann, wenn der Verbrennungsmotor VM an der Eingangswelle des Hauptgetriebes HG angekoppelt bleibt, kann das Moment des Verbrennungsmotors VM so angepasst werden, dass der Verbrennungsmotor VM die Synchronisierung der Nachschaltgruppe GP unterstützt. Dann, wenn die Anfahrkupplung AK geöffnet ist, erfolgt die Synchronisierung der Nachschaltgruppe ausschließlich über die elektrische Maschine EM. Furthermore, a synchronization of the Nachschaltgruppe GP then take place when in the main transmission HG one of the switching elements C or D or E or F is connected, so if the electrodynamic drive system is bridged directly or indirectly. For this purpose, a gear is engaged in coupled to the input shaft of the main transmission HG combustion engine in the main transmission HG. The synchronization in the execution of a circuit in the Nachschaltgruppe GP via a speed control of the electric machine EM, in which case the engine VM either remains coupled to the input shaft of the main transmission HG or decoupled from the same, by opening the starting clutch AK. Then, when the engine VM remains coupled to the input shaft of the main transmission HG, the torque of the engine VM can be adjusted so that the engine VM assists in the synchronization of the rear-end group GP. Then, when the starting clutch AK is opened, the synchronization of the downstream group takes place exclusively via the electric machine EM.
  • Eine Variante der Erfindung zeigt 2, wobei in der Variante der 2 auf die Übersetzungsstufe K3 verzichtet ist. In diesem Fall greift das zweite Element des Planetengetriebes PG, nämlich in 2 das Hohlrad PH2 desselben, an einem koaxial auf der Hauptwelle WH gelagerten Losrad der Übersetzungsstufe G2, also des zweiten Gangs des Hauptgetriebes HG, an. Um die konstruktive Zugänglichkeit zu diesem Losrad der Übersetzungsstufe G2 zur Anbindung des zweiten Elements des Planetengetriebes PG zu erhöhen, sind in der Variante der 2 im Vergleich zur Variante der 1 die Übersetzungsstufen G1, G2 und R des Hauptgetriebes HG in ihrer Anordnung vertauscht. A variant of the invention shows 2 , where in the variant of 2 is waived the translation stage K3. In this case, engages the second element of the planetary gear PG, namely in 2 the ring gear PH2 of the same, on a coaxially mounted on the main shaft W H idler gear translation stage G2, ie the second gear of the Main transmission HG, on. In order to increase the constructive accessibility to this idler gear of the translation stage G2 for connection of the second element of the planetary gear PG, are in the variant of 2 in comparison to the variant of 1 the gear ratios G1, G2 and R of the main gear HG reversed in their arrangement.
  • Da im Zahlenbeispiel der 1 angenommen wurde, dass die Übersetzungsstufe K3 in ihrer Übersetzung der Übersetzungsstufe G2 entspricht, sind für die Variante der 2 die gleichen Zahlenbeispiele wie für die Variante der 1 gültig. Since in the numerical example the 1 was assumed that the translation stage K3 corresponds in their translation of the translation stage G2, are for the variant of 2 the same numerical examples as for the variant of 1 valid.
  • In der Variante der 3 ist das zweite Element des Planetengetriebes, nämlich das Hohlrad PH2 desselben, an der Übersetzungsstufe G1 des ersten Gangs des Hauptgetriebes HG angebunden, nämlich an ein auf der Hauptwelle WH gelagertes Losrad dieser Übersetzungsstufe G1. Daher ändern sich dann in der Variante der 3 die Übersetzungen für die elektrische Maschine EM zur Hauptwelle WH hin, nämlich derart, dass dann, wenn der erste Gang geschaltet ist, die Übersetzung für die elektrische Maschine EM 1,0 beträgt, dass dann, wenn der zweite Gang geschaltet ist, die Übersetzung für die elektrische Maschine 1,79 beträgt, dass dann, wenn der dritte Gang geschaltet ist, die Übersetzung für die elektrische Maschine 2,26 beträgt, und dass dann, wenn der Rückwärtsgang geschaltet ist, die Übersetzung für die elektrische Maschine EM zur Hauptwelle WH hin 4,85 beträgt. In the variant of 3 is the second element of the planetary gear, namely the ring gear PH2 thereof, connected to the transmission stage G1 of the first gear of the main transmission HG, namely to a mounted on the main shaft W H idler gear ratio G1. Therefore, then change in the variant of 3 the translations for the electric machine EM to the main shaft W H , namely, such that when the first gear is engaged, the ratio for the electric machine EM is 1.0, that when the second gear is engaged, the translation for the electric machine is 1.79, that when the third gear is shifted, the gear ratio for the electric machine is 2.26, and that when the reverse gear is shifted, the gear ratio for the electric machine EM becomes the main shaft W H is 4.85.
  • In der Variante der 4 wird auf die Anfahrkupplung AK verzichtet. Auch für diese Variante sind die verschiedenen Verfahren ausführbar, nämlich solche, in welchen die Kupplung AK nicht geöffnet oder schlupfend betrieben werden muss. In the variant of 4 is dispensed with the starting clutch AK. Also for this variant, the various methods are executable, namely those in which the clutch AK does not have to be opened or operated slipping.
  • 5 bis 10 zeigen jeweils Varianten der Erfindung, in welchen jeweils ein zusätzliches Schaltpaket SE1, SE1', SE2, SE2', SE3 bzw. SE3' vorhanden ist, über welches die Kopplung eines der Elemente des Planetengetriebes PG mit dem Hauptgetriebe HG oder der elektrischen Maschine EM schaltbar ist. 5 to 10 each show variants of the invention, in each of which an additional switching package SE1, SE1 ', SE2, SE2', SE3 or SE3 'is present, via which the coupling of one of the elements of the planetary gear PG with the main transmission HG or the electric machine EM switchable is.
