DE102013225205B4 - Transmission for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebe-Eingangswelle (GW1), einer Getriebe-Ausgangswelle (GW2), einer elektrischen Maschine (EM) mit einem drehbaren Rotor (R) und einem drehfesten Stator (S), sowie einem Planetenradsatz (P), welcher ein erstes Sonnenrad (So1), ein zweites Sonnenrad (So2), einen Steg (St), erste Planetenräder (PL1), zweite Planetenräder (PL2), ein erstes Hohlrad (Ho1) und ein zweites Hohlrad (Ho2) umfasst,
- wobei das erste Sonnenrad (So1) und das erste Hohlrad (Ho1) mit den ersten Planetenrädern (PL1) in Eingriff stehen, welche an dem Steg (St) drehbar gelagert sind,
- wobei das zweite Sonnenrad (So2) und das zweite Hohlrad (Ho2) mit den zweiten Planetenräder (PL2) in Eingriff stehen, welche am Steg (St) drehbar gelagert sind,
- wobei zumindest eines der ersten Planetenräder (PL1) mit genau einem der zweiten Planetenräder (PL2) in Eingriff steht,
- wobei der Wirkdurchmesser der ersten Sonnenrads (So1) kleiner ist als der Wirkdurchmesser des zweiten Sonnenrads (So2),
- wobei der Wirkdurchmesser des ersten Hohlrades (Ho1) größer ist als der Wirkdurchmesser der zweiten Hohlrades (Ho2),
- wobei das erste Hohlrad (Ho1) mit der Getriebe-Ausgangswelle (GW2) ständig verbunden ist,
- wobei der Rotor (R) mit dem ersten Sonnenrad (So1) ständig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) vier Schaltelemente (A, C, D, E) aufweist,
- wobei durch Schließen des ersten Schaltelements (A) die Getriebe-Eingangswelle (GW1) mit dem zweiten Sonnenrad (So2) verbindbar ist,
- wobei durch Schließen des zweiten Schaltelements (C) das zweite Hohlrad (Ho2) drehfest festsetzbar ist,
- wobei durch Schließen des dritten Schaltelements (D) der Steg (St) drehfest festsetzbar ist,
- und wobei durch Schließen des vierten Schaltelements (E) die Getriebe-Eingangswelle (GW1) mit dem Steg (St) verbindbar ist.

Figure DE102013225205B4_0000
Transmission (G) for a motor vehicle, comprising a transmission input shaft (GW1), a transmission output shaft (GW2), an electric machine (EM) with a rotatable rotor (R) and a rotationally fixed stator (S), and a planetary gear set ( P) comprising a first sun gear (So1), a second sun gear (So2), a land (St), first planetary gears (PL1), second planetary gears (PL2), a first ring gear (Ho1) and a second ring gear (Ho2) .
- Wherein the first sun gear (So1) and the first ring gear (Ho1) with the first planetary gears (PL1) are engaged, which are rotatably mounted on the web (St),
- Wherein the second sun gear (So2) and the second ring gear (Ho2) with the second planet gears (PL2) are engaged, which are rotatably mounted on the web (St),
- Wherein at least one of the first planet gears (PL1) with exactly one of the second planet gears (PL2) is engaged,
- wherein the effective diameter of the first sun gear (So1) is smaller than the effective diameter of the second sun gear (So2),
- wherein the effective diameter of the first ring gear (Ho1) is greater than the effective diameter of the second ring gear (Ho2),
- Wherein the first ring gear (Ho1) is permanently connected to the transmission output shaft (GW2),
- Wherein the rotor (R) with the first sun gear (So1) is constantly connected, characterized in that the transmission (G) has four switching elements (A, C, D, E),
wherein, by closing the first switching element (A), the transmission input shaft (GW1) is connectable to the second sun gear (So2),
- wherein by closing the second switching element (C) the second ring gear (Ho2) is rotationally fixed,
- By closing the third switching element (D) of the web (St) is rotationally fixed,
- And wherein by closing the fourth switching element (E), the transmission input shaft (GW1) with the web (St) is connectable.
Figure DE102013225205B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer Getriebe-Eingangswelle und einer Getriebe-Ausgangswelle, einem Hauptradsatz, einem Zusatzradsatz, und einer elektrischen Maschine mit einem Rotor und einem Stator, wobei das Getriebe zumindest einen Leistungspfad zwischen der Getriebe-Eingangswelle und dem Hauptradsatz aufweist, wobei der Hauptradsatz einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz mit insgesamt vier in Drehzahlordnung als erste, zweite, dritte und vierte Welle bezeichnete Wellen aufweist, wobei der zumindest eine Leistungspfad über zumindest ein Schaltelement mit zumindest einer der vier Wellen des Hauptradsatzes verbindbar ist, wobei die dritte Welle des Hauptradsatzes mit der Getriebe-Ausgangswelle verbunden ist, und wobei der Zusatzradsatz einen Planetenradsatz mit einer ersten, zweiten und dritten Welle aufweist, wobei die erste Welle des Zusatzradsatzes mit dem Rotor verbunden ist. Die Erfindung betrifft außerdem einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe.The invention relates to a transmission having a transmission input shaft and a transmission output shaft, a main gearset, a Zusatzradsatz, and an electric machine having a rotor and a stator, wherein the transmission has at least one power path between the transmission input shaft and the main gear, wherein the main gearset having a first and a second planetary gear set with a total of four in speed order as the first, second, third and fourth waves, the at least one power path via at least one switching element with at least one of the four shafts of the main gear is connectable, wherein the third shaft the main gearset is connected to the transmission output shaft, and wherein the auxiliary gearset includes a planetary gear set having first, second and third shafts, the first shaft of the auxiliary gearset being connected to the rotor. The invention also relates to a drive train for a motor vehicle with a transmission.

Ein Getriebe bezeichnet hier insbesondere ein mehrgängiges Getriebe, bei dem eine vordefinierte Anzahl an Gängen, also festen Übersetzungsverhältnissen zwischen einer Getriebe-Eingangswelle und einer Getriebe-Ausgangswelle, durch Schaltelemente automatisch schaltbar ist. Bei den Schaltelementen handelt es sich hier beispielsweise um Kupplungen oder Bremsen. Derartige Getriebe finden vor allem in Kraftfahrzeugen Anwendung, um das Drehzahl- und Drehmomentabgabevermögen der Antriebseinheit den Fahrwiderständen des Fahrzeugs in geeigneter Weise anzupassen.A transmission referred to here in particular a multi-speed transmission in which a predefined number of gears, ie fixed gear ratios between a transmission input shaft and a transmission output shaft, is automatically switched by switching elements. The switching elements are, for example, clutches or brakes here. Such transmissions are mainly used in motor vehicles to adjust the speed and torque output capability of the drive unit to the driving resistance of the vehicle in a suitable manner.

Aus der Patentanmeldung DE 10 2012 201 377 A1 der Anmelderin ist ein Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle und zwei Leistungspfaden zwischen der Getriebeeingangswelle und einem Hauptradsatz mit zwei Einzelplanetenradsätzen mit vier in Drehzahlordnung als erste, zweite, dritte und vierte Welle bezeichneten Wellen bekannt, wobei die dritte der vier Wellen mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist. Eine Elektromaschine ist über ein Planetengetriebe an der ersten Welle des Hauptradsatzes angebunden.From the patent application DE 10 2012 201 377 A1 The applicant is a transmission with a transmission input shaft and a transmission output shaft and two power paths between the transmission input shaft and a main gearset with two Einzelplanetenradsätzen with four in speed order as first, second, third and fourth wave known waves, wherein the third of the four shafts connected to the transmission output shaft is. An electric machine is connected via a planetary gear to the first shaft of the main gearset.

Die Patentanmeldung US 2003 / 0 224 892 A1 beschreibt ein Hybridgetriebe mit einer elektrischen Maschine, welche einen drehfesten Stator und zwei drehbare Rotoren aufweist. Das Hybridgetriebe weist ferner einen Ravigneaux-Radsatz mit fünf drehbaren Wellen sowie eine Bremse auf.The patent application US 2003/0 224 892 A1 describes a hybrid transmission with an electric machine having a rotationally fixed stator and two rotatable rotors. The hybrid transmission also has a Ravigneaux wheelset with five rotatable shafts and a brake.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Bauraumbedarf eines derartigen Getriebes zu verringern.The object of the invention is to reduce the space requirement of such a transmission.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 3, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren ergeben.The object is solved by the features of claims 1 and 3, wherein advantageous embodiments of the dependent claims, the description and from the figures.

Das Getriebe umfasst wenigstens eine Getriebe-Eingangswelle und eine Getriebe-Ausgangswelle, einen Hauptradsatz, einen Zusatzradsatz, und eine elektrische Maschine mit einem Rotor und einem Stator.The transmission comprises at least a transmission input shaft and a transmission output shaft, a main gearset, a Zusatzradsatz, and an electric machine with a rotor and a stator.

Der Hauptradsatz weist einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz mit insgesamt vier in Drehzahlordnung als erste, zweite, dritte und vierte Welle bezeichnete Wellen auf. Der Hauptradsatz ist somit als ein Zwei-Steg-Vier-Wellen-Getriebe ausgebildet. Der Zusatzradsatz weist einen Planetenradsatz mit insgesamt drei als erste, zweite, und dritte Welle bezeichnete Wellen auf. Die erste Welle des Zusatzradsatzes ist mit dem Rotor ständig verbunden.The main gearset has a first and a second planetary gear set with a total of four designated in speed order as the first, second, third and fourth wave waves. The main gearset is thus designed as a two-bar four-shaft gearbox. The Zusatzradsatz has a planetary gear set with a total of three designated as first, second, and third wave waves. The first shaft of Zusatzradsatzes is permanently connected to the rotor.

Unter einem Zwei-Steg-Vier-Wellen-Getriebe ist ein Planetengetriebe zu verstehen, das aus zwei über genau zwei Koppelwellen kinematisch miteinander gekoppelten Einzel-Planetenradsätzen gebildet ist und bei dem vier seiner Elemente („Wellen“) für andere Getriebeelemente frei zugänglich sind. Eine Koppelwelle ist dabei als ständige mechanische Verbindung zwischen einem Element - also Sonnenrad oder Steg oder Hohlrad - des ersten Einzel-Planetenradsatzes mit einem Element - also Sonnenrad oder Steg oder Hohlrad - des zweiten Einzel-Planetenradsatzes definiert. Die Anzahl der Einzel-Planetenradsätze und die Anzahl der freien Wellen sind nicht über das optische Erscheinungsbild des Getriebes definiert, sondern über dessen Kinematik. In jedem Gang eines Zwei-Steg-Vier-Wellen-Getriebes müssen zwei der mit Elementen des Zwei-Steg-Vier-Wellen-Getriebes verbunden Schaltelemente des Getriebes geschlossen sein. Zur graphischen Darstellung der Kinematik des Getriebes wird üblicherweise ein Drehzahlplan des Getriebes verwendet, beispielsweise den aus der Getriebelehre bekannten Kutzbachplan. Bekannte Ausführungsbeispiele für ein solches Zwei-Steg-Vier-Wellen-Getriebe sind der so genannte Ravigneaux-Radsatz und der so genannte Simpson-Radsatz.Under a two-bridge four-shaft transmission is a planetary gear to understand that is formed of two over exactly two coupling shafts kinematically coupled to each other single planetary gear sets and in which four of its elements ("waves") are freely accessible to other transmission elements. A coupling shaft is defined as a permanent mechanical connection between an element - ie sun gear or web or ring gear - the first single planetary gear set with an element - ie sun gear or web or ring gear - the second single planetary gear set. The number of individual planetary gear sets and the number of free waves are not defined by the visual appearance of the transmission, but by its kinematics. In each gear of a two-land four-shaft transmission, two of the transmission shifting elements connected to elements of the two-land four-shaft transmission must be closed. For the graphical representation of the kinematics of the transmission usually a speed plan of the transmission is used, for example, the well-known from the Gauge Kutzbach plan. Known embodiments of such a two-bridge four-shaft transmission are the so-called Ravigneaux wheelset and the so-called Simpson wheelset.

