DE102017207189A1 - Transmission for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe (G) eine Antriebswelle (GW1), eine Abtriebswelle (GW2), ein Planetenradsatzsystem (PS) mit fünf Wellen (W1, W2, W3, W4, W5) und einen zusätzlichen Planetenradsatz (P1) sowie zumindest fünf Schaltelemente (K1, B1, K2, K3, B2) aufweist, wobei durch selektives Betätigen der zumindest fünf Schaltelemente (K1, B1, K2, K3, B2) zumindest acht Vorwärtsgänge zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) schaltbar sind, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe (G). The invention relates to a transmission (G) for a motor vehicle, wherein the transmission (G) has a drive shaft (GW1), an output shaft (GW2), a planetary gearset system (PS) with five shafts (W1, W2, W3, W4, W5) and an additional planetary gear set (P1) and at least five switching elements (K1, B1, K2, K3, B2), wherein by selectively operating the at least five switching elements (K1, B1, K2, K3, B2) at least eight forward gears between the drive shaft (GW1 ) and the output shaft (GW2) are switchable, and drive train for a motor vehicle with such a transmission (G).
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, sowie ein Planetenradsatzsystem mit fünf Wellen und einen zusätzlichen Planetenradsatz, wobei ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes und ein fünftes Schaltelement vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen über das Planetenradsatzsystem und den zusätzlichen Planetenradsatz unter Schaltung unterschiedlicher Gänge zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle darstellbar sind.The invention relates to a transmission for a motor vehicle, comprising a drive shaft and an output shaft, and a planetary gearset system with five shafts and an additional planetary gear, wherein a first, a second, a third, a fourth and a fifth switching element are provided by their selective actuation different power flow guides on the planetary gearset and the additional planetary gear set with different gears between drive shaft and output shaft are represented.
Vorliegend bezeichnet ein Getriebe also ein mehrgängiges Getriebe, d. h. es sind mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des Getriebes durch Betätigung entsprechender Schaltelemente schaltbar, wobei dies vorzugsweise automatisch vollzogen wird. Je nach Anordnung der Schaltelemente handelt es sich bei diesen um Kupplungen oder auch um Bremsen. Derartige Getriebe kommen überwiegend in Kraftfahrzeugen zur Anwendung, um ein Zugkraftangebot einer Antriebsmaschine des jeweiligen Kraftfahrzeuges in Hinblick auf verschiedene Kriterien geeignet umzusetzen.In the present case, a transmission is thus a multi-speed transmission, d. H. There are several different ratios as gears between the drive shaft and the output shaft of the transmission by operating corresponding switching elements switchable, this is preferably done automatically. Depending on the arrangement of the switching elements, these are clutches or brakes. Such transmissions are mainly used in motor vehicles to implement a traction power supply of a prime mover of the respective motor vehicle in terms of various criteria suitable.
Aus der
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausgestaltung zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Getriebe mit einer möglichst kompakten Bauweise bereitzustellen.It is the object of the present invention to provide an alternative embodiment to the known from the prior art gearbox with a compact design as possible.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Kraftfahrzeugantriebsstrang, bei welchem ein erfindungsgemäßes Getriebe zur Anwendung kommt, ist ferner Gegenstand von Anspruch 14.This object is achieved on the basis of the preamble of
Gemäß der Erfindung umfasst ein Getriebe eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, sowie ein Planetenradsatzsystem mit fünf Wellen und einen zusätzlichen Planetenradsatz. Ferner sind mindestens fünf Schaltelemente vorgesehen, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen über das Planetenradsatzsystem und den zusätzlichen Planetenradsatz unter Schaltung unterschiedlicher Gänge zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle darstellbar sind.According to the invention, a transmission comprises a drive shaft and an output shaft, and a five-shaft planetary gear set system and an additional planetary gear set. Furthermore, at least five switching elements are provided, through the selective actuation of which different power flow guides can be represented via the planetary gearset system and the additional planetary gear set with shifting of different gears between drive shaft and output shaft.
Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Getriebes axial und/oder radial drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements herstellbar ist. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird.In the context of the invention, a "shaft" is understood to mean a rotatable component of the transmission via which each associated components of the transmission are connected to one another in an axially and / or rotationally fixed manner or via which such a connection can be produced upon actuation of a corresponding switching element. Thus, the respective shaft can also be present as an intermediate piece, via which a respective component is connected radially, for example.
Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Achse gemeint, entlang welcher das Planetenradsatzsystem und der zusätzliche Planetenradsatz koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer auf dieser Achse liegenden Welle zu verstehen.By "axial" in the context of the invention, an orientation in the direction of an axis is meant, along which the Planetenradsatzsystem and the additional planetary gear are arranged coaxially to each other. The term "radial" is understood to mean an orientation in the diameter direction of a shaft lying on this axis.
Das Planetenradsatzsystem und der zusätzliche Planetenradsatz sind bevorzugt, ausgehend von einer Anschlussstelle der Antriebswelle, axial in der Reihenfolge zusätzlicher Planetenradsatz und Planetenradsatzsystem angeordnet. Prinzipiell könnte im Rahmen der Erfindung aber auch eine anderweitige Anordnung getroffen sein.The Planetenradsatzsystem and the additional planetary gear set are preferably, starting from a junction of the drive shaft, axially arranged in the order additional planetary gear and planetary gear set. In principle, however, another arrangement could also be made within the scope of the invention.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Antriebswelle über das erste Schaltelement drehfest mit der ersten Welle des Planetenradsatzsystems verbunden werden kann, dessen zweite Welle mittels des zweiten Schaltelements an einem drehfesten Bauelement festsetzbar ist. Ferner kann die dritte Welle des Planetenradsatzsystems über das dritte Schaltelement drehfest mit der Abtriebswelle in Verbindung gebracht werden, welche zudem mittels des vierten Schaltelements drehfest mit der vierten Welle des Planetenradsatzsystems verbunden werden kann. Des Weiteren besteht bei dem zusätzlichen Planetenradsatz eine erste Koppelung eines ersten Elements des zusätzlichen Planetenradsatzes mit dem drehfesten Bauelement, eine zweite Koppelung eines zweiten Elements des zusätzlichen Planetenradsatzes mit der fünften Welle des Planetenradsatzsystems, sowie eine dritte Koppelung eines dritten Elements des zusätzlichen Planetenradsatzes mit der Antriebswelle. Von diesen Koppelungen liegen zwei Koppelungen als permanent drehfeste Verbindungen vor, während bei der noch verbleibenden Koppelung eine drehfeste Verbindung über das fünfte Schaltelement hergestellt werden kann.The invention now includes the technical teaching that the drive shaft via the first switching element can be rotatably connected to the first shaft of the Planetenradsatzsystems whose second shaft can be fixed by means of the second switching element to a non-rotatable component. Further, the third shaft of the Planetenradsatzsystems can be rotatably connected via the third switching element with the output shaft in connection, which can also be rotatably connected by means of the fourth switching element with the fourth shaft of the Planetenradsatzsystems. Furthermore, in the additional planetary gear set, there is a first coupling of a first element of the additional planetary gear set with the rotationally fixed component, a second coupling of a second element of the additional planetary gear set with the fifth shaft of the Planetenradsatzsystems, and a third coupling of a third element of the additional planetary gear set with the drive shaft , Of these couplings are two couplings as permanent non-rotatable compounds before, while the remaining coupling a rotationally fixed connection can be made via the fifth switching element.
