DE102017007776A1 - Transmission device, in particular motor vehicle transmission device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung, insbesondere eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, mit einem Getriebegehäuse (10a; 10b; 10c), mit vier wirkungsmäßig miteinander verbundenen Planetenradstufen (P1a, P2a, P3a, P4a; P1b, P2b; P1c, P2c, P3c, P4c) die jeweils ein Sonnenrad (P11a, P21a, P31a, P41a; P11b, P21b; P11c, P21c, P31c, P41c), ein Hohlrad (P13a, P23a, P33a, P43a; P13b, P23b; P13c, P23c, P33c, P43c) und einen Planetenradträger (P13a, P23a, P33a, P43a; P13b, P23b; P13c, P23c, P33c, P43c) aufweisen, mit zumindest sechs Schalteinheiten (S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a; S1b, S2b, S3b; S1c, S2c, S3c, S4c, S5c, S6c, S7c), und mit einer Eingangswelle (11a; 11b; 11c), die drehfest mit dem Sonnenrad (P11a; P11b; P11c) der ersten Planetenradstufe (P1a; P1b; P1c) und dem Planetenradträger (P42a; P42c) der vierten Planetenradstufe (P4a; P4c) verbunden ist, und mit einer Ausgangswelle (12a; 12c), die drehfest mit dem Planetenradträger (P32a; P32c) der dritten Planetenradstufe (P3a; P3c) verbunden ist, wobei das Hohlrad (P23a; P23b; P23c) der zweiten Planetenradstufe (P2a; P2b; P2c), ein zweites Kopplungselement (S32a; S32b; S32c) der dritten Schalteinheit (S3a; S3b; S3c), das Sonnenrad (P31a; P31c) der dritten Planetenradstufe (P3a; P3c) und das Sonnenrad (P41a; P41c) der vierten Planetenradstufe (P4a; P4c) permanent drehfest miteinander verbunden sind, und wobei der Planetenradträger (P22a; P22b; P22c) der zweiten Planetenradstufe (P2a; P2b; P2c) und das Hohlrad (P13a; P13b; P13c) der ersten Planetenradstufe (P1a; P1b; P1c) permanent drehfest miteinander verbunden sind, wobei zumindest eine E-Maschine (13a; 13b; 13c) mit zumindest einem Rotor (14a; 14b; 14c), welcher permanent drehfest mit dem Planetenradträger (P22a; P22b; P22c) der zweiten Planetenradstufe (P2a; P2b; P2c) und dem Hohlrad (P13a; P13b; P13c) der ersten Planetenradstufe (P1a; P1b; P1c) verbunden ist.The invention relates to a transmission device, in particular a motor vehicle transmission device, with a transmission housing (10a, 10b, 10c), with four planetary gear stages (P1a, P2a, P3a, P4a, P1c, P4c, P1c, P2c, P3c, P4c) operatively connected to each other a sun gear (P11a, P21a, P31a, P41a, P11b, P21b, P11c, P21c, P31c, P41c), a ring gear (P13a, P23a, P33a, P43a, P13b, P23b, P13c, P23c, P33c, P43c) and a planet carrier P13a, P23a, P33a, P43a, P13b, P23b, P13c, P23c, P33c, P43c), with at least six switching units (S1a, S2a, S3a, S4a, S5a, S6a, S1b, S2b, S3b, S1c, S2c, S3c, S4c, S5c, S6c, S7c), and an input shaft (11a; 11b; 11c) rotationally fixed to the sun gear (P11a; P11b; P11c) of the first planetary gear (P1a; P1b; P1c) and the planet carrier (P42a P42c) of the fourth planetary gear stage (P4a; P4c), and having an output shaft (12a; 12c) rotationally fixed to the planet carrier (P32a; P32c) of the third planetary gear stage (P4c; P3a; P3c), the ring gear (P23a; P23b; P23c) of the second planetary gear stage (P2a; P2b; P2c), a second coupling element (S32a; S32b; S32c) of the third switching unit (S3a; S3b; S3c), the sun gear (P31a; P31c) of the third planetary gear stage (P3a; the sun gear (P41a; P41c) of the fourth planetary gear stage (P4a; P4c) are permanently connected to each other in a rotationally fixed manner, and wherein the planet gear carrier (P22a; P22b; P22c) of the second planetary gear stage (P2a; P2b; P2c) and the ring gear (P13a; P13b; P13c) of the first planetary gear stage (P1a; P1b; P1c) are permanently connected to one another in a torque-proof manner, wherein at least one electric motor (13a; 13b; 13c) is provided with at least one rotor (14a; 14b; P22a, P22b, P22c) of the second planetary gear stage (P2a; P2b; P2c) and the ring gear (P13a; P13b; P13c) of the first planetary gear stage (P1a; P1b; P1c).
Description
Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung, insbesondere eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung.The invention relates to a transmission device, in particular a motor vehicle transmission device.
