DE102019124279A1 - Gear unit with two planetary gear sets and no more than four switching devices and a motor vehicle - Google Patents

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Matthieu Rihn
Laurent Bayoux
Nicolas FUNALOT
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit (1) für ein hybrides Kraftfahrzeug (2), mit einem Planetengetriebe (3), wobei das Planetengetriebe (3) mit einem ersten Planetenradsatz (4) und einem zweiten Planetenradsatz (5) ausgestattet ist, und wobei eine zur Koppelung mit einer Verbrennungskraftmaschine (6) vorbereitete Eingangswelle (7) des Planetengetriebes (3) mit einem, den ersten Planetenradsatz (4) lagernden, ersten Planetenträger (8) und/oder mit einem, mit dem ersten Planetenradsatz (4) in Zahneingriff stehenden, ersten Sonnenrad (9) koppelbar ist, mit einer elektrischen Maschine (10) sowie nicht mehr als vier, jeweils eine Bremse, eine Kupplung oder einen Freilauf bildender, zum Schalten verschiedener Getriebeübersetzungen wirkend eingesetzter Schalteinrichtungen (11, 12, 13, 14), wobei eine Rotorwelle (16) der elektrischen Maschine (10) mit einem, mit dem zweiten Planetenradsatz (5) in Zahneingriff stehenden, zweiten Sonnenrad (17) permanent drehfest verbunden ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (2) mit einem Verbrennungsmotor (12) und dieser Getriebeeinheit (1).The invention relates to a gear unit (1) for a hybrid motor vehicle (2), with a planetary gear (3), the planetary gear (3) being equipped with a first planetary gear set (4) and a second planetary gear set (5), and one for Coupling to an internal combustion engine (6) prepared input shaft (7) of the planetary gear (3) with a first planetary carrier (8) supporting the first planetary gear set (4) and / or with a toothed meshing with the first planetary gear set (4), first sun gear (9) can be coupled to an electrical machine (10) and no more than four shifting devices (11, 12, 13, 14) which each form a brake, a clutch or a freewheel and are used to shift different gear ratios, wherein a rotor shaft (16) of the electrical machine (10) is permanently non-rotatably connected to a second sun gear (17) which is in meshing engagement with the second planetary gear set (5). The invention also relates to a motor vehicle (2) with an internal combustion engine (12) and this transmission unit (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit (auch als (dediziertes) Hybridgetriebe bezeichnet) für ein hybrides Kraftfahrzeug, mit einem Planetengetriebe, wobei das Planetengetriebe mit einem ersten Planetenradsatz und einem zweiten Planetenradsatz ausgestattet ist, und wobei eine zur Koppelung mit einer Verbrennungskraftmaschine vorbereitete Eingangswelle des Planetengetriebes mit einem, den ersten Planetenradsatz lagernden, ersten Planetenträger und/oder mit einem, mit dem ersten Planetenradsatz in Zahneingriff stehenden, ersten Sonnenrad koppelbar ist, mit einer elektrischen Maschine sowie nicht mehr als vier, jeweils eine Bremse, eine Kupplung oder einen Freilauf bildender, zum Schalten verschiedener Getriebeübersetzungen wirkend eingesetzter Schalteinrichtungen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit dieser Getriebeeinheit.The invention relates to a gear unit (also referred to as a (dedicated) hybrid gear) for a hybrid motor vehicle, with a planetary gear, the planetary gear being equipped with a first planetary gear set and a second planetary gear set, and an input shaft of the planetary gear prepared for coupling to an internal combustion engine one, the first planetary gear set superimposed, first planet carrier and / or with a, with the first planetary gear set in meshing engagement, first sun gear can be coupled to an electrical machine and no more than four, each forming a brake, a clutch or a freewheel, for Shifting of different gear ratios of effective shifting devices. The invention also relates to a motor vehicle with this transmission unit.

Aus dem Stand der Technik sind bereits gattungsgemäße Ausführungen von Hybridgetrieben bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 10 2016 221 045 A1 eine Getriebeanordnung für ein Hybridfahrzeug. Weiterer Stand der Technik ist mit der JP 2017-197186 A sowie der WO 2008/141876 A1 bekannt.Generic designs of hybrid transmissions are already known from the prior art. For example, the DE 10 2016 221 045 A1 a transmission arrangement for a hybrid vehicle. Another state of the art is with the JP 2017-197186 A as well as the WO 2008/141876 A1 known.

Als Nachteil dieser aus dem Stand der Technik bekannten Getriebeeinheiten ist der relativ komplexe Aufbau heranzuführen. Insbesondere wird für die geforderte Fähigkeit, die Verbrennungskraftmaschine über die elektrische Maschine zu starten, ein relativ aufwändiger Aufbau eingesetzt.A disadvantage of these gear units known from the prior art is the relatively complex structure. In particular, a relatively complex structure is used for the required ability to start the internal combustion engine via the electrical machine.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und eine Getriebeeinheit zur Verfügung zu stellen, die einen einfachen Aufbau aufweist und eine variable Ansteuerung der Betriebsmodi des Kraftfahrzeuges ermöglicht.It is therefore the object of the present invention to eliminate the disadvantages known from the prior art and to provide a transmission unit which has a simple structure and enables variable control of the operating modes of the motor vehicle.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Rotorwelle der elektrischen Maschine mit einem, mit dem zweiten Planetenradsatz in Zahneingriff stehenden, zweiten Sonnenrad permanent drehfest verbunden ist.This is achieved according to the invention in that a rotor shaft of the electrical machine is permanently connected in a rotationally fixed manner to a second sun gear which is in meshing engagement with the second planetary gear set.

Durch diese Anbindung der elektrischen Maschine wird die Anzahl notwendiger Schalteinrichtungen reduziert. Dadurch wird eine Ansteuerbarkeit der entsprechenden Betriebsmodi relativ einfach.This connection to the electrical machine reduces the number of switching devices required. This makes it relatively easy to control the corresponding operating modes.

Weitere vorteilhafte Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous designs are claimed with the subclaims and explained in more detail below.

In diesem Zusammenhang ist es demnach auch von Vorteil, wenn die Rotorwelle direkt mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist (sowie koaxial zu dem zweiten Sonnenrad angeordnet ist). Dadurch wird der Aufbau weiter vereinfacht.In this context, it is therefore also advantageous if the rotor shaft is connected directly to the second sun gear (and is arranged coaxially to the second sun gear). This further simplifies the structure.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn eine erste Schalteinrichtung und/oder eine zweite Schalteinrichtung als Kupplung ausgebildet sind/ist.Furthermore, it is advantageous if a first switching device and / or a second switching device are / is designed as a clutch.