  • In der Variante der 5 mit dem Schaltelement SE2 ist die Kopplung des zweiten Elements des Planetengetriebes PG, also im gezeigten Ausführungsbeispiel die Kopplung des Hohlrads PH2 des Planetengetriebes PG, mit der Eingangswelle des Hauptgetriebes HG schaltbar, wobei in einer ersten Schaltstellung, nämlich bei geschlossenem Schaltelement I des Schaltpakets SE2, das zweite Element des Planetengetriebes PG mit der Eingangswelle des Hauptgetriebes HG gekoppelt ist. In the variant of 5 with the switching element SE2, the coupling of the second element of the planetary gear PG, so in the illustrated embodiment, the coupling of the ring gear PH2 of the planetary gear PG, with the input shaft of the main transmission HG switchable, wherein in a first switching position, namely with the switching element I closed the switching packet SE2, the second element of the planetary gear PG is coupled to the input shaft of the main transmission HG.
  • Dann, wenn im Schaltpaket SE2 das Schaltelement J geschaltet bzw. geschlossen ist, ist das zweite Element des Planetengetriebes PG, also das Hohlrad PH2 desselben, gehäusefest angekoppelt. In der Schaltposition I des Schaltpakets SE2 liegt demnach eine Anordnung mit elektrodynamischem Antriebssystem vor, wohingegen in der Schaltposition J eine sogenannte ISG-Anordnung an der Hauptwelle WH vorliegt. Das Planetengetriebe PG wirkt dann als Konstantübersetzung für die elektrische Maschine EM. Ferner ist es möglich, die elektrische Maschine EM abzukoppeln, wenn weder das Schaltelement I noch das Schaltelement J des Schaltpakets SE2 geschaltet bzw. geschlossen sind. Then, when in the switching package SE2, the switching element J is switched or closed, the second element of the planetary gear PG, so the ring gear PH2 thereof, fixed to the housing coupled. Accordingly, in the switching position I of the switching package SE2 there is an arrangement with an electrodynamic drive system, whereas in the switching position J a so-called ISG arrangement is present on the main shaft W H. The planetary gear PG then acts as a constant ratio for the electric machine EM. Further, it is possible to decouple the electric machine EM, if neither the switching element I nor the switching element J of the switching package SE2 are switched or closed.
  • Ferner ist es möglich, im Schaltpaket SE2 eine Umschaltung zwischen den Schaltelementen I und J unter Last durchzuführen, nämlich dann, wenn im Hauptgetriebe HG ein Gang eingelegt ist. In diesem Fall erfolgt dann ein Lastabbau an der elektrischen Maschine EM mit Lastübernahme durch den Verbrennungsmotor VM, wobei dann, wenn die Drehzahl verbrennungsmotorseitig zu gering ist, die Anfahrkupplung AK schlupfend betrieben wird. Im lastfreien Zustand erfolgt ein Umschalten zwischen den Schaltelementen I und J, wobei eine Synchronisierung im drehzahlgeregelten Betrieb durch die elektrische Maschine EM erfolgt. Furthermore, it is possible to perform a switching between the switching elements I and J under load in the switching package SE2, namely, when a gear is engaged in the main transmission HG. In this case, then takes place a load reduction on the electric machine EM with load transfer by the engine VM, wherein when the speed of the internal combustion engine side is too low, the starting clutch AK is slipping operation. In the no-load state, switching takes place between the switching elements I and J, wherein synchronization takes place in the speed-controlled operation by the electric machine EM.
  • Die Variante der 7, in welcher das Schaltelement SE2' vorhanden ist, ist ebenfalls die Kopplung des zweiten Elements, also des Hohlrads PH2, des Planetengetriebes PG mit der Eingangswelle des Hauptgetriebes HG schaltbar, wobei sich die Varianten der 5 und 7 durch das Schaltelement J bzw. die Schaltposition des Schaltelements J unterscheiden. So ist in der Variante der 5 bei geschlossenem Schaltelement J eine gehäusefeste Anbindung des zweiten Elements des Planetengetriebes PG gewährleistet, wohingegen in der Variante der 7 bei geschaltetem Schaltelement J des Schaltpakets SE2' das zweite Element des Planetengetriebes PG, nämlich das Hohlrad PH2 desselben, an ein anderes Element des Planetengetriebes PG gekoppelt ist, nämlich in 7 an das Sonnenrad PS2, sodass dann das Planetengetriebe PG im Blockumlauf überbrückt ist. Obwohl nicht gezeigt, könnte in der Variante der 7 das zweite Element, also das Hohlrad PH2, des Planetengetriebes PG in der Schaltstellung J auch an den Steg PT2 des Planetengetriebes PG angekoppelt werden. The variant of 7 , in which the switching element SE2 'is present, is also the coupling of the second element, so the ring gear PH2, the planetary gear PG with the input shaft of the main transmission HG switchable, wherein the variants of 5 and 7 differ by the switching element J or the switching position of the switching element J. So is in the variant of 5 with closed switching element J a housing-fixed connection of the second element of the planetary gear PG ensures, whereas in the variant of 7 when switching element J of the switching package SE2 ', the second element of the planetary gear PG, namely the ring gear PH2 thereof, is coupled to another element of the planetary gear PG, namely in 7 to the sun PS2, so then the planetary gear PG is bridged in the block circulation. Although not shown, could be in the variant of 7 the second element, so the ring gear PH2, the planetary gear PG in the shift position J are also coupled to the web PT2 of the planetary gear PG.