Mit anderen Worten wird bei dem erfindungsgemäßen Getriebe also bei Betätigung des ersten Schaltelements die Antriebswelle drehfest mit der ersten Welle des Planetenradsatzsystems verbunden, während das zweite Schaltelement im geschlossenen Zustand die zweite Welle des Planetenradsatzsystems an dem drehfesten Bauelement festsetzt. Bei Betätigung des dritten Schaltelements werden die dritte Welle des Planetenradsatzsystems und die Abtriebswelle des Getriebes drehfest miteinander in Verbindung gebracht, wohingegen im geschlossenen Zustand des vierten Schaltelements eine drehfeste Verbindung der Abtriebswelle zur vierten Welle des Planetenradsatzsystems hergestellt ist. In other words, in the transmission according to the invention thus when driving the first switching element, the drive shaft rotatably connected to the first shaft of the Planetenradsatzsystems, while the second switching element fixed in the closed state, the second shaft of the Planetenradsatzsystems to the rotationally fixed component. Upon actuation of the third switching element, the third shaft of the Planetenradsatzsystems and the output shaft of the transmission are rotatably connected to each other, whereas in the closed state of the fourth switching element, a rotationally fixed connection of the output shaft to the fourth shaft of the Planetenradsatzsystems is made.
Bei dem drehfesten Bauelement des Getriebes handelt es sich erfindungsgemäß um eine permanent stillstehende Komponente des Getriebes, bevorzugt um ein Getriebegehäuse oder einen Teil eines derartigen Getriebegehäuses.The non-rotatable component of the transmission according to the invention is a permanently stationary component of the transmission, preferably a transmission housing or a part of such a transmission housing.
Im Fall des zusätzlichen Planetenradsatzes gibt es bei dem erfindungsgemäßen Getriebe drei Koppelungen der Elemente des zusätzlichen Planetenradsatzes. So ist eine erste Koppelung in Form des ersten Elements des zusätzlichen Planetenradsatzes mit dem drehfesten Bauelement vorhanden, während im Fall des zweiten Elements des zusätzlichen Planetenradsatzes eine zweite Koppelung zur fünften Welle des Planetenradsatzsystems besteht. Eine dritte Koppelung ist dann in Form des dritten Elements des zusätzlichen Planetenradsatzes mit der Antriebswelle vorhanden. Zwei der drei vorgenannten Koppelungen sind dabei als permanent drehfeste Verbindungen realisiert, während die jeweils noch verbleibende Koppelung als Verbindung vorliegt, die erst durch Schließen des fünften Schaltelements drehfest hergestellt wird.In the case of the additional planetary gear set, there are three couplings of the elements of the additional planetary gear set in the transmission according to the invention. Thus, a first coupling in the form of the first element of the additional planetary gear set with the non-rotatable component is present, while in the case of the second element of the additional planetary gear set, a second coupling to the fifth shaft of the Planetenradsatzsystems. A third coupling is then present in the form of the third element of the additional planetary gear set with the drive shaft. Two of the three aforementioned couplings are realized as permanent non-rotatable connections, while the remaining coupling is present as a compound that is made non-rotatably only by closing the fifth switching element.
Unter einer „Koppelung“ ist im Sinne der Erfindung also eine Verbindung zu verstehen, die entweder als permanent drehfeste Verbindung besteht oder aber erst durch Betätigen eines jeweiligen Schaltelements drehfest hergestellt wird.For the purposes of the invention, a "coupling" is therefore to be understood as meaning a connection which either consists of a permanently rotationally fixed connection or is made non-rotatable only by actuating a respective switching element.
Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe ist das zweite Schaltelement als Bremse gestaltet, die bei Ansteuerung die zweite Welle des Planetenradsatzsystems auf Stillstand abbremst und am drehfesten Bauelement festsetzt. Dagegen liegen das erste, das dritte und das vierte Schaltelement als Kupplungen vor, welche bei Betätigung jeweils die je zugehörigen rotierbaren Komponenten des Getriebes in ihren Drehbewegungen einander angleichen und im Folgenden drehfest miteinander verbinden. Das fünfte Schaltelement ist, je nach herzustellender drehfester Verbindung, entweder als Bremse oder als Kupplung gestaltet.In the transmission according to the invention, the second switching element is designed as a brake which brakes when stopped, the second shaft of the planetary gearset system to a standstill and fixed to the rotationally fixed component. In contrast, the first, the third and the fourth switching element are in the form of clutches, which in use in each case match the respective rotatable components of the transmission in their rotational movements and subsequently connect them to one another in a torque-proof manner. The fifth switching element is designed either as a brake or as a clutch, depending on the rotatable connection to be made.
Bevorzugt ist das erste Schaltelement axial auf Höhe des Planetenradsatzsystems sowie radial umliegend zu diesem angeordnet. Hingegen sind das zweite Schaltelement, das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement axial insbesondere auf einer der Anschlussstelle der Antriebswelle abgewandt liegenden Seite des Planetenradsatzsystems vorgesehen, wobei hierbei das dritte Schaltelement benachbart zum Planetenradsatzsystem liegt und hierauf dann axial das vierte Schaltelement und dann das zweite Schaltelement folgen. Weiter bevorzugt sind das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement dabei axial unmittelbar nebeneinanderliegend platziert, wobei das dritte Schaltelement gegenüber dem vierten Schaltelement nach radial innen versetzt ist. Aufgrund dieser räumlichen Anordnung könnte dabei daher eine gemeinsame Versorgung des dritten Schaltelements und des vierten Schaltelements verwirklicht sein.Preferably, the first switching element is arranged axially at the height of the planetary gear set system and radially surrounding this. By contrast, the second switching element, the third switching element and the fourth switching element are axially provided in particular on one of the junction of the drive shaft side facing away from the Planetenradsatzsystems, in which case the third switching element adjacent to the Planetenradsatzsystem and then axially follow the fourth switching element and then the second switching element , More preferably, the third switching element and the fourth switching element are placed axially directly adjacent to each other, wherein the third switching element is offset radially inwardly relative to the fourth switching element. Due to this spatial arrangement, a common supply of the third switching element and the fourth switching element could therefore be realized.
