DE102014226708A1 - Transmission for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Eingangswelle (GW1), einer Abtriebswelle (GW2), einem ersten Planetenradsatz (P1), einem zweiten Planetenradsatz (P2), und zumindest einem ersten Schaltelement (14), einem zweiten Schaltelement (15) und einem dritten Schaltelement (04), wobei der erste und der zweite Planetenradsatz (P1, P2) als Minus-Radsätze ausgebildet sind, wobei ein Sonnenrad (E11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem Sonnenrad (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist und derart Bestandteil einer ersten Koppelwelle (V1) ist, wobei ein Steg (E21) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem Hohlrad (E32) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist und derart Bestandteil einer zweiten Koppelwelle (V2) ist, wobei die Eingangswelle (GW1) über das zweite Schaltelement (15) mit einem Hohlrad (E31) des ersten Planetenradsatzes (P1) verbindbar ist, wobei die Abtriebswelle (GW2) an die zweite Koppelwelle (V2) unmittelbar angebunden ist, wobei der Steg (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) durch Schließen des dritten Schaltelements (04) drehfest festsetzbar ist, wobei die Eingangswelle (GW1) über das erste Schaltelement (14) mit dem Steg (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) verbindbar ist, wobei das Getriebe (G) eine erste elektrische Maschine (EM1) mit einem drehfesten Stator (S1) und einem drehbaren Rotor (R1) aufweist, wobei der Rotor (R1) mit der ersten Koppelwelle (V1) entweder ständig oder schaltbar verbunden ist, wobei das erste und dritte Schaltelement (14, 04) als lastschaltbare Schaltelemente ausgebildet sind, welche im geschlossenen Zustand eine kraftschlüssige Verbindung herstellen, und wobei das zweite Schaltelement (15) als ein formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist, insbesondere als ein Klauen-Schaltelement.Transmission (G) for a motor vehicle, having an input shaft (GW1), an output shaft (GW2), a first planetary gearset (P1), a second planetary gearset (P2), and at least a first shift element (14), a second shift element (15) and a third switching element (04), wherein the first and the second planetary gear set (P1, P2) are formed as minus wheelsets, wherein a sun gear (E11) of the first planetary gear set (P1) with a sun gear (E12) of the second planetary gear set (P2 ) is permanently connected and is part of a first coupling shaft (V1), wherein a web (E21) of the first planetary gear set (P1) with a ring gear (E32) of the second planetary gear set (P2) is constantly connected and thus part of a second coupling shaft (V2 ), wherein the input shaft (GW1) via the second switching element (15) with a ring gear (E31) of the first planetary gear set (P1) is connectable, wherein the output shaft (GW2) to the second coupling shaft (V2) directly connected is, wherein the web (E22) of the second planetary gear set (P2) by rotation of the third switching element (04) is fixable, wherein the input shaft (GW1) via the first switching element (14) with the web (E22) of the second planetary gear set (P2 ), wherein the transmission (G) comprises a first electric machine (EM1) with a rotationally fixed stator (S1) and a rotatable rotor (R1), wherein the rotor (R1) with the first coupling shaft (V1) either constantly or switchable is connected, wherein the first and third switching element (14, 04) are designed as power shiftable switching elements which produce a frictional connection in the closed state, and wherein the second switching element (15) is designed as a form-locking switching element, in particular as a claw-switching element ,
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer Eingangswelle, einer Abtriebswelle, zwei Planetenradsätzen und zumindest drei Schaltelemente. Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Verfahren zur Steuerung eines solchen Antriebsstranges. The invention relates to a transmission for a motor vehicle with an input shaft, an output shaft, two planetary gear sets and at least three switching elements. The invention further relates to a drive train for a motor vehicle, as well as a method for controlling such a drive train.
Ein Getriebe bezeichnet hier insbesondere ein mehrgängiges Getriebe, bei dem eine Vielzahl von Gängen, also Übersetzungsverhältnisse zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle, durch Schaltelemente vorzugsweise automatisch schaltbar sind. Bei den Schaltelementen handelt es sich hier beispielsweise um Kupplungen oder Bremsen. Derartige Getriebe finden vor allem in Kraftfahrzeugen Anwendung, um die Drehzahl- und Drehmomentabgabecharakteristik der Antriebseinheit den Fahrwiderständen des Fahrzeugs in geeigneter Weise anzupassen. A transmission referred to here in particular a multi-speed transmission in which a plurality of gears, so ratios between the input shaft and the output shaft, are preferably automatically switched by switching elements. The switching elements are, for example, clutches or brakes here. Such transmissions are mainly used in motor vehicles to adapt the speed and torque output characteristics of the drive unit to the driving resistance of the vehicle in a suitable manner.
Aus
Die noch unveröffentlichte Patentanmeldung
Beide oben genannten Getriebe weisen insgesamt drei Planetenradsätze auf, und erfordern somit einen hohen Bauaufwand und einen geeignet großen Bauraum. Zudem verschlechtert der zusätzliche Planetenradsatz den Wirkungsgrad des Getriebes. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit zumindest vier Vorwärtsgängen bereitzustellen, welches sich durch einen einfachen Aufbau und einen hohen Wirkungsgrad auszeichnet, sowie durch geschickte Anbindung einer elektrischen Maschine eine hohe Funktionalität aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, geeignete Verfahren zum Betrieb eines solchen Getriebes in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs anzugeben. Both above-mentioned transmission have a total of three planetary gear sets, and thus require a high construction cost and a suitable large space. In addition, the additional planetary gear deteriorates the efficiency of the transmission. The object of the invention is therefore to provide a transmission for a motor vehicle with at least four forward gears, which is characterized by a simple structure and high efficiency, and has a high functionality by skillful connection of an electrical machine. Another object of the invention is to provide suitable methods for operating such a transmission in a drive train of a motor vehicle.