Ein reduziertes Zwei-Steg-Vier-Wellen-Getriebe ist eine Bauform eines Zwei-Steg-Vier-Wellen-Getriebes, bei dem ein Element - also ein Sonnenrad, ein Steg oder ein Hohlrad - des Getriebes eingespart ist, da ein anderes Element des Getriebes dessen Aufgabe übernimmt, ohne die Kinematik dadurch zu verändern. Dasjenige Element, welches die Funktion des eingesparten Elementes übernimmt, ist damit gleichzeitig eine der Koppelwellen des Getriebes. Ein bekanntes Ausführungsbeispiel hierfür ist der Ravigneaux-Radsatz, der entweder zwei Sonnenräder und nur ein Hohlrad aufweist oder aber zwei Hohlräder und nur ein Sonnenrad.A reduced two-bridge four-shaft transmission is a design of a two-bridge four-shaft transmission, in which an element - ie a sun gear, a bridge or a ring gear - of the transmission is saved, as another element of the Getriebes takes over its task without changing the kinematics thereby. The element which takes over the function of the saved element is thus at the same time one of the coupling shafts of the transmission. A well-known embodiment of this is the Ravigneaux wheelset, either two sun gears and only one ring gear or two ring gears and only one sun gear.

Über zumindest einen Leistungspfad ist die Getriebe-Eingangswelle über zumindest ein Schaltelement mit zumindest einer der vier Wellen des Hauptradsatzes verbindbar. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zumindest eine Leistungspfad über zwei Schaltelemente mit zwei der vier Wellen des Hauptradsatzes verbindbar. Durch Schließen eines der Schaltelemente wird somit eine drehfeste Verbindung zwischen dem zumindest einen Leistungspfad und einer der vier Wellen des Hauptradsatzes hergestellt, wodurch Drehmoment von der Getriebe-Eingangswelle auf den Hauptradsatz führbar ist. Unter zumindest einem Leistungspfad ist zu verstehen, dass das Getriebe einen oder mehrere Leistungspfade zwischen der Getriebe-Eingangswelle und dem Hauptradsatz aufweist. Die dritte Welle des Hauptradsatzes ist dabei mit der Getriebe-Ausgangswelle verbunden.About at least one power path, the transmission input shaft via at least one switching element with at least one of the four shafts of the main gear is connectable. In a preferred embodiment, the at least one power path can be connected via two switching elements to two of the four shafts of the main gearset. By closing one of the switching elements thus a rotationally fixed connection between the at least one power path and one of the four shafts of the main gear is made, whereby torque from the transmission input shaft to the main gear is feasible. By at least one power path is meant that the transmission has one or more power paths between the transmission input shaft and the main gearset. The third wave of the main gearset is connected to the transmission output shaft.

Bei Anwendung in einem Kraftfahrzeug ist die Getriebe-Eingangswelle mit einer Welle eines Antriebsaggregates verbunden oder über eine Kupplung verbindbar, sodass mechanische Leistung des Antriebsaggregats der Getriebe-Eingangswelle zuführbar ist. Das Antriebsaggregat kann sowohl als Verbrennungskraftmaschine als auch als elektrische Maschine ausgebildet sein. Die Getriebe-Ausgangswelle dient als Schnittstelle zur Übertragung mechanischer Leistung zu den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs.When used in a motor vehicle, the transmission input shaft is connected to a shaft of a drive unit or connectable via a coupling, so that mechanical power of the drive unit of the transmission input shaft can be fed. The drive unit can be designed both as an internal combustion engine and as an electrical machine. The transmission output shaft serves as an interface for transmitting mechanical power to the drive wheels of the motor vehicle.

Unter einer Welle ist nachfolgend nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die einzelne Bauteile oder Elemente miteinander verbinden, insbesondere Verbindungselemente, die mehrere Elemente drehfest miteinander verbinden.A shaft is not to be understood below exclusively as an example cylindrical, rotatably mounted machine element for transmitting torque, but these are also general fasteners to understand that connect individual components or elements together, in particular connecting elements that connect a plurality of elements rotatably together.

Ein Planetenradsatz umfasst ein Sonnenrad, einen Steg und ein Hohlrad. An dem Steg drehbar gelagert sind Planetenräder, welche mit der Verzahnung des Sonnenrades und/oder mit der Verzahnung des Hohlrads kämmen. Nachfolgend beschreibt ein Minus-Radsatz einen Planetenradsatz mit einem Steg, an dem die Planetenräder drehbar gelagert sind, mit einem Sonnenrad und mit einem Hohlrad, wobei die Verzahnung zumindest eines der Planetenräder sowohl mit der Verzahnung des Sonnenrades, als auch mit der Verzahnung des Hohlrades kämmt, wodurch das Hohlrad und das Sonnenrad in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Steg rotiert.A planetary gear set includes a sun gear, a land and a ring gear. Rotatably mounted on the web are planet gears, which mesh with the toothing of the sun gear and / or with the toothing of the ring gear. In the following, a negative gearset describes a planetary gear set with a web on which the planetary gears are rotatably mounted, with a sun gear and with a ring gear, wherein the toothing meshes with at least one of the planet gears both with the toothing of the sun gear and with the toothing of the ring gear whereby the ring gear and the sun gear rotate in opposite directions of rotation when the sun gear rotates at a stationary web.

Sowohl Sonnenrad als auch Hohlrad eines Planetenradsatzes können auch in mehrere Segmente aufgeteilt sein. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Planetenräder mit zwei Sonnenräder kämmen, welche nicht miteinander verbunden sind. Die Drehzahlverhältnisse sind selbstverständlich an beiden Segmenten des Sonnenrads identisch, so als ob sie miteinander verbunden wären.Both sun gear and ring gear of a planetary gear set can also be divided into several segments. For example, it is conceivable that the planet gears mesh with two sun gears, which are not connected to each other. The speed ratios are of course identical on both segments of the sun gear, as if they were connected together.

Ein Plus-Radsatz unterscheidet sich zu dem gerade beschriebenen Minus-Planetenradsatz dahingehend, dass der Plus-Radsatz innere und äußere Planetenräder aufweist, welche drehbar an dem Steg gelagert sind. Die Verzahnung der inneren Planetenräder kämmt dabei einerseits mit der Verzahnung des Sonnenrads und andererseits mit der Verzahnung der äußeren Planetenräder. Die Verzahnung der äußeren Planetenräder kämmt darüber hinaus mit der Verzahnung des Hohlrades. Dies hat zur Folge, dass bei feststehendem Steg das Hohlrad und das Sonnenrad in die gleiche Drehrichtung rotieren.A plus gear set differs from the negative planetary gear set just described in that the plus gear set has inner and outer planet gears rotatably supported on the land. The toothing of the inner planet gears meshes on the one hand with the teeth of the sun gear and on the other hand with the teeth of the outer planetary gears. The toothing of the outer planetary gears also meshes with the teeth of the ring gear. This has the consequence that rotate at a fixed land, the ring gear and the sun gear in the same direction.

Die Standgetriebeübersetzung definiert das Drehzahlverhältnis zwischen Sonnenrad und Hohlrad eines Planetenradsatzes bei drehfestem Steg. Da sich bei einem Minus-Radsatz die Drehrichtung zwischen Sonnenrad und Hohlrad bei drehfestem Steg umkehrt, nimmt die Standgetriebeübersetzung bei einem Minus-Radsatz stets einen negativen Wert an.The stationary gear ratio defines the speed ratio between the sun gear and ring gear of a planetary gear set with non-rotatable web. Since the direction of rotation between the sun gear and the ring gear is reversed in the case of a negative gearset with a non-rotatable web, the stationary gear ratio always assumes a negative value for a negative gearset.

Im Drehzahlplan sind in vertikaler Richtung die Drehzahlverhältnisse der einzelnen Wellen aufgetragen. Die horizontalen Abstände zwischen den Wellen ergeben sich aus den Übersetzungsverhältnissen zwischen den Wellen, sodass sich zu einem bestimmten Betriebspunkt gehörende Drehzahlverhältnisse und Drehmomentverhältnisse der Wellen durch eine Gerade verbinden lassen. Die Übersetzungsverhältnisse zwischen den Wellen ergeben sich aus den Standgetriebeübersetzungen der beteiligten Planetenradsätze. Der Drehzahlplan ist beispielsweise in Form eines Kutzbachplans darstellbar.The speed diagram shows the speed ratios of the individual shafts in the vertical direction. The horizontal distances between the waves result from the ratios between the waves, so that can be connected to a specific operating point speed ratios and torque ratios of the waves by a straight line. The transmission ratios between the shafts result from the stationary gear ratios of the planetary gear sets involved. The speed plan can be displayed, for example, in the form of a Kutzbach plan.

Vier in Drehzahlordnung als erste, zweite, dritte und vierte Welle bezeichnete Wellen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlen dieser Wellen in der genannten Reihenfolge linear ansteigen, abnehmen oder gleich sind. In anderen Worten ist die Drehzahl der ersten Welle kleiner gleich der Drehzahl der zweiten Welle. Die Drehzahl der zweiten Welle ist wiederum kleiner gleich der Drehzahl der dritten Welle. Die Drehzahl der dritten Welle ist kleiner gleich der Drehzahl der vierten Welle. Diese Reihenfolge ist auch reversibel, sodass die vierte Welle die größte Drehzahl aufweist, während die erste Welle eine Drehzahl annimmt die kleiner oder gleich groß wie die Drehzahl der vierten Welle ist. Zwischen den Drehzahlen aller vier Wellen besteht dabei stets ein linearer Zusammenhang.Four waves referred to as the first, second, third and fourth wave in the order of rotation are characterized in that the rotational speeds of these waves increase, decrease or become linear in the stated order. In other words, the rotational speed of the first shaft is less than or equal to the rotational speed of the second shaft. The speed of the second shaft is again less than or equal to the speed of the third shaft. The speed of the third shaft is less than or equal to the speed of the fourth shaft. This order is also reversible, so that the fourth shaft has the highest speed, while the first shaft assumes a speed which is less than or equal to the speed of the fourth shaft. There is always a linear relationship between the speeds of all four shafts.

Die Drehzahl einer oder mehrerer Wellen kann dabei auch negative Werte, oder auch den Wert Null annehmen. Die Drehzahlordnung ist daher stets auf den vorzeichenbehafteten Wert der Drehzahlen zu beziehen, und nicht auf deren Betrag. The speed of one or more waves can also assume negative values, or even the value zero. The speed order is therefore always to refer to the signed value of the speeds, and not on the amount.