Diesbezüglich hat es sich für eine einfache Ansteuerbarkeit als zweckdienlich herausgestellt, wenn die erste Schalteinrichtung als eine Kupplung, die zwischen der Eingangswelle und dem ersten Sonnenrad wirkend eingesetzt ist, ausgebildet ist, sodass in der aktivierten Stellung der ersten Schalteinrichtung die Eingangswelle mit dem ersten Sonnenrad rotatorisch verbunden ist und in der deaktivierten Stellung der ersten Schalteinrichtung die Eingangswelle von dem ersten Sonnenrad entkoppelt ist.In this regard, it has proven to be useful for simple controllability if the first switching device is designed as a clutch that is used between the input shaft and the first sun gear, so that in the activated position of the first switching device, the input shaft rotates with the first sun gear is connected and in the deactivated position of the first switching device, the input shaft is decoupled from the first sun gear.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die zweite Schalteinrichtung als eine Kupplung, die zwischen der Eingangswelle und dem ersten Planetenträger wirkend eingesetzt ist, ausgebildet ist, sodass in der aktivierten Stellung der zweiten Schalteinrichtung die Eingangswelle mit dem ersten Planetenträger rotatorisch verbunden ist und in der deaktivierten Stellung der zweiten Schalteinrichtung die Eingangswelle von dem ersten Planetenträger entkoppelt ist.Furthermore, it is expedient if the second shifting device is designed as a clutch which is inserted between the input shaft and the first planetary carrier, so that in the activated position of the second shifting device the input shaft is rotationally connected to the first planetary carrier and in the deactivated position of the second switching device, the input shaft is decoupled from the first planet carrier.

Alternativ zu der Ausbildung der zweiten Schalteinrichtung als Kupplung ist es auch zweckmäßig, diese als einen Freilauf umzusetzen, der zwischen der Eingangswelle und dem ersten Planetenträger wirkend eingesetzt ist, sodass in einem gesperrten Zustand der zweiten Schalteinrichtung, bei einer relativen Verdrehung des ersten Planetenträgers zu der Eingangswelle in einer ersten Drehrichtung, die Eingangswelle mit dem ersten Planetenträger rotatorisch verbunden ist und in einem entsperrten Zustand der zweiten Schalteinrichtung, bei einer relativen Verdrehung des ersten Planetenträgers zu der Eingangswelle in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, der erste Planetenträger frei zu der Eingangswelle verdrehbar ist.As an alternative to the design of the second switching device as a clutch, it is also expedient to implement this as a freewheel, which is used between the input shaft and the first planet carrier so that in a locked state of the second switching device, with a relative rotation of the first planet carrier to the Input shaft in a first direction of rotation, the input shaft is rotationally connected to the first planet carrier and in an unlocked state of the second switching device, with a relative rotation of the first planet carrier to the input shaft in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation, the first planet carrier is free to the input shaft is rotatable.

Für eine weitere Optimierung und zur Ansteuerung der entsprechenden Betriebsmodi ist es auch von Vorteil, wenn eine dritte Schalteinrichtung und/oder eine vierte Schalteinrichtung als Bremse ausgebildet sind/ist.For further optimization and for controlling the corresponding operating modes, it is also advantageous if a third switching device and / or a fourth switching device are / is designed as a brake.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die dritte Schalteinrichtung als eine auf das erste Sonnenrad einwirkende Bremse ausgebildet ist, sodass in der aktivierten Stellung der dritten Schalteinrichtung eine Rotation des ersten Sonnenrades blockiert ist und in der deaktivierten Stellung der dritten Schalteinrichtung eine freie Rotation des ersten Sonnenrades ermöglicht ist.It is particularly advantageous if the third switching device is designed as a brake acting on the first sun gear so that rotation of the first sun gear is blocked in the activated position of the third switching device and free rotation of the first sun gear in the deactivated position of the third switching device is made possible.

In Bezug auf die vierte Schalteinrichtung ist es von Vorteil, wenn diese als eine auf den ersten Planetenträger einwirkende Bremse ausgebildet ist, sodass in der aktivierten Stellung der vierten Schalteinrichtung eine Rotation des ersten Planetenträgers blockiert ist und in der deaktivierten Stellung der vierten Schalteinrichtung eine freie Rotation des ersten Planetenträgers ermöglicht ist.With regard to the fourth switching device, it is advantageous if it is designed as a brake acting on the first planet carrier so that rotation of the first planet carrier is blocked in the activated position of the fourth switching device and free rotation is blocked in the deactivated position of the fourth switching device of the first planet carrier is made possible.

Auch ist es von Vorteil, wenn die Getriebeeinheit derart ausgebildet ist, dass durch sie in einem ersten Betriebsmodus bei Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zwei Vorwärtsgänge zwischen der Eingangswelle und dem Ausgang schaltbar sind. Des Weiteren ist die Getriebeeinheit derart ausgebildet, dass durch sie in einem zweiten Betriebsmodus, bei Betrieb der Verbrennungskraftmaschine sowie gleichzeitig bei Generatorbetrieb der elektrischen Maschine, ebenfalls zwei Vorwärtsgänge zwischen der Eingangswelle und dem Ausgang schaltbar sind. Des Weiteren ist die Getriebeeinheit derart ausgebildet, dass zwei Gänge (sowohl als Vorwärtsgänge als auch als Rückwärtsgänge) in einem rein elektrischen Betrieb (bei abgekoppelter Verbrennungskraftmaschine) schaltbar sind. Weiter bevorzugt ist die Getriebeeinheit derart ausgebildet, dass ein Laden in einem Stillstand des Kraftfahrzeuges ermöglicht ist. Auch ist es möglich, die Getriebeeinheit derart auszubilden, dass ein Boosten oder ein Rekuperieren in allen Gängen des rein verbrennungskraftmaschinenseitigen Antriebs ermöglicht ist. Auch ist die Getriebeeinheit derart ausgebildet, dass ein Rückwärtsgang bei Betrieb der Verbrennungskraftmaschine umsetzbar ist.It is also advantageous if the transmission unit is designed in such a way that it can be used to shift two forward gears between the input shaft and the output in a first operating mode when the internal combustion engine is in operation. Furthermore, the transmission unit is designed in such a way that it can also be used to switch two forward gears between the input shaft and the output in a second operating mode, when the internal combustion engine is in operation and at the same time when the electric machine is in generator operation. Furthermore, the transmission unit is designed in such a way that two gears (both as forward gears and as reverse gears) can be shifted in a purely electric mode (when the internal combustion engine is decoupled). The transmission unit is further preferably designed in such a way that charging is possible when the motor vehicle is at a standstill. It is also possible to design the transmission unit in such a way that boosting or recuperation is possible in all gears of the drive purely on the internal combustion engine side. The transmission unit is also designed in such a way that a reverse gear can be implemented when the internal combustion engine is in operation.

Die elektrische Maschine ist koaxial oder achsparallel (auch vorzugsweise mit Kette oder Stirnrad) zu einer Drehachse der Eingangswelle angeordnet.The electrical machine is arranged coaxially or axially parallel (also preferably with a chain or spur gear) to an axis of rotation of the input shaft.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer mit ihrem Eingang an eine Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine angeschlossenen erfindungsgemäßen Getriebeeinheit nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen.The invention also relates to a motor vehicle with an internal combustion engine and a transmission unit according to the invention connected with its input to an output shaft of the internal combustion engine according to at least one of the embodiments described above.