Die erste Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Die weitere Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 23. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren. The first object is achieved by the features of
Das Getriebe weist eine Eingangswelle, eine Abtriebswelle, einen ersten und zweiten Planetenradsatz und zumindest drei Schaltelemente auf. Vorzugsweise ist sowohl der erste als auch der zweite Planetenradsatz als Minus-Radsatz ausgebildet. 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. Ein Minus-Radsatz bezeichnet 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. 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. The transmission has an input shaft, an output shaft, a first and second planetary gear and at least three switching elements. Preferably, both the first and the second planetary gear set is designed as a minus wheel set. 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. A minus wheel set denotes a planetary gear set with a web on which the planet gears are rotatably mounted, with a sun gear and with a ring gear, wherein the toothing of at least one of the planetary gears meshes with both the teeth of the sun gear, as well as with the teeth 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 fixed web. 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 planetary gears meshes with the teeth of the sun gear on the one hand and on the other hand the toothing of the outer planet wheels. 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.
Ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ist mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden, und ist damit Bestandteil einer ersten Koppelwelle. Ein Steg des ersten Planetenradsatzes ist mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden, und ist damit Bestand einer zweiten Koppelwelle. Erster und zweiter Planetenradsatz bilden folglich einen sogenannten Simpson-Radsatz. Die Eingangswelle ist über das zweite Schaltelement mit einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbindbar. Die Abtriebswelle ist an die zweite Koppelwelle unmittelbar angebunden, wobei darunter entweder eine ständige drehfeste Verbindung oder eine unmittelbar Anbindung über einen Stirnradsatz zu verstehen ist. Ein Steg des zweiten Planetenradsatzes ist durch Schließen des dritten Schaltelements drehfest festsetzbar, indem der Steg über das dritte Schaltelement mit einem Gehäuse oder mit einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes verbunden wird. Das dritte Schaltelement wirkt somit als Bremse. A sun gear of the first planetary gear set is continuously connected to a sun gear of the second planetary gear set, and is thus part of a first coupling shaft. A web of the first planetary gear set is permanently connected to a ring gear of the second planetary gear set, and is therefore a second coupling shaft. First and second planetary gear thus form a so-called Simpson wheelset. The input shaft is connectable via the second switching element with a ring gear of the first planetary gear set. The output shaft is directly connected to the second coupling shaft, which means either a permanent rotationally fixed connection or an immediate connection via a spur gear. A web of the second planetary gear set is fixed in rotation by closing the third switching element by the web is connected via the third switching element with a housing or with another non-rotatable component of the transmission. The third switching element thus acts as a brake.
Erfindungsgemäß ist die Eingangswelle über das erste Schaltelement mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes verbindbar. Zudem weist das Getriebe eine erste elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbaren Rotor auf, wobei der Rotor mit der ersten Koppelwelle entweder ständig oder schaltbar verbunden ist. Das erste und dritte Schaltelement sind lastschaltbar, und stellen im geschlossenen Zustand eine kraftschlüssige Verbindung her. Insbesondere sind das erste und dritte Schaltelement als schlupfregelbare Lamellen-Schaltelemente ausgebildet. Das zweite Schaltelement ist als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, insbesondere als Klauen-Schaltelement. According to the invention, the input shaft can be connected via the first switching element to the web of the second planetary gear set. In addition, the transmission has a first electric machine with a rotationally fixed stator and a rotatable rotor, wherein the rotor is connected to the first coupling shaft either permanently or switchably. The first and third switching element are power switchable, and make in the closed state a positive connection. In particular, the first and third switching element are designed as slip-controllable lamellar switching elements. The second switching element is designed as a form-locking switching element, in particular as a claw-switching element.
Durch das erste Schaltelement wird auf einfache Weise ein zusätzlicher Vorwärtsgang ermöglicht, sodass das Getriebe insgesamt vier Vorwärtsgänge aufweist. Durch die Ausbildung des zweiten Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement wird der Wirkungsgrad des Getriebes verbessert. Denn formschlüssige Schaltelemente zeichnen sich im geöffneten Zustand durch geringere Schleppverluste als kraftschlüssige Schaltelemente aus, wodurch die Reibungsverluste des Getriebes deutlich reduzierbar sind. Die Anbindung der ersten elektrischen Maschine an die erste Koppelwelle ermöglicht zusätzliche Funktionen, beispielweise die Unterstützung von Schaltvorgängen oder einen leistungsverzweigten Betrieb mit Drehmomentverteilung zwischen Eingangswelle und erster Koppelwelle. Dies alles resultiert, zusammen mit der Wahl des Simpson-Radsatzes in einem Getriebe mit einfachem Aufbau, gutem Gesamtwirkungsgrad und hoher Funktionalität. By the first switching element an additional forward gear is made possible in a simple manner, so that the transmission has a total of four forward gears. The design of the second switching element as a form-locking switching element, the efficiency of the transmission is improved. Because interlocking switching elements are characterized in the open state by lower drag losses than non-positive switching elements, whereby the friction losses of the transmission can be significantly reduced. The connection of the first electric machine to the first coupling shaft allows additional functions, such as the support of switching operations or a power-split operation with torque distribution between the input shaft and the first coupling shaft. All this results, together with the choice of the Simpson wheelset in a gearbox with a simple structure, good overall efficiency and high functionality.
Vorzugsweise weist das Getriebe ein viertes Schaltelement auf, welches als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist. Durch Schließen des vierten Schaltelements wird die erste Koppelwelle drehfest festgesetzt, indem die erste Koppelwelle mit dem Gehäuse oder mit einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes verbunden wird. Dadurch kann der Energiebedarf des Getriebes in all denen Betriebspunkten des Getriebes verringert werden, bei dem die erste Koppelwelle durch die elektrische Maschine abgestützt werden müsste. Da der Rotor der ersten elektrischen Maschine ständig mit der ersten Koppelwelle verbunden ist, kann durch entsprechende Steuerung der ersten elektrischen Maschine das vierte Schaltelement auf einfache Weise lastfrei gestellt werden. Dadurch wird das Öffnen und Schließen des vierten Schaltelements vereinfacht, wodurch das vierte Schaltelement als formschlüssiges Klauen-Schaltelement ausgebildet werden kann. Preferably, the transmission has a fourth switching element, which is designed as a form-locking switching element. By closing the fourth switching element, the first coupling shaft is fixed against rotation by the first coupling shaft is connected to the housing or with another non-rotatable component of the transmission. Thereby, the energy consumption of the transmission can be reduced in all those operating points of the transmission, in which the first coupling shaft would have to be supported by the electric machine. Since the rotor of the first electric machine is permanently connected to the first coupling shaft, by appropriate control of the first electric machine, the fourth switching element can be easily made load-free. Thereby, the opening and closing of the fourth switching element is simplified, whereby the fourth switching element can be formed as a positive claw-switching element.
