DE102020006555A1 - Transmission device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, drive train for a motor vehicle and method for shifting such - Google Patents
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- F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
- F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
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- F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Reibkupplung (K0), mit einem ersten Teilgetriebe (18), welches einen ersten schaltbaren Gang (i2) mit einem ersten Zahnradpaar (22), einen zweiten schaltbaren Gang (i4) mit einem zweiten Zahnradpaar (28) und eine erste Eingangswelle (20) aufweist, welche über die erste Reibkupplung (K0) mit einer Verbrennungskraftmaschine (14) verbindbar ist, mit einem zweiten Teilgetriebe (40), welches einen schaltbaren dritten Gang (i3) mit einem dritten Zahnradpaar (44) und eine in der ersten Eingangswelle (20) gelagerte, zweite Eingangswelle (42) aufweist, mit einer elektrischen Maschine (56), deren Rotor (58) drehmomentübertragend mit der zweiten Eingangswelle (42) verbunden ist, und mit einer ein erstes Abtriebsritzel (61) aufweisenden, ersten Abtriebswelle (60), über welche Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs antreibbar sind, wobei die Getriebeeinrichtung (10) eine ein zweites Abtriebsritzel (64) aufweisende, zweite Abtriebswelle (62) aufweist, über welche die Fahrzeugräder antreibbar sind.The invention relates to a transmission device (10) for a motor vehicle, with a first friction clutch (K0), with a first sub-transmission (18), which has a first shiftable gear (i2) with a first gear wheel pair (22), a second shiftable gear (i4 ) with a second gear wheel pair (28) and a first input shaft (20), which can be connected to an internal combustion engine (14) via the first friction clutch (K0), with a second partial transmission (40) which has a selectable third gear (i3) with a third gear pair (44) and a second input shaft (42) mounted in the first input shaft (20), with an electric machine (56) whose rotor (58) is connected to the second input shaft (42) in a torque-transmitting manner, and with a first output shaft (60) having a first output pinion (61) via which vehicle wheels of the motor vehicle can be driven, the transmission device (10) having a second output pinion (64). e, second output shaft (62) via which the vehicle wheels can be driven.
Description
Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Schalten einer solchen Getriebeeinrichtung.The invention relates to a transmission device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1. The invention also relates to a drive train for a motor vehicle. The invention also relates to a method for shifting such a transmission device.
Der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Schalten einer solchen Getriebeeinrichtung zu schaffen, so dass auf besonders bauraumgünstige Weise ein besonders effizienter Betrieb realisiert werden kann.The object of the present invention is to provide a transmission device for a motor vehicle, a drive train for a motor vehicle and a method for shifting such a transmission device, so that particularly efficient operation can be implemented in a particularly space-saving manner.
Diese Aufgabe wird durch eine Getriebeeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a transmission device having the features of patent claim 1, by a drive train having the features of patent claim 9 and by a method having the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung für ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug. Die Getriebeeinrichtung umfasst eine erste Reibkupplung, welche vorzugsweise als eine erste Lamellenkupplung ausgebildet ist. Die Getriebeeinrichtung umfasst ein erstes Teilgetriebe, welches einen ersten schaltbaren Gang mit einem ersten Zahnradpaar und einen zweiten schaltbaren Gang mit einem zweiten Zahnradpaar aufweist. Das erste Teilgetriebe weist eine erste Eingangswelle auf, über welche Antriebsdrehmomente in das erste Teilgetriebe einleitbar sind. Die erste Eingangswelle ist über die erste Reibkupplung mit einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere drehmomentübertragend und ganz insbesondere drehfest, verbindbar. Mit anderen Worten umfasst das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die auch als Verbrennungsmotor bezeichnete und vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildete Verbrennungskraftmaschine, welche eine vorzugsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle aufweist. Über die erste Reibkupplung kann die erste Eingangswelle drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit der Abtriebswelle verbunden werden. Hierzu ist die erste Reibkupplung beispielsweise zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand umschaltbar. In dem geschlossenen Zustand kann beispielsweise über die Reibkupplung ein gegenüber null größeres, erstes Drehmoment zwischen der Abtriebswelle und der Eingangswelle übertragen werden. In dem geöffneten Zustand kann beispielsweise über die erste Reibkupplung zwischen der Abtriebswelle und der ersten Eingangswelle kein Drehmoment übertragen werden oder in dem geöffneten Zustand kann über die erste Reibkupplung zwischen der Abtriebswelle und der ersten Eingangswelle ein gegenüber dem ersten Drehmoment geringeres jedoch gegenüber null größeres, zweites Drehmoment übertragen werden. Das zuvor genannte Antriebsmoment, welches über die erste Eingangswelle in das erste Teilgetriebe eingeleitet werden kann, resultiert beispielsweise aus einem Drehmoment, welches, insbesondere in geschlossenem Zustand der ersten Reibkupplung, von der Abtriebswelle bereitgestellt beziehungsweise von der Abtriebswelle über die erste Reibkupplung auf die Eingangswelle übertragen wird. Insbesondere ist es denkbar, dass in dem geschlossenen Zustand der ersten Reibkupplung die erste Eingangswelle über die erste Reibkupplung drehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist, so dass Relativdrehungen zwischen der Abtriebswelle und der ersten Eingangswelle unterbleiben.A first aspect of the invention relates to a transmission device for a motor vehicle which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car. The transmission device includes a first friction clutch, which is preferably designed as a first multi-plate clutch. The transmission device comprises a first partial transmission, which has a first selectable gear with a first pair of gears and a second selectable gear with a second pair of gears. The first sub-transmission has a first input shaft, via which drive torques can be introduced into the first sub-transmission. The first input shaft can be connected via the first friction clutch to an internal combustion engine, in particular in a torque-transmitting manner and very particularly in a torque-proof manner. In other words, the motor vehicle in its completely manufactured state comprises the internal combustion engine, also referred to as an internal combustion engine and preferably designed as a reciprocating piston engine, which has an output shaft preferably designed as a crankshaft. The first input shaft can be connected to the output shaft in a torque-transmitting manner, in particular in a torque-proof manner, via the first friction clutch. For this purpose, the first friction clutch can be switched between an open state and a closed state, for example. In the closed state, for example, a first torque that is greater than zero can be transmitted between the output shaft and the input shaft via the friction clutch. In the open state, for example, no torque can be transmitted via the first friction clutch between the output shaft and the first input shaft, or in the open state, a second torque that is lower than the first torque but higher than zero can be transmitted via the first friction clutch between the output shaft and the first input shaft Torque can be transmitted. The aforementioned drive torque, which can be introduced into the first partial transmission via the first input shaft, results, for example, from a torque which, in particular when the first friction clutch is in the closed state, is provided by the output shaft or is transmitted from the output shaft to the input shaft via the first friction clutch will. In particular, it is conceivable that in the closed state of the first friction clutch, the first input shaft is connected in a torque-proof manner to the output shaft via the first friction clutch, so that relative rotations between the output shaft and the first input shaft do not occur.
Die Getriebeeinrichtung umfasst ferner ein zweites Teilgetriebe, welches einen schaltbaren dritten Gang mit einem dritten Zahnradpaar aufweist. Unter dem Merkmal, dass der jeweilige Gang der Getriebeeinrichtung schaltbar ist, kann insbesondere verstanden werden, dass der jeweilige Gang eingelegt und ausgelegt werden kann. Insbesondere ist es denkbar, dass dann, wenn einer der Gänge eingelegt ist, alle anderen Gänge der Getriebeeinrichtung ausgelegt, mithin deaktiviert sind. Der jeweilige Gang weist beispielsweise eine jeweilige Übersetzung auf, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass sich die Gänge in ihren jeweiligen Übersetzungen voneinander unterscheiden. Das zweite Teilgetriebe weist eine zweite Eingangswelle auf, über welche beispielsweise ein Antriebsdrehmoment in das zweite Teilgetriebe eingeleitet werden kann. Dabei kann beispielsweise mittels der jeweiligen Übersetzung des eingelegten Gangs das jeweilige, in das jeweilige Teilgetriebe eingeleitete Antriebsdrehmoment in ein von dem jeweiligen Antriebsdrehmoment unterschiedliches Ausgangsdrehmoment umgewandelt werden, welches beispielsweise von dem jeweiligen Teilgetriebe bereitgestellt wird, wobei ein Umwandeln des jeweiligen Antriebsdrehmoments durch die ausgelegten Gänge unterbleibt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt, während die ausgelegten Gänge das jeweilige Antriebsdrehmoment nicht umwandeln können, wandelt der eingelegte Gang mit Hilfe seiner Übersetzung das Antriebsdrehmoment in das Abtriebsdrehmoment um.The transmission device also includes a second partial transmission, which has a shiftable third gear with a third gear pair. The feature that the respective gear of the transmission device can be shifted can in particular be understood to mean that the respective gear can be engaged and disengaged. In particular, it is conceivable that when one of the gears is engaged, all other gears of the transmission device are disengaged, and therefore deactivated. The respective gear has, for example, a respective translation, it being preferably provided that the gears differ from one another in their respective translations. The second partial transmission has a second input shaft, via which, for example, a drive torque can be introduced into the second partial transmission. For example, by means of the respective ratio of the gear engaged, the respective drive torque introduced into the respective sub-transmission can be converted into an output torque that differs from the respective drive torque, which is provided, for example, by the respective sub-transmission, with the respective drive torque not being converted by the gears selected . In other words, while the gears selected cannot convert the respective drive torque, the engaged gear converts the drive torque into the output torque with the help of its transmission ratio.
