DE102020100505A1 - Hybrid transmission device with switchable transmission ratio - Google Patents

Hybrid transmission device with switchable transmission ratio Download PDF

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Benjamin Kluge
Sebastian Liebert
Ulrich Ohnemus
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Abstract

Hybridgetriebeeinrichtung mit einer ersten Getriebeeingangswelle (1), zum Aufnehmen von Antriebsleistung von einer ersten Antriebsmaschine (VKM) und mit einer zweiten Getriebeeingangswelle (6) zum Aufnehmen von Antriebsleistung von einer zweiten Antriebsmaschine (EMA), mit einer Getriebegehäuseeinrichtung (0) und mit einer Getriebeausgangswelle (2) und mit einem ersten Planetengetrieberadsatz mit einem ersten Hohlrad (H1), einem ersten Sonnenrad (S1) und einem ersten Planetenradträger (PT1) und mit einem zweiten Planetengetrieberadsatz mit einem zweiten Hohlrad (H2), einem zweiten Sonnenrad (S2) und einem zweiten Planetenradträger (PT2) undmit einem dritten Planetengetrieberadsatz mit einem dritten Hohlrad (H3), einem dritten Sonnenrad (S3) und einem dritten Planetenradträger (PT3),wobei eine Vielzahl von Schaltelementen (B04, B05, K27, K37, K56) zum selektiv drehfesten Verbinden unterschiedlicher Elemente der drei Planetengetrieberadsätze zum Bilden unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse zwischen der ersten Getriebeeingangswelle (1) und der Getriebeausgangswelle (2) vorgesehen ist undwobei das zweite Sonnenrad (S2) mit der ersten Bremseinrichtung (B05) selektiv drehfest mit der Getriebegehäuseeinrichtung (0) verbindbar ist und wobei das dritte Sonnenrad (S3) und der erste Planetenradträger (PT1) über eine zweite Kupplungseinrichtung (K37) selektiv drehfest miteinander verbindbar sind.Hybrid transmission device with a first transmission input shaft (1) for taking up drive power from a first drive machine (ICE) and with a second transmission input shaft (6) for taking up drive power from a second drive machine (EMA), with a transmission housing device (0) and with a transmission output shaft (2) and with a first planetary gear set with a first ring gear (H1), a first sun gear (S1) and a first planet carrier (PT1) and with a second planetary gear set with a second ring gear (H2), a second sun gear (S2) and a second planetary gear carrier (PT2) and with a third planetary gear set with a third ring gear (H3), a third sun gear (S3) and a third planetary gear carrier (PT3), with a plurality of switching elements (B04, B05, K27, K37, K56) for selectively non-rotatable Connect different elements of the three planetary gear sets to form different transmission ratios There is a gap between the first transmission input shaft (1) and the transmission output shaft (2) and the second sun gear (S2) with the first braking device (B05) can be selectively connected to the gear housing device (0) in a rotationally fixed manner and the third sun gear (S3) and the first planetary gear carriers (PT1) can be selectively connected to one another in a rotationally fixed manner via a second coupling device (K37).

Description

Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung gemäß dem ersten Patentanspruch, sowie einen Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß Anspruch 5. Aus der DE 10 2010 035 209 A1 ist eine Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen bekannt, wobei diese Getriebeeinrichtung zum Bereitstellen eines Hybridantriebs drei Planetengetrieberadsätze aufweist, welche untereinander zum Bereitstellen entsprechender Übersetzungen gekoppelt sind oder selektiv koppelbar sind.The invention relates to a hybrid drive device according to the first claim and a motor vehicle drive train according to claim 5. From the DE 10 2010 035 209 A1 A transmission device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, is known, this transmission device having three planetary gear sets for providing a hybrid drive, which are coupled or can be selectively coupled to one another to provide corresponding gear ratios.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand des Antriebs eines Personenkraftwagens (PKW) beschrieben, dies ist nicht als eine Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Im Rahmen der Entwicklung von sogenannten Dedicated Hybrid Transmissions (DHT) hat sich gezeigt, dass viele Getriebesysteme mit einem leistungsverzweigtem Anfahrmodus (Brennkraftmaschine und elektrische Antriebsmaschine geben Antriebsleistung zum Anfahren ab), in welchem mittels der elektrischen Antriebsmaschine das Drehzahlverhältnis variabel mittels Drehzahlüberlagerung verändert wird, insbesondere gegenüber einem konventionellen Getriebe mit diskreten Schaltstufen, eine gewisse Anfahrschwäche aufweisen können. Eine Hybridantriebsvorrichtung im Sinne der Erfindung weist als Kernelemente eine Brennkraftmaschine und eine elektrische Antriebsmaschine, jeweils zum Abgeben von Antriebsleistung zum Überwinden von Fahrwiderständen auf, weiter weist eine solche Hybridantriebsvorrichtung eine Getriebeeinrichtung auf, mit welcher die Drehzahlüberlagerung und damit die Leistungssummation der elektrischen Antriebsmaschine und der Brennkraftmaschine ermöglicht ist. Ein derartiges Antriebssystem ist bspw. aus dem Toyota Prius bekannt. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Hybridgetriebeeinrichtung mit verbessertem Betriebsverhalten anzugeben.The invention is described below on the basis of the drive of a passenger vehicle, this is not to be understood as a restriction of the invention. In the context of the development of so-called Dedicated Hybrid Transmissions (DHT) it has been shown that many transmission systems with a power-split start-up mode (internal combustion engine and electric drive machine provide drive power for starting), in which the speed ratio is variably changed by means of the electric drive machine by means of speed superposition, in particular compared to a conventional transmission with discrete gear steps, may have a certain starting weakness. A hybrid drive device in the sense of the invention has as core elements an internal combustion engine and an electric drive machine, each for delivering drive power to overcome driving resistance; furthermore, such a hybrid drive device has a transmission device with which the speed superposition and thus the power summation of the electric drive machine and the internal combustion engine is made possible. Such a drive system is known, for example, from the Toyota Prius. It is an object of the invention to specify a hybrid transmission device with improved operating behavior.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung gemäß Patentanspruch 1, sowie durch einen Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß Patentanspruch 5 gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.This object is achieved by a device according to claim 1 and by a motor vehicle drive train according to claim 5; preferred developments of the invention are each the subject matter of the dependent claims.