  • Ebenfalls kann in der Variante der 7 die elektrische Maschine EM abgekoppelt werden, nämlich dann, wenn keines der Schaltelemente I und J des Schaltpakets SE2' geschlossen bzw. geschaltet ist. Hinsichtlich der Umschaltung des Schaltpakets SE2' unter Last wird auf die Ausführungen zur Variante der 5 verwiesen. Also, in the variant of 7 the electric machine EM are disconnected, namely, when none of the switching elements I and J of the switching package SE2 'is closed or connected. With regard to the switching of the switching package SE2 'under load is on the comments on the variant of 5 directed.
  • 6 und 8 zeigen Varianten der Erfindung mit zusätzlichen Schaltpaketen SE3 bzw. SE3', über welche die Kopplung des dritten Elements des Planetengetriebes PG, also des Stegs PT2 des Planetengetriebes PG, mit der Ausgangswelle der Hauptgruppe HG schaltbar ist, wobei in beiden Varianten dann, wenn das Schaltelement I des jeweiligen Schaltpakets SE3 bzw. SE3' geschlossen ist, der Steg PT2 des Planetengetriebes PG an die Ausgangswelle des Hauptgetriebes HG gekoppelt ist. 6 and 8th show variants of the invention with additional switching packages SE3 and SE3 ', via which the coupling of the third element of the planetary gear PG, ie the web PT2 of the planetary gear PG, with the output shaft of the main group HG is switchable, in both variants when the switching element I of the respective switching package SE3 or SE3 'is closed, the web PT2 of the planetary gear PG to the Output shaft of the main transmission HG is coupled.
  • In der Variante der 6 ist bei geschlossenem Schaltelement J des jeweiligen Schaltpakets SE3 der Steg PT2 des Planetengetriebes PG gehäusefest angebunden. In the variant of 6 is at the closed switching element J of the respective switching package SE3 of the web PT2 of the planetary gear PG fixed to the housing.
  • In der Variante der 8 hingegen ist der Steg PT2 mit einem anderen Element des Planetengetriebes PG gekoppelt, nämlich gemäß 8 mit dem Sonnenrad PS2 des Planetengetriebes PG. In der Variante der 8 befindet sich bei geschlossenem Schaltelement J das Planetengetriebe PG im Blockumlauf. In the variant of 8th in contrast, the web PT2 is coupled to another element of the planetary gear PG, namely according to 8th with the sun gear PS2 of the planetary gear PG. In the variant of 8th is located at closed switching element J, the planetary gear PG in the block circulation.
  • In den Varianten der 6 und 8 liegt bei geschlossenem Schaltelement I eine Anordnung mit einem elektrodynamischen Antriebssystem und bei geschlossenem Schaltelement J jeweils eine sogenannte ISG-Anordnung vor, nämlich in 6 eine ISG-Anordnung am Eingang der Hauptgruppe mit Übersetzung durch das Planetengetriebe PG und bei der Anordnung der 8 eine ISG-Anordnung an der Hauptwelle WH am Eingang der Hauptgruppe ohne Übersetzung durch das Planetengetriebe PG. Bei beiden Varianten kann dann, wenn weder das Schaltelement I noch das Schaltelement J des jeweiligen Schaltpakets SE3 bzw. SE3' geschlossen ist, die elektrische Maschine EM abgekoppelt werden. In the variants of 6 and 8th is in closed circuit element I, an arrangement with an electrodynamic drive system and with closed switching element J in each case before a so-called ISG arrangement, namely in 6 an ISG arrangement at the entrance of the main group with translation by the planetary gear PG and in the arrangement of 8th an ISG arrangement on the main shaft W H at the entrance of the main group without translation by the planetary gear PG. In both variants, when neither the switching element I nor the switching element J of the respective switching package SE3 or SE3 'is closed, the electric machine EM can be decoupled.
  • In beiden Varianten der 6 und 8 ist weiterhin eine Umschaltung des Schaltpakets SE3 bzw. SE3' zwischen den Schaltelementen I und J unter Last möglich, nämlich dann, wenn im Hauptgetriebe HG ein Gang eingelegt ist. In diesem Fall erfolgt dann an der elektrischen Maschine EM unter Lastübernahme durch den Verbrennungsmotor VM ein Lastabbau, wobei dann, wenn die verbrennungsmotorseitige Drehzahl zu gering ist, die Anfahrkupplung AK schlupfend betrieben wird. Das Umschalten zwischen den Schaltelementen I und J erfolgt im lastfreien Zustand, wobei eine Synchronisierung über die elektrische Maschine EM mit Drehzahlregelung erfolgt. In both variants of the 6 and 8th is still a switching of the switching package SE3 or SE3 'between the switching elements I and J under load possible, namely, when in the main transmission HG a gear is engaged. In this case, then takes place on the electric machine EM under load transfer by the engine VM load reduction, in which case when the internal combustion engine side speed is too low, the starting clutch AK is operated slipping. The switching between the switching elements I and J takes place in the load-free state, with a synchronization via the electric machine EM with speed control.