Die Drehzahlen der vier Wellen sind dann gleich, wenn von den Elementen Hohlrad, Steg und Sonne eines der Planetenradsätze zwei dieser Elemente miteinander verbunden sind.The speeds of the four shafts are then the same if two of these elements are connected to each other by the elements ring gear, web and sun of one of the planetary gear sets.

Durch Schaltelemente wird, je nach Betätigungszustand, eine Relativbewegung zwischen zwei Bauteilen zugelassen oder eine Verbindung zur Übertragung eines Drehmoments zwischen den zwei Bauteilen hergestellt. Unter einer Relativbewegung ist beispielsweise eine Rotation zweier Bauteile zu verstehen, wobei die Drehzahl des ersten Bauteils und die Drehzahl des zweiten Bauteils voneinander abweichen. Darüber hinaus ist auch die Rotation nur eines der beiden Bauteile denkbar, während das andere Bauteil stillsteht oder in entgegengesetzter Richtung rotiert. Die Schaltelemente sind in der gegenständlichen Erfindung bevorzugt als Klauen-Schaltelemente ausgeführt, welche die Verbindung durch Formschluss herstellen.By switching elements, depending on the operating state, a relative movement between two components allowed or made a connection for transmitting a torque between the two components. Under a relative movement, for example, to understand a rotation of two components, wherein the rotational speed of the first component and the rotational speed of the second component differ from each other. In addition, the rotation of only one of the two components is conceivable while the other component is stationary or rotating in the opposite direction. The switching elements are preferably designed in the present invention as claw-switching elements, which produce the connection by positive locking.

Zwei Elemente werden insbesondere dann als miteinander verbunden bezeichnet, wenn zwischen den Elementen eine feste, insbesondere drehfeste Verbindung besteht. Derart verbundene Elemente drehen mit der gleichen Drehzahl. Die verschiedenen Bauteile und Elemente der genannten Erfindung können dabei über eine Welle beziehungsweise über ein geschlossenes Schaltelement oder ein Verbindungselement, aber auch direkt, beispielsweise mittels einer Schweiß-, Press- oder einer sonstigen Verbindung, miteinander verbunden sein.Two elements are referred to as being connected to one another, in particular, if a solid, in particular non-rotatable connection exists between the elements. Such connected elements rotate at the same speed. The various components and elements of said invention can be connected to one another via a shaft or via a closed switching element or a connecting element, but also directly, for example by means of a welding, pressing or other connection.

Zwei Elemente werden im Weiteren als verbindbar bezeichnet, wenn zwischen diesen Elementen eine lösbare drehfeste Verbindung besteht. Wenn die Verbindung besteht, so drehen solche Elemente mit der gleichen Drehzahl.Two elements are hereinafter referred to as connectable if there is a releasable rotationally fixed connection between these elements. If the connection is made, such elements rotate at the same speed.

Eine elektrische Maschine besteht zumindest aus einem drehfesten Stator und einem drehbar gelagerten Rotor und ist in einem motorischen Betrieb dazu eingerichtet, elektrische Energie in mechanische Energie in Form von Drehzahl und Drehmoment zu wandeln, sowie in einem generatorischen Betrieb mechanische Energie in elektrische Energie in Form von Strom und Spannung zu wandeln.An electric machine consists at least of a non-rotatable stator and a rotatably mounted rotor and is configured in a motor operation to convert electrical energy into mechanical energy in the form of speed and torque, and in a regenerative operation mechanical energy into electrical energy in the form of To transform electricity and voltage.

Erfindungsgemäß ist der erste Planetenradsatz des Hauptradsatzes als Plus-Radsatz ausgebildet, während der zweite Planetenradsatz des Hauptradsatzes als Minus-Radsatz ausgebildet ist. Ein Steg des ersten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes, ein Steg des zweiten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes und ein Steg des Planetenradsatzes des Zusatzradsatzes sind miteinander verbunden. Ein Hohlrad des Planetenradsatzes des Zusatzradsatzes und ein Hohlrad des ersten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes sind miteinander verbunden. Ein Sonnenrad des Planetenradsatzes des Zusatzradsatzes kämmt mit äußeren Planetenrädern des ersten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes.According to the invention, the first planetary gearset of the main gearset is designed as a plus gearset, while the second planetary gearset of the main gearset is designed as a minus gearset. A web of the first planetary gearset of the main gearset, a web of the second planetary gearset of the main gearset and a land of the planetary gearset of the Zusatzradsatzes are interconnected. A ring gear of the planetary gear set of Zusatzradsatzes and a ring gear of the first planetary gear set of the main gearset are interconnected. A sun gear of the planetary gear set of Zusatzradsatzes meshes with outer planetary gears of the first planetary gear set of the main gearset.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Hauptradsatzes und des Zusatzradsatzes ist es möglich die beteiligten Planetenradsätze ineinander zu integrieren. Dadurch ist es möglich, die Längserstreckung des Getriebes erheblich zu reduzieren. Dies ist insbesondere bei Verwendung des Getriebes in einem Kraftfahrzeug mit quer zur Fahrtrichtung angeordnetem Antriebsstrang von Vorteil.The inventive design of the main gear and the Zusatzradsatzes it is possible to integrate the planetary gear trains involved in each other. This makes it possible to significantly reduce the longitudinal extent of the transmission. This is particularly advantageous when using the transmission in a motor vehicle with a drive train arranged transversely to the direction of travel.

Vorzugsweise sind dazu der erste und zweite Planetenradsatz des Hauptradsatzes und der Planetenradsatz des Zusatzradsatzes in einer ersten Radsatz-Ebene und in einer zweiten Radsatz-Ebene angeordnet. Durch die Anordnung dieser drei Planetenradsätze in insgesamt zwei Radsatz-Ebenen wird der Bauraumbedarf des Getriebes auf einfache Weise reduziert.Preferably, the first and second planetary gear set of the main gearset and the planetary gear set of the Zusatzradsatzes are arranged in a first gear set plane and in a second set of wheels. The arrangement of these three planetary gear sets in a total of two wheelset levels of space requirements of the transmission is easily reduced.

Unter einer Radsatzebene wird in diesem Zusammenhang eine Ebene verstanden, in der die Elemente Hohlrad, Steg und Sonnenrad eines oder mehrerer Planetenradsätze angeordnet sind. Die Elemente müssen dabei nicht spiegelsymmetrisch entlang dieser Ebene angeordnet sein. Der Begriff Radsatzebene ist vielmehr als eine Bauraum-Ebene auszulegen, durch die die Lage eines oder mehrerer Planetenradsätze im Getriebe gekennzeichnet ist.A Radsatzebene is understood in this context, a plane in which the elements ring gear, land and sun gear of one or more planetary gear sets are arranged. The elements need not be arranged mirror-symmetrically along this plane. The term Radsatzebene is rather interpreted as a space level through which the location of one or more planetary gear sets is characterized in the transmission.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind Hohlrad, Steg und Sonnenrad des Planetenradsatzes des Zusatzradsatzes, sowie das Hohlrad und ein erster Abschnitt des Stegs des ersten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes in der ersten Radsatz-Ebene angeordnet. Ein Sonnenrad, der Steg und ein Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes, sowie ein Sonnenrad und ein zweiter Abschnitt des Stegs des ersten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes sind in der zweiten Radsatz-Ebene angeordnet.In a preferred embodiment, ring gear, land and sun gear of the planetary gear set of Zusatzradsatzes, and the ring gear and a first portion of the web of the first planetary gear set of the main gearset in the first gear set plane are arranged. A sun gear, the land and a ring gear of the second planetary gear set of the main gearset, and a sun gear and a second portion of the web of the first planetary gear set of the main gearset are arranged in the second wheel set plane.

Diese Aufteilung der Komponenten der Planetenradsätze auf die erste und zweite Radsatzebene trägt ebenso zur kompakten Bauweise des Getriebes bei.This division of the components of the planetary gear sets on the first and second Radsatzebene also contributes to the compact design of the transmission.

Das Hohlrad des Planetenradsatzes des Zusatzradsatzes und das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes können als ein gemeinsames Hohlrad ausgebildet sein. Dieses gemeinsame Hohlrad weist dabei bevorzugt einen einheitlichen Wirkdurchmesser auf. Das gemeinsame Hohlrad ist bevorzugt einteilig ausgeführt.The ring gear of the planetary gear set of Zusatzradsatzes and the ring gear of the first planetary gear set of the main gearset may be formed as a common ring gear. This common ring gear preferably has one uniform effective diameter. The common ring gear is preferably made in one piece.

Das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes können als ein gemeinsames Sonnenrad ausgeführt sein. Dieses gemeinsame Sonnenrad weist dabei bevorzugt einen einheitlichen Wirkdurchmesser auf. Das gemeinsame Sonnenrad ist bevorzugt einteilig ausgeführt.The sun gear of the first planetary gear set and the sun gear of the second planetary gear set of the main gearset may be embodied as a common sun gear. This common sun gear preferably has a uniform effective diameter. The common sun gear is preferably made in one piece.

Eine derartige Ausgestaltung des gemeinsamen Sonnenrads und/oder Hohlrads erhöht die Integrationstiefe des Getriebes weiter, und trägt derart zu einer Verkleinerung des Getriebes bei. Zusätzlich wird dadurch die Komplexität des Getriebes reduziert. Dies vereinfacht die Herstellung und Montage des Getriebes.Such a configuration of the common sun gear and / or ring gear further increases the integration depth of the transmission, and thus contributes to a reduction of the transmission. In addition, this reduces the complexity of the transmission. This simplifies the manufacture and assembly of the transmission.

Vorzugsweise sind das Hohlrad des Planetenradsatzes des Zusatzradsatzes und das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes Bestandteile der dritten Welle des Zusatzradsatzes und der dritten Welle des Hauptradsatzes. Der Steg des ersten Planetenradsatzes und der Steg des zweiten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes sowie der Steg des Planetenradsatzes des Zusatzradsatzes sind Bestandteile der zweiten Welle des Zusatzradsatzes und der zweiten Welle des Hauptradsatzes. Das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes ist Bestandteil der ersten Welle des Hauptradsatzes. Das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes des Hauptradsatzes sind Bestandteile der vierten Welle des Hauptradsatzes.Preferably, the ring gear of the planetary gear set of Zusatzradsatzes and the ring gear of the first planetary gear set of the main gear are components of the third wave of Zusatzradsatzes and the third wave of the main gearset. The web of the first planetary gear set and the bridge of the second planetary gear set of the main gear and the web of the planetary gear set of Zusatzradsatzes are components of the second shaft of the Zusatzradsatzes and the second wave of the main gearset. The ring gear of the second planetary gear set of the main gearset is part of the first wave of the main gearset. The sun gear of the first planetary gear set and the sun gear of the second planetary gear set of the main gearset are components of the fourth wave of the main gearset.