Eine jeweilige drehfeste Verbindung der rotierbaren Elemente der Planetenradsätze ist erfindungsgemäß bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen realisiert, die dabei bei räumlich dichter Lage der Elemente auch als kurze axiale und/oder radiale Zwischenstücke vorliegen können. Konkret können die permanent drehfest miteinander verbundenen Elemente der Planetenradsätze dabei jeweils entweder als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Im zweitgenannten Fall werden dann die jeweiligen Elemente und die ggf. vorhandene Welle durch ein gemeinsames Bauteil gebildet, wobei dies insbesondere eben dann realisiert wird, wenn die jeweiligen Elemente im Getriebe räumlich dicht beieinander liegen.A respective rotationally fixed connection of the rotatable elements of the planetary gear sets according to the invention preferably realized via one or more intermediate waves, which may be present in a spatially dense position of the elements as short axial and / or radial spacers. Specifically, the permanently non-rotatably interconnected elements of the planetary gear sets can each be present either as non-rotatably interconnected individual components or in one piece. In the second-mentioned case, the respective elements and the optionally existing shaft are then formed by a common component, wherein this is realized in particular just when the respective elements in the transmission are spatially close to each other.
Bei Elementen der Planetenradsätze, die erst durch Betätigung eines jeweiligen Schaltelements drehfest miteinander verbunden werden, wird eine Verbindung ebenfalls bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen verwirklicht.In the case of elements of the planetary gear sets, which are connected to each other in a rotationally fixed manner only by actuation of a respective switching element, a connection is likewise preferably realized via one or more intermediate waves.
Insgesamt zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Getriebe durch eine kompakte Bauweise, geringe Bauteilbelastungen, einen guten Verzahnungswirkungsgrad und geringe Getriebeverluste aus.Overall, an inventive transmission is characterized by a compact design, low component loads, good gear efficiency and low transmission losses.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung weist das Planetenradsatzsystem mindestens ein erstes Planetenrad auf, welches sowohl mit einem ersten Sonnenrad, das drehfest mit der zweiten Welle verbunden ist, als auch mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff steht, welches drehfest mit der ersten Welle in Verbindung steht. Zudem verfügt das Planetenradsatzsystem über mindestens ein zweites Planetenrad, das sowohl mit einem zweiten Sonnenrad, das drehfest mit der dritten Welle verbunden ist, als auch mit einem zweiten Hohlrad kämmt, welches drehfest mit der vierten Welle in Verbindung steht. Dabei stehen das mindestens eine erste Planetenrad und das mindestens eine zweite Planetenrad miteinander im Zahneingriff und sind gemeinsam über einen Planetensteg des Planetenradsatzsystems geführt, welcher drehfest mit der fünften Welle verbunden ist.According to one embodiment of the invention, the Planetenradsatzsystem has at least a first planetary gear, which is in mesh with both a first sun gear, which is rotatably connected to the second shaft, as well as with a first ring gear, which is non-rotatably in communication with the first shaft. In addition, the Planetenradsatzsystem has at least a second planetary gear, which meshes both with a second sun gear, which is rotatably connected to the third shaft, as well as with a second ring gear, which rotatably with the fourth wave in Connection stands. In this case, the at least one first planetary gear and the at least one second planetary gear mesh with each other and are guided together via a planetary web of the Planetenradsatzsystems, which is rotatably connected to the fifth shaft.
Das Planetenradsatzsystem setzt sich also in diesem Fall aus zwei Sonnenrädern, zwei Hohlrädern und einem Planetensteg zusammen, wobei ein erstes Sonnenrad und ein erstes Hohlrad dabei bevorzugt in einer ersten axialen Radebene vorgesehen sind und mit mindestens einem ersten Planetenrad kämmen, während ein zweites Hohlrad und ein zweites Sonnenrad insbesondere in einer zweiten axialen Radebene platziert sind und mit mindestens einem zweiten Planetenrad im Zahneingriff stehen. Die Planetenräder werden gemeinsam über den Planetensteg des Planetenradsatzsystems geführt und stehen zudem untereinander paarweise im Zahneingriff. Besonders bevorzugt sind dabei mehrere erste Planetenräder und dementsprechend auch mehrere zweite Planetenräder vorgesehen.The Planetenradsatzsystem is thus composed in this case of two sun gears, two ring gears and a planetary land, wherein a first sun gear and a first ring gear are preferably provided in a first axial gear plane and mesh with at least one first planetary gear while a second ring gear and a second sun gear are placed in particular in a second axial gear plane and are in meshing engagement with at least one second planet gear. The planetary gears are guided together over the planetary gear of the planetary gear set system and are also in pairs meshed with each other. Particularly preferred are several first planetary gears and accordingly also a plurality of second planetary gears provided.
Im vorliegenden Fall wird also das Planetenradsatzsystem funktional durch zwei Planetenradsätze gebildet, die jeweils als Minus-Planetensätze gestaltet sind. Die beiden Planetenradsätze liegen dabei bevorzugt axial unmittelbar nebeneinander, wobei das mindestens eine Planetenrad des einen Planetenradsatzes und das mindestens eine Planetenrad des anderen Planetenradsatzes paarweise untereinander kämmen. Zudem werden die Planetenräder über einen gemeinsamen Planetensteg drehbar gelagert geführt.In the present case, therefore, the Planetenradsatzsystem is functionally formed by two planetary gear sets, which are each designed as a minus planetary gear sets. The two planetary gear sets are preferably axially adjacent to each other, wherein the at least one planetary gear of a planetary gear and the at least one planetary gear of the other planetary gear mesh in pairs with each other. In addition, the planet gears are guided rotatably supported via a common planetary web.
In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist jeweils eines der miteinander im Zahneingriff stehenden Planetenräder axial in den Bereich des jeweils anderen Planetenrades verlängert. Bevorzugt ist dabei das jeweilige Planetenrad axial verlängert ausgeführt, welches der Übersetzungsstufe des Planetenradsatzsystems mit der kleineren Standübersetzung zugeordnet ist. Vorliegend ist dies insbesondere das mindestens eine erste Planetenrad des Planetenradsatzsystems.In a further development of the aforementioned embodiment, each one of the planet gears meshing with each other is extended axially into the region of the respective other planetary gear. Preferably, the respective planetary gear is executed extended axially, which is associated with the translation stage of the Planetenradsatzsystems with the smaller stand translation. In the present case, this is in particular the at least one first planetary gear of the planetary gear set system.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist die fünfte Welle des Planetenradsatzsystems drehfest mit dem zweiten Element des zusätzlichen Planetenradsatzes verbunden, dessen drittes Element drehfest mit der Antriebswelle in Verbindung steht. Zudem kann das erste Element des zusätzlichen Planetenradsatzes über das fünfte Schaltelement an dem drehfesten Bauelement festgesetzt werden.According to one embodiment of the invention, the fifth shaft of the planetary gearset system is non-rotatably connected to the second element of the additional planetary gear set, whose third element is non-rotatably in communication with the drive shaft. In addition, the first element of the additional planetary gear set can be fixed via the fifth switching element on the rotationally fixed component.