Die zweite Eingangswelle ist in der ersten Eingangswelle gelagert, hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass zumindest ein erster Längenbereich der zweiten Eingangswelle in der ersten Eingangswelle, insbesondere einem zweiten Längenbereich der ersten Eingangswelle, angeordnet ist, wobei der erste Längenbereich an dem zweiten Längenbereich, insbesondere über ein insbesondere separat von den Eingangswellen ausgebildetes Lagerelement, drehbar an dem zweiten Längenbereich gelagert ist. Somit ist beispielsweise die zweite Eingangswelle über ihren ersten Längenbereich drehbar an dem zweiten Längenbereich und somit an der ersten Eingangswelle gelagert. Da somit die Eingangswelle zumindest teilweise ineinander angeordnet sind, kann ein besonders geringer Bauraumbedarf in axialer Richtung der jeweiligen Eingangswelle und somit in axialer Richtung der Getriebeeinrichtung erreicht werden. Mit anderen Worten kann der axiale Bauraumbedarf der Getriebeeinrichtung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.The second input shaft is mounted in the first input shaft, which means in particular that at least a first longitudinal area of the second input shaft is arranged in the first input shaft, in particular a second longitudinal area of the first input shaft, with the first longitudinal area adjoining the second longitudinal area, in particular is rotatably mounted on the second longitudinal region via a bearing element which is in particular designed separately from the input shafts. Thus, for example, the second input shaft is rotatably mounted over its first length range on the second length range and thus on the first input shaft. Since the input shafts are at least partially arranged one inside the other, a particularly small amount of space can be required in the axial direction of the respective input shaft and thus in the axial direction of the transmission device. In other words, the axial space requirement of the transmission device can be kept within a particularly small framework.
Die Getriebeeinrichtung umfasst außerdem eine elektrische Maschine, deren Rotor, insbesondere permanent, drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit der zweiten Eingangswelle verbunden beziehungsweise gekoppelt ist. Die elektrische Maschine weist einen Stator und den Rotor auf, welcher von dem Stator antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse insbesondere relativ zu dem Getriebegehäuse der Getriebeeinrichtung drehbar ist. Die jeweilige Eingangswelle ist beispielsweise um eine jeweilige Wellendrehachse relativ zu dem Getriebegehäuse drehbar. Vorzugsweise sind die Eingangswellen koaxial zueinander angeordnet, so dass die Wellendrehachsen zusammenfallen. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die elektrische Maschine beziehungsweise der Rotor der elektrischen Maschine koaxial zu der jeweiligen Eingangswelle angeordnet ist, so dass es denkbar ist, dass die Maschinendrehachse mit der jeweiligen Wellendrehachse zusammenfällt. Hierbei ist es insbesondere denkbar, dass der Rotor permanent drehfest und somit permanent drehmomentübertragend mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist.The transmission device also includes an electric machine, the rotor of which is connected or coupled to the second input shaft, in particular permanently, in a torque-transmitting manner, in particular in a torque-proof manner. The electrical machine has a stator and the rotor, which can be driven by the stator and is therefore rotatable about a machine axis of rotation, in particular relative to the transmission housing of the transmission device. The respective input shaft can be rotated, for example, about a respective shaft axis of rotation relative to the transmission housing. The input shafts are preferably arranged coaxially with one another, so that the shaft axes of rotation coincide. Basically, it is conceivable that the electrical machine or the rotor of the electrical machine is arranged coaxially to the respective input shaft, so that it is conceivable that the machine axis of rotation coincides with the respective shaft axis of rotation. It is particularly conceivable here for the rotor to be permanently non-rotatably connected to the second input shaft and thus permanently torque-transmitting.
Alternativ ist es denkbar, dass die elektrische Maschine beziehungsweise ihr Rotor desachsiert zu der jeweiligen Wellendrehachse und dabei achsparallel zu der jeweiligen Wellendrehachse angeordnet ist, so dass die Maschinendrehachse parallel zu der der jeweiligen Wellendrehachse verläuft und von der jeweiligen Wellendrehachse beabstandet ist. Beispielsweise ist der Rotor über einen Zugmitteltrieb, insbesondere über einen Riementrieb und ganz insbesondere über einen Zahnriementrieb oder über einen Kettentrieb oder über einen Zahnradtrieb, permanent drehmomentübertragend mit der zweiten Eingangswelle verbunden. Unter dem Merkmal, dass der Rotor permanent drehmomentübertragend mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, ist insbesondere zu verstehen, dass der Rotor stets drehmomentübertragend mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist. Somit ist in einem Drehmomentübertragungspfad, über welchen der Rotor permanent drehmomentübertragend mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, keine Koppeleinrichtung angeordnet, welche zwischen einem den Rotor drehmomentübertragend mit der zweiten Eingangswelle koppelnden und somit den Drehmomentübertragungspfad schließenden Koppelzustand und einem den Rotor von der zweiten Eingangswelle entkoppelnden und somit den Drehmomentübertragungspfad unterbrechenden Entkoppelzustand umschaltbar ist. Vielmehr ist der Drehmomentübertragungspfad stets beziehungsweise permanent geschlossen.Alternatively, it is conceivable that the electric machine or its rotor is arranged off-axis to the respective shaft axis of rotation and is arranged axially parallel to the respective shaft axis of rotation, so that the machine axis of rotation runs parallel to that of the respective shaft axis of rotation and is spaced from the respective shaft axis of rotation. For example, the rotor is permanently torque-transmittingly connected to the second input shaft via a traction drive, in particular via a belt drive and very particularly via a toothed belt drive or via a chain drive or via a gear drive. The feature that the rotor is permanently connected to the second input shaft in a torque-transmitting manner means in particular that the rotor is always connected to the second input shaft in a torque-transmitting manner. Thus, in a torque transmission path, via which the rotor is permanently connected to the second input shaft in a torque-transmitting manner, there is no coupling device between a coupling state that couples the rotor to the second input shaft in a torque-transmitting manner and thus closes the torque transmission path and a coupling state that decouples the rotor from the second input shaft and thus the torque transmission path interrupting decoupling state is switchable. Rather, the torque transmission path is always or permanently closed.
Des Weiteren umfasst die Getriebeeinrichtung eine erste Abtriebswelle, welche ein erstes Abtriebsritzel aufweist. Über das erste Abtriebsritzel sind Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs antreibbar. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Fahrzeugräder aufweist. Die Fahrzeugräder sind Bodenkontaktelemente, über welche das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Ist beispielsweise einer der Gänge eingelegt, während die beziehungsweise alle anderen Gänge der Getriebeeinrichtung ausgelegt sind, und wird das Kraftfahrzeug über den eingelegten Gang von der Verbrennungskraftmaschine und dabei von der Abtriebswelle und/oder von der elektrischen Maschine und dabei von dem Rotor angetrieben, so wird beispielsweise das vorgenannte Abtriebsdrehmoment, welches von dem Teilgetriebe bereitgestellt wird, dessen Gang eingelegt ist, bereitgestellt wird, oder von einem weiteren, aus dem Abtriebsdrehmoment resultierenden Drehmoment angetrieben, insbesondere derart, dass das Abtriebsdrehmoment beziehungsweise das weitere Drehmoment über das erste Abtriebsritzel und somit über die erste Abtriebswelle auf die Fahrzeugräder übertragen wird, so dass die Fahrzeugräder angetrieben werden, während das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Fahrzeugräder an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Fahrzeugräder an dem Boden ab, und das Kraftfahrzeug wird entlang des Bodens gefahren. Das Kraftfahrzeug ist somit als ein Hybridfahrzeug ausgebildet, da das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine und/oder mittels der elektrischen Maschine angetrieben werden kann.Furthermore, the transmission device includes a first output shaft, which has a first output pinion. Vehicle wheels of the motor vehicle can be driven via the first output pinion. This means in particular that the motor vehicle has the vehicle wheels in its fully manufactured state. The vehicle wheels are ground contact elements, by means of which the motor vehicle can be or is supported on a ground downwards in the vertical direction of the vehicle. If, for example, one of the gears is engaged while the or all other gears of the transmission device are disengaged, and the motor vehicle is driven via the engaged gear by the internal combustion engine and thereby by the output shaft and/or by the electric machine and thereby by the rotor, then For example, the aforementioned output torque, which is provided by the sub-transmission whose gear is engaged, is provided, or is driven by a further torque resulting from the output torque, in particular in such a way that the output torque or the further torque is transmitted via the first output pinion and thus via the first output shaft is transmitted to the vehicle wheels so that the vehicle wheels are driven while the motor vehicle is supported on the ground via the vehicle wheels downward in the vehicle vertical direction, the vehicle wheels roll on the ground, and the motor vehicle g is driven along the ground. The motor vehicle is thus designed as a hybrid vehicle, since the motor vehicle can be driven by means of the internal combustion engine and/or by means of the electric machine.
Um nun eineeine besonders axial kurz bauende Getriebeeinrichtung realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Getriebeeinrichtung eine zweite Abtriebswelle aufweist, welche ein zweites Abtriebsritzel aufweist, wobei die Fahrzeugräder, die über das erste Abtriebsritzel von der ersten Abtriebswelle antreibbar sind, über das zweite Abtriebsritzel von der zweiten Abtriebswelle antreibbar sind. Somit können die Fahrzeugräder über das erste Abtriebsritzel von der ersten Abtriebswelle und über das zweite Abtriebsritzel von der zweiten Abtriebswelle angetrieben werden, so dass die Fahrzeugräder sowohl über die erste Abtriebswelle als auch über die zweite Abtriebswelle angetrieben werden können.In order to be able to implement a transmission device that is particularly short axially, it is provided according to the invention that the transmission device has a second output shaft, which has a second output pinion, wherein the vehicle wheels, which can be driven by the first output shaft via the first output pinion, can be driven by the second output shaft via the second output pinion. The vehicle wheels can thus be driven by the first output shaft via the first output pinion and by the second output shaft via the second output pinion, so that the vehicle wheels can be driven both via the first output shaft and via the second output shaft.