Die Erfindung schlägt eine Hybridgetriebeeinrichtung als Getriebevariante vor, welche insbesondere das Problem der Anfahrschwäche bekannter Getriebe vermindert, beziehungsweise behebt. Weiter weist die vorgeschlagene Getriebevariante dazu mehrere leistungsverzweigte Bereiche auf, sogenannte E-CVTs, welche eine Leistungssummation von erster und zweiter Antriebsmaschine, insbesondere mit variabler Drehzahlübersetzung ermöglichen. Durch diese Ausgestaltung mit mehreren E-CVTs müssen die einzelnen E-CVTs, im Gegensatz zu einer Getriebevariante, mit nur einem einzigen leistungsverzweigten Bereich, nicht so weite Übersetzungsbereiche abdecken und können, insbesondere bezüglich der Drehmomentübersetzungsanforderung, spezifischer ausgelegt werden. Insbesondere durch eine derartige Ausgestaltung der Getriebevariante mit mehreren E-CVTs kann die Anfahrschwäche gegenüber bestehenden Systemen reduziert werden. Weiter vorzugsweise weist die vorgeschlagene Hybridgetriebeeinrichtung einen Festgang auf, bevorzugt mehrere Festgänge, und insbesondere zwischen diesen Festgängen ist eine Schaltfunktionalität zwischen den einzelnen Festgängen, über die einzelnen E-CVTs hinaus, gegeben. Insbesondere durch die vorgeschlagene Ausgestaltung der Hybridgetriebeeinrichtung ist es ermöglicht, das Getriebekonzept vorzugsweise mit rein formschlüssigen Schaltelementen zu realisieren, weiter vorzugsweise weist die vorgeschlagene Hybridgetriebeeinrichtung formschlüssige Schaltelemente auf und ist weiter vorzugsweise lastschaltfähig, so dass mit dieser zugkraftunterbrechungsfreie Schaltungen ermöglicht sind.The invention proposes a hybrid transmission device as a transmission variant which, in particular, reduces or eliminates the problem of the starting weakness of known transmissions. Furthermore, the proposed transmission variant has several power-split areas, so-called E-CVTs, which enable the power of the first and second drive machine to be summed, in particular with a variable speed ratio. As a result of this configuration with several E-CVTs, the individual E-CVTs, in contrast to a transmission variant with only a single power-split area, do not have to cover such wide transmission ranges and can be designed more specifically, in particular with regard to the torque transmission requirement. In particular, such a design of the transmission variant with several E-CVTs can reduce the starting weakness compared to existing systems. The proposed hybrid transmission device also preferably has one fixed gear, preferably several fixed gears, and in particular between these fixed gears there is a switching functionality between the individual fixed gears, beyond the individual E-CVTs. In particular, the proposed design of the hybrid transmission device makes it possible to implement the transmission concept preferably with purely positive shifting elements; more preferably, the proposed hybrid transmission device has positive shifting elements and is more preferably power shiftable, so that shifts without tractive effort are possible with it.

Nachfolgend ist die Getriebetopologie der Hybridgetriebeeinrichtung näher erläutert. Im Sinne der Erfindung ist unter einem E-CVT beziehungsweise einem E-CVT-Bereich zu verstehen, dass das Drehzahlverhältnis zwischen der ersten Getriebeeingangswelle, mit welcher die erste Antriebsmaschine gekoppelt ist oder koppelbar ist, und der Getriebeausgangswelle, welche mit einem Radantrieb, beziehungsweise mit einer Kraftfahrzeugantriebsachse, gekoppelt ist oder koppelbar ist, mittels Drehzahlüberlagerung von der zweiten Getriebeeingangswelle, mit welcher die zweite Antriebsmaschine gekoppelt ist, kontinuierlich veränderbar ist. Vorzugsweise weist die Hybridgetriebeeinrichtung zum Bereitstellen mehrere E-CVTs mehrere Planetengetrieberadsätze auf, vorzugsweise genau drei Planetengetrieberadsätze, deren Elemente, insbesondere Sonnenrad, Planetenradträger, Hohlrad, mittels sogenannten Schaltelementen selektiv miteinander koppelbar sind, wodurch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse einstellbar sind. Durch die unterschiedlichen Kopplungen mit den Schaltelementen sind demnach unterschiedliche E-CVT-Bereiche einstellbar und mittels der Drehzahlüberlagerung können dann in Abhängigkeit von den bereitstellbaren Drehzahlen der beiden Antriebsmaschinen die Übersetzungsverhältnisse in einem bestimmten Bereich kontinuierlich verändert werden.The transmission topology of the hybrid transmission device is explained in more detail below. For the purposes of the invention, an E-CVT or an E-CVT range is to be understood as meaning that the speed ratio between the first transmission input shaft, to which the first drive machine is coupled or can be coupled, and the transmission output shaft, which is connected to a wheel drive or with a motor vehicle drive axle, is or can be coupled, is continuously variable by means of superimposing the speed of the second transmission input shaft to which the second drive machine is coupled. Preferably, the hybrid transmission device for providing several E-CVTs has several planetary gear sets, preferably exactly three planetary gear sets, the elements of which, in particular sun gear, planetary gear carrier, ring gear, can be selectively coupled to one another by means of so-called shifting elements, whereby different gear ratios can be set. Due to the different couplings with the shifting elements, different E-CVT ranges can be set and, by means of the speed superposition, the gear ratios can then be continuously changed in a certain range depending on the speeds that can be provided by the two drive machines.

Vorzugsweise weist die Hybridgetriebeeinrichtung wenigstens drei Planetengetrieberadsätze auf und bevorzugt weist die Hybridgetriebeeinrichtung genau drei Planetengetriebeeinrichtungen auf. Vorzugsweise weist der erste Planetengetrieberadsatz ein erstes Hohlrad, ein erstes Sonnenrad und einen ersten Planetenradträger auf, auf welchem wenigstens ein erstes Planetenrad drehbar gelagert ist. Vorzugsweise weist der zweite Planetengetrieberadsatz ein zweites Hohlrad, ein zweites Sonnenrad und einen zweiten Planetenradträger auf, auf welchem wenigstens ein zweites Planetenrad drehbar gelagert ist. Vorzugsweise weist der dritte Planetengetrieberadsatz ein drittes Hohlrad, einem drittes Sonnenrad und einem dritten Planetenradträger auf, auf welchem wenigstens ein drittes Planetenrad drehbar gelagert ist.The hybrid transmission device preferably has at least three planetary gear sets, and the hybrid transmission device preferably has exactly three planetary gear devices. The first planetary gear set preferably has a first ring gear, a first sun gear and a first planet gear carrier on which at least one first planet gear is rotatably mounted. The second planetary gear set preferably has a second ring gear, a second sun gear and a second planet gear carrier on which at least one second planet gear is rotatably mounted. The third planetary gear set preferably has a third ring gear, a third sun gear and a third planet gear carrier on which at least one third planet gear is rotatably mounted.

Vorzugsweise ist die zweite Antriebsmaschine mittels der zweiten Getriebeeingangswelle mit dem ersten Sonnenrad drehfest verbunden oder vorzugsweise wenigstens drehfest mit diesem verbindbar, und weiter vorzugsweise ist die zweite Antriebsmaschine als Elektromotorgenerator ausgebildet. Vorzugsweise ist die erste Antriebsmaschine mit der ersten Getriebeeingangswelle drehfest verbindbar oder ist vorzugsweise drehfest mit dieser verbunden. Weiter vorzugsweise ist die erste Antriebsmaschine als Verbrennungskraftmaschine ausgebildet, vorzugsweise als sogenannter Diesel- oder Ottomotor.The second drive machine is preferably connected to the first sun gear in a rotationally fixed manner by means of the second transmission input shaft, or preferably at least able to be connected to it in a rotationally fixed manner, and the second drive machine is more preferably designed as an electric motor generator. The first drive machine can preferably be connected to the first transmission input shaft in a rotationally fixed manner or is preferably connected to it in a rotationally fixed manner. The first drive machine is also preferably designed as an internal combustion engine, preferably as a so-called diesel or gasoline engine.

