DE102015223023A1 - Drehmomentübertragungsvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Drehmomentübertragungsvorrichtung - Google Patents

Drehmomentübertragungsvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Drehmomentübertragungsvorrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (100) sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (100), wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung (100) eine erste Eingangswelle (EW1), eine zweite Eingangswelle (EW2), eine Ausgangswelle (AW), ein erstes Planetengetriebe (PGS1) mit ersten Getriebeelementen, ein zweites Planetengetriebe (PGS2) mit zweiten Getriebeelementen, ein drittes Planetengetriebe (PGS3) mit dritten Getriebeelementen, eine erste Bremseinrichtung (B1), eine zweite Bremseinrichtung (B2) und eine erste Trennkupplung (C1) aufweist. Die erste Bremseinrichtung (B1) ist zum lösbaren Festlegen eines zweiten Sonnenrads (S2) ausgestaltet und die erste Trennkupplung (C1) zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung der ersten Eingangswelle (EW1) mit einem ersten Getriebeelement. Die zweite Eingangswelle (EW2) ist drehfest mit einem der ersten Getriebeelemente verbunden und die zweite Eingangswelle (EW2) ist drehfest mit einem der zweiten Getriebeelemente oder mit einem der dritten Getriebeelemente verbunden. Ein drittes Sonnenrad (S3) kann durch die erste Bremseinrichtung (B1) oder durch die zweite Bremseinrichtung (B2) festgelegt werden und ein dritter Planetenträger (PT3) ist drehfest mit der Ausgangswelle (AW) verbunden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere eine Drehmomentübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, sowie wie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Drehmomentübertragungsvorrichtung, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine erste Eingangswelle zur Drehverbindung mit einem ersten Antriebsmotor, eine zweite Eingangswelle zur Drehverbindung mit einem zweiten Antriebsmotor, wenigstens eine Ausgangswelle zur Drehverbindung mit wenigstens einer antreibbaren Achse, drei Planetengetriebe, zwei Bremseinrichtungen und wenigstens eine Trennkupplung aufweist.
  • Je nach Anordnung der einzelnen Komponenten der Drehmomentübertragungsvorrichtung sowie deren Wirkverbindungen untereinander, insbesondere je nachdem, wie die einzelnen Getriebeelemente der Planetengetriebe mittels einer der Bremseinrichtungen festgelegt werden können und wie die einzelnen Getriebeelemente mit den Eingangswellen bzw. der Ausgangswelle sowie mit den anderen Getriebeelementen mittels einer oder mehrerer Trennkupplungen drehfest verbunden werden können bzw. die Drehverbindungen gelöst werden können, können verschiedene Übersetzungen mit verschiedenen Spreizungen realisiert werden.
  • Aus dem Stand der Technik sind diesbezüglich unterschiedlichste Konzepte und Ausgestaltungen für gattungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtungen bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2006 044 885 A1 oder der WO 2014/072129 A1 .
  • Aus der DE 10 2006 044 885 A1 sind zwei Drehmomentübertragungsvorrichtungen bekannt, welche jeweils zwei Eingangswellen, drei Planetengetriebe sowie drei Bremseinrichtungen und drei Trennkupplungen aufweisen, wobei jeweils eine erste der beiden Eingangswellen dazu vorgesehen ist, mit einem Verbrennungsmotor und einem ersten Elektromotor drehverbunden zu werden und jeweils eine zweite der beiden Eingangswellen, um mit einem zweiten Elektromotor drehverbunden zu werden. Mit den verschiedenen, in der DE 10 2006 044 885 A1 beschriebenen Ausgestaltungen von Drehmomentübertragungsvorrichtungen sind jeweils sechs Übersetzungsstufen einstellbar, wobei eine der Übersetzungsstufen jeweils ein serielles Anfahren ermöglicht.
  • Aus der WO 2014/072129 A1 sind ebenfalls mehrere Drehmomentübertragungsvorrichtungen mit jeweils zwei Eingangswellen und drei Planetengetrieben bekannt, wobei die in diesem Dokument beschriebenen Drehmomentübertragungsvorrichtungen sich jeweils in der Anzahl und der Art der Schaltelemente sowie in der Anordnung und den Wirkverbindungen zwischen den einzelnen Komponenten der Drehmomentübertragungsvorrichtung unterscheiden.
  • Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik ist es somit eine Aufgabe der Erfindung, eine alternative Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitzustellen, insbesondere eine verbesserte Drehmomentübertragungsvorrichtung, welche es erlaubt, mit möglichst wenigen Komponenten möglichst viele Übersetzungen einzustellen, insbesondere mit einem möglichst geringen Überschneidungsbereich der einzelnen Übersetzungen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitzustellen.
  • Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Lehre der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine erste Eingangswelle zur Drehverbindung mit einem ersten Antriebsmotor, eine zweite Eingangswelle zur Drehverbindung mit einem zweiten Antriebsmotor, eine Ausgangswelle zur Drehverbindung mit wenigstens einer antreibbaren Achse, ein erstes Planetengetriebe, ein zweites Planetengetriebe, ein drittes Planetengetriebe, eine erste Bremseinrichtung, eine zweite Bremseinrichtung und eine erste Trennkupplung auf.
  • Dabei kann die erste Eingangswelle insbesondere mit einem ersten Verbrennungsmotor und/oder einer ersten elektrische Maschine drehverbunden werden und die zweite Eingangswelle insbesondere mit einem zweiten Verbrennungsmotor und/oder einer zweiten elektrischen Maschine.
  • Das erste Planetengetriebe weist als erste Getriebeelemente ein erstes Hohlrad, wenigstens ein an einem ersten Planetenträger drehbeweglich abgestütztes, erstes Planetenrad und ein erstes Sonnenrad auf, wobei wenigstens ein erstes Planetenrad mit dem ersten Sonnenrad und/oder dem ersten Hohlrad kämmt.
  • Das zweite Planetengetriebe weist als zweite Getriebeelemente ein zweites Hohlrad, das drehbeweglich gegenüber dem ersten Hohlrad ist, wenigstens ein an einem zweiten Planetenträger drehbeweglich abgestütztes, zweites Planetenrad und ein zweites Sonnenrad auf, wobei wenigstens ein zweites Planetenrad mit dem zweiten Sonnenrad und/oder dem zweiten Hohlrad kämmt.
  • Das dritte Planetengetriebe weist als dritte Getriebeelemente ein drittes Hohlrad, wenigstens ein an einem dritten Planetenträger drehbeweglich abgestütztes drittes Planetenrad und ein drittes Sonnenrad auf, wobei wenigstens ein drittes Planetenrad mit dem dritten Sonnenrad und/oder dem dritten Hohlrad kämmt.
  • Die erste Bremseinrichtung ist zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrades ausgestaltet und mittels der ersten Trennkupplung kann eine Drehverbindung zwischen der ersten Eingangswelle und einem der ersten Getriebeelemente hergestellt oder gelöst werden. Die zweite Eingangswelle ist drehfest mit einem der ersten Getriebeelemente verbunden und mit einem der zweiten Getriebeelemente und/oder mit einem der dritten Getriebeelemente und das dritte Sonnenrad kann durch die erste Bremseinrichtung oder durch die zweite Bremseinrichtung festgelegt werden. Des Weiteren ist der dritte Planetenträger drehfest mit der Ausgangswelle verbunden.
  • Im Sinne der Erfindung ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments, wobei eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung vorzugsweise als Getriebe ausgebildet ist.
  • Unter einer Eingangswelle ist im Sinne der Erfindung eine drehbeweglich gelagerte Komponente zu verstehen, welche zur Aufnahme eines Drehmoments von einem Antriebsmotor und zur Übertragung des Drehmoments an eine weitere Komponente der Drehmomentübertragungsvorrichtung ausgebildet ist. Insbesondere handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Eingangswelle um die Eingangswelle eines Getriebes. Vorzugsweise ist die Eingangswelle durch ein Getriebegehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung drehbar abgestützt bzw. im Getriebegehäuse gelagert.
  • Unter einem Planetengetriebe im Sinne der Erfindung ist ein Getriebe zu verstehen, welches der Wandlung eines Eingangsdrehmoments in ein Ausgangsdrehmoment dient und dazu ein oder mehrere Getriebeelemente aufweist, wobei ein Planetengetriebe im Sinne der Erfindung vorzugsweise wenigstens zwei Getriebeelemente aufweist, insbesondere wenigstens ein an einem Planetenträger drehbeweglich abgestütztes Planetenrad sowie ein Sonnenrad und/oder ein Hohlrad, wobei das wenigstens eine Planetenrad jeweils mit dem Sonnenrad und/oder dem Hohlrad kämmt. Grundsätzlich kann jeweils jedes Getriebeelement mit dem Eingangsdrehmoment beaufschlagt werden und das Ausgangsdrehmoments kann an jedem der weiteren Getriebeelemente abgegriffen werden, welches nicht mit dem Eingangsdrehmoment beaufschlagt ist.
  • Unter einer Ausgangswelle im Sinne der Erfindung ist eine drehbeweglich gelagerte Komponente zu verstehen, welche zur Abgabe eines Drehmoments ausgebildet ist.
  • Eine elektrische Maschine im Sinne der Erfindung ist eine Maschine, die wenigstens als Elektromotor betreibbar ist und vorzugsweise zusätzlich auch als Generator.
  • Im Sinne der Erfindung wird unter drehverbunden bzw. drehfest verbunden eine drehfeste Verbindung zweier Elemente bzw. Komponenten verstanden. Unter einer drehverbindbaren Verbindung wird im Sinne der Erfindung hingegen eine Verbindung zweier Komponenten verstanden, die sowohl drehfest sein kann als auch lösbar, beispielsweise eine Verbindung mittels einer Trennkupplung, wobei bei geschlossener Trennkupplung eine drehfeste Verbindung vorliegt und bei geöffneter Trennkupplung eine gelöste Drehverbindung, das heißt bei geöffneter Trennkupplung sind die mittels der Trennkupplung verbundenen Komponenten drehbeweglich gegeneinander.
