DE102015210251A1 - Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a hybrid vehicle with such a transmission - Google Patents
Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a hybrid vehicle with such a transmission Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015210251A1 DE102015210251A1 DE102015210251.3A DE102015210251A DE102015210251A1 DE 102015210251 A1 DE102015210251 A1 DE 102015210251A1 DE 102015210251 A DE102015210251 A DE 102015210251A DE 102015210251 A1 DE102015210251 A1 DE 102015210251A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- shaft
- switching element
- transmission
- planetary gear
- gear set
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
- B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/54—Transmission for changing ratio
- B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/62—Gearings having three or more central gears
- F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/62—Gearings having three or more central gears
- F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
- F16H3/663—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with conveying rotary motion between axially spaced orbital gears, e.g. RAVIGNEAUX
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
- F16H3/724—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
- F16H3/725—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines with means to change ratio in the mechanical gearing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
- B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H2003/442—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion comprising two or more sets of orbital gears arranged in a single plane
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
- F16H2200/0052—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising six forward speeds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
- F16H2200/2005—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one sets of orbital gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
- F16H2200/2007—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
- F16H2200/201—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/202—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set
- F16H2200/2025—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set using a Ravigneaux set with 5 connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
- F16H2200/2043—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with five engaging means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
- F16H2200/2064—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes using at least one positive clutch, e.g. dog clutch
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2094—Transmissions using gears with orbital motion using positive clutches, e.g. dog clutches
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
Getriebe (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe (1) eine Antriebswelle (3), eine Abtriebswelle (4), eine elektrische Maschine (2) mit einem drehfesten Stator (9) und einem drehbaren Rotor (11), drei Planetenradsätze (P1, P2, P3), sowie fünf Schaltelemente (A, B, C, D, E) aufweist, wobei die drei Planetenradsätze (P1, P2, P3) zusammen fünf in der Reihenfolge ihrer Drehzahlordnung als erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Welle bezeichnete Wellen (W1, W2, W3, W4, W5) aufweisen, wobei die Antriebswelle (3) über das erste Schaltelement (A) mit der fünften Welle (W5) und über das fünfte Schaltelement (E) mit der dritten Welle (W3) verbindbar ist, wobei die Abtriebswelle (4) mit der vierten Welle (W4) ständig verbunden ist, wobei durch Schließen des zweiten Schaltelements (B) die erste Welle (W1), durch Schließen des dritten Schaltelements (C) die zweite Welle (W2) und durch Schließen des vierten Schaltelements (D) die dritte Welle (W3) drehfest festsetzbar ist und wobei der Rotor (11) mit der ersten Welle (W1) ständig verbunden ist.Transmission (1) for a motor vehicle, wherein the transmission (1) has a drive shaft (3), an output shaft (4), an electric machine (2) with a rotationally fixed stator (9) and a rotatable rotor (11), three planetary gear sets (3). P1, P2, P3), and five switching elements (A, B, C, D, E), wherein the three planetary gear sets (P1, P2, P3) together five in the order of their speed order as the first, second, third, fourth and Shaft (3) has the fifth shaft (W1, W2, W3, W4, W5), wherein the drive shaft (3) via the first switching element (A) with the fifth shaft (W5) and the fifth switching element (E) with the third wave ( W3) is connectable, wherein the output shaft (4) with the fourth shaft (W4) is permanently connected, wherein by closing the second switching element (B), the first shaft (W1), by closing the third switching element (C), the second wave ( W2) and by closing the fourth switching element (D), the third wave (W3) rotatably fixed and where at the rotor (11) with the first wave (W1) is constantly connected.