Die elektrische Maschine kann beispielsweise über ihren Rotor ein Drehmoment zum Antreiben der Fahrzeugräder bereitstellen. Ebenso kann die Verbrennungskraftmaschine über ihre Abtriebswelle ein Drehmoment zum Antreiben der Fahrzeugräder bereitstellen. Bezogen auf einen Drehmomentenfluss, über welchen das von der Verbrennungskraftmaschine über die Abtriebswelle bereitgestellte Drehmoment beziehungsweise das von der elektrischen Maschine über den Rotor bereitgestellte Drehmoment von der Abtriebswelle beziehungsweise von dem Rotor auf die Fahrzeugräder übertragbar ist, sind die jeweilige Abtriebswelle und somit das jeweilige Abtriebsritzel stromab der Teilgetriebe angeordnet, die wiederum stromab der Abtriebswelle beziehungsweise des Rotors angeordnet sind. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann die Getriebeeinrichtung über die Abtriebsritzel und somit über die Abtriebswellen Drehmomente zum Antreiben der Fahrzeugräder bereitstellen beziehungsweise Drehmomente zum Antreiben der Fahrzeugräder können über die Abtriebsritzel und somit über die Abtriebswellen aus der Getriebeeinrichtung ausgeleitet werden, wobei die Drehmomente zum Antreiben der Fahrzeugräder aus den jeweiligen, von der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise von der elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmomenten zum Antreiben der Fahrzeugräder resultieren können.The electric machine can, for example, provide a torque for driving the vehicle wheels via its rotor. Likewise, the internal combustion engine can provide torque for driving the vehicle wheels via its output shaft. Based on a torque flow, via which the torque provided by the internal combustion engine via the output shaft or the torque provided by the electric machine via the rotor can be transmitted from the output shaft or from the rotor to the vehicle wheels, the respective output shaft and thus the respective output pinion are downstream arranged the partial transmission, which in turn are arranged downstream of the output shaft or the rotor. In other words, the transmission device can provide torque for driving the vehicle wheels via the output pinion and thus via the output shafts, or torque for driving the vehicle wheels can be derived from the transmission device via the output pinion and thus via the output shafts, with the torque for driving the vehicle wheels can result from the respective torques provided by the internal combustion engine or by the electric machine for driving the vehicle wheels.
Das erste Zahnradpaar weist ein permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle verbundenes, erstes Zahnrad auf, welches dadurch, dass es permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden ist, auch als erstes Festrad bezeichnet wird. Des Weiteren weist das erste Zahnradpaar ein mit dem ersten Zahnrad, insbesondere direkt, kämmendes, zweites Zahnrad auf, welches als ein auf der ersten Abtriebswelle angeordnetes, erstes Losrad ausgebildet ist. Des Weiteren umfasst das zweite Zahnradpaar ein permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle verbundenes, drittes Zahnrad, welches dadurch, dass es permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden ist, auch als zweites Festrad bezeichnet wird. Außerdem umfasst das zweite Zahnradpaar ein mit dem dritten Zahnrad, insbesondere direkt, kämmendes, viertes Zahnrad, welches als ein auf der zweiten Abtriebswelle angeordnetes, zweites Losrad ausgebildet ist. Unter dem Merkmal, das das jeweilige Festrad mit der jeweiligen Eingangswelle permanent drehfest verbunden ist, ist insbesondere zu verstehen, dass nicht etwa eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, welche zwischen einem das jeweilige Festrad drehfest mit der jeweiligen Eingangswelle verbindenden ersten Zustand und einem zweiten Zustand umschaltbar ist, in welchem die Schalteinrichtung Relativdrehungen zwischen dem jeweiligen Festrad und der jeweiligen Eingangswelle, auf welchen das jeweilige Festrad angeordnet ist, zulässt, sondern das jeweilige Festrad ist stets, das heißt permanent, drehfest mit der jeweiligen Eingangswelle, auf welcher das jeweilige Festrad angeordnet ist, verbunden. Im Gegensatz hierzu ist dem jeweiligen Losrad ein jeweiliges Schaltelement zugeordnet, welches zwischen wenigstens einem Koppelzustand und wenigstens einem Entkoppelzustand umschaltbar ist. Insbesondere ist das dem jeweiligen Losrad zugeordnete Schaltelement zwischen wenigstens einer Koppelstellung und wenigstens einer Entkoppelstellung, insbesondere relativ zu der jeweiligen Eingangswelle und/oder in axialer Richtung der jeweiligen Eingangswelle, bewegbar, insbesondere translatorisch bewegbar.The first gear wheel pair has a first gear wheel which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first input shaft and which is also referred to as the first fixed wheel because it is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first input shaft. Furthermore, the first gear wheel pair has a second gear wheel which meshes with the first gear wheel, in particular directly, and which is designed as a first loose wheel arranged on the first output shaft. Furthermore, the second pair of gearwheels includes a third gearwheel which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first input shaft and which, because it is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first input shaft, is also referred to as the second fixed wheel. In addition, the second pair of gears includes a fourth gear meshing with the third gear, in particular directly, which is designed as a second idler gear arranged on the second output shaft. The feature that the respective fixed wheel is permanently connected in a rotationally fixed manner to the respective input shaft means in particular that a switching device is not provided which can be switched between a first state connecting the respective fixed wheel in a rotationally fixed manner to the respective input shaft and a second state , in which the switching device allows relative rotations between the respective fixed wheel and the respective input shaft on which the respective fixed wheel is arranged, but the respective fixed wheel is always, i.e. permanently, non-rotatable with the respective input shaft on which the respective fixed wheel is arranged, tied together. In contrast to this, the respective loose wheel is assigned a respective switching element which can be switched between at least one coupling state and at least one decoupling state. In particular, the shifting element assigned to the respective idler gear can be moved, in particular translated, between at least one coupled position and at least one decoupled position, in particular relative to the respective input shaft and/or in the axial direction of the respective input shaft.
Die Koppelstellung bewirkt den Koppelzustand, und die Entkoppelstellung bewirkt den Entkoppelzustand des Schaltelements. In dem Koppelzustand ist das jeweilige Losrad über das jeweilige, dem jeweiligen Losrad zugeordnete Schaltelement, insbesondere formschlüssig, drehfest mit der jeweiligen Abtriebswelle verbunden, auf welcher das jeweilige Losrad angeordnet ist. In dem Entkoppelzustand jedoch gibt das jeweilige, dem jeweiligen Losrad zugeordnete Schaltelement das jeweilige Losrad, indem das jeweilige Schaltelement zugeordnet ist, für eine um eine jeweilige Abtriebswellendrehachse relativ zu der jeweiligen Abtriebswelle, auf welcher das jeweilige Losrad angeordnet ist, erfolgende Drehung frei. Mit anderen Worten sind in dem Entkoppelzustand des jeweiligen Schaltelements das jeweilige Losrad, dem das jeweilige Schaltelement zugeordnet ist, und die Abtriebswelle um die Abtriebswellendrehachse relativ zueinander drehbar, so dass beispielsweise in dem Entkoppelzustand keine Drehmomente zwischen der jeweiligen Abtriebswelle und dem jeweiligen Losrad, welches auf der jeweiligen Abtriebswelle angeordnet ist, über das jeweilige, dem jeweiligen Losrad zugeordnete Schaltelement übertragen werden können. Dabei sind die jeweilige Abtriebswelle und das jeweilige Losrad, welches auf der jeweiligen Abtriebswelle angeordnet ist, um die Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Getriebegehäuse drehbar.The coupled position brings about the coupled state and the uncoupled position brings about the uncoupled state of the switching element. In the coupled state, the respective idler wheel is connected via the respective shifting element assigned to the respective idler wheel, in particular in a form-fitting, non-rotatable manner to the respective output shaft on which the respective idler wheel is arranged. In the decoupled state, however, the respective shifting element assigned to the respective idler wheel releases the respective idler wheel, in which the respective shifting element is assigned, for rotation about a respective output shaft axis of rotation relative to the respective output shaft on which the respective idler wheel is arranged. In other words, in the decoupled state of the respective shifting element, the respective idler wheel, to which the respective shifting element is assigned, and the output shaft can be rotated relative to one another about the output shaft axis of rotation, so that, for example, in the decoupled state, there are no torques between the respective output shaft and the respective idler wheel which is on the respective output shaft is arranged, can be transmitted via the respective switching element assigned to the respective loose wheel. The respective output shaft and the respective loose wheel, which is arranged on the respective output shaft, can be rotated about the output shaft axis of rotation relative to the transmission housing.
Das Einlegen des ersten Gangs erfolgt nun beispielsweise dadurch, dass das erste Losrad drehfest mit der ersten Abtriebswelle verbunden wird. Der erste Gang wird beispielsweise dadurch ausgelegt, dass das erste Losrad von der ersten Abtriebswelle entkoppelt wird, mithin dass um die Abtriebswellendrehachse der ersten Abtriebswelle erfolgende Relativdrehungen zwischen der ersten Abtriebswelle und dem ersten Losrad zugelassen werden. Das Einlegen des zweiten Gangs erfolgt beispielsweise dadurch, dass das zweite Losrad drehfest mit der zweiten Abtriebswelle verbunden wird. Das Auslegen des zweiten Gangs erfolgt beispielsweise derart, dass das zweite Losrad von der zweiten Abtriebswelle entkoppelt wird, mithin dass um die Abtriebswellendrehachse der zweiten Abtriebswelle erfolgende Relativdrehungen zwischen dem zweiten Losrad und der zweiten Abtriebswelle zugelassen werden. Vorzugsweise verlaufen die Abtriebswellendrehachsen parallel zueinander, wobei die Abtriebswellendrehachsen voneinander beabstandet sind. Dann ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die jeweiligen Abtriebswellendrehachse parallel zu der jeweiligen Wellendrehachse verlaufen. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Maschinendrehachse von den Abtriebswellendrehachsen beabstandet ist und parallel zu den Abtriebswellendrehachsen verläuft.The first gear is now engaged, for example, in that the first loose wheel is connected to the first output shaft in a rotationally fixed manner. Of the First gear is designed, for example, by decoupling the first idler gear from the first output shaft, meaning that relative rotations between the first output shaft and the first idler gear about the output shaft axis of rotation of the first output shaft are permitted. The second gear is engaged, for example, by the second idler wheel being connected to the second output shaft in a rotationally fixed manner. The second gear is designed, for example, in such a way that the second idler gear is decoupled from the second output shaft, meaning that relative rotations between the second idler gear and the second output shaft about the output shaft axis of rotation of the second output shaft are permitted. The axes of rotation of the output shaft preferably run parallel to one another, with the axes of rotation of the output shaft being spaced apart from one another. It is then preferably provided that the respective output shaft axis of rotation runs parallel to the respective shaft axis of rotation. Furthermore, it is preferably provided that the machine axis of rotation is spaced apart from the output shaft axes of rotation and runs parallel to the output shaft axes of rotation.