Vorzugsweise ist die zweite Antriebsmaschine mit einer ersten Kupplungseinrichtung, welche vorzugsweise als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist oder bevorzugt als formschlüssiges Schaltelement, mit dem zweiten Sonnenrad selektiv drehfest verbindbar. Weiter vorzugsweise ist die zweite Antriebsmaschine dauerhaft drehfest mit dem ersten Sonnenrad verbunden. Vorzugsweise ist das dritte Hohlrad mittels einer zweiten Bremseinrichtung, welche vorzugsweise als reibschlüssiges Schaltelement und vorzugsweise als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist, mit der Getriebegehäuseeinrichtung selektiv drehfest verbindbar. Und weiter vorzugsweise sind das zweite Hohlrad und das dritte Sonnenrad drehfest miteinander verbunden oder bevorzugt sind diese zu mindestens drehfest miteinander verbindbar.Preferably, the second drive machine can be selectively connected to the second sun gear in a rotationally fixed manner with a first clutch device, which is preferably designed as a frictional shifting element or preferably as a positive shifting element. More preferably, the second drive machine is permanently connected to the first sun gear in a rotationally fixed manner. Preferably, the third ring gear can be selectively connected to the transmission housing device in a rotationally fixed manner by means of a second braking device, which is preferably designed as a frictional shifting element and preferably as a positive shifting element. And more preferably, the second ring gear and the third sun gear are connected to one another in a rotationally fixed manner or, preferably, they can be connected to one another at least in a rotationally fixed manner.

Weiter vorzugsweise weist die Hybridgetriebeeinrichtung eine Vielzahl von Schaltelementen zum selektiv drehfesten Verbinden unterschiedlicher Elemente der drei Planetengetrieberadsätze und damit zum Bilden unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse zwischen der ersten Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle auf. Vorzugsweise ist das zweite Sonnenrad mit einem als erste Bremseinrichtung ausgebildetem Schaltelement selektiv drehfest mit der Getriebegehäuseeinrichtung verbindbar, wobei dadurch auf einfache Weise die Drehzahl Null für das zweite Sonnenrad vorgebbar ist. Vorzugsweise ist die erste Bremseinrichtung als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet und weiter vorzugsweise ist die erste Bremseinrichtung als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Weiter vorzugsweise sind das dritte Sonnenrad und der erste Planetenradträger über ein als zweite Kupplungseinrichtung ausgebildetes Schaltelement selektiv drehfest miteinander verbindbar. Weiter vorzugsweise ist die zweite Kupplungseinrichtung als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet und bevorzugt ist die zweite Kupplungseinrichtung als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet.Furthermore, the hybrid transmission device preferably has a plurality of shift elements for selectively non-rotatably connecting different elements of the three planetary gear sets and thus for forming different gear ratios between the first transmission input shaft and the transmission output shaft. Preferably, the second sun gear can be selectively connected to the transmission housing device in a rotationally fixed manner with a shifting element designed as a first braking device, whereby the speed zero for the second sun gear can thereby be predetermined in a simple manner. The first braking device is preferably designed as a frictional shifting element and more preferably the first braking device is designed as a positive shifting shifting element. More preferably, the third sun gear and the first planet gear carrier can be selectively connected to one another in a rotationally fixed manner via a switching element embodied as a second coupling device. More preferably, the second clutch device is designed as a frictional shifting element and the second clutch device is preferably designed as a form-locking shifting element.

Weiter vorzugsweise ist die erste Getriebeeingangswelle mit dem zweiten Planetenradträger drehfest verbunden und weiter vorzugsweise ist die erste Getriebeeingangswelle mittels dem zweiten Planetenradträger mit dem ersten Hohlrad drehfest verbunden.More preferably, the first transmission input shaft is non-rotatably connected to the second planetary gear carrier and the first transmission input shaft is furthermore preferably non-rotatably connected to the first ring gear by means of the second planetary gear carrier.

Mit einer ersten Verbindungswelle ist demnach das zweite Hohlrad mit dem dritten Sonnenrad vorzugsweise drehfest verbunden. Und weiter vorzugsweise ist mit einer zweiten Verbindungswelle der erste Planetenradträger über die zweite Kupplungseinrichtung selektiv drehfest mit der ersten Verbindungswelle verbindbar. Weiter vorzugsweise ist eine dritte Kupplungseinrichtung vorgesehen, mit welcher die zweite Verbindungswelle mit dem dritten Planetenradträger selektiv drehfest verbindbar ist. Vorzugsweise ist die dritte Kupplungseinrichtung als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet und weiter vorzugsweise als formschlüssiges Schaltelement.Accordingly, the second ring gear is preferably non-rotatably connected to the third sun gear by means of a first connecting shaft. And more preferably, the first planetary gear carrier can be selectively connected non-rotatably to the first connecting shaft via the second coupling device by means of a second connecting shaft. Furthermore, a third coupling device is preferably provided, with which the second connecting shaft can be selectively connected to the third planetary gear carrier in a rotationally fixed manner. The third clutch device is preferably designed as a frictional shifting element and more preferably as a positive shifting element.

Vorzugsweise ist demnach mittels dieser zweiten Verbindungswelle der erste Planetenradträger mit dem dritten Sonnenrad verbindbar. Vorzugsweise ist die zweite Kupplungseinrichtung als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet und ermöglicht eine einfache Steuerbarkeit und weiter vorzugsweise ist die zweite Kupplungseinrichtung als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet und ermöglicht einen effizienten Betrieb dieser, da keine Kräfte zum Aufbringen einer Reibkraft notwendig sind.Accordingly, the first planetary gear carrier can preferably be connected to the third sun gear by means of this second connecting shaft. The second clutch device is preferably designed as a frictional shifting element and enables simple controllability, and more preferably the second clutch device is designed as a form-fitting shifting element and enables efficient operation of this, since no forces are required to apply a frictional force.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens ein Schaltelement der Hybridgetriebeeinrichtung als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet und bevorzugt sind mehrere Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet und besonders bevorzugt sind sämtliche Schaltelemente, welche zum Verändern der Übersetzung der Hybridgetriebeeinrichtung vorgesehen sind, als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Insbesondere ein formschlüssiges Schaltelement ist gegenüber einem reibschlüssigen Schaltelemente besonders energieeffizient betreibbar und weiter vorzugsweise ist mit einem formschlüssigen Schaltelement eine hohe Leistungsdichte erreichbar.In a preferred embodiment of the invention, at least one shift element of the hybrid transmission device is designed as a form-fit shift element and preferably several shift elements are designed as form-fit shift elements and particularly preferably all shift elements that are provided for changing the ratio of the hybrid transmission device are designed as form-fit shift elements. In particular, a form-fitting switching element can be operated in a particularly energy-efficient manner compared to a frictional switching element and, more preferably, a high power density can be achieved with a form-fitting switching element.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Hybridgetriebeeinrichtung ist die Getriebeausgangswelle dauerhaft drehfest mit dem dritten Planetenradträger verbunden. Vorzugsweise ist die Getriebeausgangswelle einstückig mit dem dritten Planetenradträger ausgebildet. Vorzugsweise ist die von der Hybridgetriebeeinrichtung abgebbare Antriebsleistung vom dritten Planetenradträger unmittelbar auf die Getriebeausgangswelle übertragbar. Insbesondere durch den Abtrieb aus der Hybridgetriebeeinrichtung über den dritten Planetenradträger ist eine Getriebeeinrichtung mit hohem Wirkungsgrad darstellbar.In a preferred embodiment of the hybrid transmission device, the transmission output shaft is permanently non-rotatably connected to the third planetary gear carrier. The transmission output shaft is preferably designed in one piece with the third planet carrier. Preferably that of the hybrid transmission device deliverable drive power from the third planet carrier can be transmitted directly to the transmission output shaft. In particular, the output from the hybrid transmission device via the third planetary gear carrier enables a transmission device with a high degree of efficiency to be represented.