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, und einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit einem solchen Getriebe. Ein Getriebe bezeichnet hier insbesondere ein mehrgängiges Getriebe, bei dem eine Vielzahl von Gängen, also feste Übersetzungsverhältnisse zwischen zwei Wellen des Getriebes, durch Schaltelemente vorzugsweise automatisch schaltbar sind. Bei den Schaltelementen handelt es sich 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. The invention relates to a transmission for a motor vehicle, and a drive train for a hybrid vehicle with such a transmission. A transmission referred to here in particular a multi-speed transmission in which a plurality of gears, so fixed ratios between two shafts of the transmission, are preferably automatically switched by switching elements. The switching elements are, for example, clutches or brakes. 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 der nicht veröffentlichten
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe mit sechs Übersetzungen bereitzustellen, welches sich gegenüber den im Stand der Technik bekannten Getrieben durch einen lediglich geringfügig erhöhten Bauaufwand auszeichnet. The present invention has for its object to provide a transmission with six translations, which is distinguished from the known in the art transmissions by only a slightly increased construction costs.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren. The object is solved by the features of
Das erfindungsgemäße Getriebe weist eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, eine elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbaren Rotor, drei Planetenradsätze sowie fünf Schaltelemente auf. 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 according to the invention has a drive shaft, an output shaft, an electric machine with a rotationally fixed stator and a rotatable rotor, three planetary gear sets and five switching elements. 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 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 drei Planetenradsätze weisen zusammen fünf in der Reihenfolge ihrer Drehzahlordnung als erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Welle bezeichnete Wellen auf. Diese fünf 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. Die Drehzahl der vierten Welle ist kleiner gleich der Drehzahl der fünften Welle. Diese Reihenfolge ist auch reversibel, sodass die fünfte Welle die kleinste Drehzahl aufweist, während die erste Welle eine Drehzahl annimmt die größer oder gleich groß wie die Drehzahl der fünfte Welle ist. Zwischen den Drehzahlen aller fünf Wellen besteht dabei stets ein linearer Zusammenhang. Die Drehzahl einer oder mehrerer der fünf 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 three planetary gear sets have five waves in the order of their speed order as first, second, third, fourth and fifth wave. These five waves are characterized in that the rotational speeds of these waves increase, decrease or equal in the order named. 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. The speed of the fourth shaft is less than or equal to the speed of the fifth shaft. This order is also reversible, so that the fifth shaft has the lowest speed, while the first shaft assumes a speed greater than or equal to the speed of the fifth shaft. There is always a linear relationship between the speeds of all five shafts. The speed of one or more of the five 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 drei Planetenradsätze bilden somit ein sogenanntes „Drei-Steg-Fünf-Wellen-Getriebe“, welches aus drei über genau vier Koppelstellen kinematisch miteinander gekoppelten Einzel-Planetenradsätzen gebildet ist und bei dem fünf seiner Elemente („Wellen“) für andere Getriebeelemente frei zugänglich sind. Jeweils eine Koppelwelle ist dabei als ständige mechanische Verbindung zwischen einem Element – also Sonnenrad oder Steg oder Hohlrad – eines Einzel-Planetenradsatzes mit einem Element – also Sonnenrad oder Steg oder Hohlrad – eines weiteren Einzel-Planetenradsatzes definiert. The three planetary gear sets thus form a so-called "three-bridge five-shaft transmission", which is formed from three kinematically coupled via exactly four coupling points single planetary gear sets and freely accessible at the five of its elements ("waves") for other transmission elements are. In each case, a coupling shaft is defined as a permanent mechanical connection between an element - ie sun gear or web or ring gear - a single planetary gear set with an element - ie sun gear or web or ring gear - another single planetary gear set.
Durch Schließen des ersten Schaltelements ist die Antriebswelle mit der fünften Welle verbindbar. Durch Schließen des zweiten Schaltelements ist die erste Welle drehfest festsetzbar, indem sie mit einem Gehäuse oder mit einem anderen drehfesten Bauelement des Getriebes über das zweite Schaltelement schaltbar verbunden ist. Durch Schließen des dritten Schaltelements ist die zweite Welle in gleicher Weise drehfest festsetzbar. Durch Schließen des vierten Schaltelements ist die dritte Welle in gleicher Weise drehfest festsetzbar. Durch Schließen des fünften Schaltelements ist die Antriebswelle mit der dritten Welle verbindbar. Die vierte Welle ist mit der Abtriebswelle ständig verbunden. Der Rotor der elektrischen Maschine ist mit der ersten Welle ständig verbunden. By closing the first switching element, the drive shaft is connectable to the fifth shaft. By closing the second switching element, the first shaft is rotatably fixable by being connected to a housing or with another non-rotatable component of the transmission via the second switching element switchable. By closing the third switching element, the second wave in the same way rotatably fixable. By closing the fourth switching element, the third wave in the same way rotatably fixed. By closing the fifth switching element, the drive shaft is connectable to the third shaft. The fourth shaft is permanently connected to the output shaft. The rotor of the electric machine is constantly connected to the first shaft.