  • Weitere Varianten der Erfindung mit den Schaltpaketen SE1 bzw. SE1' zeigen 9 und 10, wobei in den Varianten der 9 und 10 durch die Schaltpakete SE1 und SE1' die Kopplung des ersten Elements des Planetengetriebes, also des Sonnenrads PS2 des Planetengetriebes PG, mit der elektrischen Maschine EM umschaltbar bzw. schaltbar ist, nämlich derart, dass in der Schaltstellung I bei geschlossenem Schaltelement I das erste Element, also das Sonnenrad PS2, des Planetengetriebes PG mit der elektrischen Maschine EM gekoppelt ist. Dann hingegen, wenn das jeweilige Schaltpaket SE1 bzw. SE1' die zweite Schaltstellung J einnimmt und demnach das zweite Schaltelement J geschalten bzw. geschlossen ist, ist die elektrische Maschine EM an ein anderes Element des Planetengetriebes PG angekoppelt, sodass das Planetengetriebe PG momentfrei mitläuft. Other variants of the invention with the switching packages SE1 and SE1 'show 9 and 10 , where in the variants of 9 and 10 by the switching packets SE1 and SE1 ', the coupling of the first element of the planetary gear, so the sun gear PS2 of the planetary gear PG, with the electric machine EM is switchable or switchable, namely such that in the switching position I with the switching element I closed, the first element, So the sun gear PS2, the planetary gear PG is coupled to the electric machine EM. Then, however, when the respective switching package SE1 and SE1 'occupies the second switching position J and therefore the second switching element J is switched or closed, the electric machine EM is coupled to another element of the planetary gear PG, so that the planetary gear PG runs with no torque.
  • In der Variante der 9 ist dann, wenn das Schaltelement J des Schaltpakets SE1 geschaltet bzw. geschlossen ist, das Sonnenrad PS2 des Planetengetriebes PG von der elektrischen Maschine EM abgekoppelt und die elektrische Maschine EM ist an die Hauptwelle WH und damit an die Ausgangswelle des Hauptgetriebes HG angekoppelt, sodass dann in der Variante der 9 bei geschlossenem Schaltelement J eine ISG-Anordnung an der Hauptwelle WH vorliegt. In der Anordnung der 10 hingegen liegt bei geschlossenem Schaltelement J eine ISG-Anordnung an der Eingangswelle des Hauptgetriebes HG vor, da in 10 dann, wenn das Schaltelement J geschlossen ist, die elektrische Maschine EM an das Hohlrad PH2 des Planetengetriebes und damit an die Eingangswelle des Hauptgetriebes angekoppelt ist. In the variant of 9 is when the switching element J of the switching package SE1 is switched or closed, the sun gear PS2 of the planetary gear PG disconnected from the electric machine EM and the electric machine EM is coupled to the main shaft W H and thus to the output shaft of the main transmission HG, so then in the variant of 9 when the switching element J is closed, an ISG arrangement is present on the main shaft W H. In the arrangement of 10 on the other hand, when the switching element J is closed, an ISG arrangement is present on the input shaft of the main transmission HG, since 10 when the switching element J is closed, the electric machine EM is coupled to the ring gear PH2 of the planetary gear and thus to the input shaft of the main transmission.
  • Dann, wenn in den Varianten der 9 und 10 weder das Schaltelement I noch das Schaltelement J des jeweiligen Schaltpakets SE1 bzw. SE1' geschaltet bzw. geschlossen ist, ist die elektrische Maschine EM jeweils abgekoppelt. Then, if in the variants of 9 and 10 neither the switching element I nor the switching element J of the respective switching package SE1 or SE1 'is switched or closed, the electric machine EM is decoupled respectively.
  • In beiden Varianten der 9 und 10 kann das jeweilige Schaltpaket SE1 bzw. SE1' unter Last zwischen den Schaltelementen I und J umgeschaltet werden, nämlich dann, wenn im Hauptgetriebe HG ein Gang eingelegt ist. In diesem Fall erfolgt dann jeweils ein Lastabbau an der elektrischen Maschine unter Lastübernahme durch den Verbrennungsmotors VM, wobei die Schaltung im lastfreien Zustand der Schaltelemente I und J erfolgt mit Synchronisation durch die elektrische Maschine EM in Drehzahlregelung. Dann, wenn eine Verbrennungsmotordrehzahl zu gering ist, kann die Anfahrkupplung AK schlupfend betrieben werden, um die Schaltelemente I bzw. J lastfrei zu machen. In both variants of the 9 and 10 the respective switching package SE1 or SE1 'can be switched under load between the switching elements I and J, namely, when a gear is engaged in the main transmission HG. In this case, then takes place in each case a load reduction on the electric machine under load transfer by the internal combustion engine VM, the circuit in the no-load state of the switching elements I and J takes place with synchronization by the electric machine EM in speed control. Then, when an engine speed is too low, the starting clutch AK can be slidably operated to make the switching elements I and J load-free.
