DE102015226008A1 - Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit koaxialem Planetengetriebeabschnitt - Google Patents

Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit koaxialem Planetengetriebeabschnitt Download PDF

Info

Publication number
DE102015226008A1
DE102015226008A1 DE102015226008.9A DE102015226008A DE102015226008A1 DE 102015226008 A1 DE102015226008 A1 DE 102015226008A1 DE 102015226008 A DE102015226008 A DE 102015226008A DE 102015226008 A1 DE102015226008 A1 DE 102015226008A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
section
planetary gear
shaft
transmission
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Withdrawn
Application number
DE102015226008.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Holger Witt
Martin Vornehm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102015226008.9A priority Critical patent/DE102015226008A1/de
Priority to KR1020187016665A priority patent/KR20180095815A/ko
Priority to US16/061,805 priority patent/US10864812B2/en
Priority to CN201680071473.8A priority patent/CN108367666B/zh
Priority to DE112016005754.7T priority patent/DE112016005754A5/de
Priority to PCT/DE2016/200571 priority patent/WO2017101938A1/de
Publication of DE102015226008A1 publication Critical patent/DE102015226008A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/22Arrangement 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
    • B60K6/36Arrangement 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
    • B60K6/365Arrangement 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/22Arrangement 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
    • B60K6/38Arrangement 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 driveline clutches
    • B60K6/387Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/42Arrangement 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
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/445Differential gearing distribution type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/42Arrangement 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
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/547Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/006Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by either one of the parallel flow paths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed 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
    • F16H3/724Toothed 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
    • F16H3/725Toothed 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed 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
    • F16H3/727Toothed 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 with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
    • F16H3/728Toothed 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 with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path with means to change ratio in the mechanical gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/22Arrangement 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
    • B60K6/38Arrangement 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 driveline clutches
    • B60K2006/381Arrangement 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 driveline clutches characterized by driveline brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/42Arrangement 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
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4816Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/70Gearings
    • B60Y2400/73Planetary gearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