  • Aufbauend auf der vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung kann eine Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitgestellt werden, mit der mit möglichst wenigen Komponenten möglichst viele Übersetzungen eingestellt werden können, insbesondere mit einem möglichst geringen Überschneidungsbereich der einzelnen Übersetzungen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist die zweite Eingangswelle drehfest mit dem ersten Planetenträger verbunden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist die Drehmomentübertragungsvorrichtung in der Weise ausgebildet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung in drei unterschiedlichen Betriebsarten betrieben werden kann. Dabei kann in einer ersten Betriebsart bevorzugt ein Leistungsfluss ausschließlich von der ersten Eingangswelle an die Ausgangswelle übertragen werden, wobei vorzugsweise wenigstens zwei diskrete Übersetzungen schaltbar sind, insbesondere sechs diskrete Übersetzungen. In einer zweiten Betriebsart kann bevorzugt der Leistungsfluss ausschließlich von der zweiten Eingangswelle an die Ausgangswelle übertragen werden und vorzugsweise ist wenigstens eine diskrete Übersetzung schaltbar, insbesondere drei diskrete Übersetzungen. In einer dritten Betriebsart kann der Leistungsfluss bevorzugt von der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle an die Ausgangswelle übertragen werden und besonders bevorzugt ist eine Übersetzung der Drehmomentübertragungsvorrichtung durch Variation von Drehmomenten und/oder Drehzahlen an der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle innerhalb wenigstens eines definierten Übersetzungsbereiches stufenlos einstellbar, vorzugsweise sogar innerhalb von zwei definierten Übersetzungsbereichen.
  • Zum Schalten der diskreten Übersetzungen bzw. eines definierten Übersetzungsbereiches weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung neben der ersten Bremseinrichtung, der zweiten Bremseinrichtung und der ersten Trennkupplung vorzugsweise ein oder mehrere weitere Schaltelemente in Form von Bremseinrichtungen und/oder Trennkupplungen auf, wobei sich in Abhängigkeit der aktuellen Schaltzustände aller vorhandenen Schaltelemente, das heißt, je nach Kombination der Schaltzustände der einzelnen, vorhandenen Schaltelemente, eine der diskreten Übersetzungen und/oder einer der definierten Übersetzungsbereiche einstellt.
  • Unter einer Bremseinrichtung im Sinne der Erfindung ist dabei eine Einrichtung zu verstehen, welche zum lösbaren Festlegen wenigstens eines der grundsätzlich drehbeweglich gelagerten Komponenten der Drehmomentübertragungsvorrichtung dient, wobei die festgelegte Komponente bei geschlossener bzw. aktivierter bzw. insbesondere blockierter Bremseinrichtung während der Drehmomentwandlung nicht rotieren kann. Bei geöffneter Bremseinrichtung kann die betreffende Komponente hingegen rotieren bzw. ist drehbeweglich.
  • Unter einer Trennkupplung im Sinne der Erfindung wird bevorzugt eine mechanische Einrichtung zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung zwischen mittels der Trennkupplung miteinander verbundenen Komponenten verstanden. Eine Trennkupplung weist dazu vorzugsweise wenigstens zwei Kupplungsteile auf, wobei die beiden Kupplungsteile in einem Schließzustand der Trennkupplung miteinander mechanisch, insbesondere reibschlüssig oder formschlüssig, drehverbunden sind und in einem geöffneten Zustand unabhängig voneinander rotieren können, das heißt drehbeweglich gegeneinander sind. Vorzugsweise sind die beiden Kupplungsteile jeweils mit einer Welle, insbesondere stoffschlüssig, drehverbunden.
  • Vorzugsweise ist eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung in der Weise ausgebildet, dass der erste Antriebsmotor ein Verbrennungsmotor sein kann und der zweite Antriebsmotor eine als Motor betreibbare elektrische Maschine, wobei vorzugsweise in der ersten Betriebsart eine Antriebsleistung alleine durch den ersten Verbrennungsmotor erzeugt werden kann und in der zweiten Betriebsart alleine durch die zweite elektrische Maschine. Das heißt, bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung in der Weise ausgebildet, dass in der ersten Betriebsart die gesamte Antriebsleistung allein mittels des ersten Antriebsmotors, insbesondere mittels eines Verbrennungsmotors, erzeugt werden kann und in der zweiten Betriebsart allein mittels des zweiten Antriebsmotors, insbesondere rein elektrisch.
  • Eine auf vorbeschriebene Weise ausgebildete Drehmomentübertragungsvorrichtung ermöglicht zum einen einen reinen Verbrennungsantrieb, einen rein elektrischen Antrieb sowie einen sogenannten E-CVT-Betrieb, in welchem die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors mit der Antriebsleistung der elektrischen Maschine überlagert werden kann, insbesondere derart, dass eine Übersetzung der Drehmomentübertragungsvorrichtung stufenlos einstellbar ist.
  • Bevorzugt ist die Drehmomentübertragungsvorrichtung dabei derart ausgestaltet, dass in der ersten Betriebsart sechs diskrete Übersetzungen schaltbar sind, vorzugsweise fünf diskrete Übersetzungen für Vorwärtsfahrt und eine diskrete Übersetzung für Rückwärtsfahrt, insbesondere, wenn die Antriebsleistung alleine durch den ersten Antriebsmotor in Form eines Verbrennungsmotors erzeugt wird.
  • Vorzugsweise sind in der zweiten Betriebsart, insbesondere, wenn die Antriebsleistung alleine durch den zweiten Antriebsmotor in Form einer elektrischen Maschine erzeugt wird, drei diskrete Übersetzungen schaltbar.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer ersten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist die zweite Eingangswelle mit einem der dritten Getriebeelemente, insbesondere mit dem dritten Hohlrad, drehfest verbunden und das dritte Sonnenrad kann vorzugsweise durch die erste Bremseinrichtung festgelegt werden, wobei das dritte Sonnenrad vorzugsweise bei aktivierter erster Bremseinrichtung gebremst, insbesondere blockiert ist, und bei deaktivierter erster Bremseinrichtung frei drehen kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer ersten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung kann das zweite Hohlrad durch die zweite Bremseinrichtung festgelegt werden, wobei das zweite Hohlrad vorzugsweise bei aktivierter zweiter Bremseinrichtung gebremst, insbesondere blockiert ist, und bei deaktivierter zweiter Bremseinrichtung frei drehen kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer ersten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist das erste Hohlrad mit dem zweiten Planetenträger drehverbunden, das heißt drehfest mit diesem verbunden, so dass eine Drehbewegung des ersten Hohlrades eine Drehbewegung des zweiten Planetenträgers bewirkt und umgekehrt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer ersten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist die erste Trennkupplung zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung der ersten Eingangswelle mit dem ersten Sonnenrad ausgestaltet. Folglich kann mit Hilfe der ersten Trennkupplung die Eingangswelle mit dem ersten Sonnenrad drehverbunden werden, so dass eine Drehbewegung der Eingangswelle auf das erste Sonnenrad übertragen wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer ersten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine zweite Trennkupplung auf, wobei die zweite Trennkupplung zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung des ersten Sonnenrades mit dem ersten Hohlrad und/oder dem zweiten Planetenträger ausgestaltet ist. Folglich kann mittels der zweiten Trennkupplung eine Drehverbindung zwischen dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad und/oder dem zweiten Planetenträger hergestellt werden, so dass eine Drehbewegung des ersten Sonnenrades eine Drehbewegung des ersten Hohlrades und/oder des zweiten Planetenträgers bewirkt bzw. umgekehrt. Ist zusätzlich zur zweiten Trennkupplung noch die erste Trennkupplung geschlossen, ist die erste Eingangswelle nicht nur drehfest mit dem ersten Sonnenrad verbunden, sondern auch mit dem ersten Hohlrad und/oder mit dem zweiten Planetenträger.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer ersten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine dritte Trennkupplung auf, wobei die dritte Trennkupplung zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung des ersten Hohlrades mit dem dritten Planetenträger ausgestaltet ist und/oder zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung des zweiten Planetenträgers mit dem dritten Planetenträger.
  • Weist eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung wie vorbeschrieben eine zweite Trennkupplung auf zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung des ersten Sonnenrades mit dem ersten Hohlrad und/oder dem zweiten Planetenträger und sind gleichzeitig die zweite Trennkupplung und die dritte Trennkupplung geschlossen, sind das erste Hohlrad und der dritte Planetenträger und/oder der zweite Planetenträger und der dritte Planetenträger zusätzlich mit dem ersten Sonnenrad drehverbunden. Ist außerdem zusätzlich noch die erste Trennkupplung geschlossen, sind das erste Hohlrad und der dritte Planetenträger sowie das erste Sonnenrad jeweils mit der ersten Eingangswelle drehverbunden und/oder das erste Sonnenrad, der zweite Planetenträger und der dritte Planetenträger jeweils mit der ersten Eingangswelle verbunden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer zweiten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist die zweite Eingangswelle mit einem der zweiten Getriebeelemente, insbesondere mit dem zweiten Planetenträger, drehfest verbunden und das dritte Sonnenrad kann vorzugsweise durch die zweite Bremseinrichtung lösbar festgelegt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer zweiten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung kann das erste Sonnenrad durch die erste Bremseinrichtung lösbar festgelegt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer zweiten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist das zweite Hohlrad mit dem dritten Hohlrad drehverbunden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer zweiten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist die erste Trennkupplung zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung der ersten Eingangswelle mit dem ersten Hohlrad ausgestaltet.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer zweiten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine zweite Trennkupplung auf, die zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung des zweiten Planetenträgers mit dem dritten Planetenträger ausgestaltet ist. Ist die zweite Trennkupplung geschlossen, sind bevorzugt der erste Planetenträger, der zweite Planetenträger und der dritte Planetenträger, das heißt alle drei Planetenträger der Drehmomentübertragungsvorrichtung, drehfest miteinander verbunden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer zweiten Alternative einer alternativen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine dritte Trennkupplung auf, wobei die dritte Trennkupplung zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung des zweiten Planetenträgers mit dem dritten Sonnenrad ausgestaltet ist. Bevorzugt sind, wenn die dritte Trennkupplung geschlossen ist, dabei der erste Planetenträger, der zweite Planetenträger und das dritte Sonnenrad miteinander drehverbunden und können somit zusammen mit dem dritten Sonnenrad mittels der zweiten Bremseinrichtung lösbar festgelegt werden.