  • Bezugszeichen reference numeral
    • ABFROM
      Achsantrieb final drive
      AKAK
      Anfahrkupplung clutch
      CTCT
      Gruppengetriebe group transmission
      EMEM
      elektrische Maschine electric machine
      G1G1
      Übersetzungsstufe Vorwärtsfahrt Translation stage forwards
      G2G2
      Übersetzungsstufe Vorwärtsfahrt Translation stage forwards
      G3G3
      Übersetzungsstufe Vorwärtsfahrt Translation stage forwards
      GVGV
      Vorschaltgruppe / Splitgruppe Upstream group / split group
      GPGP
      Nachschaltgruppe / Bereichsgruppe Subgroup / area group
      HGHG
      Hauptgetriebe main gearbox
      K1 K1
      Übersetzungsstufe translation stage
      K2K2
      Übersetzungsstufe translation stage
      K3K3
      Übersetzungsstufe translation stage
      PGPG
      Planetengetriebe planetary gear
      PS1PS1
      Sonnenrad sun
      PS2PS2
      Sonnenrad sun
      PT1PT1
      Steg web
      PT2PT2
      Steg web
      PH1PH1
      Hohlrad ring gear
      PH2PH2
      Hohlrad ring gear
      RR
      Übersetzungsstufe Rückwärtsfahrt Translation stage reversing
      S1S1
      Schaltpaket switching package
      S2S2
      Schaltpaket switching package
      SE1SE1
      Schaltpaket switching package
      SE1’SE1 '
      Schaltpaket switching package
      SE2SE2
      Schaltpaket switching package
      SE2’SE2 '
      Schaltpaket switching package
      SE3SE3
      Schaltpaket switching package
      SE3’SE3 '
      Schaltpaket switching package
      SPSP
      Schaltpaket switching package
      SVSV
      Schaltpaket switching package
      VMVM
      Verbrennungsmotor internal combustion engine
      WGA W GA
      Ausgangswelle output shaft
      WGE W GE
      Eingangswelle input shaft
      WH W H
      Hauptwelle main shaft
      WVG1 W VG1
      Vorgelegewelle Countershaft
      WVG2 W VG2
      Vorgelegewelle Countershaft
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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  • Zitierte PatentliteraturCited patent literature
    • DE 102007010829 A1 [0002] DE 102007010829 A1 [0002]
    • DE 19934696 A1 [0006] DE 19934696 A1 [0006]
    • DE 102008043341 A1 [0006, 0006] DE 102008043341 A1 [0006, 0006]
    • EP 0986713 B1 [0006, 0006] EP 0986713 B1 [0006, 0006]

Claims (20)

  1. Automatisiertes Gruppengetriebe (CT) eines Kraftfahrzeugs, mit einem in Vorgelegebauweise ausgeführten Hauptgetriebe (HG), welches eine Hauptwelle (WH) und mindestens eine Vorgelegewelle (WVG1, WVG2) aufweist, und mit einer dem Hauptgetriebe (HG) antriebstechnisch nachgeschalteten, insbesondere als Bereichsgruppe ausgeführten, Nachschaltgruppe (GP), wobei eine Eingangswelle (WGE) des Gruppengetriebes (CT) mit einem Verbrennungsmotor (VM) eines Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs und eine Ausgangswelle (WGA) des Gruppengetriebes (CT) mit einem Achsantrieb (AB) des Kraftfahrzeugs koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Maschine (EM) des als Hybridantrieb ausgebildeten Antriebsaggregats an das Hauptgetriebe (HG) über ein Planetengetriebe (PG) koppelbar ist, wobei die elektrische Maschine (EM) an ein erstes Element des Planetengetriebes (PG) koppelbar ist, wobei ein zweites Element des Planetengetriebes (PG) mit einer Eingangswelle des Hauptgetriebes (HG) gekoppelt ist, und wobei ein drittes Element des Planetengetriebes (PG) mit einer Ausgangswelle des Hauptgetriebes (HG) und damit einer Eingangswelle der Nachschaltgruppe (GP) gekoppelt ist. Automated group transmission (CT) of a motor vehicle, having a main gearbox (HG) designed as a countershaft, which has a main shaft (W H ) and at least one countershaft (W VG1 , W VG2 ), and with a main drive (HG) downstream, in particular as a range group executed, Nachschaltgruppe (GP), wherein an input shaft (W GE ) of the group transmission (CT) with an internal combustion engine (VM) of a drive assembly of the motor vehicle and an output shaft (W GA ) of the group transmission (CT) with an axle drive (AB) of the Motor vehicle can be coupled, characterized in that an electric machine (EM) of the drive unit designed as a hybrid drive to the main transmission (HG) via a planetary gear (PG) can be coupled, wherein the electric machine (EM) to a first element of the planetary gear (PG) can be coupled, wherein a second element of the planetary gear (PG) with an input shaft of the main transmission (HG ), and wherein a third element of the planetary gear (PG) with an output shaft of the main transmission (HG) and thus an input shaft of the rear-group (GP) is coupled.
  2. Gruppengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (EM) an ein Sonnerad (PS2) des Planetengetriebes (PG) koppelbar ist, wobei die Eingangswelle des Hauptgetriebes (HG) mit einem Hohlrad (PH2) des Planetengetriebes (PG) gekoppelt ist, und wobei die Ausgangswelle des Hauptgetriebes (HG) und damit die Eingangswelle der Nachschaltgruppe (GP) mit einem Steg (PT2) des Planetengetriebes (PG) gekoppelt ist. Group transmission according to claim 1, characterized in that the electric machine (EM) to a sun gear (PS2) of the planetary gear (PG) can be coupled, wherein the input shaft of the main transmission (HG) with a ring gear (PH2) of the planetary gear (PG) is coupled , and wherein the output shaft of the main transmission (HG) and thus the input shaft of the Nachschaltgruppe (GP) is coupled to a web (PT2) of the planetary gear (PG).
  3. Gruppengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element des Planetengetriebes (PG) über ein koaxial auf der Hauptwelle (WH) des Hauptgetriebes (HG) gelagertes Losrad mit der oder jeder Vorgelegewelle (WVG1, WVG2) des Hauptgetriebes (HG) gekoppelt ist, wobei das Losrad in ein der jeweiligen Vorgelegewelle (WVG1, WVG2) zugeordnetes Festrad, das zusammen mit dem Losrad eine Übersetzungsstufe bildet, kämmt. Group transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the second element of the planetary gear (PG) via a coaxially mounted on the main shaft (W H ) of the main transmission (HG) idler gear with the or each countershaft (W VG1 , W VG2 ) of the main transmission (HG) is coupled, wherein the idler gear in one of the respective countershaft (W VG1 , W VG2 ) associated fixed wheel, which forms a translation stage together with the idler gear meshes.
  4. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen das zweite Element des Planetengetriebes (PG) und die oder jede Vorgelegewelle (WVG1, WVG2) eine zusätzliche Übersetzungsstufe (K3) geschaltet ist, deren Übersetzung zwischen einer Übersetzung des kleinsten Gangs des Hauptgetriebes (HG) und einer Übersetzung des größten Gangs des Hauptgetriebes (HG) liegt. Group transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the second element of the planetary gear (PG) and the or each countershaft (W VG1 , W VG2 ) an additional translation stage (K3) is connected, the translation between a translation of the smallest Gangs of the main gear (HG) and a translation of the largest gear of the main transmission (HG) is located.