In anderen Worten ausgedrückt, wird erfindungsgemäß ein dediziertes Hybridgetriebe mit Planetenradsätzen, zwei Gängen für die Verbrennungskraftmaschine, zwei EVT-Gängen und zwei Gängen für die elektrische Maschine umgesetzt. Das dedizierte Hybridgetriebe weist zwei Planetenradsätze, eine elektrische Maschine und nicht mehr als vier Schalteinrichtungen / Schaltelemente sowie keine separate Trennkupplung zum Koppeln / Entkoppeln der Verbrennungskraftmaschine an / von einem Antriebsstrang zum rein elektrischen Antrieb auf. Die elektrische Maschine ist (direkt) mit einem Sonnenrad eines Planetenradsatzes verbunden.In other words, according to the invention, a dedicated hybrid transmission with planetary gear sets, two gears for the internal combustion engine, two EVT gears and two gears for the electric machine is implemented. The dedicated hybrid transmission has two planetary gear sets, an electric machine and no more than four shifting devices / shifting elements as well as no separate disconnecting clutch for coupling / decoupling the internal combustion engine to / from a drive train for the purely electric drive. The electric machine is (directly) connected to a sun gear of a planetary gear set.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind.The invention will now be explained in more detail below with reference to figures, in which context various exemplary embodiments are also shown.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen, in einem teilweise dargestellten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges eingesetzten Getriebeeinheit nach einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei insgesamt vier Schalteinrichtungen unter Ausbildung zweier Kupplungen und zweier Bremsen, eingesetzt sind,
  • 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung verschiedener durch die Getriebeeinheit der 1 schaltbarer Betriebsmodi,
  • 3 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeeinheit nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, bei der nunmehr drei Schalteinrichtungen, unter Ausbildung zweier Kupplungen und einer Bremse, vorhanden sind,
  • 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung verschiedener durch die Getriebeeinheit der 3 schaltbarer Betriebsmodi,
  • 5 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeeinheit nach einem dritten Ausführungsbeispiel, bei der ebenfalls drei Schalteinrichtungen, unter Ausbildung zweier Kupplungen und einer Bremse, vorhanden sind, und wobei die Bremse mit einem Sonnenrad eines ersten Planetenradsatzes zusammenwirkt,
  • 6 ein Diagramm zur Veranschaulichung verschiedener durch die Getriebeeinheit der 5 schaltbarer Betriebsmodi,
  • 7 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeeinheit nach einem vierten Ausführungsbeispiel, in dem die drei vorhandenen Schalteinrichtungen eine Kupplung sowie zwei Bremsen ausbilden,
  • 8 ein Diagramm zur Veranschaulichung verschiedener durch die Getriebeeinheit der 7 schaltbarer Betriebsmodi,
  • 9 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeeinheit nach einem fünften Ausführungsbeispiel, wobei die vorhandenen drei Schalteinrichtungen nun zwei Bremsen sowie einen Freilauf ausbilden,
  • 10 ein Diagramm zur Veranschaulichung verschiedener durch die Getriebeeinheit der 9 schaltbarer Betriebsmodi,
  • 11 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeeinheit nach einem sechsten Ausführungsbeispiel, wobei die drei vorhandenen Schalteinrichtungen als zwei Bremsen und eine Kupplung umgesetzt sind, und wobei die Kupplung nicht wie in 7 zwischen einer Eingangswelle und einem Planetenträger, sondern zwischen der Eingangswelle und einem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes eingesetzt ist,
  • 12 ein Diagramm zur Veranschaulichung verschiedener durch die Getriebeeinheit der 11 schaltbarer Betriebsmodi, sowie
  • 13 eine schematische Ansicht eines die Getriebeeinheit aufweisenden Kraftfahrzeuges.
Show it:
  • 1 a schematic longitudinal sectional view of a transmission unit according to the invention, used in a partially shown drive train of a motor vehicle, according to a first exemplary embodiment, a total of four switching devices being used to form two clutches and two brakes,
  • 2 a diagram to illustrate various by the transmission unit of FIG 1 switchable operating modes,
  • 3 a schematic longitudinal sectional view of a transmission unit according to the invention according to a second embodiment, in which now three shifting devices, with the formation of two clutches and a brake, are present,
  • 4th a diagram to illustrate various by the transmission unit of FIG 3 switchable operating modes,
  • 5 a schematic longitudinal sectional view of a transmission unit according to the invention according to a third exemplary embodiment, in which three shifting devices are also present, with the formation of two clutches and a brake, and wherein the brake cooperates with a sun gear of a first planetary gear set,
  • 6th a diagram to illustrate various by the transmission unit of FIG 5 switchable operating modes,
  • 7th a schematic longitudinal sectional view of a transmission unit according to the invention according to a fourth embodiment, in which the three existing shifting devices form a clutch and two brakes,
  • 8th a diagram to illustrate various by the transmission unit of FIG 7th switchable operating modes,
  • 9 a schematic longitudinal sectional view of a transmission unit according to the invention according to a fifth embodiment, the existing three switching devices now forming two brakes and a freewheel,
  • 10 a diagram to illustrate various by the transmission unit of FIG 9 switchable operating modes,
  • 11 a schematic longitudinal sectional view of a gear unit according to the invention according to a sixth embodiment, wherein the three existing switching devices are implemented as two brakes and a clutch, and wherein the clutch is not as in 7th is inserted between an input shaft and a planet carrier, but between the input shaft and a sun gear of the first planetary gear set,
  • 12th a diagram to illustrate various by the transmission unit of FIG 11 switchable operating modes, as well as
  • 13th a schematic view of a motor vehicle having the transmission unit.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die verschiedenen Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele prinzipiell frei miteinander kombiniert werden.The figures are merely of a schematic nature and are used exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference symbols. In principle, the various features of the different exemplary embodiments can also be freely combined with one another.

Mit 1 ist ein Antriebsstrang 20 eines Kraftfahrzeuges 2 mit der erfindungsgemäßen nach einem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführten Getriebeeinheit 1 veranschaulicht. Die Getriebeeinheit 1 ist als Hybridgetriebe realisiert. Eine bevorzugte Position der Getriebeeinheit 1 und des Antriebsstrangs 20 ist mit 13 in einem schematisch dargestellten Kraftfahrzeug 2 gezeigt. Dabei ist zu erkennen, dass die Getriebeeinheit 1 mit dem Antriebsstrang 20 an einer Vorderachse des Kraftfahrzeuges 2 wirkend eingesetzt sind.With 1 is a powertrain 20th of a motor vehicle 2 with the transmission unit according to the invention designed according to a first exemplary embodiment 1 illustrated. The gear unit 1 is implemented as a hybrid transmission. A preferred position of the gear unit 1 and the powertrain 20th is with 13th in a schematically shown motor vehicle 2 shown. It can be seen that the gear unit 1 with the drive train 20th on a front axle of the motor vehicle 2 are used effectively.