Hybridgetriebe für Fahrzeuge ermöglichen sowohl die Ankopplung von Verbrennungsmotoren als auch von Elektromotoren als Traktionsmotoren. Fahrzeuge mit derartigen Hybridgetrieben können üblicherweise sowohl rein elektrisch, rein verbrennungsmotorisch als auch hybrid betrieben werden. Es wird eine Getriebeanordnung 1 für ein Fahrzeug vorgeschlagen, mit zwei Planetengetriebeabschnitten 5, 6 vorgeschlagen, welche koaxial zueinander angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Hybridgetriebe für Fahrzeuge ermöglichen sowohl die Ankopplung von Verbrennungsmotoren als auch von Elektromotoren als Traktionsmotoren. Fahrzeuge mit derartigen Hybridgetrieben können üblicherweise sowohl rein elektrisch, rein verbrennungsmotorisch als auch hybrid betrieben werden. Derartige Hybridgetriebe sind zum Beispiel aus der Druckschrift DE 11 2012 006 192 , DE 10 2012 20 13 76 oder aus der DE 10 2012 20 13 77 bekannt. Sämtlichen Architekturen der Hybridgetriebe liegt die prinzipielle Aufgabe zugrunde, ein Hybridgetriebe zu entwerfen, welches hinsichtlich des konstruktiven Aufwands einerseits und den möglichen Funktionen und Betriebsarten andererseits eine vorteilhafte Lösung darstellt.
  • Es ist auch die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welches bei einem geringen Bauraumbedarf eine hohe Funktionsvielfalt bereitstellt. Diese Aufgabe wird durch eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Gegenstand der Erfindung ist eine Getriebeanordnung, vorzugsweise eine Hybridgetriebeanordnung für ein Fahrzeug. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bus, etc. handeln. Die Getriebeanordnung bildet einen Teil des Antriebsstrangs und ist ausgebildet, ein Traktionsdrehmoment auf angetriebene Räder des Fahrzeugs zu leiten.
  • Die Getriebeanordnung weist eine erste Eingangsschnittstelle zur Ankopplung eines Verbrennungsmotors auf. Optional bildet der Verbrennungsmotor einen Teil der Getriebeanordnung. Der Verbrennungsmotor stellt ein Traktionsdrehmoment für das Fahrzeug bereit. Die erste Eingangsschnittstelle kann als eine reale Schnittstelle ausgebildet sein, alternativ hierzu ist die erste Eingangsschnittstelle als eine virtuelle oder logische Schnittstelle ausgebildet und verkörpert sich beispielsweise in einer Welle oder dergleichen.
  • Die Getriebeanordnung weist einen ersten Planetengetriebeabschnitt auf, welcher ein erstes Hohlrad, einen ersten Planetenträger und ein erstes Sonnenrad als Wellen aufweist. Ferner weist der erste Planetengetriebeabschnitt bevorzugt einen ersten Satz Planetenräder auf, welche auf dem ersten Planetenträger drehbar gelagert sind. Insbesondere kämmt das erste Hohlrad und/oder das erste Sonnenrad mit den Planetenrädern des ersten Satzes Planetenräder. Hohlrad, Planetenträger und Sonnenrad werden nachfolgend als Wellen bezeichnet. Der Begriff Welle kann auch auf eine im Betrieb stehende Welle angewandt werden. Eine erste der drei Wellen des ersten Planetengetriebeabschnitts ist mit der ersten Eingangsschnittstelle wirkverbunden. Bevorzugt ist die erste Welle mit der ersten Eingangsschnittstelle drehfest verbunden oder zumindest drehfest verbindbar. Der erste Planetengetriebeabschnitt ist besonders bevorzugt als ein Stirnradplanetengetriebeabschnitt ausgebildet, wobei das erste Hohlrad, die Planetenräder sowie das erste Sonnenrad als umlaufend und/oder stirnseitig verzahnte Räder ausgebildet sind.
  • Ferner weist die Getriebeanordnung einen zweiten Planetengetriebeabschnitt auf, welcher ein zweites Hohlrad, einen zweiten Planetenträger, insbesondere mit einem zweiten Satz Planetenräder, welche auf dem zweiten Planetenträger drehbar gelagert sind und ein zweites Sonnenrad als Wellen aufweisen. Die Wellen können als rotierende oder als stehende Wellen ausgebildet sein. Eine erste Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts ist mit der ersten Eingangsschnittstelle wirkverbunden. Vorzugsweise ist die erste Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts mit der ersten Eingangsschnittstelle drehfest verbunden.
  • Die Getriebeanordnung weist weiterhin einen ersten Übersetzungsgetriebeabschnitt auf, welcher mindestens eine Übersetzungsstufe bereitstellt. Vorzugsweise stellt der erste Übersetzungsgetriebeabschnitt zwei, drei oder mehr Übersetzungsstufen bereit. Bei der Übersetzung kann es sich um ein beliebiges Übersetzungsverhältnis handeln, insbesondere kann auch eine Untersetzung mit dem Übersetzungsgetriebeabschnitt umgesetzt sein. Eine dritte Welle des ersten Planetengetriebeabschnitts ist mit einem Eingang des ersten Übersetzungsgetriebeabschnitts wirkverbunden. Vorzugsweise ist die dritte Welle des ersten Planetengetriebeabschnitts mit dem Eingang des ersten Übersetzungsgetriebeabschnitts drehfest verbunden.
  • Ferner weist die Getriebeanordnung einen zweiten Übersetzungsgetriebeabschnitt auf, wobei der zweite Übersetzungsgetriebeabschnitt mindestens eine zweite Übersetzungsstufe, vorzugsweise eine Mehrzahl von zweiten Übersetzungsstufen, aufweist. Die dritte Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts ist mit einem Eingang des zweiten Übersetzungsgetriebeabschnitts wirkverbunden, insbesondere drehfest verbunden.
  • Zudem weist die Getriebeanordnung eine Ausgangsschnittstelle auf, wobei die Ausgänge der Übersetzungsgetriebeabschnitte mit der Ausgangsschnittstelle wirkverbunden sind.
  • Somit kann über die erste Eingangsschnittstelle ein Traktionsdrehmoment in die Getriebeanordnung eingeleitet werden und über die Ausgangsschnittstelle ausgeleitet werden. Beispielsweise kann sich an die Ausgangsschnittstelle eine Ausgangsgetriebestufe, insbesondere ein Final Drive, und/oder eine Differentialeinrichtung zur Verteilung des übersetzten Traktionsdrehmoments auf Achsen des Fahrzeugs oder auf Räder einer angetriebenen Achse anschließen. Optional bildet die Ausgangsgetriebestufe und/oder die Differentialeinrichtung einen Teil der Getriebeanordnung.
  • Die Getriebeanordnung weist einen Kopplungsabschnitt (real oder virtuell) zur Kopplung der zweiten Wellen der Planetengetriebeabschnitte auf, wobei sich die zweiten Wellen insbesondere über den Kopplungsabschnitt in mindestens einem Betriebsmodus gegeneinander abstützen. Durch den Kopplungsabschnitt können vorteilhafte Betriebsarten in der Getriebeanordnung eingestellt werden, wenn die zweiten Wellen in mindestens einem Betriebsmodus gegeneinander wirken. Beispiele für derartige vorteilhafte Betriebsmodi (oder Betriebsarten) werden nachfolgend noch erläutert.
  • Es ist besonders bevorzugt, dass der Kopplungsabschnitt derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass bei einem gleichgerichteten Drehmoment an den ersten Wellen der zwei Planetengetriebeabschnitte und einem gleichgerichteten Drehmoment an den dritten Wellen der Planetengetriebeabschnitte die Drehmomente an den zweiten Wellen entgegengesetzt wirken. Durch das entgegengesetzte Wirken erfolgt die gegenseitige Abstützung.
  • Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der erste und der zweite Planetengetriebeabschnitt koaxial zueinander angeordnet sind. Insbesondere sind die Drehachsen der Sonnenräder und/oder der Planetenräder und/oder der Hohlräder koaxial zueinander angeordnet.
  • Besonders bevorzugt ist, dass mindestens eine Welle des ersten Planetengetriebeabschnitts mit mindestens einer Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts und mit der Eingangsschnittstelle über eine gemeinsame Eingangswelle miteinander drehfest gekoppelt oder koppelbar sind. Durch diese konstruktive Ausgestaltung ist es möglich, die Getriebeanordnung besonders kompakt in der koaxialen Bauweise umzusetzen. Besonders bevorzugt ist die erste Eingangsschnittstelle als die Eingangswelle mit den Hohlrädern der Planetengetriebeabschnitte drehfest gekoppelt oder koppelbar.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind auch die Übersetzungsgetriebeabschnitte koaxial zu den Planetengetriebeabschnitten angeordnet. Diese Weiterbildung ermöglicht es, den koaxialen Aufbau der Getriebeanordnung weiterzuentwickeln. Vorzugsweise ist jeweils mindestens ein Rad der Übersetzungsgetriebeabschnitte koaxial zu den Planetengetriebeabschnitten und/oder zu der Eingangswelle angeordnet.
