DE102019216123A1 - Gear arrangement for a motor vehicle drive train - Google Patents
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Abstract
Getriebeanordnung (16) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (10), mit einem ersten Teilgetriebe (32) und einem zweiten Teilgetriebe (34), wobei eine erste Eingangswelle (24) des ersten Teilgetriebes (32) und eine zweite Eingangswelle (26) des zweiten Teilgetriebes (34) eine Eingangswellenanordnung (27) bilden, mit einer Ausgangswelle (28), wobei die Eingangswellenanordnung (27) über wenigstens einen ersten schaltbaren Radsatz (36, 38) des ersten Teilgetriebes (32) mit der Ausgangswelle (28) verbunden ist und wobei die Eingangswellenanordnung (27) über wenigstens einen zweiten schaltbaren Radsatz (48) des zweiten Teilgetriebes (34) mit der Ausgangswelle (28) verbunden ist, mit einer Abtriebsanordnung (17), über die die Ausgangswelle (28) mit einer Leistungsverteilungseinrichtung (18) zum Verteilen von Antriebsleistung auf zwei Abtriebswellen (20L, 20R) verbunden ist, wobei die Abtriebsanordnung (17) einen ersten schaltbaren Abtriebsradsatz (30a) und einen zweiten schaltbaren Abtriebsradsatz (30b) aufweist, der eine andere Übersetzung aufweist als der erste Abtriebsradsatz (30a). Transmission arrangement (16) for a motor vehicle drive train (10), with a first sub-transmission (32) and a second sub-transmission (34), a first input shaft (24) of the first sub-transmission (32) and a second input shaft (26) of the second sub-transmission ( 34) form an input shaft arrangement (27) with an output shaft (28), the input shaft arrangement (27) being connected to the output shaft (28) via at least one first switchable gear set (36, 38) of the first sub-transmission (32) and wherein the The input shaft arrangement (27) is connected to the output shaft (28) via at least one second switchable gear set (48) of the second sub-transmission (34), with an output arrangement (17) via which the output shaft (28) is distributed with a power distribution device (18) of drive power is connected to two output shafts (20L, 20R), the output arrangement (17) having a first switchable output gear set (30a) and a second switchable output gear dsatz (30b) has, which has a different translation than the first output gear set (30a).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einem ersten Teilgetriebe und einem zweiten Teilgetriebe, wobei eine erste Eingangswelle des ersten Teilgetriebes und eine zweite Eingangswelle des zweiten Teilgetriebes eine Eingangswellenanordnung bilden, mit einer Ausgangswelle, wobei die Eingangswellenanordnung über wenigstens einen ersten schaltbaren Radsatz des ersten Teilgetriebes mit der Ausgangswelle verbunden ist und wobei die Eingangswellenanordnung über wenigstens einen zweiten schaltbaren Radsatz des zweiten Teilgetriebes mit der Ausgangswelle verbunden ist, und mit einer Abtriebsanordnung, über die die Ausgangswelle mit einer Leistungsverteilungseinrichtung zum Verteilen von Antriebsleistung auf zwei Abtriebswellen verbunden ist.The present invention relates to a transmission arrangement for a motor vehicle drive train, with a first sub-transmission and a second sub-transmission, a first input shaft of the first sub-transmission and a second input shaft of the second sub-transmission forming an input shaft arrangement, with an output shaft, the input shaft arrangement having at least one first shiftable gear set of the first sub-transmission is connected to the output shaft and wherein the input shaft arrangement is connected to the output shaft via at least one second switchable gear set of the second sub-transmission, and to an output arrangement via which the output shaft is connected to a power distribution device for distributing drive power to two output shafts.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Getriebeanordnung der oben genannten Art, wobei die Getriebeanordnung vorzugsweise quer zu einer Längsachse des Kraftfahrzeuges ausgerichtet ist.The present invention also relates to a motor vehicle with a transmission arrangement of the above-mentioned type, the transmission arrangement preferably being oriented transversely to a longitudinal axis of the motor vehicle.
Eine Getriebeanordnung der oben beschriebenen Art ist bekannt aus dem Dokument
Doppelkupplungsgetriebe stellen sei einigen Jahren eine Alternative zu Wandler-Automatikgetrieben dar. Doppelkupplungsgetriebe weisen eine Doppelkupplungsanordnung auf, die eingangsseitig mit einer Antriebsmaschine wie einem Verbrennungsmotor verbindbar ist. Ein Ausgangsglied einer ersten Reibkupplung der Kupplungsanordnung ist mit einer ersten Eingangswelle eines ersten Teilgetriebes verbunden, das typischerweise den geraden oder den ungeraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist. Ein Ausgangsglied einer zweiten Reibkupplung der Doppelkupplungsanordnung ist mit einer zweiten Eingangswelle eines zweiten Teilgetriebes verbunden, das typischerweise den anderen Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist.Double clutch transmissions have been an alternative to converter automatic transmissions for some years now. Double clutch transmissions have a double clutch arrangement that can be connected on the input side to a drive machine such as an internal combustion engine. An output member of a first friction clutch of the clutch arrangement is connected to a first input shaft of a first partial transmission, which is typically assigned to the even or odd forward gear stages. An output member of a second friction clutch of the dual clutch arrangement is connected to a second input shaft of a second partial transmission, which is typically assigned to the other forward gear stages.
Die den Teilgetrieben zugeordneten Gangstufen können in der Regel automatisiert ein- und ausgelegt werden. Im normalen Fahrbetrieb ist eine der Kupplungen der Doppelkupplungsanordnung geschlossen. In dem anderen inaktiven Teilgetriebe kann dann eine Anschlussgangstufe vorab geschaltet werden. Durch überschneidende Betätigung der zwei Reibkupplungen kann dann ein Gangwechsel im Wesentlichen ohne Zugkraftunterbrechung durchgeführt werden.The gear steps assigned to the partial transmissions can usually be switched on and off automatically. During normal driving, one of the clutches of the double clutch arrangement is closed. In the other inactive sub-transmission, a connecting gear stage can then be shifted in advance. By overlapping actuation of the two friction clutches, a gear change can then be carried out essentially without any interruption in tractive force.
Kraftfahrzeuggetriebe werden in der Regel entweder für den Front- oder Heck-Quereinbau in einem Kraftfahrzeug konstruiert, wobei insbesondere auf eine kurze axiale Baulänge geachtet wird. Alternativ hierzu werden Getriebe für einen Längseinbau in einem Kraftfahrzeug konstruiert, wobei insbesondere auf eine radial kompakte Bauweise geachtet wird.Motor vehicle transmissions are usually designed either for front or rear transverse installation in a motor vehicle, with particular attention being paid to a short overall axial length. As an alternative to this, transmissions are designed for longitudinal installation in a motor vehicle, with particular attention being paid to a radially compact design.
Bei den Front- bzw. Heck-Quer-Getrieben sind einer Eingangswellenanordnung häufig zwei achsparallel angeordnete Vorgelegewellen zugeordnet, so dass der Leistungsfluss entweder von der Eingangswellenanordnung über die eine Vorgelegewelle oder über die andere Vorgelegewelle erfolgen kann. Die Vorgelegewellen sind dabei auch als Ausgangswellen ausgebildet und stehen in der Regel beide mit einem Differential zur Verteilung von Antriebsleistung auf angetriebene Räder in Eingriff.In front and rear transverse transmissions, an input shaft arrangement is often assigned two axially parallel countershafts, so that the power can flow either from the input shaft arrangement via one countershaft or via the other countershaft. The countershafts are also designed as output shafts and, as a rule, both mesh with a differential for distributing drive power to driven wheels.