  5. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Schaltpaket (SE2, SE2’), über welches die Kopplung des zweiten Elements des Planetengetriebes (PG) mit der Eingangswelle des Hauptgetriebes (HG) schaltbar ist, wobei in einer ersten Schaltstellung (I) des Schaltpakets (SE2, SE2’) das zweite Element des Planetengetriebes (PG) mit der Eingangswelle des Hauptgetriebes (HG) gekoppelt ist. Group transmission according to one of claims 1 to 4, characterized by a switching package (SE2, SE2 '), via which the coupling of the second element of the planetary gear (PG) with the input shaft of the main transmission (HG) is switchable, wherein in a first switching position (I ) of the switching package (SE2, SE2 '), the second element of the planetary gear (PG) is coupled to the input shaft of the main transmission (HG).
  6. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Schaltpaket (SE3, SE3’), über welches die Kopplung des dritten Elements des Planetengetriebes (PG) mit der Ausgangswelle des Hauptgetriebes (HG) schaltbar ist, wobei in einer ersten Schaltstellung (I) des Schaltpakets (SE3, SE3’) das dritte Element des Planetengetriebes (PG) mit der Ausgangswelle des Hauptgetriebes (HG) gekoppelt ist. Group transmission according to one of claims 1 to 4, characterized by a switching package (SE3, SE3 '), via which the coupling of the third element of the planetary gear (PG) with the output shaft of the main transmission (HG) is switchable, wherein in a first switching position (I ) of the switching package (SE3, SE3 '), the third element of the planetary gear (PG) is coupled to the output shaft of the main transmission (HG).
  7. Gruppengetriebe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass über das jeweilige Schaltpaket (SE2, SE3) in einer zweiten Schaltstellung (J) des Schaltpakets (SE2, SE3) das jeweilige Element des Planetengetriebes (PG) gehäusefest angekoppelt ist. Group transmission according to claim 5 or 6, characterized in that via the respective switching package (SE2, SE3) in a second switching position (J) of the switching package (SE2, SE3), the respective element of the planetary gear (PG) is fixed to the housing.
  8. Gruppengetriebe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass über das jeweilige Schaltpaket (SE2’, SE3’) in einer zweiten Schaltstellung (J) des Schaltpakets (SE2, SE3) das jeweilige Element des Planetengetriebes (PG) derart an ein anderes Element des Planetengetriebes (PG) gekoppelt ist, dass das Planetengetriebe (PG) im Blockumlauf überbrückt ist. Group transmission according to claim 5 or 6, characterized in that on the respective switching package (SE2 ', SE3') in a second switching position (J) of the switching package (SE2, SE3), the respective element of the planetary gear (PG) in such a way to another element of Planetary gear (PG) is coupled, that the planetary gear (PG) is bypassed in the block circulation.
  9. Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Schaltpaket (SE1, SE1’), über welches die Kopplung des ersten Elements des Planetengetriebes (PG) mit der elektrischen Maschine (EM) schaltbar ist, wobei in einer ersten Schaltstellung (I) des Schaltpakets (SE1, SE1’) das erste Element des Planetengetriebes (PG) mit der elektrischen Maschine (EM) gekoppelt ist. Group transmission according to one of claims 1 to 4, characterized by a switching package (SE1, SE1 '), via which the coupling of the first element of the planetary gear (PG) with the electric machine (EM) is switchable, wherein in a first switching position (I) of the switching package (SE1, SE1 '), the first element of the planetary gear (PG) is coupled to the electric machine (EM).
  10. Gruppengetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass über das jeweilige Schaltpaket (SE1, SE1’) in einer zweiten Schaltstellung (J) die elektrische Maschine (EM) derart an ein anderes Element des Planetengetriebes (PG) gekoppelt ist, dass das Planetengetriebe (PG) momentfrei mitläuft. Group transmission according to claim 9, characterized in that via the respective switching package (SE1, SE1 ') in a second switching position (J), the electric machine (EM) is so coupled to another element of the planetary gear (PG) that the planetary gear (PG ) runs free of torque.
  11. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Gruppengetriebe (CT) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für eine rein elektrische Fahrt bei von der Eingangswelle des Hauptgetriebes (HG) abgekoppeltem Verbrennungsmotor (VM) in dem Hauptgetriebe (HG) des Gruppengetriebes (CT) und in der Nachschaltgruppe (GP) des Gruppengetriebes (CT) jeweils ein Gang eingelegt wird, wobei das Hauptgetriebe (HG) des Gruppengetriebes (CT) vorzugsweise in einer Übersetzungsstufe betrieben wird, in welcher die elektrische Maschine (EM) eine relativ hohe Übersetzung zum Achsantrieb (AB) aufweist. Method for operating a motor vehicle with an automated group transmission (CT) according to one of Claims 1 to 10, characterized in that for a purely electric drive with the internal combustion engine (VM) decoupled from the input shaft of the main transmission (HG) in the main transmission (HG) of the Group gearbox (CT) and in the rear group (GP) of the group gearbox (CT) in each case a gear is engaged, wherein the main gear (HG) of the group transmission (CT) is preferably operated in a gear ratio, in which the electric machine (EM) has a relatively high ratio to the final drive (AB).