Durch diese Zuordnung der Elemente der Planetenradsätze zu den Wellen des Hauptradsatzes und des Zusatzradsatzes wird die Drehzahlordnung der Wellen bestimmt. Abhängig von den Standgetriebeübersetzungen der beteiligten Planetenradsätze befindet sich die erste Welle des Zusatzradsatzes im Drehzahlplan zwischen der ersten und zweiten Welle des Hauptradsatzes, oder die erste Welle des Hauptradsatzes befindet sich im Drehzahlplan zwischen der ersten Welle des Zusatzradsatzes und der zweiten Welle des Hauptradsatzes. Dadurch ist der Rotor selbst bei drehfester Festsetzung der ersten Welle des Hauptradsatzes dazu in der Lage eine Drehzahl anzunehmen. Dies ist Vorrausetzung zur Aufnahme und Abgabe von mechanischer Leistung durch die elektrische Maschine. Dadurch wird ermöglicht, dass die elektrische Maschine auch in jenen Gängen dazu imstande ist mechanische Leistung aufzunehmen oder abzugeben, in der die erste Welle des Hauptradsatzes drehfest festgesetzt ist oder keine nennenswerte Drehzahl aufweist. Dies ist insbesondere bei Anwendung des Getriebes in einem Kraftfahrzeug vorteilhaft, da kinetische Energie des Kraftfahrzeugs durch den generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine in jedem Gang des Getriebes rekuperiert werden kann. Ist eine Verbrennungskraftmaschine mit der Getriebe-Eingangswelle verbunden, so kann zudem der Lastpunkt der Verbrennungskraftmaschine durch generatorischen oder motorischen Betrieb der elektrischen Maschine in jedem Gang verschoben werden. Das Getriebe ermöglicht damit eine Effizienzsteigerung des Kraftfahrzeugs. Somit weist das Getriebe trotz des geringen Bauraumbedarfs eine hohe Funktionalität auf.By this assignment of the elements of the planetary gear sets to the waves of the main gear and the Zusatzradsatzes the speed order of the waves is determined. Depending on the stationary gear ratios of the planetary gear sets involved, the first shaft of the Zusatzradsatzes is in the speed diagram between the first and second shaft of the main gearset, or the first wave of the main gearset is in the speed diagram between the first shaft of Zusatzradsatzes and the second shaft of the main gearset. As a result, even when the first shaft of the main gearset is rotationally fixed, the rotor is able to assume a rotational speed. This is a prerequisite for receiving and delivering mechanical power by the electric machine. This makes it possible for the electric machine to be able to absorb or dispense mechanical power even in those gears in which the first shaft of the main gearset is fixed in a rotationally fixed manner or has no appreciable rotational speed. This is particularly advantageous when using the transmission in a motor vehicle, since kinetic energy of the motor vehicle can be recuperated by the regenerative operation of the electric machine in each gear of the transmission. If an internal combustion engine is connected to the transmission input shaft, then the load point of the internal combustion engine can also be shifted by regenerative or motorized operation of the electric machine in each gear. The transmission thus enables an increase in efficiency of the motor vehicle. Thus, the transmission has a high functionality despite the low space requirement.

Durch Vorsehen eines Vorschaltradsatzes können einer oder mehrere weitere Leistungspfade zwischen der Getriebe-Eingangswelle und dem Hauptradsatzes herstellt werden, wodurch die Gangzahl des Getriebes entsprechend erhöht werden kann. Ein derartiger Vorschaltradsatz kann dazu aus zumindest einem Planetenradsatz gebildet sein.By providing a transfer gearset, one or more additional power paths can be established between the transmission input shaft and the main gearset, whereby the gear ratio of the transmission can be increased accordingly. Such a transfer gearset may be formed from at least one planetary gear set.

Das Getriebe kann vorzugsweise Bestandteil eines Hybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sein. Der Hybridantriebsstrang weist neben dem Getriebe auch eine Verbrennungskraftmaschine auf. Die Verbrennungskraftmaschine ist entweder direkt oder über eine Kupplung mit der Getriebe-Eingangswelle des Getriebes verbunden, bzw. verbindbar. Das Kraftfahrzeug kann dabei sowohl durch die Verbrennungskraftmaschine als auch durch die elektrische Maschine des Getriebes angetrieben werden. Optional weist das Getriebe dazu eine Zusatz-Elektromaschine auf, die dazu eingerichtet ist über ihren Rotor ein Drehmoment auf die Getriebe-Eingangswelle abzugeben und derart die Verbrennungskraftmaschine zu starten. Dies hat den Vorteil, dass die Verbrennungskraftmaschine mittels der Zusatz-Elektromaschine gestartet werden kann, ohne Einfluss auf einen zeitgleichen elektrischen Fahrbetrieb zu nehmen, in dem das Kraftfahrzeug allein durch die elektrische Maschine des Getriebes angetrieben wird.The transmission may preferably be part of a hybrid drive train of a motor vehicle. The hybrid powertrain also has an internal combustion engine in addition to the transmission. The internal combustion engine is either directly or via a clutch connected to the transmission input shaft of the transmission, or connectable. The motor vehicle can be driven both by the internal combustion engine and by the electric machine of the transmission. Optionally, the transmission to an additional electric machine, which is adapted to deliver on its rotor torque on the transmission input shaft and to start the internal combustion engine. This has the advantage that the internal combustion engine can be started by means of the additional electric machine, without having to influence a simultaneous electric driving operation, in which the motor vehicle is driven solely by the electric machine of the transmission.

Die elektrische Maschine ist dabei mit einem Umformer verbunden, über den die elektrische Maschine mit einem Energiespeicher verbunden ist. Dazu ist jede Form von Energiespeicher geeignet, insbesondere elektrochemische, elektrostatische, hydraulische und mechanische Energiespeicher.The electric machine is connected to a converter, via which the electric machine is connected to an energy store. For this purpose, any form of energy storage is suitable, in particular electrochemical, electrostatic, hydraulic and mechanical energy storage.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Getriebe auch Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Elektrofahrzeugs sein. Ein Elektrofahrzeug wird dabei allein durch eine oder mehrere Elektromaschinen angetrieben, und weist dementsprechend keine Verbrennungskraftmaschine auf. An der Getriebe-Eingangswelle ist in diesem Fall eine Traktions-Elektromaschine angebunden. Durch die verschiedenen Übersetzungsstufen des Getriebes kann die Traktions-Elektromaschine dabei stets in einem Betriebsbereich mit hohem Wirkungsgrad betrieben werden, wodurch die Energieeffizienz des gesamten Elektrofahrzeugs verbessert wird.In a further embodiment, the transmission may also be part of a drive train of an electric vehicle. An electric vehicle is driven solely by one or more electric machines, and accordingly has no internal combustion engine. At the transmission input shaft in this case, a traction electric machine is connected. Due to the different gear ratios of the transmission, the traction electric machine can always be operated in an operating range with high efficiency, whereby the energy efficiency of the entire electric vehicle is improved.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.

  • 1 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 zeigt einen Drehzahlplan des Getriebes entsprechend der ersten Ausführungsform.
  • 3 zeigt ein Schaltschema des Getriebes entsprechend der ersten Ausführungsform.
  • 4 zeigt schematisch ein Getriebe entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • 5 zeigt einen Drehzahlplan des Getriebes entsprechend der zweiten Ausführungsform.
  • 6 zeigt ein Schaltschema des Getriebes entsprechend der zweiten Ausführungsform.
  • 7 zeigt einen Hybridantriebstrang eines Kraftfahrzeugs.
Embodiments of the invention are described in detail below with reference to the accompanying figures.
  • 1 schematically shows a transmission according to a first embodiment of the invention.
  • 2 shows a speed diagram of the transmission according to the first embodiment.
  • 3 shows a circuit diagram of the transmission according to the first embodiment.
  • 4 schematically shows a transmission according to a second embodiment of the invention.
  • 5 shows a speed diagram of the transmission according to the second embodiment.
  • 6 shows a circuit diagram of the transmission according to the second embodiment.
  • 7 shows a hybrid powertrain of a motor vehicle.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können.By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or component names.

1 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Getriebe G weist einen Zusatzradsatz ZRS und einen Hauptradsatz HRS auf. Der Zusatzradsatz ZRS weist einen Planetenradsatz P4 auf, während der Hauptradsatz HRS einen ersten Planetenradsatz P1 und einen zweiten Planetenradsatz P2 aufweist. Der erste Planetenradsatz P1 des Hauptradsatzes HRS ist als Plus-Radsatz ausgebildet. Der zweite Planetenradsatz P2 des Hauptradsatzes HRS und der Planetenradsatz P4 des Zusatzradsatzes ZRS sind als Minus-Radsätze ausgebildet. 1 schematically shows a transmission G according to a first embodiment of the invention. The gear G has a Zusatzradsatz ZRS and a main gearset HRS on. The additional wheel set ZRS has a planetary gear set P4 on while the main gearset HRS a first planetary gear set P1 and a second planetary gear set P2 having. The first planetary gear set P1 of the main gearset HRS is designed as a plus-wheelset. The second planetary gear set P2 of the main gearset HRS and the planetary gear set P4 of additional wheel set ZRS are designed as minus wheelsets.

Die Darstellung des Getriebes G zeigt im Wesentlichen die verbindbaren und verbundenen Elemente des Getriebes G. Durch die in der Darstellung des Getriebes G gewählten Abstände kann nicht auf die Übersetzungsverhältnisse rückgeschlossen werden.The representation of the transmission G essentially shows the connectable and connected elements of the transmission G , By in the representation of the transmission G selected distances can not be deduced on the gear ratios.

Eine erste Welle W1 des Hauptradsatzes HRS ist mit einem Hohlrad Ho-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 des Hauptradsatzes HRS verbunden. Eine zweite Welle W2 des Hauptradsatzes HRS ist mit einem Steg St-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 und mit einem Steg St-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 des Hauptradsatzes HRS verbunden. Eine dritte Welle W3 des Hauptradsatzes HRS ist mit einem Hohlrad Ho-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 des Hauptradsatzes HRS verbunden. Eine vierte Welle W4 des Hauptradsatzes HRS ist mit einem Sonnenrad So-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 und mit einem Sonnenrad So-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 des Hauptradsatzes HRS verbunden. Durch diese Anordnung und Verbindung zwischen den einzelnen Bauelementen des ersten und zweiten Planetenradsatzes P1, P2 des Hauptradsatzes HRS wird die Anordnung der ersten, zweiten, dritten und vierten Welle W1, W2, W3, W4 des Hauptradsatzes HRS im Drehzahlplan bestimmt, wobei die Reihenfolge erste, zweite, dritte, vierte Welle W1, W2, W3, W4 deren Reihenfolge im Drehzahlplan entspricht. Die dritte Welle W3 des Hauptradsatzes HRS ist mit der Getriebe-Ausgangswelle GW2 verbunden. Alternativ dazu kann die dritte Welle W3 des Hauptradsatzes HRS auch über ein zusätzliches Übersetzungsgetriebe mit der Getriebe-Ausgangswelle GW2 verbunden sein.A first wave W1 of the main gearset HRS is with a ring gear Ho-P2 of the second planetary gear set P2 of the main gearset HRS connected. A second wave W2 of the main gearset HRS is with a jetty St-P1 of the first planetary gear set P1 and with a jetty St-P2 of the second planetary gear set P2 of the main gearset HRS connected. A third wave W3 of the main gearset HRS is with a ring gear Ho-P1 of the first planetary gear set P1 of the main gearset HRS connected. A fourth wave W4 of the main gearset HRS is with a sun wheel So-P1 of the first planetary gear set P1 and with a sun wheel So-P2 of the second planetary gear set P2 of the main gearset HRS connected. By this arrangement and connection between the individual components of the first and second planetary gear set P1 . P2 of the main gearset HRS becomes the arrangement of the first, second, third and fourth wave W1 . W2 . W3 . W4 of the main gearset HRS determined in the speed plan, the order of first, second, third, fourth wave W1 . W2 . W3 . W4 whose sequence corresponds to the speed plan. The third wave W3 of the main gearset HRS is with the transmission output shaft GW2 connected. Alternatively, the third wave W3 of the main gearset HRS also via an additional transmission gearbox with the transmission output shaft GW2 be connected.