  • Ist zusätzlich noch die zweite Trennkupplung geschlossen, ist bevorzugt außerdem der dritte Planetenträger mit den vorgenannten Komponenten drehfest verbunden und kann ebenfalls mittels der zweiten Bremseinrichtung lösbar festgelegt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, das heißt in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer ersten Alternative und/oder einer zweiten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, kann ein Leistungsfluss von der ersten Eingangswelle über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente, vorzugsweise über den dritten Planetenträger, an die Ausgangswelle übertragen werden, insbesondere über die erste Trennkupplung und über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung kann der Leistungsfluss von der ersten Eingangswelle über wenigstens eines der ersten Getriebeelemente, vorzugsweise über den ersten Planetenträger, und/oder über wenigstens eines der zweiten Getriebeelemente, vorzugsweise über den zweiten Planetenträger, und über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente, vorzugsweise über den dritten Planetenträger, an die Ausgangswelle übertragen werden. Insbesondere kann der Leistungsfluss dabei über die erste Trennkupplung und über wenigstens eines der ersten Getriebeelemente und/oder über wenigstens eines der zweiten Getriebeelemente und über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente an die Ausgangswelle übertragen werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung kann ein Leistungsfluss von der zweiten Eingangswelle über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente, vorzugsweise über den dritten Planetenträger, an die Ausgangswelle übertragen werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung kann ein Leistungsfluss von der zweiten Eingangswelle über wenigstens eines der ersten Getriebeelemente, vorzugsweise über den ersten Planetenträger, und/oder über wenigstens eines der zweiten Getriebeelemente, vorzugsweise über den zweiten Planetenträger, und über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente, vorzugsweise über den dritten Planetenträger, an die Ausgangswelle übertragen werden. Insbesondere kann der Leistungsfluss dabei über wenigstens eines der ersten Getriebeelemente und/oder über die zweite Trennkupplung und/oder über wenigstens eines der zweiten Getriebeelemente und/oder über die dritte Trennkupplung und über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente an die Ausgangswelle übertragen werden.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere zum Betrieb einer Drehmomentübertragungsvorrichtung, die in drei Betriebsarten betrieben werden kann, ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Betreiben in der ersten Betriebsart die erste Trennkupplung geschlossen wird oder geschlossen bleibt, wobei für eine erste diskrete Übersetzung in der ersten Betriebsart vorzugsweise die zweite Trennkupplung und die dritte Trennkupplung geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die erste Bremseinrichtung und die zweite Bremseinrichtung geschlossen werden oder geschlossen bleiben.
  • Für eine zweite diskrete Übersetzung in der ersten Betriebsart werden vorzugsweise die zweite Trennkupplung und die zweite Bremseinrichtung geöffnet oder bleiben geöffnet und die dritte Trennkupplung und die erste Bremseinrichtung werden geschlossen oder bleiben geschlossen.
  • Für eine dritte diskrete Übersetzung ist der ersten Betriebsart werden vorzugsweise die dritte Trennkupplung und die zweite Bremseinrichtung geöffnet oder bleiben geöffnet und die zweite Trennkupplung und die erste Bremseinrichtung werden geschlossen oder bleiben geschlossen.
  • Für eine vierte diskrete Übersetzung in der ersten Betriebsart werden vorzugsweise die erste Bremseinrichtung und die zweite Bremseinrichtung geöffnet oder bleiben geöffnet und die zweite Trennkupplung und die dritte Trennkupplung werden geschlossen oder bleiben geschlossen.
  • Für eine fünfte diskrete Übersetzung in der ersten Betriebsart werden vorzugsweise die dritte Trennkupplung und die erste Bremseinrichtung geöffnet oder bleiben geöffnet und die zweite Trennkupplung und die zweite Bremseinrichtung werden geschlossen oder bleiben geschlossen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden für eine sechste diskrete Übersetzung, insbesondere für einen Rückwärtsgang, in der ersten Betriebsart die zweite Trennkupplung und die erste Bremseinrichtung geöffnet oder bleiben geöffnet und die dritte Trennkupplung und die zweite Bremseinrichtung geschlossen oder bleiben geschlossen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahren wird zum Betreiben in der zweiten Betriebsart, insbesondere zum Betrieb einer gemäß der vorbeschriebenen, ersten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ausgebildeten Drehmomentübertragungsvorrichtung, die erste Trennkupplung geöffnet oder bleibt geöffnet, wobei für eine erste diskrete Übersetzung in der zweiten Betriebsart vorzugsweise die zweite Trennkupplung und die dritte Trennkupplung geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die erste Bremseinrichtung und die zweite Bremseinrichtung geschlossen werden oder geschlossen bleiben.
  • Für eine zweite diskrete Übersetzung in der zweiten Betriebsart werden vorzugsweise die erste Bremseinrichtung und die zweite Bremseinrichtung geöffnet oder bleiben geöffnet und die zweite Trennkupplung und die dritte Trennkupplung werden geschlossen oder bleiben geschlossen.
  • Für eine dritte diskrete Übersetzung in der zweiten Betriebsart werden vorzugsweise die dritte Trennkupplung und die erste Bremseinrichtung geöffnet oder bleiben geöffnet und die zweite Trennkupplung und die zweite Bremseinrichtung werden geschlossen oder bleiben geschlossen.
  • In einer alternativen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere zum Betrieb einer gemäß der vorbeschriebenen, zweiten Alternative einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ausgebildeten Drehmomentübertragungsvorrichtung, wird ebenfalls die erste Trennkupplung geöffnet oder bleibt geöffnet, wobei für eine erste diskrete Übersetzung in der zweiten Betriebsart vorzugsweise ebenfalls die zweite Trennkupplung und die dritte Trennkupplung geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die erste Bremseinrichtung und die zweite Bremseinrichtung geschlossen werden oder geschlossen bleiben.
  • Für eine zweite diskrete Übersetzung in der zweiten Betriebsart werden jedoch vorzugsweise die zweite Trennkupplung und die zweite Bremseinrichtung geöffnet oder bleiben geöffnet und die dritte Trennkupplung und die erste Bremseinrichtung werden geschlossen oder bleiben geschlossen.
  • Für eine dritte diskrete Übersetzung in der zweiten Betriebsart werden vorzugsweise die dritte Trennkupplung und die zweite Bremseinrichtung geöffnet oder bleiben geöffnet und die zweite Trennkupplung und die erste Bremseinrichtung werden geschlossen oder bleiben geschlossen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird zum Betreiben in der dritten Betriebsart die erste Trennkupplung geschlossen oder bleibt geschlossen. Zum Einstellen eines ersten, definierten Übersetzungsbereichs in dieser Betriebsart werden vorzugsweise die zweite Trennkupplung, die erste Bremseinrichtung und die zweite Bremseinrichtung geöffnet oder bleiben geöffnet und die dritte Trennkupplung wird geschlossen oder bleibt geschlossen. Zum Einstellen eines zweiten, definierten Übersetzungsbereichs in dieser Betriebsart werden vorzugsweise die zweite Trennkupplung, die dritte Trennkupplung und die erste Bremseinrichtung geöffnet oder bleiben geöffnet und die zweite Bremseinrichtung wird geschlossen oder bleibt geschlossen.
  • Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausgestaltung der Erfindung verwirklicht sein können und eine vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführung darstellen können, sofern sie technisch sinnvoll ist, für die ebenfalls Schutz beansprucht wird.
  • Manche der nachfolgend genannten Merkmale bzw. Eigenschaften betreffen sowohl eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung als auch ein erfindungsgemäßes Verfahren. Einige dieser Merkmale und Eigenschaften werden nur einmal beschrieben, gelten jedoch unabhängig voneinander im Rahmen technisch möglicher Ausgestaltungen sowohl für eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung als auch für ein erfindungsgemäßes Verfahren.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele weiter erläutert, wobei die Erfindung dazu in den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestellt ist. Dabei zeigt
  • 1 einen Getriebeplan eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung,
  • 2 eine zugehörige Schalttabelle zu der in 1 dargestellten, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung,
  • 3 eine zugehörige Schaltmatrix zu der in 1 dargestellten, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung,
  • 4 einen Getriebeplan eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung,
  • 5 eine zugehörige Schalttabelle zu der in 4 dargestellten, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung und
  • 6 eine zugehörige Schaltmatrix zu der in 4 dargestellten, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100, die für ein zweispuriges Kraftfahrzeug mit einem ersten Antriebsmotor ICE in Form eines Verbrennungsmotors sowie einem zweiten Antriebsmotor EM in Form einer elektrischen Maschine EM ausgebildet ist, wobei die elektrische Maschine EM sowohl als Elektromotor als auch als Generator betrieben werden kann. Zum besseren Verständnis ist die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 daher in 1 in einem mit dem ersten, als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor ICE und mit dem zweiten, als elektrische Maschine ausgebildeten Antriebsmotor EM in drehverbundenem Zustand dargestellt.
  • Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 weist eine erste Eingangswelle EW1 auf, welche mit dem ersten Antriebsmotor ICE drehfest verbunden ist und eine zweite Eingangswelle EW2, über welche die Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 mit dem zweiten Antriebsmotor EM drehverbunden ist.
  • Ferner weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 drei einfache Planetengetriebe PGS1, PGS2 und PGS3 auf, insbesondere ein erstes Planetengetriebe PGS1, ein zweites Planetengetriebe PGS2 und ein drittes Planetengetriebe PGS3.