  • Es ist besonders bevorzugt, dass die Planetengetriebeabschnitte die Übersetzungsgetriebeabschnitte in axialer Richtung insbesondere zu der Eingangswelle klammerartig und/oder beidseitig umgreifen. Durch diese konstruktive Ausgestaltung ergibt sich ein symmetrischer und sehr kompakter Aufbau der Getriebeanordnung.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Getriebeanordnung eine oder zwei zweite Eingangsschnittstelle zur Ankopplung jeweils eines Elektromotors auf. Optional bildet der Elektromotor einen Teil der Getriebeanordnung. Der Elektromotor stellt ein Traktionsdrehmoment für das Fahrzeug bereit. Insbesondere ist der Elektromotor so ausgelegt, dass dieser das Fahrzeug allein beschleunigen und/oder bewegen kann. Besonders bevorzugt weist der Elektromotor eine Leistung größer als 5 Kilowatt, vorzugsweise größer als 10 Kilowatt auf. Auch die zweite Eingangsschnittstelle kann real verkörpert sein oder alternativ hierzu eine virtuelle oder logische Schnittstelle bilden, wie dies zur ersten Eingangsschnittstelle bereits erläutert wurde. Optional weist die Getriebeanordnung zwei zweite Eingangsschnittstellen zur Ankopplung von zwei Elektromotoren auf.
  • Besonders bevorzugt ist die zweite Welle des ersten Planetengetriebeabschnitts mit der zweiten Eingangsschnittstelle oder einer der zweiten Eingangsschnittstellen wirkverbunden. Vorzugsweise ist die zweite Welle mit dieser Eingangsschnittstelle drehfest verbunden. Es ist ebenso bevorzugt, dass die zweite Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts mit der zweiten Eingangsschnittstelle oder der anderen der zweiten Eingangsschnittstelle wirkverbunden und vorzugsweise drehfest verbunden ist.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Kopplungsabschnitt als ein Getriebeabschnitt mit einer negativen Übersetzung ausgebildet oder weist diesen auf. Durch die negative Übersetzung erfolgt in dem Getriebeabschnitt eine Drehrichtungsumkehr, sodass sich die zweiten Wellen in dem mindestens einen Betriebsmodus gegeneinander abstützen können.
  • Vorzugsweise ist der Kopplungsabschnitt als ein mechanischer Kopplungsabschnitt ausgebildet, wobei die zweiten Wellen miteinander mechanisch zwangsgeführt sind. Für den Fall, dass die Getriebeanordnung zwei zweite Eingangsschnittstellen für zwei Elektromotoren aufweist, ist der Kopplungsabschnitt vorzugsweise als ein virtueller Kopplungsabschnitt ausgeführt, wobei die gegenseitige Abstützung der zweiten Wellen durch eine Ansteuerung der Elektromotoren erfolgt.
  • In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Welle des ersten Planetengetriebeabschnitts als das erste Hohlrad, die zweite Welle des ersten Planetengetriebeabschnitts als das erste Sonnenrad, die dritte Welle des ersten Planetengetriebeabschnitts als der erste Planetenträger ausgebildet. Alternativ oder ergänzend ist die erste Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts als das zweite Hohlrad, die zweite Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts als das zweite Sonnenrad und die dritte Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts als der zweite Planetenträger ausgebildet. In dieser Ausgestaltung sind zum einen die Standübersetzungen des Planetengetriebeabschnitts anwendungsgerecht einzustellen und zum anderen ein kompakter konstruktiver Aufbau möglich.
  • Prinzipiell kann vorgesehen sein, dass über den Elektromotor oder über die Elektromotoren, welcher beziehungsweise welche ebenfalls über die zweite Eingangsschnittstelle auf die zweiten Wellen wirkt, ein Verzögerungsmoment und/oder ein Bremsmoment auf mindestens eine der zweiten Wellen aufgebracht wird. Es ist bevorzugt, dass die Getriebeanordnung eine Kopplungsbremseinrichtung aufweist, wobei die Kopplungsbremseinrichtung auf den Kopplungsabschnitt wirkt. Insbesondere verzögert die Kopplungsbremseinrichtung mindestens eine der zweiten Wellen oder beide zweiten Wellen gegenüber einem Gestell oder einem Gehäuse der Getriebeanordnung. Auf diese Weise ist es möglich, den Kopplungsabschnitt auf starr zu setzen und/oder zu blockieren, sodass die zweiten Wellen zueinander nicht verdreht werden können.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Getriebeanordnung mindestens oder genau eine ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung auf, welche eine oder die Kopplungsbremseinrichtung umfasst. Eingänge der ausgangsseitigen Kopplungsaktorvorrichtung sind mit der zweiten und mit der dritten Welle einer der Planetengetriebeabschnitte, also dem ersten oder dem zweiten Planetengetriebeabschnitt, wirkverbunden, insbesondere drehfest verbunden. Die ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung ist ausgebildet, die zweite und die dritte Welle miteinander drehfest zu setzen, sodass diese sich gegebenenfalls gemeinsam drehen können. In einem alternativen Schaltzustand ist die ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung ausgebildet, die zweite Welle gegenüber einem Gestell und insbesondere einem Gehäuse der Getriebeanordnung drehfest zu setzen und damit die Kopplungsbremseinrichtung zu bilden. Über die ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung können weitere Betriebsmodi der Getriebeanordnung eingestellt werden.
  • Alternativ oder ergänzend weist die Getriebeanordnung mindestens eine Eingangsaktorvorrichtung auf. Die Eingangsaktorvorrichtung ist zwischen der ersten Eingangsschnittstelle und der ersten Welle eines der Planetengetriebeabschnitte angeordnet. Optional weist die Getriebeanordnung zwei Eingangsaktorvorrichtungen auf, sodass jeder der ersten Welle eine Eingangsaktorvorrichtung vorgeschaltet ist. Die Eingangsaktorvorrichtung ist ausgebildet, die erste Eingangsschnittstelle mit der ersten Welle drehfest zu setzen und alternativ die erste Welle gegenüber einem Gestell, insbesondere einem Gehäuse der Getriebeanordnung, drehfest zu setzen.
  • Sowohl die ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung als auch die Eingangsaktorvorrichtung können als optionale Betriebszustände auch einen Neutralzustand einnehmen, wobei die Eingänge der Kopplungsaktorvorrichtung beziehungsweise der Eingangsaktorvorrichtung unabhängig voneinander geschalten sind.
  • In einer anderen möglichen Weiterbildung weist die Getriebeanordnung zwei ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtungen sowie zwei Elektromotoren auf, sodass die Elektromotoren eine virtuelle Kopplung und/oder einen virtuellen Kopplungsabschnitt bilden.
  • Ein weiterer möglicher Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit der Getriebeanordnung wie diese zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Getriebeanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2a, b eine konstruktive Ausgestaltung einer Getriebeanordnung mit einer zusätzlichen axialen Draufsicht auf die Getriebeanordnung,
  • 3a, b eine weitere konstruktive Ausgestaltung einer Getriebeanordnung mit einer zusätzlichen axialen Draufsicht auf die Getriebeanordnung,
  • 4 eine weitere schematische Darstellung einer Getriebeanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 5 eine weitere konstruktive Ausgestaltung einer Getriebeanordnung;
  • 6 eine weitere schematische Darstellung einer Getriebeanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 7a, b eine weitere konstruktive Ausgestaltung einer Getriebeanordnung mit einer zusätzlichen axialen Draufsicht auf die Getriebeanordnung;
  • 8 eine konstruktive Ausgestaltung einer Getriebeanordnung in Schnittdarstellung;