Durch selektives Betätigen des ersten, zweiten, dritten und gegebenenfalls vierten Schaltelements sind vier Vorwärtsgänge zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle vorzugsweise automatisiert schaltbar. Der erste Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements und des dritten Schaltelements gebildet. Der zweite Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements und wahlweise durch Schließen des vierten Schaltelements oder durch Abstützung der ersten Koppelwelle mittels der ersten elektrischen Maschine gebildet. Der dritte Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten Schaltelements und des ersten Schaltelements gebildet. Der vierte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements und wahlweise durch Schließen des vierten Schaltelements oder durch Abstützung der ersten Koppelwelle mittels der ersten elektrischen Maschine gebildet. Dadurch wird, bei geeigneter Wahl der Standgetriebeübersetzungen der zwei Planetenradsätze, eine für die Anwendung im Kraftfahrzeug gut geeignete Übersetzungsreihe erzielt. Zudem weisen zwei benachbarte Vorwärtsgänge stets ein Schaltelement auf, das in beiden diesen Gängen geschlossen ist. Dies vereinfacht den Schaltvorgang und verkürzt die Schaltdauer zwischen benachbarten Vorwärtsgängen. By selectively actuating the first, second, third and optionally fourth switching element four forward gears between the input shaft and the output shaft are preferably automatically switched. The first forward speed is formed by closing the second switching element and the third switching element. The second forward speed is formed by closing the second switching element and optionally by closing the fourth switching element or by supporting the first coupling shaft by means of the first electric machine. The third forward speed is formed by closing the second switching element and the first switching element. The fourth forward speed is formed by closing the first switching element and optionally by closing the fourth switching element or by supporting the first coupling shaft by means of the first electric machine. This will, with a suitable choice of the stationary gear ratios of the two planetary gear sets, a well-suited for use in the motor vehicle translation series achieved. In addition, two adjacent forward gears always have a switching element which is closed in both of these gears. This simplifies the shifting process and shortens the shifting time between adjacent forward gears.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Getriebe ein fünftes Schaltelement auf, welches dazu eingerichtet ist eine schaltbare Verbindung zwischen der Eingangswelle und dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes herzustellen. Das fünfte Schaltelement ist dazu als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, insbesondere als Klauen-Schaltelement. Durch Schließen des fünften Schaltelements und des dritten Schaltelements ergibt sich ein Rückwärtsgang zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle. Dieses fünfte Schaltelement ist für das Getriebe jedoch als optional anzusehen, da ein Rückwärtsgang auch durch Betrieb der ersten elektrischen Maschine möglich ist. Durch eine Fehlfunktion oder mangelnder Verfügbarkeit der elektrischen Maschine, einer Leistungselektronik oder eines Energiespeicher kann jedoch der Fall eintreten, dass ein derartiger elektrischer Rückwärtsgang nicht zur Verfügung steht. Durch das fünfte Schaltelement wird in diesen Fällen ein mechanischer Rückwärtsgang des Getriebes ermöglicht. Die Ausbildung des fünften Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement verbessert den Wirkungsgrad des Getriebes. Dies ist insbesondere bei der Verwendung des Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs wesentlich, da das fünfte Schaltelement dabei überwiegend geöffnet ist. According to one embodiment of the invention, the transmission has a fifth switching element, which is adapted to produce a switchable connection between the input shaft and the sun gear of the first planetary gear set. The fifth switching element is designed for this purpose as a form-locking switching element, in particular as a claw-switching element. By closing the fifth Switching element and the third switching element results in a reverse gear between the input shaft and the output shaft. However, this fifth switching element is to be regarded as optional for the transmission, since a reverse gear is also possible by operation of the first electric machine. Due to a malfunction or lack of availability of the electrical machine, power electronics or energy storage, however, the case may occur that such an electrical reverse gear is not available. By the fifth switching element, a mechanical reverse gear of the transmission is made possible in these cases. The formation of the fifth switching element as a positive switching element improves the efficiency of the transmission. This is particularly important when using the transmission in the drive train of a motor vehicle, since the fifth switching element is thereby mainly open.
Vorzugsweise weist der erste Planetenradsatz ein geteiltes Sonnenrad mit einem ersten Sonnenrad-Segment und einem zweiten Sonnenrad-Segment auf. Das erste Sonnenrad-Segment ist über das fünfte Schaltelement mit der Eingangswelle verbindbar, und das zweite Sonnenrad-Segment ist mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ständig verbunden. Funktional betrachtet entsteht durch eine derartige Teilung ein dritter Planetenradsatz. Sind die Wirkdurchmesser der beiden Sonnenrad-Segmente ident, so weisen die Sonnenräder des ersten und dritten Planetenradsatzes die gleichen kinematischen Verhältnisse auf. Daher kann wird in diesem Fall auf die Bezeichnung ‚dritter Planetenradsatz‘ verzichtet. Durch die Auftrennung des Sonnenrads in zwei Segmente kann eine Verbindung zwischen dem Steg des ersten Planetenradsatzes und der Abtriebswelle hergestellt werden, welche zwischen den beiden Sonnenrad-Segmenten verläuft. Dies ermöglicht eine koaxiale Anordnung der Eingangswelle und der Abtriebswelle. Preferably, the first planetary gear set has a split sun gear with a first sun gear segment and a second sun gear segment. The first sun gear segment is connectable to the input shaft via the fifth shift element, and the second sun gear segment is continuously connected to the sun gear of the second planetary gear set. Functionally, a third planetary gear set is created by such a division. If the effective diameters of the two sun gear segments are identical, the sun gears of the first and third planetary gear sets have the same kinematic relationships. Therefore, the term 'third planetary gear set' is dispensed with in this case. By separating the sun gear in two segments, a connection between the web of the first planetary gear set and the output shaft can be made, which extends between the two sun gear segments. This allows a coaxial arrangement of the input shaft and the output shaft.