In diesem Fall ist also das zweite Element des zusätzlichen Planetenradsatzes permanent drehfest mit der fünften Welle des Planetenradsatzsystems verbunden, während die Antriebswelle ständig drehfest mit dem dritten Element des zusätzlichen Planetenradsatzes in Verbindung steht. Das fünfte Schaltelement setzt bei Betätigung das erste Element des zusätzlichen Planetenradsatzes am drehfesten Bauelement fest und hindert dieses in der Folge an einer Drehbewegung. Dabei ist das als Bremse ausgeführte, fünfte Schaltelement axial bevorzugt auf einer der Anschlussstelle der Antriebswelle abgewandt liegenden Seite des Planetenradsatzsystems vorgesehen und liegt dabei weiter bevorzugt axial unmittelbar benachbart zum zweiten Schaltelement am axialen Ende des Getriebes. Insofern könnte hier eine gemeinsame Versorgung des zweiten Schaltelements und des fünften Schaltelements verwirklicht sein.In this case, therefore, the second element of the additional planetary gear set is permanently non-rotatably connected to the fifth shaft of the Planetenradsatzsystems, while the drive shaft is constantly rotatably in communication with the third element of the additional planetary gear set. The fifth switching element sets when actuated, the first element of the additional planetary gear set on the non-rotatable component and prevents this as a result of a rotational movement. In this case, the fifth shifting element designed as a brake is preferably provided axially on one side of the planetary gearset system facing away from the drive shaft and is furthermore preferably axially immediately adjacent to the second shifting element at the axial end of the transmission. In this respect, a common supply of the second switching element and the fifth switching element could be realized here.
Gemäß einer hierzu alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist die fünfte Welle des Planetenradsatzsystems drehfest mit dem zweiten Element des zusätzlichen Planetenradsatzes verbunden, dessen erstes Element am drehfesten Bauelement festgesetzt ist. Des Weiteren kann das dritte Element des zusätzlichen Planetenradsatzes mittels des fünften Schaltelements drehfest mit der Antriebswelle verbunden werden.According to an alternative embodiment of this invention, the fifth shaft of the planetary gearset is rotatably connected to the second element of the additional planetary gear set, whose first element is fixed to the non-rotatable component. Furthermore, the third element of the additional planetary gear set can be connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft by means of the fifth shifting element.
Bei dieser Variante ist also das erste Element des zusätzlichen Planetenradsatzes permanent am drehfesten Bauelement festgesetzt und wird damit auch ständig an einer Drehbewegung gehindert. Das zweite Element des zusätzlichen Planetenradsatzes und die fünfte Welle stehen permanent drehfest miteinander in Verbindung, während das dritte Element des zusätzlichen Planetenradsatzes erst mit Schließen des fünften Schaltelements drehfest mit der Antriebswelle in Verbindung gebracht wird. Das in diesem Fall als Kupplung gestaltete, fünfte Schaltelement ist hierbei bevorzugt axial auf einer der Anschlussstelle der Antriebswelle zugewandt liegenden Seite des zusätzlichen Planetenradsatzes vorgesehen.In this variant, therefore, the first element of the additional planetary gear set is permanently fixed to the rotationally fixed component and is thus constantly prevented from rotating. The second element of the additional planetary gear set and the fifth shaft are permanently connected to each other in a rotationally fixed manner, while the third element of the additional planetary gear set is not brought into rotation with the drive shaft until the fifth switching element is closed. The designed in this case as a fifth clutch element is in this case preferably provided axially on one of the connection point of the drive shaft facing side of the additional planetary gear set.
Weiter alternativ ist die Antriebswelle drehfest mit dem dritten Element des zusätzlichen Planetenradsatzes verbunden, dessen erstes Element am drehfesten Bauelement festgesetzt ist. Ferner kann das zweite Element des zusätzlichen Planetenradsatzes über das fünfte Schaltelement drehfest mit der fünften Welle des Planetenradsatzsystems verbunden werden.Further alternatively, the drive shaft is non-rotatably connected to the third element of the additional planetary gear set, whose first element is fixed to the rotationally fixed component. Further, the second element of the additional planetary gear set can be rotatably connected via the fifth switching element to the fifth shaft of the planetary gear set.
In diesem Fall ist also das erste Element des zusätzlichen Planetenradsatzes ständig am drehfesten Bauelement festgesetzt und steht damit auch permanent still. Des Weiteren ist das dritte Element des zusätzlichen Planetenradsatzes ständig drehfest mit der Antriebswelle verbunden, wohingegen das zweite Element des zusätzlichen Planetenradsatzes erst durch Betätigung des fünften Schaltelements drehfest mit der fünften Welle des Planetenradsatzsystems in Verbindung gebracht wird. Das fünfte Schaltelement, welches als Kupplung gestaltet ist, ist dabei insbesondere axial zwischen dem zusätzlichen Planetenradsatz und dem Planetenradsatzsystem platziert.In this case, therefore, the first element of the additional planetary gear set is permanently fixed to the non-rotatable component and thus stands still permanently. Furthermore, the third element of the additional planetary gear set is constantly rotatably connected to the drive shaft, whereas the second element of the additional planetary gear set rotatably with the fifth wave of the first by turning the fifth switching element Planetary gear set system is associated. The fifth switching element, which is designed as a clutch, is placed in particular axially between the additional planetary gear set and the planetary gear set system.
Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe können acht Vorwärtsgänge durch selektives Schließen von je drei Schaltelementen realisiert werden. Dabei wird ein erster Vorwärtsgang durch Betätigen des ersten, des zweiten und des vierten Schaltelements geschaltet, während ein zweiter Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten, des vierten und des fünften Schaltelements gebildet wird. Des Weiteren ergibt sich ein dritter Vorwärtsgang durch Betätigen des ersten, des vierten und des fünften Schaltelements, wohingegen ein vierter Vorwärtsgang durch Betätigen des dritten, des vierten und des fünften Schaltelements schaltbar ist. Ferner kann ein fünfter Vorwärtsgang durch Schließen des ersten, des dritten und des vierten Schaltelements dargestellt werden, wobei für die Schaltung eines sechsten Vorwärtsganges das erste, das dritte und das fünfte Schaltelement zu betätigen sind. Zudem ergibt sich ein siebter Vorwärtsgang durch Betätigen des ersten, des zweiten und des dritten Schaltelements, während ein achter Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten, des dritten und des fünften Schaltelements dargestellt wird.In the transmission according to the invention eight forward gears can be realized by selectively closing three switching elements. In this case, a first forward gear is switched by operating the first, the second and the fourth shift element, while a second forward gear is formed by closing the second, the fourth and the fifth shift element. Further, a third forward speed results by operating the first, fourth and fifth shift elements, whereas a fourth forward speed is switchable by operating the third, fourth and fifth shift elements. Further, a fifth forward speed can be represented by closing the first, the third and the fourth shift element, wherein the first, the third and the fifth shift element are to be actuated for the circuit of a sixth forward gear. In addition, a seventh forward speed is obtained by operating the first, second and third shift elements, while an eighth forward speed is represented by closing the second, third and fifth shift elements.