  • 9 eine weitere konstruktive Ausgestaltung einer Getriebeanordnung in Schnittdarstellung;
  • 10a, b eine weitere schematische Ausgestaltung einer Getriebeanordnung sowie deren konstruktiven Umsetzung.
  • Die 1 zeigt in einer schematischen Prinzipdarstellung eine Getriebeanordnung 1 als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Getriebeanordnung 1 weist eine erste Eingangsschnittstelle 2 (AN) zur Ankopplung eines nicht dargestellten Verbrennungsmotors sowie eine zweite Eingangsschnittstelle 3 zur Ankopplung eines Elektromotors 4 auf.
  • Ferner weist die Getriebeanordnung 1 einen ersten Planetengetriebeabschnitt 5 (P1) sowie einen zweiten Planetengetriebeabschnitt 6 (P2) auf. Der erste Getriebeabschnitt 5 weist ein Hohlrad 5.1 als eine erste Welle, ein Sonnenrad 5.2 als eine zweite Welle und einen Planetenträger 5.3 als eine dritte Welle auf. Auf dem Planetenträger 5.3 sind Planetenräder drehbar angeordnet, welche mit dem Hohlrad 5.1 und mit dem Sonnenrad 5.2 kämmen.
  • In ähnlicher Weise weist der zweite Planetengetriebeabschnitt 6 ein Hohlrad 6.1 als eine erste Welle, ein Sonnenrad 6.2 als eine zweite Welle und einen Planetenträger 6.3 als eine dritte Welle auf. Auf dem Planetenträger 6.3 sitzen Planetenräder, welche mit dem Hohlrad 6.1 und mit dem Sonnenrad 6.2 kämmen.
  • Die Hohlräder 5.1, 6.1 sind mit der ersten Eingangsschnittstelle 2 drehfest verbunden. Die Sonnenräder 5.2, 6.2 sind mit der zweiten Eingangsschnittstelle 3 wirkverbunden.
  • Das Sonnenrad 5.2 ist mit der zweiten Eingangsschnittstelle 3 drehfest verbunden. Das Sonnenrad 6.2 ist mit der zweiten Eingangsschnittstelle 3 über einen Getriebeabschnitt 7 verbunden, wobei der Getriebeabschnitt 7 eine Übersetzung von i = –1 aufweist. Der Getriebeabschnitt 7 bildet einen Kopplungsabschnitt 10 zwischen den Sonnenrädern 5.2, 6.2.
  • Ferner weist die Getriebeanordnung 1 einen ersten Übersetzungsgetriebeabschnitt 8 (iU) sowie einen zweiten Übersetzungsgetriebeabschnitt 9 (iG) auf. Beide Übersetzungsgetriebeabschnitte 8, 9 weisen jeweils mindestens eine, vorzugsweise mehrere Übersetzungsstufen auf. Die Eingänge der Übersetzungsgetriebeabschnitte 8, 9 sind jeweils mit den dritten Wellen, insbesondere dem Planetenträger 5.3 beziehungsweise 6.3 drehfest verbunden. Die Ausgänge der Übersetzungsgetriebeabschnitte 8, 9 sind jeweils mit der Ausgangsschnittstelle 14 (AB) drehfest verbunden.
  • Ferner weist die Getriebeanordnung 1 eine Kopplungsbremseinrichtung BE auf, welche mit der zweiten Eingangsschnittstelle 3 drehfest verbunden ist und eine Blockierung oder Abbremsung der zweiten Eingangsschnittstelle 3 ermöglicht.
  • In der Getriebeanordnung 1 gemäß 1 sind die Planetengetriebeabschnitte 5, 6 über die Sonnenräder 5.2 und 6.2 über den Kopplungsabschnitt 10 mittels des Getriebeabschnitts 7 mit der Übersetzung von i = –1 gekoppelt, sodass bei einem Betrieb, bei dem beide Übersetzungsgetriebeabschnitte 8, 9 die Ausgangsschnittstelle 14 antreiben, sich die Planetengetriebeabschnitte 5, 6 über den Kopplungsabschnitt 10 gegenseitig abstützen. Alternativ kann die Abstützung auch mittels anderer Getriebevarianten als Kopplungsabschnitt erreicht werden, zum Beispiel indem die Anbindung der Planetengetriebeabschnitte 5, 6 an die erste Eingangsschnittstelle 2 mittels Übersetzungen mit unterschiedlichen Vorzeichen, zusammen mit unterschiedlichen Vorzeichen der Übersetzung zwischen den Planetengetriebeabschnitten 5, 6 und der Ausgangsschnittstelle 14 gewählt werden.
  • Insbesondere weist die Getriebeanordnung 1 eine Getriebeeingangswelle AN, welche die erste Eingangsschnittstelle 2 bildet, und eine Getriebeausgangswelle AB auf, welche die Ausgangsschnittstelle 14 bildet, zwei Übersetzungsgetriebeabschnitte 8, 9, welche zwei Teilgetriebe mit jeweils einem oder mehreren Gängen bilden, den Elektromotor 4, die Kopplungsbremseinrichtung BE, zwei Planetengetriebeabschnitte 5, 6 sowie den Kopplungsabschnitt 10 zwischen den Planetengetriebeabschnitten 5, 6 auf.
  • Eine beispielhafte Ausgestaltung der Getriebeanordnung 1 weist eine Standübersetzung der Planetengetriebeabschnitte 5, 6 von i = –2,5, zwei Getriebestufen für den ersten Übersetzungsgetriebeabschnitt mit i1 = –2,3 und i3 = –0,7 sowie zwei Übersetzungsstufen für den zweiten Übersetzungsgetriebeabschnitt 9 mit i2 = –1,1; i4 = –0,51 auf. Optional ergänzend weist die Getriebeanordnung 1 eine Final-Drive-Übersetzung, insbesondere zu einer nicht dargestellten Differentialeinrichtung mit iD = –3 auf. Die Final-Drive-Übersetzung ist der Ausgangsschnittstelle 14 nachgeschaltet.
  • In der nachfolgenden Tabelle sind mögliche Betriebsmodi der Getriebeanordnung 1 sowie der daraus resultierenden Übersetzungen dargestellt:
    Gang iAN→AB iEM→AB BE iU iG
    G1 => I1 9,66 Blockiert Aktiv –2,3 N
    V1 9,66 24,15 - –2,3 N
    G2 => I1 + I2 7,14 6,3 - –2,3 –1,1
    V2 4,62 –11,6 - N –1,1
    G3 => I2 4,62 Blockiert Aktiv N –1,1
    V2 4,62 –11,6 - N –1,1
    G4 => I2 + I3 3,78 –2,1 - –0,7 –1,1
    V3 2,94 7,35 - –0,7 N
    G5 => I3 2,94 Blockiert Aktiv –0,7 N
    V3 2,94 7,35 - –0,7 N
    G6 => I3 + I4 2,54 1 - –0,7 –0,51
    V4 2,14 –5,36 - N –0,51
    G7 => I4 2,14 Blockiert Aktiv N –0,51
  • Kurzbeschreibung der Betriebsmodi:
  • G1, G3, G5, G7: Betriebsmodi mit festen Drehzahlverhältnissen. Jeweils nur ein Übersetzungsgetriebeabschnitt (8 oder 9) hat einen eingelegten Gang und ist an der Drehmomentübertragung beteiligt.
  • G2, G4, G6: Betriebsmodi mit festen Drehzahlverhältnissen. Beide Übersetzungsgetriebeabschnitte (8 und 9) haben gleichzeitig einen eingelegten Gang und sind an der Drehmomentübersetzung beteiligt. Die resultierende Übersetzung liegt zwischen G1 und G3. Die Drehzahl der gekoppelten Sonnenräder 5.2, 6.2 stellt sich eigenständig so ein, dass trotz unterschiedlicher Drehzahlen an den Planetengetriebeabschnitten 5, 6, die Hohlräder 5.1, 6.1 gleich schnell mit der Drehzahl der ersten Eingangsschnittstelle 2 drehen.
  • Betriebsmodi V1, V2, V3 und V4: Das sind jeweils Fahrmodi, bei denen die Drehzahl des Elektromotors 4 und des nicht dargestellten Verbrennungsmotors in einem der Planetengetriebeabschnitte 5, 6 überlagert werden (addiert werden). Die Ausgangsdrehzahl kann somit bei konstanter Drehzahl des Verbrennungsmotors mittels der Drehzahl des Elektromotors variiert werden. Dies ermöglicht ein Stehen der Ausgangsschnittstelle bei eingelegtem Gang und drehendem Verbrennungsmotor.
  • In der oben gezeichneten Tabelle beziehen sich die Übersetzungen IVM→Ab und IEM→AB auf die Übersetzungen der Drehmomente: ABDrehmoment = ANDrehmoment·iVM→Ab
  • Die 2a zeigt in einer schematisierten Darstellung eine erste konstruktive Umsetzung der Getriebeanordnung 1 in der 1. Hierbei sind gleiche Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Getriebeanordnung 1 in der 2a weist eine gemeinsame Eingangswelle 18 auf, welche mit der ersten Eingangsschnittstelle 2 wirkverbunden und insbesondere drehfest gekoppelt ist. Die erste Eingangsschnittstelle 2 ist mit dem Verbrennungsmotor VM wirkverbunden. Koaxial zu der gemeinsamen Eingangswelle 18 sind der erste Planetengetriebeabschnitt 5, der zweite Planetengetriebeabschnitt 6, der erste Übersetzungsgetriebeabschnitt 8 und der zweite Übersetzungsgetriebeabschnitt 9 angeordnet. Die Planetengetriebeabschnitte 5, 6 umklammern dabei in axialer Richtung die Übersetzungsgetriebeabschnitte 8, 9. So ist der erste Planetengetriebeabschnitt 5 auf einer dem Verbrennungsmotor VM und/oder der ersten Eingangsschnittstelle 2 abgewandten axialen Seite der Getriebeanordnung 1 angeordnet. In Richtung der ersten Eingangsschnittstelle 2 folgt dann der erste Übersetzungsgetriebeabschnitt 8, der zweite Übersetzungsgetriebeabschnitt 9 sowie der zweite Planetengetriebeabschnitt 6. Die gemeinsame Eingangswelle 18 ist drehfest mit dem ersten Hohlrad 5.1 des ersten Planetengetriebeabschnitts 5 sowie mit dem zweiten Hohlrad 6.1 des zweiten Planetengetriebeabschnitts 6 verbunden.