Ein weiterer Trend auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugantriebsstränge ist die sogenannte Hybridisierung. Generell bedeutet dies, dass einem Antriebsmotor in Form einer Verbrennungsmaschine eine elektrische Maschine als weitere Antriebsmaschine zugeordnet wird. Hierbei wird zwischen einer Vielzahl von unterschiedlichen Konzepten unterschieden, die jeweils eine unterschiedliche Anbindung der elektrischen Maschine an das Getriebe vorsehen. Bei Doppelkupplungsgetrieben ist eine typische Variante darin zu sehen, eine elektrische Maschine konzentrisch zu einem Eingangsglied der Doppelkupplungsanordnung anzuordnen. Um in diesem Fall die elektrische Maschine nicht nur zum Unterstützen des Verbrennungsmotors verwenden zu können, sondern auch einen rein elektromotorischen Fahrbetrieb einrichten zu können, ist das Eingangsglied der Doppelkupplungsanordnung dabei in der Regel über eine Trennkupplung bzw. eine Verbrennungsmotor-Abkoppeleinrichtung mit dem Verbrennungsmotor verbunden.Another trend in the field of motor vehicle drive trains is what is known as hybridization. In general, this means that a drive motor in the form of an internal combustion engine is assigned an electrical machine as a further drive machine. A distinction is made between a large number of different concepts, each of which provides a different connection between the electrical machine and the transmission. In the case of double clutch transmissions, a typical variant can be seen in arranging an electrical machine concentrically to an input element of the double clutch arrangement. In order to be able to use the electric machine not only to support the internal combustion engine, but also to be able to set up a purely electric motor drive mode, the input element of the double clutch arrangement is usually connected to the internal combustion engine via a disconnect clutch or an internal combustion engine decoupling device.
Bei dem Doppelkupplungsgetriebe, das aus der eingangs genannten
Die Hybridisierung von Getrieben stellt im Hinblick auf die eingangs genannten Anforderungen an radialen und/oder axialen Bauraum hohe Anforderungen.The hybridization of transmissions places high demands on the radial and / or axial installation space mentioned above.
Es ist vor diesem Hintergrund eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Getriebeanordnung anzugeben.Against this background, it is an object of the present invention to provide an improved transmission arrangement.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Getriebeanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einem ersten Teilgetriebe und einem zweiten Teilgetriebe, wobei eine erste Eingangswelle des ersten Teilgetriebes und eine zweite Eingangswelle des zweiten Teilgetriebes eine Eingangswellenanordnung bilden, mit einer Ausgangswelle, wobei die Eingangswellenanordnung über wenigstens einen ersten schaltbaren Radsatz des ersten Teilgetriebes mit der Ausgangswelle verbunden ist und wobei die Eingangswellenanordnung über wenigstens einen zweiten schaltbaren Radsatz des zweiten Teilgetriebes mit der Ausgangswelle verbunden ist, und mit einer Abtriebsanordnung, über die die Ausgangswelle mit einer Leistungsverteilungseinrichtung zum Verteilen von Antriebsleistung auf zwei Abtriebswellen verbunden ist, wobei die Abtriebsanordnung einen ersten schaltbaren Abtriebsradsatz und einen zweiten schaltbaren Abtriebsradsatz aufweist, der eine andere Übersetzung aufweist als der erste Abtriebsradsatz.This object is achieved by a transmission arrangement for a motor vehicle drive train, with a first sub-transmission and a second sub-transmission, a first input shaft of the first sub-transmission and a second input shaft of the second sub-transmission forming an input shaft arrangement, with an output shaft, the input shaft arrangement being switchable via at least one first The gear set of the first sub-transmission is connected to the output shaft and the input shaft arrangement is connected to the output shaft via at least one second switchable gear set of the second sub-transmission, and with an output arrangement via which the output shaft is connected to a power distribution device for distributing drive power to two output shafts, wherein the output arrangement has a first switchable output gear set and a second switchable output gear set which has a different translation than the first output gear set.
Die Getriebeanordnung ist in einer bevorzugten Variante als Doppelkupplungs-Getriebeanordnung ausgebildet, bei der die Eingangswellenanordnung mit einer Doppelkupplungsanordnung verbunden ist.In a preferred variant, the transmission arrangement is designed as a double clutch transmission arrangement in which the input shaft arrangement is connected to a double clutch arrangement.
Vorzugsweise weist die Getriebeanordnung nur eine einzelne Ausgangswelle auf, so dass eine radial kompakte Bauweise realisierbar ist.The gear arrangement preferably has only a single output shaft, so that a radially compact design can be implemented.
Durch die Tatsache, dass die Abtriebsanordnung zwei schaltbare Abtriebsradsätze aufweist, ist die Getriebeanordnung nach der Art eines Gruppengetriebes aufgebaut. Jedem schaltbaren Radsatz des ersten und des zweiten Teilgetriebes können über die schaltbaren Abtriebsradsätze jeweils zwei unterschiedliche Übersetzungen zugeordnet werden.Due to the fact that the output arrangement has two switchable output gear sets, the transmission arrangement is constructed in the manner of a group transmission. Each shiftable gear set of the first and the second partial transmission can be assigned two different gear ratios via the shiftable output gear sets.
Die Anzahl der mit der Getriebeanordnung einrichtbaren Vorwärtsgangstufen ist daher höher als die Anzahl der schaltbaren Radsätze des ersten Teilgetriebes und des zweiten Teilgetriebes. Theoretisch kann die Anzahl der einrichtbaren Vorwärtsgangstufen doppelt so hoch sein wie die Anzahl der schaltbaren Radsätze des ersten Teilgetriebes und des zweiten Teilgetriebes. Denn theoretisch können jedem schaltbaren Radsatz des ersten Teilgetriebes und des zweiten Teilgetriebes zwei unterschiedliche Gesamtübersetzungen durch alternatives Schalten der Abtriebsradsätze der Abtriebsanordnung zugeordnet werden. Der erste Abtriebsradsatz ist vorzugsweise den Vorwärtsgangstufen 1, 2 und 3 zugeordnet. Der zweite Abtriebsradsatz ist vorzugsweise den Vorwärtsgangstufen 4 und 5 zugeordnet.The number of forward gear stages that can be set up with the transmission arrangement is therefore higher than the number of shiftable gear sets of the first sub-transmission and the second sub-transmission. Theoretically, the number of forward gear stages that can be set can be twice as high as the number of shiftable gear sets of the first sub-transmission and the second sub-transmission. Because theoretically, two different overall ratios can be assigned to each switchable gear set of the first sub-transmission and the second sub-transmission by alternately switching the output gear sets of the output arrangement. The first output gear set is preferably assigned to the
Die ersten Eingangswelle und die zweite Eingangswelle sind vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet. Die erste Eingangswelle ist vorzugsweise als Innenwelle ausgebildet. Die zweite Eingangswelle ist vorzugsweise als Hohlwelle ausgebildet.The first input shaft and the second input shaft are preferably arranged coaxially with one another. The first input shaft is preferably designed as an inner shaft. The second input shaft is preferably designed as a hollow shaft.
In einer alternativen Ausführungsform sind die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle koaxial zueinander angeordnet, wobei axial zwischen den zwei Eingangswellen eine Kupplung angeordnet ist.In an alternative embodiment, the first input shaft and the second input shaft are arranged coaxially to one another, a clutch being arranged axially between the two input shafts.
Unter schaltbaren Radsätzen werden vorliegend Radsätze verstanden, die ein Losrad und ein Festrad aufweisen, die miteinander kämmend in Eingriff stehen, und die mittels einer zugeordneten Schaltkupplung schaltbar sind. Bei einem geschalteten Radsatz ist das Losrad dieses Radsatzes mit der zugeordneten Welle drehfest verbunden. Die Radsätze sind vorzugsweise Stirnradsätze, die vorzugsweise jeweils eine der zwei Eingangswellen und die Ausgangswelle miteinander verbinden.In the present case, shiftable gear sets are understood to mean gear sets which have an idler gear and a fixed gear which mesh with one another and which can be switched by means of an associated clutch. In the case of a switched gear set, the idler gear of this gear set is non-rotatably connected to the associated shaft. The gear sets are preferably spur gear sets, which preferably each connect one of the two input shafts and the output shaft to one another.