Die Getriebeeinheit 1 bildet folglich einen Eingang 18 aus, der mit einer Verbrennungskraftmaschine 6 in einem Betrieb gekoppelt ist. Ein Ausgang 15 der Getriebeeinheit 1 ist mit einem Abtrieb, hier zwei Abtriebsrädern 21a, 21b des Kraftfahrzeuges 2, gekoppelt bzw. koppelbar. Bei der dargestellten Ausbildung des Antriebsstrangs 20 handelt es sich um eine so genannte Front-Quer-Anordnung zwischen der Verbrennungskraftmaschine 6 und der Getriebeeinheit 1 relativ zu einer Fahrzeuglängsachse. Eine in 1 dargestellte Drehachse 22 einer Ausgangswelle 19 (Kurbelwelle) der Verbrennungskraftmaschine 6 sowie der Getriebeeinheit 1 ist daher quer, nämlich senkrecht, zu der Fahrzeuglängsachse ausgerichtet.The gear unit 1 consequently forms an entrance 18th from that with an internal combustion engine 6th is coupled in a company. An exit 15th the gear unit 1 is with one output, here two output gears 21a , 21b of the motor vehicle 2 , coupled or can be coupled. In the illustrated design of the drive train 20th it is a so-called front-transverse arrangement between the internal combustion engine 6th and the gear unit 1 relative to a vehicle longitudinal axis. One in 1 axis of rotation shown 22nd an output shaft 19th (Crankshaft) of the internal combustion engine 6th as well as the gear unit 1 is therefore oriented transversely, namely perpendicularly, to the longitudinal axis of the vehicle.

Gemäß der Ausbildung als Hybridgetriebe weist die Getriebeeinheit 1 ein zweistufiges Planetengetriebe 3 mit einer mit dem Planetengetriebe 3 wirkverbundenen elektrischen Maschine 10 auf. Der prinzipielle Aufbau der Getriebeeinheit 1 geht gut aus 1 hervor. Demnach weist das Planetengetriebe 3 einen ersten Planetenradsatz 4 auf, der eine erste Getriebestufe des Planetengetriebes 3 bildet, sowie einen zweiten Planetenradsatz 5 auf, der eine zweite Getriebestufe des Planetengetriebes 3 bildet. Der erste Planetenradsatz 4 mit seinen einzelnen ersten Planetenrädern 23 befindet sich mit einem ersten Sonnenrad 9 sowie einem ersten Hohlrad 24 in Zahneingriff. Der erste Planetenradsatz 4 ist auf typische Weise seitens seiner einzelnen ersten Planetenräder 23 auf einem ersten Planetenträger 8 verdrehbar angeordnet. Der zweite Planetenradsatz 5 mit seinen einzelnen zweiten Planetenrädern 25 befindet sich mit einem zweiten Sonnenrad 17 sowie einem zweiten Hohlrad 26 in Zahneingriff. Der zweite Planetenradsatz 5 ist mit seinen einzelnen zweiten Planetenrädern 25 auf einem zweiten Planetenträger 27 verdrehbar angeordnet.According to the design as a hybrid transmission, the transmission unit 1 a two-stage planetary gear 3 with one with the planetary gear 3 actively connected electrical machine 10 on. The basic structure of the gear unit 1 goes well 1 emerged. Accordingly, the planetary gear 3 a first planetary gear set 4th on, which is a first gear stage of the planetary gear 3 forms, as well as a second planetary gear set 5 on, which is a second gear stage of the planetary gear 3 forms. The first planetary gear set 4th with its first single planet gears 23 is located with a first sun gear 9 and a first ring gear 24 in mesh. The first planetary gear set 4th is typical of its single first planetary gears 23 on a first planet carrier 8th arranged rotatably. The second planetary gear set 5 with its individual second planetary gears 25th is located with a second sun gear 17th and a second ring gear 26th in mesh. The second planetary gear set 5 is with its single second planetary gears 25th on a second planet carrier 27 arranged rotatably.

Wie des Weiteren in 1 zu erkennen, ist der erste Planetenträger 8 unmittelbar mit dem zweiten Hohlrad 26 permanent drehfest verbunden. Des Weiteren ist das erste Hohlrad 24 mit dem zweiten Planetenträger 27 permanent drehfest verbunden.As further in 1 recognizable is the first planet carrier 8th directly to the second ring gear 26th permanently non-rotatably connected. Furthermore is the first ring gear 24 with the second planet carrier 27 permanently non-rotatably connected.

Das Planetengetriebe 3 weist in dem ersten Ausführungsbeispiel eine den Eingang 18 der Getriebeeinheit 1 unmittelbar ausbildende Eingangswelle 7 auf, die über zwei Schalteinrichtungen 11, 12 wahlweise an einen von zwei Bestandteilen der ersten Getriebestufe ankoppelbar ist. Eine erste Schalteinrichtung 11 in Form einer Kupplung ist zwischen der Eingangswelle 7 und dem ersten Sonnenrad 9 wirkend eingesetzt. Eine zweite Schalteinrichtung 12 ist zwischen der Eingangswelle 7 und dem ersten Planetenträger 8 wirkend eingesetzt. Demnach ist die Eingangswelle 7 in einer aktivierten Stellung der ersten Schalteinrichtung 11 drehfest mit dem ersten Sonnenrad 9 verbunden und in einer deaktivierten Stellung der ersten Schalteinrichtung 11 von dem ersten Sonnenrad 9 rotatorisch entkoppelt. In einer aktivierten Stellung der zweiten Schalteinrichtung 12 ist die Eingangswelle 7 mit dem ersten Planetenträger 8 drehfest verbunden und in einer deaktivierten Stellung der zweiten Schalteinrichtung 12 von diesem ersten Planetenträger 8 rotatorisch entkoppelt.The planetary gear 3 has in the first embodiment one the entrance 18th the gear unit 1 directly forming input shaft 7th on that has two switching devices 11 , 12th can optionally be coupled to one of two components of the first gear stage. A first switching device 11 in the form of a clutch is between the input shaft 7th and the first sun gear 9 used effectively. A second switching device 12th is between the input shaft 7th and the first planet carrier 8th used effectively. So is the input shaft 7th in an activated position of the first switching device 11 rotatably with the first sun gear 9 connected and in a deactivated position of the first switching device 11 from the first sun gear 9 rotationally decoupled. In an activated position of the second switching device 12th is the input shaft 7th with the first planet carrier 8th non-rotatably connected and in a deactivated position of the second switching device 12th from this first planet carrier 8th rotationally decoupled.

Die Eingangswelle 7 ist in dieser Ausführung unmittelbar an eine Ausgangsseite eines Drehschwingungsdämpfers, hier als Zweimassenschwungrad 28 umgesetzt, angebunden. Eingangsseitig ist das Zweimassenschwungrad 28 direkt an die Ausgangswelle 19 der Verbrennungskraftmaschine 6 angebunden.The input shaft 7th is in this version directly on an output side of a torsional vibration damper, here as a dual-mass flywheel 28 implemented, connected. The input side is the dual mass flywheel 28 directly to the output shaft 19th the internal combustion engine 6th tied up.