Der erste Planetenradsatz P1 und der zweite Planetenradsatz P2 des Hauptradsatzes HRS sowie der Planetenradsatz P4 sind dabei in einer ersten Radsatzebene RSE-1 und in einer zweiten Radsatzebene RSE-2 angeordnet.The first planetary gear set P1 and the second planetary gear set P2 of the main gearset HRS as well as the planetary gear set P4 are in a first Radsatzebene RSE 1 and in a second Radsatzebene RSE 2 arranged.

Ein Hohlrad Ho-P4 des Planetenradsatzes P4 des Zusatzradsatzes ZRS, das Hohlrad Ho-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 des Hauptradsatzes HRS, ein Sonnenrad So-P4 des Planetenradsatzes P4 des Zusatzradsatzes ZRS, ein Steg St-P4 des Planetenradsatzes P4 des Zusatzradsatzes ZRS und ein erster Abschnitt St-P1-1 des Stegs St-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 des Hauptradsatzes HRS sind in der ersten Radsatzebene RSE-1 angeordnet. Das Sonnenrad So-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 des Hauptradsatzes HRS, ein zweiter Abschnitt St-P1-2 des Stegs St-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 des Hauptradsatzes HRS, das Sonnenrad So-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 des Hauptradsatzes HRS, der Steg St-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 des Hauptradsatzes HRS und das Hohlrad Ho-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 des Hauptradsatzes HRS sind in der zweiten Radsatzebene RSE-2 angeordnet.A ring gear Ho-P4 of the planetary gear set P4 of additional wheel set ZRS , the ring gear Ho-P1 of the first planetary gear set P1 of the main gearset HRS , a sun wheel So-P4 of the planetary gear set P4 of additional wheel set ZRS , a footbridge St-P4 of the planetary gear set P4 of additional wheel set ZRS and a first portion St-P1-1 of the bridge St-P1 of the first planetary gear set P1 of the main gearset HRS are in the first Radsatzebene RSE 1 arranged. The sun wheel So-P1 of the first planetary gear set P1 of the main gearset HRS , a second section St-P1-2 of the bridge St-P1 of the first planetary gear set P1 of the main gearset HRS , the sun wheel So-P2 of the second planetary gear set P2 of the main gearset HRS , the bridge St-P2 of the second planetary gear set P2 of the main gearset HRS and the ring gear Ho-P2 of the second planetary gear set P2 of the main gearset HRS are in the second Radsatzebene RSE 2 arranged.

Das Hohlrad Ho-P4 des Planetenradsatzes P4 des Zusatzradsatzes ZRS und das Hohlrad Ho-P1 des Planetenradsatzes P1 des Hauptradsatzes HRS sind als ein gemeinsames Hohlrad Ho-Z ausgebildet. Das Sonnenrad So-P1 des ersten Planetenradsatzes P1 des Hauptradsatzes HRS und das Sonnenrad So-P2 des zweiten Planetenradsatzes P2 des Hauptradsatzes HRS sind als ein gemeinsames Sonnenrad So-Z ausgebildet.The ring gear Ho-P4 of the planetary gear set P4 of additional wheel set ZRS and the ring gear Ho-P1 of the planetary gear set P1 of the main gearset HRS are considered a common ring gear Ho-Z educated. The sun wheel So-P1 of the first planetary gear set P1 of the main gearset HRS and the sun wheel So-P2 of the second planetary gear set P2 of the main gearset HRS are as a common sun wheel So-Z educated.

Das Getriebe G weist eine elektrische Maschine EM auf, wobei ein Stator S drehfest mit dem Getriebegehäuse GG des Getriebes G oder mit einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes G verbunden ist, sodass der Stator S keine Drehzahl annehmen kann. Ein drehbar gelagerter Rotor R ist mit einem Sonnenrad So-P4 des Planetenradsatzes P4 des Zusatzradsatzes ZRS verbunden, wobei das Sonnenrad So-P4 des Planetenradsatzes P4 des Zusatzradsatzes ZRS mit äußeren Planetenrädern (PA-P1) des ersten Planetenradsatzes P1 des Hauptradsatzes HRS kämmt. Das Sonnenrad So-P4 des Planetenradsatzes P4 des Zusatzradsatzes ZRS ist dabei Bestandteil einer ersten Welle W1P4 des Zusatzradsatzes ZRS. Der Steg St-P4 des Planetenradsatzes P4 des Zusatzradsatzes ZRS ist Bestandteil einer zweiten Welle W2P4 des Zusatzradsatzes ZRS und ist mit der zweiten Welle W2 des Hauptradsatzes HRS verbunden. Das Hohlrad Ho-P4 des Planetenradsatzes P4 des Zusatzradsatzes ZRS ist Bestandteil einer dritten Welle W3P4 des Zusatzradsatzes ZRS und ist mit der dritten Welle W3 des Hauptradsatzes HRS verbunden.The gear G has an electric machine EM on, being a stator S rotatably with the transmission housing GG of the transmission G or with another non-rotatable component of the transmission G connected so that the stator S can not accept any speed. A rotatably mounted rotor R is with a sun wheel So-P4 of the planetary gear set P4 of additional wheel set ZRS connected, with the sun gear So-P4 of the planetary gear set P4 of additional wheel set ZRS with outer planet wheels ( PA-P1 ) of the first planetary gear set P1 of the main gearset HRS combs. The sun wheel So-P4 of the planetary gear set P4 of additional wheel set ZRS is part of a first wave W1P4 of additional wheel set ZRS , The jetty St-P4 of the planetary gear set P4 of additional wheel set ZRS is part of a second wave W2P4 of additional wheel set ZRS and is with the second wave W2 of the main gearset HRS connected. The ring gear Ho-P4 of the planetary gear set P4 of additional wheel set ZRS is part of a third wave W3P4 of additional wheel set ZRS and is with the third wave W3 of the main gearset HRS connected.

Die Getriebe-Eingangswelle GW1 ist über einen Leistungspfad L1 über ein erstes Schaltelement A mit der vierten Welle W4 des Hauptradsatzes HRS und über ein zweites Schaltelement E mit der zweiten Welle W2 des Hauptradsatzes HRS verbindbar. Die erste Welle W1 des Hauptradsatzes HRS ist über ein drittes Schaltelement C drehfest festsetzbar. Die zweite Welle W2 des Hauptradsatzes HRS ist über ein viertes Schaltelement D drehfest festsetzbar. Durch das dritte und vierte Schaltelement C, D ist demnach eine feste Verbindung mit einem Getriebegehäuse GG des Getriebes G oder mit einem anderen drehfest fixierten Bauelement des Getriebes G herstellbar.The transmission input shaft LV1 is about a power path L1 via a first switching element A with the fourth wave W4 of the main gearset HRS and a second switching element e with the second wave W2 of the main gearset HRS connectable. The first wave W1 of the main gearset HRS is via a third switching element C fixable rotatably. The second wave W2 of the main gearset HRS is over a fourth switching element D fixable rotatably. By the third and fourth switching element C . D is therefore a fixed connection with a transmission housing GG of the transmission G or with another rotatably fixed component of the transmission G produced.

2 zeigt einen Drehzahlplan der ersten Ausführungsform des Getriebes G, während in 3 ein Schaltschema der ersten Ausführungsform des Getriebes G dargestellt ist. In 2 sind in vertikaler Richtung die Drehzahlen der vier Wellen W1, W2, W3, W4 des Hauptradsatzes HRS und des Rotors R im Verhältnis zur Drehzahl der Getriebe-Eingangswelle GW1 aufgetragen. Die maximal auftretende Drehzahl der Getriebe-Eingangswelle GW1 ist auf den Wert Eins normiert. Die Abstände zwischen den vier Wellen W1, W2, W3, W4 des Hauptradsatzes HRS und dem Rotor R ergeben sich durch die Standgetriebeübersetzungen des ersten und zweiten Planetenradsätzen P1, P2 des Hauptradsatzes HRS und der Standgetriebeübersetzung des Planetenradsatzes P4 des Zusatzradsatzes ZRS. Zu einem bestimmten Betriebspunkt gehörende Drehzahlverhältnisse lassen sich durch eine Gerade verbinden. 2 shows a speed diagram of the first embodiment of the transmission G while in 3 a circuit diagram of the first embodiment of the transmission G is shown. In 2 are the vertical speeds of the four waves W1 . W2 . W3 . W4 of the main gearset HRS and the rotor R in proportion to the speed of the transmission input shaft LV1 applied. The maximum occurring speed of the transmission input shaft LV1 is normalized to the value one. The distances between the four waves W1 . W2 . W3 . W4 of the main gearset HRS and the rotor R result from the stationary gear ratios of the first and second planetary gear sets P1 . P2 of the main gearset HRS and the stationary gear ratio of the planetary gear set P4 of additional wheel set ZRS , Speed ratios associated with a particular operating point can be connected by a straight line.

Werden von Hohlrad, Steg und Sonne eines Planetenradsatzes zwei dieser Elemente miteinander verbunden, so rotieren Hohlrad, Steg und Sonne dieses Planetenradsatzes mit derselben Drehzahl. In diesem Zustand nimmt die Übersetzung zwischen den genannten Elementen den Wert Eins an. Der Übersichtlichkeit halber wird die horizontale Anordnung der mit diesen Elementen verbundenen Wellen im Drehzahlplan nicht verschoben. Infolgedessen ist dieser Zustand im Drehzahlplan durch eine horizontale Gerade zu erkennen, die die beteiligten Wellen miteinander verbindet.If two of these elements are connected to each other by ring gear, land and sun of a planetary gear set, the ring gear, land and sun of this planetary gear set rotate at the same speed. In this state, the translation between the named elements assumes the value one. For the sake of clarity, the horizontal arrangement of the waves connected to these elements is not shifted in the speed plan. As a result, this condition can be recognized in the speed diagram by a horizontal straight line connecting the shafts involved.