Bei geeigneter Wahl von Standgetriebeübersetzungen des Planetenradsatzsystems und des zusätzlichen Planetenradsatzes wird hierdurch eine für die Anwendung im Bereich eines Kraftfahrzeuges geeignete Übersetzungsreihe realisiert. Für eine aufeinanderfolgende Schaltung der Vorwärtsgänge entsprechend ihrer Reihenfolge ist dabei stets der Zustand von je zwei Schaltelementen zu variieren, indem eines der am vorhergehenden Vorwärtsgang beteiligten Schaltelemente zu öffnen und ein anderes Schaltelement zur Darstellung des nachfolgenden Vorwärtsganges zu schließen ist. Dies hat dann auch zur Folge, dass ein Schalten zwischen den Gängen sehr zügig ablaufen kann.With a suitable choice of stationary gear ratios of the Planetenradsatzsystems and the additional planetary gear set a suitable for the application in the field of a motor vehicle translation series is realized. For a sequential shift of the forward gears according to their order is always the state of two switching elements to vary by one of the switching elements involved in the previous forward gear to open and another switching element to represent the subsequent forward gear is close. This then has the consequence that a shift between the courses can proceed very quickly.
Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist zudem ein sechstes Schaltelement vorgesehen, über welches der zusätzliche Planetenradsatz verblockt werden kann. Konkret kann dabei das Verblocken des zusätzlichen Planetenradsatzes erreicht werden, indem das sechste Schaltelement bei Betätigung das erste Element und das dritte Element des zusätzlichen Planetenradsatzes drehfest miteinander verbindet. Alternativ dazu wird das Verblocken durch drehfestes Verbinden des zweiten Elements und des dritten Elements des zusätzlichen Planetenradsatzes über das sechste Schaltelement oder weiter alternativ durch drehfestes Verbinden des ersten Elements und des zweiten Elements des zusätzlichen Planetenradsatzes mittels des sechsten Schaltelements verwirklicht.According to one embodiment of the invention, a sixth switching element is also provided, via which the additional planetary gear set can be blocked. Specifically, while the blocking of the additional planetary gear set can be achieved by the sixth switching element when actuated, the first element and the third element of the additional planetary gear rotatably connected to each other. Alternatively, the blocking is realized by non-rotatably connecting the second element and the third element of the additional planetary gearset via the sixth shifting element or, alternatively, by non-rotatably connecting the first element and the second element of the additional planetary gearset by means of the sixth shifting element.
In Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit kann dann zudem ein vierter Vorwärtsgang in einer zweiten Variante durch Betätigen des ersten, des dritten und des sechsten Schaltelements, in einer dritten Variante durch Schließen des ersten, des vierten und des sechsten Schaltelements, sowie in einer vierten Variante durch Betätigen des dritten, des vierten und des sechsten Schaltelements dargestellt werden. Darüber hinaus kann ein neunter Vorwärtsgang durch Schließen des zweiten, des dritten und des sechsten Schaltelements, sowie ein Zusatzgang durch Betätigen des zweiten, des dritten und des sechsten Schaltelements geschaltet werden. Letzterer passt dabei aber nicht optimal in die übrige Übersetzungsreihe.In a further development of the abovementioned refinement option, a fourth forward gear in a second variant can then also be actuated by actuating the first, the third and the sixth shifting element, in a third variant by closing the first, the fourth and the sixth shifting element, and in a fourth variant of the third, fourth and sixth switching elements. In addition, a ninth forward speed can be switched by closing the second, third and sixth shift elements, and an additional gear by operating the second, third and sixth shift elements. The latter does not fit perfectly into the rest of the translation series.
Es ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass der zusätzliche Planetenradsatz als Minus-Planetenradsatz vorliegt, wobei es sich bei dem ersten Element des zusätzlichen Planetenradsatzes um ein Sonnenrad, bei dem zweiten Element des zusätzlichen Planetenradsatzes um einen Planetensteg und bei dem dritten Element des zusätzlichen Planetenradsatzes um ein Hohlrad handelt. Ein Minus-Planetensatz setzt sich auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus den Elementen Sonnenrad, Planetensteg und Hohlrad zusammen, wobei der Planetensteg mindestens ein, bevorzugt aber mehrere Planetenräder führt, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem umliegenden Hohlrad kämmen.It is a further embodiment of the invention that the additional planetary gear is present as a minus planetary gear, wherein it is a sun gear in the first element of the additional planetary gear, in the second element of the additional planetary gear around a planet and the third element of the additional planetary gear is a ring gear. A minus planetary set is composed in a manner known in principle to the person skilled in the art from the elements sun gear, planet carrier and ring gear, wherein the planet carrier at least one, but preferably several planetary gears leads, in each case both with the sun gear, as well as the surrounding ring gear comb.
Alternativ dazu könnte der zusätzliche Planetenradsatz aber auch, sofern es die Anbindung der einzelnen Elemente des zusätzlichen Planetenradsatzes zulässt, als Plus-Planetensatz vorliegen, wobei es sich bei dem ersten Element des zusätzlichen Planetenradsatzes dann um ein Sonnenrad, bei dem zweiten Element des zusätzlichen Planetenradsatzes um ein Hohlrad und bei dem dritten Element des zusätzlichen Planetenradsatzes um einen Planetensteg handelt. Bei einem Plus-Planetensatz sind ebenfalls die Elemente Sonnenrad, Hohlrad und Planetensteg vorhanden, wobei Letzterer mindestens ein Planetenradpaar führt, bei welchem das eine Planetenrad mit dem innenliegenden Sonnenrad und das andere Planetenrad mit dem umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder untereinander kämmen.Alternatively, the additional planetary gear set but also, if it allows the connection of the individual elements of the additional planetary, as a plus-planetary gear, wherein it is the first element of the additional planetary gear then a sun gear at the second element of the additional planetary gear a ring gear and the third element of the additional planetary gear set is a planetary land. In a plus-planetary gear set the elements sun gear, ring gear and planetary gear are also present, the latter at least one pair of planetary leads, in which one planetary gear with the inner sun gear and the other planet gear meshing with the surrounding ring gear, and the planet gears mesh with each other.
Wo es eine Anbindung der einzelnen Elemente zulässt, kann ein Minus-Planetensatz in einen Plus-Planetensatz überführt werden, wobei dann gegenüber der Ausführung als Minus-Planetensatz die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine Getriebestandübersetzung um eins zu erhöhen ist. Umgekehrt könnte auch ein Plus-Planetensatz durch einen Minus-Planetensatz ersetzt werden, sofern die Anbindung der Elemente des Getriebes dies ermöglicht. Dabei wären dann im Vergleich zu dem Plus-Planetensatz ebenfalls die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren.Where there is a connection of the individual elements, a minus planetary gear set can be converted into a plus-planetary gear set, in which case compared to the design as a minus planetary gear set the Hohlrad- and the Planetensteganbindung to swap with each other, and a Getriebestandübersetzung is to increase by one. Conversely, a plus planetary gear set could be replaced by a minus planetary gear set, if the connection of the elements of the transmission makes this possible. there Then in comparison to the plus-planetary gear set also the ring gear and the planetary web connection would have to be exchanged with each other, as well as reduce a gearbox ratio by one.