  • Das erste Planetengetriebe PGS1 weist als erste Getriebeelemente ein außenverzahntes, erstes Sonnenrad S1, mehrere außenverzahnte, drehbeweglich an einem ersten Planetenträger PT1 abgestützte erste Planetenräder P1 sowie ein innenverzahntes, erstes Hohlrad H1 auf, wobei die Planetenräder P1 mit dem ersten Sonnenrad S1 sowie dem ersten Hohlrad H1 kämmen.
  • Das zweite Planetengetriebe PGS2 weist als zweite Getriebeelemente ein ebenfalls außenverzahntes, zweites Sonnenrad S2, mehrere außenverzahnte, drehbeweglich an einem zweiten Planetenträger PT2 abgestützte Planetenräder P2 sowie ein innenverzahntes, zweites Hohlrad H2 auf, wobei auch bei diesem zweiten Planetengetriebe PGS2 die Planetenräder P2 mit dem zweiten Sonnenrad S2 sowie dem zweiten Hohlrad H2 kämmen.
  • Das dritte Planetengetriebe PGS3 weist als dritte Getriebeelemente ein ebenfalls außenverzahntes drittes Sonnenrad S3, mehrere, ebenfalls außenverzahnte Planetenräder P3, welche an einem dritten Planetenträger PT3 drehbeweglich abgestützt sind, sowie ein innenverzahntes, drittes Hohlrad H3 auf, wobei der dritte Planetenträger PT3 des dritten Planetengetriebes PGS3 drehfest mit einer Ausgangswelle AW, welche mit einer antreibbaren Achse des Fahrzeugs drehverbunden werden kann, verbunden ist.
  • Die Getriebeelemente der drei Planetengetriebe PGS1, PGS2, PGS3, das heißt, also die ersten Getriebeelemente, die zweiten Getriebeelemente und die dritten Getriebeelemente, sind dabei jeweils separat voneinander ausgebildet, wobei insbesondere das erste Hohlrad H1, das zweite Hohlrad H2 und das dritte Hohlrad H3 drehbeweglich gegeneinander sind.
  • Die zweite Eingangswelle EW2 ist sowohl drehfest mit dem ersten Planetenträger PT1 als auch mit dem dritten Hohlrad H3 verbunden. Des Weiteren sind das erste Hohlrad H1 und der zweite Planetenträger PT2 drehfest miteinander verbunden sowie das zweite Sonnenrad S2 und das dritte Sonnenrad S3.
  • Zum Einstellen verschiedener diskreter Übersetzungen bzw. Gänge oder verschiedener Übersetzungsbereiche weist dieses Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 ferner fünf Schaltelemente C1, C2, C3, B1 und B2 auf, nämlich eine erste Trennkupplung C1, eine zweite Trennkupplung C2 und eine dritte Trennkupplung C3 sowie eine erste Bremseinrichtung B1 und eine zweite Bremseinrichtung B2. Die als Trennkupplungen ausgebildeten Schaltelemente C1, C2 und C3 sind dabei jeweils zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung zwischen zwei Komponenten der Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 ausgestaltet und die als Bremseinrichtungen ausgebildeten Schaltelemente B1 und B2 jeweils zum lösbaren Festlegen, insbesondere zum gezielten Blockieren und Lösen, wenigstens einer mit der Bremseinrichtung gekoppelten Komponente der Drehmomentübertragungsvorrichtung 100.
  • Dabei ist die erste Trennkupplung C1 zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung der ersten Eingangswelle EW1 mit dem ersten Sonnenrad S1 ausgestaltet und somit auch zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung zwischen dem ersten Antriebsmotor ICE und dem ersten Sonnenrad S1.
  • Die zweite Trennkupplung C2 ist zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung zwischen dem ersten Sonnenrad S1 sowie dem ersten Hohlrad H1 vorgesehen sowie gleichzeitig zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung zwischen dem ersten Sonnenrad S1 und dem zweiten Planetenträger PT2 des zweiten Planetengetriebes PGS2.
  • Die dritte Trennkupplung C3 ist zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung zwischen dem ersten Hohlrad H1 und dem dritten Planetenträger PT3 ausgestaltet sowie gleichzeitig zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung zwischen dem zweiten Planetenträger PT2 und dem dritten Planetenträger PT3.
  • Mittels der ersten Bremseinrichtung B1 können das zweite Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebes PGS2 und das dritte Sonnenrad S3 des dritten Planetengetriebes PGS3, die miteinander drehverbunden sind, lösbar festgelegt werden, insbesondere gleichzeitig.
  • Mittels der zweiten Bremseinrichtung B2 kann das zweite Hohlrad H2 lösbar festgelegt werden.
  • Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 kann erfindungsgemäß in drei unterschiedlichen Betriebsarten betrieben werden, wobei in einer ersten Betriebsart ein Leistungsfluss ausschließlich von der ersten Eingangswelle EW1 an die Ausgangswelle AW übertragen werden kann. In einer zweiten Betriebsart kann ein Leistungsfluss ausschließlich von der zweiten Eingangswelle EW2 an die Ausgangswelle AW übertragen werden und in einer dritten Betriebsart kann ein Leistungsfluss sowohl von der ersten Eingangswelle EW1 als auch von der zweiten Eingangswelle EW2 zur Ausgangswelle AW übertragen werden.
  • Ist dabei der erste Antriebsmotor ICE, wie bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 ein Verbrennungsmotor ICE, und ist der zweite Antriebsmotor EM eine elektrische Maschine EM, welche sowohl motorisch als auch generatorisch betrieben werden kann, kann in der ersten Betriebsart die gesamte Antriebsleistung mittels des Verbrennungsmotors ICE erzeugt werden, in der zweiten Betriebsart ein rein elektrischer Antrieb ermöglicht werden und in der dritten Betriebsart ein sogenannter E-CVT-Betrieb realisiert werden, wobei E-CVT für Electric Continuously Variable Transmission (elektrisches stufenloses Getriebe) steht.
  • Im E-CVT-Betrieb können sowohl der Verbrennungsmotor ICE als auch die elektrische Maschine EM jeweils ein Drehmoment abgeben und zu einer resultierenden Abtriebsleistung überlagert werden. Durch die Variation von Drehzahl und/oder Drehmoment der Antriebsmotoren ICE und EM, insbesondere durch die Variation von Drehzahl und/oder Drehmoment der elektrischen Maschine EM, welche in der Regel stufenlos möglich ist, bzw. durch die Änderung einer Drehrichtung der elektrischen Maschine EM, kann die Übersetzung der Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 innerhalb eines definierten Übersetzungsbereiches eingestellt werden, insbesondere stufenlos.
  • Diese Betriebsart ermöglicht insbesondere den Betrieb des Verbrennungsmotors ICE innerhalb eines vorteilhaften Drehzahlbereichs, insbesondere bei einem optimalen Wirkungsgrad, wodurch ein besonders effizienter Betrieb eines Antriebsstrangs mit einem Verbrennungsmotor ICE als erstem Antriebsmotor, einer elektrischen Maschine EM als zweitem Antriebsmotor und einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 möglich ist.
  • In der ersten Betriebsart können aufgrund der Anordnung der einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 zueinander sowie deren Wirkverbindungen untereinander, insbesondere aufgrund der gewählten, erfindungsgemäßen Anordnung der fünf Schaltelemente C1, C2, C3, B1 und B2, insgesamt sechs diskrete Übersetzungen bzw. sechs Gänge geschaltet werden, wobei davon fünf Gänge bzw. diskrete Übersetzungen für eine Vorwärtsfahrt vorgesehen sind und ein Gang bzw. eine diskrete Übersetzung für Rückwärtsfahrt. In der zweiten Betriebsart können drei diskrete Übersetzungen geschaltet werden und in der dritten Betriebsart kann in zwei definierten Übersetzungsbereichen jeweils eine Übersetzung der Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 durch Variation von Drehmomenten und/oder Drehzahl an der ersten Eingangswelle EW1 und der zweiten Eingangswelle EW2 stufenlos eingestellt werden. Die diskreten Übersetzungen in den einzelnen Betriebsarten bzw. die definierten Übersetzungsbereiche ergeben sich dabei in Abhängigkeit der Schaltzustände der fünf Schaltelemente C1, C2, C3, B1 und B2.
  • 2 zeigt eine zugehörige Schalttabelle, anhand welcher erkennbar ist, welche Schaltzustände der fünf Schaltelemente C1, C2, C3, B1 und B2 erforderlich sind, um die jeweiligen diskreten Übersetzungen in den verschiedenen Betriebsarten bzw. die verschiedenen Übersetzungsstufen in den verschiedenen Betriebsarten einzustellen.
  • Die sechs diskreten Übersetzungen, welche sich in der ersten Betriebsart einstellen lassen, wobei sich fünf Vorwärtsgänge 1.–5. Gang ICE und ein Rückwärtsgang R-Gang ICE einstellen lassen, sind jeweils mit "ICE" bezeichnet. Die drei Übersetzungen 1.–3. Gang EM, welche sich in der zweiten Betriebsart einstellen lassen, sind jeweils mit "EM" bezeichnet. Die beiden definierten Übersetzungsbereiche E-CVT-1 und E-CVT-2, die in der dritten Betriebsart eingestellt werden können, sind mit E-CVT bezeichnet. Ein X bedeutet dabei jeweils, dass das jeweilige Schaltelement geschlossen ist, das heißt eine Drehverbindung hergestellt ist bzw. dass die Bremseinrichtung B festgelegt ist, so dass die Bremseinrichtung B bremsend bzw. blockierend wirkt.
  • Wie anhand von 2 erkennbar ist, muss zum Betreiben der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 in der ersten Betriebsart stets, das heißt für alle diskreten Übersetzungen 1.–5. Gang ICE und R-Gang ICE, die erste Trennkupplung C1 geschlossen sein, damit eine Antriebsleistung vom ersten Antriebsmotor ICE über die erste Eingangswelle EW1 überhaupt zur Ausgangswelle AW übertragen werden kann.