In einer weiter bevorzugt Ausführungsform ist eine dritte Antriebsmaschine vorgesehen. Vorzugsweise ist die dritte Antriebsmaschine als ein Elektromotorgenerator ausgebildet. Vorzugsweise ist die dritte Antriebsmaschine unmittelbar, vorzugsweise dauerhaft, mit der Getriebeausgangswelle gekoppelt oder koppelbar. Insbesondere mittels einer dritten Antriebsmaschine ist der Funktionsumfang der Hybridgetriebeeinrichtung erweiterbar.In a further preferred embodiment, a third drive machine is provided. The third drive machine is preferably designed as an electric motor generator. The third drive machine is preferably coupled or can be coupled directly, preferably permanently, to the transmission output shaft. The functional scope of the hybrid transmission device can be expanded in particular by means of a third drive machine.

Weiter ist ein Kraftfahrzeugantriebsstrang vorgeschlagen, welcher die Hybridgetriebeeinrichtung in einer der zuvor erläuterten Ausführungsformen beinhaltet. Weiter vorzugsweise ist als erste Antriebsmaschine in einem solchen Kraftfahrzeugantriebsstrang eine Brennkraftmaschine vorgesehen und vorzugsweise eine nach dem Otto- oder Dieselprinzip betreibbare Hubkolbenbrennkraftmaschine. Insbesondere bei einem solchen Antriebsstrang ergibt sich durch die vorgeschlagene Hybridgetriebeeinrichtung ein vorteilhafter Betrieb, da mit dieser die erste und die zweite Antriebsmaschine zu einem komfortablen und gleichzeitig effizienten Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug kombinierbar sind. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Hybridgetriebeeinrichtung genau drei Planetengetrieberadsätze aufweist. Weiter vorzugsweise ist es vorgesehen, keine Schaltelemente vorzusehen, welche ein Verblocken eines der Planetengetrieberadsätze ermöglichen, insbesondere sind also mit keinem der Schaltelemente zwei Elemente des gleichen Planetengetrieberadsatzes miteinander verbindbar.Furthermore, a motor vehicle drive train is proposed which contains the hybrid transmission device in one of the previously explained embodiments. More preferably, an internal combustion engine is provided as the first drive machine in such a motor vehicle drive train, and preferably a reciprocating piston internal combustion engine that can be operated according to the Otto or diesel principle. In particular with such a drive train, the proposed hybrid transmission device results in an advantageous operation, since with this the first and the second drive machine can be combined to form a comfortable and at the same time efficient drive system for a motor vehicle. It is preferably provided that the hybrid transmission device has exactly three planetary gear sets. Provision is further preferably made not to provide any shifting elements which allow one of the planetary gear sets to be blocked, so in particular no two elements of the same planetary gear set can be connected to one another with any of the shifting elements.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Hybridgetriebeeinrichtung eine weitere, sogenannte dritte Bremseinrichtung auf, welche zum selektiv drehfesten Verbinden des Abtriebs der zweiten Antriebsmaschine, welcher mit dem ersten Sonnenrad drehfest verbunden ist, mit dem Getriebegehäuse auf. Insbesondere durch die Vorgabe der Drehzahl Null für die zweite Antriebsmaschine und das Festlegen deren Abtriebs werden weitere Betriebsmodi ermöglicht und das Hybridgetriebe ist bei nahezu gleichem Aufbau flexibler betreibbar. Durch die vorgeschlagene dritte Bremseinrichtung ist es insbesondere ermöglicht, die E-CVT Modi, bei welchen durch Drehzahlüberlagerung ein variables Drehzahlverhältnis einsteuerbar ist, durch die Drehzahlvorgabe Null am Abtrieb der zweiten Antriebsmaschine und damit am ersten Sonnenrad, in Festgänge (feste Drehzahlübersetzung zwischen erster Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle) zu überführen. Die gleiche Funktionalität wäre ermöglicht, wird die zweite Antriebsmaschine elektrisch gebremst und aktiv auf die Drehzahl Null geregelt. Durch die vorgeschlagene dritte Bremseinrichtung kann diese Vorgabe der Drehzahl Null besonders effizient erfolgen. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, ist die dritte Bremseinrichtung unmittelbar an einer Abtriebswelle der zweiten Antriebsmaschine angeordnet.In a further preferred embodiment, the hybrid transmission device has a further, so-called third braking device, which is used for selectively rotationally fixed connection of the output of the second drive machine, which is rotationally fixedly connected to the first sun gear, to the transmission housing. In particular, by specifying zero speed for the second drive machine and defining its output, further operating modes are made possible and the hybrid transmission can be operated more flexibly with almost the same structure. The proposed third braking device makes it possible, in particular, to use the E-CVT modes, in which a variable speed ratio can be controlled by superimposing the speed, by setting the speed to zero on the output of the second drive machine and thus on the first sun gear, in fixed gears (fixed speed ratio between the first transmission input shaft and Transmission output shaft). The same functionality would be possible if the second drive machine were electrically braked and actively regulated to zero speed. With the proposed third braking device, this specification of the zero speed can take place particularly efficiently. In a further preferred embodiment of the invention, the third braking device is arranged directly on an output shaft of the second drive machine.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Kraftfahrzeugantriebsstrang vorgesehen, welcher zusätzlich zu der zweiten Antriebsmaschine noch wenigstens eine dritte Antriebsmaschine aufweist. Insbesondere mittels einer solchen dritten Antriebsmaschine ist eine weitere Erweiterung des Funktionsumfangs des Antriebsstrangs ermöglicht.In a preferred embodiment of the invention, a motor vehicle drive train is provided which, in addition to the second drive machine, also has at least one third drive machine. A further expansion of the functional scope of the drive train is made possible in particular by means of such a third drive machine.

Dabei ist als Antriebsmaschine im Sinne der Erfindung ein Energiewandler zum Bereitstellen von Antriebsleistung insbesondere zum Überwinden von Fahrwiderständen zu verstehen, dabei kann vorzugsweise die erste Antriebsmaschine auch zum Abgeben von Antriebsleistung eingerichtet sein, welche von der zweiten und oder Dritten Antriebsmaschine in elektrische Leistung gewandelt wird.The drive machine in the sense of the invention is to be understood as an energy converter for providing drive power, in particular for overcoming travel resistances, while the first drive machine can preferably also be set up to deliver drive power, which is converted into electrical power by the second and / or third drive machine.