Zudem sind in dem ersten Ausführungsbeispiel nach 1 eine dritte Schalteinrichtung 13 und eine vierte Schalteinrichtung 14 vorhanden, die jeweils als eine Bremse umgesetzt sind. Die dritte Schalteinrichtung 13 wirkt auf das erste Sonnenrad 9 ein. Die dritte Schalteinrichtung 13 hält somit in ihrer aktivierten Stellung das erste Sonnenrad 9 relativ zu einem fahrzeugrahmenfest angebrachten Bereich 29 fest. Die vierte Schalteinrichtung 14 wirkt unmittelbar auf das zweite Hohlrad 26 bzw. den ersten Planetenträger 8 ein. Demnach ist der erste Planetenträger 8 / das zweite Hohlrad 26 in einer aktivierten Stellung der vierten Schalteinrichtung 14 relativ zu dem fahrzeugrahmenfesten Bereich 29 fest gehalten.In addition, according to the first embodiment 1 a third switching device 13th and a fourth switching device 14th available, each implemented as a brake. The third switching device 13th acts on the first sun gear 9 on. The third switching device 13th thus holds the first sun gear in its activated position 9 relative to an area fixed to the vehicle frame 29 firmly. The fourth switching device 14th acts directly on the second ring gear 26th or the first Planet carrier 8th on. So is the first planet carrier 8th / the second ring gear 26th in an activated position of the fourth switching device 14th relative to the area fixed to the vehicle frame 29 held tight.

Erfindungsgemäß ist die elektrische Maschine 10 mit ihrer Rotorwelle 16 mit dem zweiten Sonnenrad 17 rotatorisch verbunden / gekoppelt. Die Rotorwelle 16 ist auf typische Weise jene Ausgangswelle der elektrischen Maschine 10, die drehfest mit einem Rotor 30 der elektrischen Maschine 10 verbunden ist. In dieser Ausführung ist eine koaxiale Anordnung der elektrischen Maschine 10 zu einer Drehachse 22 der Eingangswelle 7 gewählt. Der Rotor 30 und die Rotorwelle 16 sind folglich koaxial zu der Drehachse 22 angeordnet. In weiteren Ausführung ist die Rotorwelle 16 jedoch auch achsparallel zu der Drehachse 22 angeordnet. Die Rotorwelle 16 ist dann weiter bevorzugt über eine Zahnradstufe oder ein Endloszugmittel, wie eine Kette, mit dem zweiten Sonnenrad 17 drehfest gekoppelt. Die Rotorwelle 16 ist bei diesen Ausführungen jedoch stets permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 17 verbunden.The electrical machine is according to the invention 10 with their rotor shaft 16 with the second sun gear 17th rotationally connected / coupled. The rotor shaft 16 is typically that output shaft of the electrical machine 10 that rotatably with a rotor 30th of the electric machine 10 connected is. In this embodiment there is a coaxial arrangement of the electrical machine 10 to an axis of rotation 22nd the input shaft 7th elected. The rotor 30th and the rotor shaft 16 are consequently coaxial with the axis of rotation 22nd arranged. Another version is the rotor shaft 16 however, also axially parallel to the axis of rotation 22nd arranged. The rotor shaft 16 is then more preferably via a gear stage or an endless traction device, such as a chain, with the second sun gear 17th non-rotatably coupled. The rotor shaft 16 is always permanently rotatably fixed with the second sun gear in these designs 17th connected.

In Verbindung mit 2 werden die einzelnen Betriebszustände / Betriebsmodi des Kraftfahrzeuges 2, wie sie durch die Getriebeeinheit 1 umsetzbar sind, veranschaulicht.Combined with 2 the individual operating states / operating modes of the motor vehicle 2 as they go through the gear unit 1 can be implemented, illustrated.

Mit dem ersten Ausführungsbeispiel ist es möglich, vier verschiedene Gänge in einem (alleinigen oder unterstützenden) Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 6 zu wählen.With the first exemplary embodiment, it is possible to have four different gears in one (sole or auxiliary) operation of the internal combustion engine 6th to choose.

In einem ersten Betriebsmodus, bei einem parallelen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 6 zusätzlich mit der elektrischen Maschine 10 und somit bin einem klassischen hybriden Antriebsmodus des Kraftfahrzeuges 2, ist es möglich, die beiden Gänge VKM 3 und VKM 4 umzusetzen. In dem (dritten) Gang VKM 3 sind die erste Schalteinrichtung 11 (K1) sowie die zweite Schalteinrichtung 12 (K2) aktiviert / geschlossen und die dritte Schalteinrichtung 13 (B1) sowie die vierte Schalteinrichtung 14 (B2) deaktiviert / geöffnet. In dem weiteren (vierten) Gang VKM 4 sind die zweite Schalteinrichtung 12 und die dritte Schalteinrichtung 13 aktiviert, während die erste Schalteinrichtung 11 und die vierte Schalteinrichtung 14 deaktiviert sind.In a first operating mode, when the internal combustion engine is operating in parallel 6th additionally with the electric machine 10 and thus am a classic hybrid drive mode of the motor vehicle 2 , it is possible to use the two gears VKM 3 and VKM 4th to implement. In the (third) gear VKM 3 are the first switching device 11 (K1) and the second switching device 12th (K2) activated / closed and the third switching device 13th (B1) and the fourth switching device 14th (B2) deactivated / opened. In the further (fourth) gear VKM 4th are the second switching device 12th and the third switching device 13th activated while the first switching device 11 and the fourth switching device 14th are deactivated.

Unter Umsetzen eines elektrisch variablen Getriebes in einem weiteren zweiten Betriebsmodus werden durch die Getriebeeinheit 1 zwei weitere Gänge VKM 1 und VKM 2 schaltbar. Ein erster Gang (VKM 1) wird durch Aktivieren der ersten Schalteinrichtung 11 umgesetzt, während die zweite Schalteinrichtung 12, die dritte Schalteinrichtung 13 und die vierte Schalteinrichtung 14 deaktiviert sind. Ein zweiter Gang (VKM 2) wird durch ein Aktivieren der zweiten Schalteinrichtung 12 sowie ein Deaktivieren der ersten Schalteinrichtung 11, der dritten Schalteinrichtung 13 und der vierten Schalteinrichtung 14 umgesetzt. Die elektrische Maschine 10 arbeitet in diesen beiden (ersten und zweiten) Gängen jeweils in einem Generatorbetrieb.By converting an electrically variable transmission in a further second operating mode, the transmission unit 1 two more courses VKM 1 and VKM 2 switchable. A first course (VKM 1 ) is activated by activating the first switching device 11 implemented while the second switching device 12th , the third switching device 13th and the fourth switching device 14th are deactivated. A second gear (VKM 2 ) is activated by activating the second switching device 12th and a deactivation of the first switching device 11 , the third switching device 13th and the fourth switching device 14th implemented. The electric machine 10 works in these two (first and second) gears in a generator mode.

