DE102021127941A1 - DHT-Baukastensystem und Verfahren zum Herstellen unterschiedlicher DHT-Getriebe-Varianten sowie DHT-Getriebe und Kraftfahrzeug - Google Patents

DHT-Baukastensystem und Verfahren zum Herstellen unterschiedlicher DHT-Getriebe-Varianten sowie DHT-Getriebe und Kraftfahrzeug Download PDF

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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/48—Parallel type
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein DHT-Baukastensystem und ein Verfahren zum Herstellen unterschiedlicher DHT-Getriebe-Varianten (A, B, C, D, E), ein mithilfe des Baukastensystems/Verfahrens hergestelltes DHT-Getriebe (DHT) sowie ein damit ausgerüstetes Kraftfahrzeug. Zum Herstellen des DHT-Getriebes (DHT) wird eine Anzahl von Getriebeschaltelementen (GSE) ausgewählt und bestimmungsgemäß mit einem vorgegebenen Basisgetriebe (BG) zusammengesetzt wird. Dabei umfasst das DHT-Baukastensystem ein Sortiment von verschiedenen Getriebeschaltelementen (GSE) und ein Sortiment von gleich ausgebildeten Basisgetrieben (BG). Die mithilfe des DHT-Baukastensystems herstellbaren oder hergestellten DHT-Getriebe umfassen von Variante (A, B, C, D, E) zu Variante (A, B, C, D, E) das Basisgetriebe (BG) und weisen je nach Ausstattung mit den Getriebeschaltelementen (GSE) unterschiedlich viele Getriebegangstufen auf.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein DHT-Baukastensystem, mithilfe dessen unterschiedliche DHT-Getriebe-Varianten herstellbar sind, indem eine Anzahl von Getriebeschaltelementen ausgewählt und bestimmungsgemäß mit einem vorgegebenen Basisgetriebe zusammengesetzt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen der unterschiedlichen DHT-Getriebe-Varianten mithilfe des DHT-Baukastensystems. Zudem betrifft die Erfindung ein DHT-Getriebe, das mittels des DHT-Baukastensystems bzw. mithilfe des Verfahrens hergestellt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das mit einem solchen DHT-Getriebe ausgerüstet ist.
  • Hybrid-Kraftfahrzeuge, die zumindest teilweise antreibbar bzw. fortbewegbar ausgebildet sind, weisen heutzutage immer häufiger dedizierte Hybridgetriebe (DHT: Dedicated Hybrid Transmission) auf, um den immer strenger werdenden gesetzlichen Vorgaben nach einem besonders geringen Fahrzeug- und/oder Flottenverbrauch gerecht werden zu können. Die Kernidee eines DHT-Getriebes besteht darin, eine Getriebefunktion oder mehrere Getriebefunktionen durch mindestens eine im DHT-Getriebe integrierte elektrische Getriebemaschine zu übernehmen. Insbesondere die Getriebefunktionen Anfahrunterstützung und zugkrafterhaltendes bzw. zugkraftunterbrechungsfreies Wechseln von Fahrstufen des Getriebes können heutzutage besonders effizient von der elektrischen Getriebemaschine übernommen werden, wobei das DHT-Getriebe im Vergleich zu einem herkömmlichen Fahrzeuggetriebe um die entsprechenden Getriebekomponenten, insbesondere um besonders verlustreiche Reibschaltelemente, erleichtert ist. Stattdessen können bei dem DHT-Getriebe besonders verlustarme, formschlüssig wirkende Getriebeschaltelemente, beispielsweise Klauenkupplungen, eingesetzt werden. Die Getriebefunktion Anfahrunterstützung wird konzeptabhängig entweder durch ein rein elektromotorisches Anfahren oder - zusammen mit einer Verbrennungskraftmaschine, die mit dem DHT-Getriebe verbunden ist - über einen elektrisch stufenlosen Modus (eCVT) ausgeführt. Bei dem eCVT-Modus werden die Verbrennungskraftmaschine und die elektrische Getriebemaschine über ein dreiwelliges Umlaufrädergetriebe, beispielsweise über einen dreiwelligen Planetenradsatz mit einem Abtrieb des DHT-Getriebes verbunden. Ein zusätzlicher kinematischer Freiheitsgrad des Planetenradsatzes erlaubt es, die Verbrennungskraftmaschine bei stillstehendem Abtrieb zu starten. Dabei stellt sich gemäß den kinematischen Beziehungen an der elektrischen Getriebemaschine eine Drehzahl ein. Wird die elektrische Getriebemaschine bei konstanter Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine gebremst, wird der Abtrieb des DHT-Getriebes beschleunigt und das Fahrzeug, das das DHT-Getriebe aufweist, fährt an. Ebenfalls ist es durch das DHT-Getriebe ermöglicht, auf ein reibschlüssig wirkendes Anfahrelement, beispielsweise eine Reibscheibenkupplung, im Getriebe zu verzichten.
  • Auch zur Erhaltung der Zugkraft beim Wechseln einer Getriebegangstufe bzw. Fahrstufe des DHT-Getriebes gibt es zwei Möglichkeiten: In der ersten Möglichkeit stützt die elektrische Getriebemaschine über einen separaten elektrischen Gang die Zugkraft, während die Verbrennungskraftmaschine vom Abtriebselement abgekoppelt ist, wobei die Verbrennungskraftmaschine auf die Zieldrehzahl des Zielgangs gebracht wird. Alternativ kann die Drehzahlverstellung über einen eCVT-Modus erfolgen. Dies erfolgt analog zum Anfahren, beispielsweise mittels des dreiwelligen Planetengetrieberadsatzes.
  • Daneben ergibt sich bei DHT-Getrieben die Möglichkeit, bestimmte Fahrfunktionen ausschließlich rein elektrisch auszuführen. Dies ermöglicht es, eine Anzahl von Festgängen, das heißt drehzahlfixierten Getriebegangstufen, und somit auch die Komplexität des einzusetzenden Getriebes und die damit verbundenen Verluste zu reduzieren. Je höher die dabei installierte elektrische Leistung eines elektrischen Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs, desto weiter ist der Bereich an Fahrsituationen, die rein elektrisch erfüllbar bzw. bedienbar sind und desto weniger Festgänge werden benötigt. Die Anzahl der benötigten Festgänge hängt somit von der installierten elektrischen Leistung bzw. vom Hybridisierungsgrad ab. Aus Umsetzungssicht lassen sich dedizierte Hybridgetriebe bzw. DHT-Getriebe für Hybrid-Kraftfahrzeuge in stirnradbasierte (DHT-S) und planetenradsatzbasierte (DHT-P) Konzepte unterteilen.