  • Zum Einstellen einer ersten diskreten Übersetzung 1. Gang ICE in der ersten Betriebsart, insbesondere zum Schalten eines ersten Ganges 1. Gang ICE in der ersten Betriebsart, müssen zusätzlich die beiden Bremseinrichtungen B1 und B2 geschlossen werden bzw. geschlossen bleiben und die zweite Trennkupplung C2 und die dritte Trennkupplung C3 jeweils geöffnet werden bzw. geöffnet bleiben.
  • Für eine zweite diskrete Übersetzung 2. Gang ICE in der ersten Betriebsart, insbesondere zum Schalten eines zweiten Gangs 2. Ganges ICE in der ersten Betriebsart, müssen neben der ersten Trennkupplung C1 die dritte Trennkupplung C3 sowie die erste Bremseinrichtung B1 geschlossen werden oder bleiben und die zweite Trennkupplung C2 und die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet werden.
  • Für eine dritte diskrete Übersetzung 3. Gang ICE in der ersten Betriebsart, insbesondere zum Schalten eines dritten Gangs 3. Gang ICE in der ersten Betriebsart, müssen neben der ersten Trennkupplung C1 die zweite Trennkupplung C2 und die erste Bremseinrichtung B1 geschlossen werden oder bleiben und die dritte Trennkupplung C3 sowie die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet werden oder bleiben.
  • Für eine vierte diskrete Übersetzung 4. Gang ICE in der ersten Betriebsart, insbesondere zum Schalten eines vierten Ganges 4. Gang ICE in der ersten Betriebsart, müssen neben der ersten Trennkupplung C1 die zweite Trennkupplung C2 und die dritte Trennkupplung C3 geschlossen werden bzw. bleiben und die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet werden.
  • Für eine fünfte diskrete Übersetzung 5. Gang ICE in der ersten Betriebsart, insbesondere zum Schalten eines fünften Ganges 5. Gang ICE in der ersten Betriebsart, müssen neben der ersten Trennkupplung C1 die zweite Trennkupplung C2 sowie die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen werden und die dritte Trennkupplung C3 und die erste Bremseinrichtung B1 geöffnet werden.
  • Für eine sechste diskrete Übersetzung R-Gang ICE in der ersten Betriebsart, einen Rückwärtsgang R-Gang ICE in der ersten Betriebsart, müssen neben der ersten Trennkupplung C1 die dritte Trennkupplung C3 sowie die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen werden und die zweite Trennkupplung C2 und die erste Bremseinrichtung B1 geöffnet werden.
  • In der zweiten Betriebsart muss jeweils für alle einzustellenden diskreten Übersetzungen 1.–3. Gang EM die erste Trennkupplung C1 geöffnet sein, wobei zum Einstellen einer ersten diskreten Übersetzung 1. Gang EM in der zweiten Betriebsart, insbesondere zum Schalten eines ersten Ganges 1. Gang EM in der zweiten Betriebsart, die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen werden oder bleiben und die zweite Trennkupplung C2 und die dritte Trennkupplung C3 geöffnet werden oder bleiben.
  • Für eine zweite diskrete Übersetzung 2. Gang EM in der zweiten Betriebsart, insbesondere zum Schalten eines zweiten Ganges 2. Gang EM in der zweiten Betriebsart, werden die zweite Trennkupplung C2 und die dritte Trennkupplung C3 geschlossen bzw. bleiben geschlossen und die erste Trennkupplung C1, die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 werden geöffnet oder bleiben geöffnet.
  • In einer dritten Übersetzung 3. Gang EM in der zweiten Betriebsart, insbesondere zum Schalten eines dritten Ganges 3. Gang EM in der zweiten Betriebsart, werden die zweite Trennkupplung C2 und zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen und die erste Trennkupplung C1, die dritte Trennkupplung C3 und die erste Bremseinrichtung B1 geöffnet oder bleiben geöffnet.
  • In der dritten Betriebsart muss jeweils die erste Trennkupplung C1 geschlossen sein bzw. geschlossen werden oder bleiben, um eine Übertragung einer Antriebsleistung von dem ersten Antriebsmotor ICE über die erste Eingangswelle EW1 auf die Ausgangswelle AW zu ermöglichen, wobei zum Einstellen eines ersten definierten Übersetzungsbereiches E-CVT-1 außerdem die dritte Trennkupplung C3 geschlossen wird oder bleibt und die zweite Trennkupplung C2, die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 jeweils geöffnet werden oder bleiben.
  • Zum Einstellen eines zweiten definierten Übersetzungsbereichs E-CVT-2 in der dritten Betriebsart wird neben der ersten Trennkupplung C1 zusätzlich die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen oder bleibt geschlossen und die zweite Trennkupplung C2, die dritte Trennkupplung C3 und die erste Bremseinrichtung B1 werden geöffnet oder bleiben geöffnet.
  • Mit der vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 können somit insgesamt neun diskrete Übersetzungen geschaltet werden und in zwei definierten Übersetzungsbereichen kann die Übersetzung stufenlos eingestellt werden. Damit ermöglicht eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 einen besonders flexiblen Betrieb, insbesondere einen besonders flexiblen Betrieb eines Fahrzeugs mit einem ersten Antriebsmotor ICE in Form eines Verbrennungsmotors und mit einem zweiten Antriebsmotors EM in Form einer elektrischen Maschine, und in Folge dessen einen besonders energieeffizienten Betrieb.
  • Das vorbeschriebene erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 ist in der Weise ausgebildet, dass in wenigstens einem Betriebszustand der Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 ein Leistungsfluss von der ersten Eingangswelle EW1 unter anderem über die erste Trennkupplung C1 und über den dritten Planetenträger PT3 an die Ausgangswelle AW übertragen werden kann.
  • Insbesondere kann in wenigstens einem Betriebszustand ein Leistungsfluss von der ersten Eingangswelle EW1 unter anderem über die erste Trennkupplung C1, über den ersten Planetenträger PT1, über den zweiten Planetenträger PT2 und über den dritten Planetenträger PT3 an die Ausgangswelle AW übertragen werden.
  • Ferner kann in wenigstens einem Betriebszustand ein Leistungsfluss von der zweiten Eingangswelle EW2 unter anderem über den dritten Planetenträger PT3 an die Ausgangswelle AW übertragen werden.
  • Insbesondere kann in wenigstens einem Betriebszustand ein Leistungsfluss von der zweiten Eingangswelle EW2 unter anderem über den ersten Planetenträger PT1, über die zweite Trennkupplung C2, über den zweiten Planetenträger PT2, über die dritte Trennkupplung C3 und über den dritten Planetenträger PT3 an die Ausgangswelle AW übertragen werden.
  • Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 hat ferner den Vorteil, dass aus nahezu jeder Gangstufe in der ersten Betriebsart in die zweite oder dritte Betriebsart gewechselt werden kann oder umgekehrt. Dies ist anhand der in 3 dargestellten Schaltmatrix symbolisch dargestellt, wobei ein schraffiertes Feld jeweils einen möglichen Wechsel zwischen den zugehörigen Übersetzungen symbolisiert. Ein weißes Feld symbolisiert, dass ein Wechsel zwischen den betreffenden Übersetzungen nicht möglich ist. Insbesondere kann aus fünf von sechs Gängen in der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart gewechselt werden sowie in die dritte Betriebsart.
  • Beispielsweise ist in der ersten Betriebsart ein Wechsel aus der ersten diskreten Übersetzung 1. Gang ICE in die zweite diskrete Übersetzung 2. Gang ICE, in die dritte diskrete Übersetzung 3. Gang ICE, in die fünfte diskrete Übersetzung 5. Gang ICE sowie in die Übersetzung für Rückwärtsfahrt R-Gang ICE problemlos möglich, während ein Wechsel ausgehend von der ersten diskreten Übersetzung 1. Gang ICE in die vierte diskrete Übersetzung 4. Gang ICE nicht möglich ist.
  • Wie anhand der Schaltmatrix in 3 zu erkennen ist, ermöglicht die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 dabei eine Vielzahl von Übersetzungswechseln, insbesondere auch eine große Spreizung. Insbesondere kann in die zweite Betriebsart, das heißt insbesondere in einen reinen Elektrobetrieb, aus jedem Vorwärtsfahrtgang 1.–5. Gang ICE bzw. jeder Übersetzung für Vorwärtsfahrt 1.–5. Gang ICE gewechselt werden. Ferner kann aus fünf von sechs diskreten Übersetzungen in der ersten Betriebsart, nämlich aus der ersten diskreten Übersetzung 1. Gang ICE, der zweiten diskreten Übersetzung 2. Gang ICE, der vierten diskreten Übersetzung 4. Gang ICE, der fünften diskreten Übersetzung 5. Gang ICE sowie der Übersetzung für Rückwärtsfahrt R-Gang ICE jeweils in die dritte Betriebsart, das heißt, in einen Betrieb mit stufenlos einstellbarer Übersetzung E-CVT-1, E-CVT-2, gewechselt werden. Lediglich aus der dritten diskreten Übersetzung 3. Gang ICE der ersten Betriebsart ist ein Wechsel in die dritte Betriebsart nicht möglich.
  • Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 ermöglicht somit einen besonders vorteilhaften Betrieb mit einer Vielzahl an diskreten Übersetzungen in zwei verschiedenen Betriebsarten sowie außerdem über einen großen Betriebsbereich hin die Einstellung einer stufenlosen Übersetzung, trotz ihres im Verhältnis zu aus dem Stand der Technik bekannten anderen Drehmomentübertragungsvorrichtungen besonders einfachen Aufbaus mit drei einfachen Planetengetrieben PGS1, PGS2 und PGS3 und lediglich fünf Schaltelementen C1, C2, C3, B1 und B2.
  • 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 200, welche ebenfalls drei einfache Planetengetriebe PGS1, PGS2 und PGS3, insbesondere ein erstes Planetengetriebe PGS1, ein zweites Planetengetriebe PGS2 sowie ein drittes Planetengetriebe PGS3 aufweist. Die drei Planetengetriebe PGS1, PGS2 und PGS3, sind vom Aufbau her wie die drei Planetengetriebe PGS1, PGS2, PGS3 der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 ausgestaltet, die Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 unterscheidet sich jedoch vom Aufbau her, insbesondere in den Wirkverbindungen der einzelnen Komponenten untereinander, von der zuvor beschriebenen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100.
  • Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 weist ebenfalls fünf Schaltelemente C1, C2, C3, B1 und B2 in Form von drei Trennkupplungen C1, C2 und C3, nämlich einer ersten Trennkupplung C1, einer zweiten Trennkupplung C2 und einer dritten Trennkupplung C3, sowie zwei Bremseinrichtungen B1 und B2 in Form einer ersten Bremseinrichtung B1 und einer zweiten Bremseinrichtung B2 auf. Die drei Trennkupplungen C1, C2 und C3 sind dabei ebenfalls zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung zwischen zwei Komponenten der Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 ausgestaltet und die beiden Bremseinrichtungen B1 und B2 jeweils zum lösbaren Festlegen, insbesondere zum gezielten Blockieren und Lösen, wenigstens einer mit der Bremseinrichtung gekoppelten Komponente der Drehmomentübertragungsvorrichtung 200.
  • Wie die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 weist die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 ebenfalls eine erste Eingangswelle EW1 auf, welche mit einem ersten Antriebsmotor ICE, in diesem Fall ebenfalls mit einem Verbrennungsmotor ICE, drehverbunden werden kann, wobei zum besseren Verständnis in 4 die Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 ebenfalls in einem mit dem ersten Antriebsmotor ICE drehverbundenen Zustand dargestellt ist. Ferner weist diese Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 ebenfalls eine zweite Eingangswelle EW2 auf, über welche die Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 ebenfalls mit einem zweiten Antriebsmotor EM, insbesondere in Form einer elektrischen Maschine EM, drehverbunden werden kann, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 ebenfalls in einem mit dem zweiten Antriebsmotor EM drehverbundenen Zustand dargestellt ist.
  • Die erste Eingangswelle EW1 dieses zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 kann ebenfalls über die erste Trennkupplung C1 mit einem der ersten Getriebeelemente des ersten Planetengetriebes PGS1 verbunden werden, in diesem Fall jedoch mit dem ersten Hohlrad H1. Die zweite Eingangswelle EW2 ist ebenfalls mit einem der ersten Getriebeelemente verbunden und einem der zweiten Getriebeelemente. Im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 ist die zweite Eingangswelle EW2 jedoch mit dem ersten Planetenträger PT1 und dem zweiten Planetenträger PT2 drehfest verbunden, wobei der erste Planetenträger PT1 und der zweite Planetenträger PT2 ebenfalls drehfest miteinander verbunden sind. Ferner sind das zweite Hohlrad H2 und das dritte Hohlrad H3 miteinander drehverbunden sowie das erste Sonnenrad S1 und das zweite Sonnenrad S2, wobei das erste Sonnenrad S1 und das zweite Sonnenrad S2 mittels der ersten Bremseinrichtung B1 lösbar festgelegt werden können, insbesondere gleichzeitig. Das dritte Sonnenrad S3 kann mittels der zweiten Bremseinrichtung B2 lösbar festgelegt werden. Die Ausgangswelle AW der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 ist ebenfalls drehfest mit dem dritten Planetenträger PT3 des dritten Planetengetriebes PGS3 verbunden.
  • Die zweite Trennkupplung C2 ist zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung zwischen dem zweiten Planetenträger PT2 und dem dritten Planetenträger PT3 ausgestaltet und mittels der dritten Trennkupplung C3 kann eine Drehverbindung zwischen dem zweiten Planetenträger PT2 sowie dem dritten Sonnenrad S3 hergestellt und gelöst werden.
  • Wie bei dem ersten, anhand von 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 können auch bei dem zweiten, in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 sechs diskrete Übersetzungen 1.–5. Gang ICE und R-Gang ICE in einer ersten Betriebsart, drei diskrete Übersetzungen 1.–3. Gang EM in einer zweiten Betriebsart und zwei definierte Übersetzungsbereiche E-CVT-1 und E-CVT-2 in einer dritten Betriebsart eingestellt werden, wobei von den sechs Übersetzungen in der ersten Betriebsart ebenfalls fünf Übersetzungen 1.–5. Gang ICE für Vorwärtsfahrt vorgesehen sind und eine diskrete Übersetzung R-Gang ICE für Rückwärtsfahrt. Die hierfür erforderlichen Schaltzustände sind aus der Tabelle in 5 ersichtlich.
  • In der ersten Betriebsart muss auch bei dieser Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 jeweils die erste Trennkupplung C1 geschlossen sein, damit eine Antriebsleistung, insbesondere ein Leistungsfluss, von dem ersten Antriebsmotor ICE über die erste Eingangswelle EW1 an die Ausgangswelle AW übertragen werden kann.
  • Zum Einstellen bzw. Schalten einer ersten diskreten Übersetzung 1. Gang ICE in der ersten Betriebsart sind die erste Trennkupplung C1, die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 zu schließen und die zweite Trennkupplung C2 und die dritte Trennkupplung C3 zu öffnen.
  • Zum Einstellen einer zweiten diskreten Übersetzung 2. Gang ICE in der ersten Betriebsart werden die erste Trennkupplung C1, die dritte Trennkupplung C3 und die erste Bremseinrichtung B1 geschlossen bzw. bleiben geschlossen und die zweite Trennkupplung C2 und die zweite Bremseinrichtung B2 werden geöffnet oder bleiben geöffnet.
  • Für eine dritte diskrete Übersetzung 3. Gang ICE in der ersten Betriebsart werden die erste Trennkupplung C1, die zweite Trennkupplung C2 und die erste Bremseinrichtung B1 geschlossen oder bleiben geschlossen und die dritte Trennkupplung C3 und die zweite Bremseinrichtung B2 werden geöffnet.
  • Für eine vierte diskrete Übersetzung 4. Gang ICE in der ersten Betriebsart werden die erste Trennkupplung C1, die zweite Trennkupplung C2 und die dritte Trennkupplung C3 geschlossen oder bleiben geschlossen, und die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 werden geöffnet oder bleiben geöffnet.
  • Für eine fünfte diskrete Übersetzung 5. Gang ICE in der ersten Betriebsart werden die erste Trennkupplung C1, die zweite Trennkupplung C2 und die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen oder bleiben geschlossen und die dritte Trennkupplung C3 und die erste Bremseinrichtung B1 werden geöffnet oder bleiben geöffnet.
  • Zum Einlegen eines Rückwärtsganges bzw. zum Einstellen der diskreten Übersetzung für Rückwärtsfahrt R-Gang ICE in der ersten Betriebsart werden die erste Trennkupplung C1, die dritte Trennkupplung C3 sowie die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen oder bleiben geschlossen und die zweite Trennkupplung C2 sowie die erste Bremseinrichtung B1 werden geöffnet oder bleiben geöffnet.
  • In der zweiten Betriebsart muss entsprechend jeweils die erste Trennkupplung C1 geöffnet sein, um die Drehverbindung zwischen dem ersten Antriebsmotor ICE bzw. der ersten Eingangswelle EW1 und die Ausgangswelle AW zu trennen und den ersten Antriebsmotor ICE abzukoppeln.
  • Für eine erste diskrete Übersetzung 1. Gang EM in der zweiten Betriebsart werden die erste Trennkupplung C1, die zweite Trennkupplung C2 und die dritte Trennkupplung C3 geöffnet und die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen oder bleiben geschlossen.
  • Für eine zweite diskrete Übersetzung 2. Gang EM in der zweiten Betriebsart werden die erste Trennkupplung C1, die zweite Trennkupplung C2 sowie die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet und die dritte Trennkupplung C3 und die erste Bremseinrichtung B1 geschlossen oder bleiben geschlossen.
  • Für eine dritte diskrete Übersetzung 3. Gang EM in der zweiten Betriebsart werden die erste Trennkupplung C1, die dritte Trennkupplung C3 und die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet und die zweite Trennkupplung C2 und die erste Bremseinrichtung B1 geschlossen oder bleiben geschlossen.
  • Zum Einstellen eines ersten definierten Übersetzungsbereichs E-CVT-1 in der dritten Betriebsart, das heißt, zum Einstellen eines ersten definierten Übersetzungsbereichs E-CVT-1 im E-CVT-Betrieb, in welchem die stufenlose Einstellung einer Übersetzung möglich ist, werden die erste Trennkupplung C1 und die dritte Trennkupplung C3 geschlossen und die übrigen Schaltelemente geöffnet oder bleiben geöffnet, das heißt, die zweite Trennkupplung C2, die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 sind geöffnet.
  • Zur Einstellung des zweiten Übersetzungsbereichs E-CVT-2 in der dritten Betriebsart werden die erste Trennkupplung C1 und die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen oder bleiben geschlossen und die übrigen Schaltelemente, das heißt, die zweite Trennkupplung C2, die dritte Trennkupplung C3 und die erste Bremseinrichtung B1 sind geöffnet.
  • Das vorbeschriebene zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 ist ebenfalls in der Weise ausgebildet, dass in wenigstens einem Betriebszustand der Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 ein Leistungsfluss von der ersten Eingangswelle EW1 unter anderem über die erste Trennkupplung C1 und über den dritten Planetenträger PT3 an die Ausgangswelle AW übertragen werden kann.
  • Insbesondere kann in wenigstens einem Betriebszustand ein Leistungsfluss von der ersten Eingangswelle EW1 unter anderem über die erste Trennkupplung C1, über den ersten Planetenträger PT1, über den zweiten Planetenträger PT2 und über den dritten Planetenträger PT3 an die Ausgangswelle AW übertragen werden.
  • Ferner kann in wenigstens einem Betriebszustand ein Leistungsfluss von der zweiten Eingangswelle EW2 unter anderem über den dritten Planetenträger PT3 an die Ausgangswelle AW übertragen werden.