Des Weiteren sei an dieser Stelle festgehalten, dass in der vorliegenden Beschreibung verwendete und auch als Ordinalia bezeichnete Ordnungszahlwörter wie „erster“, „erste“, „zweiter“, „zweite“, „dritter“, „dritte“, „vierter“, „vierte“, „fünfter“, „fünfte“, „sechster“, „sechste“ etc. - falls nichts anderes angegeben ist - nicht als Ordnungszahlwörter an sich zu verstehen sind, die eine Reihenfolge oder eine Anzahl angeben, sondern in der Beschreibung etwaig verwendete Ordnungszahlwörter sind - falls nichts anderes angegeben ist - vielmehr als Adjektive anzusehen, um den jeweiligen Ordnungszahlwörtern zugeordnete Begriffe wie beispielsweise „Zahnradpaar“, „Gang“, „Zahnrad“, „Losrad“, „Festrad“ etc. eindeutig voneinander unterscheiden zu können und somit auf diese, den Ordnungszahlwörtern zugeordnete Begriffe eindeutig Bezug nehmen zu können. Dies bedeutet beispielsweise dann, wenn in dem Patentanspruch 1 von der ersten Reibkupplung die Rede ist, nicht auch zwangsläufig eine zweite Reibkupplung der Getriebeeinrichtung vorgesehen sein muss.Furthermore, it should be noted at this point that ordinal numbers used in the present description and also referred to as ordinals such as “first”, “first”, “second”, “second”, “third”, “third”, “fourth”, “ fourth", "fifth", "fifth", "sixth", "sixth" etc. - unless otherwise stated - are not to be understood as ordinal number words per se, which indicate an order or a number, but may be used in the description Ordinal numerals are - unless otherwise stated - rather to be regarded as adjectives in order to be able to clearly distinguish between the terms associated with the respective ordinal numerals, such as "gear wheel pair", "gear", "gear wheel", "loose wheel", "fixed wheel" etc. and thus to be able to clearly refer to these terms assigned to the ordinal number words. This means, for example, when patent claim 1 speaks of the first friction clutch, a second friction clutch of the transmission device does not necessarily have to be provided as well.
Die Erfindung ermöglicht es beispielsweise, mittels einer nur geringen Anzahl an Bauteilen, wie beispielsweise Reibkupplungen und/oder Schaltelementen, eine hinreichend oder besonders hohe Anzahl an schaltbaren Gängen sowie einen besonders wirkungsgradgünstigen Betrieb zu realisieren. Somit können der Bauraumbedarf und das Gewicht der Getriebeeinrichtung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden. Insbesondere können beispielsweise ausgehend von einem Doppelkupplungshybridgetriebe mit einer Dreifachkupplung, das heißt mit drei Kupplungen, diese drei Kupplungen durch die erste Reibkupplung und sowie gegebenenfalls durch eine zweite Reibkupplung ersetzt werden, so dass die Teileanzahl und der insbesondere axiale Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden können. Außerdem kann die erste Reibkupplung in ihrem Durchmesser besonders klein ausgestaltet werden. Vorzugsweise ist die erste Reibkupplung eine Lamellenkupplung, welche mehrere, in axialer Richtung der Lamellenkupplung aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander angeordnete Lamellen aufweist. Die Lamellen werden auch als Reiblamellen bezeichnet. Dabei kann die Anzahl der Reiblamellen besonders gering gehalten werden. Insbesondere ist es denkbar, dass die Lamellenkupplung höchstens sieben Lamellen aufweist.The invention makes it possible, for example, to implement a sufficiently or particularly high number of shiftable gears and particularly efficient operation using only a small number of components, such as friction clutches and/or shifting elements. The space requirement and the weight of the transmission device can thus be kept within a particularly low range. In particular, starting from a double-clutch hybrid transmission with a triple clutch, i.e. with three clutches, these three clutches can be replaced by the first friction clutch and, if necessary, by a second friction clutch, so that the number of parts and the particular axial space requirement can be kept particularly low. In addition, the diameter of the first friction clutch can be designed to be particularly small. The first friction clutch is preferably a multi-plate clutch which has a plurality of plates arranged one after the other or one behind the other in the axial direction of the multi-plate clutch. The lamellae are also referred to as friction lamellae. The number of friction plates can be kept particularly low. In particular, it is conceivable that the multi-plate clutch has a maximum of seven plates.
Um eine besonders vorteilhafte Schalt- und somit Fahrbarkeit und einen besonders wirkungsgradgünstigen Betrieb der Getriebeeinrichtung realisieren zu können, ist es bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eines der Teilgetriebe einen schaltbaren vierten Gang mit einem vierten Zahnradpaar aufweist, welches ein fünftes Zahnrad umfasst, das als ein auf einer der Abtriebswellen angeordnetes, drittes Losrad ausgebildet ist.In order to be able to achieve a particularly advantageous shifting and thus drivability and a particularly efficient operation of the transmission device, it is provided in one embodiment of the invention that one of the sub-transmissions has a shiftable fourth gear with a fourth gear wheel pair, which includes a fifth gear wheel that is designed as a third loose wheel arranged on one of the output shafts.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Getriebeeinrichtung die zuvor genannte, zweite Reibkupplung umfasst. Die vorigen und folgenden Ausführungen zur ersten Reibkupplung können ohne Weiteres auch auf die zweite Reibkupplung übertragen werden und umgekehrt. Mittels der zweiten Reibkupplung ist das dritte Losrad drehfest mit der einen Abtriebswelle, auf welcher das dritte Losrad angeordnet ist, verbindbar. Insbesondere ermöglicht die zweite Reibkupplung eine Lastschaltbarkeit des dritten Losrads und somit des vierten Gangs in einem elektrischen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs auf bauraumgünstige Weise, so dass auf bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Schalt- bzw. Fahrbarkeit der Getriebeeinrichtung dargestellt werden kann.It has proven to be particularly advantageous if the transmission device includes the aforementioned, second friction clutch. The previous and following statements on the first friction clutch can also be applied to the second friction clutch without further ado and vice versa. By means of the second friction clutch, the third loose wheel can be connected in a torque-proof manner to the one output shaft on which the third loose wheel is arranged. In particular, the second friction clutch allows the third idler gear and thus the fourth gear to be shifted under load in an electric driving mode of the motor vehicle in a space-saving manner, so that a particularly advantageous shifting or drivability of the transmission device can be achieved in a space-saving manner.
Insbesondere kann mittels der Getriebeeinrichtung eine rein verbrennungsmotorische Fahrt, insbesondere Überlandfahrt, des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Unter der rein verbrennungsmotorischen Fahrt ist zu verstehen, dass bei der rein verbrennungsmotorischen Fahrt das Kraftfahrzeug bezogen auf die elektrische Maschine und die Verbrennungskraftmaschine ausschließlich mittels der Verbrennungskraftmaschine, das heißt ausschließlich verbrennungsmotorisch mittels der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung kann diese rein verbrennungsmotorische Fahrt einen besonders günstigen Wirkungsgrad realisiert werden, so dass das vorzugsweise als Hybridfahrzeug ausgebildete Kraftfahrzeug besonders energieeffizient angetrieben werden kann.In particular, a purely internal combustion engine drive, in particular overland travel, of the motor vehicle can be implemented by means of the transmission device. Driving purely with the internal combustion engine is to be understood as meaning that when driving with the internal combustion engine alone, the motor vehicle is driven exclusively by the internal combustion engine in relation to the electric machine and the internal combustion engine, ie exclusively by the internal combustion engine by means of the internal combustion engine. With the help of the transmission device according to the invention, this purely internal combustion engine drive can be achieved with a particularly favorable degree of efficiency, so that the vehicle is preferably designed as a hybrid vehicle Motor vehicle can be driven particularly energy efficient.
Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das vierte Zahnradpaar ein mit dem fünften Zahnrad, insbesondere direkt, kämmendes sechstes Zahnrad aufweist, welches permanent drehfest mit der Eingangswelle des einen, den vierten Gang aufweisenden Teilgetriebes verbunden ist. Dadurch kann auf besonders bauraum- und kostengünstige Weise eine besonders hohe Anzahl an schaltbaren Gängen der Getriebeeinrichtung dargestellt werden.Another embodiment is characterized in that the fourth gear pair has a sixth gear meshing with the fifth gear, in particular directly, which is permanently non-rotatably connected to the input shaft of the one sub-transmission having the fourth gear. As a result, a particularly large number of shiftable gears of the transmission device can be achieved in a particularly space-saving and cost-effective manner.
Um dabei den Bauraumbedarf in einem besonders geringen Rahmen halten sowie einen besonders hohen Wirkungsgrad realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das eine, den vierten Gang aufweisende Teilgetriebe das zweite Teilgetriebe ist.In order to keep the space requirement within a particularly small framework and to be able to achieve a particularly high degree of efficiency, it is provided in a further embodiment of the invention that the one partial transmission having the fourth gear is the second partial transmission.
In weiterer, besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die eine Abtriebswelle die erste Abtriebswelle ist. Dadurch kann insbesondere der axiale Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden.In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that one output shaft is the first output shaft. As a result, the axial space requirement in particular can be kept particularly low.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Teil beziehungsweise zumindest ein Längenbereich der ersten Reibkupplung und zumindest ein Teil beziehungsweise zumindest ein Längenbereich des jeweiligen Abtriebsritzels in axialer Richtung der jeweiligen Abtriebswelle auf gleicher Höhe angeordnet, so dass die erfindungsgemäße Getriebeeinrichtung dieser Ausgestaltung in axialer Richtung vorteilhaft besonders kurz ausbildbar ist. Mit anderen Worten ist die erste Reibkupplung in einem axialen Erstreckungsbereich der beiden Abtriebsritzel angeordnet. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist zumindest der Teil der ersten Reibkupplung in radialer Richtung der ersten Reibkupplung nach außen hin zumindest durch den Teil des jeweiligen Abtriebsritzels überlappt beziehungsweise überdeckt. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen kann somit die auch mit K0 bezeichnete, erste Reibkupplung in den axialen Erstreckungsbereich der beiden Abtriebsritzel geschoben werden, wodurch insbesondere der axiale Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden kann.In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, at least a part or at least a longitudinal area of the first friction clutch and at least a part or at least a longitudinal area of the respective output pinion are arranged at the same height in the axial direction of the respective output shaft, so that the transmission device according to the invention of this embodiment in axial direction is advantageously particularly short formable. In other words, the first friction clutch is arranged in an axial extension area of the two output pinions. In other words, at least the part of the first friction clutch is overlapped or covered towards the outside in the radial direction of the first friction clutch at least by the part of the respective output pinion. In comparison to conventional solutions, the first friction clutch, also designated K0, can thus be pushed into the axial extension area of the two output pinions, as a result of which the axial space requirement in particular can be kept particularly low.