  • Es besteht - aus ökonomischen und ökologischen Gründen - der Bedarf, mit entsprechenden DHT-Getrieben ein möglichst breites Antriebsportfolio mit unterschiedlichen Hybridisierungsgraden abdecken zu können. Voraussetzung hierfür ist eine ausreichende Skalierbarkeit eines DHT-Getriebe-Konzepts in Bezug auf die installierte bzw. zur Verfügung stehende elektrische Leistung im entsprechend zugehörigen Kraftfahrzeug sowie in Bezug auf eine erforderliche Anzahl von Festgängen. In stirnradbasierten Ansätzen muss beim Übersetzungswechsel der Verbrennungskraftmaschine mithilfe eines festen elektrischen Ganges die Zugkraft unterstützt werden, was bedeutet, dass die beim Wechsel der Fahrstufe zur Verfügung stehende Antriebsleistung während des Wechselns der Getriebegangstufe auf die elektrisch installierte Leistung abfällt. Aus Komfortgründen sollte daher die elektrische Maschine mindestens ähnlich leistungsstark wie die Verbrennungskraftmaschine dimensioniert werden, da ansonsten der Leistungsabfall, insbesondere beim Wechseln der Getriebegangstufe, zu groß werden würde. Dies führt jedoch dazu, dass heutzutage die elektrischen Maschinen von Elektro-Kraftfahrzeugen oder Hybrid-Kraftfahrzeugen überdimensioniert werden. Bei planetenradsatzbasierten Ansätzen erfolgt der Gangwechsel über den eCVT-Modus, wobei die Antriebsleistung nicht auf die rein elektrisch installierte Leistung abfällt. Folglich kann die elektrische Maschine in diesem Fall kleiner bzw. weniger leistungsfähig als die Verbrennungskraftmaschine dimensioniert werden, ohne dass dies zu Komforteinbußen, beispielsweise zu einem Zugkrafteinbruch, führt. Andererseits ist bei stirnradstufenbasierten Ansätzen eine freie Skalierbarkeit hinsichtlich der Festgänge gegeben, während bei Planetenradsatzgetrieben die Skalierbarkeit durch die Topologie vorgegeben und meist nur eingeschränkt möglich ist. Das bedeutet, dass bei den stirnradbasierten Ansätzen lediglich wenig Aufwand zu betreiben ist, um einen Festgang hinzuzufügen oder zu entfernen. Insoweit liegt also ein Zielkonflikt vor, da sowohl der stirnradstufenbasierte Ansatz als auch der planetenradsatzbasierte Ansatz jeweils einen erheblichen Nachteil haben. Beim DHT-P lässt sich die Anzahl der Festgänge nicht ohne Weiteres skalieren, während das DHT-S eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine in ausgeglichenem Leistungsverhältnis erfordert.
  • In der DD 290 556 A7 ist ein Getriebegehäuse für mehrstufige Getriebereihen im Baukastensystem vorgeschlagen. Durch dieses Getriebegehäuse sind zwei Wellenanordnungen ermöglicht, wobei das Getriebegehäuse symmetrische Außenkonturen aufweist. Durch die DE 10 2006 043 961 A1 ist ein Getriebe offenbart, das aus einem Baukasten von Teilen hergestellt ist. Zum Herstellen dieses herkömmlichen Getriebes wird aus dem Baukasten eines von mehreren Abtriebsgehäusen gewählt, wobei jedes wählbare Abtriebsgehäuse mit den restlichen Teilen des Getriebes zu einem Getriebe zusammenbaubar ist. Diese herkömmlichen Getriebe werden aber dem Gedanken an eine besonders vielseitige und flexible Skalierbarkeit einer DHT-Getriebebaureihe nicht gerecht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Einsatz eines entsprechenden Baukastensystems eine Vielzahl von unterschiedlichen DHT-Getrieben besonders effizient bzw. aufwandsarm bereitstellen zu können.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind zumindest analog als Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche anzusehen. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
  • Erfindungsgemäß wird ein DHT-Baukastensystem zum Herstellen unterschiedlicher DHT-Getriebe-Varianten vorgeschlagen. Mithilfe des DHT-Baukastensystems sind die unterschiedlichen DHT-Getriebe-Varianten herstellbar, indem eine Anzahl von Getriebeschaltelementen ausgewählt und bestimmungsgemäß mit einem vorgegebenen Basisgetriebe zusammengesetzt wird. Das bedeutet, dass zum Herstellen der jeweiligen DHT-Getriebe-Variante kein Getriebeschaltelement ausgewählt werden kann (Anzahl 0), ein Getriebeschaltelement ausgewählt werden kann (Anzahl 1) oder mehrere Getriebeschaltelemente ausgewählt werden können (Anzahl > 1).
  • Das DHT-Baukastensystem weist also ein Sortiment von verschiedenen Getriebeschaltelementen auf sowie ein Sortiment von gleich ausgebildeten Basisgetrieben. Dabei weist das jeweilige Basisgetriebe eine elektrische Getriebemaschine und ein Gehäuse auf. Dabei ist die elektrische Getriebemaschine dazu ausgebildet, Getriebefunktionen des Basisgetriebes zu unterstützen und/oder vollständig auszuführen, wofür eine Rotorwelle der elektrischen Getriebemaschine und ein Antriebselement des Basisgetriebes - direkt oder indirekt, das heißt mit oder ohne Übersetzung/Untersetzung - drehfest miteinander in Verbindung stehen, beispielsweise miteinander kämmen.
  • Die mithilfe des DHT-Baukastensystems herstellbaren oder hergestellten DHT-Getriebe weisen von Variante zu Variante jedenfalls das Basisgetriebe auf und weisen von Variante zu Variante, das heißt je nach Ausstattung mit den Getriebeschaltelementen, unterschiedlich viele Getriebegangstufen auf. So kann in vorteilhafter Weise mit nur einem Kerngetriebe, nämlich dem Basisgetriebe, und mit nur minimalem Änderungsaufwand ein weites Spektrum von Hybridisierungsgraden abgedeckt werden. Denn es sind lediglich unterschiedlich viele Getriebeschaltelemente von DHT-Getriebe-Variante zu DHT-Getriebe-Variante einzusetzen, um die unterschiedlich vielen Getriebegangstufen bereitzustellen. So kann beispielsweise ein DHT-Getriebe mit neun Festgängen, eines mit sieben Festgängen, eines mit fünf Festgängen und eines mit drei Festgängen hergestellt werden, ohne dabei eine Radanordnung des Basisgetriebes bzw. Kerngetriebes ändern bzw. anpassen zu müssen. Dadurch weist das DHT-Baukastensystem in vorteilhafter Weise besonders wenige Elemente auf, wobei dennoch eine besonders hohe Anzahl an unterschiedlichen DHT-Getriebe-Varianten mithilfe des Baukastensystems herstellbar ist. Das bedeutet, dass das DHT-Baukastensystem ökologisch und ökonomisch besonders günstig ist.