Jeder Radsatz kann genau eine feste Übersetzung zwischen der jeweiligen Eingangswelle und der Ausgangswelle einrichten. Die Radsätze sind vorzugsweise sämtliche als Vorwärtsgangstufen-Radsätze ausgebildet und jeweils wenigstens einer Vorwärtsgangstufe zugeordnet. Die Getriebeanordnung weist vorzugsweise keinen Radsatz auf, der einer Rückwärtsgangstufe zugeordnet ist. Rückwärtsfahren wird vorzugsweise ausschließlich über eine elektrische Maschine realisiert.Each wheel set can set up exactly one fixed ratio between the respective input shaft and the output shaft. The gear sets are preferably all designed as forward gear gear sets and each assigned to at least one forward gear. The transmission arrangement preferably does not have a gear set that is assigned to a reverse gear stage. Reversing is preferably implemented exclusively via an electrical machine.
Das erste Teilgetriebe ist in einer bevorzugten Ausführungsform den ungeraden Gangstufen zugeordnet. In entsprechender Weise ist das zweite Teilgetriebe in einer bevorzugten Ausführungsform den geraden Gangstufen zugeordnet.In a preferred embodiment, the first partial transmission is assigned to the odd gear steps. In a corresponding manner, the second partial transmission is assigned to the even gear steps in a preferred embodiment.
Unter einer Verbindung wird vorliegend insbesondere verstanden, dass die zwei miteinander zu verbindenden Elemente dauerhaft drehfest miteinander verbunden sind; sie können alternativ aber bedarfsweise drehfest miteinander verbunden sein. Unter einer drehfesten Verbindung wird vorliegend verstanden, dass die so verbundenen Elemente mit einer zueinander proportionalen Drehzahl drehen, insbesondere derselben Drehzahl.In the present case, a connection is understood in particular to mean that the two elements to be connected are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner; alternatively, however, they can be connected to one another in a rotationally fixed manner if necessary. In the present case, a rotationally fixed connection is understood to mean that the elements connected in this way rotate at a rotational speed that is proportional to one another, in particular the same rotational speed.
Die Getriebeanordnung ist insbesondere für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang ausgelegt, der einen Verbrennungsmotor aufweist und der vorzugsweise auch wenigstens eine elektrische Maschine aufweist, die ebenfalls Antriebsleistung bereitstellen kann.The transmission arrangement is designed in particular for a motor vehicle drive train which has an internal combustion engine and which preferably also has at least one electrical machine that can also provide drive power.
Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The task is thus completely solved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Abtriebsanordnung ein Schaltkupplungspaket (drittes Schaltkupplungspaket) mit zwei Schaltkupplungen zum alternativen Schalten des ersten oder des zweiten Abtriebsradsatzes auf.According to a preferred embodiment, the output arrangement has a switching clutch package (third switching clutch package) with two switching clutches for the alternative switching of the first or the second output gear set.
Das dritte Schaltkupplungspaket ist konzentrisch zu der Abtriebswelle angeordnet, und zwar vorzugsweise axial zwischen dem ersten und dem zweiten Abtriebsradsatz.The third clutch pack is arranged concentrically to the output shaft, specifically preferably axially between the first and the second output gear set.
Unter einem Schaltkupplungspaket wird generell eine Anordnung aus zwei Schaltkupplungen verstanden, die mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung alternativ betätigbar sind. Ferner weist ein Schaltkupplungspaket in der Regel eine Neutralstellung auf, bei der keine der zwei Schaltkupplungen des Paketes geschlossen ist. Ein derartiges Schaltkupplungspaket kann auch als Doppelschaltelement bezeichnet werden.A clutch pack is generally understood to mean an arrangement of two clutch clutches which can be alternatively actuated by means of a single actuating device. Furthermore, a clutch pack generally has a neutral position in which none of the two clutch clutches of the pack is closed. Such a clutch pack can also be referred to as a double shift element.
Antriebsleistung, die zu der Abtriebsanordnung geführt wird, kann folglich entweder über einen ersten schaltbaren Radsatz oder über einen zweiten schaltbaren Radsatz zu der Leistungsverteilungseinrichtung übertragen werden, die vorzugsweise als mechanisches Differential ausgebildet ist. Die Leistungsverteilungseinrichtung ist vorzugsweise koaxial zu angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugantriebsstranges angeordnet.Drive power that is fed to the output arrangement can consequently be transmitted either via a first switchable gear set or via a second switchable gear set to the power distribution device, which is preferably designed as a mechanical differential. The power distribution device is preferably arranged coaxially with the driven wheels of the motor vehicle drive train.
Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform weist das erste Teilgetriebe zwei erste schaltbare Radsätze auf.According to a further overall preferred embodiment, the first partial transmission has two first shiftable gear sets.
Die zwei ersten schaltbaren Radsätze sind vorzugsweise Vorwärtsgangstufen zugeordnet. Vorzugsweise weist das erste Teilgetriebe genau zwei erste schaltbare Radsätze auf, von denen einer der Vorwärtsgangstufe 1 zugeordnet ist und von denen der andere den Vorwärtsgangstufen 3 und 5 (je nach geschaltetem Abtriebsradsatz) zugeordnet ist. The first two shiftable gear sets are preferably assigned to forward gear stages. The first partial transmission preferably has exactly two first shiftable gear sets, one of which is assigned to
Dabei ist es bevorzugt, wenn die zwei ersten schaltbaren Radsätze des ersten Teilgetriebes in axialer Richtung auf einer der Abtriebsanordnung gegenüberliegenden Seite des zweiten Teilgetriebes angeordnet sind.It is preferred here if the two first shiftable gear sets of the first partial transmission are arranged in the axial direction on a side of the second partial transmission opposite the output arrangement.
Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn der Radsatz, der der höchsten Vorwärtsgangstufe des ersten Teilgetriebes zugeordnet ist, an einem axialen Ende der Getriebeanordnung angeordnet ist, vorzugsweise an jenem axialen Ende, dass dem Getriebeeingang gegenüberliegt. Hierdurch ist es möglich, eine elektrische Maschine an diesen Radsatz anzubinden.It is particularly preferred if the gear set that is assigned to the highest forward gear of the first partial transmission is arranged at one axial end of the transmission arrangement, preferably at that axial end that is opposite the transmission input. This makes it possible to connect an electrical machine to this wheel set.
Vorzugsweise weist ein erstes Schaltkupplungspaket zwei Schaltkupplungen zum alternativen Schalten der zwei ersten schaltbaren Radsätze des ersten Teilgetriebes auf.A first shift clutch pack preferably has two shift clutches for alternatively shifting the two first shiftable gear sets of the first partial transmission.
Das erste Schaltkupplungspaket ist vorzugsweise axial zwischen den zwei ersten Radsätzen angeordnet. Das erste Schaltkupplungspaket ist vorzugsweise koaxial zu der Ausgangswelle angeordnet, kann jedoch auch koaxial zu der Eingangswellenanordnung angeordnet sein, insbesondere an der ersten Eingangswelle.The first clutch pack is preferably arranged axially between the two first wheel sets. The first clutch pack is preferably arranged coaxially with the output shaft, but can also be arranged coaxially with the input shaft arrangement, in particular on the first input shaft.
Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn der wenigstens eine zweite schaltbare Radsatz des zweiten Teilgetriebes mittels einer Schaltkupplung schaltbar ist, die an der Ausgangswelle angeordnet ist.Furthermore, it is advantageous overall if the at least one second shiftable gear set of the second sub-transmission can be shifted by means of a clutch which is arranged on the output shaft.