  • Die Übersetzungsgetriebeabschnitte 8, 9 weisen jeweils Eingangsräder 8.1, 8.2, 9.1, 9.2 auf, welche koaxial zu der gemeinsamen Eingangswelle 18 angeordnet sind und relativ zu dieser drehen können. Die Ausgangsräder der Übersetzungsgetriebeabschnitte 8, 9, nämlich 8.3, 8.4, 9.3, 9.4, sind dagegen auf einer gemeinsamen Ausgangswelle 19 drehbar gelagert.
  • Die gemeinsame Eingangswelle 18 wird in der 2b, welche eine axiale Draufsicht auf die Getriebeanordnung 1 zeigt, mit AN, die gemeinsame Ausgangswelle 19 mit X1 bezeichnet. Die Übersetzungsgetriebeabschnitte 8, 9 weisen jeweils eine Schaltaktorik 8.5, 9.5 auf, welche eine selektive Kopplung der Ausgangsräder 8.3, 8.4 beziehungsweise 9.3, 9.4 mit der gemeinsamen Ausgangswelle 19 ermöglichen. Die Eingangsräder 8.1, 8.2 sind dagegen mit dem ersten Planetenträger 5.3, die Eingangsräder 9.1, 9.2 dagegen mit dem zweiten Planetenträger 6.3 drehfest gekoppelt.
  • Auf der gemeinsamen Ausgangswelle 19 sitzt ein Abtriebsrad 20, welches mit einer Differentialeinrichtung 21 kämmt.
  • Der Elektromotor 4 definiert eine Rotorwelle, welche parallel zu der gemeinsamen Eingangswelle 18, der gemeinsamen Ausgangswelle 19 sowie der Differentialeinrichtung 21 angeordnet ist. Der Elektromotor 4 ist mit zwei Elektromotorabtriebsrädern 4.1, 4.2 gekoppelt, wobei das Elektromotorabtriebsrad 4.1 über den Getriebeabschnitt 7 mit dem ersten Sonnenrad 5.2 wirkverbunden ist, das andere Elektromotorabtriebsrad 4.2 ist dagegen unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 6.2 wirkverbunden, sodass sich insgesamt der Kopplungsabschnitt 10 ergibt. Die Getriebeanordnung 1 entspricht einem Doppelkupplungsgetriebe, dessen zwei Teilgetriebe nicht starr mit einem Antrieb verbunden werden, sondern mittels der Planetengetriebeabschnitte, sodass zusätzlich zu den normalen Übersetzungen der Teilgetriebe, die Übersetzungen beider Teilgetriebe gemischt werden können. Somit ergibt sich eine deutlich höhere Anzahl an Übersetzungen als die Stirnradstufen auf den ersten Blick vermuten lassen. Die Anbindung des integrierten Elektromotors 4 ist so gewählt, dass diese einen sanften Übergang zwischen verschiedenen Gängen ohne Zugkraftunterbrechung ermöglicht.
  • In der nachfolgenden Tabelle sind verschiedene Übersetzungen der Getriebeanordnung 1 gemäß der 2a dargestellt.
    Modus iAN→AB iEM→AB BE iU iG
    G1 => I1 9,66 Blockiert Aktiv –2,3 N
    V1 9,66 24,15 - –2,3 N
    G2 => I1 + I2 7,14 6,3 - –2,3 –1,1
    V2 4,62 –11,6 - N –1,1
    G3 => I2 4,62 Blockiert Aktiv N –1,1
    V2 4,62 –11,6 - –0,7 –1,1
    G4 => I2 + I3 3,78 –2,1 - –0,7 –1,1
    V3 2,94 7,35 - –0,7 N
    G5 => I3 2,94 Blockiert Aktiv –0,7 N
    V3 2,94 7,35 - –0,7 N
    G6 => I3 + I4 2,54 1 - –0,7 –0,51
    V4 2,14 –5,36 - N –0,51
    G7 => I4 2,14 Blockiert Aktiv N –0,51
    Standübersetzung der Planetensätze: –2,5
    Übersetzungen der Stirnradstufen: I1 = –2,3; I2 = –1,1; I3 = –0,7; I4 = –0,51
    Finaldrive-Übersetzung zum Differential: ID = –3
    Spalte 2: Drehmomentübersetzung zwischen den Wellen AN und AB. MomentAB = iAN→AB·MomentAN
    Spalte 3: Drehmomentübersetzung zwischen EM und AB. MomentAB = iEM→AB·MomentEM
    Spalte 4: Übersetzung zwischen den Wellen XiU und X1
    Spalte 5: Übersetzung zwischen den Wellen XiG und X1
  • Insbesondere entspricht die Getriebeanordnung 1 einem 7-Gang-Hybridgetriebe.
  • In der 3a ist eine weitere Getriebeanordnung 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Es handelt sich dabei um ein 15-Gang-Hybridgetriebe mit einem Elektromotor. Strukturell funktionell entspricht die Getriebeanordnung 1 in der 3a dem Prinzipbild in der 1. Jedoch weist jede der Übersetzungsgetriebeabschnitte 8, 9 vier mögliche Übersetzungsstufen auf, welche über vier Schalteinrichtungen 8.5, 8.6, 9.5, 9.6 selektiv geschaltet werden können.
  • Neben der gemeinsamen ersten Ausgangswelle 19 weist die Getriebeanordnung 1 in der 3a beziehungsweise 3b eine zweite gemeinsame Ausgangswelle 22 auf. Auf der zweiten gemeinsamen Ausgangswelle 22 sitzen für jeden Übersetzungsgetriebeabschnitt 8, 9 jeweils zwei Ausgangsräder 8.7, 8.8 beziehungsweise 9.7, 9.8. Ein zweites Abtriebsrad 23 kämmt mit der Differentialeinrichtung 21. In der 3b ist in einer axialen Draufsicht die Lage und die Position der Wellen der Differentialeinrichtung 21, der gemeinsamen Eingangswelle 18, der ersten gemeinsamen Ausgangswelle 19 und der zweiten gemeinsamen Ausgangswelle 22 sowie die des Elektromotors 4 dargestellt.
  • In der 4 ist eine weitere schematische Darstellung einer weiteren Getriebeanordnung 1 gezeigt. Die 2 zeigt in einer ähnlichen Darstellung wie die 1 eine Getriebeanordnung 1, welche sich von der Getriebeanordnung 1 in der 1 zum einen durch die Position der Kopplungsbremseinrichtung BE und zum anderen durch weitere Komponenten unterscheidet. In gleicher Weise wie in der 1 umfasst die Getriebeanordnung 1 jedoch die erste Eingangsschnittstelle 2, die zweite Eingangsschnittstelle 3, den Elektromotor 4, die Ausgangsschnittstelle 14, den ersten und zweiten Planetengetriebeabschnitt 5, 6 sowie den ersten und zweiten Übersetzungsgetriebeabschnitt 8, 9. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Sonnenräder 5.2, 6.2 über einen Kopplungsabschnitt 10, welcher den Getriebeabschnitt 7 umfasst, miteinander verbunden. Die Kopplungsbremseinrichtung BE bildet jedoch einen Teil einer ausgangsseitigen Kopplungsaktorvorrichtung 11, welche zwei Eingänge aufweist. Ein erster Eingang ist mit dem Sonnenrad 6.2, ein zweiter Eingang mit dem Planetenträger 6.3 drehfest verbunden. Die ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung 11 ermöglicht es, in einer Schaltstellung BE, das Sonnenrad 6.2 drehfest gegenüber einem Gestell, insbesondere einem Gehäuse der Getriebeanordnung 1 zu setzen. In einer Schaltstellung KS2 werden das Sonnenrad 6.2 und der Planetenträger 6.3 miteinander drehfest gesetzt. Die ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung 11 kann – wie alle anderen Einrichtungen der Getriebeanordnung 1 – über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung angesteuert werden. Ferner ist es möglich, die ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung 11 in einen Neutralzustand N zu setzen. In diesem Fall sind die Eingänge drehentkoppelt zueinander und zu dem Gestell G. Die Schaltstellung KS2 ermöglicht ein Verblocken des Planetengetriebeabschnitts 6, sodass Hohlrad 6.1, Sonnenrad 6.2 und Planetenträger 6.3 synchron miteinander drehen. BE dient zum Blockieren der gekoppelten Eingänge der beiden Planetengetriebeabschnitte 5, 6 gegen Verdrehen und bildet damit die Kopplungsbremseinrichtung. KS2 ist mit der Verriegelung BE als ein Schaltelement kombiniert. Falls nur einer der Planetengetriebeabschnitte 5, 6 verriegelbar ausgeführt wird, wie dies in der 2 dargestellt ist, so ist es besonders vorteilhaft, wenn der verriegelbare Planetengetriebeabschnitt 6 vor dem Übersetzungsgetriebeabschnitt 8, 9 mit der schnellsten Übersetzung liegt, sodass ein Spargang unter Verwendung der Verriegelung des Planetengetriebeabschnitts 6 nochmals eine deutlich schnellere Übersetzung erlaubt. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der verriegelbare Planetengetriebeabschnitt 6 nicht vor dem Teilgetriebe mir der langsamsten Übersetzung liegt, da dies die Realisierung eines Kriechgangs vereinfacht.
  • Ferner weist die Getriebeanordnung 1 zwei Eingangsaktorvorrichtungen 12, 13 auf. Die Eingangsaktorvorrichtungen 12, 13 sind jeweils zwischen der ersten Eingangsschnittstelle 2 und der ersten Welle, in diesem Fall dem Hohlrad 5.1 und 6.1 der Planetengetriebeabschnitte 5, 6 angeordnet. Die Eingangsaktorvorrichtungen 12, 13 ermöglicht es, das jeweilige Hohlrad 5.1, 6.1 selektiv mit der ersten Eingangsschnittstelle 2 oder mit dem Gestell G drehfest zu setzen. Auch bei den Eingangsaktorvorrichtungen 12, 13 ist eine Neutralstellung N möglich.