Beispielsweise kämmen die Abtriebsritzel jeweils und gleichzeitig, insbesondere direkt, mit einem Tellerrad eines einfach auch als Differential bezeichneten und beispielsweise als Kegelraddifferential ausgebildeten Differentialgetriebes, über welches die Fahrzeugräder von den Abtriebsritzeln antreibbar sind. Wie aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt ist, ist das Differentialgetriebe insbesondere dazu ausgebildet, ein von dem jeweiligen Abtriebsritzel bereitgestelltes Drehmoment über das Differentialgetriebe auf die Fahrzeugräder zu übertragen und insbesondere aufzuteilen, insbesondere derart, dass das Differentialgetriebe bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Drehzahlen der in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandeten Fahrzeugräder, welches beispielsweise Fahrzeugräder derselben Achse sind, zuzulassen. Somit lässt das Differentialgetriebe beispielsweise bei einer Kurvenfahrt zu, dass sich das kurvenäußere Fahrzeugrad mit einer höheren Drehzahl als das kurveninnere Fahrzeugrad dreht. Somit bilden beispielsweise die Abtriebsritzel zusammen mit dem Tellerrad zwei Abtriebsstufen, über welche die Fahrzeugräder von den Abtriebswellen antreibbar sind. Beispielsweise ist das Tellerrad fest beziehungsweise drehfest mit dem auch als Achsdifferential bezeichneten Differentialgetriebe, insbesondere mit einem Differentialgetriebe und mit einem Differentialkäfig des Differentialgetriebes verbunden.For example, the output pinions mesh each and simultaneously, in particular directly, with a ring gear of a differential gear, also simply referred to as a differential and designed, for example, as a bevel gear differential, via which the vehicle wheels can be driven by the output pinions. As is already well known from the general state of the art, the differential gear is designed in particular to transmit a torque provided by the respective output pinion via the differential gear to the vehicle wheels and in particular to divide it up, in particular in such a way that the differential gear has different torques when the motor vehicle corners To allow speeds of the vehicle wheels spaced apart from one another in the vehicle transverse direction, which are, for example, vehicle wheels of the same axle. Thus, for example when cornering, the differential gear allows the vehicle wheel on the outside of the curve to rotate at a higher speed than the vehicle wheel on the inside of the curve. Thus, for example, the output pinion together with the ring gear form two output stages, via which the vehicle wheels can be driven by the output shafts. For example, the ring gear is fixed or non-rotatably connected to the differential gear, also referred to as an axle differential, in particular to a differential gear and to a differential cage of the differential gear.
Es ist denkbar, dass die jeweilige Abtriebswelle ein Wellenelement aufweist, welches permanent drehfest mit dem jeweiligen Abtriebsritzel verbunden, insbesondere einstückig mit dem jeweiligen Abtriebsritzel ausgebildet, sein kann. Ferner ist es denkbar, dass das jeweilige Abtriebsritzel schaltbar ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass dem jeweiligen Abtriebsritzel ein jeweiliges Kopplungselement zugeordnet ist. Das Kopplungselement ist zwischen einem Verbindungszustand und einem Freigabezustand umschaltbar, insbesondere zwischen einer den Verbindungszustand bewirkenden Verbindungsstellung und einer den Freigabezustand bewirkenden Freigabestellung, insbesondere in axialer Richtung der Abtriebswelle und/oder relativ zu der Abtriebswelle, bewegbar, insbesondere verschiebbar. In dem Verbindungszustand ist das jeweilige Abtriebsritzel über das jeweilige, zugeordnete Kopplungselement drehfest mit der jeweiligen Abtriebswelle, auf welcher beispielsweise das jeweilige Abtriebsritzel angeordnet ist, verbunden. In dem Freigabezustand jedoch gibt das jeweilige Kopplungselement das jeweilige, zugehörige Abtriebsritzel für um die jeweilige Abtriebswellendrehachse relativ zu der jeweiligen Abtriebswelle erfolgende Drehungen frei, so dass in dem Freigabezustand das jeweilige Abtriebsritzel von der jeweiligen, zugehörigen Abtriebswelle entkoppelt ist. Somit können beispielsweise in dem Freigabezustand keine Drehmomente zwischen der jeweiligen Abtriebswelle und dem jeweiligen Abtriebsritzel übertragen werden.It is conceivable for the respective output shaft to have a shaft element which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the respective output pinion, in particular can be configured in one piece with the respective output pinion. It is also conceivable that the respective output pinion can be shifted. This means in particular that a respective coupling element is assigned to the respective output pinion. The coupling element can be switched between a connection state and a release state, in particular between a connection position causing the connection state and a release position causing the release state, movable, in particular displaceable, in particular in the axial direction of the output shaft and/or relative to the output shaft. In the connected state, the respective output pinion is non-rotatably connected via the respective, assigned coupling element to the respective output shaft, on which, for example, the respective output pinion is arranged. In the release state, however, the respective coupling element releases the respective, associated output pinion for rotations about the respective output shaft axis of rotation relative to the respective output shaft, so that in the release state the respective output pinion is decoupled from the respective, associated output shaft. Thus, for example, in the release state, no torques can be transmitted between the respective output shaft and the respective output pinion.
Beispielsweise dann, wenn das Kraftfahrzeug als reines Stadtfahrzeug ausgebildet wäre, wäre beispielsweise der dritte Gang ausreichend, und der vierte Gang könnte weggelassen werden. Für Kraftfahrzeuge, die nicht als reines Stadtfahrzeug ausgebildet sind, ist es vorteilhaft in der erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung einen vierten Gang vorzusehen, wobei dann der erste Gang für eine Darstellung einer hohen Zugkraft vorteilhaft kurz ausgebildet werden kann, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn das Kraftfahrzeug ein Fahrzeug mit einem hohen Gewicht ist. Außerdem können durch den vierten Gang und insbesondere bei einer langen Übersetzung für den vierten Gang, hohe Geschwindigkeiten, insbesondere eine besonders hohe Höchstgeschwindigkeit, des Kraftfahrzeugs realisiert werden.For example, if the motor vehicle were designed purely as a city vehicle, third gear would be sufficient, for example, and fourth gear could be omitted. For motor vehicles that are not designed as a pure city vehicle, it is advantageous in the inventions to provide the transmission device according to the invention a fourth gear, in which case the first gear can advantageously be made short for a representation of a high tractive force, which is particularly advantageous when the motor vehicle is a vehicle with a high weight. In addition, high speeds, in particular a particularly high maximum speed, of the motor vehicle can be achieved through the fourth gear and in particular with a long translation for the fourth gear.
Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Getriebeeinrichtung ein Brückenschaltelement umfasst, mittels welchem die erste Eingangswelle, insbesondere unter Umgehung aller schaltbaren Gänge der Teilgetriebe und somit beispielsweise direkt, drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit der zweiten Eingangswelle verbindbar ist. Insbesondere kann die erste Eingangswelle mittels des Brückenschaltelements derart drehmomentübertragend mit der zweiten Eingangswelle verbunden werden oder verbunden sein, dass die erste Eingangswelle unter Umgehung aller schaltbaren Gänge der Teilgetriebe drehmomentübertragend mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist und sich die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle mit dergleichen Drehzahl sowie beispielsweise in die gleiche Drehung oder gegensinnig drehen. Hierdurch kann ein besonders wirkungsgradgünstiger Betrieb dargestellt werden.A further embodiment is characterized in that the transmission device comprises a bridge shifting element, by means of which the first input shaft can be connected to the second input shaft, in particular bypassing all shiftable gears of the sub-transmission and thus, for example, directly, torque-transmitting, in particular non-rotatably. In particular, the first input shaft can be or can be connected in a torque-transmitting manner to the second input shaft by means of the bridge shifting element in such a way that the first input shaft is connected in a torque-transmitting manner to the second input shaft, bypassing all shiftable gears of the partial transmissions, and the first input shaft and the second input shaft rotate at the same speed as well as, for example, rotating in the same direction or in opposite directions. As a result, particularly efficient operation can be achieved.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen auch als Antrieb oder Kraftfahrzeugantrieb bezeichneten Antriebsstrang für ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug. Der Antriebsstrang gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst eine Getriebeeinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a drive train, also referred to as a drive or motor vehicle drive, for a motor vehicle that is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car. The drive train according to the second aspect of the invention comprises a transmission device according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.
Der Antriebsstrang umfasst beispielsweise wenigstens oder genau zwei Achsen des Kraftfahrzeugs, wobei die Achsen in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet sind. Eine erste der Achsen umfasst wenigstens oder genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete, erste Fahrzeugräder, wobei die zweite Achse wenigstens oder genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete, zweite Fahrzeugräder aufweist. Die jeweiligen Fahrzeugräder und die jeweiligen Achsen bilden somit ein Fahrzeugräderpaar. Dabei ist beispielsweise die Getriebeeinrichtung der ersten Achse zugeordnet beziehungsweise die erste Achse umfasst die Getriebeeinrichtung, so dass beispielsweise mittels der elektrischen Maschine der Getriebeeinrichtung die ersten Fahrzeugräder der ersten Achse antreibbar sind. Somit sind die ersten Fahrzeugräder der ersten Achse die zuvor genannten Fahrzeugräder.The drive train comprises, for example, at least or exactly two axles of the motor vehicle, the axles being arranged one behind the other or one after the other in the longitudinal direction of the vehicle. A first of the axles comprises at least or exactly two first vehicle wheels spaced apart from one another in the vehicle transverse direction, the second axle having at least or exactly two second vehicle wheels spaced apart from one another in the vehicle transverse direction. The respective vehicle wheels and the respective axles thus form a pair of vehicle wheels. In this case, for example, the transmission device is assigned to the first axle or the first axle includes the transmission device, so that the first vehicle wheels of the first axle can be driven, for example, by means of the electric machine of the transmission device. Thus, the first vehicle wheels of the first axle are the previously mentioned vehicle wheels.