  • In Weiterbildung des DHT-Baukastensystems weist das Basisgetriebe einen Planetengetrieberadsatz auf, der fünf koaxial zueinander angeordnete Wellen aufweist. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Planetengetrieberadsatz des Basisgetriebes um einen fünfwelligen Planetengetrieberadsatz. Insbesondere weist der fünfwellige Planetengetrieberadsatz an seiner ersten Welle ein erstes Sonnenrad und an seiner zweiten Welle ein zweites Sonnenrad auf. An seiner dritten Welle weist der fünfwellige Planetengetrieberadsatz ein erstes Hohlrad und an seiner vierten Welle ein zweites Hohlrad auf. Zudem umfasst der fünfwellige Planetengetrieberadsatz einen ersten, doppelstufigen Planetenradsatz und einen zweiten, einstufigen Planetenradsatz sowie einen gemeinsamen Planetenradsatzträger, an dem beiden Planetenradsätze relativ zueinander positionsfest gehalten sind. Dabei ist der gemeinsame Planetenradsatzträger an einer fünften Welle des Planetengetrieberadsatzes angebracht. Hierbei ist insbesondere zu verstehen, dass die Sonnenräder, die Hohlräder und die Planetenradsätze jeweils separat voneinander ausgebildet sind.
  • Für den fünfwelligen Planetenradsatz des DHT-Baukastensystems gilt weiter, dass das erste Sonnenrad und ein inneres erstes Planetenrad des ersten Planetenradsatzes bzw. des doppelstufigen Planetenradsatzes miteinander kämmen. Des Weiteren kämmen das innere erste Planetenrad und ein äußeres erstes Planetenrad des ersten bzw. doppelstufigen Planetenradsatzes miteinander. Ferner kämmen das äußere erste Planetenrad und das erste Hohlrad miteinander. Das zweite Sonnenrad und ein zweites Planetenrad des zweiten bzw. einstufigen Planetenradsatzes kämmen miteinander. Dabei kämmt das zweite Planetenrad des zweiten Planetenradsatzes sowohl mit dem zweiten Hohlrad als auch mit dem äußeren ersten Planetenrad. Der Planetengetrieberadsatz bietet in dieser Ausgestaltung in vorteilhafter Weise ausreichend Freiheitsgrade, um die unterschiedlichen DHT-Getriebe-Varianten zu realisieren, indem lediglich die entsprechende Anzahl von Getriebeschaltelementen ausgewählt wird, wobei der fünfwellige Planetengetrieberadsatz nicht geändert werden muss. So muss ein Hersteller der DHT-Getriebe-Varianten lediglich eine einzige Art von Planetengetrieberadsätzen aufbewahren bzw. vorhalten, um dennoch eine Vielzahl von unterschiedlichen DHT-Getriebe-Varianten herstellen bzw. bereitstellen zu können.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des DHT-Baukastensystems sind das zweite Hohlrad und eine Rotorwelle der elektrischen Getriebemaschine drehfest miteinander verbunden. Mit anderen Worten ist durch das zweite Hohlrad des fünfwelligen Planetengetrieberadsatzes ein Antriebselement des fünfwelligen Planetengetrieberadsatzes gebildet, das mittels der elektrischen Getriebemaschine antreibbar ist. Beispielsweise weist die vierte Welle einen Stirnradzahnkranz auf, wobei die Rotorwelle der elektrischen Getriebemaschine einen mit dem Stirnradzahnkranz der vierten Welle korrespondierenden Rotorwellenzahnkranz aufweist, wobei der Rotorwellenzahnkranz und der Zahnkranz der vierten Welle miteinander kämmen. Auf diese Weise ist der fünfwellige Planetengetrieberadsatz, und infolgedessen die mit dem fünfwelligen Planetengetrieberadsatz ausgerüstete DHT-Getriebe-Variante, besonders effizient antreibbar.
  • In weiterer Ausgestaltung des DHT-Baukastensystems weist das Basisgetriebe einen ersten Abtriebsstirnradkranz und einen davon unterschiedlichen, zweiten Abtriebsstirnradkranz auf. Dabei ist der jeweilige Abtriebsstirnradkranz in den mithilfe des DHT-Baukastensystems herstellbaren oder hergestellten DHT-Getriebe-Varianten gleich ausgebildet. Das bedeutet, dass - unabhängig davon, welche der Varianten des DHT-Getriebes mithilfe des Baukastensystems hergestellt wird - das DHT-Getriebe jedenfalls die Abtriebsstirnradkränze aufweist. Dabei unterscheiden sich die Abtriebsstirnradkränze von DHT-Getriebe-Variante zu DHT-Getriebe-Variante nicht.
  • In Weiterbildung des DHT-Baukastensystems weist das Basisgetriebe ein erstes Getriebeschaltelement auf, mittels dessen das zweite Sonnenrad des Planetengetrieberadsatzes und der zweite Abtriebsstirnradkranz selektiv miteinander drehfest verbindbar sind. Zudem weist in dieser Ausgestaltung das Basisgetriebe ein zweites Getriebeschaltelement auf, mittels dessen das erste Hohlrad und der erste Abtriebsstirnradkranz selektiv miteinander drehfest verbindbar sind. Beispielsweise ist das jeweilige Getriebeschaltelement zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung verstellbar. In der Sperrstellung sind die über das Getriebeschaltelement gekoppelten bzw. koppelbaren Elemente drehfest miteinander verbunden, sodass eine Relativdrehung zwischen diesen beiden Elementen aufgrund des Getriebeschaltelements gesperrt ist. Dahingegen sind die mittels des Getriebeschaltelements entsprechend gekoppelten bzw. koppelbaren Elemente relativ zueinander drehbar, wenn das Getriebeschaltelement in die Freigabestellung verstellt ist. Bei dem jeweiligen Getriebeschaltelement handelt es sich insbesondere um ein formschlüssig wirkendes Getriebeschaltelement, beispielsweise um eine Klauenkupplung. Es ist des Weiteren insbesondere vorgesehen, dass das Basisgetriebe frei von einem reibschlüssig wirkenden Getriebeschaltelement ist.
  • Durch den Einsatz des die Abtriebsstirnradkränze aufweisenden Basisgetriebes ist es so noch einfacher bzw. aufwandsärmer möglich, unterschiedlich viele Getriebegangstufen, insbesondere unterschiedlich viele Festgänge zu realisieren.
  • Im Zusammenhang mit den Abtriebsstirnradkränzen ist in einer Weiterbildung des DHT-Baukastensystems vorgesehen, dass das Basisgetriebe eine Abtriebswelle aufweist, die einen ersten Abtriebswellenzahnkranz und einen davon unterschiedlichen Abtriebswellenzahnkranz aufweist. Dabei ist die Abtriebswelle bzw. sind die Abtriebswellenzahnkränze so angeordnet, dass der erste Abtriebswellenzahnkranz mit dem ersten Abtriebsstirnradkranz kämmt, wobei der zweite Abtriebswellenzahnkranz mit dem zweiten Abtriebsstirnradkranz kämmt.
  • Werden mithilfe des DHT-Baukastensystems DHT-Getriebe von unterschiedlichen Varianten hergestellt, weist dennoch jedes der hergestellten DHT-Getriebe die Abtriebswelle auf, wobei diese so wie die Abtriebswellenzahnkränze von Variante zu Variante der DHT-Getriebe gleich sind. Indem bei jeder der DHT-Getriebe-Varianten die gleiche Abtriebswelle bzw. die gleichen Abtriebswellenzahnkränze zum Einsatz kommen, muss der Hersteller des entsprechenden DHT-Getriebes, insbesondere ein Hersteller des DHT-Baukastensystems, lediglich eine einzige Art von Abtriebswellen bereithalten.
  • In einer jeweiligen Weiterbildung des DHT-Baukastensystems weist es eines oder mehr der folgenden Getriebeschaltelemente auf:
    • - ein drittes Getriebeschaltelement, mittels dessen das zweite Hohlrad und der zweite Abtriebsstirnradkranz selektiv miteinander drehfest verbindbar sind;
    • - ein viertes Getriebeschaltelement, mittels dessen das zweite Hohlrad und der erste Abtriebsstirnradkranz selektiv miteinander drehfest verbindbar sind;
    • - ein fünftes Getriebeschaltelement, mittels dessen das zweite Hohlrad und das Gehäuse des Basisgetriebes selektiv drehfest miteinander verbindbar sind;
    • - ein sechstes Getriebeschaltelement, mittels dessen der Planetenradsatzträger und das Gehäuse des Basisgetriebes selektiv drehfest miteinander verbindbar sind.
  • Auf diese Weise sind die unterschiedlichen DHT-Getriebe-Varianten besonders einfach und/oder aufwandsarm herstellbar, nämlich indem aus dem DHT-Baukastensystem eine entsprechende Anzahl von dritten, vierten, fünften und/oder sechsten Getriebeschaltelementen ausgewählt wird. Das ausgewählte Getriebeschaltelement oder die ausgewählten Getriebeschaltelemente werden dann bestimmungsgemäß mit dem Basisgetriebe zusammengesetzt, beispielsweise in das Basisgetriebe eingesetzt. Hierdurch ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass beim Herstellen des DHT-Getriebes keines der dritten, vierten, fünften und sechsten Getriebeschaltelemente ausgewählt wird, sodass das DHT-Getriebe in diesem Fall lediglich das Basisgetriebe aufweist.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen der unterschiedlichen DHT-Getriebe-Varianten mithilfe eines gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildeten DHT-Baukastensystems. Bei dem Verfahren wird eine Anzahl von Getriebeschaltelementen ausgewählt und bestimmungsgemäß mit dem vorgegebenen Basisgetriebe zusammengesetzt. Die mithilfe des DHT-Baukastensystems hergestellten DHT-Getriebe weisen von Variante zu Variante je nach Anzahl der Getriebeschaltelemente unterschiedlich viele Getriebegangstufen auf.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein DHT-Getriebe, das mittels eines gemäß der vorstehenden Beschreibung dargelegten Verfahrens hergestellt ist. Dabei ist das DHT-Getriebe in einer ersten Variante in drei unterschiedliche Fahrstufen selektiv schaltbar. Insbesondere ist das DHT-Getriebe in der ersten Variante selektiv in zwei eCVT-Getriebegangstufen und in einen Festgang schaltbar. In einer zweiten Variante des DHT-Getriebes ist dieses in sechs unterschiedliche Fahrstufen selektiv schaltbar. Insbesondere ist das DHT-Getriebe der zweiten Variante in eine rein elektrische Fahrstufe, in zwei eCVT-Getriebegangstufen sowie in drei Festgänge selektiv schaltbar. In einer dritten Variante des DHT-Getriebes ist dieses in neun unterschiedliche Fahrstufen selektiv schaltbar, insbesondere in zwei rein elektrische Getriebegangstufen, in zwei eCVT-Getriebegangstufen sowie in fünf Festgänge. Zwei rein elektrische Getriebegangstufen, zwei eCVT-Getriebegangstufen sowie sieben Festgänge - das heißt also elf selektiv schaltbare bzw. aktivierbare Fahrstufen - weist das DHT-Getriebe auf, wenn dieses gemäß einer vierten Variante ausgebildet ist. Ferner ist es denkbar, dass das DHT-Getriebe gemäß einer fünften Variante ausgebildet ist, wobei dann das DHT-Getriebe in 15 unterschiedliche Fahrstufen selektiv schaltbar ist, nämlich in zwei rein elektrische Getriebegangstufen, in zwei eCVT-Getriebegangstufen, in einen Ladegang, in einen Rückwärtsgang sowie in neun Festgänge.
  • Schließlich betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybrid-Kraftfahrzeug, das ein gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildetes DHT-Getriebe aufweist.
  • Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
    • 1a eine Topologie einer ersten DHT-Getriebe-Variante, die mittels eines DHT-Baukastensystems hergestellt ist;
    • 1b eine Getriebegangstufentabelle der ersten DHT-Getriebe-Variante;
    • 2a eine Topologie einer zweiten DHT-Getriebe-Variante, die mittels des DHT-Baukastensystems hergestellt ist;
    • 2b eine Getriebegangstufentabelle der zweiten DHT-Getriebe-Variante;
    • 3a eine Topologie einer dritten DHT-Getriebe-Variante, die mittels des DHT-Baukastensystems hergestellt ist;
    • 3b eine Getriebegangstufentabelle der dritten DHT-Getriebe-Variante;
    • 4a eine Topologie einer vierten DHT-Getriebe-Variante, die mittels des DHT-Baukastensystems hergestellt ist;
    • 4b eine Getriebegangstufentabelle der vierten DHT-Getriebe-Variante;
    • 5a eine Topologie einer fünften DHT-Getriebe-Variante, die mittels des DHT-Baukastensystems hergestellt ist; und
    • 5b eine Getriebegangstufentabelle der fünften DHT-Getriebe-Variante.
  • In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Im Folgenden wird zu einem DHT-Baukastensystem zum Herstellen unterschiedlicher DHT-Getriebe-Varianten A, B, C, D, E, zu einem Verfahren zum Herstellen der unterschiedlichen DHT-Getriebe-Varianten A, B, C, D, E sowie zu einem DHT-Getriebe DHT und zu einem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt), dass das DHT-Getriebe DHT aufweist, in gemeinsamer Beschreibung vorgetragen.
  • Hierzu zeigt 1a eine Topologie einer ersten DHT-Getriebe-Variante A, die mittels des DHT-Baukastensystems hergestellt oder herstellbar ist. Das bedeutet, dass die DHT-Getriebe-Variante A mittels des Verfahrens zum Herstellen der unterschiedlichen DHT-Getriebe-Varianten A, B, C, D, E hergestellt wurde oder herstellbar ist. Dabei werden eine Anzahl von Getriebeschaltelementen GSE aus dem Baukastensystem ausgewählt und bestimmungsgemäß mit einem vorgegebenen Basisgetriebe BG zusammengesetzt. Das bedeutet, dass das DHT-Baukastensystem zumindest das Basisgetriebe BG aufweist und insbesondere unterschiedliche Getriebeschaltelemente GSE umfasst. Die Darlegung der DHT-Getriebe-Varianten A, B, C, D, E in der vorliegenden Beschreibung ist nicht als abschließend zu verstehen. Mit anderen Worten kann mithilfe des DHT-Baukastensystems noch wenigstens eine DHT-Getriebe-Variante oder mehrere DHT-Getriebe-Varianten hergestellt werden.
  • Jede der DHT-Getriebe-Varianten A, B, C, D; E weist das Basisgetriebe BG in unveränderter Form auf. Mit anderen Worten kommt das gleiche Basisgetriebe BG in jeder DHT-Getriebe-Varianten A, B, C, D, E zum Einsatz. Dennoch weisen die DHT-Getriebe DHT von Variante A, B, C, D, E zu Variante A, B, C, D, E je nach Ausstattung mit Getriebeschaltelementen GSE unterschiedlich viele Getriebegangstufen auf.
  • Wie im Folgenden noch dargelegt wird, weist das DHT-Getriebe DHT in der ersten Variante A drei unterschiedliche Fahrstufen auf, in welche das DHT-Getriebe DHT der Variante A selektiv schaltbar ist. Ist das DHT-Getriebe DHT gemäß einer zweiten Variante B ausgebildet, ist es in sechs unterschiedliche Fahrstufen selektiv schaltbar. In einer dritten DHT-Getriebe-Variante C ist das entsprechend ausgebildete DHT-Getriebe DHT in neun unterschiedliche Fahrstufen selektiv schaltbar, in einer vierten DHT-Getriebe-Variante D ist das entsprechend ausgebildete DHT-Getriebe DHT in elf unterschiedliche Fahrstufen selektiv schaltbar. Es ist weiter eine fünfte DHT-Getriebe-Variante E denkbar, sodass das gemäß dieser Variante E ausgebildete DHT-Getriebe DHT in 15 unterschiedliche Fahrstufen selektiv schaltbar ist.
  • Das DHT-Getriebe DHT ist - unabhängig davon, in welcher Variante A, B, C, D, E es ausgebildet ist - für das Kraftfahrzeug, das insbesondere als ein Hybrid-Kraftfahrzeug ausgebildet ist, vorgesehen. Mit anderen Worten ist das DHT-Getriebe DHT in bestimmungsgemäßer Einbaulage ein Bestandteil des Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist zum Beispiel als ein Personenkraftwagen und/oder Lastkraftwagen ausgebildet. Der Einsatz des DHT-Getriebes DHT ist jedoch nicht auf ein Kraftfahrzeug bzw. auf einen Personen- und/oder Lastkraftwagen beschränkt. Vielmehr ist es denkbar, dass das DHT-Getriebe DHT alternativ oder zusätzlich in einem Kraftomnibus, oder in einem anderen hybridmotorisierten Fahrzeug zum Einsatz kommt.
  • Im vorliegenden Beispiel weist das Basisgetriebe BG einen Planetengetrieberadsatz PGS auf, der fünf koaxial zueinander angeordnete Wellen W1, W2, W3, W4, W5 aufweist. Dabei weist der fünfwellige Planetengetrieberadsatz PGS an der ersten Welle W1 ein erstes Sonnenrad S1 auf und an seiner zweiten Welle W2 ein zweites Sonnenrad S2. An der dritten Welle W3 des Planetengetrieberadsatzes PGS weist dieser ein erstes Hohlrad H1 auf, wobei der Planetengetrieberadsatz PGS weiter an seiner vierten Welle W4 ein zweites Hohlrad H2 aufweist. Darüber hinaus weist der Planetengetrieberadsatz PGS einen ersten, doppelstufigen Planetenradsatz PS1 und einen zweiten, einstufigen Planetenradsatz PS2 auf. Der doppelstufige bzw. erste Planetenradsatz PS1 weist ein inneres erstes Planetenrad PR1i und ein äußeres erstes Planetenrad PR1a auf, die miteinander kämmen, wohingegen der zweite Planetenradsatz PS2 wenigstens ein zweites Planetenrad PR2 aufweist. An seiner fünften Welle W5 weist der Planetengetrieberadsatz PGS des Weiteren einen gemeinsamen Planetenradsatzträger PT auf, an dem beide Planetenradsätze PS1, PS2 relativ zueinander positionsfest gehalten sind. Das bedeutet, dass die Planetenräder PR1a, PR1i, PR2 jeweils drehbar an dem Planetenradsatzträger PT gelagert sind, wobei eine jeweilige Planetenradachse der Planetenräder PR1a, PR1i, PR2 in Bezug zueinander positionell fixiert sind und bleiben.
  • Aus 1 geht des Weiteren hervor, dass das innere erste Planetenrad PR1 i sowohl mit dem ersten Sonnenrad S1 als auch mit dem äußeren ersten Planetenrad PR1a kämmt. Dabei kämmen das erste äußere Planetenrad PR1a und das erste Hohlrad H1 miteinander. Des Weiteren kämmt das zweite Planetenrad PR2 mit dem zweiten Sonnenrad S2 und dabei sowohl mit dem zweiten Hohlrad H2 als auch mit dem äußeren ersten Planetenrad PR1a.
  • Da es sich bei dem DHT-Getriebe DHT um ein dediziertes Hybridgetriebe handelt, weist es eine elektrische Getriebemaschine EGM auf, deren Rotorwelle RW und das zweite Hohlrad H2 drehfest miteinander verbunden sind. Vorliegend sind das zweite Hohlrad H2 und die Rotorwelle RW der elektrischen Getriebemaschine EGM mittels der vierten Welle W4 des Basisgetriebes BG drehfest miteinander verbunden, indem die vierte Welle W4 einen von dem zweiten Hohlrad H2 unterschiedlichen Antriebsstirnradkranz AN aufweist, der mit einem Rotorwellenstirnradkranz RK kämmt.
  • Des Weiteren weist das Basisgetriebe BG im vorliegenden Beispiel einen ersten Abtriebsstirnradkranz AB1 und einen davon unterschiedlich ausgebildeten, zweiten Abtriebsstirnradkranz AB2 auf. Ferner umfasst das Basisgetriebe BG eine Abtriebswelle AW, an der drehfest ein erster Abtriebswellenzahnkranz AWK1 und ein davon unterschiedlich ausgebildeter, zweiter Abtriebswellenzahnkranz AWK2 befestigt sind. Dabei sind die Abtriebswelle AW sowie die Abtriebswellenzahnkränze AWK1, AWK2 derart in/an dem Basisgetriebe BG angeordnet, dass - wie in 1a dargestellt - der erste Abtriebsstirnradkranz AB1 und der erste Abtriebswellenzahnkranz AWK1 miteinander kämmen, wobei der zweite Abtriebsstirnradkranz AB2 und der zweite Abtriebswellenzahnkranz AWK2 miteinander kämmen. Dabei bildet die Abtriebswelle AW ein Abtriebselement des DHT-Getriebes DHT, an welches weitere Elemente eines Antriebsstrangs AS zum Fortbewegen des mit dem DHT-Getriebe DHT ausgestatteten Kraftfahrzeugs zur Leistungsübertragung angeschlossen oder anschließbar sind.
  • Das Basisgetriebe BG weist im vorliegenden Beispiel weiter ein erstes Getriebeschaltelement K1 auf, mittels dessen das zweite Sonnenrad S2 und der zweite Abtriebsstirnradkranz AB2 selektiv miteinander drehfest verbindbar sind. Darüber hinaus weist das Basisgetriebe BG vorliegend ein zweites Getriebeschaltelement K4 auf, mittels dessen das erste Hohlrad H1 und der erste Abtriebsstirnradkranz AB1 selektiv drehfest miteinander verbindbar sind. Die Getriebeschaltelemente K1, K4 - wie auch die noch im Folgenden genauer beschriebenen Getriebeschaltelemente GSE - sind vorliegend zumindest größtenteils als formschlüssig wirkende Getriebeschaltelemente ausgebildet.
  • In bestimmungsgemäßer Einbaulage des DHT-Getriebes DHT sind die erste Welle W1 des fünfwelligen Planetengetrieberadsatzes PGS und eine Kurbelwelle KW einer Verbrennungskraftmaschine VKM drehfest miteinander verbunden oder verbindbar. Das bedeutet, dass die Kurbelwelle KW und das erste Sonnenrad S1 drehfest miteinander verbunden sind, beispielsweise mittels der ersten Welle W1.
  • In 1b ist eine Getriebegangstufentabelle der ersten DHT-Getriebe-Variante A dargestellt. Es ist zu erkennen, dass in dieser Ausgestaltung das DHT-Getriebe DHT selektiv zwischen drei Getriebegangstufen umschaltbar ist. Ist das erste Getriebeschaltelement K1 in der Freigabestellung angeordnet, wobei gleichzeitig das zweite Getriebeschaltelement K4 in die Sperrstellung verstellt ist, ist in das DHT-Getriebe DHT, das gemäß Variante A ausgebildet ist, eine drehmomentkonstante und drehzahlvariable Getriebegangstufe eCVT1 eingelegt. Im umgekehrten Fall, das heißt wenn das erste Getriebeschaltelement K1 in die Sperrstellung gestellt ist, wobei gleichzeitig das zweite Getriebeschaltelement K4 in die Freigabestellung verstellt ist, ist in das DHT-Getriebe DHT eine zweite drehmomentkonstante und drehzahlvariable Getriebegangstufe eCVT2 eingelegt. Sind dahingegen die beiden Getriebeschaltelemente K1, K4 beide gleichzeitig in die Sperrstellung gestellt, ist in das DHT-Getriebe DHT ein Festgang, das heißt eine drehzahlfixierte Getriebegangstufe FG5, eingelegt.
  • Die erste DHT-Getriebe-Variante A ist aus dem DHT-Baukastensystem herstellbar, indem aus dem DHT-Baukastensystem lediglich das Basisgetriebe BG ausgewählt wird. Mit anderen Worten wird beim Herstellen der DHT-Getriebe-Variante A eine Anzahl von Getriebeschaltelementen GSE ausgewählt, wobei diese Anzahl in diesem speziellen Fall 0 ist. Mit anderen Worten wählt der Konstrukteur der DHT-Getriebe-Variante A kein Getriebeschaltelement GSE aus dem DHT-Baukastensystem aus, da im vorliegenden Beispiel das Basisgetriebe BG das erste Getriebeschaltelement K1 und das zweite Getriebeschaltelement K4 aufweist.
  • 2a zeigt eine Topologie einer zweiten DHT-Getriebe-Variante B, die mittels des DHT-Baukastensystems hergestellt ist. Da die DHT-Getriebe-Variante B - wie auch die DHT-Getriebe-Variante A - das Basisgetriebe BG aufweist, wobei das Basisgetriebe BG sich von Variante A, B, C, D, E zu Variante A, B, C, D, E sich nicht unterscheidet, wird im Folgenden lediglich auf die Unterschiede zwischen den einzelnen DHT-Getriebe-Varianten A, B, C, D, E eingegangen. Im Unterschied zur DHT-Getriebe-Variante A weist das DHT-Getriebe DHT, das gemäß der Variante B ausgebildet ist, zusätzlich zu den Getriebeschaltelementen K1, K4 ein drittes Getriebeschaltelement K2 auf, mittels dessen das zweite Hohlrad H2 und der zweite Abtriebsstirnradkranz AB2 selektiv miteinander drehfest verbindbar sind. Aus der Topologiedarstellung der 2a geht hervor, dass also mittels des dritten Getriebeschaltelements K2, wenn dieses in die Sperrstellung verstellt ist, das zweite Sonnenrad S2 und infolgedessen das Antriebselement AN und der zweite Abtriebsstirnradkranz AB2 drehfest miteinander verbunden sind. Die DHT-Getriebe-Variante B ist demnach in die sechs unterschiedlichen Getriebegangstufen schaltbar, die in der Getriebegangstufentabelle (siehe 2b) dargestellt sind. Aus der Getriebegangstufentabelle der 2b geht des Weiteren hervor, dass die DHT-Getriebe-Variante B in eine rein elektrische Getriebegangstufe E2 verstellbar ist. Des Weiteren ist die DHT-Getriebe-Variante B in die beiden drehmomentkonstanten und drehzahlvariablen Getriebegangstufen, das heißt in die beiden eCVT-Getriebegangstufen eCVT1, eCVT2, schaltbar. Ferner weist das DHT-Getriebe DHT, das gemäß der Variante B ausgebildet ist, zwei zusätzliche drehzahlfixierte Getriebegangstufen, das heißt zwei zusätzliche Festgänge FG3, FG7 auf.
  • 3a zeigt eine Topologie einer dritten DHT-Getriebe-Variante C, die mittels des DHT-Baukastensystems hergestellt ist. Dazu gehört die 3b, in der eine Getriebegangstufe der dritten DHT-Getriebe-Variante C dargestellt ist. Im Unterschied zur DHT-Getriebe-Variante B weist das DHT-Getriebe DHT, das gemäß der Variante C ausgebildet ist, ein viertes Getriebeschaltelement K3 auf, mittels dessen das zweite Hohlrad H2 und der erste Abtriebsstirnradkranz AB1 selektiv miteinander drehfest verbindbar sind. Hierdurch ergeben sich die neun Getriebegangstufen, die mittels der DHT-Getriebe-Variante C bereitstellbar sind, nämlich die zwei rein elektrischen Getriebegangstufen E1, E2, die zwei eCVT-Getriebegangstufen eCVT1, eCVT2, sowie die fünf Festgänge FG3, FG4, FG5, FG6, FG7.
  • Eine Topologie einer vierten DHT-Getriebe-Variante D ist in 4a dargestellt, wobei eine zugehörige Getriebegangstufentabelle der vierten DHT-Getriebe-Variante D in 4b dargestellt ist. In Variante D weist das DHT-Getriebe DHT zusätzlich zu den gemäß Variante C eingesetzten Getriebeschaltelementen GSE ein fünftes Getriebeschaltelement B2 auf, mittels dessen das zweite Hohlrad H2 und das Gehäuse G des Basisgetriebes BG selektiv drehfest miteinander verbindbar sind. Es ergeben sich so - siehe Getriebegangstufentabelle, 4b - zwei rein elektrische Getriebegangstufen E1, E2, zwei eCVT-Getriebegangstufen eCVT1, eCVT2 sowie sieben Festgänge FG2, FG3, FG4, FG5, FG6, FG7, FG8.
  • Als weiteres Beispiel der hierin offenbarten (nicht abschließenden) Liste von möglichen DHT-Getriebe-Varianten zeigt 5a eine Topologie einer fünften DHT-Getriebe-Variante E, die mittels des DHT-Baukastensystems hergestellt ist. Dazu gehört 5b, die eine Getriebegangstufentabelle der fünften DHT-Getriebe-Variante E darstellt. Zusätzlich zu den Getriebeschaltelementen GSE, die bei der vierten DHT-Getriebe-Variante D zum Einsatz kommen, weist das DHT-Getriebe DHT, das gemäß der Variante E ausgebildet ist, ein sechstes Getriebeschaltelement B1 auf, mittels dessen der Planetenradsatzträger PT und das Gehäuse G des Basisgetriebes BG selektiv drehfest miteinander verbindbar sind. Gemäß Getriebegangstufentabelle in 5b ist die DHT-Getriebe-Variante E in 15 unterschiedliche Getriebegangstufen verstellbar. Zum einen sind zwei rein elektrische Getriebegangstufen E1, E2 einlegbar. Des Weiteren sind zwei eCVT-Getriebegangstufen eCVT1, eCVT2 einlegbar. Ferner ist die DHT-Getriebe-Variante E in neun Festgänge FG1, FG2, FG3, FG4, FG5, FG6, FG7, FG8, FG9 sowie in einen Ladegang N als auch in einen Rückwärtsgang R einstellbar.
  • Es ist zu erkennen, dass der fünfwellige Planetengetrieberadsatz PGS die beiden eCVT-Getriebegangstufen eCVT1, eCVT2 bereitstellt, die beispielsweise zum Unterstützen oder vollständigen Durchführen eines Anfahrens des Kraftfahrzeugs herangezogen werden können. Des Weiteren können die eCVT-Getriebegangstufen eCVT1, eCVT2 dazu eingesetzt werden, ein zugkraftunterbrechungsfreies Schalten zwischen den Festgängen FG1 bis FG9 zu gewährleisten. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass - alternativ oder zusätzlich zur Unterstützung der Verbrennungskraftmaschine VKM beim Anfahren - die eCVT-Getriebegangstufe eCVT1 zum reinelektrischen Anfahren und/oder zum zugkraftunterbrechungsfreien Schalten zwischen den Festgängen FG1 bis FG5 eingesetzt wird. Die anderen der beiden eCVT-Getriebegangstufen, nämlich die eCVT-Getriebegangstufe eCVT2, wird in analoger Weise zum Schalten zwischen den Festgängen FG5 bis FG9 eingesetzt.
  • Durch das DHT-Baukastensystem, durch das Verfahren zum Herstellen der DHT-Getriebe-Varianten sowie durch das DHT-Getriebe und das Kraftfahrzeug, das mit dem DHT-Getriebe ausgerüstet ist, werden ein besonders einfaches bzw. aufwandsarmes Herstellen der unterschiedlichen DHT-Getriebe-Varianten als auch ein besonders effizienter Einsatz der jeweiligen DHT-Getriebe-Variante dargelegt. Kerngedanke der Erfindung ist es hierbei, die DHT-Getriebe-Baureihe in Abhängigkeit von Randbedingungen skalierbar auszubilden, wobei eine der Randbedingungen zum Beispiel ein Hybridisierungsgrad des Kraftfahrzeugs ist, das eines der DHT-Getriebe der DHT-Getriebe-Baureihe aufweist oder damit ausgerüstet werden soll.
  • Bezugszeichenliste
    • A
    erste DHT-Getriebe-Variante
    AB1
    erster Abtriebsstirnradkranz
    AB2
    zweiter Abtriebsstirnradkranz
    AN
    Antriebsstirnradkranz
    AS
    Antriebsstrang
    AW
    Abtriebswelle
    AWK1
    erster Abtriebswellenzahnkranz
    AWK2
    zweiter Abtriebswellenzahnkranz
    B
    zweite DHT-Getriebe-Variante
    B1
    sechstes Getriebeschaltelement
    B2
    fünftes Getriebeschaltelement
    BG
    Basisgetriebe
    C
    dritte DHT-Getriebe-Variante
    D
    vierte DHT-Getriebe-Variante
    DHT
    DHT-Getriebe
    E
    fünfte DHT-Getriebe-Variante
    E1
    reinelektrische Getriebegangstufe
    E2
    reinelektrische Getriebegangstufe
    eCVT1
    drehmomentkonstante und drehzahlvariable Getriebegangstufe
    eCVT2
    drehmomentkonstante und drehzahlvariable Getriebegangstufe
    EGM
    elektrische Getriebemaschine
    FG1
    drehzahlfixierte Getriebegangstufe
    FG2
    drehzahlfixierte Getriebegangstufe
    FG3
    drehzahlfixierte Getriebegangstufe
    FG4
    drehzahlfixierte Getriebegangstufe
    FG5
    drehzahlfixierte Getriebegangstufe
    FG6
    drehzahlfixierte Getriebegangstufe
    FG7
    drehzahlfixierte Getriebegangstufe
    FG8
    drehzahlfixierte Getriebegangstufe
    FG9
    drehzahlfixierte Getriebegangstufe
    G
    Gehäuse
    GSE
    Getriebeschaltelement
    H1
    erstes Sonnenrad
    H2
    zweites Sonnenrad
    K1
    erstes Getriebeschaltelement
    K2
    drittes Getriebeschaltelement
    K3
    viertes Getriebeschaltelement
    K4
    zweites Getriebeschaltelement
    KW
    Kurbelwelle
    N
    Ladegang
    PGS
    Planetengetrieberadsatz
    PR1a
    äußeres erstes Planetenrad
    PR1i
    inneres erstes Planetenrad
    PR2
    zweites Planetenrad
    PS1
    erster, doppelstufiger Planetenradsatz
    PS2
    zweiter, einstufiger Planetenradsatz
    PT
    Planetenradsatzträger
    R
    Rückwärtsgang
    RK
    Rotorwellenzahnkranz
    RW
    Rotorwelle
    S1
    erstes Sonnenrad
    S2
    zweites Sonnenrad
    VKM
    Verbrennungskraftmaschine
    W1
    erste Welle
    W2
    zweite Welle
    W3
    dritte Welle
    W4
    vierte Welle
    W5
    fünfte Welle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DD 290556 A7 [0006]
    • DE 102006043961 A1 [0006]

Claims (11)

  1. DHT-Baukastensystem zum Herstellen unterschiedlicher DHT-Getriebe-Varianten (A, B, C, D, E), indem eine Anzahl von Getriebeschaltelementen (GSE) ausgewählt und bestimmungsgemäß mit einem vorgegebenen Basisgetriebe (BG) zusammengesetzt wird, wobei das DHT-Baukastensystem aufweist: - ein Sortiment von verschiedenen Getriebeschaltelementen (GSE); - ein Sortiment von gleich ausgebildeten Basisgetrieben (BG), die jeweils eine elektrische Getriebemaschine (EGM) und ein Gehäuse (G) aufweisen; wobei die mithilfe des DHT-Baukastensystems herstellbaren DHT-Getriebe von Variante (A, B, C, D, E) zu Variante (A, B, C, D, E) das Basisgetriebe (BG) aufweisen und je nach Ausstattung mit den Getriebeschaltelementen (GSE) unterschiedlich viele Getriebegangstufen aufweisen.