  • Die Schaltstellungen KA und KB erlauben ein Verbinden zwischen den Hohlrädern 5.1 und 6.1 der Planetengetriebeabschnitte 5, 6 und der ersten Eingangsschnittstelle 2. BA und BB ermöglichen ein Blockieren des entsprechenden Hohlrades 5.1, 6.1 gegen Verdrehen.
  • Beispielhafte Übersetzungen sind:
    Standübersetzung der Planetengetriebeabschnitte 5, 6: i = –2,5; Übersetzungen der Stirnradstufen des ersten Übersetzungsgetriebeabschnitts 5: i1 = –2,3; i3 = –0,7 und des zweiten Übersetzungsgetriebeabschnitts 6: i2 = –1,1; i4 = –0,51. Final-Drive-Übersetzung zum Differential: iD = –3
  • Die verschiedenen Betriebsmodi sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
    Figure DE102015226008A1_0002
  • Die Festgänge G2–G8 entsprechen den Festgängen G1–G7 aus der 1. Die Betriebsmodi V1–V4 sind ähnlich wie bei der 1; Die zusätzlichen Schaltelemente KA/BA, KB/BB und KS2 ermöglichen 2 neue Gänge (G1 => I1 + Kriech und G9 => I4 + Spar), sowie einen Rückwärtsgang, als auch elektrisches Fahren (Vorwärts und Rückwärts). Für das elektrische Vorwärtsfahren und einen Wechsel in den Hybridbetrieb ohne Zugkraftunterbrechung und ohne spezielle Synchronringe an den einzelnen Schaltmuffen sind weitere Schaltkombinationen aufgelistet.
  • Die 5 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung der Getriebeanordnung 1 in der 4, wobei die ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung 11 zwischen dem zweiten Übersetzungsgetriebeabschnitt 9 und dem zweiten Planetengetriebeabschnitt 6 angeordnet ist. Die Eingangsaktorvorrichtungen 12, 13 sind jeweils axial außenliegend zu den Planetengetriebeabschnitten 5, 6 angeordnet.
  • Die ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung 11 sowie die Eingangsaktorvorrichtungen 12, 13 ermöglichen zusätzliche Betriebsmodi wie zum Beispiel Rückwärtsgang, rein elektrisches Fahren und sanfter Übergang zum Hybridantrieb und reinen Verbrennungsmotorantrieb, einen Kriechgang (langsamer als mit i1 alleine) sowie einen Spargang (schneller als i4 alleine). Die gezeigten Aktorvorrichtungen 11, 12, 13 können auch mit dem Ausführungsbeispiel gemäß der 4 beziehungsweise 5 kombiniert werden. In der nachfolgenden Tabelle sind die Betriebsmodi aufgeführt.
    Figure DE102015226008A1_0003
  • Die Gänge und die Schaltzustände in der Tabelle wurden so gewählt, dass die Übergänge von einem Betriebsmodus zum nächsten jeweils als Einfachschaltungen (Es wird nur eine Schalteinrichtung verändert) realisiert werden können, wobei alle Wellen immer definierte Drehzahlen haben, so dass separate Synchronisierungseinrichtungen bei Formschlüssigen Schaltvorrichtungen entfallen können:
    • • Der Wechsel zwischen den Gängen G1 bis G9 erfolgt unter Zuhilfenahme der Variablen Gänge V1 bis V4. G1 ↔ V1 ↔ G2 ↔ V1 ↔ G3 ↔ V2 ↔ G4 ↔ V2 ↔ G5 ↔ V3 ↔ G6 ↔ V3 ↔ G7 ↔ V4 ↔ G8 ↔ V4 ↔ G9
    • • Das elektrische Anfahren und der Übergang zum Fahrbetrieb mittels Verbrennungsmotor erfolgt mit einem Hilfsgang und abgewandelte Schaltkombinationen weiterer Gänge: E-Vorwärts ↔ E-Hilfsgang 1 ↔ V1 ↔ G2 ↔ V1 ↔ G3 (wobei V1, G2 leicht abgewandelte Schaltkombinationen verwenden). E-Vorwärts ↔ E-Hilfsgang 2 ↔ V3 ↔ G6 ↔ V3 ↔ G7 (wobei V3, G6 leicht abgewandelte Schaltkombinationen verwenden).
    • • Elektrisches Rückwärtsfahren. Mittels schließen der KB kann in den festen Rückwärtsgang geschaltet werden.
  • Das Getriebe weist folgende bevorzugte Gänge auf::
    • • 9 Vorwärtsgänge mit festen Übersetzungen (G1 bis G9)
    • • Einen Rückwärtsgang mit fester Übersetzung (R)
    • • Elektrisches Anfahren.
    • • Elektrisches Rückwärtsfahren.
    • • 4 bezüglich der Drehzahl variable Übersetzungen (V1 bis V4) bei denen die Drehzahlen des Verbrennungsmotors und der E-Maschine überlagert werden.
    • • Einen Betriebsmodus (L) mit ausschließlicher Koppelung zwischen dem Verbrennungsmotor und der E-Maschine zum Starten des VM oder Laden der Batterie.
  • In der 6 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Getriebeanordnung gezeigt, wobei die weitere Getriebeanordnung die Eingangsaktorvorrichtungen 12, 13 wie in der 4 aufweist. Im Unterschied zu der 4 ist jedoch der Kopplungsabschnitt 10 mit dem Elektromotor 4 anders ausgebildet. In der Umsetzung in der 6 sind zwei Elektromotoren 4a, b vorgesehen, welche unabhängig voneinander angesteuert werden können. Ferner weist die Getriebeanordnung 1 wie in der 4 zwei ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtungen 11a, b auf. Die Kopplung über den Kopplungsabschnitt 10 erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel 6 virtuell, das heißt über die Ansteuerung der Elektromotoren 4a, b.
  • In den 7a, b ist eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Getriebeanordnung in der 6 gezeigt. Während bei der Umsetzung der Getriebeanordnung in der 4 beziehungsweise davor die Übersetzungsgetriebeabschnitte 8, 9 in einem axialen Bereich liegen, der auch in dem Elektromotor 4 eingenommen wird, also in dem Rotorraum angeordnet sind, sind die Elektromotoren 4a, b in der Ausgestaltung gemäß der 7a koaxial zu den Planetengetriebeabschnitten 5, 6 angeordnet.
  • In der 8 und 9 sind Darstellungen von möglichen konstruktiven Ausgestaltungen der Getriebeanordnung 1 gezeigt.
  • Die 10a, b zeigt schließlich eine Ausgestaltung einer Getriebeanordnung 1 als eine Abwandlung der Getriebeanordnung 1 in den vorhergehenden Figuren gezeigt, jedoch ohne Elektromotor. Aufgrund der fehlenden E-Maschine müssen die Schaltelemente K1/K3 sowie K2/K4 mit Synchronisationsringen ausgeführt werden. KB und KP2 können ähnlich einer heutigen Doppelkupplung in einer Baueinheit kombiniert werden. Drei alternative Anfahrkupplungen (KA, KB, KP2) ermöglichen es den Verschleiß und den Leistungseintrag (z. B. bei mehrfachen Anfahrten am Hang) auf verschiedene Kupplungselemente zu verteilen. z. B. indem bei jedem Anfahrvorgang eine andere Kupplung verwendet wird.
  • Betriebsmodi und Schaltzustände bei Ausführung ohne EM:
    Figure DE102015226008A1_0004
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Getriebeanordnung
    2
    erste Eingangsschnittstelle
    3, 3a, 3b
    Schnittstellen
    4
    Elektromotor
    4a, b
    Elektromotoren
    4.1
    Elektromotorabtriebsrad
    4.2
    Elektromotorabtriebsrad
    5
    erster Planetengetriebeabschnitt
    5.1
    erstes Hohlrad
    5.2
    erstes Sonnenrad
    5.3
    erster Planetenträger
    6
    zweiter Planetengetriebeabschnitt
    6.1
    zweites Hohlrad
    6.2
    zweites Sonnenrad
    6.3
    zweiter Planetenträger
    7
    Getriebeabschnitt
    8
    erster Übersetzungsgetriebeabschnitt
    8.1
    Eingangsrad
    8.2
    Eingangsrad
    8.3
    Ausgangsrad
    8.4
    Ausgangsrad
    8.5
    Schaltaktorik
    8.5/8.6
    Schalteinrichtung
    8.7
    Ausgangsrad
    8.8
    Ausgangsrad
    9
    zweiter Übersetzungsgetriebeabschnitt
    9.1
    Eingangsrad
    9.2
    Eingangsrad
    9.3
    Ausgangsrad
    9.4
    Ausgangsrad
    9.5
    Schaltaktorik
    9.5/9.6
    Schalteinrichtung
    9.7
    Ausgangsrad
    9.8
    Ausgangsrad
    10
    Kopplungsabschnitt
    11
    Kopplungsaktorvorrichtung
    11a, b
    Kopplungsaktorvorrichtungen
    12
    Eingangsaktorvorrichtung
    13
    Eingangsaktorvorrichtung
    18
    gemeinsame Eingangswelle
    19
    erste gemeinsame Ausgangswelle
    20
    1. Abtriebsrad
    21
    Differentialeinrichtung
    22
    zweite gemeinsame Ausgangswelle
    23
    zweites Abtriebsrad
    VM
    Verbrennungsmotor
  • 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 112012006192 [0002]
    • DE 102012201376 [0002]
    • DE 102012201377 [0002]