3 zeigt ein Schaltschema des Getriebes G entsprechend der ersten Ausführungsform. Durch das Schaltschema in 3 und dem Drehzahlplan in 2 wird die Funktionsweise der ersten Ausführungsform des Getriebes G deutlich. Die geschlossenen Schaltelemente A, C, D, E sind in 3 durch Kreise gekennzeichnet. Dem Schaltschema können die jeweiligen Übersetzungen der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Gangsprünge zum nächst höheren Gang beispielhaft entnommen werden. Die Übersetzungen ergeben sich aus den Standgetriebeübersetzungen der Planetenradsätze P1, P2, P4. Bei sequentieller Schaltweise können Doppelschaltungen bzw. Gruppenschaltungen vermieden werden, da zwei benachbarte Gangstufen ein Schaltelement gemeinsam benutzen. Die Gänge des Getriebes G sind in den verschiedenen Zeilen des Schaltschemas dargestellt. In einer Spalte des Schaltschemas ist des Weiteren angegeben, ob die elektrische Maschine EM in dem betreffenden Gang in der Lage ist, mechanische Leistung auf die Getriebe-Ausgangswelle GW2 abzugeben oder von dieser aufzunehmen. 3 shows a circuit diagram of the transmission G according to the first embodiment. Through the wiring diagram in 3 and the speed plan in 2 will the operation of the first embodiment of the transmission G clear. The closed switching elements A . C . D . e are in 3 indicated by circles. The shift pattern, the respective translations of the individual gear ratios and the gear ratios to be determined from the next higher gear can be exemplified. The translations result from the stationary gear ratios of the planetary gear sets P1 . P2 . P4 , With sequential switching mode, double circuits or group circuits can be avoided since two adjacent gear stages share a switching element. The gears of the transmission G are shown in the different lines of the wiring diagram. In a column of the wiring diagram is further specified whether the electric machine EM in the gear in question is capable of mechanical power to the transmission output shaft GW2 to give or receive from this.

Durch die erste Ausführungsform des Getriebes werden insgesamt vier lastschaltbare Gänge zwischen der Getriebe-Eingangswelle GW1 und der Getriebe-Ausgangswelle GW2 ausgebildet. Ein erster Vorwärtsgang 1VM zwischen der Getriebe-Eingangswelle GW1 und der Getriebe-Ausgangswelle GW2 ergibt sich durch Schließen des ersten Schaltelements A und des vierten Schaltelements D, ein zweiter Vorwärtsgang 2VM durch Schließen des ersten Schaltelements A und des dritten Schaltelements C, ein dritter Vorwärtsgang 3VM durch Schließen des ersten Schaltelements A und des zweiten Schaltelements E, und ein vierter Vorwärtsgang 4VM durch Schließen des dritten Schaltelements C und des zweiten Schaltelements E.The first embodiment of the transmission a total of four powershift gears between the transmission input shaft LV1 and the transmission output shaft GW2 educated. A first forward speed 1VM between the transmission input shaft LV1 and the transmission output shaft GW2 results from closing the first switching element A and the fourth switching element D , a second forward gear 2VM by closing the first switching element A and the third switching element C , a third forward speed 3VM by closing the first switching element A and the second switching element e , and a fourth forward gear 4VM by closing the third switching element C and the second switching element e ,

In einem elektrischen Gang 1 EM wird Drehmoment allein von der elektrischen Maschine EM zur Getriebe-Ausgangswelle GW2 übertragen, wobei alle Schaltelemente bis auf das vierte Schaltelement D geöffnet sind, und somit keine drehmomentführende Verbindung zwischen der Getriebe-Eingangswelle GW1 und der Getriebe-Ausgangswelle GW2 besteht. Der elektrische Gang 1 EM dient auch als Rückwärtsgang, in dem die elektrische Maschine EM so angesteuert wird, dass der Rotor R eine negative Drehzahl, also eine Rückwärtsrotation annimmt. Auf einen separaten Rückwärtsgang kann somit verzichtet werden.In an electric gear 1 EM will torque alone from the electric machine EM to the transmission output shaft GW2 transferred, with all switching elements except for the fourth switching element D are open, and thus no torque-conducting connection between the transmission input shaft LV1 and the transmission output shaft GW2 consists. The electric gear 1 EM also serves as a reverse gear in which the electric machine EM is controlled so that the rotor R a negative speed, so a reverse rotation assumes. On one separate reverse gear can thus be dispensed with.

Im ersten und zweiten Startmodus 1S, 2S wird der Getriebe-Eingangswelle GW1 Drehmoment zugeführt. Im ersten Startmodus 1S ist das erste Schaltelement A und das vierte Schaltelement D geschlossen, wodurch die zweite Welle W2 des Hauptradsatzes HRS drehfest festgesetzt ist. Liegt im ersten Startmodus 1S Drehmoment an der Getriebe-Ausgangswelle GW2 an, so ist derart Leistung von der Getriebe-Ausgangswelle GW2 zur Getriebe-Eingangswelle GW1 übertragbar. Die elektrische Maschine EM kann ebenfalls Leistung beigeben. Bei Verwendung des Getriebes G in einem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine VKM kann der erste Startmodus 1S zum Schleppstart der Verbrennungskraftmaschine VKM benutzt werden. Im zweiten Startmodus 2S sind alle Schaltelemente bis auf das erste Schaltelement A geöffnet. Ist eine Feststellbremse eingelegt, welcher mit der Getriebe-Ausgangswelle GW2 verbunden ist, so ist die dritte Welle W3 des Hauptradsatzes HRS dadurch drehfest festgesetzt. Durch die elektrische Maschine EM kann somit Leistung von der ersten Welle W1P4 des Zusatzradsatzes ZRS auf die Getriebe-Eingangswelle GW1 übertragen werden, um derart eine an der Getriebe-Eingangswelle GW1 angebundene Verbrennungskraftmaschine VKM zu starten.In the first and second start mode 1S . 2S becomes the transmission input shaft LV1 Torque supplied. In the first startup mode 1S is the first switching element A and the fourth switching element D closed, causing the second wave W2 of the main gearset HRS is fixed rotationally fixed. Is in the first startup mode 1S Torque at the transmission output shaft GW2 on, so is power from the transmission output shaft GW2 to the transmission input shaft LV1 transferable. The electric machine EM can also give performance. When using the gearbox G in a vehicle with internal combustion engine VKM can be the first startup mode 1S Towing the internal combustion engine VKM to be used. In the second start mode 2S are all switching elements except for the first switching element A open. Is a parking brake engaged, which with the transmission output shaft GW2 connected, so is the third wave W3 of the main gearset HRS thus fixed rotationally fixed. By the electric machine EM can thus power from the first wave W1P4 of additional wheel set ZRS on the transmission input shaft LV1 be transferred to such a at the transmission input shaft LV1 Tailored internal combustion engine VKM to start.

Durch Schließen des dritten Schaltelements C und des vierten Schaltelements D wird die erste und die zweite Welle W1, W2 des Hauptradsatzes HRS drehfest festgesetzt. Das Getriebe G ist damit blockiert. Bei Verwendung des Getriebes G im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs kann derart eine Parkbremse realisiert werden.By closing the third switching element C and the fourth switching element D becomes the first and the second wave W1 . W2 of the main gearset HRS fixed rotationally fixed. The gear G is blocked. When using the gearbox G In the drive train of a motor vehicle such a parking brake can be realized.

4 zeigt schematisch ein Getriebe G entsprechend einer zweiten Ausführungsform. Im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Getriebe G ist in der zweiten Ausführungsform die Getriebe-Eingangswelle GW1 über das erste Schaltelement A mit der ersten Welle W1 des Hauptradsatzes HRS verbindbar. Über das zweite Schaltelement E ist die Getriebe-Eingangswelle GW1 wie auch in der ersten Ausführungsform mit der zweiten Welle W2 des Hauptradsatzes HRS verbindbar. Die erste Welle W1 des Hauptradsatzes HRS ist wie auch in der ersten Ausführungsform über das dritte Schaltelement C drehfest festsetzbar. Über das vierte Schaltelement D ist in der zweiten Ausführungsform die vierte Welle W4 des Hauptradsatzes HRS drehfest festsetzbar. 4 schematically shows a transmission G according to a second embodiment. Unlike the in 1 illustrated gear G In the second embodiment, the transmission input shaft LV1 over the first switching element A with the first wave W1 of the main gearset HRS connectable. About the second switching element e is the transmission input shaft LV1 as well as in the first embodiment with the second shaft W2 of the main gearset HRS connectable. The first wave W1 of the main gearset HRS is as in the first embodiment via the third switching element C fixable rotatably. About the fourth switching element D is the fourth wave in the second embodiment W4 of the main gearset HRS fixable rotatably.

5 zeigt einen Drehzahlplan des Getriebes G entsprechend der zweiten Ausführungsform, während in 6 ein Schaltschema der zweiten Ausführungsform des Getriebes G dargestellt ist. Die Art und Weise der Darstellung ist ident zu der in 2 und 3 dargestellten ersten Ausführungsform des Getriebes G. 5 shows a speed plan of the transmission G according to the second embodiment, while in 6 a circuit diagram of the second embodiment of the transmission G is shown. The way of presentation is identical to that in 2 and 3 illustrated first embodiment of the transmission G ,

Durch das Schaltschema in 5 und dem Drehzahlplan in 6 wird die Funktionsweise der zweiten Ausführungsform des Getriebes G deutlich. Die geschlossenen Schaltelemente A, C, D, E sind in 6 durch Kreise gekennzeichnet. Dem Schaltschema können die jeweiligen Übersetzungen der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Gangsprünge zum nächst höheren Gang beispielhaft entnommen werden. Die Übersetzungen ergeben sich aus den Standgetriebeübersetzungen der Planetenradsätze P1, P2, P4. Bei sequentieller Schaltweise können Doppelschaltungen bzw. Gruppenschaltungen vermieden werden, da zwei benachbarte Gangstufen ein Schaltelement gemeinsam benutzen. Die Gänge des Getriebes G sind in den verschiedenen Zeilen des Schaltschemas dargestellt. In einer Spalte des Schaltschemas ist des Weiteren angegeben, ob die elektrische Maschine EM in dem betreffenden Gang in der Lage ist, mechanische Leistung auf die Getriebe-Ausgangswelle GW2 abzugeben oder von dieser aufzunehmen.Through the wiring diagram in 5 and the speed plan in 6 will the operation of the second embodiment of the transmission G clear. The closed switching elements A . C . D . e are in 6 indicated by circles. The shift pattern, the respective translations of the individual gear ratios and the gear ratios to be determined from the next higher gear can be exemplified. The translations result from the stationary gear ratios of the planetary gear sets P1 . P2 . P4 , With sequential switching mode, double circuits or group circuits can be avoided since two adjacent gear stages share a switching element. The gears of the transmission G are shown in the different lines of the wiring diagram. In a column of the wiring diagram is further specified whether the electric machine EM in the gear in question is capable of mechanical power to the transmission output shaft GW2 to give or receive from this.

Auch in der zweiten Ausführungsform des Getriebes werden insgesamt vier lastschaltbare Gänge zwischen der Getriebe-Eingangswelle GW1 und der Getriebe-Ausgangswelle GW2 ausgebildet. Der erste Vorwärtsgang 1VM zwischen der Getriebe-Eingangswelle GW1 und der Getriebe-Ausgangswelle GW2 ergibt sich durch Schließen des vierten Schaltelements D und des ersten Schaltelements A, der zweite Vorwärtsgang 2VM durch Schließen des vierten Schaltelements D und des zweiten Schaltelements E, der dritte Vorwärtsgang 3VM durch Schließen des zweiten Schaltelements E und des ersten Schaltelements A, und der vierte Vorwärtsgang 4VM durch Schließen des dritten Schaltelements C und des zweiten Schaltelements E.Also in the second embodiment of the transmission a total of four powershift gears between the transmission input shaft LV1 and the transmission output shaft GW2 educated. The first forward gear 1VM between the transmission input shaft LV1 and the transmission output shaft GW2 results from closing the fourth switching element D and the first switching element A , the second forward gear 2VM by closing the fourth switching element D and the second switching element e , the third forward gear 3VM by closing the second switching element e and the first switching element A , and the fourth forward gear 4VM by closing the third switching element C and the second switching element e ,

Die Funktionsweise des elektrischen Gangs 1EM, der Startmodi 1S, 2S sowie der Parkbremse der zweiten Ausführungsform ist ident zur Funktionsweise der ersten Ausführungsform.The functioning of the electric gear 1EM , the startup modes 1S . 2S and the parking brake of the second embodiment is identical to the operation of the first embodiment.