Beispielsweise umfasst die zweite Achse, wobei die Achsen auch als Fahrzeugachsen bezeichnet werden, eine zusätzlich zu der elektrischen Maschine vorgesehene, weitere elektrische Maschine, mittels welcher die zweiten Fahrzeugräder der zweiten Achse antreibbar sind.For example, the second axle, the axles also being referred to as vehicle axles, includes a further electrical machine provided in addition to the electrical machine, by means of which the second vehicle wheels of the second axle can be driven.
Ein dritter Aspekt betrifft ein Verfahren zum Schalten einer Getriebeeinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A third aspect relates to a method for shifting a transmission device according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous configurations of the first and second aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the third aspect of the invention and vice versa.
Bei dem dritten Aspekt der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn bei oder in Gangwechseln des ersten Teilgetriebes die Elektromaschine eine aus dem jeweiligen Gangwechsel an sich, das heißt für sich alleine betrachtet resultierende Zugkraftunterbrechung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, kompensiert. Unter einem Gangwechsel des ersten Teilgetriebes ist zu verstehen, dass einer der Gänge des ersten Teilgetriebes ausgelegt und ein anderer Gang der Getriebeeinrichtung, insbesondere des ersten Teilgetriebes, eingelegt wird. Bei einem solchen Gangwechsel stützt die elektrische Maschine, das heißt die elektrische Maschine dient einer Kompensation einer Zugkraftunterbrechung. Alternativ oder zusätzlich bewirkt bei Gangwechseln des ersten Teilgetriebes die elektrische Maschine, welche auch als Elektromaschine bezeichnet wird, eine Lastschaltbarkeit der Gangwechsel des ersten Teilgetriebes, zumindest im Rahmen ihres maximalen Drehmoments. Unter der Lastschaltbarkeit ist zu verstehen, dass der Gangwechsel unter Last, das heißt dann durchgeführt werden kann, wenn die Fahrzeugräder angetrieben werden. Alternativ unterstützt die elektrische Maschine bei Gangwechseln des ersten Teilgetriebes eine Drehzahlsynchronisation, so dass ein besonders hoher Schaltkomfort darstellbar ist.In the third aspect of the invention, it has been shown to be particularly advantageous if, during or during gear changes of the first partial transmission, the electric machine at least partially, in particular at least predominantly or completely, compensates for an interruption in traction resulting from the respective gear change itself, i.e. considered in isolation . A gear change of the first sub-transmission is to be understood as meaning that one of the gears of the first sub-transmission is disengaged and another gear of the transmission device, in particular the first sub-transmission, is engaged. During such a gear change, the electric machine provides support, ie the electric machine serves to compensate for an interruption in traction. Alternatively or additionally, when changing gears of the first sub-transmission, the electric machine, which is also referred to as an electric machine, enables the gear changes of the first sub-transmission to be shifted under load, at least within the scope of its maximum torque. The ability to shift under load means that the gear change can be carried out under load, that is to say when the vehicle wheels are being driven. Alternatively, the electric machine supports speed synchronization when changing gears of the first sub-transmission, so that a particularly high level of shifting comfort can be achieved.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn in beziehungsweise bei Gangwechseln des zweiten Teilgetriebes die zweite Reibkupplung über eine Schlupfphase vorübergehend geschlossen wird, so dass die zweite Reibkupplung einer Drehmomentabstützung dient, so dass eine Zugkraftunterbrechung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, kompensiert wird und/oder eine Lastschaltbarkeit der Gangwechsel des zweiten Teilgetriebes ermöglicht wird. Alternativ oder zusätzlich unterstützt bei Gangwechseln des zweiten Teilgetriebes die zweite Reibkupplung beziehungsweise die elektrische Maschine eine Drehzahlsynchronisation, so dass ein besonders hoher Schaltkomfort darstellbar ist.It has also been shown to be particularly advantageous if the second friction clutch is temporarily closed during a slip phase during or during gear changes of the second partial transmission, so that the second friction clutch serves to support torque, so that an interruption in traction is at least partially, in particular at least predominantly or completely, compensated is and / or power shifting the gear change of the second sub-transmission enables becomes light. Alternatively or additionally, when changing gears of the second sub-transmission, the second friction clutch or the electric machine supports speed synchronization, so that a particularly high level of shifting comfort can be achieved.
Ferner hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn bei beziehungsweise in Gangwechseln des zweiten Teilgetriebes die zuvor genannte, elektrische Maschine für eine Kompensation einer aus den Gangwechseln des ersten Teilgetriebes an sich resultierenden Zugkraftunterbrechung verwendet wird.Furthermore, it has proven to be advantageous if the previously mentioned electrical machine is used during or during gear changes of the second sub-transmission to compensate for an interruption in traction resulting from the gear changes of the first sub-transmission.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform; und -
2 eine schematische Darstellung einer Getriebeeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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1 a schematic representation of a transmission device according to the invention according to a first embodiment; and -
2 a schematic representation of a transmission device according to a second embodiment.
Die Getriebeeinrichtung 10 umfasst eine erste Reibkupplung K0 sowie ein erstes Teilgetriebe 18. Das erste Teilgetriebe 18 weist eine erste Eingangswelle 20 auf, welche über die erste Reibkupplung K0 drehmomentübertragend mit der Kurbelwelle 16 verbindbar ist. Außerdem weist das erste Teilgetriebe 18 wenigstens oder genau drei schaltbare Gänge i2, i4 und i5 auf. Der Gang i2 weist ein Zahnradpaar 22 auf, welches genau zwei Zahnräder 24 und 26 umfasst. Die Zahnräder 24 und 26 kämmen direkt miteinander. Das Zahnrad 24 ist auf der Eingangswelle 20 angeordnet und permanent drehfest mit der Eingangswelle 20 verbunden und daher als ein Festrad ausgebildet. Der Gang i4 weist ein Zahnradpaar 28 auf, welches zwei direkt miteinander kämmende Zahnräder 30 und 32 umfasst. Das Zahnrad 30 ist auf der Eingangswelle 20 angeordnet und permanent drehfest mit der Eingangswelle 20 verbunden und daher als ein Festrad ausgebildet. Das Zahnrad 32 ist auf der Ausgangswelle 62. Der schaltbare Gang i5 weist ein Zahnradpaar 34 auf, welches genau zwei direkt miteinander kämmende Zahnräder 36 und 38 umfasst. Das Zahnrad 36 ist auf der Eingangswelle 20 angeordnet und permanent drehfest mit der Eingangswelle 20 verbunden und somit als ein drittes Festrad des Teilgetriebes 18 ausgebildet.
Die Getriebeeinrichtung 10 umfasst außerdem ein zweites Teilgetriebe 40, welches eine zweite Eingangswelle 42 umfasst. Die zweite Eingangswelle 42 ist in der ersten Eingangswelle 20 gelagert. Des Weiteren weist das Teilgetriebe 40 wenigstens oder genau zwei schaltbare Gänge i3 und i6 auf. Der Gang i3 weist ein Zahnradpaar 44 auf, welches genau zwei direkt miteinander kämmende Zahnräder 46 und 48 umfasst. Das Zahnrad 46 ist auf der Eingangswelle 42 angeordnet und permanent drehfest mit der Eingangswelle 42 verbunden und somit als ein Festrad des Teilgetriebes 40 ausgebildet. Der Gang i6 weist ein Zahnradpaar 50 auf, welches genau zwei direkt miteinander kämmende Zahnräder 52 und 54 umfasst. Das Zahnrad 52 kann auf der Eingangswelle 42 angeordnet sein, wobei das Zahnrad 52 permanent drehfest mit der Eingangswelle 42 verbunden ist. Die Getriebeeinrichtung 10 umfasst außerdem eine elektrische Maschine 56, deren Rotor 58 permanent drehmomentübertragend mit der zweiten Eingangswelle 42 gekoppelt ist. Beispielsweise ist der Rotor 58 über das Zahnrad 52 permanent drehmomentübertragend mit der Eingangswelle 42 verbunden. Die Getriebeeinrichtung 10 weist außerdem eine ein erstes Abtriebsritzel 61 aufweisende, erste Abtriebswelle 62 auf.The
Um nun auf besonders bauraumgünstige Weise einen besonders effizienten Betrieb realisieren zu können, weist die Getriebeeinrichtung 10 eine zweite Abtriebswelle 62 mit einem zweiten Abtriebsritzel 64 auf. Die Abtriebsritzel 61 und 64 kämmen gleichzeitig mit demselben Tellerrad eines auch als Achsdifferential bezeichneten Differentialgetriebes der ersten Achse, so dass über das Differentialgetriebe die Fahrzeugräder der ersten Achse von dem jeweiligen Abtriebsritzel 61 beziehungsweise 64 antreibbar sind. Dabei ist das Zahnrad 26 als ein auf der Abtriebswelle 62 angeordnetes Losrad ausgebildet, und das Zahnrad 32 ist als ein auf der Abtriebswelle 62 angeordnetes Losrad ausgebildet. Das Zahnrad 38 ist als ein auf der Abtriebswelle 62 angeordnetes Losrad ausgebildet, und auch das Zahnrad 48 ist als ein auf der Abtriebswelle 62 angeordnetes Losrad ausgebildet. Schließlich ist auch das Zahnrad 54 als ein auf der Abtriebswelle 62 angeordnetes Losrad ausgebildet.In order to be able to implement particularly efficient operation in a particularly space-saving manner, the transmission device 10 a