Claims (10)

  1. Getriebeanordnung (1) für ein Fahrzeug, mit einer ersten Eingangsschnittstelle (2) zur Ankopplung eines Verbrennungsmotors, mit einem ersten Planetengetriebeabschnitt (5), wobei der erste Planetengetriebeabschnitt (5) ein erstes Hohlrad (5.1), einen ersten Planetenträger (5.3) und ein erstes Sonnenrad (5.2) als Wellen aufweist, wobei eine erste Welle des ersten Planetengetriebeabschnitts (5) mit der ersten Eingangsschnittstelle (2) wirkverbunden ist, und mit einem zweiten Planetengetriebeabschnitt (6), wobei der zweite Planetengetriebeabschnitt (6) ein zweites Hohlrad (6.1), einen zweiten Planetenträger (6.3) und ein zweites Sonnenrad (6.2) als Wellen aufweist, wobei eine erste Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts (6) mit der ersten Eingangsschnittstelle (2) wirkverbunden ist, mit einem ersten Übersetzungsgetriebeabschnitt (8), wobei der erste Übersetzungsgetriebeabschnitt (8) mindestens eine erste Übersetzungsstufe aufweist, wobei eine dritte Welle des ersten Planetengetriebeabschnitts (5) mit einem Eingang des ersten Übersetzungsgetriebeabschnitts (8) wirkverbunden ist, mit einem zweiten Übersetzungsgetriebeabschnitt (9), wobei der zweite Übersetzungsgetriebeabschnitt (9) mindestens eine zweite Übersetzungsstufe aufweist, wobei eine dritte Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts (6) mit einem Eingang des zweiten Übersetzungsgetriebeabschnitts (8) wirkverbunden ist, mit einer Ausgangsschnittstelle (14), wobei die Ausgänge der Übersetzungsgetriebeabschnitte (8, 9) mit der Ausgangsschnittstelle (14) wirkverbunden sind, mit einem insbesondere realen oder virtuellen Kopplungsabschnitt (10) zur Kopplung der zweiten Wellen, wobei sich die zweiten Wellen in mindestens einem Betriebsmodus gegeneinander abstützen, wobei der erste und der zweite Planetengetriebeabschnitt koaxial zueinander angeordnet sind.
  2. Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsgetriebeabschnitte (8, 9) koaxial zu den Planetengetriebeabschnitte (5, 6) angeordnet sind.
  3. Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetengetriebeabschnitte (5, 6) die Übersetzungsgetriebeabschnitte (8, 9) in axialer Richtung klammerartig umgreifen.
  4. Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine oder zwei zweite Eingangsschnittstelle (3, 3a, 3b) zur Ankopplung eines Elektromotors (4, 4a, b), wobei die zweite Eingangsschnittstelle (3, 3a, 3b) mit der zweiten Welle (5.2) des ersten Planetengetriebeabschnitts (5) und/oder mit der zweiten Welle (6.2) des zweiten Planetengetriebeabschnitts (6) wirkverbunden ist.
  5. Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung (11), wobei die ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung (11) die Kopplungsbremseinrichtung (BE) umfasst, wobei Eingänge der ausgangsseitigen Kopplungsaktorvorrichtung (11) mit der zweiten und mit der dritten Welle einer der Planetengetriebeabschnitte (5, 6) verbunden ist, wobei die ausgangsseitige Kopplungsaktorvorrichtung ausgebildet ist, die zweite und die dritte Welle miteinander drehfest zu setzen und alternativ die zweite Welle gegenüber einem Gestell (G) drehfest zu setzen und damit die Kopplungsbremseinrichtung (BE) zu bilden.
  6. Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Eingangsaktorvorrichtung (12, 13), wobei die Eingangsaktorvorrichtung (12, 13) zwischen der ersten Eingangsschnittstelle (2) und der ersten Welle einer der Planetengetriebeabschnitte (5, 6) angeordnet ist, wobei die Eingangsaktorvorrichtung (12, 13) ausgebildet ist, die erste Eingangsschnittstelle (2) und die erste Welle einer der Planetengetriebeabschnitte (5, 6) miteinander drehfest zu setzen und alternativ die erste Welle gegenüber einem Gestell (G) drehfest zu setzen.
  7. Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungsabschnitt (10) ausgebildet ist, dass bei einem gleichgerichteten Drehmoment an den ersten Wellen (5.a) und einem gleichgerichteten Drehmoment an den dritten Wellen (5.3), die Drehmomente an den zweiten Wellen (5.2) entgegengesetzt wirken.
  8. Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungsabschnitt (10) als ein Getriebeabschnitt (7) mit einer negativen Übersetzung ausgebildet ist.
  9. Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle des ersten Planetengetriebeabschnitts (5) als das erste Hohlrad (5.1), die zweite Welle des ersten Planetengetriebeabschnitts (5) als das erste Sonnenrad (5.2), die dritte Welle des ersten Planetengetriebeabschnitts (5) als der erste Planetenträger (5.3) ausgebildet ist und/oder dass die erste Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts (6) als das zweite Hohlrad (6.1), die zweite Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts als das zweite Sonnenrad (6.2), die dritte Welle des zweiten Planetengetriebeabschnitts (6) als der zweite Planetenträger (6.3) ausgebildet ist.
  10. Fahrzeug mit der Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE102015226008.9A 2015-12-18 2015-12-18 Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit koaxialem Planetengetriebeabschnitt Withdrawn DE102015226008A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015226008.9A DE102015226008A1 (de) 2015-12-18 2015-12-18 Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit koaxialem Planetengetriebeabschnitt
KR1020187016665A KR20180095815A (ko) 2015-12-18 2016-12-01 차량용 트랜스미션 시스템, 및 이를 포함하는 차량
US16/061,805 US10864812B2 (en) 2015-12-18 2016-12-01 Gearbox arrangement for a vehicle, and vehicle having the same
CN201680071473.8A CN108367666B (zh) 2015-12-18 2016-12-01 用于车辆的传动装置和具有传动装置的车辆
DE112016005754.7T DE112016005754A5 (de) 2015-12-18 2016-12-01 Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit koaxialem Planetengetriebeabschnitt
PCT/DE2016/200571 WO2017101938A1 (de) 2015-12-18 2016-12-01 Getriebeanordnung für ein fahrzeug und fahrzeug damit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015226008.9A DE102015226008A1 (de) 2015-12-18 2015-12-18 Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit koaxialem Planetengetriebeabschnitt