In einem dritten Betriebsmodus bei ausgeschalteter Verbrennungskraftmaschine 6 / durch Deaktivierten der ersten Schalteinrichtung 11 und der zweiten Schalteinrichtung 12 ist ein rein elektrischer Antrieb des Ausgangs 15 (durch die elektrische Maschine 10) gegeben. In diesem dritten Betriebsmodus sind zwei unterschiedliche Gänge (EM1 und EM2) wählbar. Ein erster Gang (EM1) in diesem dritten Betriebsmodus wird durch Aktivieren der vierten Schalteinrichtung 14 umgesetzt. Die erste Schalteinrichtung 11, die zweite Schalteinrichtung 12, sowie die dritte Schalteinrichtung 13 befinden sich zugleich in ihren deaktivierten Stellungen. Ein zweiter Gang (EM2) in diesem dritten Betriebsmodus wird durch Aktivieren der dritten Schalteinrichtung 13 umgesetzt, während sich die erste Schalteinrichtung 11, die zweite Schalteinrichtung 12 sowie die vierte Schalteinrichtung 14 in ihren deaktivierten Stellungen befinden. Die mit „Ratio“ bezeichneten Übersetzungswerte sind beispielhafte Werte.In a third operating mode with the internal combustion engine switched off 6th / by deactivating the first switching device 11 and the second switching device 12th is a purely electric drive of the output 15th (by the electric machine 10 ) given. In this third operating mode, two different gears (EM1 and EM2) can be selected. A first gear (EM1) in this third operating mode is activated by activating the fourth switching device 14th implemented. The first switching device 11 , the second switching device 12th , as well as the third switching device 13th are also in their deactivated positions. A second gear (EM2) in this third operating mode is activated by activating the third switching device 13th implemented while the first switching device 11 , the second switching device 12th and the fourth switching device 14th are in their deactivated positions. The translation values marked with "Ratio" are exemplary values.

Des Weiteren geht aus 2 hervor, dass die durch die Schalteinrichtungen 13 bzw. 14 wählbaren Übersetzungsverhältnisse / Gänge sowohl für ein Vorwärtsfahren (EM1 und EM2) in dem dritten Betriebsmodus als auch für ein rein elektrisches Rückwärtsfahren des Kraftfahrzeuges 2 (EM-R1 und EM-R2) in einem vierten Betriebsmodus wählbar sind.Furthermore goes out 2 show that the through the switching devices 13th or. 14th selectable gear ratios / gears both for driving forward (EM1 and EM2) in the third operating mode and for purely electric reversing of the motor vehicle 2 (EM-R1 and EM-R2) can be selected in a fourth operating mode.

Auch ist durch diese Getriebeeinheit 1 in einem verbrennungskraftmotorischen Betrieb ein Rückwärtsfahren möglich (VKM-Rück). Dabei sind die erste Schalteinrichtung 11 sowie die vierte Schalteinrichtung 14 aktiviert, während die zweite Schalteinrichtung 12 und die dritte Schalteinrichtung 13 deaktiviert sind.Also through this gear unit 1 In an internal combustion engine operation, it is possible to drive backwards (ICE reverse). Here are the first switching device 11 and the fourth switching device 14th activated while the second switching device 12th and the third switching device 13th are deactivated.

Des Weiteren ist es möglich, die Getriebeeinheit 1 derart auszubilden, dass ein Boosten oder ein Rekuperieren in allen Gängen des ersten Betriebsmodus (VKM 3, VKM 4 und VKM-Rück) ermöglicht ist. Auch ist eine Lastpunktverschiebung der Verbrennungskraftmaschine 6 in allen VKM-Gängen möglich.It is also possible to use the gear unit 1 designed in such a way that boosting or recuperation in all gears of the first operating mode (ICE 3 , VKM 4th and VKM-Rück) is possible. There is also a load point shift of the internal combustion engine 6th possible in all VKM aisles.

In Verbindung mit den 3 bis 12 sind weitere Ausführungsbeispiele der Getriebeeinheit 1 gezeigt. Der Kürze wegen werden lediglich die Unterschiede zwischen diesen Ausführungsbeispielen nachfolgend beschrieben.In connection with the 3 to 12th are further embodiments of the gear unit 1 shown. For the sake of brevity, only the differences between these exemplary embodiments are described below.

Mit der Getriebeeinheit 1 nach den 3 und 4 sind nunmehr lediglich drei Schalteinrichtungen 11, 12, 14 realisiert. Die eine Bremse bildende dritte Schalteinrichtung 13 ist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel folglich weggelassen. Dadurch ergibt sich sowohl in dem ersten Betriebsmodus als auch in dem dritten Betriebsmodus jeweils nur ein einziger Gang (VKM 3 und EM 1).With the gear unit 1 after the 3 and 4th are now only three switching devices 11 , 12th , 14th realized. The third switching device forming a brake 13th is opposite to the first Embodiment is therefore omitted. This results in only a single gear in each case both in the first operating mode and in the third operating mode (ICE 3 and EM 1 ).

In dem dritten Ausführungsbeispiel der 5 und 6 ist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel die vierte Schalteinrichtung 14 weggelassen. Dadurch ergibt sich in dem dritten Betriebsmodus nur ein einziger Gang (EM 2).In the third embodiment of the 5 and 6th is the fourth switching device compared to the first embodiment 14th omitted. This results in only a single gear in the third operating mode (EM 2 ).

Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der 7 und 8 ist es auch möglich, eine der beiden ersten und zweiten Schalteinrichtungen 11, 12, hier die erste Schalteinrichtung 11, gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel wegzulassen. Dadurch ergibt sich sowohl in dem ersten Betriebsmodus als auch in dem zweiten Betriebsmodus jeweils nur ein einziger Gang (VKM 2 und VKM 4).According to the fourth embodiment of the 7th and 8th it is also possible to use one of the two first and second switching devices 11 , 12th , here the first switching device 11 to be omitted compared to the first embodiment. This results in only a single gear in each case both in the first operating mode and in the second operating mode (ICE 2 and VKM 4th ).

Nach dem fünften Ausführungsbeispiel der 9 und 10 ist gegenüber dem vierten Ausführungsbeispiel die zweite Schalteinrichtung 12 als Freilauf (FW2) umgesetzt. In dem dritten Betriebsmodus befindet sich die zweite Schalteinrichtung 12 daher in einem entsperrten Zustand (UL). In dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus befindet sich die zweite Schalteinrichtung 12 in einem gesperrten Zustand (L). Auch ist nur ein einziger Rückwärtsgang (EM-R1) in einem rein elektrischen Betrieb möglich.According to the fifth embodiment of 9 and 10 is the second switching device compared to the fourth embodiment 12th implemented as freewheel (FW2). The second switching device is in the third operating mode 12th therefore in an unlocked state (UL). The second switching device is in the first operating mode and the second operating mode 12th in a locked state (L). Also, only a single reverse gear (EM-R1) is possible in a purely electric mode.