Aus der
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine bestehende Getriebevorrichtung um eine E-Maschine zur geschickten Erschließung hybrider Funktionalitäten zu erweitern. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of extending an existing transmission device to an electric machine for the clever development of hybrid functionalities. It is achieved by an embodiment according to the invention according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einer Getriebevorrichtung, insbesondere von einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, mit einem Getriebegehäuse, mit vier wirkungsmäßig miteinander verbundenen Planetenradstufen, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenradträger aufweisen, mit zumindest sechs Schalteinheiten, und mit einer Eingangswelle, die drehfest mit dem Sonnenrad der ersten Planetenradstufe und dem Planetenradträger der vierten Planetenradstufe verbunden ist, und mit einer Ausgangswelle, die drehfest mit dem Planetenradträger der dritten Planetenradstufe verbunden ist, wobei das Hohlrad der zweiten Planetenradstufe, ein zweites Kopplungselement der dritten Schalteinheit, das Sonnenrad der dritten Planetenradstufe und das Sonnenrad der vierten Planetenradstufe permanent drehfest miteinander verbunden sind, und wobei der Planetenradträger der zweiten Planetenradstufe und das Hohlrad der ersten Planetenradstufe permanent drehfest miteinander verbunden sind.The invention relates to a transmission device, in particular of a motor vehicle transmission device, with a transmission housing, with four operatively interconnected Planetenradstufen each having a sun gear, a ring gear and a planet carrier, with at least six switching units, and with an input shaft rotatably with the Sun gear of the first planetary gear and the planet carrier of the fourth planetary gear is connected, and having an output shaft which is rotatably connected to the planet carrier of the third planetary gear, wherein the ring gear of the second planetary gear, a second coupling element of the third switching unit, the sun gear of the third planetary gear and the Sun gear of the fourth planetary gear are permanently rotatably connected to each other, and wherein the planet carrier of the second planetary gear and the ring gear of the first planetary gear are permanently connected non-rotatably with each other.
Es wird vorgeschlagen, dass die Getriebevorrichtung zumindest eine E-Maschine mit zumindest einem Rotor aufweist, welcher permanent drehfest mit dem Planetenradträger der zweiten Planetenradstufe und dem Hohlrad der ersten Planetenradstufe verbunden ist. Vorzugsweise ist eine Antriebseinheit mit der Eingangswelle der Getriebevorrichtung gekoppelt. Bevorzugt ist ferner eine Abtriebseinheit mit der Ausgangswelle der Getriebevorrichtung gekoppelt.It is proposed that the transmission device has at least one electric motor with at least one rotor, which is permanently non-rotatably connected to the planet carrier of the second planetary gear and the ring gear of the first planetary gear. Preferably, a drive unit is coupled to the input shaft of the transmission device. Preferably, a power take-off unit is also coupled to the output shaft of the transmission device.
Durch eine solche Ausgestaltung kann eine kompakte Getriebevorrichtung, insbesondere Planetengetriebevorrichtung, für ein hybrides Antriebssystem bereitgestellt werden, die eine vorteilhafte Anbindung einer E-Maschine ermöglicht. Es kann vorzugsweise eine bestehende Getriebevorrichtung um die E-Maschine erweitert werden. Ferner kann insbesondere ein Anfahren aus „geared neutral“ erfolgen. Es ist insbesondere der Entfall eines Drehmomentwandlers möglich. Durch den Entfall eines Drehmomentwandlers ergeben sich insbesondere Wirkungsgradvorteile. Es kann zumindest ein sinnvoller elektrischer Gang, vorzugsweise zumindest sechs sinnvolle elektrische Gänge, bereitgestellt werden. Des Weiteren sind insbesondere alle verbrennungsmotorischen Gänge boostfähig. Im Boostfall bei verbrennungsmotorischer Fahrt erhöht sich die Belastung der Antriebswelle nicht. Ferner ergibt sich ein vorteilhaft geringer Bauraumbedarf. Es ergibt sich insbesondere eine Brauraumreduzierung im Vergleich zu einer konventionellen Getriebevorrichtung, insbesondere gegenüber dem nächstliegenden Stand der Technik, bei gleichzeitiger Erschließung hybrider Funktionalitäten. Die E-Maschine kann aufgrund des großen Innendurchmessers insbesondere bestehende Planetenradstufen und Schalteinheiten aufnehmen, wodurch sie den axialen Bauraum nur geringfügig beeinflusst. Bevorzugt ermöglicht die Getriebevorrichtung das Anfahren mittels EDA, mittels einer Trennkupplung oder mittels eines Anfahrelements (IAE). Ferner ist die Getriebevorrichtung insbesondere 48 V tauglich wenn über eine Trennkupplung oder ein Anfahrelement (IAE) angefahren wird bzw. weiterhin ein vorgeschalteter Wandler verwendet wird. Des Weiteren weist die E-Maschine eine vorteilhafte Wirkungsgradanbindung auf und kann bei Schaltungen unterstützen.By such a configuration, a compact transmission device, in particular planetary gear device, can be provided for a hybrid drive system, which allows an advantageous connection of an e-machine. An existing transmission device may preferably be expanded by the electric motor. Furthermore, in particular a start can be made from "geared neutral". In particular, the elimination of a torque converter is possible. The elimination of a torque converter results in particular efficiency advantages. At least one sensible electrical gear, preferably at least six sensible electrical gears, can be provided. Furthermore, in particular all internal combustion engine gears are capable of boosting. In case of a booster with internal combustion engine drive, the load of the drive shaft does not increase. Furthermore, there is an advantageously low space requirement. In particular, this results in a reduced noise reduction in comparison with a conventional transmission device, in particular in comparison with the closest prior art, with simultaneous development of hybrid functionalities. The electric motor can accommodate in particular existing planetary gear stages and switching units due to the large inner diameter, whereby it affects the axial space only slightly. Preferably, the transmission device allows starting by means of EDA, by means of a separating clutch or by means of a starting element (IAE). Furthermore, the transmission device is particularly suitable 48 V when approached via a separating clutch or a starting element (IAE) or continue an upstream converter is used. Furthermore, the e-machine has an advantageous efficiency connection and can assist with circuits.