Vorzugsweise ist wenigstens diese dritte Antriebsmaschine als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist diese dritte Antriebsmaschine mit der Getriebeabtriebswelle selektiv drehfest verbindbar oder bevorzugt ist diese dritte Antriebsmaschine drehfest mit der Getriebeabtriebswelle verbunden. Insbesondere mittels einer selektiven Verbindbarkeit der dritten Antriebsmaschine mit der Getriebeabtriebswelle sind Schleppverluste bei der Leistungsübertragung vermeidbar und ein besonders effizienter Antrieb ist somit darstellbar. Insbesondere mit einer dauerhaften Verbindung der Dritten Antriebsmaschine mit der Getriebeabtriebswelle ist ein besonders einfacher und platzsparender Aufbau ermöglicht.At least this third drive machine is preferably designed as an electromechanical energy converter. More preferably, this third drive machine can be selectively connected to the transmission output shaft in a rotationally fixed manner, or this third drive machine is preferably connected to the transmission output shaft in a rotationally fixed manner. In particular, by means of the ability to selectively connect the third drive machine to the transmission output shaft, drag losses during power transmission can be avoided and a particularly efficient drive can thus be achieved. In particular, with a permanent connection of the third drive machine to the transmission output shaft, a particularly simple and space-saving structure is made possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kraftfahrzeugantriebsstrang derart ausgebildet, dass dieser eine dritte Antriebsmaschine aufweist, welche nicht unmittelbar mit der Getriebeabtriebswelle verbunden oder mit dieser verbindbar ist. Und weiter vorzugsweise ist die Getriebeabtriebswelle in dieser Ausführungsform zur Abgabe von Antriebsleistung an eine erste Kraftfahrzeugantriebsachse eingerichtet, wobei diese erste Kraftfahrzeugantriebsachse als Vorder- oder Hinterachse eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein kann. Vorzugsweise ist die dritte Antriebsmaschine zur Abgabe von Antriebsleistung an eine zweite Kraftfahrzeugachse eingerichtet, wobei die zweite Kraftfahrzeugantriebsachse eine andere Antriebsachse als die erste Kraftfahrzeugantriebsachse ist. Die zweite Kraftfahrzeugantriebsachse kann als Hinter- oder Vorderachse ausgebildet sein. Insbesondere in einer Ausführungsform in welcher der Antrieb von der dritten Antriebsmaschine auf eine andere Kraftfahrzeugachse als von der Getriebeabtriebswelle erfolgt, ist eine einfache Integration des Antriebssystems in das Kraftfahrzeug ermöglicht.In a preferred embodiment of the invention, the motor vehicle drive train is designed in such a way that it has a third drive machine which is not directly connected to the transmission output shaft or cannot be connected to it. And more preferably, the transmission output shaft in this embodiment is set up to deliver drive power to a first motor vehicle drive axle, wherein this first motor vehicle drive axle can be designed as a front or rear axle of a motor vehicle. The third drive machine is preferably set up to deliver drive power to a second motor vehicle axle, the second motor vehicle drive axle being a different drive axle than the first motor vehicle drive axle. The The second motor vehicle drive axle can be designed as a rear or front axle. In particular, in one embodiment in which the drive from the third drive machine takes place on a different motor vehicle axis than from the transmission output shaft, simple integration of the drive system into the motor vehicle is made possible.

Nachfolgend sind anhand der Beschreibung zu den Figuren einzelne Merkmale der Erfindung näher erläutert, dabei zeigt:

  • 1: einen schematisierten Längsschnitt durch eine Hybridgetriebeeinrichtung,
  • 2: ein Schaltungsschema für die in 1 dargestellte Getriebeeinrichtung,
  • 3: einen schematisierten Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Hybridgetriebeeinrichtung mit erster Antriebmaschine und einer elektrisch antreibbaren Achse.
In the following, individual features of the invention are explained in more detail using the description of the figures, showing:
  • 1 : a schematic longitudinal section through a hybrid transmission device,
  • 2 : a circuit diagram for the in 1 illustrated transmission device,
  • 3 : a schematic longitudinal section through a further embodiment of the hybrid transmission device with a first drive machine and an electrically drivable axle.

Im Rahmen der aktuellen Entwicklung von sogenannten Dedicated Hybrid Transmissions hat sich gezeigt, dass viele Getriebesysteme mit einem leistungsverzweigtem Anfahrmodus, sogenanntes E-CVT gegenüber konventionellen Getrieben eine gewisse Anfahrschwäche, insbesondere also eine geringe Anfahrbeschleunigung, aufweisen.As part of the current development of so-called dedicated hybrid transmissions, it has been shown that many transmission systems with a power-split start-up mode, so-called E-CVT, have a certain start-up weakness compared to conventional transmissions, in particular a low start-up acceleration.

Demgegenüber sieht ein Grundprinzip der Erfindung vor, eine Getriebevariante anzugeben, welche mehrere leistungsverzweigte Bereiche, sogenannte E-CVTs, aufweist. Ein solcher Ansatz bietet den Vorteil, dass die einzelnen E-CVTs nicht so weite Übersetzungsbereiche abdecken müssen und in der Umkehr können diese spezifischer ausgelegt werden. Dies hat den Effekt, dass insbesondere die Anfahrschwäche gegenüber bestehenden Systemen reduziert ist. Weiter vorteilhaft ist (weiterhin) eine Schaltfunktionalität zwischen den einzelnen Festgängen über die einzelnen E-CVTs gegeben. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die vorgeschlagene Hybridgetriebeeinrichtung mit rein formschlüssigen Schaltelementen realisiert, durch die vorgeschlagene Konfiguration der Hybridgetriebeeinrichtung ist dies möglich, ohne dabei auf eine Lastschaltfähigkeit zu verzichten. Die Übersetzungsbereiche der einzelnen E-CVTs ergeben sich auch aus den Drehzahlbereichen, in welchen die erste und die zweite Antriebsmaschine betreibbar sind, zusammen mit der Getriebeübersetzung, welche sich aus den Zähnezahlverhältnissen und den Koppelungen der Getriebeelemente ergeben.In contrast, a basic principle of the invention provides for specifying a transmission variant which has several power-split areas, so-called E-CVTs. Such an approach offers the advantage that the individual E-CVTs do not have to cover such wide translation ranges and, conversely, these can be designed more specifically. This has the effect that, in particular, the start-up weakness is reduced compared to existing systems. Switching functionality between the individual fixed gears via the individual E-CVTs is (furthermore) also advantageous. In a particularly preferred embodiment, the proposed hybrid transmission device is implemented with purely positive-locking shifting elements; this is possible through the proposed configuration of the hybrid transmission device without having to forego power-shifting capability. The gear ratio ranges of the individual E-CVTs also result from the speed ranges in which the first and second drive machines can be operated, together with the gear ratio, which result from the gear ratios and the couplings of the gear elements.