Ein sechstes Ausführungsbeispiel ist schließlich mit den 11 und 12 realisiert, wobei im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel auf die zweite Schalteinrichtung 12 verzichtet ist. Dadurch ergibt sich in dem zweiten Betriebsmodus nur ein einziger Gang (VKM 1).A sixth embodiment is finally with the 11 and 12th realized, in comparison to the first embodiment on the second switching device 12th is waived. This results in only a single gear in the second operating mode (ICE 1 ).

In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein Getriebe 1 mit den folgenden Eigenschaften umgesetzt: 1. Es sind nicht mehr als vier Kupplungen / Bremsen (Schalteinrichtungen 11, 12, 13, 14) vorhanden. 2. Es sind mindestens zwei elektrische Gänge umgesetzt, die es ermöglichen, den Elektromotor 10 ohne zusätzliche Übersetzung für einen optimalen Wirkungsgrad zu verwenden. 3. Es sind EVT-Modi umsetzbar, die es ermöglichen, den Verbrennungsmotor 6 für den Fahrzeugstart ohne Startkupplung zu verwenden, und feste Übersetzungen für das Fahren bei höheren Geschwindigkeiten, die zusammen mindestens vier gleichbleibende Übersetzungen für den Verbrennungsmotor 6 darstellen, umzusetzen. 4. Es bestehen kohärente Möglichkeiten vereinfachter Versionen durch Entfernen einer oder mehrerer Kupplungen11, 12, 13, 14, um Varianten mit weniger Funktionen, jedoch kostengünstiger zu erhalten.In other words, according to the invention, there is a transmission 1 implemented with the following properties: 1. There are no more than four clutches / brakes (switching devices 11 , 12th , 13th , 14th ) available. 2. There are at least two electrical gears implemented that enable the electric motor 10 to use without additional translation for optimal efficiency. 3. EVT modes can be implemented that enable the internal combustion engine 6th to use for starting the vehicle without starting clutch, and fixed gear ratios for driving at higher speeds, which together have at least four constant gear ratios for the internal combustion engine 6th represent, implement. 4. There are coherent possibilities for simplified versions by removing one or more couplings 11, 12, 13, 14 in order to obtain variants with fewer functions but more cost-effectively.

Demnach ist in einer bevorzugten Ausführung ein DHT-Konzept (Dedicated Hybrid Transmission) mit folgenden Elementen vorgeschlagen: Zwei Planetenradsätze 4, 5; vier Schaltelemente (zwei Bremsen 13, 14 und zwei Kupplungen 11, 12); und eine E-Maschine 10. Mit den Elementen des DHT 1 werden folgende Funktionen erfüllt: Zwei EVT-Modi und zwei VKM-Vorwärtsgänge, die zusammen vier VKM-Modi darstellen; zwei EM Gänge, die vorwärts und rückwärts verwendet werden können; ein Laden im Stillstand; Boosten und Rekuperation in VKM-Gängen möglich; ein VKM-Rückwärtsgang. Dadurch wird keine VKM-Trennkupplung benötigt, da K1 und K2 diese Funktion erfüllen. Die E-Maschine 10 kann koaxial oder achsparallel (mit Kette oder Stirnrad) angeordnet sein. Konsistente Möglichkeiten vereinfachter Ausführungen werden durch Entfernen einer oder mehrerer Kupplungen 11, 12, 13, 14 angeboten.Accordingly, in a preferred embodiment, a DHT (Dedicated Hybrid Transmission) concept with the following elements is proposed: Two planetary gear sets 4th , 5 ; four switching elements (two brakes 13th , 14th and two clutches 11 , 12th ); and an electric machine 10 . With the elements of DHT 1 the following functions are fulfilled: two EVT modes and two ICE forward gears, which together represent four ICE modes; two EM gears that can be used forwards and backwards; a standstill loading; Boost and recuperation possible in ICE gears; an ICE reverse gear. This means that no ICE disconnect clutch is required, as K1 and K2 fulfill this function. The electric machine 10 can be arranged coaxially or axially parallel (with a chain or spur gear). Consistent options for simplified designs are achieved by removing one or more couplings 11 , 12th , 13th , 14th offered.

9 und 10 betreffen eine weiter bevorzugte Variante, bei der nur 2 Kupplungen 13, 14 benötigt werden. Die weitere Kupplung ist von einem Freilauf 12 ersetzt. 9 and 10 concern a further preferred variant in which only 2 clutches 13th , 14th are needed. The other clutch is from a freewheel 12th replaced.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
GetriebeeinheitGear unit
22
KraftfahrzeugMotor vehicle
33
PlanetengetriebePlanetary gear
44th
erster Planetenradsatzfirst planetary gear set
55
zweiter Planetenradsatzsecond planetary gear set
66th
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
77th
EingangswelleInput shaft
88th
erster Planetenträgerfirst planet carrier
99
erstes Sonnenradfirst sun gear
1010
elektrische Maschineelectric machine
1111
erste Schalteinrichtungfirst switching device
1212th
zweite Schalteinrichtungsecond switching device
1313th
dritte Schalteinrichtungthird switching device
1414th
vierte Schalteinrichtungfourth switching device
1515th
Ausgangoutput
1616
RotorwelleRotor shaft
1717th
zweites Sonnenradsecond sun gear
1818th
Eingangentrance
1919th
AusgangswelleOutput shaft
2020th
AntriebsstrangPowertrain
21a21a
erstes Abtriebsradfirst output gear
21b21b
zweites Abtriebsradsecond output gear
2222nd
DrehachseAxis of rotation
2323
erstes Planetenradfirst planetary gear
2424
erstes Hohlradfirst ring gear
2525th
zweites Planetenradsecond planetary gear
2626th
zweites Hohlradsecond ring gear
2727
zweiter Planetenträgersecond planet carrier
2828
ZweimassenschwungradDual mass flywheel
2929
BereichArea
3030th
Rotorrotor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016221045 A1 [0002]DE 102016221045 A1 [0002]
  • JP 2017197186 A [0002]JP 2017197186 A [0002]
  • WO 2008/141876 A1 [0002]WO 2008/141876 A1 [0002]

Claims (10)