Die Schaltkupplung zum Schalten des zweiten schaltbaren Radsatzes des zweiten Teilgetriebes ist vorzugsweise in axialer Richtung zwischen der Abtriebsanordnung und dem wenigstens einen zweiten schaltbaren Radsatz des zweiten Teilgetriebes angeordnet. Von besonderem Vorzug ist es, wenn das zweite Teilgetriebe genau einen zweiten schaltbaren Radsatz aufweist, der wenigstens einer Vorwärtsgangstufe zugeordnet ist. Der genau eine zweite schaltbare Radsatz ist dabei vorzugsweise geraden Gangstufen zugeordnet, insbesondere den Vorwärtsgangstufen 2 und 4, je nach geschaltetem Abtriebsradsatz.The clutch for shifting the second shiftable gear set of the second partial transmission is preferably arranged in the axial direction between the output arrangement and the at least one second shiftable gear set of the second partial transmission. It is particularly advantageous if the second partial transmission has exactly one second shiftable gear set which is assigned to at least one forward gear stage. The precisely one second shiftable gear set is preferably assigned to even gear steps, in particular forward gear steps 2 and 4, depending on the driven gear set that is switched.
Dabei ist es von besonderem Vorzug, wenn die Schaltkupplung für den wenigstens einen zweiten schaltbaren Radsatz des zweiten Teilgetriebes mit einer weiteren Schaltkupplung in ein zweites Schaltkupplungspaket integriert ist.It is particularly advantageous if the clutch for the at least one second shiftable gear set of the second partial transmission is integrated with a further clutch in a second clutch pack.
Das zweite Schaltkupplungspaket ist vorzugsweise in axialer Richtung zwischen dem wenigstens einen zweiten schaltbaren Radsatz des zweiten Teilgetriebes und der Abtriebsanordnung angeordnet.The second clutch pack is preferably arranged in the axial direction between the at least one second shiftable gear set of the second partial transmission and the output arrangement.
Bevorzugt ist es, wenn die weitere Schaltkupplung des zweiten Schaltkupplungspaketes dazu eingerichtet ist, ein Losrad des wenigstens einen zweiten schaltbaren Radsatzes des zweiten Teilgetriebes mit einem Losrad des zweiten schaltbaren Abtriebsradsatzes zu verbinden.It is preferred if the further clutch of the second clutch pack is set up to connect an idler gear of the at least one second shiftable gear set of the second partial transmission with an idler gear of the second shiftable output gear set.
Die weitere Schaltkupplung kann also eine Art Direktgang einrichten, bei dem Leistung überhaupt nicht in die Ausgangswelle eingeleitet wird, sondern von einem an der Ausgangswelle gelagerten Losrad zu einem anderen an der Ausgangswelle gelagerten Losrad übertragen wird.The further clutch can thus set up a type of direct gear in which power is not introduced into the output shaft at all, but is transmitted from one idler gear mounted on the output shaft to another idler gear mounted on the output shaft.
Die Getriebeanordnung weist in einer bevorzugten Variante die folgende Reihenfolge von Elementen, ausgehend von einem Eingang der Getriebeanordnung auf: erster Abtriebsradsatz, drittes Schaltkupplungspaket, zweiter Abtriebsradsatz, zweites Schaltkupplungspaket, zweiter schaltbarer Radsatz des zweiten Teilgetriebes für die Vorwärtsgangstufen 2 und 4, Radsatz des ersten Teilgetriebes für die Vorwärtsgangstufe 1, erstes Schaltkupplungspaket, Radsatz des ersten Teilgetriebes für die Vorwärtsgangstufen 3 und 5.In a preferred variant, the transmission arrangement has the following sequence of elements, starting from an input of the transmission arrangement: first output gear set, third shift clutch set, second output gear set, second shift clutch set, second shiftable gear set of the second sub-transmission for forward gears 2 and 4, gear set of the first sub-transmission for
Eine mit der Eingangswellenanordnung verbundene Kupplungsanordnung kann insbesondere koaxial zu der Eingangswellenanordnung angeordnet sein. In einer Ausführungsform kann eine Doppelkupplungsanordnung auf einer dem dritten Schaltkupplungspaket gegenüberliegenden axialen Seite des ersten Abtriebsradsatzes angeordnet sein.A clutch arrangement connected to the input shaft arrangement can in particular be arranged coaxially to the input shaft arrangement. In one embodiment, a double clutch arrangement can be arranged on an axial side of the first output gear set opposite the third clutch pack.
Das erste, das zweite und das dritte Schaltkupplungspaket sind vorzugsweise koaxial zu der Ausgangswelle angeordnet.The first, the second and the third shift clutch pack are preferably arranged coaxially with the output shaft.
Durch die Maßnahme, die Losräder des zweiten schaltbaren Radsatzes des zweiten Teilgetriebes und des zweiten schaltbaren Radsatzes direkt miteinander verbinden zu können, kann die Getriebeanordnung für alle Vorwärtsgangstufen lastschaltbar sein, d.h. im Wesentlichen zugkraftunterbrechungsfreie Gangwechsel ermöglichen.By being able to connect the idler gears of the second shiftable gear set of the second sub-transmission and the second shiftable gear set directly with one another, the transmission arrangement can be power shiftable for all forward gear stages, i.e. enable gear changes that are essentially uninterrupted in tractive power.
Bevorzugt ist dabei der schaltbare Radsatz, dessen Losrad mit dem Losrad des zweiten schaltbaren Abtriebsradsatzes verbunden werden kann, jener Vorwärtsgangstufe zugeordnet, bei der ein Wechsel der Abtriebsradsätze eingeleitet wird.The shiftable gear set, the idler gear of which can be connected to the idler gear of the second shiftable output gear set, is preferably assigned to that forward gear stage in which a change in the output gear sets is initiated.
Wenn beispielsweise der erste Abtriebsradsatz den Vorwärtsgangstufen 1, 2, 3 zugeordnet ist, ist es bevorzugt, wenn der zweite Abtriebsradsatz den Vorwärtsgangstufen 4 und 5 zugeordnet ist. Die Vorwärtsgangstufe 4 ist dabei vorzugsweise jene, die diesen Wechsel einleitet. In der Vorwärtsgangstufe 4 wird dabei vorzugsweise Antriebsleistung auf den zweiten Abtriebsradsatz übertragen, ohne dass eine der Schaltkupplungen des dritten Schaltkupplungspaketes zu schalten ist. Demzufolge kann während der eingelegten Vorwärtsgangstufe 4 das dritte Schaltkupplungspaket geschaltet werden. Die Schaltkupplung zum Schalten des zweiten Abtriebsradsatzes ist dabei auf einfache Art und Weise synchronisierbar, beispielsweise auch mittels einer Klauenkupplung, da nur die Ausgangswelle selbst auf Drehzahl zu bringen ist.If, for example, the first driven gear set is assigned to the forward gear stages 1, 2, 3, it is preferred if the second driven gear set is assigned to the forward gear stages 4 and 5. The forward gear stage 4 is preferably the one that initiates this change. In the forward gear stage 4, drive power is preferably transmitted to the second output gear set without one of the clutches of the third clutch pack having to be shifted. As a result, the third clutch pack can be shifted while the forward gear stage 4 is engaged. The clutch for shifting the second output gear set can be synchronized in a simple manner, for example also by means of a dog clutch, since only the output shaft itself needs to be brought up to speed.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Getriebeanordnung eine erste elektrische Maschine zum Bereitstellen von Antriebsleistung und/oder eine zweite elektrische Maschine zum Bereitstellen von Antriebsleistung aufweist.It is particularly preferred if the gear arrangement has a first electrical machine for providing drive power and / or a second electrical machine for providing drive power.