Vorzugsweise ist der erste Planetenradsatz als Stufen-Planetenradsatz ausgebildet, dessen Planetenräder zwei unterschiedliche Wirkdurchmesser aufweisen. Der Wirkdurchmesser des ersten Sonnenrad-Segments des Stufen-Planetenradsatzes ist dabei kleiner als der der Wirkdurchmesser des zweiten Sonnenrad-Segments des Stufen-Planetenradsatzes. Das erste Sonnenrad-Segment kämmt demnach mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder, und das zweite Sonnenrad-Segment kämmt mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder. Das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes kämmt vorzugsweise mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder. Funktional betrachtet wird der erste Planetenradsatz daher durch das zweite Sonnenrad-Segment, dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder, dem Steg und durch das Hohlrad gebildet, während das erste Sonnenrad-Segment, der größere Wirkdurchmesser der Planetenräder, der Steg und das Hohlrad einen zusätzlichen Planetenradsatz mit anderer Standgetriebeübersetzung bilden. Eine derartige Ausbildung des ersten Planetenradsatzes als Stufen-Planetenradsatz führt zu einer Verkürzung der Rückwärtsgang-Übersetzung. Dadurch wird bei Anwendung des Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs das Rückwärts-Anfahren insbesondere gegen eine Steigung erleichtert. Preferably, the first planetary gear set is designed as a stepped planetary gear, whose planet gears have two different effective diameters. The effective diameter of the first sun gear segment of the stepped planetary gear set is smaller than that of the effective diameter of the second sun gear segment of the stepped planetary gearset. Accordingly, the first sun gear segment meshes with the larger effective diameter of the planet gears, and the second sun gear segment meshes with the smaller effective diameter of the planetary gears. The ring gear of the first planetary gear meshes preferably with the smaller effective diameter of the planetary gears. Functionally, the first planetary gear is therefore formed by the second sun gear segment, the smaller effective diameter of the planetary gears, the web and the ring gear, while the first sun gear segment, the larger effective diameter of the planetary gears, the web and the ring gear with an additional planetary gear form another stationary gear ratio. Such a design of the first planetary gear set as a stepped planetary gear set leads to a reduction of the reverse gear ratio. As a result, when the transmission is used in the drive train of a motor vehicle, the reverse approach is facilitated, in particular, against a gradient.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Stufen-Planetenradsatz ein zusätzliches Hohlrad auf, welches mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder des Stufen-Planetenradsatzes kämmt. Dementsprechend kämmt das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder des Stufenplanetenradsatzes. Das zusätzliche Hohlrad ist über ein sechstes Schaltelement mit der Eingangswelle verbindbar. Dadurch kann auf einfache Weise zumindest ein zusätzlicher Vorwärtsgang gebildet werden. According to one embodiment of the invention, the stepped planetary gear set on an additional ring gear, which meshes with the larger effective diameter of the planet gears of the stepped planetary gear set. Accordingly, the ring gear of the first planetary gear set meshes with the smaller effective diameter of the planet gears of the Stufenplanetenradsatzes. The additional ring gear is connectable via a sixth switching element to the input shaft. As a result, at least one additional forward gear can be formed in a simple manner.
Vorzugsweise ist das sechste Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, insbesondere als Klauen-Schaltelement. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Getriebes in all jenen Betriebszuständen verbessert, in denen das sechste Schaltelement geöffnet ist. Preferably, the sixth switching element is designed as a form-locking switching element, in particular as a claw-switching element. As a result, the efficiency of the transmission is improved in all those operating conditions in which the sixth switching element is opened.
Vorzugsweise ist das sechste Schaltelement im ersten bis vierten Vorwärtsgang geöffnet. In einem fünften Vorwärtsgang sind das sechste Schaltelement und das dritte Schaltelement geschlossen. In diesem fünften Vorwärtsgang weist das Getriebe eine besonders kurze Übersetzung zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle auf, welche kürzer ist als die Übersetzung im ersten Vorwärtsgang. Dadurch erhält das Getriebe auf einfache Weise einen Kriechgang. Preferably, the sixth shift element is opened in the first to fourth forward gear. In a fifth forward gear, the sixth switching element and the third switching element are closed. In this fifth forward gear, the transmission has a particularly short ratio between the input shaft and the output shaft, which is shorter than the ratio in the first forward gear. This gives the transmission in a simple way a crawl.
Vorzugsweise sind das erste, zweite und dritte Schaltelement räumlich zwischen einer Anschluss-Schnittstelle der Eingangswelle und dem ersten Planetenradsatz angeordnet, wobei die Schaltelemente ausgehend von der Anschluss-Schnittstelle der Eingangswelle in folgender axialer Reihenfolge angeordnet sind: drittes Schaltelement, erstes Schaltelement, zweites Schaltelement. Durch diese Anordnung sind das erste bis dritte Schaltelement von einer einzigen Gehäusewandung aus betätigbar. Preferably, the first, second and third switching element are arranged spatially between a connection interface of the input shaft and the first planetary gear, wherein the switching elements are arranged starting from the connection interface of the input shaft in the following axial order: third switching element, first switching element, second switching element. By this arrangement, the first to third switching element from a single housing wall can be actuated.
Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes sind die Eingangswelle und die Abtriebswelle koaxial zueinander angeordnet. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass der erste Planetenradsatz ein geteiltes Sonnenrad aufweist, bzw. der erste Planetenradsatz Bestandteil des Stufenplanetenradsatzes ist. Denn dadurch wird die Verbindung zwischen der zweiten Koppelwelle und der Abtriebswelle, welche koaxial zur Eingangswelle sein soll, erst ermöglicht. According to a first embodiment of the transmission according to the invention, the input shaft and the output shaft are arranged coaxially with each other. This is made possible in particular by the fact that the first planetary gearset has a divided sun gear, or the first planetary gearset is part of the stepped planetary gearset. Because this is the connection between the second Coupling shaft and the output shaft, which should be coaxial with the input shaft, only allows.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes weist der zweite Planetenradsatz ein geteiltes Sonnenrad mit einem ersten Sonnenrad-Segment und einem zweiten Sonnenrad-Segment auf, welche den gleichen Wirkdurchmesser aufweisen. Durch den gleichen Wirkdurchmesser weisen die beiden Sonnenrad-Segmente des zweiten Planetenradsatzes die gleichen kinematischen Verhältnisse auf. Daher sind beide Sonnenrad-Segmente des zweiten Planetenradsatzes als Bestandteil der ersten Koppelwelle anzusehen. Das erste Sonnenrad-Segment des zweiten Planetenradsatzes ist mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ständig verbunden. Das zweite Sonnenrad-Segment des zweiten Planetenradsatzes ist mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine verbunden, bzw. verbindbar. Zwischen den beiden Sonnenrad-Segmenten des zweiten Planetenradsatzes führt eine Verbindung zwischen dem ersten Schaltelement und dem Steg des zweiten Planetenradsatzes. Dadurch wird eine Anordnung ermöglicht, in der die Abtriebswelle achsparallel zur Eingangswelle ist. Dazu ist ein erstes Stirnrad mit der zweiten Koppelwelle ständig verbunden, wobei das erste Stirnrad mit einem zweiten Stirnrad kämmt, welches koaxial zur Abtriebswelle ist und mit der Abtriebswelle ständig verbunden ist. According to a second embodiment of the transmission according to the invention, the second planetary gear set has a divided sun gear with a first sun gear segment and a second sun gear segment, which have the same effective diameter. Due to the same effective diameter, the two sun gear segments of the second planetary gearset on the same kinematic conditions. Therefore, both sun gear segments of the second planetary gear set are to be regarded as part of the first coupling shaft. The first sun gear segment of the second planetary gear set is continuously connected to the sun gear of the first planetary gear set. The second sun gear segment of the second planetary gear set is connected to the rotor of the first electric machine, or connectable. Between the two sun gear segments of the second planetary gear set performs a connection between the first switching element and the web of the second planetary gear set. As a result, an arrangement is made possible in which the output shaft is axially parallel to the input shaft. For this purpose, a first spur gear is continuously connected to the second coupling shaft, wherein the first spur gear meshes with a second spur gear, which is coaxial with the output shaft and is continuously connected to the output shaft.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung weist das Getriebe eine zweite elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbaren Rotor auf, wobei der Rotor mit der Eingangswelle ständig verbunden ist. Bei der Anwendung des Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs kann eine mit der Eingangswelle verbundene Verbrennungskraftmaschine während der Fahrt durch die zweite elektrische Maschine gestartet werden, ohne auf den Abtrieb rückzuwirken. Dies verbessert den Komfort des Kraftfahrzeugs. Alternativ dazu kann das Getriebe ein siebentes Schaltelement aufweisen, durch welches eine schaltbare Verbindung zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle bereitgestellt wird. Dadurch kann eine mit der Eingangswelle verbundene Verbrennungskraftmaschine während der Fahrt durch den Abtrieb angeschleppt werden. Vorzugsweise ist das siebente Schaltelement ein lastschaltfähiges Schaltelement, insbesondere eine Lamellenkupplung, welche eine gute Schlupfregelfähigkeit aufweist. According to a possible embodiment of the invention, the transmission has a second electric machine with a rotationally fixed stator and a rotatable rotor, wherein the rotor is permanently connected to the input shaft. When using the transmission in the drive train of a motor vehicle, an internal combustion engine connected to the input shaft can be started while driving through the second electric machine, without reacting on the output. This improves the comfort of the motor vehicle. Alternatively, the transmission may comprise a seventh shift element providing a switchable connection between the input shaft and the output shaft. As a result, an internal combustion engine connected to the input shaft can be towed while driving through the output. Preferably, the seventh switching element is a load-shiftable switching element, in particular a multi-plate clutch, which has a good slip control capability.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung weist das Getriebe eine dritte elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbaren Rotor auf. Der Rotor der dritten elektrischen Maschine ist dabei mit dem Steg des zweiten Planetenradsatz entweder ständig oder schaltbar verbunden. Die dritte elektrische Maschine stellt einen zusätzlichen Freiheitsgrad beim Betrieb des Getriebes zur Verfügung. According to another possible embodiment, the transmission has a third electric machine with a rotationally fixed stator and a rotatable rotor. The rotor of the third electric machine is connected to the web of the second planetary gear either permanently or switchable. The third electric machine provides an additional degree of freedom in the operation of the transmission.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist der Rotor der ersten elektrischen Maschine wechselweise entweder mit der ersten Koppelwelle oder mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes verbindbar. According to a further possible embodiment of the rotor of the first electric machine is alternately connectable either with the first coupling shaft or with the web of the second planetary gear set.