In Weiterbildung der Erfindung sind ein oder mehrere Schaltelemente jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente realisiert. Kraftschlüssige Schaltelemente haben den Vorteil, dass sie auch unter Last geschaltet werden können, so dass ein Wechsel zwischen den Gängen ohne Zugkraftunterbrechung vollziehbar ist. Das vierte Schaltelement kann aber auch als formschlüssiges Schaltelement ausgeführt sein, wie beispielsweise als Klauenkupplung oder Sperrsynchronisation. Denn das vierte Schaltelement ist an der Darstellung des ersten bis fünften Vorwärtsganges beteiligt, so dass hier letztendlich nur ein Öffnen im Zuge einer aufeinanderfolgenden Hochschaltung stattfindet. Ein formschlüssiges Schaltelement hat gegenüber einem kraftschlüssigen Schaltelement den Vorteil, dass im geöffneten Zustand nur geringe Schleppmomente auftreten, so dass sich ein höherer Wirkungsgrad realisieren lässt. In a further development of the invention, one or more switching elements are each realized as non-positive switching elements. Non-positive switching elements have the advantage that they can be switched under load, so that a change between the courses without interruption of traction is enforceable. The fourth switching element can also be designed as a positive switching element, such as a dog clutch or lock synchronization. Because the fourth switching element is involved in the representation of the first to fifth forward gear, so that ultimately takes place only an opening in the course of a successive upshift. A form-fitting switching element has the advantage over a non-positive switching element that only slight drag torques occur in the opened state, so that a higher efficiency can be realized.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Abtriebswelle eine Verzahnung auf, über welche die Abtriebswelle mit einem achsparallelen zur Abtriebswelle angeordneten Differentialgetriebe in Wirkverbindung steht. Hierbei ist die Verzahnung bevorzugt an einer Anschlussstelle der Abtriebswelle vorgesehen, wobei diese Anschlussstelle der Abtriebswelle bevorzugt axial zwischen dem vierten Schaltelement und dem zweiten Schaltelement im Bereich eines axialen Endes des Getriebes liegt. Diese Art der Anordnung eignet sich besonders zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.According to a further embodiment of the invention, the output shaft has a toothing, via which the output shaft is in operative connection with an axially parallel to the output shaft arranged differential gear. Here, the toothing is preferably provided at a connection point of the output shaft, wherein said connection point of the output shaft is preferably axially between the fourth switching element and the second switching element in the region of an axial end of the transmission. This type of arrangement is particularly suitable for use in a motor vehicle with a transversely oriented to the direction of travel of the motor vehicle drive train.
In Weiterbildung der Erfindung ist eine Elektromaschine vorgesehen, deren Rotor mit der Antriebswelle, einer der fünf Wellen, einem der Elemente des zusätzlichen Planetenradsatzes oder mit der Abtriebswelle verbunden ist. Bevorzugt ist dann ein Stator der Elektromaschine drehfest mit dem drehfesten Bauelement des Getriebes verbunden. Zudem kann die Elektromaschine hierbei insbesondere elektromotorisch und/oder generatorisch betrieben werden, um unterschiedliche Funktionen zu realisieren. Insbesondere kann dabei ein rein elektrisches Fahren, ein Boosten über die Elektromaschine, ein Abbremsen und Rekuperieren und/oder ein Synchronisieren im Getriebe über die Elektromaschine vollzogen werden. Der Rotor der Elektromaschine kann dabei koaxial zu dem jeweiligen Bauelement liegen oder achsversetzt zu diesem angeordnet sein, wobei im letztgenannten Fall dann eine Koppelung über eine oder mehrere zwischenliegende Übersetzungsstufen, beispielsweise in Form von Stirnradstufen, oder auch einen Zugmitteltrieb, wie einen Ketten- oder Riementrieb, realisiert sein kann.In a further development of the invention, an electric machine is provided whose rotor is connected to the drive shaft, one of the five shafts, one of the elements of the additional planetary gear set or to the output shaft. Preferably, then a stator of the electric machine is rotatably connected to the non-rotatable component of the transmission. In addition, the electric machine can in this case in particular be operated by an electric motor and / or as a generator in order to realize different functions. In particular, a purely electric driving, a boosting via the electric machine, a deceleration and recuperation and / or a synchronization in the transmission via the electric machine can be performed. The rotor of the electric machine can be coaxial with the respective component or be arranged offset in relation to this, in the latter case then a coupling via one or more intermediate gear ratios, for example in the form of spur gears, or a traction mechanism, such as a chain or belt drive , can be realized.
Bevorzugt ist der Rotor der Elektromaschine aber mit der Antriebswelle drehfest gekoppelt, wobei hierdurch ein rein elektrisches Fahren des Kraftfahrzeuges auf geeignete Art und Weise dargestellt wird. Weiter bevorzugt werden eines oder mehrere der Schaltelemente als interne Anfahrelemente für das elektrische Fahren verwendet. Als Alternative kann aber auch eine separate Anfahrkupplung zur Anwendung kommen, welche zwischen der Elektromaschine und dem Getrieberadsatz positioniert ist.Preferably, however, the rotor of the electric machine is rotatably coupled to the drive shaft, whereby a purely electric driving of the motor vehicle is represented in a suitable manner. More preferably, one or more of the switching elements are used as internal starting elements for electric driving. Alternatively, however, a separate starting clutch may be used, which is positioned between the electric machine and the gear set.
Für das rein elektrische Fahren wird einer der Gänge im Getriebe geschaltet, wobei in den Vorwärtsgängen dabei auch eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges realisierbar ist, indem über die Elektromaschine eine entgegengesetzte Drehbewegung eingeleitet wird, wodurch die Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges im Übersetzungsverhältnis des jeweiligen Vorwärtsganges stattfindet. In der Folge können die Übersetzungsverhältnisse der Vorwärtsgänge sowohl für die elektrische Vorwärts- als auch für die elektrische Rückwärtsfahrt genutzt werden. Der Rotor der Elektromaschine könnte aber abgesehen von der Antriebswelle auch an eines der übrigen, rotierbaren Bauelemente des Getriebes angebunden sein.For purely electric driving one of the gears is engaged in the transmission, wherein in the forward gears while a reverse drive of the motor vehicle is realized by an opposite rotational movement is initiated via the electric machine, whereby the reverse movement of the motor vehicle takes place in the ratio of the respective forward gear. As a result, the gear ratios of the forward gears can be used for both the electric forward and the reverse electric drive. The rotor of the electric machine could be apart from the drive shaft also connected to one of the other, rotatable components of the transmission.