  • Insbesondere kann in wenigstens einem Betriebszustand ein Leistungsfluss von der zweiten Eingangswelle EW2 unter anderem über den ersten Planetenträger PT1, über den zweiten Planetenträger PT2 und über den dritten Planetenträger PT3 an die Ausgangswelle AW übertragen werden.
  • Wie anhand von 6 zu erkennen ist, ermöglicht auch diese erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 aus fünf von sechs Übersetzungen in der ersten Betriebsart einen Wechsel in die zweite Betriebsart oder die dritte Betriebsart, wobei in diesem Fall aus den fünf Übersetzungen für Vorwärtsfahrt 1.–5. Gang ICE jeweils ein Wechsel in jeweils eine der Übersetzungen 1.–3. Gang EM der zweiten Betriebsart möglich ist, hingegen nicht aus Rückwärtsfahrt. Wie bei der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 100 aus 1 kann aus der dritten diskreten Übersetzung 3. Gang ICE in der ersten Betriebsart nicht in die dritte Betriebsart gewechselt werden.
  • Somit ermöglicht das zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 ebenfalls einen besonders flexiblen Betrieb, da zum einen ebenfalls sechs Übersetzungen 1.–5. Gang ICE und RE-Gang ICE in der ersten Betriebsart, drei diskrete Übersetzungen 1.–3. Gang EM in der zweiten Betriebsart und zwei definierte Übersetzungsbereiche E-CVT-1 und E-CVT-2 in der dritten Betriebsart zur Verfügung stehen und zum anderen auch hier aus mehreren diskreten Übersetzungen bzw. Übersetzungsbereichen in einer Betriebsart in die anderen Betriebsarten gewechselt werden kann, zum Teil in mehrere verschiedene diskrete Übersetzungen.
  • Infolgedessen kann auch mit dieser erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 200 somit, insbesondere bei Verwendung in einem Kraftfahrzeug, ein besonders flexibler und vor allem effizienter und energieoptimierter Betrieb eines Antriebsstranges ermöglicht werden, insbesondere ein reiner Antrieb mittels eines Verbrennungsmotors, ein rein elektrischer Antrieb sowie ein E-CVT-Betrieb, wobei insbesondere im E-CVT-Betrieb die jeweiligen Antriebsmotoren in einem möglichst optimalen Betriebspunkt und damit äußerst effizient betrieben werden können.
  • Bezugszeichenliste
    • 100, 200
    erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung
    AW
    Ausgangswelle
    B1
    erste Bremseinrichtung
    B2
    zweite Bremseinrichtung
    C1
    erste Trennkupplung
    C2
    zweite Trennkupplung
    C3
    dritte Trennkupplung
    EM
    zweiter Antriebsmotor, elektrische Maschine
    EW1
    erste Eingangswelle
    EW2
    zweite Eingangswelle
    H1
    erstes Hohlrad
    H2
    zweites Hohlrad
    H3
    drittes Hohlrad
    ICE
    erster Antriebsmotor, Verbrennungsmotor
    P1
    erste Planetenräder
    P2
    zweite Planetenräder
    P3
    dritte Planetenräder
    PGS1
    erstes Planetengetriebe
    PGS2
    zweites Planetengetriebe
    PGS3
    drittes Planetengetriebe
    PT1
    erster Planetenträger
    PT2
    zweiter Planetenträger
    PT3
    dritter Planetenträger
    S1
    erstes Sonnenrad
    S2
    zweites Sonnenrad
    S3
    drittes Sonnenrad
    1. Gang ICE
    erste diskrete Übersetzung in der ersten Betriebsart (Vorwärtsfahrt)
    2. Gang ICE
    zweite diskrete Übersetzung in der ersten Betriebsart (Vorwärtsfahrt)
    3. Gang ICE
    dritte diskrete Übersetzung in der ersten Betriebsart (Vorwärtsfahrt)
    4. Gang ICE
    vierte diskrete Übersetzung in der ersten Betriebsart (Vorwärtsfahrt)
    5. Gang ICE
    fünfte diskrete Übersetzung in der ersten Betriebsart (Vorwärtsfahrt)
    R-Gang ICE
    sechste diskrete Übersetzung in der ersten Betriebsart (Rückwärtsfahrt)
    1. Gang EM
    erste diskrete Übersetzung in der zweiten Betriebsart
    2. Gang EM
    zweite diskrete Übersetzung in der zweiten Betriebsart
    3. Gang EM
    dritte diskrete Übersetzung in der zweiten Betriebsart
    E-CVT-1
    erster Übersetzungsbereich in der dritten Betriebsart
    E-CVT-2
    zweiter Übersetzungsbereich in der dritten Betriebsart
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006044885 A1 [0003, 0004, 0004]
    • WO 2014/072129 A1 [0003, 0005]

Claims (24)

  1. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100, 200), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: – eine erste Eingangswelle (EW1) zur Drehverbindung mit einem ersten Antriebsmotor (ICE), insbesondere mit einem ersten Verbrennungsmotor (ICE) und/oder einer ersten elektrische Maschine, – eine zweite Eingangswelle (EW2) zur Drehverbindung mit einem zweiten Antriebsmotor (EM), insbesondere mit einem zweiten Verbrennungsmotor und/oder einer zweiten elektrischen Maschine (EM), – wenigstens eine Ausgangswelle (AW) zur Drehverbindung mit wenigstens einer antreibbaren Achse, – ein erstes Planetengetriebe (PGS1), welches als erste Getriebeelemente ein erstes Hohlrad (H1), wenigstens ein, an einem ersten Planetenträger (PT1) drehbeweglich abgestütztes erstes Planetenrad (P1) sowie ein erstes Sonnenrad (S1) aufweist, wobei wenigstens ein erstes Planetenrad (P1) mit dem ersten Sonnenrad (S1) und/oder dem ersten Hohlrad (H1) kämmt, – ein zweites Planetengetriebe (PGS2), welches als zweite Getriebeelemente ein zweites Hohlrad (H2), das drehbeweglich gegenüber dem ersten Hohlrad (H1) ist, wenigstens ein, an einem zweiten Planetenträger (PT2) drehbeweglich abgestütztes zweites Planetenrad (P2) sowie ein zweites Sonnenrad (S2) aufweist, wobei wenigstens ein zweites Planetenrad (P2) mit dem zweiten Sonnenrad (S2) und/oder dem zweiten Hohlrad (H2) kämmt, und – ein drittes Planetengetriebe (PGS3), welches als dritte Getriebeelemente ein drittes Hohlrad (H3), wenigstens ein, an einem dritten Planetenträger (PT3) drehbeweglich abgestütztes drittes Planetenrad (P3) sowie ein drittes Sonnenrad (S3) aufweist, wobei wenigstens ein drittes Planetenrad (P3) mit dem dritten Sonnenrad (S3) und/oder dem dritten Hohlrad (H3) kämmt, – eine erste Bremseinrichtung (B1), ausgestaltet zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrads (S2), – eine zweite Bremseinrichtung (B2) und – eine erste Trennkupplung (C1), ausgestaltet zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung der ersten Eingangswelle (EW1) mit einem ersten Getriebeelement, wobei die zweite Eingangswelle (EW2) drehfest mit einem der ersten Getriebeelemente verbunden ist, wobei die zweite Eingangswelle (EW2) drehfest mit einem der zweiten Getriebeelemente oder einem der dritten Getriebeelemente verbunden ist, wobei das dritte Sonnenrad (S3) durch die erste Bremseinrichtung (B1) oder durch die zweite Bremseinrichtung (B2) lösbar festgelegt werden kann, und wobei der dritte Planetenträger (PT3) drehfest mit der Ausgangswelle (AW) verbunden ist.
  2. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100, 200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Eingangswelle (EW2) mit dem ersten Planetenträger (PT1) drehfest verbunden ist.
  3. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100, 200) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung (100, 200) in der Weise ausgebildet ist, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung (100, 200) in drei unterschiedlichen Betriebsarten betreibbar ist, – wobei in einer ersten Betriebsart ein Leistungsfluss ausschließlich von der ersten Eingangswelle (EW1) an die Ausgangswelle (AW) übertragen wird und wenigstens zwei diskrete Übersetzungen schaltbar sind, vorzugsweise sechs diskrete Übersetzungen (1.–5. Gang ICE, R-Gang ICE), – wobei in einer zweiten Betriebsart der Leistungsfluss ausschließlich von der zweiten Eingangswelle (EW2) an die Ausgangswelle (AW) übertragen wird und wenigstens eine diskrete Übersetzung schaltbar ist, vorzugsweise drei diskrete Übersetzungen (1.–3. Gang EM), – und wobei in einer dritten Betriebsart der Leistungsfluss von der ersten Eingangswelle (EW1) und der zweiten Eingangswelle (EW2) an die Ausgangswelle (AW) übertragen wird und eine Übersetzung der Drehmomentübertragungsvorrichtung durch Variation von Drehmomenten und/oder Drehzahlen an der ersten Eingangswelle (EW1) und der zweiten Eingangswelle (EW2) innerhalb wenigstens eines definierten Übersetzungsbereichs stufenlos einstellbar ist, vorzugsweise innerhalb von zwei definierten Übersetzungsbereichen (E-CVT-1, E-CVT-2).
  4. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Eingangswelle (EW2) mit einem der dritten Getriebeelemente, insbesondere mit dem dritten Hohlrad (H3), drehfest verbunden ist und das dritte Sonnenrad (S3) durch die erste Bremseinrichtung (B1) lösbar festgelegt werden kann.
  5. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hohlrad (H2) durch die zweite Bremseinrichtung (B2) lösbar festgelegt werden kann.
  6. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (H1) mit dem zweiten Planetenträger (PT2) drehverbunden ist.
  7. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Trennkupplung (C1) zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung der ersten Eingangswelle (EW1) mit dem ersten Sonnenrad (S1) ausgestaltet ist.
  8. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung (100) eine zweite Trennkupplung (C2) aufweist, ausgestaltet zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung des ersten Sonnenrades (S1) mit dem ersten Hohlrad (H1) und/oder dem zweiten Planetenträger (PT2).