Unter einer „Planetengetriebevorrichtung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein zwischen der Antriebseinheit und einem Achsantrieb angeordnetes Getriebe zur Schaltung der unterschiedlich übersetzten Vorwärtsgetriebegänge verstanden werden. Unter einer „Planetenradstufe“ soll weiter insbesondere eine Zahnradstufe verstanden werden, die durch einen Zahneingriff zwischen einem Sonnenrad und einem von einem Planetenradträger geführten Planetenrad und/oder einen Zahneingriff zwischen einem von einem Planetenradträger geführten Planetenrad und einem Hohlrad definiert ist. Grundsätzlich können die Planetenradstufen zumindest teilweise einstückig ausgeführt werden. Insbesondere ist es denkbar, dass zwei der Planetenradstufen ein gemeinsames Hohlrad und getrennte Sonnenräder oder ein gemeinsames Sonnenrad und getrennte Hohlräder aufweisen.In this context, a "planetary gear device" is to be understood as meaning, in particular, a gearbox arranged between the drive unit and an axle drive for switching the differently geared forward gears. A "planetary gear stage" is to be understood in particular a gear stage, which is defined by a tooth engagement between a sun gear and a guided by a planet carrier planetary gear and / or meshing between a guided by a planet carrier planetary gear and a ring gear. In principle, the planetary gear stages can be made at least partially in one piece. In particular, it is conceivable that two of the planetary gear stages have common ring gear and separate sun gears or a common sun gear and separate ring gears.
Unter einer „Antriebseinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Hauptantrieb eines Kraftfahrzeugs verstanden werden. Vorzugsweise ist die Antriebseinheit von einem Verbrennungsmotor gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausbildung denkbar. Unter einer „Eingangswelle“ soll dabei insbesondere ein Getriebeelement verstanden werden, das zumindest konstruktiv zur drehfesten Anbindung an die Antriebseinheit, insbesondere an eine Kurbelwelle der Antriebseinheit, vorgesehen ist. Unter einer „Abtriebswelle“ soll insbesondere ein Getriebeelement verstanden werden, das zumindest konstruktiv zur drehfesten Anbindung einer Abtriebseinheit, insbesondere eines Achsantriebs, vorgesehen ist. Unter einem „Getriebeelement“ soll insbesondere eine Ausgestaltung verstanden werden, die zur permanenten drehfesten Verbindung zwischen den Sonnenrädern, Planetenradträgern, Hohlrädern und/oder Kopplungselementen vorgesehen ist.A "drive unit" should be understood in this context, in particular a main drive of a motor vehicle. Preferably, the drive unit is formed by an internal combustion engine. In principle, however, another training that would appear appropriate to a person skilled in the art would also be conceivable. An "input shaft" should be understood to mean, in particular, a transmission element which is provided, at least structurally, for the non-rotatable connection to the drive unit, in particular to a crankshaft of the drive unit. An "output shaft" is to be understood in particular as a transmission element which is provided at least structurally for the non-rotatable connection of an output unit, in particular an axle drive. A "transmission element" is to be understood in particular an embodiment which is provided for permanent non-rotatable connection between the sun gears, planetary carriers, ring gears and / or coupling elements.