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, welche insbesondere in Kombination mit der vorgenannten Anordnung einer Elektromaschine realisiert wird, ist zudem eine Trennkupplung vorgesehen, über welche die Antriebswelle mit einer Anschlusswelle drehfest verbindbar ist. Die Anschlusswelle dient dann innerhalb eines Kraftfahrzeugantriebsstranges der Anbindung an die Antriebsmaschine. Das Vorsehen der Trennkupplung hat dabei den Vorteil, dass im Zuge des rein elektrischen Fahrens eine Verbindung zur Antriebsmaschine unterbrochen werden kann, wodurch diese nicht mitgeschleppt wird. Die Trennkupplung ist dabei bevorzugt als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt, wie beispielsweise als Lamellenkupplung, kann aber ebenso gut auch als formschlüssiges Schaltelement, wie beispielsweise als Klauenkupplung oder Sperrsynchronisation, vorliegen.According to a further embodiment possibility of the invention, which is realized in particular in combination with the aforementioned arrangement of an electric machine, in addition, a separating clutch is provided, via which the drive shaft with a connecting shaft rotatably connected. The connecting shaft then serves within a motor vehicle drive train of the connection to the drive machine. The provision of the separating clutch has the advantage that in the course of purely electric driving a connection to the drive machine can be interrupted, so that they are not dragged. The separating clutch is preferably designed as a non-positive switching element, such as a multi-disc clutch, but may also be present as a positive switching element, such as a dog clutch or lock synchronization.
Generell kann dem Getriebe prinzipiell ein Anfahrelement vorgeschaltet werden, beispielsweise ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Reibkupplung. Dieses Anfahrelement kann dann auch Bestandteil des Getriebes sein und dient der Gestaltung eines Anfahrvorgangs, indem es eine Schlupfdrehzahl zwischen der Brennkraftmaschine und der Antriebswelle des Getriebes ermöglicht. Hierbei kann auch eines der Schaltelemente des Getriebes oder die evtl. vorhandene Trennkupplung als ein solches Anfahrelement ausgebildet sein, indem es bzw. sie als Reibschaltelement vorliegt. Zudem kann auf jeder Welle des Getriebes prinzipiell ein Freilauf zum Getriebegehäuse oder zu einer anderen Welle angeordnet werden. In general, the transmission can in principle be preceded by a starting element, for example a hydrodynamic torque converter or a friction clutch. This starting element can then also be part of the transmission and serves to design a start-up process by allowing a slip speed between the internal combustion engine and the drive shaft of the transmission. In this case, one of the switching elements of the transmission or the possibly existing separating clutch may be formed as such a starting element by it or it is present as a friction switching element. In addition, a freewheel to the transmission housing or to another shaft can in principle be arranged on each shaft of the transmission.
Das erfindungsgemäße Getriebe ist insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges und ist dann zwischen einer insbesondere als Brennkraftmaschine gestalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges und weiteren, in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges folgenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet. Hierbei ist die Antriebswelle des Getriebes entweder permanent drehfest mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelt oder über eine zwischenliegende Trennkupplung bzw. ein Anfahrelement mit dieser verbindbar, wobei zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe zudem ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen sein kann. Abtriebsseitig ist das Getriebe innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges dann bevorzugt mit einem Achsgetriebe einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges gekoppelt, wobei hier allerdings auch eine Anbindung an ein Längsdifferential vorliegen kann, über welches eine Verteilung auf mehrere angetriebene Achsen des Kraftfahrzeuges stattfindet. Das Achsgetriebe bzw. das Längsdifferential kann dabei mit dem Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Ebenso kann auch ein Torsionsschwingungsdämpfer mit in dieses Gehäuse integriert sein.The transmission according to the invention is in particular part of a motor vehicle drive train and is then arranged between a drive motor of the motor vehicle designed in particular as an internal combustion engine and further components of the drive train following in the direction of power flow to drive wheels of the motor vehicle. Here, the drive shaft of the transmission is either permanently non-rotatably coupled to a crankshaft of the internal combustion engine or connected via an intermediate disconnect clutch or a starting element with this, between the engine and transmission also a torsional vibration damper can be provided. On the output side, the transmission within the motor vehicle drive train is then preferably coupled to an axle drive of a drive axle of the motor vehicle, although here also a connection to a longitudinal differential may be present, via which a distribution takes place on a plurality of driven axles of the motor vehicle. The axle or the longitudinal differential can be arranged with the transmission in a common housing. Likewise, a torsional vibration damper can also be integrated into this housing.
Dass zwei Bauelemente des Getriebes drehfest „verbunden“ bzw. „gekoppelt“ sind bzw. „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Verbindung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insofern ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Elemente der Planetenradsätze und/oder auch Wellen und/oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind starr miteinander gekoppelt.The fact that two components of the transmission are non-rotatably "connected" or "coupled" or "communicate with one another" means in the sense of the invention a permanent connection of these components, so that they can not rotate independently of one another. In this respect, no switching element is provided between these components, in which it may be elements of the planetary gear sets and / or shafts and / or a non-rotatable component of the transmission, but the corresponding components are rigidly coupled together.
Ist hingegen ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen des Getriebes vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent drehfest miteinander gekoppelt, sondern eine drehfeste Koppelung wird erst durch Betätigen des zwischenliegenden Schaltelements vorgenommen. Dabei bedeutet eine Betätigung des Schaltelements im Sinne der Erfindung, dass das betreffende Schaltelement in einen geschlossenen Zustand überführt wird und in der Folge die hieran unmittelbar angekoppelten Bauelemente in ihren Drehbewegungen aneinander angleicht. Im Falle einer Ausgestaltung des betreffenden Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement werden die hierüber unmittelbar drehfest miteinander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen, während im Falle eines kraftschlüssigen Schaltelements auch nach einem Betätigen desselbigen Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen können. Dieser gewollte oder auch ungewollte Zustand wird im Rahmen der Erfindung dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente über das Schaltelement bezeichnet.However, if a switching element is provided between two components of the transmission, then these components are not permanently rotatably coupled to each other, but a rotationally fixed coupling is made only by pressing the intermediate switching element. In this case, an actuation of the switching element in the sense of the invention means that the relevant switching element is transferred into a closed state and, as a result, the components directly coupled to it in their rotational movements equal to one another. In the case of an embodiment of the relevant switching element as a form-locking switching element on this directly rotatably interconnected components are running at the same speed, while in the case of a non-positive switching element can also exist after pressing desselbigen speed differences between the components. This intentional or unwanted state is still referred to in the context of the invention as a rotationally fixed connection of the respective components via the switching element.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.The invention is not limited to the specified combination of the features of the main claim or the claims dependent thereon. It also results in ways to combine individual features, even if they emerge from the claims, the following description of preferred embodiments of the invention or directly from the drawings. The reference of the claims to the drawings by use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
-
1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, in welchem ein erfindungsgemäßes Getriebe zur Anwendung kommt; -
2 eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung; -
3 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; -
4 eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung; -
5 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß einer vierten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; -
6 eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer fünften Ausführungsform der Erfindung; -
7 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß einer sechsten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; -
8 eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer siebten Ausführungsform der Erfindung; -
9 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe ausden 2 bis 8 ; -
10 eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer achten Ausführungsform der Erfindung; -
11 eine schematische Darstellung eines Getriebes gemäß einer neunten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; -
12 eine schematische Ansicht eines Getriebes entsprechend einer zehnten Ausführungsform der Erfindung; und -
13 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den10 bis12 .