Den als Losrädern ausgebildeten und auf der Abtriebswelle 62 angeordneten Zahnrädern 26 und 38 ist ein beispielsweise als erstes Schaltmuffe ausgebildetes, erstes Schaltelement 25 zugeordnet, und das Schaltelement 25 kann in axialer Richtung der Abtriebswelle 62 relativ zu der Abtriebswelle 62 zwischen einer in
Dem als auf der Abtriebswelle 62 angeordnetes Losrad ausgebildeten Zahnrad 32 ist ein Schaltelement 4 zugeordnet, welches relativ zu der Abtriebswelle 62 in axialer Richtung der Abtriebswelle 62 zwischen einem Koppelzustand und einer Entkoppelstellung bewegbar, insbesondere verschiebbar, ist. In der Koppelstellung des Schaltelements 4 ist das Zahnrad 32 mittels des Schaltelements 4 drehfest mit der Abtriebswelle 62 verbunden. In der Entkoppelstellung des Schaltelements 4 jedoch ist das Zahnrad 32 von der Abtriebswelle 62 entkoppelt, so dass über das Schaltelement 4 keine Drehmomente zwischen der Abtriebswelle 62 und dem Zahnrad 32 übertragen werden können. Schließlich ist dem als auf der Abtriebswelle 62 angeordnetes Losrad ausgebildeten Zahnrad 48 ein Schaltelement 3 zugeordnet. Das Schaltelement 3 und/oder das Schaltelement 4 kann als Schaltmuffe beziehungsweise Schiebemuffe ausgebildet sein. Das Schaltelement 3 ist in axialer Richtung der Abtriebswelle 62 und relativ zu der Abtriebswelle 62 zwischen einer Koppelstellung und einer Entkoppelstellung bewegbar, insbesondere verschiebbar. In der Koppelstellung des Schaltelements 3 ist das Zahnrad 48 mittels des Schaltelements 3 drehfest mit der Abtriebswelle 62 verbunden. In der Entkoppelstellung des Schaltelements 3 jedoch ist das Zahnrad 48 von der Abtriebswelle 62 entkoppelt, so dass keine Drehmomente zwischen dem Zahnrad 48 und der Abtriebswelle 62 übertragen werden können. Somit können sich die Zahnräder 32 und 48 dann, wenn sich die Schaltelemente 3 und 4 in ihren Entkoppelstellungen befinden, um eine zweite Abtriebswellendrehachse relativ zu der Abtriebswelle 62 drehen. Dabei können sich die Zahnräder 32 und 48 und die Abtriebswelle 62 um die zweite Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Getriebegehäuse drehen. Die Abtriebswellendrehachsen verlaufen parallel zueinander und sind voneinander beabstandet. Bei der ersten Ausführungsform weist die Getriebeeinrichtung 10 ein Brückenschaltelement B auf, mittels welchem die zweite Eingangswelle 42, insbesondere unter Umgehung aller schaltbaren Gänge i2, i3, i4, i5 und i6 der Getriebeeinrichtung 10, drehmomentübertragend mit der ersten Abtriebswelle verbindbar ist.A shifting
Des Weiteren ist es bei der ersten Ausführungsform vorgesehen, dass den als Losräder ausgebildeten und auf der zweiten Abtriebswelle 62 angeordneten Zahnrädern 32 und 48 ein Schaltelement 43 zugeordnet ist, welches beispielsweise als Schaltmuffe beziehungsweise Schiebemuffe ausgebildet sein kann. Das Schaltelement 43 ist beispielsweise zwischen einer in
Außerdem umfasst die Getriebeeinrichtung 10 einen Torsionsschwingungsdämpfer 66, über welchen von der Verbrennungskraftmaschine 14 über deren Kurbelwelle 16 bereitgestellte Drehmomente auf die Kupplung K0 übertragen werden können. Mittels des Torsionsschwingungsdämpfers 66 können Torsions- beziehungsweise Drehschwingungen der Kurbelwelle 16 gedämpft werden.In addition, the
Ein mit E1 bezeichneter Fahrgang der Getriebeeinrichtung 10 ist beispielsweise dadurch eingelegt beziehungsweise aktiviert, dass die als Lamellenkupplung ausgebildete Reibkupplung K0 sowie die Schaltelemente 4, 6 und 3 und das Brückenschaltelement B gleichzeitig geöffnet beziehungsweise ausgelegt sind, während die Schaltelemente 25 und 43 eingelegt sind. Unter dem Merkmal, dass das jeweilige Schaltelement eingelegt ist, ist zu verstehen, dass sich das Schaltelement in seinem Koppelzustand befindet. Ist das jeweilige Schaltelement ausgelegt, so befindet sich das jeweilige Schaltelement in seinem Entkoppelzustand. Entsprechendes gilt für das Brückenschaltelement B. Ist das Brückenschaltelement B eingelegt, so ist die Abtriebswelle 60 mit der Eingangswelle 42 über das Brückenschaltelement B und insbesondere unter Umgehung aller schaltbaren Gänge der Getriebeeinrichtung 10 drehmomentübertragend gekoppelt. Ist das Brückenschaltelement B ausgelegt, so können über das Brückenschaltelement B keine Drehmomente zwischen der Abtriebswelle 60 und der Eingangswelle 42 übertragen werden.A driving gear of the
Der Fahrgang E1 ist beispielsweise ein Rückwärtsgang zum Bewirken einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise sind alle anderen Fahrgänge der Getriebeeinrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform Vorwärtsfahrgänge zum Bewirken einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs. Ein mit G2 beziehungsweise E2 bezeichneter Fahrgang in der Getriebeeinrichtung 10 ist beispielsweise dadurch aktiviert beziehungsweise eingelegt, dass die Reibkupplung K0 geschlossen ist, das Schaltelement 25 eingelegt ist und das Brückenschaltelement B eingelegt ist, während die Schaltelemente 4, 43, 6 und 3 ausgelegt sind. Ein mit G3 beziehungsweise E3 bezeichneter Fahrgang der Getriebeeinrichtung 10 ist beispielsweise dadurch eingelegt, dass die Reibkupplung K0 geschlossen ist, das Brückenschaltelement B1 eingelegt ist und das Schaltelement 3 eingelegt ist, während die Schaltelemente 25, 4, 43 und 6 ausgelegt sind. Ein mit G4 beziehungsweise E4 bezeichneter Fahrgang der Getriebeeinrichtung 10 ist beispielsweise dadurch eingelegt, dass die Reibkupplung K0 geschlossen ist, das Schaltelement 4 eingelegt ist und das Brückenschaltelement B eingelegt, während die Schaltelemente 25, 43, 6 und 3 ausgelegt sind. Ein mit G5 beziehungsweise E5 bezeichneter Fahrgang der Getriebeeinrichtung 10 ist beispielsweise dadurch eingelegt, dass die Reibkupplung K0 geschlossen ist, das Schaltelement 25 eingelegt ist und das Brückenschaltelement B eingelegt ist, während die Schaltelemente 4, 43, 6 und 3 ausgelegt sind. Ein mit G6 beziehungsweise E6 bezeichneter Fahrgang mit der Getriebeeinrichtung 10 ist beispielsweise dadurch eingelegt, dass die Reibkupplung K0 eingelegt ist, das Brückenschaltelement B eingelegt ist und das Schaltelement 6 eingelegt ist, während die Schaltelemente 25, 4, 43 und 3 ausgelegt sind. Ein mit G7 beziehungsweise E5 bezeichneter Fahrgang der Getriebeeinrichtung 10 ist beispielsweise dadurch eingelegt, dass die Reibkupplung K0 geschlossen ist und die Schaltelemente 43 und 6 eingelegt sind, während die Schaltelemente 25, 4 und 3 und das Brückenschaltelement B ausgelegt sind. Beispielsweise sind die Fahrgänge E2 beziehungsweise G2, E3 beziehungsweise G3, E4 beziehungsweise G4, E5 beziehungsweise G5, E6 beziehungsweise G6 und G7 beziehungsweise E7 Vorwärtsfahrgänge zum Bewirken einer jeweiligen Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs. Während beispielsweise einer der Fahrgänge eingelegt ist, sind alle übrigen Fahrgänge ausgelegt.The driving gear E1 is, for example, a reverse gear for causing the motor vehicle to reverse. For example, all other driving gears of the
Die Schaltelemente 3 und 6 sind beispielsweise formschlüssige Schaltelemente, insbesondere Klauenkupplungen, die auch als Klauen bezeichnet werden. Vorzugsweise sind die Schaltelemente 25, 4 und 43 und das Brückenschaltelement B Synchronisierungsschaltelemente, das heißt Synchronisierungen beziehungsweise Synchronisierungselemente. Bei den Fahrgängen G2 beziehungsweise E2, G4 beziehungsweise E4 und G6 beziehungsweise E6 kann es sich um Füllgänge für eine besonders wirkungsgradgünstige Fahrt handeln.The shifting
Der Fahrgang G2, bei welchem beispielsweise die Reibkupplung K0 geschlossen und das Schaltelement 25 eingelegt ist, während die Schaltelemente 4, 43, 6 und 3 und das Brückenschaltelement B ausgelegt sind, ist beispielsweise ein reiner Verbrennergang, welcher zum rein verbrennungsmotorischen Antreiben, das heißt dafür vorgesehen ist, dass das Kraftfahrzeug bezogen auf die elektrische Maschine 56 und die Verbrennungskraftmaschine 14 ausschließlich mittels der Verbrennungskraftmaschine 14 antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Ein weiterer, reiner Verbrennergang können die folgenden Fahrgänge sein: G3, bei dem beziehungsweise zu dessen Einlegen die Reibkupplung K0 geschlossen ist, das Brückenschaltelement B und das Schaltelement 3 eingelegt sind, während die Schaltelemente 25, 4, 43 und 6 ausgelegt sind; der Fahrgang G4, zu dessen Aktivierung beziehungsweise Einlegung die Reibkupplung K0 geschlossen ist, das Schaltelement 4 eingelegt ist und die Schaltelemente 25, 43, 6 und 3 das Brückenschaltelement B ausgelegt sind; der Fahrgang G5, zu dessen Einlegen beziehungsweise Aktivierung die Reibkupplung K0 geschlossen ist, das Schaltelement 25 eingelegt ist und die Schaltelemente 4, 43, 6 und 3 und das Brückenschaltelement B ausgelegt sind; der Fahrgang G6, zu dessen Einlegen beziehungsweise Aktivieren die Reibkupplung K0 geschlossen ist, das Brückenschaltelement B und das Schaltelement 6 eingelegt sind, und die Schaltelemente 25, 4, 43 und 3 ausgelegt sind; und der Fahrgang G7, zu dessen Einlegen beziehungsweise Aktivieren die Reibkupplung K0 geschlossen ist, die Schaltelemente 43 und 6 eingelegt sind und die Schaltelemente 25, 4 und 3 und das Brückenschaltelement B ausgelegt sind.Driving gear G2, in which, for example, the friction clutch K0 is closed and the switching