Die als Brennkraftmaschine ausgestaltete erste Antriebsmaschine VKM gibt zum Antrieb des Kraftfahrzeugs Antriebsleistung an die Getriebeeingangswelle 1 ab. Die Drehzahl der Getriebeeingangswelle ist beim E-CVT von einer von der als Elektromotor/Generator ausgestalteten zweiten Antriebsmaschine EMA überlagerbar. Dabei ist die zweite Antriebsmaschine EMA mit dem Sonnenritzel S1 des ersten Planetengetrieberadsatzes gekoppelt. Weiter weist der erste Planetengetrieberadsatz noch das erste Hohlrad H1 und den ersten Planetenradträger PT1 auf, auf welchem mehrere Planetenräder drehbar gelagert sind, von welchen aber nur eines dargestellt ist.The first drive machine designed as an internal combustion engine VKM gives drive power to the transmission input shaft to drive the motor vehicle 1 from. In the case of the E-CVT, the speed of the transmission input shaft is from a second drive machine designed as an electric motor / generator EMA superimposable. Here is the second prime mover EMA with the sun pinion S1 of the first planetary gear set coupled. The first planetary gear set also has the first ring gear H1 and the first planet carrier PT1 on which several planet gears are rotatably mounted, but only one of which is shown.

Das erste Hohlrad H1 ist dauerhaft drehfest mit dem zweiten Planetenradträger PT2 verbunden und weiter ist an dieser Welle, insbesondere also am Hohlrad H1 auf die erste Antriebsmaschine angebunden. Mittels der Gehäusewelle 5 ist das zweite Sonnenritzel S2 mit der ersten Bremseinrichtung B05 mit dem Getriebegehäuse 0, selektiv drehfest verbindbar.The first ring gear H1 is permanently non-rotatable with the second planet carrier PT2 connected and further is on this shaft, in particular on the ring gear H1 connected to the first drive machine. By means of the housing shaft 5 is the second sun pinion S2 with the first braking device B05 with the gearbox 0 , selectively non-rotatably connectable.

Der zweite Planetengetrieberadsatz weist neben dem zweiten Sonnenritzel S2 auch das zweite Hohlrad H2 und den zweiten Planetenradträger PT2 auf, auf welchem mehrere Planetenräder drehbar gelagert sind, von welchen nur eines dargestellt ist. Das zweite Hohlrad H2 ist über die erste Verbindungswelle 3 dauerhaft drehfest mit dem dritten Sonnenritzel S3 verbunden. Die Getriebeausgangswelle 2 ist mit dem dritten Planetenradträger PT3 dauerhaft drehfest verbunden und über die dritte Kupplungseinrichtung K27 ist diese mit der zweiten Verbindungswelle 7 selektiv drehfest verbindbar. Die zweite Verbindungswelle 7 ist mittels der zweiten Kupplungseinrichtung K37 selektiv drehfest mit der ersten Verbindungswelle 3 verbindbar. Weiter ist die Verbindungswelle 7 auch an den ersten Planetenradträger PT1 angebunden, also drehfest mit diesem verbunden. Der dritte Planetengetrieberadsatz weist neben dem dritten Sonnenritzel S3 und dem dritten Planetenradträger PT3 auch noch das dritte Hohlrad H3 auf. Auf dem dritten Planetenradträger PT3 sind mehrere Planetenräder drehbar gelagert, von welchen nur eines dargestellt ist.The second planetary gear set has next to the second sun pinion S2 also the second ring gear H2 and the second planet carrier PT2 on which several planet gears are rotatably mounted, of which only one is shown. The second ring gear H2 is via the first connecting shaft 3 permanently rotatable with the third sun pinion S3 connected. The transmission output shaft 2 is with the third planet carrier PT3 permanently non-rotatably connected and via the third coupling device K27 is this with the second connecting shaft 7th selectively rotatably connectable. The second connecting shaft 7th is by means of the second coupling device K37 selectively non-rotatably with the first connecting shaft 3 connectable. Next is the connecting shaft 7th also to the first planet carrier PT1 tied up, i.e. connected to it in a rotationally fixed manner. The third planetary gear set has next to the third sun pinion S3 and the third planet carrier PT3 also the third ring gear H3 on. On the third planet carrier PT3 several planet gears are rotatably mounted, of which only one is shown.

Weiter weist die Hybridgetriebeeinrichtung die erste Kupplungseinrichtung K56 auf, welche zum selektiv drehfesten Verbinden der zweiten Antriebsmaschine EMA mit dem zweiten Sonnenrad S2 und über die Gehäusewelle 5 und die erste Bremseinrichtung B05 mit den Getriebegehäuse 0 eingerichtet ist. Über die erste Bremseinrichtung B05 ist damit das zweite Sonnenrad S2, bei geschlossener erster Kupplungseinrichtung K56, mit dem Getriebegehäuse 0 verbindbar, so dass auch für das zweite Sonnenrad S2 die Drehzahl Null vorgebbar ist.The hybrid transmission device also has the first clutch device K56 on, which for selectively rotationally fixed connection of the second drive machine EMA with the second sun gear S2 and over the housing shaft 5 and the first braking device B05 with the gearbox 0 is set up. About the first braking device B05 is thus the second sun gear S2 , with the first clutch device closed K56 , with the gearbox 0 connectable, so that also for the second sun gear S2 the speed zero can be specified.

Das dritte Hohlrad H3 ist über die zweite Bremseinrichtung B04 selektiv drehfest mit dem Getriebegehäuse 0 verbindbar. In der in 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist an der Getriebeausgangswelle 2 eine ebenfalls als Elektromotor/Generator ausgebildete dritte Antriebsmaschine EMB vorgesehen. Die dritte Antriebsmaschine EMB führt zu einer wesentlichen Funktionserweiterung der vorgeschlagenen Hybridgetriebeeinrichtung, diese Antriebsmaschine EMB ist allerdings optional. Die in 1 dargestellten Schaltelemente B04, B05, K27, K37, K56 werden in einer bestimmten Art und Weise angesteuert um die gewünschte Anzahl an E-CVTs und Übersetzungsbereiche zur Verfügung zu stellen.The third ring gear H3 is about the second braking device B04 selectively non-rotatably with the gear housing 0 connectable. In the in 1 The embodiment of the invention shown is on the transmission output shaft 2 one also as Electric motor / generator trained third drive machine EMB intended. The third prime mover EMB leads to a significant function expansion of the proposed hybrid transmission device, this drive machine EMB however, it is optional. In the 1 switching elements shown B04 , B05 , K27 , K37 , K56 are controlled in a certain way in order to provide the desired number of E-CVTs and translation ranges.

In 2 ist ein Schaltungsschema beziehungsweise eine Schaltmatrix dargestellt. Die mit „X“ gekennzeichneten Felder bedeuten, dass ein Schaltelement geschlossen ist, es ist also Drehmoment mit diesem übertragbar. Weiter ist in der jeweiligen Zeile in der ersten Spalte angegeben, welcher Bereich beziehungsweise Gang angewählt ist.In 2 a circuit diagram or a switching matrix is shown. The fields marked with "X" mean that a switching element is closed, so torque can be transmitted with it. The first column of the respective line also indicates which range or gear is selected.

Mittels der dritten Antriebsmaschine EMB sind zusätzliche ECVT-Modi ermöglicht insgesamt sind mit der Hybridgetriebeeinrichtung sechs Festübersetzungsgänge und vier E-CVT ermöglicht.By means of the third prime mover EMB If additional ECVT modes are enabled, the hybrid transmission device enables a total of six fixed gear ratios and four E-CVTs.