Die Planetenradstufen sind im Folgenden mit „erste Planetenradstufe“, „zweite Planetenradstufe“, „dritte Planetenradstufe“ und „vierte Planetenradstufe“ bezeichnet. Die Bezeichnungen „erste“, „zweite“, „dritte“ und „vierte“ Planetenradstufe sind insbesondere zur Festlegung einer axialen Anordnung vorgesehen, wobei eine axiale Reihenfolge der Planetenradstufen von der Nummerierung abweichen kann. Grundsätzlich ist eine geänderte Anordnung der Planetenradstufen und/oder eine gestapelte Anordnung, bei der die Planetenradstufen zumindest teilweise radial ineinander geschachtelt sind, denkbar. Insbesondere durch eine räumliche Umordnung der Schalteinheiten, durch eine geänderte Anordnung von Getriebeelementen und/oder durch Vertauschung der Sonnenräder, Planetenräder und/oder Hohlräder sind verschiedene, kinematisch äquivalente Getriebestrukturen realisierbar. Unter „kinematisch äquivalenten Getriebestrukturen“ sollen dabei Getriebestrukturen verstanden werden, welche eine gleiche Anzahl von Schalteinheiten sowie identische Schaltschemata zur Schaltung der Vorwärtsgetriebegänge und der Rückwärtsgetriebegänge aufweisen.The planetary gear stages are hereinafter referred to as "first planetary gear stage", "second planetary gear stage", "third planetary gear stage" and "fourth planetary gear stage". The terms "first", "second", "third" and "fourth" Planetenradstufe are particularly intended to define an axial arrangement, wherein an axial order of the planetary gear stages may differ from the numbering. In principle, a modified arrangement of the planetary gear stages and / or a stacked arrangement in which the planetary gear stages are at least partially nested radially in one another is conceivable. In particular, by a spatial rearrangement of the switching units, by a modified arrangement of transmission elements and / or by interchanging of the sun gears, planet gears and / or ring gears different, kinematically equivalent transmission structures can be realized. By "kinematically equivalent transmission structures" gear structures are to be understood, which have an equal number of switching units and identical circuit diagrams for switching the forward gears and the reverse gears.
Unter einer „Schalteinheit“ soll weiter insbesondere eine Einheit mit genau zwei relativ zueinander drehbaren Kopplungselementen, die zur drehfesten Verbindung miteinander vorgesehen sind, verstanden werden. Eine Schalteinheit kann wahlweise als Kupplung oder Bremse ausgebildet werden. Unter einer Schalteinheit, die als „Kupplung“ ausgebildet ist, soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die in einem Leistungsfluss zwischen zwei Planetenradstufen angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihre zwei drehbar angeordneten Kopplungselemente, die in einem geöffneten Zustand unabhängig voneinander verdrehbar sind, in einem geschlossenen Zustand drehfest miteinander zu verbinden. Unter einer Schalteinheit, die als „Bremse“ ausgebildet ist, soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die wirkungsmäßig zwischen einer der Planetenradstufen und einem Getriebegehäuse angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihr drehbares Kopplungselement, das in einem geöffneten Zustand unabhängig von dem Getriebegehäuse verdrehbar ist, in einem geschlossenen Zustand mit ihrem drehfest mit dem Getriebegehäuse verbundenen Kopplungselement drehfest zu verbinden. Unter „drehfest verbunden“ soll insbesondere eine Verbindung verstanden werden, bei der ein Leistungsfluss über eine vollständige Umdrehung, gemittelt mit einem unveränderten Drehmoment, einer unveränderten Drehrichtung und/oder einer unveränderten Drehzahl, übertragen wird.In particular, a "switching unit" is to be understood as meaning a unit having exactly two coupling elements that are rotatable relative to one another and that are provided for the rotationally fixed connection with one another. A switching unit can optionally be designed as a clutch or brake. Under a switching unit, which is designed as a "clutch" is to be understood in particular a switching unit which is arranged in a power flow between two Planetenradstufen and which is intended to rotate its two rotatably arranged coupling elements, which are independently rotatable in an open state, in a closed state rotatably connect with each other. Under a switching unit, which is designed as a "brake" is to be understood in particular a switching unit, which is operatively disposed between one of the planetary gear and a gear housing and which is intended to rotatable coupling element, which in an open state independently of the gear housing rotatable is to connect in a closed state with its rotatably connected to the transmission housing coupling member rotatably. By "non-rotatably connected" is meant in particular a connection in which a power flow over a complete revolution, averaged with an unchanged torque, an unchanged direction of rotation and / or an unchanged speed, is transmitted.
Unter einer Schalteinheit soll in diesem Zusammenhang insbesondere keine Kupplung verstanden werden, die einem durch die Planetenradstufen ausgebildeten Zahnradsatz vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist. Unter einer „dem Zahnradsatz vorgeschalteten Kupplung“ soll insbesondere eine Kupplung verstanden werden, die in zumindest einem Getriebegang in einem Leistungsfluss zwischen der Antriebseinheit und der Eingangswelle angeordnet ist, wie beispielsweise eine Trennkupplung oder eine Anfahrkupplung. Unter einer „dem Zahnradsatz nachgeschalteten Kupplung“ soll insbesondere eine Kupplungseinheit verstanden werden, die in zumindest einem Getriebegang in einem Leistungsfluss zwischen dem Getriebeausgangselement und einem Achsantrieb angeordnet ist, wie beispielsweise eine Allradkupplung. Grundsätzlich kann eine Schaltbarkeit der Planetengetriebevorrichtung durch eine dem Zahnradsatz vorgeschaltete oder nachgeschaltete Kupplungseinheit erhöht werden.In this context, a switching unit should in particular not be understood as meaning a coupling which is connected upstream or downstream from a gear set formed by the planetary gear stages. A "gearset preceding the clutch" is to be understood in particular a clutch which is arranged in at least one gear in a power flow between the drive unit and the input shaft, such as a clutch or a starting clutch. A "gearset downstream of the clutch" should be understood in particular a clutch unit which is arranged in at least one gear in a power flow between the transmission output member and a final drive, such as an all-wheel drive. In principle, a switchability of the planetary gear device can be increased by a gear unit upstream or downstream coupling unit.