Durch die Möglichkeit, die erste Welle durch das zweite Schaltelement drehfest festzusetzen, ist im Vergleich zu den im Stand der Technik bekannten Getrieben die Ausbildung zweier zusätzlicher Vorwärtsgänge zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle möglich. Due to the possibility of rotationally fixed the first shaft by the second switching element, the formation of two additional forward gears between the drive shaft and output shaft is possible in comparison to the known in the prior art transmissions.
Durch selektives paarweises Schließen der fünf Schaltelemente sind sechs Vorwärtsgänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle darstellbar. Der erste Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements und des vierten Schaltelements gebildet. Der zweite Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements und des dritten Schaltelements gebildet. Der dritte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements gebildet. Der vierte Vorwärtsgang wird durch Schließen des ersten Schaltelements und des fünften Schaltelements gebildet. Der fünfte Vorwärtsgang wird durch Schließen des zweiten und des fünften Schaltelements gebildet. Der sechste Vorwärtsgang wird durch Schließen des dritten und des fünften Schaltelements gebildet. Dadurch wird, bei geeigneter Wahl der Standgetriebeübersetzungen der 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 selective pairwise closing the five switching elements six forward gears between the drive shaft and the output shaft can be displayed. The first forward speed is formed by closing the first switching element and the fourth switching element. The second forward speed is formed by closing the first switching element and the third switching element. The third forward speed is formed by closing the first switching element and the second switching element. The fourth forward speed is formed by closing the first switching element and the fifth switching element. The fifth forward speed is formed by closing the second and fifth shifting elements. The sixth forward speed is formed by closing the third and fifth shifting elements. As a result, with a suitable choice of the stationary gear ratios of the 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.
Vorzugsweise ist die Antriebswelle über ein sechstes Schaltelement mit der ersten oder mit der zweiten Welle verbindbar. Das sechste Schaltelement ermöglicht die Bildung eines mechanischen Rückwärtsganges zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle, nämlich durch Schließen des vierten Schaltelements und des sechsten Schaltelements. Bei Verwendung des Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ist daher auch dann ein Rückwärtsgang darstellbar, wenn die Funktionalität der elektrischen Maschine nicht gegeben ist, beispielsweise aufgrund eines leeren Energiespeichers. Dadurch wird die Betriebsbereitschaft des Getriebes verbessert. Preferably, the drive shaft via a sixth switching element with the first or the second shaft is connectable. The sixth switching element allows the formation of a mechanical reverse gear between the drive shaft and the output shaft, namely by closing the fourth switching element and the sixth switching element. When using the transmission in the drive train of a motor vehicle, therefore, a reverse gear can be displayed even if the functionality of the electric machine is not given, for example, due to an empty energy storage. This improves the operational readiness of the transmission.
Zudem ist ein rein elektrischer Antrieb der Abtriebswelle durch die elektrische Maschine möglich. Dazu ist entweder das dritte Schaltelement oder das vierte Schaltelement zu schließen. Je nach Drehrichtung des Rotors ergibt sich eine unterschiedliche Drehrichtung der Abtriebswelle. Ein elektrischer Antrieb mittels der elektrischen Maschine ermöglicht daher sowohl eine Vorwärtsfahrt als auch eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs. Dabei wird die Antriebswelle durch die elektrische Maschine nicht angetrieben. In addition, a purely electric drive of the output shaft by the electric machine is possible. For this purpose, either the third switching element or the fourth switching element to close. Depending on the direction of rotation of the rotor results in a different direction of rotation of the output shaft. An electric drive by means of the electric machine therefore allows both a forward drive and a reverse drive of the motor vehicle. The drive shaft is not driven by the electric machine.