Die erste und/oder die zweite elektrische Maschine können koaxial zu der Eingangswellenanordnung angeordnet sein. Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die elektrische Maschine(n) achsparallel zu der Getriebeanordnung angeordnet ist bzw. sind, also parallel versetzt zu der Eingangswellenanordnung und zu der Ausgangswelle.The first and / or the second electrical machine can be arranged coaxially to the input shaft arrangement. It is particularly preferred, however, if the electrical machine (s) is or are arranged axially parallel to the transmission arrangement, that is to say offset parallel to the input shaft arrangement and to the output shaft.
Mit einer derartigen Getriebeanordnung ist es möglich, wenigstens einen der folgenden Fahrbetriebsmodi einzurichten: einen rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb, einen rein elektrischen Fahrbetrieb mittels der ersten elektrischen Maschine und/oder einen rein elektrischen Fahrbetrieb mittels der zweiten elektrischen Maschine. Zudem ist ein Hybrid-Fahrbetrieb möglich, bei dem Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor und elektromotorische Antriebsleistung von der ersten elektrischen Maschine und/oder der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellt wird. Der Hybrid-Fahrmodus kann ein Antriebsmodus sein, kann jedoch auch ein Modus sein, bei dem mechanische Antriebsleistung zumindest teilweise in die elektrische Maschine(n) eingespeist wird, um diese als Generator zum Laden einer Fahrzeugbatterie zu betreiben.With such a transmission arrangement it is possible to set up at least one of the following driving modes: a purely internal combustion engine driving mode, a purely electric driving mode by means of the first electric machine and / or a purely electric driving mode by means of the second electric machine. In addition, a hybrid driving mode is possible, in which drive power is provided by the internal combustion engine and electromotive drive power is provided by the first electrical machine and / or the second electrical machine. The hybrid driving mode can be a drive mode, but it can also be a mode in which mechanical drive power is at least partially fed into the electrical machine (s) in order to operate it as a generator for charging a vehicle battery.
Ferner kann ein derartiger Antriebsstrang vorzugsweise dazu eingerichtet sein, einen sogenannten Segelbetrieb durchzuführen, bei dem ausgehend von einer mittleren oder hohen Fahrgeschwindigkeit der Verbrennungsmotor abgekoppelt wird und die Fahrgeschwindigkeit beispielsweise durch intermittierenden Betrieb von einer oder beiden elektrischen Maschine(n) aufrechterhalten wird. Auch ein Standladen ist möglich. Zudem ist bei der Bereitstellung von elektrischen Maschinen vorzugsweise auch ein serieller Betrieb einrichtbar, insbesondere in einem sogenannten Kriechmodus. Hierbei kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs in der Regel unterhalb einer Geschwindigkeit liegen, bei der der Verbrennungsmotor als Antriebsmotor verwendet werden kann (aufgrund der Übersetzung der niedrigsten Gangstufe bzw. Anfahrgangstufe). Um eine solche niedrige Fahrgeschwindigkeit auch dauerhaft einrichten zu können, beispielsweise auch über die maximale Kapazität der Fahrzeugbatterie hinaus, kann der serielle Betrieb realisiert werden. Bei dem seriellen Betrieb arbeitet eine elektrische Maschine als Motor und stellt elektromotorische Leistung für eine rein elektromotorischen Fahrbetrieb bereit. Die andere elektrische Maschine wird dabei mittels des Verbrennungsmotors angetrieben, um die Batterie zu laden.Furthermore, such a drive train can preferably be set up to carry out what is known as sailing operation, in which, starting from a medium or high driving speed, the internal combustion engine is decoupled and the driving speed is maintained, for example, by intermittent operation of one or both electrical machines. Stand loading is also possible. In addition, when electrical machines are provided, serial operation can preferably also be set up, in particular in what is known as a creep mode. Here the Driving speed of the vehicle are usually below a speed at which the internal combustion engine can be used as a drive motor (due to the translation of the lowest gear or starting gear). In order to be able to establish such a low driving speed permanently, for example beyond the maximum capacity of the vehicle battery, serial operation can be implemented. In serial operation, an electric machine works as a motor and provides electromotive power for a purely electromotive driving operation. The other electrical machine is driven by the internal combustion engine in order to charge the battery.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste elektrische Maschine mit der ersten Eingangswelle verbunden und/oder ist die zweite elektrische Maschine mit der zweiten Eingangswelle verbunden.In a preferred embodiment, the first electrical machine is connected to the first input shaft and / or the second electrical machine is connected to the second input shaft.
Die Verbindung ist jeweils insbesondere eine drehfeste Verbindung.The connection is in particular a rotationally fixed connection.
Von besonderem Vorzug ist es dabei, wenn die erste elektrische Maschine über einen schaltbaren Radsatz bzw. Gangradsatz des ersten Teilgetriebes mit der ersten Eingangswelle verbunden ist und/oder wenn die zweite elektrische Maschine über einen Gangradsatz des zweiten Teilgetriebes mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist.It is particularly advantageous if the first electric machine is connected to the first input shaft via a shiftable gear set or gear set of the first sub-transmission and / or if the second electric machine is connected to the second input shaft via a gear set of the second sub-transmission.
Generell kann die Anbindung zwar auch über einen separaten Radsatz erfolgen, der keiner Gangstufe zugeordnet ist. Dies kann den Vorteil einer optimalen Übersetzungsanbindung beinhalten. Die Verbindung einer elektrischen Maschine über einen jeweiligen Gangradsatz kann jedoch zu einer Gewichtseinsparung führen. Eine Übersetzungsanpassung kann vorzugsweise dadurch erfolgen, dass ein Ritzel der jeweiligen elektrischen Maschine nicht direkt mit einem Zahnrad des Gangradsatzes verbunden wird bzw. kämmend in Eingriff steht, sondern noch ein Zwischenrad dazwischen geschaltet ist. Hierdurch kann die elektrische Maschine mit einer optimierten Übersetzung an das jeweilige Teilgetriebe angebunden sein. Die elektrische Maschine kann dabei als relativ hochdrehende Maschine realisiert werden, die folglich kompakt aufgebaut werden kann.In general, the connection can also be made via a separate gear set that is not assigned to any gear step. This can have the advantage of an optimal translation connection. However, the connection of an electric machine via a respective gear set can lead to a weight saving. A gear ratio adaptation can preferably take place in that a pinion of the respective electrical machine is not connected directly to a gear of the gear set or is in meshing engagement, but an intermediate gear is connected in between. As a result, the electrical machine can be connected to the respective sub-transmission with an optimized gear ratio. The electrical machine can be implemented as a relatively high-speed machine, which can consequently be constructed in a compact manner.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn der Gangradsatz des ersten Teilgetriebes, über den die erste elektrische Maschine mit der ersten Eingangswelle verbunden ist, der höchsten Gangstufe des ersten Teilgetriebes zugeordnet ist, und/oder wenn der Gangradsatz des zweiten Teilgetriebes, über den die zweite elektrische Maschine mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, der höchsten Gangstufe des zweiten Teilgetriebes zugeordnet ist.It is particularly advantageous if the gear set of the first sub-transmission, via which the first electrical machine is connected to the first input shaft, is assigned to the highest gear of the first sub-gear, and / or if the gear set of the second sub-gear via which the second electrical Machine is connected to the second input shaft, is assigned to the highest gear of the second sub-transmission.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Gangradsatz des ersten Teilgetriebes und/oder der Gangradsatz des zweiten Teilgetriebes, über den die jeweilige elektrische Maschine angebunden ist, an einem axialen Ende der Getriebeanordnung angeordnet.According to a further preferred embodiment, the gear set of the first sub-transmission and / or the gear set of the second sub-transmission, via which the respective electrical machine is connected, is arranged at an axial end of the transmission arrangement.
Dies ermöglicht eine Anbindung an jenen Stellen, an denen hohe Lagerkräfte aufgenommen werden können.This enables a connection to those points where high bearing forces can be absorbed.