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015226008A1 true DE102015226008A1 (de) 2017-06-22

Family

ID=57681172

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015226008.9A Withdrawn DE102015226008A1 (de) 2015-12-18 2015-12-18 Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit koaxialem Planetengetriebeabschnitt
DE112016005754.7T Pending DE112016005754A5 (de) 2015-12-18 2016-12-01 Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit koaxialem Planetengetriebeabschnitt

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112016005754.7T Pending DE112016005754A5 (de) 2015-12-18 2016-12-01 Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit koaxialem Planetengetriebeabschnitt

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10864812B2 (de)
KR (1) KR20180095815A (de)
CN (1) CN108367666B (de)
DE (2) DE102015226008A1 (de)
WO (1) WO2017101938A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017006082A1 (de) * 2017-06-28 2019-01-03 Daimler Ag Hybridantriebsvorrichtung, insbesondere mit einer Radsatzstruktur für ein dezidiertes Hybridgetriebe
DE102018116613A1 (de) * 2018-07-10 2020-01-16 Voith Patent Gmbh Überlagerungsgetriebe
DE102018222023A1 (de) * 2018-12-18 2020-06-18 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
WO2021190974A1 (de) 2020-03-27 2021-09-30 Daimler Ag Hybridantriebssystem
DE102020007777A1 (de) 2020-12-18 2022-06-23 Mercedes-Benz Group AG Hybridantriebssystem
DE102021001318A1 (de) 2021-03-11 2022-09-15 Mercedes-Benz Group AG Hybridantriebsystem

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112901726A (zh) * 2021-01-19 2021-06-04 重庆永进重型机械成套设备有限责任公司 一种增速增扭传动机构
US11427079B1 (en) 2022-05-02 2022-08-30 Cvet Patent Technologies Inc. Bi-directional rotary speed conversion via mirrored rotational power transfer tunnel

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012201377A1 (de) 2012-01-31 2013-08-01 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102012201376A1 (de) 2012-01-31 2013-08-01 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE112012006192T5 (de) 2012-04-04 2014-12-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrzeug-Antriebsvorrichtung

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19903936A1 (de) 1998-11-03 2000-05-04 Bosch Gmbh Robert Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
US6527659B1 (en) * 2001-09-24 2003-03-04 General Motors Corporation Two-mode input-compound split electromechanical transmission for front wheel drive vehicles
DE10348960A1 (de) * 2003-10-22 2005-05-25 Zf Friedrichshafen Ag Getriebevorrichtung und Antriebsstrang eines Fahrzeugs
US6953409B2 (en) * 2003-12-19 2005-10-11 General Motors Corporation Two-mode, compound-split, hybrid electro-mechanical transmission having four fixed ratios
US7022038B2 (en) * 2004-04-07 2006-04-04 General Motors Corporation Two-mode compound-split electrically variable transmission
US7137919B2 (en) * 2004-11-18 2006-11-21 General Motors Corporation Planetary dual power path transmission with electric motors
DE112006001124T5 (de) * 2005-06-07 2008-05-08 Aisin Aw Co., Ltd. Hybridantriebseinheit
DE102006054281A1 (de) * 2006-11-17 2008-06-12 Zf Friedrichshafen Ag Doppelkupplungs-Windungsgetriebe
KR100953311B1 (ko) * 2008-04-28 2010-04-20 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 동력 전달 장치
CN101323243B (zh) * 2008-07-24 2011-07-20 上海交通大学 混合动力汽车双电机双行星排单离合器驱动装置
DE102009044491A1 (de) * 2008-11-11 2010-05-12 NIPPON SOKEN, INC., Nishio-city Leistungsübertragungsvorrichtung im Fahrzeug und Antriebssystem für Fahrzeuge
CN101791944A (zh) * 2009-12-10 2010-08-04 安徽巨一自动化装备有限公司 双行星轮系多动力耦合机构
EP2679861B1 (de) 2011-01-25 2016-07-20 DTI Group B.V. Doppelkupplungsgetriebe
DE102011005531B4 (de) * 2011-03-15 2023-12-14 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantrieb eines Kraftfahrzeuges
WO2013014777A1 (ja) * 2011-07-27 2013-01-31 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置
DE102011109352A1 (de) * 2011-08-03 2013-02-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybridantriebsordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102011087995A1 (de) * 2011-12-08 2013-06-13 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe und Antriebstrang mit einem Getriebe
FR3014773B1 (fr) 2013-12-17 2017-05-19 Ifp Energies Now Groupe motopropulseur avec un dispositif de transmission a variation de vitesse, en particulier pour vehicule hybride.
JP6069244B2 (ja) * 2014-03-17 2017-02-01 本田技研工業株式会社 変速機
SE537897C2 (sv) * 2014-03-20 2015-11-17 Scania Cv Ab Förfarande för ivägkörning av ett fordon med en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för attstyra ivägkörning av ett fordon, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
CN104309466B (zh) * 2014-11-06 2017-02-22 北京理工大学 双转子电机形式的履带车辆混合动力传动装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012201377A1 (de) 2012-01-31 2013-08-01 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102012201376A1 (de) 2012-01-31 2013-08-01 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE112012006192T5 (de) 2012-04-04 2014-12-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrzeug-Antriebsvorrichtung

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017006082A1 (de) * 2017-06-28 2019-01-03 Daimler Ag Hybridantriebsvorrichtung, insbesondere mit einer Radsatzstruktur für ein dezidiertes Hybridgetriebe
DE102017006082B4 (de) * 2017-06-28 2021-03-25 Daimler Ag Hybridantriebsvorrichtung, insbesondere mit einer Radsatzstruktur für ein dezidiertes Hybridgetriebe
DE102018116613A1 (de) * 2018-07-10 2020-01-16 Voith Patent Gmbh Überlagerungsgetriebe
DE102018222023A1 (de) * 2018-12-18 2020-06-18 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
WO2021190974A1 (de) 2020-03-27 2021-09-30 Daimler Ag Hybridantriebssystem
DE102020203989A1 (de) 2020-03-27 2021-09-30 Daimler Ag Hybridantriebssystem
DE102020007777A1 (de) 2020-12-18 2022-06-23 Mercedes-Benz Group AG Hybridantriebssystem
DE102020007777B4 (de) 2020-12-18 2023-12-21 Mercedes-Benz Group AG Hybridantriebssystem
DE102021001318A1 (de) 2021-03-11 2022-09-15 Mercedes-Benz Group AG Hybridantriebsystem

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017101938A1 (de) 2017-06-22
CN108367666B (zh) 2021-09-28
KR20180095815A (ko) 2018-08-28
DE112016005754A5 (de) 2018-08-23
CN108367666A (zh) 2018-08-03
US10864812B2 (en) 2020-12-15
US20190270370A1 (en) 2019-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015226008A1 (de) Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit koaxialem Planetengetriebeabschnitt
DE102013202381B4 (de) Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Antriebsvorrichtung
EP3730330A1 (de) Getriebestruktur für ein seriell/paralleles hybridfahrzeug
DE102014215092A1 (de) Getriebeanordnung für ein Hybrid-Kraftfahrzeug
DE102015211038B4 (de) Getriebe für ein Kraftfahrzeug, sowie Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit einem solchen Getriebe
DE102009014476B4 (de) Differentialgetriebe zur gesteuerten Verteilung eines Antriebsmomentes
DE102016224458A1 (de) Kraftfahrzeuggetriebe mit Planetengetrieberadsätzen mit gleicher Standübersetzung
DE102013223462A1 (de) Kraftfahrzeuggetriebe für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges, sowie Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges
DE102018129939A1 (de) Elektromechanischer Antrieb
DE102015212736A1 (de) Antriebsanordnung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Antriebsanordnung
DE102015215070B4 (de) Getriebesystem für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs
DE102014004396B4 (de) Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102017222636B4 (de) Getriebesystem mit integriertem Elektromotor sowie Verfahren zum Betrieb eines Getriebesystems
DE102019115557A1 (de) Elektrische Achsantriebseinheit mit einer zweigängigen Getriebeeinrichtung; sowie Kraftfahrzeug
DE112018005808T5 (de) Antriebsstrang, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug
DE102018215232A1 (de) Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102015206160A1 (de) Antriebsstrang für ein landwirtschaftliches Arbeitsfahrzeug
DE102015215076A1 (de) Getriebesystem für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs
DE102014225168A1 (de) Mehrstufengetriebe für einen Hybridantrieb
DE102015215074B4 (de) Getriebesystem für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs
WO2017101937A1 (de) Getriebeanordnung für ein fahrzeug und fahrzeug damit
DE102018219628A1 (de) Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102018207992A1 (de) Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102016220138A1 (de) Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102016221288A1 (de) Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R118 Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority