DE102020211080A1 - Electric drive for a vehicle, drive train and method - Google Patents
Electric drive for a vehicle, drive train and method Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020211080A1 DE102020211080A1 DE102020211080.8A DE102020211080A DE102020211080A1 DE 102020211080 A1 DE102020211080 A1 DE 102020211080A1 DE 102020211080 A DE102020211080 A DE 102020211080A DE 102020211080 A1 DE102020211080 A1 DE 102020211080A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gear
- planetary gear
- planetary
- gear set
- switching element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/62—Gearings having three or more central gears
- F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K2001/001—Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2400/00—Special features of vehicle units
- B60Y2400/42—Clutches or brakes
- B60Y2400/421—Dog type clutches or brakes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2400/00—Special features of vehicle units
- B60Y2400/42—Clutches or brakes
- B60Y2400/424—Friction clutches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2400/00—Special features of vehicle units
- B60Y2400/70—Gearings
- B60Y2400/73—Planetary gearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/0021—Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
- F16H2200/0034—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
- F16H2200/2007—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
- F16H2200/2038—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with three engaging means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Elektroantrieb für ein Fahrzeug, umfassend: eine Elektromaschine (2), deren Rotor (2.1) mit einer Eingangswelle (11) eines ersten Planetenradsatzes (7) verbunden ist, eine koaxial zur Eingangswelle (11) angeordnete Ausgangswelle (12), sowie drei Schaltelemente (3, 4, 5) zum Einlegen von Gangstufen, wobei, an einem Planetenradträger (7.5) gelagerte Planetenräder (7.3, 7.4) zwei unterschiedliche große Wirkdurchmesser aufweisen, ein erstes Sonnenrad (7.1) des Planetenradsatzes (7) mit dem größeren Wirkdurchmesser (7.3) der Planetenräder in Zahneingriff steht, ein zweites Sonnenrad (7.2) des Planetenradsatzes (7) mit dem kleineren Wirkdurchmesser (7.4) der Planetenräder in Zahneingriff steht, ein Hohlrad (7.6) des Planetenradsatzes (7) mit dem größeren Wirkdurchmesser (7.3) in Zahneingriff steht, wobei das erste Sonnenrad (7.1) des Planetenradsatzes (7) mit der ersten Eingangswelle (11) drehfest verbunden ist, wobei das zweite Sonnenrad (7.2) des Planetenradsatzes (7) mit der Ausgangswelle (12) drehfest verbunden ist, wobei die drei Schaltelemente derart angeordnet und ausgebildet sind, dass durch selektives Schließen von zwei der drei Schaltelemente (3, 4, 5) drei unterschiedliche Gangstufen (E1, E2, E3) bereitgestellt werden.The invention relates to an electric drive for a vehicle, comprising: an electric machine (2), the rotor (2.1) of which is connected to an input shaft (11) of a first planetary gear set (7), an output shaft (12) arranged coaxially with the input shaft (11), and three shifting elements (3, 4, 5) for engaging gears, with planet wheels (7.3, 7.4) mounted on a planet wheel carrier (7.5) having two different effective diameters, a first sun wheel (7.1) of the planetary wheel set (7) with the larger one effective diameter (7.3) of the planetary gears is in meshing engagement, a second sun gear (7.2) of the planetary gearset (7) with the smaller effective diameter (7.4) of the planetary gears is in meshing engagement, a ring gear (7.6) of the planetary gearset (7) with the larger effective diameter (7.3 ) is in meshing engagement, the first sun gear (7.1) of the planetary gear set (7) being non-rotatably connected to the first input shaft (11), the second sun gear (7.2) of the planetary gear set zes (7) is non-rotatably connected to the output shaft (12), the three shifting elements being arranged and designed in such a way that by selectively locking two of the three shifting elements (3, 4, 5) three different gear stages (E1, E2, E3) to be provided.
Description
Die Erfindung betrifft einen Elektroantrieb für ein Fahrzeug, einen Antriebsstrang, sowie ein Verfahren.The invention relates to an electric drive for a vehicle, a drive train and a method.
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen alternativen Elektroantrieb für ein Kraftfahrzeug sowie einen alternativen Antriebsstrang bereitzustellen. Insbesondere soll ein Elektroantrieb bzw. ein Antriebsstrang bereitgestellt werden, der axial kurz baut. Zudem soll ein Verfahren zum Schalten des Elektroantriebs bereitgestellt werden. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The object of the present invention is to provide an alternative electric drive for a motor vehicle and an alternative drive train. In particular, an electric drive or a drive train is to be provided that is axially short. In addition, a method for switching the electric drive is to be provided. The object is solved by the features of the independent claims. Preferred embodiments emerge from the dependent claims.
Nach dem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Elektroantrieb für ein Fahrzeug bereitgestellt. Der Elektroantrieb umfasst eine Elektromaschine, deren Rotor mit einer Eingangswelle eines ersten Planetenradsatzes verbunden ist, eine koaxial zur Eingangswelle angeordnete Ausgangswelle, sowie drei Schaltelemente zum Einlegen von Gangstufen. An einem Planetenradträger gelagerte Planetenräder weisen zwei unterschiedliche große Wirkdurchmesser auf. Ein erstes Sonnenrad des Planetenradsatzes steht mit dem größeren Wirkdurchmesser der Planetenräder in Zahneingriff. Ein zweites Sonnenrad des Planetenradsatzes steht mit dem kleineren Wirkdurchmesser der Planetenräder in Zahneingriff. Ein Hohlrad des Planetenradsatzes steht mit dem größeren Wirkdurchmesser in Zahneingriff. Das erste Sonnenrad des Planetenradsatzes ist mit der ersten Eingangswelle drehfest verbunden. Das zweite Sonnenrad des Planetenradsatzes ist mit der Ausgangswelle drehfest verbunden. Die drei Schaltelemente sind derart angeordnet und ausgebildet, dass durch selektives Schließen von zwei der drei Schaltelemente drei unterschiedliche Gangstufen bereitgestellt werden können. Die einzelnen Schaltelemente können sowohl als ein kraftschlüssiges als auch als ein formschlüssiges Schaltelement vorliegen. Kraftschlüssige oder reibschlüssige Schaltelemente sind bspw. Lamellenschaltelemente, insbesondere in der Form von Lamellenkupplungen. Formschlüssige Schaltelemente sind bspw. Klauenschaltelemente und Konusschaltelemente in der Form von Klauen- bzw. Konuskupplungen.According to the first aspect of the invention, an electric drive for a vehicle is provided. The electric drive comprises an electric machine, the rotor of which is connected to an input shaft of a first planetary gear set, an output shaft arranged coaxially with the input shaft, and three shifting elements for engaging gears. Planetary gears mounted on a planetary gear carrier have two different effective diameters. A first sun gear of the planetary gear set meshes with the larger effective diameter of the planetary gears. A second sun gear of the planetary gear set meshes with the smaller effective diameter of the planetary gears. A ring gear of the planetary gear set meshes with the larger effective diameter. The first sun gear of the planetary gear set is non-rotatably connected to the first input shaft. The second sun gear of the planetary gear set is non-rotatably connected to the output shaft. The three switching elements are arranged and designed in such a way that three different gear stages can be provided by selectively closing two of the three switching elements. The individual switching elements can be present both as a non-positive and as a form-fitting switching element. Force-locking or friction-locking shifting elements are, for example, multi-plate shifting elements, in particular in the form of multi-plate clutches. Positive shifting elements are, for example, claw shifting elements and cone shifting elements in the form of claw or cone clutches.
Ein erstes Schaltelement ist bevorzugt dazu ausgebildet, den Planetenradträger des Planetenradsatzes mit einem zweiten Schaltelement zu verbinden. Ein drittes Schaltelement ist bevorzugt dazu ausgebildet, das Hohlrad mit dem zweiten Schaltelement zu verbinden. Das zweite Schaltelement ist bevorzugt dazu ausgebildet, das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement an einem drehfesten Bauteil festzusetzen. Ein Festsetzen erfolgt insbesondere durch drehfestes Verbinden mit einem drehfesten Bauelement des Elektroantriebs, bei welchem es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handelt, bevorzugt um ein Gehäuse eines Getriebes, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauelement.A first switching element is preferably designed to connect the planet carrier of the planetary gear set with a second switching element. A third shifting element is preferably designed to connect the ring gear to the second shifting element. The second switching element is preferably designed to fix the first switching element and the third switching element to a non-rotatable component. Fixing takes place in particular by non-rotatable connection with a non-rotatable component of the electric drive, which is preferably a permanently stationary component, preferably a housing of a transmission, a part of such a housing or a non-rotatable component connected thereto.
Eine jeweilige drehfeste Verbindung der rotierbaren Komponenten des Elektroantriebs ist erfindungsgemäß bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen realisiert, die dabei bei räumlich dichter Lage der Komponenten auch als kurze Zwischenstücke vorliegen können. Konkret können die Komponenten, die permanent drehfest miteinander verbunden sind, dabei jeweils entweder als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Im zweitgenannten Fall werden dann die jeweiligen Komponenten und die ggf. vorhandene Welle durch ein gemeinsames Bauteil gebildet, wobei dies insbesondere eben dann realisiert wird, wenn die jeweiligen Komponenten im Elektroantrieb räumlich dicht beieinander liegen.A respective non-rotatable connection of the rotatable components of the electric drive is preferably implemented according to the invention via one or more intermediate shafts, which can also be present as short intermediate pieces when the components are spatially close together. In concrete terms, the components that are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner can each be present either as individual components that are connected to one another in a rotationally fixed manner or also in one piece. In the second-mentioned case, the respective components and the shaft that may be present are then formed by a common component, this being realized in particular when the respective components in the electric drive are spatially close to one another.
Bei Komponenten des Elektroantriebs, die erst durch Betätigung eines jeweiligen Schaltelements drehfest miteinander verbunden werden, wird eine Verbindung ebenfalls bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen verwirklicht. Unter der „Verbindung“ des Rotors der Elektromaschine mit der Eingangswelle ist im Sinne der Erfindung eine derartige Verbindung zu verstehen, dass zwischen dem Rotor der Elektromaschine und der Eingangswelle eine gleichbleibende Drehzahlabhängigkeit vorherrscht.In the case of components of the electric drive which are connected to one another in a rotationally fixed manner only by actuation of a respective switching element, a connection is also preferably implemented via one or more intermediate shafts. The “connection” of the rotor of the electric machine to the input shaft is to be understood within the meaning of the invention as such a connection that there is a constant speed dependency between the rotor of the electric machine and the input shaft.
Durch selektives Betätigen der Schaltelemente lassen sich drei Vorwärtsgänge darstellen, wobei zur Bildung der Gänge zwei der drei Schaltelemente betätigt sein müssen. So lässt sich ein erster Gang durch Schließen bzw. Betätigen des ersten und dritten Schaltelements darstellen. Ein zweiter Gang lässt sich durch Schließen des zweiten und dritten Schaltelements darstellen. Ein dritter Gang lässt sich durch Schließen des ersten und dritten Schaltelements darstellen.By selectively actuating the shift elements, three forward gears can be achieved, two of the three switching elements must be actuated to form the gears. A first gear can thus be achieved by engaging or actuating the first and third shifting element. A second gear can be achieved by closing the second and third shifting element. A third gear can be achieved by engaging the first and third shifting elements.
Der Elektroantrieb ermöglicht einen zu den Eingangswellen achsparallelen oder aber auch koaxialen Abtrieb. Das Getriebe kann daher insbesondere für einen Front-Quer-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges verwendet werden. Der erfindungsgemäße Elektroantrieb kommt dabei ohne ein zweites Hohlrad aus, sodass ein Dreigang-Elektroantrieb bereitgestellt werden kann, der wenig Komponenten umfasst.The electric drive enables an output that is axis-parallel to the input shafts or also coaxial. The transmission can therefore be used in particular for a front-transverse drive train of a motor vehicle. The electric drive according to the invention manages without a second ring gear, so that a three-speed electric drive can be provided that has few components.
Der erfindungsgemäße Elektroantrieb kommt ohne ein zweites Hohlrad aus, was zu einer Reduzierung der Teilezahl führt. Der Planetenradsatz kann insbesondere radial innerhalb der Elektromaschine angeordnet sein, um so einen axial besonders kurz bauenden Elektroantrieb bereitstellen. So kann insbesondere die Ausgangswelle innerhalb der als hohlförmig ausgebildeten Eingangswelle und innerhalb des als hohlförmig ausgebildeten Planetenradträgers angeordnet sein. Die Ausgangswelle kann aber auch axial beabstandet zur Eingangswelle angeordnet sein.The electric drive according to the invention manages without a second ring gear, which leads to a reduction in the number of parts. The planetary gear set can in particular be arranged radially inside the electric machine in order to provide an electric drive that is particularly short axially. In particular, the output shaft can be arranged inside the input shaft, which is designed as a hollow shape, and inside the planet gear carrier, which is designed as a hollow shape. However, the output shaft can also be arranged at an axial distance from the input shaft.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Antriebsstrang für ein Fahrzeug bereitgestellt. Der Antriebsstrang umfasst einen Elektroantrieb nach dem ersten Aspekt der Erfindung und eine Differentialeinrichtung, die mit der Ausgangswelle des ersten Planetenradsatzes verbunden ist. Die Differentialeinrichtung kann auf vielfache Weise gebildet sein. Die einzelnen Vorteile des Elektroantriebs treffen auf den Antriebsstrang mutatis mutandis zu.According to a second aspect of the invention, a powertrain for a vehicle is provided. The powertrain includes an electric drive according to the first aspect of the invention and a differential device connected to the output shaft of the first planetary gear set. The differential device can be formed in many ways. The individual advantages of the electric drive apply mutatis mutandis to the drive train.
Bevorzugt ist ein Antriebsstrang, wobei die Differentialeinrichtung ein Kegelraddifferential und ein Übersetzungsgetriebe in Form eines zweiten Planetenradsatzes umfasst, wobei das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem zweiten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, der Planetenradträger mit einem Eingangselement des Kegelraddifferential verbunden ist, das Hohlrad an dem drehfesten Bauteil festgesetzt ist.Preferred is a drive train, wherein the differential device comprises a bevel gear differential and a transmission gear in the form of a second planetary gear set, wherein the sun gear of the second planetary gear set is connected to the second sun gear of the first planetary gear set, the planet gear carrier is connected to an input element of the bevel gear differential, the ring gear is connected to the non-rotatable component is fixed.
Alternativ dazu ist ein Antriebsstrang bevorzugt, wobei die Differentialeinrichtung ein Kegelraddifferential und ein Übersetzungsgetriebe in Form einer einstufigen Stirnradstufe mit einem ersten Stirnrad und einem zweiten Stirnrad umfasst, wobei das erste Stirnrad mit dem zweiten Sonnenrad des Stufenplanetenradsatzes drehfest verbunden ist und mit dem zweiten Stirnrad in Zahneingriff steht, das zweite Stirnrad mit einem Eingangselement des Kegelraddifferential drehfest verbunden ist.Alternatively, a drive train is preferred, wherein the differential device comprises a bevel gear differential and a transmission gear in the form of a single-stage spur gear stage with a first spur gear and a second spur gear, the first spur gear being non-rotatably connected to the second sun gear of the stepped planetary gear set and meshing with the second spur gear stands, the second spur gear is non-rotatably connected to an input element of the bevel gear differential.
Alternativ dazu ist ein Antriebsstrang bevorzugt, wobei die Differentialeinrichtung ein Kegelraddifferential und ein Übersetzungsgetriebe in Form einer zweistufigen Stirnradstufe mit einem ersten Stirnrad, einem zweiten Stirnrad und einem dritten Stirnrad umfasst, wobei das erste Stirnrad mit dem zweiten Sonnenrad des Stufenplanetenradsatzes drehfest verbunden ist und mit dem dritten Stirnrad in Zahneingriff steht, das dritte Stirnrad drehfest mit dem zweiten Stirnrad verbunden ist, und das zweite Stirnrad mit einem Eingangselement des Kegelraddifferentials drehfest verbunden ist.Alternatively, a drive train is preferred, wherein the differential device comprises a bevel gear differential and a transmission gear in the form of a two-stage spur gear stage with a first spur gear, a second spur gear and a third spur gear, the first spur gear being non-rotatably connected to the second sun gear of the stepped planetary gear set and to the third spur gear is in meshing engagement, the third spur gear is non-rotatably connected to the second spur gear, and the second spur gear is non-rotatably connected to an input element of the bevel gear differential.
Alternativ dazu ist ein Antriebsstrang bevorzugt, wobei die Differentialeinrichtung einen zweiten Planetenradsatz und einen dritten Planetenradsatz umfasst, wobei das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem zweiten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, der Planetenradträger mit einer ersten Abtriebswelle verbunden ist, das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbunden ist, der Planetenradträger an dem drehfesten Bauteil festgesetzt ist, das Hohlrad mit einer zweiten Abtriebswelle verbunden ist.Alternatively, a drive train is preferred, wherein the differential device comprises a second planetary gear set and a third planetary gear set, the sun gear of the second planetary gear set being connected to the second sun gear of the first planetary gear set, the planetary gear carrier being connected to a first output shaft, the ring gear of the second planetary gear set being connected to it is connected to the sun gear of the third planetary gear set, the planet carrier is fixed to the non-rotatable component, the ring gear is connected to a second output shaft.
Die vorstehend genannten Antriebsstränge bauen axial besonders kurz, wenn der erste Planetenradsatz radial innerhalb des Rotors angeordnet ist.The drive trains mentioned above are particularly short axially if the first planetary gear set is arranged radially inside the rotor.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Schalten des Elektroantriebs und/oder des Antriebsstrangs bereitgestellt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem ersten Gang das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement geschlossen werden und das dritte Schaltelement geöffnet wird, wobei in einem zweiten Gang das zweite Schaltelement und das dritte Schaltelement geschlossen werden und das erste Schaltelement geöffnet wird, und wobei in einem dritten Gang das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement geschlossen werden und das zweite Schaltelement geschlossen wird.According to a third aspect of the invention, a method for shifting the electric drive and/or the drive train is provided according to one of the preceding claims, wherein in a first gear the first shifting element and the second shifting element are closed and the third shifting element is opened, wherein in a second Gear the second switching element and the third switching element are closed and the first switching element is opened, and wherein in a third gear the first switching element and the third switching element are closed and the second switching element is closed.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
-
1-3 jeweils eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs eines Fahrzeugs bei welchem das erfindungsgemäße Getriebe zur Anwendung kommt; -
4 eine schematische Ansicht eines Elektroantriebs in einer bevorzugten Ausführungsform; und -
5 eine Schaltmatrix des Elektroantriebs aus4 .
-
1-3 in each case a schematic view of a motor vehicle drive train of a vehicle in which the transmission according to the invention is used; -
4 a schematic view of an electric drive in a preferred embodiment; and -
5 a switching matrix of theelectric drive 4 .
Der Antriebsstrang 100 gemäß
Der Antriebsstrang 100 gemäß
Der Antriebsstrang 100 gemäß
Der erste Planetenradsatz 7 ist als ein Stufenplanetengetriebe ausgebildet. Das Stufenplanetengetriebe weist zwei an einem Planetenradträger 7.5 gelagerte Planetenräder 7.3, 7.4 mit zwei unterschiedlich großen Wirkdurchmessern auf. Ein erstes Sonnenrad 7.1 des Planetenradsatzes 7 steht mit dem größeren Wirkdurchmesser 7.3 der Planetenräder in Zahneingriff. Ein zweites Sonnenrad 7.2 des Planetenradsatzes 7 steht mit dem kleineren Wirkdurchmesser 7.4 der Planetenräder in Zahneingriff. Ein Hohlrad 7.6 des Planetenradsatzes 7 steht mit dem größeren Wirkdurchmesser 7.3 in Zahneingriff. Das erste Sonnenrad 7.1 ist mit der ersten Eingangswelle 11 drehfest verbunden. Das zweite Sonnenrad 7.2 des Planetenradsatzes 7 ist mit der Ausgangswelle 12 drehfest verbunden.The first planetary gear set 7 is designed as a stepped planetary gear. The stepped planetary gear has two planetary gears 7.3, 7.4 mounted on a planetary gear carrier 7.5 and having two different effective diameters. A first sun gear 7.1 of the planetary gear set 7 meshes with the larger effective diameter 7.3 of the planetary gears. A second sun gear 7.2 of the planetary gear set 7 meshes with the smaller effective diameter 7.4 of the planetary gears. A ring gear 7.6 of the planetary gear set 7 meshes with the larger effective diameter 7.3. The first sun gear 7.1 is connected to the
Ein erstes Schaltelement 3 ist dazu ausgebildet, den Planetenradträger 7.5 des Planetenradsatzes 7 mit dem zweiten Schaltelement 4 zu verbinden. Ist das erste Schaltelement 3 betätigt, so ist demnach der Planetenradträger 7.5 mit dem zweiten Schaltelement drehfest verbunden. Das zweite Schaltelement 4 ist dazu ausgebildet, das erste Schaltelement 3 und das dritte Schaltelement 5 an einem drehfesten Bauteil 0 festzusetzen. Bei dem drehfesten Bauteil 0 handelt es sich vorliegend um ein Gehäuse des Getriebes 1. Ist das zweite Schaltelement 4 betätigt, so ist demnach das erste und dritte Schaltelement festgesetzt. Das drittes Schaltelement 5 ist dazu ausgebildet ist, das Hohlrad 7.6 mit dem zweiten Schaltelement 4 zu verbinden. Ist das dritte Schaltelement 5 betätigt, so ist demnach der Planetenträger 7.6 mit dem zweiten Schaltelement verbunden. Die drei Schaltelemente 3, 4, 5 sind jeweils als Lamellenkupplung ausgeführt.A first switching element 3 is designed to connect the planet carrier 7.5 of the planetary gear set 7 to the
Die Eingangswelle 11 und die Ausgangswelle 12 sind zueinander koaxial angeordnet und zueinander axial versetzt angeordnet, das heißt, die Antriebsachse A und die Abtriebsachse B fallen zusammen. Das Hohlrad 7.6 ist zumindest teilweise hohlförmig ausgebildet. Der Planetenradträger 7.5 ist ebenfalls teilweise hohlförmig ausgeführt. Die als Vollwelle ausgeführte Ausgangswelle 12 ist durch die Hohlwelle 7.5 geführt. Die Hohlwelle 7.5 wiederum ist durch die Hohlwelle 7.6 geführt.The
Der Planetenradsatz 7 ist radial innerhalb des Rotors 2.1 der Elektromaschine 2 angeordnet. Die drei Schaltelemente 3, 4, 5 sind axial nebeneinander angeordnet. Es ergibt sich die axiale Reihenfolge erster Planetenradsatz 7, drittes Schaltelement 5, erstes Schaltelement 3 und zweites Schaltelement 4.The planetary gear set 7 is arranged radially inside the rotor 2.1 of the
Ist das erste Schaltelement 3 und das zweite Schaltelement 4 eingelegt, so wird ein erster elektrischer Gang dargestellt. Durch Betätigen des zweiten Schaltelements 4 und dritten Schaltelements 5 wird ein zweiter elektrischer Gang dargestellt. Durch Betätigen des ersten Schaltelements 3 und dritten Schaltelements 5 wird ein dritter elektrischer Gang dargestellt.If the first switching element 3 and the
Somit sind in den drei Gängen stets zwei der drei Schaltelemente 3, 4, 5 geschlossen. Der Elektroantrieb der Ausführungsform gemäß
Die Schaltelemente 3, 4, 5 sind als reibschlüssige Schaltelemente in der Form von Lamellenkupplungen ausgeführt, um zusätzlich eine vollständige Lastschaltfähigkeit zwischen den Gängen abbilden zu können.The shifting
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Getriebetransmission
- 22
- Elektromaschineelectric machine
- 2.12.1
- Rotorrotor
- 2.22.2
- Statorstator
- 33
- Schaltelementswitching element
- 44
- Schaltelementswitching element
- 55
- Schaltelementswitching element
- 77
- Planetenradsatz, ersterPlanetary gear set, first
- 7.17.1
- Sonnenradsun gear
- 7.27.2
- Sonnenradsun gear
- 7.37.3
- Planetenradplanet wheel
- 7.47.4
- Planetenradplanet wheel
- 7.57.5
- Hohlradring gear
- 7.67.6
- Planetenträgerplanet carrier
- 88th
- Planetenradsatz, zweiterPlanetary gear set, second
- 8.18.1
- Sonnenradsun gear
- 8.28.2
- Planetenträgerplanet carrier
- 8.38.3
- Hohlradring gear
- 99
- Kegelraddifferentialbevel gear differential
- 9.19.1
- Abtriebsradoutput gear
- 9.29.2
- Abtriebsradoutput gear
- 9.39.3
- Ausgleichselement(e)compensating element(s)
- 9.49.4
- Differentialkäfig, KäfigDifferential cage, cage
- 9.119.11
- erste Abtriebswellefirst output shaft
- 9.129.12
- zweite Abtriebswellesecond output shaft
- 1111
- Eingangswelleinput shaft
- 1212
- Ausgangswelle, Abtrieboutput shaft, output
- 1313
- Planetenradsatz, dritterPlanetary gear set, third
- 13.113.1
- Sonnenradsun gear
- 13.213.2
- Planetenträgerplanet carrier
- 13.313.3
- Hohlradring gear
- 1414
- Stirnradstufe, einstufig, zweistufigSpur gear stage, one-stage, two-stage
- 14.114.1
- Stirnradspur gear
- 14.214.2
- Stirnradspur gear
- 14.314.3
- Stirnradspur gear
- 14.414.4
- Stirnradspur gear
- 9999
- Fahrtrichtungdriving direction
- 100100
- Antriebsstrangpowertrain
- 10001000
- Fahrzeug, PKWvehicle, car
- AA
- Antriebsachsedrive axle
- BB
- Abtriebsachseoutput axis
- E1E1
- erster Gangfirst course
- E2E2
- zweiter Gangsecond gear
- E3E3
- dritter Gangthird gear
- ii