Vorzugsweise werden die elektrischen Maschinen an axial gegenüberliegenden Seiten der Getriebeanordnung an jeweilige Gangradsätze angebunden. Dies ermöglicht, dass die elektrischen Maschinen axial weitgehend überlappend zueinander angeordnet werden können. Von besonderem Vorzug ist es, wenn die erste elektrische Maschine und/oder die zweite elektrische Maschine sich zumindest abschnittsweise mit dem ersten Teilgetriebe und/oder mit dem zweiten Teilgetriebe überschneiden.The electrical machines are preferably connected to respective gear sets on axially opposite sides of the transmission arrangement. This enables the electrical machines to be arranged axially largely overlapping one another. It is particularly preferred if the first electrical machine and / or the second electrical machine overlap at least in sections with the first partial transmission and / or with the second partial transmission.
Sofern eine oder beide elektrische Maschinen an einen Gangradsatz angeschlossen ist bzw. sind, erfolgt dies vorzugsweise über ein jeweiliges Festrad, das fest mit der jeweiligen Eingangswelle verbunden ist.If one or both electrical machines is or are connected to a gear set, this is preferably done via a respective fixed gear that is permanently connected to the respective input shaft.
Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform sind die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine baugleich. Hierdurch ergeben sich Kostenvorteile sowie Lagerhaltungsvorteile.According to a further generally preferred embodiment, the first electrical machine and the second electrical machine are structurally identical. This results in cost advantages and storage advantages.
Die Getriebeanordnung weist vorzugsweise nur drei Gangradsatzebenen auf, nämlich zwei Gangradsatzebenen für das erste Teilgetriebe und eine Gangradsatzebene für das zweite Teilgetriebe. Ferner weist die Getriebeanordnung vorzugsweise genau zwei Schaltkupplungsebenen auf, in denen jeweils vorzugsweise genau ein Schaltkupplungspaket angeordnet ist. Die eine Schaltkupplungsebene ist dem ersten Schaltkupplungspaket des ersten Teilgetriebes zugeordnet. Die zweite Schaltkupplungsebene ist vorzugsweise dem zweiten Schaltkupplungspaket zugeordnet, das dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet ist.The transmission arrangement preferably has only three gear set levels, namely two gear set levels for the first sub-transmission and one gear set level for the second sub-transmission. Furthermore, the transmission arrangement preferably has exactly two shift clutch levels, in each of which, preferably, exactly one shift clutch package is arranged. One clutch level is assigned to the first clutch pack of the first partial transmission. The second shift clutch level is preferably assigned to the second shift clutch package, which is assigned to the second partial transmission.
Zudem weist die Abtriebsanordnung zwei Radsatzebenen und eine Schaltkupplungsebene auf.In addition, the output arrangement has two gear set levels and one clutch level.
Vorzugsweise weist die Getriebeanordnung nur genau drei Betätigungseinrichtungen auf, von denen zwei den Schaltkupplungspaketen des ersten und des zweiten Teilgetriebes zugeordnet sind, und von denen eine der Abtriebsanordnung zugeordnet ist.The transmission arrangement preferably has only exactly three actuating devices, two of which are assigned to the clutch packs of the first and second partial transmissions, and of which one is assigned to the output arrangement.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die Getriebeanordnung eine Kupplungsanordnung, die eine Kupplungseingangswelle und einen Kupplungsausgang aufweist, wobei der Kupplungsausgang mit der Eingangswellenanordnung verbunden ist und wobei eine elektrische Maschine mit der Kupplungseingangswelle verbunden ist.According to a further preferred embodiment, the gear arrangement includes a A clutch arrangement which has a clutch input shaft and a clutch output, wherein the clutch output is connected to the input shaft arrangement and wherein an electrical machine is connected to the clutch input shaft.
Die Kupplungsanordnung kann dabei insbesondere eine Doppelkupplungsanordnung sein, deren Kupplungsausgang zwei Ausgangsglieder für eine erste Reibkupplung und eine zweite Reibkupplung beinhaltet.The clutch arrangement can in particular be a double clutch arrangement, the clutch output of which contains two output members for a first friction clutch and a second friction clutch.
Die elektrische Maschine kann vor der Kupplungsanordnung angebunden sein. Hierdurch kann die elektrische Maschine sämtliche Gangstufen der Getriebeanordnung zum Antrieb nutzen.The electrical machine can be connected in front of the clutch arrangement. As a result, the electric machine can use all gear stages of the transmission arrangement for driving.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die Getriebeanordnung eine Trennkupplung aufweist, die einen Trennkupplungseingang und einen Trennkupplungsausgang aufweist, wobei der Trennkupplungsausgang mit der Kupplungseingangswelle verbunden ist und wobei der Trennkupplungseingang mit einem Verbrennungsmotor verbindbar ist.It is preferred if the transmission arrangement has a separating clutch which has a separating clutch input and a separating clutch output, the separating clutch output being connected to the clutch input shaft and the separating clutch input being connectable to an internal combustion engine.
Hierdurch ist ein elektromotorischer Antriebsmodus möglich, ohne den Verbrennungsmotor mitschleppen zu müssen, da für diesen Fall die Trennkupplung geöffnet werden kann.As a result, an electric motor drive mode is possible without having to drag the internal combustion engine along, since the separating clutch can be opened in this case.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Getriebeanordnung eine dritte Kupplung zum Verbinden des ersten und des zweiten Teilgetriebes auf.According to a further preferred embodiment, the transmission arrangement has a third clutch for connecting the first and the second partial transmission.
Die dritte Kupplung verbindet vorzugsweise die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle der Eingangswellenanordnung. Die dritte Kupplung ist vorzugsweise keine solche Kupplung, die zur Einrichtung einer sogenannten Windungsgangstufe verwendet wird. Denn bei dem Einrichten einer Windungsgangstufe werden in der Regel zwei Radsätze von jedem der zwei Teilgetriebe involviert, um eine möglichst hohe oder möglichst niedrige Übersetzung zu realisieren, also eine hohe Spreizung der Getriebeanordnung zu ermöglichen.The third clutch preferably connects the first input shaft and the second input shaft of the input shaft arrangement. The third clutch is preferably not a clutch that is used to set up a so-called winding gear stage. This is because when setting up a winding gear stage, two gear sets from each of the two sub-transmissions are usually involved in order to achieve the highest or lowest possible translation, that is, to enable a high spread of the transmission arrangement.
Bei der Getriebeanordnung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht die dritte Kupplung, zwei elektrische Maschinen parallel und über eine einzelne Gangstufe zu betreiben. Ferner kann die dritte Kupplung zumindest teilweise die Funktion einer Kupplung einer Doppelkupplungsanordnung übernehmen, so dass es in manchen Ausführungsformen nicht notwendig ist, die eingangsseitige Kupplungsanordnung als Doppelkupplung auszubilden. Vielmehr kann die eingangsseitige Kupplungsanordnung eine Einfachkupplung sein, die beispielsweise einen Verbrennungsmotor mit der ersten Eingangswelle verbindet. Die dritte Kupplung verbindet in diesem Fall die erste Eingangswelle mit der zweiten Ausgangswelle.In the transmission arrangement according to the present embodiment, the third clutch enables two electrical machines to be operated in parallel and via a single gear stage. Furthermore, the third clutch can at least partially assume the function of a clutch of a double clutch arrangement, so that in some embodiments it is not necessary to design the input-side clutch arrangement as a double clutch. Rather, the clutch arrangement on the input side can be a single clutch which, for example, connects an internal combustion engine to the first input shaft. In this case, the third clutch connects the first input shaft to the second output shaft.
Nichtsdestotrotz kann die eingangsseitige Kupplungsanordnung auch eine Doppelkupplungsanordnung sein, um einen seriellen Betrieb beispielsweise mit der ersten elektrischen Maschine oder der zweiten elektrischen Maschine als Generator einzurichten, und die jeweilige andere elektrische Maschine als Antriebsmotor zu betreiben.Nevertheless, the input-side clutch arrangement can also be a double clutch arrangement in order to set up serial operation, for example with the first electrical machine or the second electrical machine as a generator, and to operate the respective other electrical machine as a drive motor.