Vorzugsweise ist ein Teil der Schalteinheiten formschlüssig ausgebildet. Dadurch kann ein Schleppverlust gering gehalten werden, sodass ein Leistungsverlust innerhalb der Planetengetriebevorrichtung vorteilhaft verringert werden kann. Unter einer „formschlüssig ausgebildeten Schalteinheit“ soll dabei insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements eine Verzahnung und/oder Klauen aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung formschlüssig ineinandergreifen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch einen Formschluss erfolgt. Die Schalteinheiten können grundsätzlich reibschlüssig oder formschlüssig ausgebildet sein. Unter einer „reibschlüssig ausgebildeten Schalteinheit“ soll dabei insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements zumindest zwei Reibpartner aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung reibschlüssig aneinander anliegen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch Reibung erfolgt. Eine reibschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit ist vorzugsweise als eine Lamellenkupplungseinheit ausgebildet und eine reibschlüssig ausgebildete Bremseinheit ist vorzugsweise als eine Lamellenbremseinheit ausgebildet. Eine formschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit ist vorzugsweise als eine Klauenkupplungseinheit ausgebildet und eine formschlüssig ausgebildete Bremseinheit ist vorzugsweise als eine Klauenbremseinheit ausgebildet. Eine formschlüssig ausgebildete Schalteinheit ist vorteilhaft über eine Schiebemuffe schaltbar. Dabei sind die formschlüssig ausgebildeten Schalteinheiten vorzugsweise ohne eine Synchronisierung ausgeführt, können grundsätzlich aber auch eine Synchronisierung aufweisen.Preferably, a part of the switching units is formed positively. Thereby, a drag loss can be kept low, so that a power loss within the planetary gear device can be advantageously reduced. A "form-fitting switching unit" is to be understood in particular a switching unit, the Connection of their coupling elements or for connecting their coupling element has a toothing and / or claws, which interlock positively to produce a rotationally fixed connection, wherein a transmission of a power flow in a fully closed state is at least mainly by a positive connection. The switching units can in principle be formed frictionally or positively. A "frictionally engaged switching unit" should be understood to mean, in particular, a switching unit which has at least two friction partners for connecting its coupling elements or for connecting its coupling element, which frictionally abut each other to produce a rotationally fixed connection, wherein a transmission of a power flow in a completely closed Condition is at least mainly due to friction. A friction-trained coupling unit is preferably designed as a multi-disc clutch unit and a friction-trained brake unit is preferably designed as a multi-disc brake unit. A positively formed coupling unit is preferably designed as a dog clutch unit and a form-locking trained braking unit is preferably designed as a dog brake unit. A form-fitting trained switching unit is advantageously switchable via a sliding sleeve. The form-fitting trained switching units are preferably designed without synchronization, but in principle may also have a synchronization.
Vorzugsweise umfasst die Planetengetriebevorrichtung Aktuatoren zur automatisierten Schaltung der Schalteinheiten. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, zumindest einen Teil der Schalteinheiten zumindest teilweise selbstständig schaltend auszuführen. Eine selbstständig schaltende Kupplungseinheit bzw. Bremseinheit ist vorzugsweise als ein Freilauf ausgebildet. Zudem kann auch eine Ausgestaltung der Planetenradstufen mit Einfachplanetenradsätzen oder Doppelplanetenradsätzen von dem dargestellten Ausführungsbeispiel abweichen. In kinematisch äquivalenter Weise ist es beispielsweise möglich, einen Einfachplanetenradsatz durch einen Doppelplanetenradsatz zu ersetzen, wobei für eine kinematisch gleiche Wirkweise zusätzlich insbesondere eine Standübersetzung der Planetenradstufe anzupassen ist. Insbesondere bei einer Ausbildung mittels eines Doppelplanetenradsatzes kann grundsätzlich auch eine Anbindung von einem Sonnenrad und einem Planetenradträger, einem Hohlrad und einem Planetenradträger oder einem Sonnenrad und einem Hohlrad getauscht werden, wobei für eine kinematisch gleiche Wirkweise zusätzlich insbesondere eine Standübersetzung der Planetenradstufe angepasst werden muss.Preferably, the planetary gear device comprises actuators for the automated switching of the switching units. In principle, it is also possible to perform at least a part of the switching units at least partially independently switching. An independently switching coupling unit or braking unit is preferably designed as a freewheel. In addition, an embodiment of the planetary gear stages with simple planetary gear sets or double planetary gear sets can deviate from the illustrated embodiment. In kinematically equivalent manner, it is for example possible to replace a Einfachplanetenradsatz by a Doppelplanetenradsatz, wherein for a kinematically same mode of action additionally in particular a level translation of the planetary gear is to be adjusted. In particular, in a training by means of a Doppelplanetenradsatzes basically a connection of a sun gear and a planet, a ring gear and a planet carrier or a sun gear and a ring gear are exchanged, for a kinematically same mode of action additionally in particular a level translation of the planetary must be adjusted.