  12. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Gruppengetriebe (CT) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum elektrodynamischen Fahren oder Anfahren bei an die Eingangswelle des Hauptgetriebes (HG) angekoppeltem Verbrennungsmotor (VM) das Hauptgetriebe (HG) des Gruppengetriebes (CT) in Neutral betrieben und in der Nachschaltgruppe (GP) des Gruppengetriebes (CT) ein Gang eingelegt wird, sodass die elektrische Maschine (EM) zur Bereitstellung eines Abtriebsmoments ein vom Verbrennungsmotor (VM) bereitgestellten Moment abstützt, wobei das elektrodynamischen Fahren durch Einlegen eines Gangs im Hauptgetriebe (HG) des Gruppengetriebes (CT) beendet werden kann. Method for operating a motor vehicle with an automated group transmission (CT) according to one of claims 1 to 10, characterized in that for electrodynamic driving or starting when coupled to the input shaft of the main transmission (HG) internal combustion engine (VM), the main transmission (HG) of the group transmission (CT) is operated in neutral and in the rear group (GP) of the group transmission (CT) a gear is engaged, so that the electric machine (EM) for providing an output torque of a combustion engine (VM) provided torque is supported, the electrodynamic driving by inserting a gear in the main gearbox (HG) of the group gearbox (CT) can be stopped.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn beim elektrodynamischen Anfahren die gewünschte Fahrleistung nicht bereitgestellt werden kann, eine zwischen die Eingangswelle (WGE) des Gruppengetriebes (CT) und den Verbrennungsmotor (VM) geschaltete Anfahrkupplung (AK) in Schlupf gebracht wird, dass dann durch Anpassung des von der elektrischen Maschine (EM) bereitgestellten Moments und/oder durch Anpassung der Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung (AK) eines der Schaltelemente (C, D, E, F) des Hauptgetriebes (HG) synchronisiert und im Hauptgetriebe (HG) ein Gang eingelegt wird, um nachfolgend über den Verbrennungsmotor (VM) und die Anfahrkupplung (AK) gegebenenfalls mit Unterstützung durch die elektrische Maschine (EM) anzufahren. A method according to claim 12, characterized in that when the desired driving performance can not be provided during the electrodynamic starting, brought between the input shaft (W GE ) of the group transmission (CT) and the internal combustion engine (VM) starting clutch (AK) in slippage is that then synchronized by adjusting the torque provided by the electric machine (EM) and / or by adapting the transmission capability of the starting clutch (AK) one of the switching elements (C, D, E, F) of the main transmission (HG) and in the main transmission ( HG) a gear is engaged in order to subsequently drive via the engine (VM) and the starting clutch (AK), possibly with the assistance of the electric machine (EM).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Übergang vom Anfahren über den Verbrennungsmotor (VM) und die Anfahrkupplung (AK) auf das elektrodynamischen Anfahren zunächst das vom Verbrennungsmotor (VM) bereitgestellte Moment und/oder das von der elektrischen Maschine (EM) bereitgestellte Moment derart beeinflusst wird, dass das auszulegende Schaltelement des Hauptgetriebes (HG) lastfrei wird, dass anschließend das auszulegende Schaltelement des Hauptgetriebes (HG) ausgelegt wird, dass darauffolgend durch Anpassung des von der elektrischen Maschine (EM) bereitgestellten Moments und/oder durch Anpassung der Übertragungsfähigkeit der Anfahrkupplung (AK) die Anfahrkupplung (AK) synchronisiert und geschlossen wird, um nachfolgend wieder elektrodynamisch anzufahren. A method according to claim 13, characterized in that for the transition from starting via the internal combustion engine (VM) and the starting clutch (AK) on the electrodynamic starting first provided by the engine (VM) torque and / or provided by the electric machine (EM) Moment is influenced in such a way that the switching element of the main transmission (HG) to be interpreted is free of load, then the switching element of the main transmission (HG) to be designed is designed to be subsequently adjusted by adapting the torque provided by the electric machine (EM) and / or by adapting the Transmission capability of the starting clutch (AK) the starting clutch (AK) is synchronized and closed, to subsequently move back electrodynamically.
  15. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Start des Verbrennungsmotors (VM) oder für einen Ladebetrieb eines elektrischen Energiespeichers das Hauptgetriebe (HG) des Gruppengetriebes (CT) mit indirekter Überbrückung des Planetengetriebes (GP) und der elektrischen Maschine (EM) betrieben wird, und dass die Nachschaltgruppe (GP) des Gruppengetriebes (CT) vorzugsweise in Neutral betrieben wird, sodass der Start des Verbrennungsmotors (VM) oder der Ladebetrieb des elektrischen Energiespeichers unabhängig von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist. Method for operating a motor vehicle with an automated group transmission according to one of claims 1 to 10, characterized in that for a start of the internal combustion engine (VM) or for a charging operation of an electrical energy storage, the main transmission (HG) of the group transmission (CT) with indirect bridging of Planetary gear (GP) and the electric machine (EM) is operated, and that the Nachschaltgruppe (GP) of the group transmission (CT) is preferably operated in neutral, so that the start of the internal combustion engine (VM) or the charging operation of the electrical energy storage independent of a driving speed of the motor vehicle.