  9. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100) nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung (100) eine dritte Trennkupplung (C3) aufweist, ausgestaltet zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung des ersten Hohlrades (H1) mit dem dritten Planetenträger (PT3) und/oder des zweiten Planetenträgers (PT2) mit dem dritten Planetenträger (PT3).
  10. Drehmomentübertragungsvorrichtung (200) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Eingangswelle (EW2) mit einem der zweiten Getriebeelemente, insbesondere mit dem zweiten Planetenträger (PT2), drehfest verbunden ist, wobei vorzugsweise das dritte Sonnenrad (S3) durch die zweite Bremseinrichtung (B2) lösbar festgelegt werden kann.
  11. Drehmomentübertragungsvorrichtung (200) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3 oder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (S1) durch die erste Bremseinrichtung (B1) lösbar festgelegt werden kann.
  12. Drehmomentübertragungsvorrichtung (200) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3 oder nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hohlrad (H2) mit dem dritten Hohlrad (H3) drehverbunden ist.
  13. Drehmomentübertragungsvorrichtung (200) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3 oder nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Trennkupplung (C1) zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung der ersten Eingangswelle (EW1) mit dem ersten Hohlrad (H1) ausgestaltet ist.
  14. Drehmomentübertragungsvorrichtung (200) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3 oder nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung (200) eine zweite Trennkupplung (C2) aufweist, ausgestaltet zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung des zweiten Planetenträgers (PT2) mit dem dritten Planetenträger (PT3).
  15. Drehmomentübertragungsvorrichtung (200) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3 oder nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung (200) eine dritte Trennkupplung (C3) aufweist, ausgestaltet zum Herstellen und Lösen einer Drehverbindung des zweiten Planetenträgers (PT3) mit dem dritten Sonnenrad (S3).
  16. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100, 200) nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leistungsfluss von der ersten Eingangswelle (EW1) über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente, vorzugsweise über den dritten Planetenträger (PT3), an die Ausgangswelle (AW) übertragbar ist, insbesondere über die erste Trennkupplung (C1) und über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente.
  17. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100, 200) nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leistungsfluss von der ersten Eingangswelle (EW1) über wenigstens eines der ersten Getriebeelemente, vorzugsweise über den ersten Planetenträger (PT1), und/oder über wenigstens eines der zweiten Getriebeelemente, vorzugsweise über den zweiten Planetenträger (PT2), und über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente, vorzugsweise über den dritten Planetenträger (PT3), an die Ausgangswelle (AW) übertragbar ist, insbesondere über die erste Trennkupplung (C1) und über wenigstens eines der ersten Getriebeelemente und/oder über wenigstens eines der zweiten Getriebeelemente und über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente.
  18. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100, 200) nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leistungsfluss von der zweiten Eingangswelle (EW2) über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente, vorzugsweise über den dritten Planetenträger (PT3), an die Ausgangswelle (AW) übertragbar ist.
  19. Drehmomentübertragungsvorrichtung (100, 200) nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leistungsfluss von der zweiten Eingangswelle (EW2) über wenigstens eines der ersten Getriebeelemente, vorzugsweise über den ersten Planetenträger (PT1), und/oder über wenigstens eines der zweiten Getriebeelemente, vorzugsweise über den zweiten Planetenträger (PT2), und über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente, vorzugsweise über den dritten Planetenträger (PT3), an die Ausgangswelle (AW) übertragbar ist, insbesondere über wenigstens eines der ersten Getriebeelemente und/oder über die zweite Trennkupplung (C2) und/oder über wenigstens eines der zweiten Getriebeelemente und/oder über die dritte Trennkupplung (C3) und über wenigstens eines der dritten Getriebeelemente.
  20. Verfahren zum Betrieb einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (100, 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, insbesondere zum Betrieb einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (100, 200), die in der Weise ausgebildet ist, dass sie in drei Betriebsarten betreibbar ist, wobei in einer ersten Betriebsart ein Leistungsfluss ausschließlich von der ersten Eingangswelle (EW1) an die Ausgangswelle (AW) übertragen wird und wenigstens zwei diskrete Übersetzungen schaltbar sind, – wobei in einer zweiten Betriebsart der Leistungsfluss ausschließlich von der zweiten Eingangswelle (EW2) an die Ausgangswelle (AW) übertragen wird und wenigstens eine diskrete Übersetzung schaltbar ist, – und wobei in einer dritten Betriebsart der Leistungsfluss von der ersten Eingangswelle (EW1) und der zweiten Eingangswelle (EW2) an die Ausgangswelle (AW) übertragen wird und eine Übersetzung der Drehmomentübertragungsvorrichtung (100, 200) durch Variation von Drehmomenten und/oder Drehzahlen an der ersten Eingangswelle (EW1) und der zweiten Eingangswelle (EW2) innerhalb wenigstens eines definierten Übersetzungsbereichs stufenlos einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Betreiben in der ersten Betriebsart die erste Trennkupplung (C1) geschlossen wird oder geschlossen bleibt, wobei – für eine erste diskrete Übersetzung (1. Gang ICE) in der ersten Betriebsart die zweite Trennkupplung (C2) und die dritte Trennkupplung (C3) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die erste Bremseinrichtung (B1) und die zweite Bremseinrichtung (B2) geschlossen werden oder geschlossen bleiben, – für eine zweite diskrete Übersetzung (2. Gang ICE) in der ersten Betriebsart die zweite Trennkupplung (C2) und die zweite Bremseinrichtung (B2) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die dritte Trennkupplung (C3) und die erste Bremseinrichtung (B1) geschlossen werden oder geschlossen bleiben, – für eine dritte diskrete Übersetzung (3. Gang ICE) in der ersten Betriebsart die dritte Trennkupplung (C3) und die zweite Bremseinrichtung (B2) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die zweite Trennkupplung (C2) und die erste Bremseinrichtung (B1) geschlossen werden oder geschlossen bleiben, – für eine vierte diskrete Übersetzung (4. Gang ICE) in der ersten Betriebsart die erste Bremseinrichtung (B1) und die zweite Bremseinrichtung (B2) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die zweite Trennkupplung (C2) und die dritte Trennkupplung (C3) geschlossen werden oder geschlossen bleiben, – und für eine fünfte diskrete Übersetzung (5. Gang ICE) in der ersten Betriebsart die dritte Trennkupplung (C3) und die erste Bremseinrichtung (B1) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die zweite Trennkupplung (C2) und die zweite Bremseinrichtung (B2) geschlossen werden oder geschlossen bleiben.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Rückwärtsgang in der ersten Betriebsart die zweite Trennkupplung und die erste Bremseinrichtung geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die dritte Trennkupplung und die zweite Bremseinrichtung geschlossen werden oder geschlossen bleiben.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass zum Betreiben in der zweiten Betriebsart, insbesondere zum Betreiben einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (100), die gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist, die erste Trennkupplung (C1) geöffnet wird oder geöffnet bleibt, wobei – für eine erste diskrete Übersetzung (2. Gang EM) in der zweiten Betriebsart die zweite Trennkupplung (C2) und dritte Trennkupplung (C3) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die erste Bremseinrichtung (B1) und die zweite Bremseinrichtung (B2) geschlossen werden oder geschlossen bleiben, – für eine zweite diskrete Übersetzung (2. Gang EM) in der zweiten Betriebsart die erste Bremseinrichtung (B1) und die zweite Bremseinrichtung (B2) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die zweite Trennkupplung (C2) und die dritte Trennkupplung (C3) geschlossen werden oder geschlossen bleiben, – und für eine dritte diskrete Übersetzung (3. Gang EM) in der zweiten Betriebsart die dritte Trennkupplung (C3) und die erste Bremseinrichtung (B1) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die zweite Trennkupplung (C2) und die zweite Bremseinrichtung (B2) geschlossen werden oder geschlossen bleiben.
  23. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass zum Betreiben in der zweiten Betriebsart, insbesondere zum Betreiben einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (200), die gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15 ausgebildet ist, die erste Trennkupplung (C1) geöffnet wird oder geöffnet bleibt, wobei – für eine erste diskrete Übersetzung (1. Gang EM) in der zweiten Betriebsart die zweite Trennkupplung (C2) und dritte Trennkupplung (C3) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die erste Bremseinrichtung (B1) und die zweite Bremseinrichtung (B2) geschlossen werden oder geschlossen bleiben, – für eine zweite diskrete Übersetzung (2. Gang EM) in der zweiten Betriebsart die zweite Trennkupplung (C2) und die zweite Bremseinrichtung (B2) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die dritte Trennkupplung (C3) und die erste Bremseinrichtung (B1) geschlossen werden oder geschlossen bleiben, – und für eine dritte diskrete Übersetzung (3. Gang EM) in der zweiten Betriebsart die dritte Trennkupplung (C3) und die zweite Bremseinrichtung (B2) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die zweite Trennkupplung (C2) und die erste Bremseinrichtung (B1) geschlossen werden oder geschlossen bleiben.
  24. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zum Betreiben in der dritten Betriebsart die erste Trennkupplung (C1) geschlossen wird oder geschlossen bleibt, wobei – zum Einstellen eines ersten, definierten Übersetzungsbereichs (E-CVT-1) in der dritten Betriebsart die zweite Trennkupplung (C2), die erste Bremseinrichtung (B1) und die zweite Bremseinrichtung (B2) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die dritte Trennkupplung (C3) geschlossen wird oder geschlossen bleibt, – und zum Einstellen eines zweiten, definierten Übersetzungsbereichs (E-CVT-2) in der dritten Betriebsart die zweite Trennkupplung (C2), die dritte Trennkupplung (C3) und die erste Bremseinrichtung (B1) geöffnet werden oder geöffnet bleiben und die zweite Bremseinrichtung (B2) geschlossen wird oder geschlossen bleibt.
DE102015223023.6A 2015-11-23 2015-11-23 Drehmomentübertragungsvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Drehmomentübertragungsvorrichtung Withdrawn DE102015223023A1 (de)

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