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Rotor der E-Maschine eine Welle aufweist, die eingangsseitig der ersten Planetenradstufe und entweder ausgangsseitig der erstgen Planetenradstufe oder ausgangsseitig der zweiten Planetenradstufe jeweils eine Lagerstelle aufweist. Vorzugsweise sind die Lagerstellen jeweils von radialen Lagerstellen gebildet. Ferner wird vorgeschlagen, dass die Welle eingangsseitig der ersten Planetenradstufe auf dem Planetenradträger der ersten Planetenradstufe oder an dem Getriebegehäuse gelagert ist. Zudem wird vorgeschlagen, dass die Welle zum Zwecke einer zweiten Lagerung ausgangsseitig der zweiten Planetenradstufe auf dem Sonnenrad der zweiten Planetenradstufe oder an dem Getriebegehäuse gelagert ist. Alternativ kann die zweite Lagerung auch der Welle ausgangsseitig der ersten Planetenradstufe auf einem Getriebeelement erfolgen, welches das Sonnenrad der vierten Planetenradstufe permanent drehfest mit dem zweiten Kopplungselement der dritten Schalteinheit verbindet.It is further proposed that the rotor of the electric motor has a shaft which has on the input side of the first planetary gear and either the output side of the first planetary gear or the output side of the second planetary gear each having a bearing point. Preferably, the bearings are each formed by radial bearings. It is also proposed that the shaft is mounted on the input side of the first planetary gear on the planet carrier of the first planetary gear or on the transmission housing. In addition, it is proposed that the shaft for the purpose of a second storage on the output side of the second planetary gear is mounted on the sun gear of the second planetary gear or on the transmission housing. Alternatively, the second bearing and the shaft output side of the first planetary gear can be done on a transmission element which permanently rotatably connects the sun gear of the fourth planetary gear with the second coupling element of the third switching unit.
Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Lagerung der E-Maschine erreicht werden. Es kann insbesondere eine vorteilhaft platzsparende Lagerung erreicht werden.As a result, in particular an advantageous storage of the electric motor can be achieved. In particular, an advantageously space-saving storage can be achieved.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Getriebevorrichtung eine Trennkupplung aufweist, welche zwischen der Antriebseinheit und dem Sonnenrad der ersten Planetenradstufe angeordnet ist. Durch die Trennkupplung kann eine größere Zahl von elektrischen Gängen, insbesondere zumindest sechs sinnvolle elektrische Gänge, bereitgestellt werden. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Schaltbarkeit der Getriebevorrichtung bereitgestellt werden.It is also proposed that the transmission device has a separating clutch, which is arranged between the drive unit and the sun gear of the first planetary gear. Due to the separating clutch, a larger number of electrical gears, in particular at least six sensible electrical gears, can be provided. As a result, in particular an advantageous switchability of the transmission device can be provided.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Getriebevorrichtung eine siebte Schalteinheit, welche zwischen der Antriebseinheit und dem Sonnenrad der ersten Planetenradstufe und zwischen der ersten Schalteinheit und dem Sonnenrad der ersten Planetenradstufe angeordnet ist, aufweist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Schaltbarkeit der Getriebevorrichtung bereitgestellt werden. Es kann insbesondere eine Trennkupplung ersetzt werden.Furthermore, it is proposed that the transmission device has a seventh shift unit which is arranged between the drive unit and the sun gear of the first planetary gear stage and between the first shift unit and the sun gear of the first planetary gear stage. As a result, in particular an advantageous switchability of the transmission device can be provided. In particular, a separating clutch can be replaced.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass die erste Schalteinheit dazu vorgesehen ist, den Planetenradträger der ersten Planetenradstufe drehfest mit der Eingangswelle zu verbinden. Ferner ist die zweite Schalteinheit dazu vorgesehen, den Planetenradträger der ersten Planetenradstufe drehfest mit dem Getriebegehäuse zu verbinden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass ein erstes Kopplungselement der dritten Schalteinheit permanent drehfest mit dem Planetenradträger der ersten Planetenradstufe verbunden ist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Schaltbarkeit der Getriebevorrichtung bereitgestellt werden.It is further proposed that the first switching unit is provided for non-rotatably connecting the planet carrier of the first planetary gear with the input shaft. Further, the second switching unit is provided to rotatably connect the planet carrier of the first planetary gear with the transmission housing. Furthermore, it is proposed that a first coupling element of the third switching unit is permanently connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier of the first planetary gear stage. As a result, in particular an advantageous switchability of the transmission device can be provided.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die E-Maschine die axial erste Planetenradstufe radial umgebend angeordnet ist und axial vor der axial zweiten Planetenradstufe endet. Ferner wird vorgeschlagen, dass die erste Schalteinheit radial innerhalb des Rotors der E-Maschine angeordnet ist. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die dritte Schalteinheit radial innerhalb des Rotors der E-Maschine angeordnet ist. Zudem wird vorgeschlagen, dass die zweite Schalteinheit radial innerhalb des Rotors der E-Maschine angeordnet ist und einen inneren Lamellenträger aufweist, der fest mit dem Getriebegehäuse verbunden ist. Vorzugsweise ist die zweite Schalteinheit axial neben und radial innerhalb des Rotors der E-Maschine angeordnet. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft kompakte Getriebevorrichtung bereitgestellt werden. Es kann insbesondere eine axial bauraumsparende Anordnung der Getriebevorrichtung bereitgestellt werden. Alternativ und/oder zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die zweite Schalteinheit radial auf Höhe des Rotors der E-Maschine angeordnet ist und einen inneren Lamellenträger aufweist, der fest mit dem Getriebegehäuse verbunden ist. Zudem wird vorgeschlagen, dass die zweite Schalteinheit axial auf Höhe der ersten Schalteinheit angeordnet ist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft kompakte Getriebevorrichtung bereitgestellt werden. Es kann insbesondere eine radial bauraumsparende Anordnung der Getriebevorrichtung bereitgestellt werden.It is further proposed that the electric motor is arranged radially surrounding the axially first planetary gear and ends axially in front of the axially second planetary gear. It is also proposed that the first switching unit is arranged radially inside the rotor of the electric motor. Furthermore, it is proposed that the third switching unit is arranged radially inside the rotor of the electric motor. In addition, it is proposed that the second switching unit is arranged radially inside the rotor of the electric motor and an inner Has plate carrier, which is firmly connected to the transmission housing. Preferably, the second switching unit is disposed axially adjacent and radially inside the rotor of the electric motor. As a result, in particular an advantageously compact transmission device can be provided. In particular, an axially space-saving arrangement of the transmission device can be provided. Alternatively and / or additionally, it is proposed that the second switching unit is arranged radially at the height of the rotor of the electric motor and has an inner plate carrier, which is fixedly connected to the transmission housing. In addition, it is proposed that the second switching unit is arranged axially at the height of the first switching unit. As a result, in particular an advantageously compact transmission device can be provided. In particular, a radially space-saving arrangement of the transmission device can be provided.
Die Begriffe „axial“ und „radial“ sind im Folgenden insbesondere auf die Hauptrotationsachse der Getriebevorrichtung bezogen, sodass der Ausdruck „axial“ insbesondere eine Richtung bezeichnet, die parallel oder koaxial zu der Hauptrotationsachse verläuft. Ferner bezeichnet der Ausdruck „radial“ insbesondere eine Richtung, die senkrecht zu der Hauptrotationsachse verläuft. Unter einer „getriebeeingangsseitigen Anordnung“ soll insbesondere verstanden werden, dass das genannte Bauteil auf einer Seite des weiteren Bauteils angeordnet ist, welche der Eingangswelle und/oder der Antriebseinheit zugewandt ist. Unter einer „getriebeausgangsseitigen Anordnung“ soll insbesondere verstanden werden, dass das genannte Bauteil auf einer Seite des weiteren Bauteils angeordnet ist, welche der Eingangswelle und/oder der Antriebseinheit abgewandt ist, auch wenn das weitere Bauteil in axialer Richtung nach der Ausgangswelle angeordnet ist, beispielsweise weil die Ausgangswelle zwischen zwei Planetenradstufen angeordnet ist.The terms "axial" and "radial" are referred to below in particular to the main axis of rotation of the transmission device, so that the expression "axially" in particular denotes a direction which is parallel or coaxial with the main axis of rotation. Further, the term "radial" refers particularly to a direction which is perpendicular to the main axis of rotation. A "transmission input-side arrangement" is to be understood in particular as meaning that the named component is arranged on one side of the further component, which faces the input shaft and / or the drive unit. A "gear output-side arrangement" is to be understood in particular that said component is arranged on one side of the further component, which faces away from the input shaft and / or the drive unit, even if the further component is arranged in the axial direction after the output shaft, for example because the output shaft is arranged between two planetary gear stages.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, three embodiments of the invention are shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung in einer schematischen Darstellung, -
2 ein Getriebeschema der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung, -
3 eine konstruktive Anordnung der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung in einer schematischen Darstellung, -
4 eine konstruktive Anordnung einer alternativen erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung in einer schematischen Darstellung und -
5 ein Getriebeschema der weiteren alternativen erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung.
-
1 a schematic representation of a motor vehicle with a transmission device according to the invention in a schematic representation, -
2 a transmission diagram of the transmission device according to the invention, -
3 a constructive arrangement of the transmission device according to the invention in a schematic representation, -
4 a constructive arrangement of an alternative transmission device according to the invention in a schematic representation and -
5 a transmission diagram of the further alternative transmission device according to the invention.