Das Getriebe weist vorzugsweise einen ersten elektrodynamischen Betriebsmodus auf, in dem lediglich das zweite Schaltelement geschlossen ist und alle weiteren Schaltelemente geöffnet sind. Dadurch ist die Eingangswelle über das geschlossene zweite Schaltelement mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbunden, das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ist mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine ständig verbunden, und der Steg des ersten Planetenradsatzes ist mit der Abtriebswelle ständig verbunden. Durch Variation der Drehmomente, welche am Rotor der ersten elektrischen Maschine und an der Eingangswelle wirken, kann somit das an der Abtriebswelle anliegende Drehmoment stufenlos verändert werden. Dies erweitert die Funktionalität des Getriebes. The transmission preferably has a first electrodynamic operating mode, in which only the second switching element is closed and all other switching elements are open. Characterized the input shaft via the closed second switching element is connected to the ring gear of the first planetary gear set, the sun gear of the first planetary gear set is continuously connected to the rotor of the first electric machine, and the web of the first planetary gear set is continuously connected to the output shaft. By varying the torques which act on the rotor of the first electric machine and on the input shaft, the torque applied to the output shaft can thus be varied steplessly. This extends the functionality of the transmission.
Das Getriebe weist vorzugsweise einen zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus auf, in dem lediglich das erste Schaltelement geschlossen ist und alle weiteren Schaltelemente geöffnet sind. Dadurch ist die Eingangswelle über das geschlossene erste Schaltelement mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes verbunden, der Rotor der ersten elektrischen Maschine ist mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden, und die Abtriebswelle ist mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Somit kann auch im zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus durch Variation der Drehmomente, welche am Rotor der ersten elektrischen Maschine und an der Eingangswelle wirken, das an der Abtriebswelle anliegende Drehmoment stufenlos verändert werden. The transmission preferably has a second electrodynamic operating mode, in which only the first switching element is closed and all other switching elements are open. Thereby, the input shaft is connected via the closed first switching element to the web of the second planetary gear set, the rotor of the first electric machine is connected to the sun gear of the second planetary gear set, and the output shaft is connected to the ring gear of the second planetary gear set. Thus, in the second electrodynamic operating mode by varying the torques which act on the rotor of the first electric machine and on the input shaft, the torque applied to the output shaft can be changed continuously.
Durch die unterschiedliche Anbindung eignet sich der zweite elektrodynamische Betriebsmodus für lange Übersetzungen zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle, während der erste elektrodynamische Betriebsmodus besonders für kurze Übersetzungen zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle geeignet ist. Bei Anwendung des Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ist der erste elektrodynamische Betriebsmodus somit beispielsweise für geringe Geschwindigkeiten und für das Anfahren des Kraftfahrzeugs geeignet, während der zweite elektrodynamische Betriebsmodus für höhere Geschwindigkeiten geeignet ist. Due to the different connection, the second electro-dynamic operating mode is suitable for long transmission between the input shaft and the output shaft, while the first electro-dynamic operating mode is particularly suitable for short ratios between the input shaft and the output shaft. When using the transmission in the drive train of a motor vehicle, the first electrodynamic operating mode is thus suitable, for example, for low speeds and for starting the motor vehicle, while the second electrodynamic operating mode is suitable for higher speeds.
Das Getriebe weist vorzugsweise einen elektrischen Betriebsmodus auf, in dem das dritte Schaltelement geschlossen und alle weiteren Schaltelemente geöffnet sind. In diesem elektrischen Betriebsmodus weist das Getriebe einen besonders hohen Wirkungsgrad auf, da sich lediglich der zweite Planetenradsatz im Leistungsfluss befindet. Zudem sind die Eingangswelle und alle damit verbundenen Elemente von der Abtriebswelle entkoppelt, wodurch allfällige Schleppverluste verringert werden. The transmission preferably has an electrical operating mode in which the third switching element is closed and all others Switching elements are open. In this electrical operating mode, the transmission has a particularly high efficiency, since only the second planetary gear set is in the power flow. In addition, the input shaft and all associated elements are decoupled from the output shaft, whereby any drag losses are reduced.
Vorzugsweise sind sämtliche Schaltelemente mittels eines geschlossenen Hydrauliksystems betätigbar. Das geschlossene Hydrauliksystem weist dazu einen Druckspeicher auf, der als primäre Druckversorgung dient. Unterschreit der Druck im Druckspeicher einen Grenzwert, so wird der Druck im Druckspeicher durch eine vorzugsweise elektrisch angetriebene Pumpe angehoben. Dies reduziert den Leistungsbedarf des Hydrauliksystems, und verbessert so den Wirkungsgrad des Getriebes. Alternativ dazu kann die Betätigung der Schaltelemente auch mittels eines herkömmlichen offenen Hydrauliksystems erfolgen, bei dem die Pumpe ständig Hydraulikfluid fördert. Gemäß einer weiteren Alternative kann die Betätigung der Schaltelemente auch mittels eines elektromechanischen Betätigungssystems erfolgen. Dies verbessert den Wirkungsgrad des Getriebes sowie dessen Bauaufwand nochmals erheblich. Preferably, all the switching elements by means of a closed hydraulic system can be actuated. The closed hydraulic system has to a pressure accumulator, which serves as a primary pressure supply. Below the pressure in the pressure accumulator a limit, the pressure in the accumulator is raised by a preferably electrically driven pump. This reduces the power requirements of the hydraulic system, thus improving the efficiency of the transmission. Alternatively, the actuation of the switching elements can also be effected by means of a conventional open hydraulic system, in which the pump constantly promotes hydraulic fluid. According to a further alternative, the actuation of the switching elements can also be effected by means of an electromechanical actuation system. This improves the efficiency of the transmission and its construction cost again considerably.