Dabei kann die Antriebsleistung zum Teil mit geringen Wälzleistungsverlusten übertragen werden, denn bei geschlossenen Kupplungen K37 und K27 wird der dritte Planetengetrieberadsatz (H3, PT3, S3) verblockt und Antriebsleistung ist wälzleistungsverlustfrei übertragen.The drive power can in part be transmitted with low rolling power losses, because the clutches are closed K37 and K27 the third planetary gear set ( H3 , PT3 , S3 ) blocked and drive power is transmitted without loss of rolling power.

In 3 ist eine weitere Ausführungsform der Hybridgetriebeeinrichtung in einem Antriebsstrang dargestellt, dabei wird nachfolgend im Wesentlichen auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Topologie eingegangen.In 3 a further embodiment of the hybrid transmission device is shown in a drive train, the differences to the one in FIG 1 topology shown.

Anders als in der in 1 dargestellten Ausführungsform weist diese Ausführungsform der Hybridgetriebeeinrichtung keine dritte Antriebsmaschine EMB auf, vielmehr ist diese dritte Antriebsmaschine EMB als Elektromotor/Generator ausgestaltet und an einer separaten Antriebsachse angeordnet. In 3 ist weiter die Anbindung der ersten Antriebsmaschine VKM an die erste Getriebeeingangswelle 1 über eine Trennkupplung (nicht dargestellt) gezeigt. Die Antriebsleistung der ersten Antriebsmaschine VKM und der zweiten Antriebsmaschine (Elektromotor/Generator) wird an eine erste, als Vorderachse VR ausgebildete, Antriebsachse abgegeben und die Antriebsleistung der dritten Antriebsmaschine EMB wird an eine weitere, als Hinterachse HR ausgebildete, Antriebsachse abgegeben. Mittels einer Ausgestaltung eines Antriebsstrangs wie dieser in 3 dargestellt ist, ist ein Allradsystem darstellbar.Unlike the in 1 illustrated embodiment, this embodiment of the hybrid transmission device does not have a third drive machine EMB on, rather, this third prime mover EMB designed as an electric motor / generator and arranged on a separate drive axle. In 3 is also the connection of the first drive machine VKM to the first transmission input shaft 1 via a disconnect clutch (not shown). The drive power of the first drive machine VKM and the second drive machine (electric motor / generator) is connected to a first, as a front axle VR trained, output drive axle and the drive power of the third drive machine EMB is attached to another, as a rear axle MR trained, drive axle delivered. By means of a configuration of a drive train like this in 3 is shown, an all-wheel drive system can be shown.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

00
GetriebegehäuseGear housing
11
GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
22
GetriebeausgangswelleTransmission output shaft
33
erste Verbindungswellefirst connecting shaft
55
GehäusewelleHousing shaft
66th
zweite Getriebeeingangswellesecond transmission input shaft
77th
zweite Verbindungswellesecond connecting shaft
B05B05
erste Bremseinrichtungfirst braking device
B04B04
zweite Bremseinrichtungsecond braking device
K27K27
dritte Kupplungseinrichtungthird coupling device
K37K37
zweite Kupplungseinrichtungsecond coupling device
K56K56
erste Kupplungseinrichtungfirst coupling device
VKMVKM
erste Antriebsmaschinefirst prime mover
EMAEMA
zweite Antriebsmaschinesecond prime mover
EMBEMB
dritte Antriebsmaschinethird prime mover
VRVR
Vorderachse, erste AntriebsachseFront axle, first drive axle
HRMR
Hinterachse, zweite AntriebsachseRear axle, second drive axle
S1, S2, S3S1, S2, S3
erstes, zweites, drittes Sonnenradfirst, second, third sun gear
H1, H2, H3H1, H2, H3
erstes, zweites, drittes Hohlradfirst, second, third ring gear
PT1, PT2,PT1, PT2,
erster, zweiter, dritter Planetenradträgerfirst, second, third planet carrier
PT3 P1, P2, P3PT3 P1, P2, P3
erstes, zweites, drittes Planetenradfirst, second, third planetary gear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102010035209 A1 [0001]DE 102010035209 A1 [0001]

Claims (7)