  16. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausführung einer Lastschaltung im Hauptgetriebe (HG) bei an die Eingangswelle des Hauptgetriebes angekoppeltem Verbrennungsmotor (VM) und bei eingelegten Gängen im Hauptgetriebe (HG) und in der Nachschaltgruppe (GP) das vom Verbrennungsmotor (VM) bereitgestellte Moment und/oder das von der elektrischen Maschine (EM) bereitgestellte Moment derart beeinflusst wird, dass das auszulegende Schaltelement des Hauptgetriebes (HG) lastfrei wird, wobei anschließend das auszulegende Schaltelement des Hauptgetriebes (HG) ausgelegt wird, wobei darauffolgend das einzulegende Schaltelement des Hauptgetriebes (HG) durch Anpassung des vom Verbrennungsmotor (VM) bereitgestellten Moments und/oder des von der elektrischen Maschine (EM) bereitgestellten Moments unter Aufrechterhaltung der Zugkraft am Achsantrieb (AB) synchronisiert wird, und wobei anschließend das einzulegende Schaltelement des Hauptgetriebes (HG) eingelegt wird. Method for operating a motor vehicle with an automated group transmission according to one of claims 1 to 10, characterized in that for carrying out a load circuit in the main transmission (HG) coupled to the input shaft of the main transmission engine (VM) and with gears in the main transmission (HG) and in the rear-end group (GP), the torque provided by the internal combustion engine (VM) and / or the torque provided by the electric machine (EM) is influenced in such a way that the switching element of the main transmission (HG) to be designed becomes load-free, the switching element to be designed subsequently being unloaded Main gearbox (HG) is designed, which subsequently synchronizes the switching element of the main transmission (HG) to be engaged by adjusting the moment provided by the engine (VM) and / or the torque provided by the electric machine (EM) while maintaining the traction force on the final drive (AB) is, and where on closing the einzulegende switching element of the main transmission (HG) is inserted.
  17. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Synchronisierung der Nachschaltgruppe (GP) im Zusammenhang mit der Ausführung einer zugkraftunterbrochenen Schaltung in der Nachschaltgruppe bei an die Eingangswelle des Hauptgetriebes (HG) angekoppeltem Verbrennungsmotor (VM) und bei Hauptgetriebe (HG) in Neutral die Synchronisierung der Nachschaltgruppe über die elektrische Maschine (EM) durchgeführt wird, wozu der Verbrennungsmotor (VM) an der Eingangswelle angekoppelt bleibt. Method for operating a motor vehicle with an automated group transmission according to one of claims 1 to 10, characterized in that for synchronization of the rear-group (GP) in connection with the execution of a traction-interrupted circuit in the Nachschaltgruppe coupled to the input shaft of the main transmission (HG) internal combustion engine (VM) and in main gearbox (HG) in neutral the synchronization of the Subsequent group is performed via the electric machine (EM), to which the internal combustion engine (VM) remains coupled to the input shaft.
  18. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Synchronisierung der Nachschaltgruppe (GP) im Zusammenhang mit der Ausführung einer zugkraftunterbrochenen Schaltung in der Nachschaltgruppe bei an die Eingangswelle des Hauptgetriebes (HG) angekoppeltem Verbrennungsmotor (VM) und bei eingelegtem Gang im Hautgetriebe (HG) die Synchronisierung der Nachschaltgruppe über die elektrische Maschine (EM) durchgeführt wird, wozu der Verbrennungsmotor (VM) an der Eingangswelle angekoppelt bleibt oder von derselben abgekoppelt wird. Method for operating a motor vehicle with an automated group transmission according to one of claims 1 to 10, characterized in that for synchronization of the rear-group (GP) in connection with the execution of a traction-interrupted circuit in the Nachschaltgruppe coupled to the input shaft of the main transmission (HG) internal combustion engine (VM) and when engaged gear in the skin gear (HG), the synchronization of the Nachschaltgruppe via the electric machine (EM) is performed, including the internal combustion engine (VM) remains coupled to the input shaft or decoupled from the same.
  19. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn eine Vorschaltgruppe (GV) vorhanden ist, bei Ausführung einer Schaltung in der Vorschaltgruppe (GV) die am Achsantrieb (AB) wirkende Zugkraft durch die elektrische Maschine (EM) bei im Hauptgetriebe eingelegtem Gang gestützt wird. Method for operating a motor vehicle with an automated group transmission according to one of claims 1 to 10, characterized in that when a Vorschaltgruppe (GV) is present, when executing a circuit in the Vorschaltgruppe (GV) acting on the final drive (AB) traction is supported by the electric machine (EM) with gear engaged in the main transmission.
  20. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Gruppengetriebe nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umschaltung des jeweiligen Schaltpakets (SE1, SE1’, SE2, SE2’, SE3, SE3’) unter Last dann, wenn in im Hauptgetriebe (HG) ein Gang eingelegt ist, an der elektrischen Maschine (EM) ein Lastabbau bei Lastübernahme durch den Verbrennungsmotor (VM) durchgeführt wird, um das auszulegende Schaltelement des jeweiligen Schaltpakets (SE1, SE1’, SE2, SE2’, SE3, SE3’) lastfrei zu machen, wobei anschließend das auszulegende Schaltelement des jeweiligen Schaltpakets (SE1, SE1’, SE2, SE2’, SE3, SE3’) ausgelegt wird, das einzulegende Schaltelement des jeweiligen Schaltpakets (SE1, SE1’, SE2, SE2’, SE3, SE3’) synchronisiert und darauffolgend das einzulegende Schaltelement des jeweiligen Schaltpakets (SE1, SE1’, SE2, SE2’, SE3, SE3’) eingelegt wird. Method for operating a motor vehicle with an automated group transmission according to one of claims 5 to 10, characterized in that for switching the respective switching package (SE1, SE1 ', SE2, SE2', SE3, SE3 ') under load then when in the main transmission (HG) a gear is engaged, on the electric machine (EM) a load reduction when load transfer by the internal combustion engine (VM) is carried out to be interpreted switching element of the respective switching package (SE1, SE1 ', SE2, SE2', SE3, SE3 ' ) to be made load-free, in which case the switching element to be designed of the respective switching package (SE1, SE1 ', SE2, SE2', SE3, SE3 ') is designed, the switching element to be inserted of the respective switching package (SE1, SE1', SE2, SE2 ', SE3 , SE3 ') synchronized and subsequently the switching element to be inserted of the respective switching packet (SE1, SE1', SE2, SE2 ', SE3, SE3') is inserted.
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