- Übersetzungtranslation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- WO 2014/029650 [0002]WO 2014/029650 [0002]
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020211080.8A DE102020211080A1 (en) | 2020-09-02 | 2020-09-02 | Electric drive for a vehicle, drive train and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020211080.8A DE102020211080A1 (en) | 2020-09-02 | 2020-09-02 | Electric drive for a vehicle, drive train and method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020211080A1 true DE102020211080A1 (en) | 2022-03-03 |
Family
ID=80221433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020211080.8A Pending DE102020211080A1 (en) | 2020-09-02 | 2020-09-02 | Electric drive for a vehicle, drive train and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020211080A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022212473A1 (en) | 2022-11-23 | 2024-05-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Motor vehicle transmission for a drive unit of an at least partially electrically driven motor vehicle |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014029650A1 (en) | 2012-08-24 | 2014-02-27 | Avl List Gmbh | Drive unit |
-
2020
- 2020-09-02 DE DE102020211080.8A patent/DE102020211080A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014029650A1 (en) | 2012-08-24 | 2014-02-27 | Avl List Gmbh | Drive unit |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022212473A1 (en) | 2022-11-23 | 2024-05-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Motor vehicle transmission for a drive unit of an at least partially electrically driven motor vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102017006266A1 (en) | Transmission device for an electric drive of a motor vehicle, and electric drive for a motor vehicle | |
DE102015104203A1 (en) | Electric final drive for a motor vehicle | |
DE102015218252A1 (en) | Two-speed gearbox for a vehicle, powertrain for the vehicle and method for shifting | |
DE102015104778A1 (en) | Electric final drive for a motor vehicle | |
DE102020211068A1 (en) | Electric drive of a vehicle, drive train and method | |
DE102021202258A1 (en) | electric drive | |
DE102018211672A1 (en) | Power shift multi-speed transmission | |
DE102015101042A1 (en) | Electrically driven axle for a motor vehicle | |
DE102017216299A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102021202984A1 (en) | electric vehicle transmission | |
DE102016224458A1 (en) | Motor vehicle transmission planetary gear sets with the same level translation | |
DE102020211070A1 (en) | Transmission for an electric drive or drive train of a vehicle, electric drive and drive train | |
DE102019119954A1 (en) | Drive device for a motor vehicle with a common rigid ring gear and a common rigid planetary gear carrier | |
DE102018000187B4 (en) | Transmission device, in particular for a motor vehicle | |
DE102019119949A1 (en) | Drive device for a motor vehicle with non-rotatable ring gear-sun gear and planet gear carrier-ring gear binding | |
DE102020211080A1 (en) | Electric drive for a vehicle, drive train and method | |
DE102017008276A1 (en) | Transmission device for a motor vehicle, in particular for an electric vehicle, and motor vehicle | |
DE102020211067A1 (en) | Electric propulsion, powertrain and method | |
DE102018202585B4 (en) | Transmission for a motor vehicle, motor vehicle drive train for a hybrid or electric vehicle, and method for operating a transmission | |
DE102019119947A1 (en) | Drive device for a motor vehicle with rotatably connected planetary wheel carriers and rotatably connected sun gears | |
DE102020211372A1 (en) | drive unit | |
DE102020211079A1 (en) | Electric drive for a vehicle, drive train and method | |
DE102019119948A1 (en) | Drive device for a motor vehicle with sun gear-ring gear double bond | |
DE102019119955A1 (en) | Drive device for a motor vehicle with sun gear-planetary gear carrier and / or sun gear-ring gear binding | |
DE102018219624A1 (en) | Transmission for a motor vehicle |