-
1 a schematic view of a motor vehicle drive train, in which a transmission according to the invention is used; -
2 a schematic view of a transmission according to a first embodiment of the invention; -
3 a schematic representation of a transmission according to a second embodiment of the invention; -
4 a schematic view of a transmission according to a third embodiment of the invention; -
5 a schematic representation of a transmission according to a fourth embodiment of the invention; -
6 a schematic view of a transmission according to a fifth embodiment of the invention; -
7 a schematic representation of a transmission according to a sixth embodiment of the invention; -
8th a schematic view of a transmission according to a seventh embodiment of the invention; -
9 an exemplary circuit diagram of the transmission of the2 to8th ; -
10 a schematic view of a transmission according to an eighth embodiment of the invention; -
11 a schematic representation of a transmission according to a ninth embodiment of the invention; -
12 a schematic view of a transmission according to a tenth embodiment of the invention; and -
13 an exemplary circuit diagram of the transmission of the10 to12 ,
Aus
Wie in
Ferner stehen die Planetenräder
Der zusätzliche Planetenradsatz
Dort wo es die Anbindung zulässt, könnte der zusätzliche Planetenradsatz
Wie in
Dem Planetenradsatzsystem
Außerhalb des Planetenradsatzsystems
Wie zudem in
Sowohl die Antriebswelle
Der zusätzliche Planetenradsatz
Wie zudem in
Aus
Ferner zeigt
Über die Elektromaschine
Ferner zeigt
Zudem ist in
Des Weiteren zeigt
In
Wie in
Ferner geht aus
Des Weiteren zeigt
Schließlich geht aus
In
Vorliegend ergibt sich ein vierter Vorwärtsgang
Wie in den
Auch die Varianten der Getriebe
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann ein Getriebe mit kompaktem Aufbau und einem guten Wirkungsgrad realisiert werden.By means of the embodiments according to the invention, a transmission with a compact design and a good efficiency can be realized.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- GG
- Getriebetransmission
- GGGG
- Drehfestes BauelementNon-rotating component
- P1P1
- Zusätzlicher PlanetenradsatzAdditional planetary gear set
- E11E11
- Erstes Element des zusätzlichen PlanetenradsatzesFirst element of the additional planetary gear set
- E21E21
- Zweites Element des zusätzlichen PlanetenradsatzesSecond element of the additional planetary gear set
- E31E31
- Drittes Element des zusätzlichen PlanetenradsatzesThird element of the additional planetary gear set
- SO3SO3
- Sonnenradsun
- PG3PG3
- Planetenstegplanet spider
- PR3PR3
- Planetenradplanet
- HO3HO3
- Hohlradring gear
- PSPS
- PlanetenradsatzsystemPlanetenradsatzsystem
- SO1SO1
- erstes Sonnenradfirst sun gear
- SO2SO2
- zweites Sonnenradsecond sun wheel
- PGPG
- Planetenstegplanet spider
- PR1PR1
- erstes Planetenradfirst planetary gear
- PR2PR2
- zweites Planetenradsecond planetary gear
- HO1HO1
- erstes Hohlradfirst ring gear
- HO2HO2
- zweites Hohlradsecond ring gear
- W1W1
- erste Wellefirst wave
- W2W2
- zweite Wellesecond wave
- W3W3
- dritte Wellethird wave
- W4W4
- vierte Wellefourth wave
- W5W5
- fünfte Wellefifth wave
- II
- erste Radebenefirst wheel plane
- IIII
- zweite Radebenesecond wheel plane
- K1K1
- Erstes SchaltelementFirst switching element
- B1B1
- Zweites SchaltelementSecond switching element
- K2K2
- Drittes SchaltelementThird switching element
- K3K3
- Viertes SchaltelementFourth switching element
- B2B2
- Fünftes SchaltelementFifth switching element
- K4K4
- Fünftes SchaltelementFifth switching element
- K5K5
- Sechstes SchaltelementSixth switching element
- 11
- Erster VorwärtsgangFirst forward
- 22
- Zweiter VorwärtsgangSecond forward speed
- 33
- Dritter VorwärtsgangThird forward
- 44
- Vierter VorwärtsgangFourth forward
- 4.14.1
- Vierter VorwärtsgangFourth forward
- 4.24.2
- Vierter VorwärtsgangFourth forward
- 4.34.3
- Vierter VorwärtsgangFourth forward
- 4.44.4
- Vierter VorwärtsgangFourth forward
- 55
- Fünfter VorwärtsgangFifth forward speed
- 66
- Sechster VorwärtsgangSixth forward
- 77
- Siebter VorwärtsgangSeventh forward
- 88th
- Achter VorwärtsgangEighth forward
- 99
- Neunter VorwärtsgangNinth forward
- ZGZG
- Zusatzgangadditional transition
- GW1LV1
- Antriebswelledrive shaft
- GW1-ALevel 1-A
- Anschlussstellejunction
- GW2GW2
- Abtriebswelleoutput shaft
- GW2-AGW2-A
- Anschlussstellejunction
- EMEM
- Elektromaschineelectric machine
- SS
- Statorstator
- RR
- Rotorrotor
- ANAT
- Anschlusswelleconnecting shaft
- K0K0
- Trennkupplungseparating clutch
- SRSSRS
- Stirnradstufespur gear
- SR1SR1
- Stirnradspur gear
- SR2SR2
- Stirnradspur gear
- EWEW
- Eingangswelleinput shaft
- ZTZT
- Zugmitteltriebtraction drive
- VKMVKM
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- TSTS
- Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
- AGAG
- Differentialgetriebedifferential gear
- DWDW
- Antriebsräderdrive wheels
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- AT 15018 U2 [0003]AT 15018 U2 [0003]
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ID=63797209
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002021016A1 (en) * | 2000-09-06 | 2002-03-14 | Antonov Automotive Technologies B.V. | Transmission device, in particular for motor vehicle |
DE102004062198A1 (en) * | 2004-07-28 | 2006-03-23 | Hyundai Motor Co. | Automatic transmission six-speed power train, has simple planetary gearset with three operational units, where one unit is connected to two units of variable compound planetary gearset, and input unit is connected to input |
AT15018U2 (en) | 2015-07-13 | 2016-11-15 | Avl List Gmbh | Torque transmission device and motor vehicle with a torque transmission device |
-
2017
- 2017-04-28 DE DE102017207189.3A patent/DE102017207189A1/en not_active Withdrawn
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