Vorzugsweise sind das zweite Schaltelement und das fünfte Schaltelement durch einen einzigen Aktuator betätigbar. Denn im Betrieb des Getriebes sind das zweite und fünfte Schaltelement zu keinem Zeitpunkt gemeinsam geschlossen. Besonders durch die Ausbildung als formschlüssige Klauen-Schaltelemente eignen sich das zweite und fünfte Schaltelement für eine derartige gemeinsame Betätigung, indem ein Aktuator durch Bewegen eines Schaltelementglieds in eine erste Richtung das zweite Schaltelement einlegt, und durch Bewegen des Schaltelementglieds in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung, das fünfte Schaltelement einlegt. In einer Zwischenstellung des Schaltelementglieds befinden sich das zweite und fünfte Schaltelement im geöffneten Zustand. Eine geeignete Rastvorrichtung hält das Schaltelementglied in dieser Zwischenstellung, wodurch der Energiebedarf des Getriebes sinkt. Durch die gemeinsame Betätigungseinrichtung des zweiten und fünften Schaltelements wird der Bauaufwand des Getriebes reduziert. Preferably, the second switching element and the fifth switching element can be actuated by a single actuator. Because during operation of the transmission, the second and fifth switching element are not closed together at any time. Particularly, by forming as positive jaw switching elements, the second and fifth switching elements are suitable for such joint operation by an actuator inserting the second switching element by moving a switching element member in a first direction, and moving the switching element member in a second, the first direction opposite direction, the fifth switching element inserts. In an intermediate position of the switching element member are the second and fifth switching element in the open state. A suitable locking device holds the switching element member in this intermediate position, whereby the energy consumption of the transmission decreases. By the common actuator of the second and fifth switching element, the construction cost of the transmission is reduced.
Das Getriebe kann Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sein. Der Hybridantriebsstrang weist neben dem Getriebe auch eine Verbrennungskraftmaschine auf, welche über einen Torsionsschwingungsdämpfer mit der Eingangswelle des Getriebes drehelastisch verbunden ist. Die Abtriebswelle des Getriebes ist mit einem Achsgetriebe antriebswirkverbunden, welches das Drehmoment auf Räder des Kraftfahrzeugs verteilt. Der Antriebsstrang ermöglicht mehrere Antriebsmodi des Kraftfahrzeugs. Im elektrischen Betriebsmodus wird das Kraftfahrzeug allein von der ersten elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben. In einem rein verbrennungsmotorischen Betrieb wird das Kraftfahrzeug allein von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. Im ersten und zweiten elektrodynamischen Betriebsmodus wird das Kraftfahrzeug durch Zusammenwirken der Verbrennungskraftmaschine und der ersten elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben. The transmission may be part of a drive train of a motor vehicle. The hybrid powertrain has in addition to the transmission on an internal combustion engine, which is connected via a torsional vibration damper with the input shaft of the transmission torsionally elastic. The output shaft of the transmission is drivirkswunden with a final drive, which distributes the torque to wheels of the motor vehicle. The powertrain allows multiple drive modes of the motor vehicle. In the electrical operating mode, the motor vehicle is driven solely by the first electric machine of the transmission. In a purely internal combustion engine operation, the motor vehicle is driven solely by the internal combustion engine. In the first and second electrodynamic operating modes, the motor vehicle is driven by interaction of the internal combustion engine and the first electric machine of the transmission.
Während des elektrischen Fahrbetriebs, in dem das Kraftfahrzeug mittels der ersten elektrischen Maschine allein angetrieben wird, ist die Verbrennungskraftmaschine üblicherweise stillgesetzt. Soll aus diesem elektrischen Betriebsmodus heraus in den vierten Vorwärtsgang gewechselt werden, so werden die nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte durchgeführt. In einem ersten Verfahrensschritt wird die Verbrennungskraftmaschine mittels der zweiten elektrischen Maschine auf eine Startdrehzahl gebracht, und anschließend gestartet. Weist das Getriebe statt der zweiten elektrischen Maschine das siebente Schaltelement auf, so wird die Verbrennungskraftmaschine durch teilweises Schließen des siebenten Schaltelements auf die Startdrehzahl gebracht. Ist die Startdrehzahl erreicht, so wird das siebente Schaltelement geöffnet, sodass der Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine nicht auf den Abtrieb wirkt. In einem zweiten Verfahrensschritt werden das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement in einer Schlupfregelung derart betrieben, dass die Drehzahl der Abtriebswelle im Wesentlichen konstant bleibt, wobei eine Toleranz von plus/minus 50 Umdrehungen pro Minute berücksichtigt wird. Vorzugsweise wird dabei das dritte Schaltelement schlupfend geöffnet und gleichzeitig das erste Schaltelement in den Schlupfbetrieb überführt und darin gehalten. Parallel dazu wird durch Regelung der elektrischen Maschine die Drehzahl der ersten Koppelwelle im Wesentlichen auf Null reduziert, wobei ebenso eine Toleranz von plus/minus 50 Umdrehungen pro Minute berücksichtigt wird. Durch die parallel ablaufende Schlupfregelung und Drehzahlregelung der ersten elektrischen Maschine wird das Einlegen des vierten Vorwärtsganges vorbereitet, ohne auf den Abtrieb rückzuwirken. In einem dritten Verfahrensschritt wird das erste Schaltelement vollständig geschlossen. Somit ist der vierte Vorwärtsgang eingelegt. Weist das Getriebe das vierte Schaltelement auf, so wird auch das vierte Schaltelement geschlossen. During the electric driving operation, in which the motor vehicle is driven by means of the first electric machine alone, the internal combustion engine is usually stopped. If it is intended to change out of this electrical operating mode into the fourth forward gear, the method steps described below are carried out. In a first method step, the internal combustion engine is brought to a starting speed by means of the second electric machine, and then started. If the transmission has the seventh switching element instead of the second electric machine, the internal combustion engine is brought to the starting rotational speed by partially closing the seventh switching element. If the starting speed is reached, the seventh switching element is opened, so that the starting process of the internal combustion engine does not affect the output. In a second method step, the first switching element and the third switching element are operated in a slip control such that the rotational speed of the output shaft remains substantially constant, with a tolerance of plus / minus 50 revolutions per minute is taken into account. Preferably, while the third switching element slipping open while the first switching element is transferred to the slip mode and held therein. In parallel, by controlling the electric machine, the speed of the first coupling shaft is reduced substantially to zero, taking into account as well a tolerance of plus / minus 50 revolutions per minute. Due to the parallel running slip control and speed control of the first electric machine, the insertion of the fourth forward gear is prepared without reacting to the output. In a third method step, the first switching element is completely closed. Thus, the fourth forward gear is engaged. If the transmission has the fourth switching element, the fourth switching element is also closed.