Hybridgetriebeeinrichtung mit einer ersten Getriebeeingangswelle (1), zum Aufnehmen von Antriebsleistung von einer ersten Antriebsmaschine (VKM) und mit einer zweiten Getriebeeingangswelle (6) zum Aufnehmen von Antriebsleistung von einer zweiten Antriebsmaschine (EMA), welche als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist, mit einer Getriebegehäuseeinrichtung (0) und mit einer Getriebeausgangswelle (2) zum Abgeben von Antriebsleistung an einen Kraftfahrzeugantriebsstrang und mit einem ersten Planetengetrieberadsatz mit einem ersten Hohlrad (H1), einem ersten Sonnenrad (S1) und einem ersten Planetenradträger (PT1) auf welchem wenigstens ein erstes Planetenrad (P1) drehbar gelagert ist und mit einem zweiten Planetengetrieberadsatz mit einem zweiten Hohlrad (H2), einem zweiten Sonnenrad (S2) und einem zweiten Planetenradträger (PT2) auf welchem wenigstens ein zweites Planetenrad (P2) drehbar gelagert ist und mit einem dritten Planetengetrieberadsatz mit einem dritten Hohlrad (H3), einem dritten Sonnenrad (S3) und einem dritten Planetenradträger (PT3) auf welchem wenigstens ein drittes Planetenrad (P3) drehbar gelagert ist, wobei die zweite Antriebsmaschine (EMA) mittels der zweiten Getriebeeingangswelle (6) mit dem ersten Sonnenrad (S1) drehfest verbunden ist und wobei die erste Antriebsmaschine (VKM) mit der ersten Getriebeeingangswelle (1) selektiv drehfest verbindbar ist und wobei die erste Getriebeeingangswelle (1) mit dem zweiten Planetenradträger (PT2) und mit dem ersten Hohlrad (H1) drehfest verbunden ist und wobei die zweite Antriebsmaschine (EMA) mit einer ersten Kupplungseinrichtung (K56) mit dem zweiten Sonnenrad (S2) selektiv drehfest verbindbar ist und wobei das dritte Hohlrad (H3) mittels einer zweiten Bremseinrichtung (B04) mit der Getriebegehäuseeinrichtung (0) selektiv drehfest verbindbar ist und wobei das zweite Hohlrad (H2) und das dritte Sonnenrad (S3) drehfest miteinander verbunden sind und wobei eine Vielzahl von Schaltelementen (B04, B05, K27, K37, K56) zum selektiv drehfesten Verbinden unterschiedlicher Elemente der drei Planetengetrieberadsätze zum Bilden unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse zwischen der ersten Getriebeeingangswelle (1) und der Getriebeausgangswelle (2) vorgesehen ist und wobei das zweite Sonnenrad (S2) mit der ersten Bremseinrichtung (B05) selektiv drehfest mit der Getriebegehäuseeinrichtung (0) verbindbar ist und wobei das dritte Sonnenrad (S3) und der erste Planetenradträger (PT1) über eine zweite Kupplungseinrichtung (K37) selektiv drehfest miteinander verbindbar sind. Hybrid transmission device with a first transmission input shaft (1) for taking up drive power from a first drive machine (ICE) and with a second transmission input shaft (6) for taking up drive power from a second drive machine (EMA), which is designed as an electromechanical energy converter, with a transmission housing device (0) and with a gear output shaft (2) for delivering drive power to a motor vehicle drive train and with a first planetary gear set with a first ring gear (H1), a first sun gear (S1) and a first planet gear carrier (PT1) on which at least one first planet gear ( P1) is rotatably mounted and with a second planetary gear set with a second ring gear (H2), a second sun gear (S2) and a second planet gear carrier (PT2) on which at least one second planet gear (P2) is rotatably mounted and with a third planetary gear set with a third ring gear (H3), a third sun gear (S3) and a third planet gear carrier (PT3) on which at least one third planet gear (P3) is rotatably mounted, wherein the second drive machine (EMA) is rotatably connected to the first sun gear (S1) by means of the second transmission input shaft (6) and the first drive machine (VKM) can be selectively non-rotatably connected to the first transmission input shaft (1) and the first transmission input shaft (1 ) is rotatably connected to the second planet carrier (PT2) and to the first ring gear (H1) and wherein the second drive machine (EMA) is selectively rotatably connectable to the second sun gear (S2) with a first coupling device (K56) and the third ring gear (H3) can be selectively connected to the transmission housing device (0) in a rotationally fixed manner by means of a second braking device (B04) and the second ring gear (H2) and the third sun gear (S3) are connected to one another in a rotationally fixed manner and a plurality of switching elements (B04, B05, K27, K37, K56) to selectively non-rotatably connect different elements of the three planetary gear sets to form different overseas tation ratios between the first transmission input shaft (1) and the transmission output shaft (2) is provided and wherein the second sun gear (S2) with the first braking device (B05) is selectively non-rotatably connectable to the transmission housing device (0) and wherein the third sun gear (S3) and the first planetary gear carrier (PT1) can be selectively connected to one another in a rotationally fixed manner via a second coupling device (K37). Hybridgetriebeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens vier Schaltelemente zum Einstellen der unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse in dieser Hybridgetriebeeinrichtung aufweist und dass zwei oder mehr dieser Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind.Hybrid transmission device according to Claim 1 , characterized in that it has at least four shift elements for setting the different gear ratios in this hybrid transmission device and that two or more of these shift elements are designed as positive shift elements. Hybridgetriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines dieser Schaltelemente als eine dritte Kupplungseinrichtung (K27) ausgebildet ist, welche zum selektiv drehfesten Verbinden des dritten Planetenradträgers (PT3) mit dem ersten Planetenradträger (PT1) eingereicht ist.Hybrid transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that one of these switching elements is designed as a third clutch device (K27) which is submitted for selectively rotationally fixed connection of the third planet carrier (PT3) to the first planet carrier (PT1). Hybridgetriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeausgangswelle (2) dauerhaft drehfest mit dem dritten Planetenradträger (PT3) verbunden ist.Hybrid transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission output shaft (2) is permanently non-rotatably connected to the third planetary gear carrier (PT3). Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Hybridgetriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Brennkraftmaschine als erste Antriebsmaschine (VKM).Motor vehicle drive train with a hybrid transmission device according to one of the preceding claims with an internal combustion engine as the first drive machine (ICE). Kraftfahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der zweiten Antriebsmaschine (EMA) eine dritte Antriebsmaschine (EMB) vorgesehen ist und dass diese dritte Antriebsmaschine (EMB) als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist und dass diese dritte Antriebsmaschine (EMB) mit der Getriebeabtriebswelle (2) selektiv drehfest oder dauerhaft drehfest mit dieser verbunden ist.Motor vehicle drive train according to Claim 5 , characterized in that a third drive machine (EMB) is provided in addition to the second drive machine (EMA) and that this third drive machine (EMB) is designed as an electromechanical energy converter and that this third drive machine (EMB) is selectively non-rotatable with the transmission output shaft (2) or is permanently connected to it in a rotationally fixed manner. Kraftfahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der zweiten Antriebsmaschine (EMA) eine dritte Antriebsmaschine (EMB) vorgesehen ist und dass diese dritte Antriebsmaschine (EMB) als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist und dass die Getriebeabtriebswelle (2) zur Abgabe von Antriebsleistung an eine erste Kraftfahrzeugantriebsachse eingerichtete ist und dass diese dritte Antriebsmaschine (EMB) zur Abgabe von Antriebsleistung an eine zweite Kraftfahrzeugachse eingerichtet ist.Motor vehicle drive train according to Claim 5 , characterized in that in addition to the second drive machine (EMA) a third drive machine (EMB) is provided and that this third drive machine (EMB) is designed as an electromechanical energy converter and that the transmission output shaft (2) is set up to deliver drive power to a first motor vehicle drive axle and that this third drive machine (EMB) is set up to deliver drive power to a second motor vehicle axle.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021111905A1 (en) 2021-05-07 2022-11-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybrid transmission device, drive train for a motor vehicle and hybrid motor vehicle with such a drive train
CN115366655A (en) * 2022-09-26 2022-11-22 浙江吉利控股集团有限公司 Multi-stage transmission, power drive system and vehicle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060148604A1 (en) * 2005-01-04 2006-07-06 Madhusudan Raghavan Electrically variable transmission having three planetary gear sets and three fixed interconnections
DE112005003329T5 (en) * 2005-01-04 2008-05-29 General Motors Corp., Detroit Electrically variable transmission with three interconnected planetary gear sets, two clutches and at least two brakes
US20110312463A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Hyundai Motor Company Transmission for hybrid electric vehicle
DE102010035209A1 (en) 2010-08-24 2012-03-01 Volkswagen Ag Hybrid drive system for a motor vehicle
DE102016221796A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybrid transmission and hybrid powertrain
DE102018213881A1 (en) * 2018-08-17 2020-02-20 Zf Friedrichshafen Ag Motor vehicle transmission, in particular for an agricultural or municipal utility vehicle, and motor vehicle drive train

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060148604A1 (en) * 2005-01-04 2006-07-06 Madhusudan Raghavan Electrically variable transmission having three planetary gear sets and three fixed interconnections
DE112005003329T5 (en) * 2005-01-04 2008-05-29 General Motors Corp., Detroit Electrically variable transmission with three interconnected planetary gear sets, two clutches and at least two brakes
US20110312463A1 (en) * 2010-06-18 2011-12-22 Hyundai Motor Company Transmission for hybrid electric vehicle
DE102010035209A1 (en) 2010-08-24 2012-03-01 Volkswagen Ag Hybrid drive system for a motor vehicle
DE102016221796A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybrid transmission and hybrid powertrain
DE102018213881A1 (en) * 2018-08-17 2020-02-20 Zf Friedrichshafen Ag Motor vehicle transmission, in particular for an agricultural or municipal utility vehicle, and motor vehicle drive train

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021111905A1 (en) 2021-05-07 2022-11-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybrid transmission device, drive train for a motor vehicle and hybrid motor vehicle with such a drive train
CN115366655A (en) * 2022-09-26 2022-11-22 浙江吉利控股集团有限公司 Multi-stage transmission, power drive system and vehicle
CN115366655B (en) * 2022-09-26 2023-06-27 浙江吉利控股集团有限公司 Multi-speed transmission, power drive system and vehicle

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