Getriebeeinheit (1) für ein hybrides Kraftfahrzeug (2), mit einem Planetengetriebe (3), wobei das Planetengetriebe (3) mit einem ersten Planetenradsatz (4) und einem zweiten Planetenradsatz (5) ausgestattet ist, und wobei eine zur Koppelung mit einer Verbrennungskraftmaschine (6) vorbereitete Eingangswelle (7) des Planetengetriebes (3) mit einem, den ersten Planetenradsatz (4) lagernden, ersten Planetenträger (8) und/oder mit einem, mit dem ersten Planetenradsatz (4) in Zahneingriff stehenden, ersten Sonnenrad (9) koppelbar ist, mit einer elektrischen Maschine (10) sowie nicht mehr als vier, jeweils eine Bremse, eine Kupplung oder einen Freilauf bildender, zum Schalten verschiedener Getriebeübersetzungen wirkend eingesetzter Schalteinrichtungen (11, 12, 13, 14), dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotorwelle (16) der elektrischen Maschine (10) mit einem, mit dem zweiten Planetenradsatz (5) in Zahneingriff stehenden, zweiten Sonnenrad (17) permanent drehfest verbunden ist.Gear unit (1) for a hybrid motor vehicle (2), with a planetary gear (3), the planetary gear (3) being equipped with a first planetary gear set (4) and a second planetary gear set (5), and one for coupling to an internal combustion engine (6) prepared input shaft (7) of the planetary gear (3) with a first planet carrier (8) bearing the first planetary gear set (4) and / or with a first sun gear (9) which meshes with the first planetary gear set (4) ) can be coupled to an electrical machine (10) and no more than four shifting devices (11, 12, 13, 14) that each form a brake, a clutch or a freewheel and are used to shift different gear ratios, characterized in that a The rotor shaft (16) of the electrical machine (10) is permanently non-rotatably connected to a second sun gear (17) which is in meshing engagement with the second planetary gear set (5). Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (16) direkt mit dem zweiten Sonnenrad (17) verbunden ist.Gear unit (1) Claim 1 , characterized in that the rotor shaft (16) is directly connected to the second sun gear (17). Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schalteinrichtung (11) und/oder eine zweite Schalteinrichtung (12) als Kupplung ausgebildet sind/ist.Gear unit (1) Claim 1 or 2 , characterized in that a first switching device (11) and / or a second switching device (12) are / is designed as a clutch. Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalteinrichtung (11) als eine Kupplung, die zwischen der Eingangswelle (7) und dem ersten Sonnenrad (9) wirkend eingesetzt ist, ausgebildet ist, sodass in der aktivierten Stellung der ersten Schalteinrichtung (11) die Eingangswelle (7) mit dem ersten Sonnenrad (9) rotatorisch verbunden ist und in der deaktivierten Stellung der ersten Schalteinrichtung (11) die Eingangswelle (7) von dem ersten Sonnenrad (9) entkoppelt ist.Gear unit (1) Claim 3 , characterized in that the first switching device (11) is designed as a clutch which is inserted between the input shaft (7) and the first sun gear (9) so that in the activated position of the first switching device (11) the input shaft ( 7) is rotationally connected to the first sun gear (9) and in the deactivated position of the first switching device (11) the input shaft (7) is decoupled from the first sun gear (9). Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schalteinrichtung (12) als eine Kupplung, die zwischen der Eingangswelle (7) und dem ersten Planetenträger (8) wirkend eingesetzt ist, ausgebildet ist, sodass in der aktivierten Stellung der zweiten Schalteinrichtung (12) die Eingangswelle (7) mit dem ersten Planetenträger (8) rotatorisch verbunden ist und in der deaktivierten Stellung der zweiten Schalteinrichtung (12) die Eingangswelle (7) von dem ersten Planetenträger (8) entkoppelt ist.Gear unit (1) Claim 3 or 4th , characterized in that the second switching device (12) is designed as a clutch which is inserted between the input shaft (7) and the first planet carrier (8) so that in the activated position of the second switching device (12) the input shaft ( 7) is rotationally connected to the first planet carrier (8) and in the deactivated position of the second switching device (12) the input shaft (7) is decoupled from the first planet carrier (8). Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schalteinrichtung (12) als ein Freilauf, der zwischen der Eingangswelle (7) und dem ersten Planetenträger (8) wirkend eingesetzt ist, ausgebildet ist, sodass in einem gesperrten Zustand der zweiten Schalteinrichtung (12), bei einer relativen Verdrehung des ersten Planetenträgers (8) zu der Eingangswelle (7) in einer ersten Drehrichtung, die Eingangswelle (7) mit dem ersten Planetenträger (8) rotatorisch verbunden ist und in einem entsperrten Zustand der zweiten Schalteinrichtung (12), bei einer relativen Verdrehung des ersten Planetenträgers (8) zu der Eingangswelle (7) in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, der erste Planetenträger (8) frei zu der Eingangswelle (7) verdrehbar ist.Gear unit (1) Claim 3 or 4th , characterized in that the second switching device (12) is designed as a freewheel, which is inserted between the input shaft (7) and the first planet carrier (8) acting, so that in a locked state of the second switching device (12), in a relative rotation of the first planet carrier (8) to the input shaft (7) in a first direction of rotation, the input shaft (7) is rotationally connected to the first planet carrier (8) and in an unlocked state of the second switching device (12), with a relative rotation of the first planet carrier (8) to the input shaft (7) in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation, the first planet carrier (8) is freely rotatable with respect to the input shaft (7). Getriebeeinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Schalteinrichtung (13) und/oder eine vierte Schalteinrichtung (14) als Bremse ausgebildet sind/ist.Gear unit (1) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that a third switching device (13) and / or a fourth switching device (14) are / is designed as a brake. Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schalteinrichtung (13) als eine auf das erste Sonnenrad (9) einwirkende Bremse ausgebildet ist, sodass in der aktivierten Stellung der dritten Schalteinrichtung (13) eine Rotation des ersten Sonnenrades (9) blockiert ist und in der deaktivierten Stellung der dritten Schalteinrichtung (13) eine freie Rotation des ersten Sonnenrades (9) ermöglicht ist.Gear unit (1) Claim 7 , characterized in that the third switching device (13) is designed as a brake acting on the first sun gear (9), so that in the activated position of the third switching device (13) a rotation of the first sun gear (9) is blocked and in the deactivated position Position of the third switching device (13) allows free rotation of the first sun gear (9). Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Schalteinrichtung (14) als eine auf den ersten Planetenträger (8) einwirkende Bremse ausgebildet ist, sodass in der aktivierten Stellung der vierten Schalteinrichtung (14) eine Rotation des ersten Planetenträgers (8) blockiert ist und in der deaktivierten Stellung der vierten Schalteinrichtung (14) eine freie Rotation des ersten Planetenträgers (8) ermöglicht ist.Gear unit (1) Claim 7 or 8th , characterized in that the fourth switching device (14) is designed as a brake acting on the first planet carrier (8), so that in the activated position of the fourth switching device (14) a rotation of the first planet carrier (8) is blocked and in the deactivated position Position of the fourth switching device (14) allows free rotation of the first planet carrier (8). Kraftfahrzeug (2) mit einer Verbrennungskraftmaschine (6) und einer mit ihrem Eingang (18) an eine Ausgangswelle (19) der Verbrennungskraftmaschine (6) angeschlossenen Getriebeeinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Motor vehicle (2) with an internal combustion engine (6) and a transmission unit (1) connected with its input (18) to an output shaft (19) of the internal combustion engine (6) according to one of the Claims 1 to 9 .
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