  2. DHT-Baukastensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgetriebe (BG) einen Planetengetrieberadsatz (PGS) aufweist, der fünf koaxial zueinander angeordnete Wellen (W1, W2, W3, W4, W5) aufweist.
  3. DHT-Baukastensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der fünfwellige Planetengetrieberadsatz (PGS) aufweist: - an seiner ersten Welle (W1) ein erstes Sonnenrad (S1) und an seiner zweiten Welle (W2) ein zweites Sonnenrad (S2); - an seiner dritten Welle (W3) ein erstes Hohlrad (H1) und an seiner vierten Welle (W4) ein zweites Hohlrad (H2); - einen ersten, doppelstufigen Planetenradsatz (PS1) und einen zweiten, einstufigen Planetenradsatz (PS2); - an seiner fünften Welle (W5) einen gemeinsamen Planetenradsatzträger (PT), an dem beide Planetenradsätze (PS1, PS2) relativ zueinander positionsfest gehalten sind; wobei - das erste Sonnenrad (S1) und ein inneres erstes Planetenrad (PR1i) des ersten Planetenradsatzes (PS1) miteinander kämmen; - das innere erste Planetenrad (PR1i) und ein äußeres erstes Planetenrad (PR1a) des ersten Planetenradsatzes (PS1) miteinander kämmen; - das äußere erste Planetenrad (PR1a) und das erste Hohlrad (H1) miteinander kämmen; - das zweite Sonnenrad (S2) und ein zweites Planetenrad (PR2) des zweiten Planetenradsatzes (PS2) miteinander kämmen; - das zweite Planetenrad (PR2) sowohl mit dem zweiten Hohlrad (H2) als auch mit dem äußeren ersten Planetenrad (PR1a) des ersten Planetenradsatzes (PS1) kämmt.
  4. DHT-Baukastensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hohlrad (H2) und eine Rotorwelle (RW) der elektrischen Getriebemaschine (EGM) drehfest miteinander verbunden sind.
  5. DHT-Baukastensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgetriebe (BG) einen ersten Abtriebsstirnradkranz (AB1) und einen davon unterschiedlichen, zweiten Abtriebsstirnradkranz (AB2) aufweist, wobei der jeweilige Abtriebsstirnradkranz (AB1, AB2) in den mithilfe des DHT-Baukastensystems herstellbaren DHT-Getriebe-Varianten (A, B, C, D, E) gleich ausgebildet ist.
  6. DHT-Baukastensystem nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgetriebe (BG) aufweist: - ein erstes Getriebeschaltelement (K1), mittels dessen das zweite Sonnenrad (S2) und der zweite Abtriebsstirnradkranz (AB2) selektiv miteinander drehfest verbindbar sind; - ein zweites Getriebeschaltelement (K4), mittels dessen das erste Hohlrad (H1) und der erste Abtriebsstirnradkranz (AB1) selektiv miteinander drehfest verbindbar sind.
  7. DHT-Baukastensystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisgetriebe (BG) eine Abtriebswelle (AW) mit einem ersten Abtriebswellenzahnkranz (AWK1), der mit dem ersten Abtriebsstirnradkranz (AB1) kämmt, und einem zweiten Abtriebswellenzahnkranz (AWK2), der mit dem zweiten Abtriebsstirnradkranz (AB2) kämmt, aufweist.
  8. DHT-Baukastensystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es eines oder mehr der folgenden Getriebeschaltelemente (GSE) aufweist: - ein drittes Getriebeschaltelement (K2), mittels dessen das zweite Hohlrad (H2) und der zweite Abtriebsstirnradkranz (AB2) selektiv miteinander drehfest verbindbar sind; - ein viertes Getriebeschaltelement (K3), mittels dessen das zweite Hohlrad (H2) und der erste Abtriebsstirnradkranz (AB1) selektiv miteinander drehfest verbindbar sind; - ein fünftes Getriebeschaltelement (B2), mittels dessen das zweite Hohlrad (H2) und das Gehäuse (G) des Basisgetriebes (BG) selektiv drehfest miteinander verbindbar sind; - ein sechstes Getriebeschaltelement (B1), mittels dessen der Planetenradsatzträger (PT) und das Gehäuse (G) des Basisgetriebes (BG) selektiv drehfest miteinander verbindbar sind.
  9. Verfahren zum Herstellen unterschiedlicher DHT-Getriebe-Varianten (A, B, C, D, E) mithilfe eines nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildeten DHT-Baukastensystems, indem eine Anzahl von Getriebeschaltelementen (GSE) ausgewählt und bestimmungsgemäß mit einem vorgegebenen Basisgetriebe (BG) zusammengesetzt wird, wobei die mithilfe des DHT-Baukastensystems hergestellten DHT-Getriebe von Variante (A, B, C, D, E) zu Variante (A, B, C, D, E) je nach Anzahl der Getriebeschaltelemente (GSE) unterschiedlich viele Getriebegangstufen aufweisen.
  10. DHT-Getriebe (DHT), das mittels eines nach Anspruch 9 ausgebildeten Verfahrens hergestellt ist, wobei das DHT-Getriebe - in einer ersten Variante (A) in drei, - in einer zweiten Variante (B) in sechs, - in einer dritten Variante (C) in neun, - in einer vierten Variante (D) in elf, - in einer fünften Variante (E) in 15, unterschiedliche Fahrstufen selektiv schaltbar ist.
  11. Kraftfahrzeug mit einem nach Anspruch 10 ausgebildeten DHT-Getriebe (DHT).
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