Durch das bevorzugte Bereitstellen der dritten Kupplung zum Verbinden des ersten und des zweiten Teilgetriebes können in einem verbrennungsmotorischen oder einem Hybrid-Fahrbetrieb Gangwechsel durchgeführt werden, ohne eine eingangsseitige Doppelkupplungsanordnung betätigen zu müssen.Due to the preferred provision of the third clutch for connecting the first and second partial transmissions, gear changes can be carried out in an internal combustion engine or a hybrid driving mode without having to actuate an input-side double clutch arrangement.
Sofern die Kupplungsanordnung eine Doppelkupplungsanordnung ist, kann in einem verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb oder einem Hybrid-Fahrbetrieb eine Nutzung der Gangstufen des einen Teilgetriebes durch Schließen der zugeordneten Kupplung einer Doppelkupplungsanordnung erfolgen, wobei die Gangstufen des anderen Teilgetriebes durch Schließen derselben Kupplung der Doppelkupplungsanordnung und der dritten Kupplung genutzt werden können.If the clutch arrangement is a double clutch arrangement, the gears of one sub-transmission can be used in an internal combustion engine driving mode or a hybrid driving operation by engaging the associated clutch of a double clutch arrangement, the gears of the other sub-transmission being used by engaging the same clutch of the double clutch arrangement and the third clutch can be.
Bei dieser Ausführungsform ist es auch möglich, in einem verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb in einer Gangstufe des einen Teilgetriebes die dritte Kupplung zu öffnen, um das andere Teilgetriebe und die dem anderen Teilgetriebe zugeordnete elektrische Maschine abzukoppeln.In this embodiment it is also possible to open the third clutch in an internal combustion engine driving mode in a gear stage of one sub-transmission in order to decouple the other sub-transmission and the electrical machine assigned to the other sub-transmission.
Sofern die Getriebeanordnung zwei elektrische Maschinen aufweist, die jeweils einem anderen Teilgetriebe zugeordnet sind, können Lastschaltungen realisiert werden, indem eine der elektrischen Maschinen die Zugkraft über das zugeordnete Teilgetriebe aufrechterhält, während in dem anderen Teilgetriebe ein Gangwechsel vorgezogen wird.If the gear arrangement has two electrical machines that are each assigned to a different sub-transmission, power shifts can be implemented by one of the electrical machines maintaining the tractive force via the assigned sub-transmission, while a gear change is preferred in the other sub-transmission.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine erste Kupplung einer Doppelkupplungsanordnung und/oder eine zweite Kupplung einer Doppelkupplungsanordnung und/oder eine Trennkupplung und/oder eine dritte Kupplung und/oder wenigstens eine Schaltkupplung der Getriebeanordnung als Klauenkupplung ausgebildet.According to a further preferred embodiment, a first clutch of a double clutch arrangement and / or a second clutch of a double clutch arrangement and / or a separating clutch and / or a third clutch and / or at least one clutch of the transmission arrangement is designed as a dog clutch.
Insbesondere dann, wenn jedem Teilgetriebe eine eigene elektrische Maschine zugeordnet ist, können Funktionen der Synchronisierung und/oder der Lastübernahme mittels der elektrischen Maschinen erfolgen. Demzufolge können die oben genannten Kupplungen als Klauenkupplungen ausgebildet werden, so dass sich sowohl Einsparungspotentiale hinsichtlich des axialen und/oder radialen Bauraumes ergeben, als auch Gewichtsvorteile.In particular, when each sub-transmission is assigned its own electrical machine, synchronization and / or load transfer functions can take place by means of the electrical machines. Accordingly, the above-mentioned clutches can be designed as claw clutches so that there are potential savings in terms of the axial and / or radial installation space, as well as weight advantages.
Da in dem verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb in diesem Fall immer wenigstens eine der elektrischen Maschinen mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, kann ein Synchronisieren in diesem Fahrbetrieb erfolgen. Zudem ist eine Lastpunktverschiebung an dem Verbrennungsmotor möglich und die elektrische Maschine kann bei der Drehzahlregelung unterstützen, wenn ein Schaltelement synchronisiert werden muss.Since at least one of the electrical machines is always connected to the internal combustion engine in the internal combustion engine driving mode in this case, synchronization can take place in this driving mode. In addition, a shift in the load point on the internal combustion engine is possible and the electric machine can support the speed control if a switching element has to be synchronized.
Insgesamt wird mit der Getriebeanordnung je nach Ausführungsform wenigstens einer der folgenden Vorteile erzielt:
- - geringer Bauaufwand, da wegen der schaltbaren Abtriebsanordnung vorzugsweise nur drei Radsatzpaare und zwei Betätigungseinrichtungen für die Teilgetriebe vorzusehen sind,
- - es ergibt sich ein guter Wirkungsgrad und ein einfacher Aufbau, da insbesondere keine Windungsgangstufen realisiert werden,
- - es ergeben sich geringe Bauteilbelastungen,
- - es ergeben sich wenigstens drei elektrische Gangstufen für die erste elektrische Maschine und wenigstens zwei Gangstufen für die zweite elektrische Maschine,
- - die Getriebeanordnung weist vorzugsweise nur eine Ausgangswelle auf, die vorzugsweise über die schaltbare Abtriebsanordnung mit einer Leistungsverteilungseinrichtung verbunden ist,
- - Schaltvorgänge können schnell und effizient durchgeführt werden, da in einem verbrennungsmotorischen und einem Hybrid-Fahrbetrieb ein Schalten der Doppelkupplungsanordnung nicht notwendig ist und da die Synchronisierung von Gangstufen immer auch unter Verwendung einer elektrischen Maschine durchführbar ist,
- - ein serieller Betrieb ist sowohl mittels der ersten elektrischen Maschine als auch mittels der zweiten elektrischen Maschine als Generator realisierbar,
- - es ergibt eine hohe Versatilität bei kompakten Abmessungen.
- - Low construction costs, because because of the switchable output arrangement, preferably only three pairs of gear sets and two actuating devices are to be provided for the sub-transmissions,
- - there is a good efficiency and a simple structure, since in particular no winding gear steps are implemented,
- - there are low component loads,
- - there are at least three electrical gear steps for the first electrical machine and at least two gear steps for the second electrical machine,
- - The gear arrangement preferably has only one output shaft, which is preferably connected to a power distribution device via the switchable output arrangement,
- - Shifting operations can be carried out quickly and efficiently, since in an internal combustion engine and a hybrid driving mode, shifting the double clutch arrangement is not necessary and since the synchronization of gear steps can always be carried out using an electric machine,
- - a serial operation can be realized both by means of the first electric machine and by means of the second electric machine as a generator,
- - It gives a high versatility with compact dimensions.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Radsatz-Darstellung einer Ausführungsform einer Getriebeanordnung; -
2 eine Schalttabelle für einen verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb mittels der Getriebeanordnung der1 ; -
3 eine schematische Radsatz-Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Getriebeanordnung; -
4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Getriebeanordnung; -
5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Getriebeanordnung; -
6 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Getriebeanordnung; -
7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Getriebeanordnung; und -
8 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Getriebeanordnung.
-
1 a schematic wheel set representation of an embodiment of a transmission arrangement; -
2 a shift table for internal combustion engine driving by means of the transmission arrangement of1 ; -
3 a schematic wheel set representation of a further embodiment of a transmission arrangement; -
4th a schematic representation of a further embodiment of a transmission arrangement; -
5 a schematic representation of a further embodiment of a transmission arrangement; -
6th a schematic representation of a further embodiment of a transmission arrangement; -
7th a schematic representation of a further embodiment of a transmission arrangement; and -
8th a schematic representation of a further embodiment of a transmission arrangement.