7 zeigt schematisch einen Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Das darin enthaltene Getriebe G entspricht der zweiten Ausführungsform des Getriebes G, wobei dies lediglich beispielhaft anzusehen ist. Ein drehbarer Rotor R2 einer Zusatz-Elektromaschine SG ist mit der Getriebe-Eingangswelle GW1 verbunden, während der Stator S2 der Zusatz-Elektromaschine SG drehfest am Getriebegehäuse GG des Getriebes G oder an einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes G angebunden ist. Über einen Rotationsschwingungsdämpfer RD ist eine Verbrennungskraftmaschine VKM mit der Getriebe-Eingangswelle GW1 verbunden. Die Getriebe-Ausgangswelle GW2 ist mit einem Achsgetriebe AG verbunden. Vom Achsgetriebe AG ausgehend wird das Drehmoment, das an der Getriebe-Ausgangswelle GW2 anliegt, auf Räder W des Kraftfahrzeugs verteilt. Im motorischen Betrieb der elektrischen Maschine EM wird dem Stator S über einen Wechselrichter INV elektrischer Leistung zugeführt. Im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine EM führt der Stator S dem Wechselrichter INV elektrische Leistung zu. Der Wechselrichter INV wandelt dabei die Gleichspannung einer Batterie BAT in eine für die elektrische Maschine EM geeignete Wechselspannung, und umgekehrt. Die Zusatz-Elektromaschine SG kann dabei ebenso über den Wechselrichter INV mit elektrischer Leistung versorgt werden. Alternativ dazu kann die Zusatz-Elektromaschine SG auch an eine andere Leistungsversorgung angeschlossen sein, beispielsweise an ein Niederspannungs-Bordnetz des Kraftfahrzeugs. 7 schematically shows a hybrid powertrain of a motor vehicle. The transmission contained therein G corresponds to the second embodiment of the transmission G although this is to be considered as an example only. A rotatable rotor R2 an additional electric machine SG is with the transmission input shaft LV1 connected while the stator S2 the auxiliary electric machine SG non-rotatably on the gearbox GG of the gearbox G or at another non-rotatable component of the transmission G is connected. About a rotational vibration damper RD is an internal combustion engine VKM with the transmission input shaft LV1 connected. The transmission output shaft GW2 is with a axle drive AG connected. From the axle drive AG starting from the torque that is applied to the transmission output shaft GW2 rests on wheels W of the motor vehicle distributed. In motor operation of the electric machine EM becomes the stator S via an inverter INV electrical power supplied. In generator operation of the electric machine EM leads the stator S the inverter INV electric power too. The inverter INV converts the DC voltage of a battery BAT in one for the electric machine EM suitable alternating voltage, and vice versa. The additional electric machine SG can also do this via the inverter INV be supplied with electrical power. Alternatively, the additional electric machine SG be connected to another power supply, for example, to a low-voltage electrical system of the motor vehicle.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

GG
Getriebetransmission
GW1LV1
Getriebe-EingangswelleTransmission input shaft
GW2GW2
Getriebe-AusgangswelleTransmission output shaft
HRSHRS
Hauptradsatzmain gear
ZRSZRS
ZusatzradsatzZusatzradsatz
RSE-1RSE 1
Erste RadsatzebeneFirst Radsatzebene
RSE-2RSE 2
Zweite RadsatzebeneSecond Radsatzebene
EMEM
Elektrische MaschineElectric machine
RR
Rotor der elektrischen MaschineRotor of the electric machine
SS
Stator der elektrischen MaschineStator of the electric machine
SGSG
Zusatz-ElektromaschineAdditional electric machine
R2R2
Rotor der Zusatz-ElektromaschineRotor of auxiliary electric machine
S2S2
Stator der Zusatz-ElektromaschineStator of auxiliary electric machine
RDRD
Rotationsschwingungsdämpferrotational vibration
VKMVKM
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
INVINV
Wechselrichterinverter
BATBAT
Batteriebattery
P1P1
Erster Planetenradsatz des HauptradsatzesFirst planetary gear set of the main gearset
P2P2
Zweiter Planetenradsatz des HauptradsatzesSecond planetary gear set of the main gearset
P4P4
Planetenradsatz des ZusatzradsatzesPlanetary wheel set of additional wheelset
W1W1
Erste Welle des HauptradsatzesFirst wave of the main gearset
W2W2
Zweite Welle des HauptradsatzesSecond wave of the main gearset
W3W3
Dritte Welle des HauptradsatzesThird wave of the main gearset
W4W4
Vierte Welle des HauptradsatzesFourth wave of the main gearset
W1P4W1P4
Erste Welle des ZusatzradsatzesFirst wave of additional wheel set
W2P4W2P4
Zweite Welle des ZusatzradsatzesSecond wave of Zusatzradsatzes
W3P4W3P4
Dritte Welle des ZusatzradsatzesThird wave of Zusatzradsatzes
L1L1
Leistungspfadpower path
AA
Erstes SchaltelementFirst switching element
Ee
Zweites SchaltelementSecond switching element
CC
Drittes SchaltelementThird switching element
DD
Viertes SchaltelementFourth switching element
So-P1So-P1
Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes des HauptradsatzesSun gear of the first planetary gear set of the main gearset
St-P1St-P1
Steg des ersten Planetenradsatzes des HauptradsatzesBridge of the first planetary gear set of the main gearset
St-P1-1St-P1-1
Erster Abschnittfirst section
St-P1-2St-P1-2
Zweiter Abschnittsecond part
Ho-P1Ho-P1
Hohlrad des ersten Planetenradsatzes des HauptradsatzesRing gear of the first planetary gear set of the main gearset
PA-P1PA-P1
Äußeres Planetenrad des ersten Planetenradsatzes des HauptradsatzesOuter planet gear of the first planetary gear set of the main gearset
So-P2So-P2
Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes des HauptradsatzesSun gear of the second planetary gear set of the main gearset
St-P2St-P2
Steg des zweiten Planetenradsatzes des HauptradsatzesBridge of the second planetary gear set of the main gearset
Ho-P2Ho-P2
Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes des HauptradsatzesRing gear of the second planetary gear set of the main gearset
So-P4So-P4
Sonnenrad des Planetenradsatzes des ZusatzradsatzesSun gear of the planetary gear set of additional wheelset
St-P4St-P4
Steg des Planetenradsatzes des ZusatzradsatzesBridge of the planetary gear set of Zusatzradsatzes
Ho-P4Ho-P4
Hohlrad des Planetenradsatzes des ZusatzradsatzesRing gear of the planetary gear set of Zusatzradsatzes
Ho-ZHo-Z
Gemeinsames HohlradCommon ring gear
So-ZSo-Z
Gemeinsames SonnenradCommon sun wheel
1VM-4VM1VM-4VM
Erster bis vierter VorwärtsgangFirst to fourth forward
1 EM1 EM
Elektrischer GangElectric gear
1S1S
Erster StartmodusFirst startup mode
2S2S
Zweiter StartmodusSecond start mode
AGAG
Achsgetriebetransaxles
WW
Radwheel

Claims (8)

Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebe-Eingangswelle (GW1), einer Getriebe-Ausgangswelle (GW2), einer elektrischen Maschine (EM) mit einem drehbaren Rotor (R) und einem drehfesten Stator (S), sowie einem Planetenradsatz (P), welcher ein erstes Sonnenrad (So1), ein zweites Sonnenrad (So2), einen Steg (St), erste Planetenräder (PL1), zweite Planetenräder (PL2), ein erstes Hohlrad (Ho1) und ein zweites Hohlrad (Ho2) umfasst, - wobei das erste Sonnenrad (So1) und das erste Hohlrad (Ho1) mit den ersten Planetenrädern (PL1) in Eingriff stehen, welche an dem Steg (St) drehbar gelagert sind, - wobei das zweite Sonnenrad (So2) und das zweite Hohlrad (Ho2) mit den zweiten Planetenräder (PL2) in Eingriff stehen, welche am Steg (St) drehbar gelagert sind, - wobei zumindest eines der ersten Planetenräder (PL1) mit genau einem der zweiten Planetenräder (PL2) in Eingriff steht, - wobei der Wirkdurchmesser der ersten Sonnenrads (So1) kleiner ist als der Wirkdurchmesser des zweiten Sonnenrads (So2), - wobei der Wirkdurchmesser des ersten Hohlrades (Ho1) größer ist als der Wirkdurchmesser der zweiten Hohlrades (Ho2), - wobei das erste Hohlrad (Ho1) mit der Getriebe-Ausgangswelle (GW2) ständig verbunden ist, - wobei der Rotor (R) mit dem ersten Sonnenrad (So1) ständig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) vier Schaltelemente (A, C, D, E) aufweist, - wobei durch Schließen des ersten Schaltelements (A) die Getriebe-Eingangswelle (GW1) mit dem zweiten Sonnenrad (So2) verbindbar ist, - wobei durch Schließen des zweiten Schaltelements (C) das zweite Hohlrad (Ho2) drehfest festsetzbar ist, - wobei durch Schließen des dritten Schaltelements (D) der Steg (St) drehfest festsetzbar ist, - und wobei durch Schließen des vierten Schaltelements (E) die Getriebe-Eingangswelle (GW1) mit dem Steg (St) verbindbar ist. Transmission (G) for a motor vehicle, having a transmission input shaft (GW1), a transmission Output shaft (GW2), an electric machine (EM) with a rotatable rotor (R) and a rotationally fixed stator (S), and a planetary gear set (P), which a first sun gear (So1), a second sun gear (So2), a bridge (St), first planetary gears (PL1), second planetary gears (PL2), a first ring gear (Ho1) and a second ring gear (Ho2), - wherein the first sun gear (So1) and the first ring gear (Ho1) with the first planetary gears (PL1) are engaged, which are rotatably mounted on the web (St), - wherein the second sun gear (So2) and the second ring gear (Ho2) with the second planet gears (PL2) are engaged, which at the web (St) in which at least one of the first planetary gears (PL1) engages exactly one of the second planetary gears (PL2), - the effective diameter of the first sun gear (So1) being smaller than the effective diameter of the second sun gear (So2), - wherein the effective diameter of the first ring gear (Ho1) is greater than the effective diameter of the second ring gear (Ho2), - the first ring gear (Ho1) being permanently connected to the gearbox output shaft (GW2), - the rotor (R) being permanently connected to the first sun gear (So1), characterized in that the transmission (G) has four shift elements (A, C, D, E), - whereby the transmission input shaft (GW1) can be connected to the second sun gear (So2) by closing the first shift element (A), - closing the second ring gear (Ho2) can be fixed in a torque-proof manner by closing the third shift element (D), and the gear input shaft is closed by closing the fourth shift element (E) (GW1) with the web (St) is connectable. Getriebe (G) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch paarweises selektives Schließen der vier Schaltelemente (A, C, D, E) vier Vorwärtsgänge (1VM, 2VM, 3VM, 4VM) zwischen der Getriebe-Eingangswelle (GW1) und der Getriebe-Ausgangswelle (GW2) schaltbar sind, wobei sich - der erste Vorwärtsgang (1VM) durch Schließen des ersten Schaltelements (A) und des dritten Schaltelements (D), - der zweite Vorwärtsgang (2VM) durch Schließen des ersten Schaltelements (A) und des zweiten Schaltelements (C), - der dritte Vorwärtsgang (3VM) durch Schließen des ersten Schaltelements (A) und des vierten Schaltelements (E), und - der vierte Vorwärtsgang (4VM) sich durch Schließen des zweiten Schaltelements (C) und des vierten Schaltelements (E) ergibt.Transmission (G) to Claim 1 , characterized in that by pairwise selective closing of the four switching elements (A, C, D, E) four forward gears (1VM, 2VM, 3VM, 4VM) between the transmission input shaft (GW1) and the transmission output shaft (GW2) are switchable in which - the first forward gear (1VM) is closed by closing the first shift element (A) and the third shift element (D), - the second forward gear (2VM) by closing the first shift element (A) and the second shift element (C), - the third forward speed (3VM) by closing the first switching element (A) and the fourth switching element (E), and - the fourth forward speed (4VM) is obtained by closing the second switching element (C) and the fourth switching element (E). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug mit einer Getriebe-Eingangswelle (GW1), einer Getriebe-Ausgangswelle (GW2), einer elektrischen Maschine (EM) mit einem drehbaren Rotor (R) und einem drehfesten Stator (S), sowie einem Planetenradsatz (P), welcher ein erstes Sonnenrad (So1), ein zweites Sonnenrad (So2), einen Steg (St), erste Planetenräder (PL1), zweite Planetenräder (PL2), ein erstes Hohlrad (Ho1) und ein zweites Hohlrad (Ho2) umfasst, - wobei das erste Sonnenrad (So1) und das erste Hohlrad (Ho1) mit den ersten Planetenrädern (PL1) in Eingriff stehen, welche an dem Steg (St) drehbar gelagert sind, - wobei das zweite Sonnenrad (So2) und das zweite Hohlrad (Ho2) mit den zweiten Planetenräder (PL2) in Eingriff stehen, welche am Steg (St) drehbar gelagert sind, - wobei zumindest eines der ersten Planetenräder (PL1) mit genau einem der zweiten Planetenräder (PL2) in Eingriff steht, - wobei der Wirkdurchmesser der ersten Sonnenrads (So1) kleiner ist als der Wirkdurchmesser des zweiten Sonnenrads (So2), - wobei der Wirkdurchmesser des ersten Hohlrades (Ho1) größer ist als der Wirkdurchmesser der zweiten Hohlrades (Ho2), - wobei das erste Hohlrad (Ho1) mit der Getriebe-Ausgangswelle (GW2) ständig verbunden ist, - wobei der Rotor (R) mit dem ersten Sonnenrad (So1) ständig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) vier Schaltelemente (A2, C2, D2, E2) aufweist, - wobei durch Schließen des ersten Schaltelements (A2) die Getriebe-Eingangswelle (GW1) mit dem zweiten Hohlrad (Ho2) verbindbar ist, - wobei durch Schließen des zweiten Schaltelements (C2) das zweite Hohlrad (Ho2) drehfest festsetzbar ist, - wobei durch Schließen des dritten Schaltelements (D2) das zweite Sonnenrad (So2) drehfest festsetzbar ist, - und wobei durch Schließen des vierten Schaltelements (E2) die Getriebe-Eingangswelle (GW1) mit dem Steg (St) verbindbar ist.Transmission (G) for a motor vehicle with a transmission input shaft (GW1), a transmission output shaft (GW2), an electric machine (EM) with a rotatable rotor (R) and a rotationally fixed stator (S), and a planetary gear set (P ) comprising a first sun gear (So1), a second sun gear (So2), a land (St), first planetary gears (PL1), second planetary gears (PL2), a first ring gear (Ho1) and a second ring gear (Ho2), - wherein the first sun gear (So1) and the first ring gear (Ho1) with the first planetary gears (PL1) are engaged, which are rotatably mounted on the web (St), - wherein the second sun gear (So2) and the second ring gear ( Ho2) with the second planet gears (PL2) are engaged, which are rotatably mounted on the web (St), - wherein at least one of the first planet gears (PL1) with exactly one of the second planetary gears (PL2) is engaged, - wherein the effective diameter the first sun gear (So1) is smaller than the effective diameter of the second n sun gear (So2), - wherein the effective diameter of the first ring gear (Ho1) is greater than the effective diameter of the second ring gear (Ho2), - wherein the first ring gear (Ho1) with the transmission output shaft (GW2) is constantly connected, - the rotor (R) is permanently connected to the first sun gear (So1), characterized in that the transmission (G) has four shift elements (A2, C2, D2, E2), - by closing the first shift element (A2) the transmission - By closing the second switching element (C2), the second ring gear (Ho2) is rotatably fixable, - wherein by closing the third switching element (D2), the second sun gear (So2 ) is fixable in rotation, - and wherein by closing the fourth switching element (E2), the transmission input shaft (GW1) with the web (St) is connectable. Getriebe (G) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch paarweises selektives Schließen der vier Schaltelemente (A2, C2, D2, E2) vier Vorwärtsgänge (21VM, 22VM, 23VM, 24VM) zwischen der Getriebe-Eingangswelle (GW1) und der Getriebe-Ausgangswelle (GW2) schaltbar sind, wobei sich - der erste Vorwärtsgang (21VM) durch Schließen des ersten Schaltelements (A2) und des dritten Schaltelements (D2), - der zweite Vorwärtsgang (22VM) durch Schließen des dritten Schaltelements (D2) und des vierten Schaltelements (E2), - der dritte Vorwärtsgang (23VM) durch Schließen des ersten Schaltelements (A2) und des vierten Schaltelements (E2), und - der vierte Vorwärtsgang (24VM) sich durch Schließen des zweiten Schaltelements (C2) und des vierten Schaltelements (E2) ergibt.Transmission (G) to Claim 3 , characterized in that by pairwise selective closing of the four switching elements (A2, C2, D2, E2) four forward gears (21VM, 22VM, 23VM, 24VM) between the transmission input shaft (GW1) and the transmission output shaft (GW2) are switchable in which - the first forward gear (21VM) is closed by closing the first shift element (A2) and the third shift element (D2), - the second forward gear (22VM) by closing the third shift element (D2) and the fourth shift element (E2), - the third forward speed (23VM) by closing the first shift element (A2) and the fourth shift element (E2), and - the fourth forward speed (24VM) by closing the second shift element (C2) and the fourth shift element (E2) results. Getriebe (G) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (A, C, D, E; A2, C2, D2, E2) als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind.Transmission (G) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching elements (A, C, D, E, A2, C2, D2, E2) are designed as form-locking switching elements. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, wobei der Hybridantriebsstrang zumindest eine Verbrennungskraftmaschine (VKM) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantriebsstrang ein Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.Hybrid powertrain for a motor vehicle, wherein the hybrid powertrain at least one internal combustion engine (VKM), characterized in that the hybrid powertrain a transmission (G) according to one of Claims 1 to 5 having. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantriebsstrang zumindest eine mit der Verbrennungskraftmaschine (VKM) direkt oder über ein Getriebe verbundene Zusatz-Elektromaschine (SG) aufweist, die dazu eingerichtet ist die Verbrennungskraftmaschine (VKM) zu starten, wobei ein Rotor (R2) der Zusatz-Elektromaschine (SG) mit der Getriebe-Eingangswelle (GW1) des Getriebes (G) verbunden ist.Hybrid powertrain after Claim 6 , characterized in that the hybrid powertrain comprises at least one additional electric machine (SG) connected to the internal combustion engine (VKM) directly or via a transmission, which is set up to start the internal combustion engine (VKM), wherein a rotor (R2) of the auxiliary engine Electric machine (SG) is connected to the transmission input shaft (GW1) of the transmission (G). Antriebsstrang für ein Elektrofahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang ein Getriebe (G) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.Drive train for an electric vehicle, characterized in that the drive train is a transmission (G) according to one of Claims 1 to 5 having.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3100888A1 (en) 2015-06-03 2016-12-07 ZF Friedrichshafen AG Transmission for a motor vehicle, and power train for a hybrid vehicle having such a transmission
DE102015210251A1 (en) 2015-06-03 2016-12-08 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a hybrid vehicle with such a transmission
DE102015210248A1 (en) 2015-06-03 2016-12-08 Zf Friedrichshafen Ag Transmission device with an electric machine
EP3100890A1 (en) 2015-06-03 2016-12-07 ZF Friedrichshafen AG Transmission device comprising an electric machine
JP6945287B2 (en) * 2015-10-20 2021-10-06 株式会社エクセディ Vehicle drive and vehicle
DE102016202726B4 (en) * 2016-02-23 2018-01-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG High-ratio gearbox device, in particular for an electrically operated motor vehicle
DE102016217248A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a motor vehicle
DE102016217247A1 (en) 2016-09-09 2018-03-15 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a motor vehicle
DE102017222707B4 (en) 2017-12-14 2021-07-29 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle
FR3098766B1 (en) * 2019-07-17 2021-10-29 Punch Powerglide Strasbourg Automatic transmission for thermal / electric hybrid vehicle
DE102020204639A1 (en) 2020-04-09 2021-10-14 Zf Friedrichshafen Ag Gearbox for an electric drive system of a motor vehicle and an electric drive system with such a gearbox
DE102021205929A1 (en) 2021-06-11 2022-12-15 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for an electric drive system of a motor vehicle and electric drive system with such a transmission
DE102021205927A1 (en) 2021-06-11 2022-12-15 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for an electric drive system of a motor vehicle and electric drive system with such a transmission
DE102022201820A1 (en) 2022-02-22 2023-08-24 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for an electric drive system of a motor vehicle and electric drive system with such a transmission
DE102022201821A1 (en) 2022-02-22 2023-08-24 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for an electric drive system of a motor vehicle and electric drive system with such a transmission
DE102022004536A1 (en) 2022-12-05 2024-06-06 Mercedes-Benz Group AG Braking system for a vehicle and wheel braking device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030224892A1 (en) 2002-05-31 2003-12-04 Nissan Motor Co., Ltd. Hybrid transmission
DE102012201377A1 (en) 2012-01-31 2013-08-01 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid powertrain for a motor vehicle

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1279543B1 (en) * 2001-07-23 2006-11-29 Nissan Motor Co., Ltd. Hybrid drivetrain for a vehicle
JP3626151B2 (en) * 2002-06-17 2005-03-02 日産自動車株式会社 Hybrid transmission
JP4055726B2 (en) * 2004-03-17 2008-03-05 日産自動車株式会社 Hybrid vehicle mode transition control device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030224892A1 (en) 2002-05-31 2003-12-04 Nissan Motor Co., Ltd. Hybrid transmission
DE102012201377A1 (en) 2012-01-31 2013-08-01 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid powertrain for a motor vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
STANGL, Michael: Methodik zur kinematischen und kinetischen Berechung mehrwelliger Planeten-Koppelgetriebe, Dissertation TU München, 2007 *

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