Reine Elektromaschinen-Gänge, die für eine rein elektrische Fahrt, das heißt dafür vorgesehen sind, dass das Kraftfahrzeug bezogen auf die Verbrennungskraftmaschine 14 und die elektrische Maschine 56 ausschließlich mittels der elektrischen Maschine 56 antreibbar ist beziehungsweise angetrieben werden, können beispielsweise die folgenden Fahrgänge sein: der Fahrgang E1, zu dessen Einlegen beziehungsweise Aktivieren die Reibkupplung K0 geöffnet ist, die Schaltelemente 4, 6 und 3 ausgelegt sind und die Schaltelemente 25 und 43 eingelegt sind; der Fahrgang E3, zu dessen Aktivieren beziehungsweise Einlegen die Reibkupplung K0 geöffnet ist, die Schaltelemente 25, 4, 43 und 6 und das Brückenschaltelement B ausgelegt sind und das Schaltelement 3 eingelegt ist; und der Fahrgang E6, zu dessen Aktivieren beziehungsweise Einlegen die Reibkupplung K0 geöffnet ist, die Schaltelemente 25, 4, 43 und 3 und das Brückenschaltelement B ausgelegt sind und das Schaltelement 6 eingelegt ist, mithin sich in seinem Koppelzustand befindet.Pure electric machine gears that are provided for purely electric travel, i.e. that the motor vehicle can be or is driven exclusively by means of the
Bei der zweiten Ausführungsform ist beispielsweise ein mit E1 bezeichneter Fahrgang der Getriebeeinrichtung 10 dadurch eingelegt, dass die Reibkupplungen K0 und K5 geöffnet sind, während die Schaltelemente 2 und 43 eingelegt sind, und die Schaltelemente 4 und 3 ausgelegt sind. Der Fahrgang E1 der Getriebeeinrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform ist beispielsweise ein Rückwärtsgang zum Bewirken einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs.In the second embodiment, for example, a driving gear designated E1 of the
Bei der zweiten Ausführungsform ist somit beispielsweise der Fahrgang E1 der zuvor beschriebene Rückwärtsgang zum Bewirken einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs, wobei vorgesehen sein kann, dass alle übrigen Fahrgänge der Getriebeeinrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform Vorwärtsfahrgänge zum Bewirken einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs sind. Bei der zweiten Ausführungsform ist ein mit G2 beziehungsweise E1 bezeichneter Fahrgang beispielsweise dadurch eingelegt beziehungsweise aktiviert, dass die Reibkupplung K0 geschlossen ist, die Reibkupplung K5 geöffnet ist, die Schaltelemente 2 und 43 eingelegt sind und die Schaltelemente 4 und 3 ausgelegt sind. Ein weiterer Unterschied zwischen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform kann sein, dass das Brückenschaltelement B bei der zweiten Ausführungsform entfällt.In the second embodiment, driving gear E1 is, for example, the previously described reverse gear for causing the motor vehicle to drive backwards, it being possible for all other driving gears of
Ein mit G2 beziehungsweise E3 bezeichneter Fahrgang der Getriebeeinrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform ist beispielsweise dadurch eingelegt beziehungsweise aktiviert, dass die Reibkupplung K0 geschlossen ist, die Schaltelemente 2 und 3 eingelegt sind, die Reibkupplung K5 geöffnet ist und die Schaltelemente 4 und 43 ausgelegt sind. Ein mit G4 beziehungsweise E3 bezeichneter Fahrgang der zweiten Ausführungsform ist beispielsweise dadurch eingelegt, dass die Reibkupplung K0 geschlossen ist, die Reibkupplung K5 geöffnet ist, die Schaltelemente 4 und 3 eingelegt sind und die Schaltelemente 2 und 43 ausgelegt sind. Ein mit G4 beziehungsweise E5 bezeichneter Fahrgang der zweiten Ausführungsform ist beispielsweise dadurch eingelegt, dass die Reibkupplungen K0 und K5 geschlossen sind, das Schaltelement 4 eingelegt ist und die Schaltelemente 2, 43 und 3 ausgelegt sind. Ein mit G6 beziehungsweise E5 bezeichneter Fahrgang der zweiten Ausführungsform ist beispielsweise dadurch eingelegt beziehungsweise aktiviert, dass die Lamellenkupplungen K0 und K5 geschlossen sind, das Schaltelement 43 eingelegt ist und die Schaltelemente 2, 4 und 3 ausgelegt sind. Bei der zweiten Ausführungsform ist das Schaltelement 3 beispielsweise ein formschlüssiges Schaltelement, insbesondere eine auch als Klaue bezeichnete Klauenkupplung. Vorzugsweise sind die Schaltelemente 2, 4 und 43 Synchronisierungsschaltelemente, das heißt Synchronisierungen beziehungsweise Synchronisierungselemente.A driving gear designated G2 or E3 of the
Die folgenden Fahrgänge der Getriebeeinrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform sind reine Verbrenner-Gänge und somit für ein rein verbrennungsmotorisches Antreiben, das heißt dafür vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug über die Verbrenner-Gänge bezogen auf die elektrische Maschine 56 und die Verbrennungskraftmaschine 14 ausschließlich mittels der Verbrennungskraftmaschine 14 antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird: Der Fahrgang G2, zu dessen Aktivierung beziehungsweise Einlegen beispielsweise die Reibkupplung K0 geschlossen ist, die Reibkupplung K5 geöffnet ist, das Schaltelement 2 eingelegt und die Schaltelemente 4, 43 und 3 ausgelegt sind; der Fahrgang G4, zu dessen Aktivieren, Aktivierung beziehungsweise Einlegen beispielsweise die Reibkupplung K0 geschlossen ist, die Reibkupplung K5 geöffnet ist, das Schaltelement 4 eingelegt ist, und die Schaltelemente 2, 43 und 3 ausgelegt sind; und der Fahrgang G6, zu dessen Einlegen beziehungsweise Aktiveren die Reibkupplung K0 und die Reibkupplung K5 geschlossen sind, das Schaltelement 43 eingelegt ist und die Schaltelemente 2, 4 und 3 ausgelegt sind.The following driving gears of the
Die folgenden Fahrgänge der Getriebeeinrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform sind beispielsweise reine Elektromaschinen-Gänge, welche für eine rein elektrische Fahrt, das heißt dafür vorgesehen sind, das Kraftfahrzeug über die reinen Elektromaschinen-Gänge bezogen auf die elektrische Maschine 56 und die Verbrennungskraftmaschine 14 ausschließlich mittels der elektrischen Maschine 56 anzutreiben: der Fahrgang E1, zu dessen Aktivieren beziehungsweise Einlegen die Reibkupplungen K0 und K5 geöffnet sind, die Schaltelemente 2 und 43 eingelegt sind und die Schaltelemente 4 und 3 ausgelegt sind; der Fahrgang E3, zu dessen Einlegen beziehungsweise Aktivieren die Reibkupplungen K0 und K5 geöffnet sind, das Schaltelement 3 geschlossen beziehungsweise eingelegt ist und die Schaltelemente 2, 4 und 43 ausgelegt beziehungsweise geöffnet sind; und der Fahrgang E5, zu dessen Aktivieren beziehungsweise Einlegen die Reibkupplung K0 geöffnet ist, die Reibkupplung K5 geschlossen ist und die Schaltelemente 4, 2, 43 und 3 ausgelegt beziehungsweise geöffnet sind. Beispielsweise sind alle Gangwechsel der Getriebeeinrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform lastschaltbar, insbesondere durch schlupfendes Betreiben, insbesondere schlupfendes Regeln der Reibkupplung K5 oder durch vollständige Schaltung im letzten Fahrgang.The following driving gears of the
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Getriebeeinrichtunggear mechanism
- 1212
- Antriebsstrangpowertrain
- 1414
- Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
- 1616
- Kurbelwellecrankshaft
- 1818
- erstes Teilgetriebefirst partial transmission
- 2020
- erste Eingangswellefirst input shaft
- 2222
- Zahnradpaarpair of gears
- 2424
- Zahnradgear
- 2626
- Zahnradgear
- 2828
- Zahnradpaarpair of gears
- 3030
- Zahnradgear
- 3232
- Zahnradgear
- 3434
- Zahnradpaarpair of gears
- 3636
- Zahnradgear
- 3838
- Zahnradgear
- 4040
- zweites Teilgetriebesecond sub-transmission
- 4242
- zweite Eingangswellesecond input shaft
- 4444
- Zahnradpaarpair of gears
- 4646
- Zahnradgear
- 4848
- Zahnradgear
- 5050
- Zahnradpaarpair of gears
- 5252
- Zahnradgear
- 5454
- Zahnradgear
- 5656
- elektrische Maschineelectric machine
- 5858
- Rotorrotor
- 6060
- erste Abtriebswellefirst output shaft
- 6161
- erstes Abtriebsritzelfirst output gear
- 6262
- zweite Abtriebswellesecond output shaft
- 6464
- zweites Abtriebsritzelsecond output gear
- 6666
- Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
- 33
- Schaltelementswitching element
- 44
- Schaltelementswitching element
- 66
- Schaltelementswitching element
- 2525
- Schaltelementswitching element
- 4343
- Schaltelementswitching element
- BB
- Brückenschaltelementbridge switching element
- K0K0
- Reibkupplungfriction clutch
- K5K5
- Reibkupplungfriction clutch
- I2I2
- Gangcorridor
- I3I3
- Gangcorridor
- I4I4
- Gangcorridor
- I5I5
- Gangcorridor
- I6I6
- Gangcorridor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102011002472 A1 [0002]DE 102011002472 A1 [0002]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102020006555.4A DE102020006555A1 (en) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | Transmission device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, drive train for a motor vehicle and method for shifting such |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102020006555.4A DE102020006555A1 (en) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | Transmission device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, drive train for a motor vehicle and method for shifting such |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020006555A1 true DE102020006555A1 (en) | 2022-04-28 |
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DE102012009484B3 (en) | 2012-05-09 | 2013-09-12 | Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg | Double clutch |
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-
2020
- 2020-10-26 DE DE102020006555.4A patent/DE102020006555A1/en active Pending
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