In
Der Hybrid-Antriebsstrang
Ferner beinhaltet der Antriebsstrang
Die Doppelkupplungsanordnung
Die Getriebeanordnung
Die Getriebeanordnung
An einem Eingangsglied der Leistungsverteilungseinrichtung
Die Getriebeanordnung
Das erste Teilgetriebe
Das erste Schaltkupplungspaket
Das zweite Teilgetriebe weist einen Radsatz
Ferner weist das zweite Teilgetriebe ein zweites Schaltkupplungspaket
Das zweite Schaltkupplungspaket
Die Abtriebsanordnung
Bei allen Schaltkupplungspaketen
Das erste Schaltkupplungspaket
Der erste Abtriebsradsatz
Die Getriebeanordnung weist vorliegend keinen Radsatz zum Einrichten einer Rückwärtsgangstufe auf. Dieser kann in das erste oder das zweite Teilgetriebe integriert werden, sofern dies gewünscht ist. Sofern die Getriebeanordnung mit einer elektrischen Maschine ausgestattet wird, wie es nachstehend noch beschrieben werden wird, kann ein Rückwärtsfahrbetrieb jedoch auch durch einen rein elektromotorischen Fahrbetrieb eingerichtet werden.In the present case, the transmission arrangement does not have a gear set for setting up a reverse gear. This can be integrated into the first or the second partial transmission, if this is desired. If the transmission arrangement is equipped with an electric machine, as will be described below, a reverse drive mode can, however, also be set up by a purely electric motor drive mode.
In
In der Vorwärtsgangstufe V1 ist die erste Kupplung
In der Vorwärtsgangstufe V2 ist die Kupplung
Folglich kann die Schaltkupplung B während des Fahrbetriebs in der Vorwärtsgangstufe V1 vorab in dem dann passiven zweiten Teilgetriebe eingelegt (vorgewählt) werden. Anschließend kann ein Gangwechsel erfolgen, indem die Kupplungen
In der Vorwärtsgangstufe V3 ist wiederum die erste Kupplung
Ein Gangwechsel erfolgt wiederum durch Überschneiden der Betätigung der Reibkupplungen.A gear change takes place in turn by overlapping the actuation of the friction clutches.
In den Vorwärtsgangstufen V1, V2, V3 ist jeweils durchgehend die Schaltkupplung
Zum Einlegen der Vorwärtsgangstufe V4 wird ausgehend von der Vorwärtsgangstufe V3 zunächst die Schaltkupplung
In den nachfolgenden
Bei dem Antriebsstrang 10' der
Die Zwischenwelle
Mit dem Antriebsstrang 10' lässt sich ein rein elektromotorischer Fahrbetrieb einrichten, indem die Trennkupplung
In
In
Bei dieser Ausführungsform kann die elektrische Maschine
Ein Hybrid-Fahrbetrieb ist ebenfalls möglich, und zwar entweder durch Überlagerung von verbrennungsmotorischer und elektromotorischer Antriebsleistung in dem ersten Teilgetriebe
In
Folglich kann bei dem Antriebsstrang 10IV ein rein elektromotorischer Fahrbetrieb über das zweite Teilgetriebe
Alternativ kann die zweite elektrische Maschine
Es sind die gleichen Fahrbetriebe möglich wie in
In
Andererseits ist die zweite elektrische Maschine
Die Kupplungsanordnung 14V weist in diesem Fall nur eine einzelne Kupplung
Im verbrennungsmotorischen Betrieb ist die Kupplung
Im Übrigen sind die Betätigungen der Schaltkupplungen
In
Die Kupplungsanordnung 14VI beinhaltet jedoch hier eine Doppelkupplungsanordnung mit einer ersten Kupplung
Im verbrennungsmotorischen Betrieb ist die Kupplung
Ein serieller Betrieb, bei dem eine elektrische Maschine Antriebsleistung bereitstellt und die andere elektrische Maschine über den Verbrennungsmotor
Bei dem Antriebsstrang 10VI der
Im seriellen Betrieb kann beispielsweise die zweite Kupplung
In den Ausführungen der
Bei der Ausführungsform der
Die Getriebeanordnungen der
In den Antriebssträngen 10V und 10VI der
Bei den Ausführungsformen der
In den
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- AntriebsstrangPowertrain
- 1111
- Kurbelwellecrankshaft
- 1212th
- VerbrennungsmotorInternal combustion engine
- 1414th
- KupplungsanordnungClutch assembly
- 1515th
- KupplungseingangswelleClutch input shaft
- 1616
- GetriebeanordnungGear arrangement
- 1717th
- AbtriebsanordnungOutput arrangement
- 1818th
- LeistungsverteilungseinrichtungPower distribution facility
- 20L/R20L / R
- Abtriebswellen für angetriebene RäderOutput shafts for driven wheels
- 2222nd
- SteuereinrichtungControl device
- 2424
- erste Eingangswellefirst input shaft
- 2626th
- zweite Eingangswellesecond input shaft
- 2727
- EingangswellenanordnungInput shaft assembly
- 2828
- AusgangswelleOutput shaft
- 30a30a
-
erster Abtriebsradsatz (
17 )first output gear set (17th ) - 30b30b
-
zweiter Abtriebsradsatz (
17 )second output gear set (17th ) - 3232
- erstes Teilgetriebefirst partial transmission
- 3434
- zweites Teilgetriebesecond partial transmission
- 3636
- Radsatz (1)Wheelset (1)
- 3838
- Radsatz (3/5)Wheelset (3/5)
- 4040
- erstes Schaltkupplungspaket (A/C)first clutch package (A / C)
- 4848
- Radsatz (2/4)Wheelset (2/4)
- 5252
- zweites Schaltkupplungspaket (B/D)second clutch package (B / D)
- 5454
-
drittes Schaltkupplungspaket (
E /F )third clutch package (E. /F. ) - 5656
- erste elektrische Maschinefirst electric machine
- 5858
- erstes Ritzel (erstes Maschinenritzel)first pinion (first machine pinion)
- 5959
- erstes Zwischenradfirst idler
- 6060
- zweite elektrische Maschinesecond electric machine
- 6262
- zweites Ritzel (zweites Maschinenritzel)second pinion (second machine pinion)
- 6363
- zweites Zwischenradsecond intermediate gear
- 6868
-
Zwischenwelle (
15 )Intermediate shaft (15th ) - 7070
- erstes Zahnrad (erstes Maschinenzahnrad)first gear (first machine gear)
- 7272
- zweites Zahnrad (zweites Maschinenzahnrad)second gear (second machine gear)
- A1 - A3A1 - A3
- Achsenaxes
- A - DA - D
- Schaltkupplungen für GangstufenClutches for gear steps
- E,FE, F
- Schaltkupplungen für AbtriebsanordnungClutches for output assembly
- K1, K2K1, K2
- Kupplungen von DoppelkupplungsanordnungClutches of double clutch arrangement
- K0K0
- TrennkupplungDisconnect clutch
- K3K3
- dritte Kupplung (Brückenkupplung)third coupling (bridge coupling)
- S1 - S3S1 - S3
- BetätigungseinrichtungenControls
- PP
- ParksperrenradParking lock wheel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102006036758 A1 [0003, 0009]DE 102006036758 A1 [0003, 0009]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022203840A1 (en) | 2022-04-19 | 2023-06-15 | Zf Friedrichshafen Ag | Motor vehicle transmission for an at least partially electrically driven motor vehicle |
-
2019
- 2019-10-21 DE DE102019216123.5A patent/DE102019216123A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102022203840A1 (en) | 2022-04-19 | 2023-06-15 | Zf Friedrichshafen Ag | Motor vehicle transmission for an at least partially electrically driven motor vehicle |
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---|---|---|---|
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