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. 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 from each other differ. 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.
Zwei Elemente werden als verbindbar bezeichnet, wenn zwischen diesen Elementen eine durch ein Schaltelement lösbare drehfeste Verbindung besteht. Wenn die Verbindung besteht, so drehen solche Elemente mit der gleichen Drehzahl. Two elements are referred to as connectable if there is a releasable by a switching element rotatable connection between these elements. If the connection is made, such elements rotate at the same speed.
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.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Embodiments of the invention are described in detail below with reference to the accompanying figures.
Die gewählte Darstellung der Schaltelemente
Das Getriebe G weist ferner eine erste elektrische Maschine EM1 auf, welche einen drehfesten Stator S1 und einen drehbaren Rotor R1 umfasst. Die elektrische Maschine EM1 ist dazu eingerichtet sowohl motorisch als auch generatorisch zu wirken. Der Rotor R1 ist mit der ersten Koppelwelle V1 ständig drehfest verbunden. The transmission G further comprises a first electric machine EM1, which comprises a rotationally fixed stator S1 and a rotatable rotor R1. The electric machine EM1 is designed to be both motorized and regenerative. The rotor R1 is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first coupling shaft V1.
Durch eine beispielhaft gewählte Standgetriebeübersetzung des ersten Planetenradsatzes P1 in der Höhe von –1,70 und des zweiten Planetenradsatzes P2 in der Höhe von –2,00 wird eine gute Gangabstufung sowie eine für die Anwendung im Kraftfahrzeug ausreichende Spreizung erzielt. Dabei sei darauf hingewiesen, dass die angeführten Standgetriebeübersetzungen lediglich beispielhaft sind, und den Erfindungsgegenstand in keiner Weise auf diese Werte einschränken. By an exemplary selected stationary gear ratio of the first planetary gear set P1 in the amount of -1.70 and the second planetary gear set P2 in the amount of -2.00 a good gear ratio and sufficient for application in the vehicle spreading is achieved. It should be noted that the cited stationary gear ratios are merely exemplary, and limit the subject invention in any way to these values.
Der erste Vorwärtsgang G1 ergibt sich durch Schließen des zweiten Schaltelements
In einem ersten elektrodynamischen Betriebsmodus EDA1 ist das zweite Schaltelement
Im elektrischen Betriebsmodus E1 ist das dritte Schaltelement
Die in
Die in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- G, G‘, G‘‘ G, G ', G' '
- Getriebe transmission
- GW1 LV1
- Eingangswelle input shaft
- GW2 GW2
- Abtriebswelle output shaft
- P1 P1
- Erster Planetenradsatz First planetary gear set
- P2 P2
- Zweiter Planetenradsatz Second planetary gear set
- PS PS
- Stufenplanetenradsatz Stufenplanetenradsatz
- E11 E11
- Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes Sun gear of the first planetary gear set
- E111 E111
- Erstes Sonnenrad-Segment First sun gear segment
- E112 E112
- Zweites Sonnenrad-Segment Second sun gear segment
- E21 E21
- Steg des ersten Planetenradsatzes Bridge of the first planetary gear set
- E31 E31
- Hohlrad des ersten Planetenradsatzes Ring gear of the first planetary gear set
- E312 E312
- Zusätzliches Hohlrad Additional ring gear
- E12 E12
- Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes Sun gear of the second planetary gear set
- E121 E121
- Erstes Sonnenrad-Segment First sun gear segment
- E122 E122
- Zweites Sonnenrad-Segment Second sun gear segment
- E22 E22
- Steg des zweiten Planetenradsatzes Bridge of the second planetary gear set
- E32 E32
- Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes Ring gear of the second planetary gear set
- V1 V1
- Erste Koppelwelle First coupling shaft
- V2 V2
- Zweite Koppelwelle Second coupling shaft
- 14 14
- Erstes Schaltelement First switching element
- 15 15
- Zweites Schaltelement Second switching element
- 04 04
- Drittes Schaltelement Third switching element
- 03 03
- Viertes Schaltelement Fourth switching element
- 05 05
- Zusätzliches Schaltelement Additional switching element
- 06 06
- Zusätzliches Schaltelement Additional switching element
- 16 16
- Fünftes Schaltelement Fifth switching element
- 17 17
- Sechstes Schaltelement Sixth switching element
- 12 12
- Siebentes Schaltelement Seventh switching element
- EM1 EM1
- Erste elektrische Maschine First electric machine
- R1 R1
- Rotor der ersten elektrischen Maschine Rotor of the first electric machine
- S1 S1
- Stator der ersten elektrischen Maschine Stator of the first electric machine
- EM2 EM2
- Zweite elektrische Maschine Second electric machine
- R2 R2
- Rotor der zweiten elektrischen Maschine Rotor of the second electric machine
- S2 S2
- Stator der zweiten elektrischen Maschine Stator of the second electric machine
- EM3 EM3
- Dritte elektrische Maschine Third electric machine
- R3 R3
- Rotor der dritten elektrischen Maschine Rotor of the third electric machine
- S3 S3
- Stator der dritten elektrischen Maschine Stator of the third electric machine
- G1–G5 G1-G5
- Erster bis fünfter Vorwärtsgang First to fifth forward
- GR GR
- Rückwärtsgang reverse gear
- EDA1 EDA1
- Erster elektrodynamischer Betriebsmodus First electrodynamic operating mode
- EDA2 EDA2
- Zweiter elektrodynamischer Betriebsmodus Second electrodynamic operating mode
- E1 E1
- Elektrischer Betriebsmodus Electrical operating mode
- VKM VKM
- Verbrennungskraftmaschine Internal combustion engine
- DW DW
- Räder bikes
- AG AG
- Achsgetriebe transaxles
- TS TS
- Torsionsschwingungsdämpfer torsional vibration damper
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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