Die
Die Getriebevorrichtung
Die Getriebevorrichtung
Die Schalteinheiten
Die Getriebevorrichtung
Weiterhin ist die Getriebevorrichtung
Eine Anzahl der tatsächlich verwendeten Vorwärtsgetriebegänge sowie der tatsächlich verwendeten Rückwärtsgetriebegänge kann dabei in Abhängigkeit von einer Betriebsstrategie eingeschränkt sein, beispielsweise elektronisch durch eine entsprechend programmierte Steuer- und Regeleinheit.A number of the forward gears actually used and the reverse gears actually used may be limited depending on an operating strategy, for example, electronically by a correspondingly programmed control and regulating unit.
Die Getriebevorrichtung
Die Getriebevorrichtung
Weiter weist die Getriebevorrichtung
Die Eingangswelle
Für die Eingangswelle
Die Planetenradstufen
Die erste Planetenradstufe
Die zweite Planetenradstufe
Die dritte Planetenradstufe
Die vierte Planetenradstufe
Die vierte Planetenradstufe
Drei Schalteinheiten
Drei Schalteinheiten
Zur Verbindung der Planetenradstufen
Die Eingangswelle
Ferner ist die erste Schalteinheit
Ferner weist die Getriebevorrichtung
Die Trennkupplung
Die Trennkupplung
Des Weiteren weist die Getriebevorrichtung
Die E-Maschine
Ferner ist die erste Schalteinheit
In den
Besonders vorteilhaft sind die erste Schalteinheit
Des Weiteren weist die Getriebevorrichtung
Die E-Maschine
Die siebte Schalteinheit
Besonders vorteilhaft sind die erste Schalteinheit
Die Eingangswelle
Ferner ist die erste Schalteinheit
Des Weiteren ist die siebte Schalteinheit
Die siebte Schalteinheit
Des Weiteren weist die Getriebevorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Getriebegehäusegearbox
- 1111
- Eingangswelleinput shaft
- 1212
- Ausgangswelleoutput shaft
- 1313
- E-MaschineE-machine
- 1414
- Rotorrotor
- 1515
- Wellewave
- 1616
- Antriebseinheitdrive unit
- 1818
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 1919
- Getriebevorrichtungtransmission device
- 2020
- Getriebeelementgear element
- 2121
- Getriebeelementgear element
- 2222
- Getriebeelementgear element
- 2323
- Getriebeelementgear element
- 2424
- Statorstator
- 2525
- Steuereinheit control unit
- P1P1
- Planetenradstufeplanetary gear
- P11P11
- Sonnenradsun
- P12P12
- Planetenradträgerplanet
- P13P13
- Hohlradring gear
- P14P14
- Planetenräderplanetary gears
- P2P2
- Planetenradstufeplanetary gear
- P21P21
- Sonnenradsun
- P22P22
- PlanetenradtägerPlanetenradtäger
- P23P23
- Hohlradring gear
- P24P24
- Planetenräderplanetary gears
- P3P3
- Planetenradstufeplanetary gear
- P31P31
- Sonnenradsun
- P32P32
- Planetenradträgerplanet
- P33P33
- Hohlradring gear
- P34P34
- Planetenräderplanetary gears
- P4P4
- Planetenradstufeplanetary gear
- P41P41
- Sonnenradsun
- P42P42
- Planetenradträgerplanet
- P43P43
- Hohlradring gear
- P44P44
- Planetenräder planetary gears
- S1S1
- Schalteinheitswitching unit
- S11S11
- Kopplungselementcoupling element
- S12S12
- Kopplungselementcoupling element
- S2S2
- Schalteinheitswitching unit
- S21S21
- Kopplungselementcoupling element
- S22S22
- Kopplungselementcoupling element
- S3S3
- Schalteinheitswitching unit
- S31S31
- Kopplungselementcoupling element
- S32S32
- Kopplungselementcoupling element
- S4S4
- Schalteinheitswitching unit
- S41S41
- Kopplungselementcoupling element
- S42S42
- Kopplungselementcoupling element
- S5S5
- Schalteinheitswitching unit
- S51S51
- Kopplungselementcoupling element
- S52S52
- Kopplungselementcoupling element
- S6S6
- Schalteinheitswitching unit
- S61S61
- Kopplungselementcoupling element
- S62S62
- Kopplungselementcoupling element
- S7S7
- Schalteinheitswitching unit
- S71S71
- Kopplungselementcoupling element
- S72S72
- Kopplungselement coupling element
- T1T1
- Trennkupplungseparating clutch
- T11T11
- Kopplungselementcoupling element
- T12T12
- Kopplungselementcoupling element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2342477 B1 [0002]EP 2342477 B1 [0002]
Claims (16)
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DE102017007776.2A DE102017007776A1 (en) | 2017-08-16 | 2017-08-16 | Transmission device, in particular motor vehicle transmission device |
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-
2018
- 2018-08-07 WO PCT/EP2018/071309 patent/WO2019034467A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
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