Ist von den fünf Schaltelementen nur das erste oder das fünfte Schaltelement geschlossen, so ist ein Überlagerungsbetriebsmodus darstellbar. Durch Schließen des ersten Schaltelements ist die Antriebswelle mit der fünften Welle verbunden. Durch Offenhalten der übrigen an der Gangbildung beteiligten Schaltelemente ergibt sich ohne weiteres keine feste Drehzahlbeziehung zwischen den fünf Wellen. Erst durch Aufbringen eines Abstützmoments durch die elektrische Maschine an der ersten Welle ergibt sich eine feste Drehzahlbeziehung zwischen den fünf Wellen der drei Planetenradsätze. Dadurch kann die Abtriebsdrehzahl bei vorgegebener Drehzahl der Antriebswelle und Variation der Rotordrehzahl stufenlos verändert werden. Somit kann ein stufenloser Betrieb des Getriebes bereitgestellt werden, beispielsweise zum Anfahren des Kraftfahrzeugs. If only the first or the fifth switching element is closed by the five switching elements, an overlay operating mode can be represented. By closing the first switching element, the drive shaft is connected to the fifth shaft. By keeping the other switching elements involved in the gang formation open, no fixed rotational speed relationship between the five waves results without further ado. Only by applying a Abstützmoments by the electric machine to the first shaft results in a fixed speed relationship between the five shafts of the three planetary gear sets. This allows the output speed at a given speed of the drive shaft and variation of the rotor speed can be changed continuously. Thus, a continuous operation of the transmission can be provided, for example, for starting the motor vehicle.
Durch Schließen des ersten Schaltelements und drehfester Festsetzung der Abtriebswelle, beispielsweise mittels einer Parksperre, wird eine Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle und der elektrischen Maschine hergestellt, ohne auf die Abtriebswelle eine Drehzahl aufzubringen. Dadurch wird ein Standladebetriebsmodus bereitgestellt, bei dem eine mit der Antriebswelle verbundene Antriebseinheit einen Energiespeicher durch generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine im Stillstand des Kraftfahrzeugs aufladen kann. By closing the first switching element and rotationally fixed fixing of the output shaft, for example by means of a parking brake, an operative connection between the drive shaft and the electric machine is produced without applying a speed to the output shaft. As a result, a stand-charge operating mode is provided, in which a drive unit connected to the drive unit can charge an energy store by regenerative operation of the electric machine when the motor vehicle is at a standstill.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist der erste Planetenradsatz radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes in einer gemeinsamen Radsatzebene angeordnet. Dadurch kann die axiale Baulänge des Getriebes reduziert werden. According to a first embodiment, the first planetary gear set is arranged radially within the second planetary gear set in a common Radsatzebene. As a result, the axial length of the transmission can be reduced.
Vorzugsweise ist die erste Welle mit einem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbunden. Die zweite Welle ist mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und mit einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbunden. Die dritte Welle ist mit einem Steg des ersten Planetenradsatzes und mit einem Steg des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Die vierte Welle ist mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Die fünfte Welle ist mit einem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbunden. Durch diese Zuordnung der Planetenradsatz-Elemente, also Sonnenrad, Steg und Hohlrad, und den fünf Wellen ergibt sich eine kompakte Anordnung und eine gute Zugänglichkeit zu deren äußeren Schnittstellen, also zu den Schaltelementen und im Falle der vierten Welle zur Abtriebswelle. Preferably, the first shaft is connected to a sun gear of the third planetary gear set. The second shaft is connected to a sun gear of the second planetary gear set and to a ring gear of the first planetary gear set. The third shaft is connected to a web of the first planetary gear set and to a web of the second planetary gear set. The fourth shaft is connected to a ring gear of the second planetary gear set. The fifth shaft is connected to a sun gear of the first planetary gear set. By this assignment of the planetary gear set elements, ie sun gear, web and ring gear, and the five waves results in a compact arrangement and good accessibility to the outer interfaces, ie to the switching elements and in the case of the fourth wave to the output shaft.
Vorzugsweise ist die zweite Welle mit einem Steg des dritten Planetenradsatzes verbunden. Ein Hohlrad des dritten Planetenradsatzes ist dabei wahlweise mit der dritten Welle oder mit der fünften Welle verbunden. Je nach Zuordnung des Hohlrads des dritten Planetenradsatzes zur in Drehzahlordnung dritten oder fünften Welle ergibt sich eine andere Übersetzung der ersten Welle zur zweiten Welle. Beide Varianten sind durch eine gute Zugänglichkeit gekennzeichnet. Preferably, the second shaft is connected to a web of the third planetary gear set. A ring gear of the third planetary gear is included optionally connected to the third shaft or to the fifth shaft. Depending on the assignment of the ring gear of the third planetary gear to the speed order third or fifth wave results in a different ratio of the first shaft to the second shaft. Both variants are characterized by good accessibility.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist die erste Welle mit einem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbunden. Die zweite Welle ist mit einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbunden. Die dritte Welle ist mit einem Steg verbunden, welcher als gemeinsamer Steg des ersten, zweiten und dritten Planetenradsatzes ausgebildet ist. Die vierte Welle ist mit einem Hohlrad verbunden, welches als gemeinsames Hohlrad des zweiten und dritten Planetenradsatzes ausgebildet ist. Die fünfte Welle ist mit einem Sonnenrad verbunden, welches als gemeinsames Sonnenrad des ersten und zweiten Planetenradsatzes ausgebildet ist. Die drei Planetenradsätze sind im Getriebe gemäß der zweiten Ausführungsform somit teilweise ineinander integriert. Erster und dritter Planetenradsatz wirken dabei als Minus-Radsätze. Der zweite Planetenradsatz wirkt als Plus-Radsatz. Dadurch ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau der drei Planetenradsätze, wodurch die axiale Baulänge des Getriebes reduziert werden kann. According to a second embodiment, the first shaft is connected to a sun gear of the third planetary gear set. The second shaft is connected to a ring gear of the first planetary gear set. The third shaft is connected to a web, which is designed as a common web of the first, second and third planetary gear set. The fourth shaft is connected to a ring gear, which is formed as a common ring gear of the second and third planetary gear set. The fifth shaft is connected to a sun gear, which is formed as a common sun gear of the first and second planetary gear set. The three planetary gear sets are thus partially integrated with each other in the transmission according to the second embodiment. First and third planetary gear act as minus wheelsets. The second planetary gear set acts as a plus wheel set. This results in a particularly compact design of the three planetary gear sets, whereby the axial length of the transmission can be reduced.
Prinzipiell kann jedes der fünf Schaltelemente als kraftschlüssiges Schaltelement mit variabler Drehmomentübertragungsfähigkeit oder als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. In principle, each of the five switching elements can be designed as a non-positive switching element with variable torque transmission capability or as a form-locking switching element.
Vorzugsweise ist das vierte Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement mit variabler Drehmomentübertragungsfähigkeit ausgebildet, beispielsweise als Lamellenbremse. Da das vierte Schaltelement an der Bildung des ersten Vorwärtsganges und gegebenenfalls des Rückwärtsganges beteiligt ist, kann das vierte Schaltelement in beiden diesen Gängen als Anfahrelement dienen, indem es im Schlupf betrieben wird. Das erste, zweite und gegebenenfalls das sechste Schaltelement sind dabei vorzugsweise als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Formschlüssige Schaltelemente stellen im geschlossenen Zustand die Verbindung durch Formschluss her, und zeichnen sich im geöffneten Zustand durch geringere Schleppverluste als kraftschlüssige Schaltelemente aus. Dadurch kann der mechanische Wirkungsgrad des Getriebes verbessert werden. Vorzugsweise ist das dritte Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement mit variabler Drehmomentübertragungsfähigkeit ausgebildet. Dadurch wird während des rein elektrischen Antriebs der Abtriebswelle mittels der elektrischen Maschine ein Lastschaltvorgang ermöglicht, bei dem das vierte Schaltelement geöffnet und das dritte Schaltelement geschlossen wird. Preferably, the fourth switching element is designed as a non-positive switching element with variable torque transmission capability, for example as a multi-disc brake. Since the fourth switching element is involved in the formation of the first forward gear and possibly the reverse gear, the fourth shift element can serve as a starting element in both these gears by being operated in the slip. The first, second and optionally the sixth switching element are preferably formed as a form-locking switching elements. Positive-locking switching elements make the connection in the closed state by positive locking, and are characterized in the open state by lower drag losses than non-positive switching elements. As a result, the mechanical efficiency of the transmission can be improved. Preferably, the third switching element is designed as a non-positive switching element with variable torque transmission capability. Characterized a load switching operation is made possible during the purely electric drive of the output shaft by means of the electric machine, in which the fourth switching element is opened and the third switching element is closed.
Alternativ dazu kann das erste Schaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement mit variabler Drehmomentübertragungsfähigkeit ausgebildet sein, wobei das zweite und vierte Schaltelement vorzugsweise als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind. Da das erste Schaltelement an der Bildung des ersten Vorwärtsganges beteiligt ist, kann das erste Schaltelement in diesem Gang als Anfahrelement dienen, indem es im Schlupf betrieben wird. Da das erste Schaltelement im ersten bis vierten Vorwärtsgang geschlossen ist, wirkt sich die Ausbildung als kraftschlüssiges Schaltelement in diesen vier Gängen nicht auf den Wirkungsgrad des Getriebes aus. Soll auch im Rückwärtsgang in ähnlicher Weise angefahren werden, so ist das sechste Schaltelement ebenso als kraftschlüssiges Schaltelement auszubilden. Alternatively, the first switching element may be formed as a non-positive switching element with variable torque transmission capability, wherein the second and fourth switching element are preferably formed as a form-locking switching elements. Since the first switching element is involved in the formation of the first forward gear, the first switching element in this gear can serve as a starting element by being operated in the slip. Since the first shift element is closed in the first to fourth forward gear, the formation of a non-positive shift element in these four gears does not affect the efficiency of the transmission. Should also be approached in reverse in a similar manner, the sixth switching element is also designed as a non-positive switching element.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung sind das zweite und dritte Schaltelement, das vierte und fünfte Schaltelement, und/oder erste und sechste Schaltelement als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet, welche durch je einen doppeltwirkenden Betätigungsmechanismus schaltbar sind. Beide Schaltelemente dieser Schaltelement-Gruppen können daher durch einzigen Aktuator betätigt werden. Dies reduziert die mechanische Komplexität des Getriebes. According to another possible embodiment, the second and third switching element, the fourth and fifth switching element, and / or first and sixth switching element are formed as positive switching elements, which are switchable by a respective double-acting actuating mechanism. Both switching elements of these switching element groups can therefore be actuated by a single actuator. This reduces the mechanical complexity of the transmission.
Ist die Antriebswelle mit einem Rotor einer weiteren elektrischen Maschine gekoppelt, ist eine mit der Antriebswelle in Wirkverbindung bringbare Verbrennungskraftmaschine einerseits über die weitere elektrische Maschine beispielsweise über einen Schleppstart in einen zugeschalteten Betriebszustand überführbar oder bei entsprechend zugeschalteter Verbrennungskraftmaschine in Verbindung mit der weiteren motorisch betriebenen elektrischen Maschine ein sogenannter Boost-Betriebszustand darstellbar oder im generatorischen Betrieb der weiteren elektrischen Maschine im Bereich der elektrischen Maschine elektrische Energie erzeugbar, mit der beispielsweise ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges versorgbar ist oder für einen motorischen Betrieb der elektrischen Maschine zur Verfügung stellbar ist. If the drive shaft is coupled to a rotor of a further electric machine, an internal combustion engine which can be brought into operative connection with the drive shaft can, on the one hand, be converted via the further electric machine, for example via a tow start, into a switched-on operating state or with a correspondingly connected internal combustion engine in conjunction with the further motor-operated electric machine a so-called boost operating state can be displayed or in generator operation of the further electric machine in the region of the electrical machine electrical energy generated with the example, an electrical system of a motor vehicle can be supplied or for a motorized operation of the electric machine is available.
Das Getriebe kann Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs sein. Der Antriebsstrang weist neben dem Getriebe auch eine Verbrennungskraftmaschine auf, welche über einen Torsionsschwingungsdämpfer mit der Antriebswelle des Getriebes drehelastisch verbunden oder über eine Trennkupplung verbindbar ist. Die Abtriebswelle des Getriebes ist mit einem Achsgetriebe antriebswirkverbunden, welcher mit Rädern des Hybridfahrzeugs verbunden ist. Der Antriebsstrang ermöglicht mehrere Antriebsmodi des Hybridfahrzeugs. In einem elektrischen Fahrbetrieb wird das Hybridfahrzeug von der elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben. In einem verbrennungsmotorischen Betrieb wird das Hybridfahrzeug von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. In einem hybridischen Betrieb wird das Hybridfahrzeug sowohl von der Verbrennungskraftmaschine als auch von der elektrischen Maschine des Getriebes angetrieben. The transmission may be part of a drive train of a hybrid vehicle. In addition to the transmission, the drive train also has an internal combustion engine, which is torsionally elastic connected via a torsional vibration damper to the drive shaft of the transmission or can be connected via a separating clutch. The output shaft of the transmission is drivirkswunden with a final drive, which is connected to wheels of the hybrid vehicle. The powertrain allows multiple drive modes of the hybrid vehicle. In an electric Driving operation, the hybrid vehicle is driven by the electric machine of the transmission. In an internal combustion engine operation, the hybrid vehicle is driven by the internal combustion engine. In a hybrid operation, the hybrid vehicle is driven by both the internal combustion engine and the electric machine of the transmission.
Eine ständige Verbindung wird als Verbindung zwischen zwei Elementen bezeichnet, die stets besteht. Derart ständig verbundene Elemente drehen stets mit der gleichen Abhängigkeit zwischen deren Drehzahlen. In einer ständigen Verbindung zwischen zwei Elementen kann sich kein Schaltelement befinden. Eine ständige Verbindung ist daher von einer schaltbaren Verbindung zu unterscheiden. A permanent connection is called a connection between two elements that always exists. Such constantly connected elements always rotate with the same dependence between their speeds. In a permanent connection between two elements, no switching element can be located. A permanent connection must therefore be distinguished from a switchable connection.
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.
Es zeigt: It shows:
In
Ein Stator
Die zweite Welle W2 der Planetenradsätze P1 bis P3 ist sowohl mit einer als Sonnenrad S2 ausgebildeten Planetenradsatzwelle des zweiten Planetenradsatzes P2 und mit einer als Hohlrad HR1 ausgeführten Planetenradsatzwelle des ersten Planetenradsatzes P1 sowie zusätzlich mit einer als Steg ST3 ausgebildeten Planetenradsatzwelle des dritten Planetenradsatzes P3 drehfest verbunden. Zusätzlich ist die zweite Welle W2 über das Schaltelement C mit dem Getriebegehäuse
Die dritte Welle W3 ist mit einer als Steg ST1 ausgebildeten Planetenradsatzwelle des ersten Planetenradsatzes P1, einer als Steg ST2 ausgeführten Planetenradsatzwelle des zweiten Planetenradsatzes P2 und mit einer als Hohlrad HR3 ausgeführten Planetenradsatzwelle des dritten Planetenradsatzes P3 verbunden und zusätzlich über das Schaltelement D mit dem Getriebegehäuse
Eine als Hohlrad HR2 ausgebildete Planetenradsatzwelle des zweiten Planetenradsatzes P2 ist mit der vierten Welle W4 verbunden, die wiederum mit der Abtriebswelle
Der dritte Planetenradsatz P3 ist in einer Radsatzebene zwischen einer Radsatzebene RSE der ineinander geschachtelten Planetenradsätze P1 und P2 sowie der elektrischen Maschine
Die Schaltelemente A, B, E und das optionale Schaltelement R sind vorliegend als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet, während die Schaltelemente C und D reibschlüssige Schaltelemente darstellen. Aufgrund der Ausgestaltung des Schaltelementes D als reibschlüssiges Schaltelement besteht beispielsweise die Möglichkeit, über das Schaltelement D ein mit dem Getriebe
Eine zweite Ausführungsform des Getriebes
Ansonsten entspricht der Aufbau des Getriebes
Dabei sind in
In dem in
Die Getriebe
Bei allen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen des Getriebes
Soll ein mit dem Getriebe
Ist das Schaltelement D geschlossen ist ein mit dem Getriebe
Liegen alle Schaltelemente A bis R in geöffnetem Betriebszustand vor, ist eine mit der Antriebswelle
Ein elektrischer Energiespeicher ist im Stillstand eines mit der Getriebevorrichtung
Um bei Vorliegen einer entsprechenden Anforderung zur Darstellung einer Parkbremse die Abtriebswelle
Über das als reibschlüssige Kupplung ausgeführte Schaltelement A ist die mit der Antriebswelle
Ist das Schaltelement C als reibschlüssiges Schaltelement ausgeführt, ermöglicht dieses bzw. unterstützt dieses Lastschaltungen zwischen der vierten Übersetzung 4VM in Richtung der fünften Übersetzung 5VM oder in Richtung der sechsten Übersetzung 6VM oder eine Lastschaltung zwischen der fünften Übersetzung 5VM und der Übersetzung 6VM, wobei die vierte Übersetzung 4VM für Vorwärtsfahrtrichtung vorliegend einen Direktgang des Getriebes
Die in
Die erste Welle W1 des Getriebes
In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht wiederum die Möglichkeit, das Getriebe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Getriebe transmission
- 2 2
- Elektrische Maschine Electric machine
- 3 3
- Antriebswelle drive shaft
- 4 4
- Abtriebswelle output shaft
- 7 7
- Rotor rotor
- 8 8th
- weitere elektrische Maschine another electric machine
- 9 9
- Stator stator
- 10 10
- Getriebegehäuse gearbox
- 11 11
- Rotor rotor
- A–E, R A-E, R
- Schaltelement switching element
- P1–P3 P1-P3
- Planetenradsatz planetary gear
- n n
- Drehzahl rotation speed
- W1–W5 W1-W5
- Welle wave
- HR1–HR3, HR23 HR1-HR3, HR23
- Hohlrad ring gear
- S1–S3, S12 S1-S3, S12
- Sonnenrad sun
- ST1–ST3, ST123 ST1-ST3, ST123
- Steg web
- 1VM–6VM 1VM-6VM
- Vorwärtsgang forward gear
- RVM RVM
- Rückwärtsgang reverse gear
- 1EM, 2EM 1EM, 2EM
- elektrischer Gang electrical gear
- RSE RSE
- Radsatzebene Radsatzebene
- 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
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102013225205 [0002] DE 102013225205 [0002]
- DE 102013225202 [0002] DE 102013225202 [0002]
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015210251.3A DE102015210251A1 (en) | 2015-06-03 | 2015-06-03 | Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a hybrid vehicle with such a transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015210251.3A DE102015210251A1 (en) | 2015-06-03 | 2015-06-03 | Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a hybrid vehicle with such a transmission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015210251A1 true DE102015210251A1 (en) | 2016-12-08 |
Family
ID=57352569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015210251.3A Withdrawn DE102015210251A1 (en) | 2015-06-03 | 2015-06-03 | Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a hybrid vehicle with such a transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015210251A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11254199B2 (en) * | 2017-12-08 | 2022-02-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Transmission for a motor vehicle, drive train and method for operating a transmission |
DE102021207654A1 (en) | 2021-07-19 | 2023-01-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Transmission for a motor vehicle |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013225202A1 (en) | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Zf Friedrichshafen Ag | transmission |
DE102013225205A1 (en) | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Zf Friedrichshafen Ag | transmission |
-
2015
- 2015-06-03 DE DE102015210251.3A patent/DE102015210251A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013225202A1 (en) | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Zf Friedrichshafen Ag | transmission |
DE102013225205A1 (en) | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Zf Friedrichshafen Ag | transmission |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11254199B2 (en) * | 2017-12-08 | 2022-02-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Transmission for a motor vehicle, drive train and method for operating a transmission |
DE102021207654A1 (en) | 2021-07-19 | 2023-01-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Transmission for a motor vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102013225205B4 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
WO2016188695A1 (en) | Transmission device having a transmission input shaft, having a transmission output shaft and having three planetary gear sets | |
DE102014218610A1 (en) | Power-shiftable multi-speed transmission in planetary design | |
DE102015211038B4 (en) | Transmission for a motor vehicle, as well as powertrain for a hybrid vehicle with such a transmission | |
EP3100888A1 (en) | Transmission for a motor vehicle, and power train for a hybrid vehicle having such a transmission | |
DE102012201374A1 (en) | Hybrid powertrain for a motor vehicle | |
DE102015208581A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102015209050A1 (en) | Transmission for a motor vehicle, drive train for a hybrid vehicle, and method for operating such a drive train | |
DE102015208673A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
WO2016184628A1 (en) | Transmission for a motor vehicle and hybrid drivetrain provided therewith | |
DE102015223299A1 (en) | Transmission for a motor vehicle, and drive train for a motor vehicle with such a transmission | |
DE102014226708A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102014218609A1 (en) | Power-shiftable multi-speed transmission in planetary design | |
EP3100889A1 (en) | Transmission for a motor vehicle, and power train for a hybrid vehicle having such a transmission | |
DE102015218591A1 (en) | Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a motor vehicle | |
DE102015218587A1 (en) | Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a motor vehicle | |
EP3298303B1 (en) | Transmission for a motor vehicle and hybrid drive train provided therewith | |
DE102014220967A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102014220942A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102015210251A1 (en) | Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a hybrid vehicle with such a transmission | |
DE102014218611A1 (en) | Power-shiftable multi-speed transmission in planetary design | |
DE102014218608A1 (en) | Power-shiftable multi-speed transmission in planetary design | |
DE102018000195A1 (en) | Transmission device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle | |
DE102014220941A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102014220963A1 (en) | Transmission for a motor vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |