DE102021208567B3 - Transmission and drive train for a vehicle - Google Patents
Transmission and drive train for a vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021208567B3 DE102021208567B3 DE102021208567.9A DE102021208567A DE102021208567B3 DE 102021208567 B3 DE102021208567 B3 DE 102021208567B3 DE 102021208567 A DE102021208567 A DE 102021208567A DE 102021208567 B3 DE102021208567 B3 DE 102021208567B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gear
- transmission
- planetary
- gear set
- planetary gear
- 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.)
- Active
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
-
- 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
- F16H3/666—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with compound planetary gear units, e.g. two intermeshing orbital gears
-
- 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
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/02—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
-
- 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
- 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
- F16H2003/442—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion comprising two or more sets of orbital gears arranged in a single plane
-
- 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
- F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
- F16H2200/0039—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising three 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
- F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
- F16H2200/201—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three 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
- F16H2200/2035—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with two engaging means
-
- 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
-
- 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
- F16H2200/2064—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes using at least one positive clutch, e.g. dog clutch
-
- 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
- F16H2200/2094—Transmissions using gears with orbital motion using positive clutches, e.g. dog clutches
-
- 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
- F16H2200/2097—Transmissions using gears with orbital motion comprising an orbital gear set member permanently connected to the housing, e.g. a sun wheel permanently connected to the housing
Abstract
Getriebe für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend zwei Planetenradsätze, wenigstens zwei Gangschaltelemente, wobei der erste Planetenradsatz ein erstes Sonnenrad als erstes Radsatzelement, einen ersten Planetenträger als zweites Radsatzelement und ein erstes Hohlrad als drittes Radsatzelement aufweist, wobei der zweite Planetenradsatz ein zweites Sonnenrad als erstes Radsatzelement, einen zweiten Planetenträger als zweites Radsatzelement und ein zweites Hohlrad als drittes Radsatzelement umfasst, wobei das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad drehfest miteinander verbunden und gehäusefest angeordnet sind, wobei eines der Radsatzelemente des zweiten Planetenradsatzes dazu eingerichtet ist, zumindest mittelbar mit einer Antriebswelle einer elektrischen Maschine antriebswirksam verbunden zu sein, wobei der erste Planetenträger zumindest mittelbar mit einer Ausgangswelle des Getriebes drehfest verbunden ist, wobei das erste Gangschaltelement dazu eingerichtet ist, in einem geschlossenen Zustand das erste Sonnenrad mit dem zweiten Planetenträger drehfest zu verbinden, wobei das zweite Gangschaltelement dazu eingerichtet ist, in einem geschlossenen Zustand das erste Sonnenrad mit dem zweiten Hohlrad drehfest zu verbinden, und wobei zum Drehantrieb der Ausgangswelle eines der beiden Gangschaltelemente geschlossen ist, wobei ein drittes Gangschaltelement eingerichtet ist, eine Eingangswelle des Getriebes mit der Ausgangswelle des Getriebes drehfest zu verbinden.Transmission for a drive train of a vehicle, comprising two planetary gear sets, at least two gear shifting elements, the first planetary gear set having a first sun gear as the first gear set element, a first planet carrier as the second gear set element and a first ring gear as the third gear set element, the second planetary gear set having a second sun gear as the first gear set element, a second planet carrier as the second gear set element and a second ring gear as the third gear set element, the first ring gear and the second sun gear being connected to one another in a torque-proof manner and arranged fixed to the housing, with one of the gear set elements of the second planetary gear set being set up to be connected at least indirectly to a drive shaft of a electrical machine to be drivingly connected, wherein the first planetary carrier is at least indirectly rotatably connected to an output shaft of the transmission, wherein the first gear shifting element is adapted to, in a sat closed state to connect the first sun gear to the second planet carrier in a rotationally fixed manner, wherein the second gear shifting element is set up to connect the first sun gear to the second ring gear in a rotationally fixed manner in a closed state, and wherein one of the two gear shifting elements is closed for rotary drive of the output shaft, wherein a third gear shifting element is set up to connect an input shaft of the transmission to the output shaft of the transmission in a torque-proof manner.
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für einen Antriebsstrang eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Antriebsstrang, umfassend ein solches Getriebe sowie ein Fahrzeug.The invention relates to a transmission for a drive train of an at least partially electrically powered vehicle. The invention further relates to a drive train, comprising such a transmission and a vehicle.
Aus der Druckschrift
Ferner offenbaren
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives, insbesondere effizientes sowie kompaktbauendes, Getriebe sowie einen alternativen, insbesondere effizienten sowie kompaktbauenden, Antriebsstrang mit einem solchen Getriebe vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Erfindungsaspekt mit einem Getriebe nach Anspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird weiterhin gemäß einem zweiten Erfindungsaspekt mit einem Antriebsstrang nach Anspruch 7 sowie gemäß einem dritten Erfindungsaspekt mit einem Fahrzeug nach Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den davon abhängigen Unteransprüchen.The object of the present invention is to propose an alternative, particularly efficient and compact transmission, as well as an alternative, particularly efficient and compact drive train with such a transmission. According to a first aspect of the invention, this object is achieved with a transmission according to
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Getriebe für einen Antriebsstrang eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz, ein erstes Gangschaltelement und mindestens ein zweites Gangschaltelement, wobei der erste Planetenradsatz mehrere Radsatzelemente umfasst, nämlich ein erstes Sonnenrad als erstes Radsatzelement, einen ersten Planetenträger als zweites Radsatzelement und ein erstes Hohlrad als drittes Radsatzelement, wobei am ersten Planetenträger mehrere drehbar gelagerte Planetenräder angeordnet sind, wobei der zweite Planetenradsatz ebenfalls mehrere Radsatzelemente umfasst, nämlich ein zweites Sonnenrad als erstes Radsatzelement, einen zweiten Planetenträger als zweites Radsatzelement ein zweites Hohlrad als drittes Radsatzelement, wobei am zweiten Planetenträger mehrere drehbar gelagerte Planentenräder angeordnet sind, wobei das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad drehfest miteinander verbunden und gehäusefest angeordnet sind, wobei eines der Radsatzelemente des zweiten Planetenradsatzes dazu eingerichtet ist, zumindest mittelbar mit einer Antriebswelle einer elektrischen Maschine antriebswirksam verbunden zu sein, wobei der erste Planetenträger des ersten Planetenradsatzes zumindest mittelbar mit einer Ausgangswelle des Getriebes drehfest verbunden ist, wobei das erste Gangschaltelement dazu eingerichtet ist, in einem geschlossenen Zustand das erste Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit dem zweiten Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes drehfest zu verbinden, wobei das zweite Gangschaltelement dazu eingerichtet ist, in einem geschlossenen Zustand das erste Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit dem zweiten Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes drehfest zu verbinden, und wobei zum Drehantrieb der Ausgangswelle eines der beiden Gangschaltelemente im geschlossenen Zustand vorliegt. Mittels eines solchen Getriebes kann ein Antrieb des Fahrzeugs mit zwei oder mehr Gängen bzw. Gangstufen realisiert werden, insbesondere mit günstigeren Betriebspunkten und somit effizienter. Zudem ist das Getriebe vergleichsweise einfach konzipiert und hat einen vergleichsweise geringen Bauraumbedarf.According to a first aspect of the invention, a transmission for a drive train of an at least partially electrically driven vehicle comprises a first planetary gear set and a second planetary gear set, a first gear shift element and at least one second gear shift element, the first planetary gear set comprising a plurality of gear set elements, namely a first sun gear as the first gear set element , a first planet carrier as the second gear set element and a first ring gear as the third gear set element, with several rotatably mounted planetary gears being arranged on the first planet carrier, with the second planetary gear set also comprising several gear set elements, namely a second sun gear as the first gear set element, a second planet carrier as the second gear set element second ring gear as the third wheel set element, wherein a plurality of rotatably mounted planet gears are arranged on the second planet carrier, the first ring gear and the second sun gear being non-rotatably connected to one another connected and fixed to the housing, one of the wheel set elements of the second planetary gear set being set up to be at least indirectly drivingly connected to a drive shaft of an electric machine, the first planet carrier of the first planetary gear set being non-rotatably connected at least indirectly to an output shaft of the transmission, the first gear shifting element is set up to connect the first sun gear of the first planetary gear set to the second planet carrier of the second planetary gear set in a rotationally fixed manner in a closed state, wherein the second gear shifting element is set up to, in a closed state, connect the first sun gear of the first planetary gear set to the second ring gear of the to connect the second planetary gear set in a rotationally fixed manner, and wherein one of the two gear shifting elements is in the closed state for driving the output shaft in rotation. Such a transmission can be used to drive the vehicle with two or more gears or gear steps, in particular with more favorable operating points and therefore more efficiently. In addition, the transmission has a comparatively simple design and requires comparatively little installation space.
Als „Wirkverbindung“ oder „antriebswirksame Verbindung“ wird eine Verbindung zwischen zwei Drehmoment führenden Teilen verstanden, die es erlaubt, zwischen diesen Teilen ein Drehmoment bzw. eine Leistung zu übertragen. Insbesondere sind beide Teile entsprechend drehbar gelagert. Als antriebswirksame Verbindungen sind sowohl solche zu verstehen, die keine Übersetzung oder Zwischenbauteile aufweisen, als auch solche, die eine Übersetzung oder Zwischenbauteile aufweisen. Beispielsweise können zwischen zwei Wellen oder zwei Zahnrädern weitere Wellen und/oder Zahnräder antriebswirksam angeordnet sein.A “active connection” or “drive-effective connection” is a connection between two torque-carrying parts that allows torque or power to be transmitted between these parts. In particular, both parts are rotatably mounted accordingly. Drive-effective connections are to be understood as meaning both those that have no transmission or intermediate components and those that have a transmission or intermediate components. For example, further shafts and/or gears can be arranged in a drivingly effective manner between two shafts or two gears.
Eines der Radsatzelemente des zweiten Planetenradsatzes, also entweder das zweite Hohlrad oder der zweite Planetenträger, ist dazu eingerichtet, mit einer Ausgangswelle einer elektrischen Maschine antriebswirksam verbunden zu sein. Die Ausgangswelle ist eine Antriebswelle, insbesondere die Rotorwelle, der elektrischen Maschine und ist drehfest oder einteilig mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden. Die Ausgangswelle der elektrischen Maschine fungiert in einem Rotorbetrieb der elektrischen Maschine gleichzeitig als Eingangswelle des als Planetengetriebe mit mehreren Planetenradsätzen ausgebildeten Getriebes. Der Antrieb des jeweiligen Radsatzelements des zweiten Planetenradsatzes erfolgt somit im Rotorbetrieb mittels der elektrischen Maschine, und zwar über dessen Rotor, der mit der Eingangswelle des Getriebes drehfest verbunden ist. Im Rotorbetrieb der elektrischen Maschine wird beispielsweise von einem Energiespeicher, insbesondere einer Batterie, elektrische Energie in die elektrische Maschine gespeist, die resultierend eine Rotation des Rotors zur Erzeugung einer Antriebsleistung bewirkt, wobei die Antriebsleistung zum Drehantrieb des jeweiligen Radsatzelements des zweiten Planetenradsatzes, also des zweiten Hohlrades oder des zweiten Planetenträgers, vorgesehen ist.One of the wheel set elements of the second planetary gear set, ie either the second ring gear or the second planet carrier, is set up to be drivingly connected to an output shaft of an electric machine. The output shaft is a drive shaft, in particular the rotor shaft, of the electric machine and is connected in a rotationally fixed manner or in one piece to the input shaft of the transmission. When the electric machine is in rotor operation, the output shaft of the electric machine simultaneously acts as the input shaft of the planetary gear with a plurality of planet gears sets trained transmission. The respective wheel set element of the second planetary gear set is thus driven in rotor mode by means of the electric machine, namely via its rotor, which is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft of the transmission. When the electric machine is operating as a rotor, electric energy is fed into the electric machine, for example from an energy store, in particular a battery, which results in the rotor rotating to generate drive power, with the drive power being used to drive the respective wheel set element of the second planetary gear set, i.e. the second Ring gear or the second planet carrier is provided.
In einem Generatorbetrieb wird mit der elektrischen Maschine demgegenüber elektrische Energie erzeugt. Dabei fungiert die Ausgangswelle des Getriebes im Generatorbetrieb als Eingangswelle des Getriebes, wohingegen die drehfest mit dem Rotor verbundene Eingangswelle des Getriebes umgekehrt als Ausgangswelle ausgebildet ist, wobei eine Antriebsleistung zumindest mittelbar über das Getriebe in die elektrische Maschine geleitet wird, sodass mit der elektrischen Maschine elektrische Energie erzeugt wird, die in eine Batterie zur Speicherung eingespeist werden kann. Im Generatorbetrieb wird die Leistung beispielsweise aus einem oder mehreren sich drehenden Rädern des Fahrzeugs über das Getriebe in die elektrische Maschine eingeleitet.In contrast, in generator operation, electrical energy is generated with the electrical machine. In this case, the output shaft of the transmission acts as the input shaft of the transmission in generator mode, whereas the input shaft of the transmission, which is non-rotatably connected to the rotor, is designed as an output shaft, with drive power being transmitted at least indirectly via the transmission to the electric machine, so that the electric machine can be used to generate electric power Energy is generated that can be fed into a battery for storage. In generator mode, the power is introduced, for example, from one or more rotating wheels of the vehicle via the transmission into the electric machine.
Unter dem Begriff „zumindest mittelbar“ ist zu verstehen, dass zwei Bauteile über mindestens ein weiteres Bauteil, das zwischen den beiden Bauteilen angeordnet ist, miteinander verbunden sind oder direkt und somit unmittelbar miteinander verbunden sind. Mithin können zwischen Wellen oder Zahnrädern noch weitere Bauteile angeordnet sein, die mit der Welle bzw. dem Zahnrad wirkverbunden sind.The term “at least indirectly” is to be understood as meaning that two components are connected to one another via at least one further component which is arranged between the two components, or are connected to one another directly and therefore directly. Consequently, further components can be arranged between the shafts or gears, which are operatively connected to the shaft or the gear.
Unter einer Welle, sei es eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, eine Zwischenwelle, eine Antriebswelle oder dergleichen, ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Antriebsstranges, insbesondere des Getriebes, zum Übertragen von Drehmomenten zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Antriebsstranges drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements oder Gangschaltelements hergestellt wird.A shaft, be it an input shaft, an output shaft, an intermediate shaft, a drive shaft or the like, is to be understood within the meaning of the invention as a rotatable component of the drive train, in particular of the transmission, for transmitting torque, via which associated components of the drive train are non-rotatably connected are connected to one another or via which such a connection is established upon actuation of a corresponding shifting element or gear shifting element.
Das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad sind gehäusefest angeordnet. Anders gesagt ist je ein Radsatzelement des jeweiligen Planetenradsatzes gehäusefest angeordnet. Das erste Hohlrad des ersten Planetenradsatzes kann einteilig oder mehrteilig, jedoch in jedem Fall drehfest mit dem zweiten Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden sein. Das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad können über eine Koppelwelle miteinander drehfest verbunden sein, wobei die gehäusefeste Anbindung des ersten Hohlrades und des zweiten Sonnenrades in diesem Fall über die Koppelwelle erfolgt. Die Koppelwelle ist somit zum einen dazu ausgebildet, das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad zu einem Bauteil zu vereinen bzw. zusammenzufassen, und zum anderen, diese beiden Bauteile gehäusefest und somit ortsfest anzuordnen. Bevorzugt sind die Koppelwelle, das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad einteilig ausgebildet. Denkbar ist jedoch auch, dass ein separates erstes Hohlrad und/oder ein separates zweites Sonnenrad drehfest mit einer separaten Koppelwelle verbunden sind, wobei die Koppelwellen am Gehäuse festgesetzt ist.The first ring gear and the second sun gear are fixed to the housing. In other words, one wheel set element of the respective planetary gear set is fixed to the housing. The first ring gear of the first planetary gear set can be in one piece or in multiple parts, but in any case be non-rotatably connected to the second sun gear of the second planetary gear set. The first ring gear and the second sun gear can be connected to one another in a torque-proof manner via a coupling shaft, the first ring gear and the second sun gear being connected to the housing in this case via the coupling shaft. The coupling shaft is thus designed on the one hand to combine or combine the first ring gear and the second sun gear into one component, and on the other hand to arrange these two components fixed to the housing and thus stationary. The coupling shaft, the first ring gear and the second sun gear are preferably designed in one piece. However, it is also conceivable for a separate first ring gear and/or a separate second sun gear to be connected in a torque-proof manner to a separate coupling shaft, with the coupling shaft being fixed to the housing.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Getriebe mit den beiden Planetenradsätzen in radial geschachtelter Bauweise ausgeführt. Mit anderen Worten ist der zweite Planetenradsatz radial außerhalb des ersten Planetenradsatzes angeordnet. In diesem Fall ist das das erste Hohlrad und das zweite Sonnenrad umfassende Bauteil, insbesondere die Koppelwelle, bevorzugt wenigstens abschnittsweise ringförmig ausgebildet und weist sowohl eine Innenverzahnung als auch eine Außenverzahnung auf. Die Innenverzahnung erfüllt die Funktion des ersten Hohlrades des ersten Planetenradsatzes, wobei die Außenverzahnung die Funktion des zweiten Sonnenrades des zweiten Planetenradsatzes erfüllt. Durch die Verwendung von derart angeordneten Planetenradsätzen können besonders kompakte Getriebe realisiert werden, wodurch eine große Freiheit bei der Anordnung des Getriebes im Fahrzeug erreicht wird.According to an exemplary embodiment of the invention, the transmission with the two planetary gear sets is designed in a radially nested design. In other words, the second planetary gear set is arranged radially outside of the first planetary gear set. In this case, the component comprising the first ring gear and the second sun gear, in particular the coupling shaft, is preferably ring-shaped at least in sections and has both internal teeth and external teeth. The internal toothing fulfills the function of the first ring gear of the first planetary gear set, with the external toothing fulfilling the function of the second sun gear of the second planetary gear set. By using planetary gear sets arranged in this way, particularly compact transmissions can be realized, which means that a great deal of freedom is achieved in the arrangement of the transmission in the vehicle.
Der erste und zweite Planetenradsatz des Getriebes sind jeweils als Minus-Planetenradsatz ausgebildet. Ein Minus-Planetenradsatz beschreibt bevorzugt einen Einzelplanetenradsatz mit einem Planetenträger, an dem Planetenräder drehbar gelagert sind, sowie mit einem Sonnenrad und mit einem Hohlrad, wobei die Verzahnung zumindest eines der Planetenräder sowohl mit der Verzahnung des Sonnenrads, als auch mit der Verzahnung des Hohlrads kämmt bzw. in Zahneingriff steht, wodurch das Hohlrad und das Sonnenrad in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Planetenträger rotiert. Mithin erfolgt mittels des Minus-Planetenradsatzes eine Drehrichtungsumkehr.The first and second planetary gear sets of the transmission are each designed as a minus planetary gear set. A minus planetary gear set preferably describes a single planetary gear set with a planet carrier on which planet gears are rotatably mounted, as well as with a sun gear and a ring gear, with the teeth of at least one of the planet gears meshing with both the teeth of the sun gear and the teeth of the ring gear or meshing, causing the ring gear and sun gear to rotate in opposite directions when the sun gear rotates with the planet carrier stationary. Consequently, the direction of rotation is reversed by means of the negative planetary gear set.
Der zweite Planetenradsatz des Getriebes kann alternativ als Plus-Planetenradsatz ausgebildet sein. Ein Plus-Planetenradsatz unterscheidet sich von dem Minus-Planetenradsatz dahingehend, dass der Plus-Planetenradsatz vorzugsweise innere und äußere Planetenräder aufweist, welche drehbar an dem Planetenträger gelagert sind. Die Verzahnung der inneren Planetenräder kämmt dabei einerseits mit der Verzahnung des Sonnenrades und andererseits mit der Verzahnung der äußeren Planetenräder. Die Verzahnung der äußeren Planetenräder kämmt darüber hinaus mit der Verzahnung des Hohlrads. Dies hat zur Folge, dass bei feststehendem Planetenträger das Hohlrad und das Sonnenrad in dieselbe Drehrichtung rotieren. Der zweite Planetenradsatz weist vorzugsweise mehr Planetenräder auf als der erste Planetenradsatz.The second planetary gear set of the transmission can alternatively be designed as a plus planetary gear set. A plus planetary gear set differs from the minus planetary gear set in that the plus planetary gear set preferably has inner and has outer planet gears, which are rotatably mounted on the planet carrier. The toothing of the inner planetary gears meshes with the toothing of the sun gear on the one hand and with the toothing of the outer planetary gears on the other hand. The toothing of the outer planet gears also meshes with the toothing of the ring gear. As a result, when the planet carrier is stationary, the ring gear and the sun gear rotate in the same direction of rotation. The second planetary gear set preferably has more planet gears than the first planetary gear set.
Zahnräder, die miteinander in Eingriff stehen oder miteinander kämmen, übertragen über ihre ineinandergreifenden Verzahnungen eine Drehzahl und ein Drehmoment, also eine Antriebsleistung.Gears that mesh with one another or mesh with one another transmit a speed and torque via their meshing teeth, i.e. drive power.
Bevorzugt ist eine Standübersetzung des ersten Planetenradsatzes größer als eine Standübersetzung des zweiten Planetenradsatzes. Als Standübersetzung ist die Übersetzung eines Sonnenrades zu einem Hohlrad bei (fiktiv) festgehaltenem Planetenträger zu verstehen. Vereinfacht ist als Standübersetzung das Verhältnis zwischen dem Hohlraddurchmesser und des Sonnenraddurchmessers zu verstehen.A stationary translation of the first planetary gear set is preferably greater than a stationary translation of the second planetary gear set. The ratio of a sun gear to a ring gear with a (fictitious) fixed planet carrier is to be understood as a static ratio. In simplified terms, the stationary ratio is the ratio between the ring gear diameter and the sun gear diameter.
Im Fall eines als Plus-Planetenradsatz ausgebildeten zweiten Planetenradsatzes ist der zweite Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes dazu ausgebildet, sowohl die inneren Planetenräder als auch die äußeren Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes drehbar zu lagern. Dabei kann der zweite Planetenträger ein- oder mehrteilig ausgebildet sein, wobei bei einer mehrteiligen Ausführung ein erster Teil des zweiten Planetenträgers die inneren Planetenräder und ein zweiter Teil des zweiten Planetenträgers die äußeren Planetenräder drehbar aufnimmt, und wobei die beiden Teile drehfest miteinander verbunden sein kann. Der zweite Planetenträger kann in einem Ausführungsbeispiel drehfest mit dem ersten Sonnenrad verbunden werden.In the case of a second planetary gear set designed as a plus planetary gear set, the second planet carrier of the second planetary gear set is designed to rotatably support both the inner planetary gears and the outer planetary gears of the second planetary gear set. The second planetary carrier can be designed in one piece or in multiple parts, with a first part of the second planetary carrier receiving the inner planetary gears and a second part of the second planetary carrier receiving the outer planetary gears rotatably in a multi-part design, and the two parts can be connected to one another in a torque-proof manner. In one exemplary embodiment, the second planet carrier can be connected in a torque-proof manner to the first sun gear.
Durch Schließen des ersten Gangschaltelements ist eine drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und dem zweiten Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes realisierbar. Anders gesagt rotieren das erste Sonnenrad und der zweite Planetenträger bei geschlossenem ersten Gangschaltelement gemeinsam um die Rotationsachse des Getriebes.By closing the first gear shift element, a non-rotatable connection between the first sun gear of the first planetary gear set and the second planet carrier of the second planetary gear set can be realized. In other words, the first sun gear and the second planet carrier rotate together about the axis of rotation of the transmission when the first gear shifting element is closed.
Durch Schließen des zweiten Gangschaltelements ist eine drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und dem zweiten Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes realisierbar. Anders gesagt rotieren das erste Sonnenrad und das zweite Hohlrad bei geschlossenem zweiten Gangschaltelement gemeinsam um die Rotationsachse des Getriebes. Nach einem Ausführungsbeispiel ist das zweite Hohlrad drehfest mit der Eingangswelle des Getriebes bzw. mit der Antriebswelle der elektrischen Maschine, insbesondere antriebswirksam mit dessen Rotor, verbunden, wobei folglich das zweite Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes sowie das erste Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes bei geschlossenem zweiten Gangschaltelement zusammen in Wirkverbindung, also in antriebswirksamer Verbindung, mit der elektrischen Maschine stehen.By closing the second gear shifting element, a non-rotatable connection can be realized between the first sun gear of the first planetary gear set and the second ring gear of the second planetary gear set. In other words, the first sun gear and the second ring gear rotate together about the axis of rotation of the transmission when the second gear shifting element is closed. According to one exemplary embodiment, the second ring gear is connected in a torque-proof manner to the input shaft of the transmission or to the drive shaft of the electric machine, in particular to drive it to its rotor, with the result that the second ring gear of the second planetary gear set and the first sun gear of the first planetary gear set are connected together when the second gear shift element is closed are in operative connection, ie in drive-effective connection, with the electrical machine.
Das zweite Gangschaltelement kann direkt oder über eine Verbindungswelle am Rotor, an der Eingangswelle des Getriebes, am ersten Sonnenrad oder am zweiten Hohlrad angeordnet sein, um beim Schließen des zweiten Gangschaltelements das erste Sonnenrad mit dem zweiten Hohlrad drehfest zu verbinden.The second gearshift element can be arranged directly or via a connecting shaft on the rotor, on the input shaft of the transmission, on the first sun gear or on the second ring gear in order to connect the first sun gear to the second ring gear in a rotationally fixed manner when the second gearshift element is engaged.
Der erste Planetenträger des ersten Planetenradsatzes überträgt je nach Schaltstellung bzw. Zustand der beiden Gangschaltelemente eine Antriebsleistung mit einer jeweiligen Übersetzung zumindest mittelbar auf die Ausgangswelle des Getriebes, insbesondere auf wenigstens eine, vorzugsweise zwei Abtriebswellen des Antriebsstranges, die jeweils zumindest mittelbar mit wenigstens einem Rad des Fahrzeugs verbunden sind. Die jeweilige Abtriebswelle ist bevorzugt zusammen mit der Eingangs- und Ausgangswelle des Getriebes koaxial zur Abtriebsachse angeordnet. Somit wird wenigstens ein Rad des Fahrzeugs durch die mit der elektrischen Maschine erzeugte und zumindest mit dem Getriebe gewandelte Antriebsleistung über die jeweilige Abtriebswelle zumindest mittelbar drehangetrieben. Bei zwei Abtriebswellen kann eine Achse des Fahrzeugs drehantreibbar ausgeführt sein.Depending on the shift position or state of the two gear shift elements, the first planet carrier of the first planetary gear set transmits drive power with a respective transmission ratio at least indirectly to the output shaft of the transmission, in particular to at least one, preferably two, output shafts of the drive train, which are each at least indirectly connected to at least one wheel of the vehicle are connected. The respective output shaft is preferably arranged coaxially with the output shaft together with the input and output shaft of the transmission. Thus, at least one wheel of the vehicle is rotationally driven at least indirectly via the respective output shaft by the drive power generated with the electric machine and converted at least with the transmission. With two output shafts, one axle of the vehicle can be designed to be driven in rotation.
Unter einem Gangschaltelement ist ein Verbindungsteil zu verstehen, mittels dessen wenigstens ein Drehmoment übertragendes Teil mit einem weiteren Drehmoment übertragenden Teil oder mit einem orts- oder gehäusefesten Teil antriebswirksam verbindbar ist. Das jeweilige Gangschaltelement ist zwischen zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand schaltbar, wobei das Gangschaltelement im geöffneten Zustand kein Drehmoment zwischen zwei mit dem Gangschaltelement zusammenwirkenden Teilen übertragen kann, und wobei das Gangschaltelement im geschlossenen Zustand ein Drehmoment zwischen den zwei mit dem Gangschaltelement zusammenwirkenden Teilen übertragen kann. Sofern eine antriebswirksame Verbindung zwischen zwei Getriebeelementen besteht, werden Drehmomente und Kräfte und je nach Ausbildung der Getriebeelemente gegebenenfalls eine Drehzahl von einem Getriebeelement auf das andere Getriebeelement übertragen. Das jeweilige Gangschaltelement ist beispielsweise form- oder kraftschlüssig ausgebildet.A gear shifting element is to be understood as a connecting part, by means of which at least one torque-transmitting part can be connected in a drivingly effective manner to another torque-transmitting part or to a stationary or housing-fixed part. The respective gear shifting element can be switched between at least one open and one closed state, with the gear shifting element being unable to transmit any torque between two parts interacting with the gear shifting element in the open state, and with the gear shifting element transmitting torque between the two parts interacting with the gear shifting element in the closed state can. If there is a drive-effective connection between two transmission elements, torques and forces and, depending on the design of the transmission elements, possibly a rotational speed, are transmitted from one transmission element to the other transmission element. That each lige gear shift element is designed, for example, positively or non-positively.
Im geschlossenen Zustand des ersten Gangschaltelements wird eine Antriebsleistung vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang, das heißt von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle, oder umgekehrt, in einem ersten Gang bzw. einer ersten Gangstufe übertragen, und zwar mit einer ersten Übersetzung bzw. einem ersten Übersetzungsverhältnis größer als 1. Im geschlossenen Zustand des ersten Gangschaltelements liegt das zweite Gangschaltelement im geöffneten Zustand vor, um über den ersten Planetenträger des ersten Planetenradsatzes die Antriebsleistung mit der ersten Übersetzung auf die Ausgangswelle des Getriebes zu übertragen.In the closed state of the first gear shifting element, drive power is transmitted from the transmission input to the transmission output, i.e. from the input shaft to the output shaft, or vice versa, in a first gear or a first gear step, with a first gear ratio or a first gear ratio greater than 1. In the closed state of the first gear shift element, the second gear shift element is in the open state in order to transmit the drive power with the first gear ratio to the output shaft of the transmission via the first planet carrier of the first planetary gear set.
Im geschlossenen Zustand des zweiten Gangschaltelements wird eine Antriebsleistung vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang, das heißt von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle, oder umgekehrt, in einem zweiten Gang bzw. einer zweiten Gangstufe übertragen, und zwar mit einer von der ersten Übersetzung ungleiche zweiten Übersetzung bzw. einem zweiten Übersetzungsverhältnis ebenfalls größer als 1. Im geschlossenen Zustand des zweiten Gangschaltelements liegt das erste Gangschaltelement im geöffneten Zustand vor, um über den ersten Planetenträger des ersten Planetenradsatzes die Antriebsleistung mit der zweiten Übersetzung auf die Ausgangswelle des Getriebes zu übertragen. Mithin liegt zum Drehantrieb der Ausgangswelle des Getriebes entweder das erste Gangschaltelement oder das zweite Gangschaltelement im geschlossenen Zustand vor.In the closed state of the second gear shift element, drive power is transmitted from the transmission input to the transmission output, i.e. from the input shaft to the output shaft, or vice versa, in a second gear or a second gear stage, specifically with a second translation or a second gear ratio also greater than 1. In the closed state of the second gear shift element, the first gear shift element is in the open state in order to transmit the drive power with the second gear ratio to the output shaft of the transmission via the first planet carrier of the first planetary gear set. Consequently, either the first gearshift element or the second gearshift element is in the closed state for driving the output shaft of the transmission in rotation.
Sind beide Gangschaltelemente geöffnet, wird keine Antriebsleistung auf die Ausgangswelle des Getriebes übertragen. Das Getriebe befindet sich somit im Leerlauf. Sind demgegenüber beide Gangschaltelemente geschlossen, wird eine Rotation der Ausgangswelle blockiert. Insofern liegen zur Realisierung einer Parksperrenfunktion die beiden Gangschaltelemente gleichzeitig in einen geschlossenen Zustand vor.If both gear shift elements are open, no drive power is transmitted to the output shaft of the transmission. The transmission is therefore idling. If, on the other hand, both gear shifting elements are closed, rotation of the output shaft is blocked. In this respect, the two gear shifting elements are simultaneously in a closed state in order to implement a parking lock function.
Das erste Gangschaltelement und/oder das zweite Gangschaltelement ist vorzugsweise als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Insbesondere kann das kraftschlüssige Schaltelement als Reibschaltelement, insbesondere als Lamellenschaltkupplung oder Konuskupplung ausgebildet sein, um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und dem zweiten Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes bzw. zwischen dem ersten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und dem zweiten Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes zu erzeugen. Ein kraftschlüssiges Schaltelement ist ein solches, das eine Normalkraft auf zwei miteinander zu verbindende Teile oder Flächen von Getriebeelementen einleitet, wobei eine gegenseitige Verschiebung der Teile oder Flächen verhindert wird, solange eine im Wesentlichen durch Haftreibung bewirkte Gegenkraft nicht überschritten wird. Dadurch wird ein Reibschluss zum Übertragen eines Drehmoments zwischen den zu verbindenden Getriebeelementen gebildet.The first gear shifting element and/or the second gear shifting element is preferably designed as a non-positive shifting element. In particular, the non-positive shifting element can be designed as a friction shifting element, in particular as a multi-plate clutch or cone clutch, in order to create a non-positive connection between the first sun gear of the first planetary gear set and the second ring gear of the second planetary gear set or between the first sun gear of the first planetary gear set and the second planet carrier of the second planetary gear set to create. A non-positive shifting element is one that introduces a normal force onto two parts or surfaces of transmission elements to be connected with one another, mutual displacement of the parts or surfaces being prevented as long as a counterforce essentially caused by static friction is not exceeded. This creates a frictional connection for transmitting torque between the transmission elements to be connected.
Alternativ ist das erste Gangschaltelement und/oder das zweite Gangschaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Ein formschlüssiges Schaltelement kann beispielsweise als Klauenschaltelement zur Realisierung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und dem zweiten Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes bzw. zwischen dem ersten Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und dem zweiten Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes ausgebildet sein. Ein formschlüssiges Schaltelement ist ein solches, bei dem zwei Teile des Getriebes ineinandergreifen und einen Formschluss zum Übertragen eines Drehmoments zwischen zwei Getriebeelementen bilden. Ein formschlüssiges Schaltelement realisiert im Vergleich zum kraftschlüssigen Schaltelement ein kosten- und vor allem wirkungsgradoptimales System.Alternatively, the first gear shifting element and/or the second gear shifting element is designed as a positive-locking shifting element. A positive shifting element can be designed, for example, as a claw shifting element to implement a positive connection between the first sun gear of the first planetary gear set and the second ring gear of the second planetary gear set or between the first sun gear of the first planetary gear set and the second planet carrier of the second planetary gear set. A positive-locking shifting element is one in which two parts of the transmission mesh and form a positive-locking connection for transmitting torque between two transmission elements. In comparison to a non-positive switching element, a positive-locking switching element implements a system that is optimal in terms of cost and efficiency.
Vorteilhaft ist mit dem erfindungsgemäßen Getriebe gemäß dem ersten Erfindungsaspekt eine Lastschaltung zwischen den Gängen möglich, also ein Schalten zwischen einem ersten und zweiten Gang, oder umgekehrt, ohne dass die Antriebsleistung am Abtrieb bzw. an der Ausgangswelle insbesondere während eines Schaltvorgangs unterbrochen wird. Dazu müssen vorteilhaft keine separaten Lastschaltelemente vorgesehen werden, sondern das Getriebe kann mit baulich einfacheren kraftschlüssigen Gangschaltelementen ausgestattet sein.With the transmission according to the first aspect of the invention, power shifting between the gears is advantageously possible, i.e. shifting between a first and second gear or vice versa, without the drive power at the output or at the output shaft being interrupted, in particular during a shifting process. Advantageously, no separate load shifting elements have to be provided for this purpose, but rather the transmission can be equipped with structurally simpler non-positive gear shifting elements.
Für eine Zuglastschaltung oder eine Schublastschaltung ist es erforderlich, dass wenigstens eines der Gangschaltelemente als kraftschlüssiges Gangschaltelement bzw. als Reibschaltelement ausgeführt ist. Für eine Zug- und Schublastschaltung mittels der Gangschaltelemente ist es demgegenüber erforderlich, dass beide Gangschaltelemente jeweils als kraftschlüssiges Gangschaltelement ausgeführt sind. Das jeweils andere, nicht als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildete Gangschaltelement kann demgegenüber als formschlüssiges Gangschaltelement bzw. Klauenschaltelement ausgebildet sein. Somit kann ein Gangschaltelement oder beide Gangschaltelemente jeweils eine Lastschaltung bewerkstelligen.For a traction load shift or a push load shift, it is necessary that at least one of the gear shifting elements is designed as a non-positive gear shifting element or as a friction shifting element. In contrast, for a traction and push load shifting by means of the gear shifting elements, it is necessary for both gear shifting elements to be designed as non-positive gear shifting elements. In contrast, the respective other gear shifting element that is not designed as a non-positive shifting element can be designed as a positive gear shifting element or claw shifting element. Thus, one gear shifting element or both gear shifting elements can effect a power shift in each case.
Ein Gangschaltelement, welches eine Lastschaltung realisiert, ist ein Schaltelement, das es erlaubt, zwei Getriebeelemente miteinander zu verbinden, während an dem einen Getriebeelement eine Antriebsleistung, insbesondere ein Drehmoment anliegt, sodass nach Schließen des jeweiligen Gangschaltelements eine Antriebsleistung auf das andere Getriebeelement übertragen wird. Eine Synchronisation der Drehzahlen der beteiligten Getriebeelementen vor dem Schließen eines Lastschaltelements ist nicht notwendig.A gear shifting element that implements a power shift is a shifting element that allows two transmission elements to be connected to one another while a drive power, in particular a torque, is applied to one transmission element, so that after the respective gearshift element has been closed, drive power is transmitted to the other transmission element. A synchronization of the speeds of the transmission elements involved before the closing of a power shift element is not necessary.
Vorzugsweise ist das erste Gangschaltelement und/oder das zweite Gangschaltelement dazu eingerichtet, wenigstens teilweise radial innerhalb eines Rotors einer elektrischen Maschine angeordnet zu sein. Anders gesagt kann entweder nur das erste Gangschaltelement, nur das zweite Gangschaltelement oder sowohl das erste wie auch das zweite Gangschaltelement wenigstens teilweise radial innerhalb des Rotors angeordnet sein. Unter einem wenigstens teilweise radial innerhalb des Rotors angeordneten ersten bzw. zweiten Gangschaltelement ist zu verstehen, dass das jeweilige Gangschaltelement wenigstens abschnittsweise axial in den vom Rotor radial umgebenden Raum hineinragt. Vorzugsweise ist das jeweilige Gangschaltelement vollständig radial innerhalb des Rotors der elektrischen Maschine angeordnet. Dadurch lässt sich ein axial kompaktbauendes Getriebe realisieren.The first gear shifting element and/or the second gear shifting element is preferably set up to be arranged at least partially radially inside a rotor of an electrical machine. In other words, either only the first gear shifting element, only the second gear shifting element or both the first and the second gear shifting element can be arranged at least partially radially inside the rotor. A first or second gear shifting element arranged at least partially radially inside the rotor is to be understood as meaning that the respective gear shifting element protrudes axially, at least in sections, into the space radially surrounded by the rotor. The respective gear shifting element is preferably arranged completely radially inside the rotor of the electrical machine. As a result, an axially compact transmission can be implemented.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Gangschaltelemente gemeinsam als Doppelschaltelement ausgebildet. Das bedeutet, dass das erste und zweite Gangschaltelement axial oder radial direkt nebeneinanderliegend angeordnet sind und die beiden Gangschaltelemente zu einer Einheit zusammengefasst sind. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn beide Schaltelemente als Klauenschaltelemente ausgeführt sind, wobei das Doppelschaltelement durch einen einzigen Aktuator betätigbar ausgeführt ist. In diesem Fall ist zwar keine Lastschaltung zwischen dem ersten und zweiten Gang, oder umgekehrt, möglich, jedoch kann mit einer derartigen Anordnung und Ausbildung der Gangschaltelemente axialer Bauraum des Getriebes eingespart werden. Die Ausführung der Gangschaltelemente als Klauenschaltelemente vereinfacht zudem die Realisierung einer Parksperrenfunktion, also wenn beide Gangschaltelemente in den geschlossenen Zustand überführt werden bzw. vorliegen.According to one embodiment of the invention, the two gear shifting elements are designed together as a double shifting element. This means that the first and second gear shifting element are arranged axially or radially directly next to one another and the two gear shifting elements are combined into one unit. This is particularly advantageous if both shifting elements are designed as claw shifting elements, with the double shifting element being designed to be actuated by a single actuator. In this case, no power shift between the first and second gear, or vice versa, is possible, but with such an arrangement and design of the gear shifting elements, axial installation space of the transmission can be saved. The design of the gear shifting elements as claw shifting elements also simplifies the implementation of a parking lock function, ie when both gear shifting elements are transferred or are present in the closed state.
Erfindungsgemäß ist ein drittes Gangschaltelement vorgesehen, das dazu eingerichtet ist, eine Eingangswelle des Getriebes mit der Ausgangswelle des Getriebes drehfest zu verbinden. Mit anderen Worten wird mittels des dritten Gangschaltelements ein dritter Gang bzw. eine dritte Gangstufe bzw. ein Direktgang mit einer dritten Übersetzung bzw. einem dritten Übersetzungsverhältnis realisiert, um eine Antriebsleistung ohne Wandlung vom Getriebeeingang auf den Getriebeausgang zu übertragen. Mithin werden die Eingangs- und Ausgangswelle des Getriebes mittels des dritten Gangschaltelements in einen Blockumlauf gebracht. Im Blockumlauf bzw. in einem Direktgang des Getriebes findet keine Wandlung der Antriebsleistung statt, sodass das dritte Übersetzungsverhältnis im dritten Gang bzw. in der dritten Gangstufe i=1 beträgt. Vorteilhaft dabei ist, dass im Blockumlauf bzw. im Direktgang des Getriebes ein Wirkungsgrad von nahezu 100 % erreicht wird. Das dritte Übersetzungsverhältnis ist zur Realisierung eines dritten Ganges vom ersten Übersetzungsverhältnis sowie vom zweiten Übersetzungsverhältnis verschieden.According to the invention, a third gear shifting element is provided, which is set up to connect an input shaft of the transmission to the output shaft of the transmission in a torque-proof manner. In other words, a third gear or a third gear stage or a direct gear with a third gear ratio or a third gear ratio is realized by means of the third gear shifting element in order to transmit drive power without conversion from the transmission input to the transmission output. Consequently, the input and output shafts of the transmission are brought into a block rotation by means of the third gear shifting element. In block circulation or in a direct gear of the transmission, there is no conversion of the drive power, so that the third transmission ratio in third gear or in third gear is i=1. The advantage here is that an efficiency of almost 100% is achieved in block circulation or in direct gear of the transmission. The third gear ratio is different from the first gear ratio and the second gear ratio to realize a third gear.
Analog zum ersten oder zweiten Gangschaltelement kann das dritte Gangschaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement oder als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Somit ist mit konstruktiv einfachen Mitteln auch eine Lastschaltung mittels des dann als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildeten dritten Gangschaltelements möglich. Zudem ist denkbar, dass das dritte Gangschaltelement mit einer der beiden anderen Gangschaltelemente zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst ist. Es sei insofern auf die vorherige Beschreibung verwiesen.Analogously to the first or second gear shifting element, the third gear shifting element can be designed as a non-positive shifting element or as a positive shifting element. Thus, with structurally simple means, power shifting is also possible by means of the third gear shifting element, which is then designed as a non-positive shifting element. It is also conceivable that the third gear shifting element is combined with one of the other two gear shifting elements to form a double shifting element. In this respect, reference is made to the previous description.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst ein Antriebsstrang für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug ein Getriebe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie eine elektrische Maschine, wobei das Getriebe eine von der elektrischen Maschine erzeugte Antriebsleistung auf wenigstens eine Abtriebswelle überträgt. Das Getriebe ist als Mehrganggetriebe ausgebildet, insbesondere als 2-Gang- oder 3-Gang-Getriebe, wobei mittels des Getriebes eine Erhöhung einer Gesamtübersetzung des Antriebs realisiert wird, die auf die jeweilige Abtriebswelle übertragen wird.According to a second aspect of the invention, a drive train for an at least partially electrically driven vehicle includes a transmission according to the first aspect of the invention and an electric machine, the transmission transmitting drive power generated by the electric machine to at least one output shaft. The transmission is designed as a multi-speed transmission, in particular as a 2-speed or 3-speed transmission, with the transmission increasing an overall transmission ratio of the drive, which is transmitted to the respective output shaft.
Vorzugsweise umfasst der Antriebsstrang ferner ein Differential, welches das Getriebe antriebswirksam mit zwei koaxial zu einer Abtriebsachse angeordneten Abtriebswellen verbindet. Ein solcher Antriebsstrang ist mit dem erfindungsgemäßen Getriebe einfach und kompaktbauend ausgebildet. Das Differential ist beispielsweise als Kegelraddifferential oder dergleichen ausgebildet.Preferably, the drive train also includes a differential which effectively connects the transmission to two output shafts arranged coaxially with respect to an output axis. Such a drive train is designed to be simple and compact with the transmission according to the invention. The differential is designed, for example, as a bevel gear differential or the like.
Eine mit einer entsprechenden Übersetzung aus dem Getriebe kommende Antriebsleistung wird von der Ausgangswelle des Getriebes zumindest mittelbar über das Differential auf die beiden Abtriebswellen übertragen, wobei das Differential eine Antriebsleistung, das heißt eine Drehzahl und ein Drehmoment auf die Abtriebswellen aufteilt. Damit die Abtriebswellen koaxial auf der Abtriebsachse liegen, ist auch das Differential auf der Abtriebsachse angeordnet. Bei koaxialer Anordnung sind die Welten des Getriebes derart ausgebildet, dass eine der Abtriebswellen des Antriebsstranges durch das Getriebe sowie durch die elektrische Maschine hindurchgeführt werden kann. In diesem Fall sind die Wellen des Getriebes jeweils als Hohlwelle ausgebildet, wobei die jeweilige Abtriebswelle ausgehend vom Differential durch das Getriebe axial hindurchgeführt ist. Alternativ ist das Differential achsparallel zum Getriebe angeordnet, wobei eine der Abtriebswellen am Getriebe vorbeigeführt ist.A drive power coming from the transmission with a corresponding translation is transmitted from the output shaft of the transmission at least indirectly via the differential to the two output shafts, with the differential dividing a drive power, i.e. a speed and a torque, between the output shafts. So that the output shafts are coaxial on the output axis, the differential is also arranged on the output axis. In the case of a coaxial arrangement, the worlds of the transmission are designed in such a way that one of the output shafts of the drive train can be passed through the transmission and through the electric machine. In this case, the shafts of the transmission are each designed as a hollow shaft, with the respective output shaft being passed axially through the transmission, starting from the differential. Alternatively, the differential is arranged axially parallel to the transmission, with one of the output shafts being routed past the transmission.
Vorzugsweise umfasst der Antriebsstrang wenigstens eine mit dem Getriebe antriebswirksam verbundene Übersetzungsstufe. Die Übersetzungsstufe ist insbesondere dazu vorgesehen, eine Gesamtübersetzung des Antriebs zu erhöhen.Preferably, the drive train comprises at least one transmission stage that is effectively connected to the transmission in a drivingly effective manner. The transmission stage is intended in particular to increase the overall transmission ratio of the drive.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die jeweilige Übersetzungsstufe als Planetengetriebe mit mindestens einem dritten Planetenradsatz ausgebildet. Der dritte Planetenradsatz weist dazu bevorzugt ein drittes Sonnenrad, ein gehäusefestes drittes Hohlrad sowie mehrere an einem dritten Planetenträger drehbar gelagerte Planentenräder auf. Der dritte Planetenradsatz ist vorteilhafterweise als Minus-Planetenradsatz ausgebildet, wobei mittels des jeweiligen Planetenradsatzes des Planetengetriebes eine Gesamtübersetzung des Antriebs erhöht wird.According to an exemplary embodiment of the invention, the respective transmission step is designed as a planetary gear with at least one third planetary gear set. For this purpose, the third planetary gearset preferably has a third sun gear, a third ring gear fixed to the housing and a plurality of planetary gears rotatably mounted on a third planet carrier. The third planetary gear set is advantageously designed as a negative planetary gear set, with an overall transmission ratio of the drive being increased by means of the respective planetary gear set of the planetary gear.
Die jeweilige als Planetengetriebe ausgebildete Übersetzungsstufe ist axial kurzbauend ausgebildet, wobei die Planetenräder sowohl mit dem dritten Hohlrad als auch mit dem dritten Sonnenrad in Zahneingriff stehen.The respective gear ratio stage designed as a planetary gear is designed to be axially short, with the planet gears meshing with both the third ring gear and the third sun gear.
Die jeweilige als Planetengetriebe ausgebildete Übersetzungsstufe kann im Leistungsfluss vor oder nach dem Getriebe angeordnet sein. In diesem Sinn ist die Übersetzungsstufe dem Getriebe entweder vorgeschaltet oder nachgeschaltet angeordnet. Eine im Leistungsfluss vor dem Getriebe angeordnete Übersetzungsstufe, also eine vorgeschaltete Übersetzungsstufe, ist nach einem Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass die Ausgangswelle der elektrischen Maschine drehfest mit dem dritten Sonnenrad verbunden ist, wobei der dritte Planetenträger drehfest mit dem zweiten Hohlrad verbunden ist. Der dritte Planetenträger ist somit drehfest mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden oder bildet die Eingangswelle, die drehfest mit dem zweiten Hohlrad verbunden ist. Das dritte Sonnenrad ist zudem mit der Ausgangswelle der elektrischen Maschine bzw. mit dem Rotor der elektrischen Maschine drehfest verbunden. Das Drehmoment stützt sich über das dritte Hohlrad des dritten Planetenradsatzes am Gehäuse ab. Die Ausgangswelle des Getriebes ist in diesem Fall direkt oder über ein Differential mit der jeweiligen Abtriebswelle des Antriebsstranges antriebswirksam verbunden.The transmission stage in each case designed as a planetary gear can be arranged in the power flow before or after the gear. In this sense, the gear stage is either upstream or downstream of the transmission. According to one exemplary embodiment, a transmission stage arranged in front of the transmission in the power flow, i.e. an upstream transmission stage, is designed in such a way that the output shaft of the electric machine is non-rotatably connected to the third sun gear, with the third planetary carrier being non-rotatably connected to the second ring gear. The third planet carrier is thus non-rotatably connected to the input shaft of the transmission or forms the input shaft, which is non-rotatably connected to the second ring gear. The third sun gear is also connected in a rotationally fixed manner to the output shaft of the electrical machine or to the rotor of the electrical machine. The torque is supported on the housing via the third ring gear of the third planetary gear set. In this case, the output shaft of the transmission is directly or via a differential drivingly connected to the respective output shaft of the drive train.
In diesem Sinne ist das dritte Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes vorzugsweise mit einer Ausgangswelle der elektrischen Maschine drehfest verbunden, wobei der dritte Planetenträger mit der Eingangswelle des Getriebes drehfest verbunden ist.In this sense, the third sun gear of the third planetary gear set is preferably connected in a torque-proof manner to an output shaft of the electrical machine, with the third planet carrier being connected in a torque-proof manner to the input shaft of the transmission.
Eine jeweilige im Leistungsfluss nach dem Getriebe angeordnete Übersetzungsstufe, also eine nachgeschaltete Übersetzungsstufe, ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass das dritte Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes antriebswirksam, insbesondere drehfest, mit der Ausgangswelle des Getriebes bzw. mit dem zweiten Planetenträger verbunden ist. Der Abtrieb des Planetengetriebes der Übersetzungsstufe erfolgt über den dritten Planetenträger, welcher mit einer Ausgangswelle des Planetengetriebes antriebswirksam, insbesondere drehfest, verbunden ist. Das Drehmoment stützt sich über das dritte Hohlrad am Gehäuse ab. Die Ausgangswelle der Übersetzungsstufe ist in diesem Fall direkt oder über ein Differential mit der jeweiligen Abtriebswelle des Antriebsstranges antriebswirksam verbunden.A respective transmission stage arranged in the power flow after the transmission, i.e. a downstream transmission stage, is preferably designed in such a way that the third sun gear of the third planetary gear set is drivingly connected, in particular non-rotatably, to the output shaft of the transmission or to the second planet carrier. The output of the planetary gear of the transmission stage takes place via the third planet carrier, which is drivingly connected to an output shaft of the planetary gear, in particular non-rotatably. The torque is supported on the housing via the third ring gear. In this case, the output shaft of the transmission stage is drivingly connected directly or via a differential to the respective output shaft of the drive train.
In diesem Sinne ist das dritte Sonnenrad mit der Ausgangswelle des Getriebes drehfest verbunden, wobei der dritte Planetenträger mit einer Ausgangswelle des Planetengetriebes der Übersetzungsstufe drehfest verbunden ist, und wobei das dritte Hohlrad gehäusefest angeordnet ist.In this sense, the third sun gear is non-rotatably connected to the output shaft of the transmission, the third planetary carrier being non-rotatably connected to an output shaft of the planetary transmission of the transmission stage, and the third ring gear being fixed to the housing.
Alternativ ist die jeweilige Übersetzungsstufe als Stirnradstufe ausgebildet. Dadurch kann die Abtriebsachse achsparallel zur Ausgangswelle des Getriebes angeordnet werden. Somit ist die Abtriebsachse, auf der die Abtriebswelle bzw. die Abtriebswellen des Antriebsstranges angeordnet sind, achsparallel zu einer Antriebsachse angeordnet, wobei koaxial zur Antriebsachse zumindest die Ausgangswelle des Getriebes angeordnet ist, vorzugsweise auch die Eingangswelle des Getriebes und/oder die Rotationsachse des Rotors der elektrischen Maschine. Die Stirnradstufe stellt dabei eine antriebstechnische Verbindung zwischen dem Getriebeausgang und der jeweiligen Abtriebswelle, insbesondere dem Differential mit den beiden Abtriebswellen, her. Auch in diesem Beispiel ist die jeweilige Übersetzungsstufe vorteilhafterweise zur Erzeugung bzw. Steigerung der Gesamtübersetzung ausgebildet. Die Stirnradstufe ist bevorzugt im Leistungsfluss nach dem Getriebe und vor dem Differential angeordnet.Alternatively, the respective gear stage is designed as a spur gear stage. As a result, the output shaft can be arranged axially parallel to the output shaft of the transmission. Thus, the output axle, on which the output shaft or the output shafts of the drive train are arranged, is arranged axially parallel to a drive axle, with at least the output shaft of the transmission being arranged coaxially to the drive axle, preferably also the input shaft of the transmission and/or the axis of rotation of the rotor of the electrical machine. The spur gear stage creates a drive connection between the transmission output and the respective output shaft, in particular the differential with the two output shafts. In this example, too, the respective gear ratio stage is advantageously designed to generate or increase the overall gear ratio. The spur gear stage is preferably arranged in the power flow after the transmission and before the differential.
Die jeweilige Übersetzungsstufe kann einstufig oder mehrstufig, insbesondere zweistufig, ausgebildet sein. Eine einstufige Stirnradstufe umfasst vorzugsweise wenigstens zwei miteinander in Zahneingriff stehende Zahnräder, wobei die Rotationsachse des ersten Zahnrades koaxial zur Antriebsachse angeordnet ist und die Rotationsachse eines weiteren Zahnrades koaxial zur Abtriebsachse angeordnet ist. Das erste Zahnrad ist vorzugsweise mit der Ausgangswelle des Getriebes drehfest verbunden, wobei das zweite Zahnrad antriebstechnisch mit dem Differential verbunden ist. Das zweite Zahnrad kann je nach Ausbildung des Differentials eine drehfeste Verbindung zu einem Differentialrad oder einem Differentialkorb aufweisen oder als Differentialrad oder Differentialkorb ausgebildet sein.The respective transmission stage can be single-stage or multi-stage, in particular two-stage. A single-stage spur gear preferably comprises at least two interconnected in Gears in meshing engagement, the axis of rotation of the first gear being arranged coaxially with the input axis and the axis of rotation of a further gear being arranged coaxially with the output axis. The first gear is preferably non-rotatably connected to the output shaft of the transmission, with the second gear being drivingly connected to the differential. Depending on the design of the differential, the second gear wheel can have a non-rotatable connection to a differential wheel or a differential carrier or be designed as a differential wheel or differential carrier.
Eine zweistufige Stirnradstufe kann ergänzend eine achsparallel zur Ausgangswelle des Getriebes sowie achsparallel zur Abtriebsachse angeordnete Zwischenwelle mit zwei drehfest daran angeordneten Zahnrädern vorgesehen ist, wobei das eine Zahnrad der Zwischenwelle mit dem koaxial zur Ausgangswelle des Getriebes angeordneten ersten Zahnrad kämmt und das andere Zahnrad mit dem koaxial zur Abtriebsachse angeordneten zweiten Zahnrad kämmt.A two-stage spur gear stage can additionally be provided with an intermediate shaft arranged axially parallel to the output shaft of the transmission and axially parallel to the output shaft with two gear wheels arranged non-rotatably on it, one gear wheel of the intermediate shaft meshing with the first gear wheel arranged coaxially with the output shaft of the transmission and the other gear wheel meshing with the coaxial one to the output axis arranged second gear meshes.
Durch den Achsversatz des Getriebes und der elektrischen Maschine zum Differential wird axialer Bauraum des Antriebsstranges, insbesondere entlang der Antriebsachse, eingespart.Due to the axial offset of the transmission and the electric machine to the differential, axial installation space of the drive train, in particular along the drive axle, is saved.
Bevorzugt ist zumindest das Getriebe und/oder das Differential wenigstens teilweise räumlich innerhalb des Rotors der elektrischen Maschine angeordnet. Dadurch kann zusätzlich axialer Bauraum des Antriebsstranges eingespart werden. Mithin ist der Antriebsstrang dadurch axial kurzbauend und kompakt ausgebildet.At least the transmission and/or the differential is/are preferably arranged spatially at least partially within the rotor of the electrical machine. As a result, additional axial installation space of the drive train can be saved. As a result, the drive train is designed to be axially short and compact.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung umfasst einen Antriebsstrang gemäß der vorher beschriebenen Art. Bei dem Fahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Kraftfahrzeug, insbesondere um ein Automobil (z.B. ein Personenkraftfahrwagen mit einem Gewicht von weniger als 3,5 t), einen Bus oder einen Lastkraftwagen (Bus und Lastkraftwagen z. B. mit einem Gewicht von über 3,5 t). Insbesondere ist das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug. Das Fahrzeug umfasst wenigstens zwei Achsen, wobei eine der Achsen eine mittels des Antriebsstrangs antreibbare Antriebsachse bildet. An dieser Antriebsachse ist der erfindungsgemäße Antriebsstrang wirksam angeordnet, wobei die Antriebseinheit der Antriebsstrang eine Antriebsleistung auf die Räder dieser Achse überträgt. Es ist auch denkbar für jede Achse einen solchen Antriebsstrang vorzusehen. Der Antriebsstrang ist bevorzugt in Front-Quer-Bauweise verbaut, sodass die Eingangswelle sowie die Ausgangswellen im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet sind.An inventive vehicle according to a third aspect of the invention comprises a drive train according to the type described above. The vehicle is preferably a motor vehicle, in particular an automobile (e.g. a passenger car weighing less than 3.5 t), Bus or a truck (e.g. bus and truck weighing more than 3.5 tons). In particular, the vehicle is an electric vehicle or a hybrid vehicle. The vehicle comprises at least two axles, one of the axles forming a drive axle that can be driven by the drive train. The drive train according to the invention is effectively arranged on this drive axle, with the drive unit of the drive train transmitting drive power to the wheels of this axle. It is also conceivable to provide such a drive train for each axle. The drive train is preferably installed in a front-transverse design, so that the input shaft and the output shafts are essentially aligned transversely to the longitudinal direction of the vehicle.
Die obigen Definitionen sowie Ausführungen zu technischen Effekten, Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Getriebes gelten sinngemäß ebenfalls für den erfindungsgemäßen Antriebsstranges sowie für das erfindungsgemäße Fahrzeug.The above definitions and statements on technical effects, advantages and advantageous embodiments of the transmission according to the invention also apply analogously to the drive train according to the invention and to the vehicle according to the invention.
Es versteht sich, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen ggf. auch kombiniert werden können, um die vorliegend erzielbaren Vorteile und Effekte kumuliert umsetzen zu können.It goes without saying that features of the solutions described above or in the claims and/or figures can also be combined, if necessary, in order to be able to cumulatively implement the advantages and effects that can be achieved here.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben, die verschiedene Ausführungsformen zeigen, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Einzelnen zeigt:
-
1 ein Fahrzeug, umfassend einen Antriebsstrang mit einem Getriebe nach einer ersten Ausführungsform, die nicht erfindungsgemäß ist; -
2a eine schematische Darstellung des Getriebes nach1 ; -
2b eine schematische Darstellung des Getriebes nach einer zweiten Ausführungsform, die nicht erfindungsgemäß ist; -
2c eine schematische Darstellung des Getriebes nach einer dritten Ausführungsform, die nicht erfindungsgemäß ist; -
2d eine schematische Darstellung des Getriebes nach einer vierten Ausführungsform, wobei diese Ausführungsform erfindungsgemäß ist; -
3a eine schematische Darstellung einer Schaltmatrix betreffend Schaltzuständen zum Antrieb mit einem Getriebe gemäß2a bis2c ; -
3b eine schematische Darstellung einer Schaltmatrix betreffend Schaltzuständen zum Antrieb mit einem erfindungsgemäßen Getriebe gemäß2d ; -
4 eine schematische Darstellung des Antriebsstranges mit dem Getriebe nach einer fünften Ausführungsform, die nicht erfindungsgemäß ist; -
5 eine schematische Darstellung des Antriebsstranges mit dem Getriebe nach einer sechsten Ausführungsform, die nicht erfindungsgemäß ist; -
6 eine schematische Darstellung des Antriebsstranges mit dem Getriebe nach einer siebten Ausführungsform, die nicht erfindungsgemäß ist; und -
7 eine schematische Darstellung des Antriebsstranges mit dem Getriebe nach einer achten Ausführungsform, die nicht erfindungsgemäß ist.
-
1 a vehicle comprising a powertrain with a transmission according to a first embodiment not in accordance with the invention; -
2a a schematic representation of thetransmission 1 ; -
2 B a schematic representation of the transmission according to a second embodiment, which is not according to the invention; -
2c a schematic representation of the transmission according to a third embodiment, which is not according to the invention; -
2d a schematic representation of the transmission according to a fourth embodiment, this embodiment being in accordance with the invention; -
3a a schematic representation of a switching matrix relating to switching states for driving with a transmission according to FIG2a until2c ; -
3b a schematic representation of a switching matrix relating to switching states for driving with a transmission according to the invention2d ; -
4 a schematic representation of the drive train with the transmission according to a fifth embodiment, which is not according to the invention; -
5 a schematic representation of the drive train with the transmission according to a sixth embodiment, which is not according to the invention; -
6 a schematic representation of the drive train with the transmission according to one seventh embodiment not according to the invention; and -
7 a schematic representation of the drive train with the transmission according to an eighth embodiment, which is not according to the invention.
Das Fahrzeug 1 kann einen - hier nicht gezeigten - Energiespeicher umfassen, der von der elektrischen Maschine 11 bei umgekehrtem Leistungsfluss, also in einem Generatorbetrieb, mit elektrischer Energie gespeist wird. Der Energiespeicher kann beispielsweise eine Batterie oder dergleichen sein. Mithin wird mittels der elektrischen Maschine 11 im Generatorbetrieb elektrische Energie erzeugt, gespeichert und zur erneuten Speisung der elektrischen Maschine 11 vorgehalten. In einem Rotorbetrieb wird die gespeicherte Energie genutzt, um die Antriebsleistung zu generieren.The
Nach
Das Getriebe 3 umfasst einen ersten und zweiten Planetenradsatz 4a, 4b, wobei die Planetenradsätze 4a, 4b in radial geschachtelter Bauweise zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten ist der erste Planetenradsatz 4a radial innerhalb des zweiten Planetenradsatzes 4b angeordnet und antriebstechnisch damit verbunden, wodurch vorteilhafterweise axialer Bauraum des Antriebsstranges 2 eingespart und dieser dadurch kompakt ausgebildet wird. Mithin liegen die beiden Planetenradsätze 4a, 4b in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zu einer Antriebsachse 31 des Antriebsstranges 2. Die Antriebsachse 31 ist koaxial zur elektrischen Maschine 11 angeordnet. Alternativ kann je nach Ausbildung und Anbindung des Getriebes 3 innerhalb des Antriebsstranges 2 der erste Planetenradsatz 4a radial außerhalb des zweiten Planetenradsatzes 4b angeordnet und antriebstechnisch damit verbunden sein. Auch eine axial benachbarte Anordnung der Planetenradsätze 4a, 4b ist denkbar.The
Der erste Planetenradsatz 4a weist die Radsatzelemente erstes Sonnenrad 7a, erstes Hohlrad 8a und erster Planetenträger 9a auf, wobei am ersten Planetenträger 9a mehrere erste Planetenräder 10 drehbar gelagert sind, die sowohl mit dem ersten Hohlrad 8a als auch mit dem ersten Sonnenrad 7a kämmen. Der zweite Planetenradsatz 4b weist die Radsatzelemente zweites Sonnenrad 7b, zweites Hohlrad 8b und zweiter Planetenträger 9b auf, wobei am zweiten Planetenträger 9b mehrere zweite Planetenräder 32 drehbar gelagert sind, die sowohl mit dem zweiten Hohlrad 8b als auch mit dem zweiten Sonnenrad 7b kämmen. Der erste und zweite Planetenradsatz 4a, 4b sind jeweils als Minus-Planetenradsatz ausgebildet.The first planetary gear set 4a has the gear set elements
Das zweite Hohlrad 8b des zweiten Planetenradsatzes 4b ist drehfest mit der Eingangswelle 29 verbunden, sodass gemäß
Das erste Hohlrad 8a ist über eine Koppelwelle 5 einteilig mit einem zweiten Sonnenrad 7b des zweiten Planetenradsatzes 4b verbunden. Anders gesagt ist das erste Hohlrad 8a ringförmig ausgebildet und weist an dessen Außenumfang eine Außenverzahnung auf, welche die Funktion des zweiten Sonnenrades 7b realisiert. Die Koppelwelle 5 ist zudem gehäusefest angeordnet bzw. an einem ortsfesten Gehäuse 13 festgesetzt.The
Mittels eines ersten Gangschaltelements K1 ist das erste Sonnenrad 7a des ersten Planetenradsatzes 4a mit dem zweiten Planetenträger 9b des zweiten Planetenradsatzes 4b drehfest verbindbar. Mittels eines zweiten Gangschaltelements K2 ist das erste Sonnenrad 7a des ersten Planetenradsatzes 4a mit dem zweiten Hohlrad 8b des zweiten Planetenradsatzes 4b drehfest verbindbar.The
Je nachdem welches Gangschaltelement K1, K2 geschlossen und welches offen vorliegt, sind durch das Getriebe 3 zwei unterschiedliche Übersetzungen realisierbar, die jedoch vorliegend beide größer als 1 sind. Mit anderen Worten wird, wenn das erste Gangschaltelement K1 in einem geschlossenen Zustand vorliegt oder in den geschlossenen Zustand geschaltet wird, das erste Sonnenrad 7a gegen den zweiten Planetenträger 9b abgebremst, sodass eine aus dem zweiten Hohlrad 8b kommende Antriebsleistung über die beiden Planetenradsätze 4a, 4b und den ersten Planetenträger 9a auf die Ausgangswelle 12 des Getriebes 3 mit einer ersten Übersetzung von größer als 1 bzw. i>1 übertragbar ist. Mithin ist das erste Gangschaltelement K1 von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand, und umgekehrt, schaltbar. Wenn das erste Gangschaltelement K1 in einem geschlossenen Zustand vorliegt, ist das zweite Gangschaltelement K2 geöffnet, damit eine Antriebsleistung über den ersten Planetenträger 9a auf den Getriebeausgang mit einem ersten Übersetzungsverhältnis übertragen wird.Depending on which gear shifting element K1, K2 is closed and which is open, two different gear ratios can be realized by the
In einem geöffneten Zustand des jeweiligen Gangschaltelements K1, K2 wird kein Drehmoment über das jeweilige Gangschaltelement K1, K2 übertragen, wohingegen in einem geschlossenen Zustand des jeweiligen Gangschaltelements K1, K2 ein Drehmoment über das jeweilige Gangschaltelement K1, K2 übertragen wird.In an open state of the respective gearshift element K1, K2, no torque is transmitted via the respective gearshift element K1, K2, whereas in a closed state of the respective gearshift element K1, K2 torque is transmitted via the respective gearshift element K1, K2.
Liegt demgegenüber das zweite Gangschaltelement K2 im geschlossenen Zustand vor oder wird in den geschlossenen Zustand geschaltet, wird das erste Sonnenrad 7a drehfest mit dem Rotor 19 bzw. der Eingangswelle 29 sowie mit dem zweiten Hohlrad 8b verbunden, sodass eine Antriebsleistung über die beiden Planetenradsätze 4a, 4b und den ersten Planetenträger 9a auf die Ausgangswelle 12 des Getriebes 3 mit einer zweiten Übersetzung von größer als 1 bzw. i>1 übertragbar ist. Mithin ist das zweite Gangschaltelement K2 von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand, und umgekehrt, schaltbar. In der geschlossenen Schaltstellung des zweiten Gangschaltelements K2 gilt entsprechend, dass das erste Gangschaltelement K1 geöffnet sein muss, um eine Antriebsleistung über den zweiten Planetenträger 9b auf den Getriebeausgang mit einer zweiten Übersetzung zu übertragen. Zum Drehantrieb der Ausgangswelle 12 des Getriebes 3 ist eines der beiden Gangschaltelemente K1, K2 geschlossenen und das jeweils andere Gangschaltelement K1, K2 geöffnet. Das Getriebe 3 ist vorliegend ein elektrisch betätigbares 2-Gang-Getriebe.If, on the other hand, the second gear shifting element K2 is in the closed state or is switched to the closed state, the
In
In der ersten Gangstufe E1 ist das erste Gangschaltelement K1 geschlossen bzw. liegt in einem geschlossenen Zustand vor, wobei das zweite Gangschaltelement K2 geöffnet ist bzw. in einem geöffneten Zustand vorliegt. Die Antriebsleistung wird dann über die beiden Planetenradsätze 4a, 4b auf die Ausgangswelle 12 übertragen, wobei durch das erste Gangschaltelement K1 das erste Sonnenrad 7a drehfest mit dem zweiten Planetenträger 9b verbunden ist. Das Drehmoment wird dabei über die Koppelwelle 5 am Gehäuse 13 abgestützt.In the first gear stage E1, the first gearshift element K1 is closed or is in a closed state, with the second gearshift element K2 being open or in an open state. The drive power is then transmitted via the two planetary gear sets 4a, 4b to the
In der zweiten Gangstufe E2 ist das zweite Gangschaltelement K2 geschlossen bzw. liegt in einem geschlossenen Zustand vor, wobei das erste Gangschaltelement K1 geöffnet ist bzw. in einem geöffneten Zustand vorliegt. Bei geschlossenem zweiten Gangschaltelement K2 ist das erste Sonnenrad 7a drehfest mit dem zweiten Hohlrad 8b und der Eingangswelle 29 bzw. dem Rotor 19 der elektrischen Maschine 11 verbunden. Die Antriebsleistung wird auch in diesem Fall über die beiden Planetenradsätze 4a, 4b auf die Ausgangswelle 12 übertragen, jedoch mit einer zur ersten Gangstufe E1 unterschiedlichen Übersetzung.In the second gear stage E2, the second gearshift element K2 is closed or is in a closed state, with the first gearshift element K1 being open or in an open state. When the second gear shifting element K2 is closed, the
Je nach Ausbildung der Gangschaltelemente K1, K2 kann eine Zug- und/oder Schub-Lastschaltung realisiert werden. In einem solchen Fall ist das jeweilige Gangschaltelement K1, K2 als Lastschaltelement ausgebildet. Nach
Die Schaltmatrix nach
Es ist darüber hinaus denkbar, eines der Gangschaltelemente K1, K2 als formschlüssiges Schaltelement und das jeweils andere Gangschaltelement K1, K2 als kraftschlüssiges Schaltelement auszubilden. Dies hängt jedoch vom Anwendungsgebiet des Antriebsstranges 2 und den Anforderungen an den Antriebsstrang 2 ab.It is also conceivable to design one of the gear shifting elements K1, K2 as a positive shifting element and the respective other gear shifting element K1, K2 as a non-positive shifting element. However, this depends on the field of application of the
Nach
Gemäß
Analog zum ersten oder zweiten Gangschaltelement K1, K2 kann das dritte Gangschaltelement K3 je nach Anforderung an das Getriebe 3 als kraftschlüssiges Schaltelement oder als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein.Analogously to the first or second gear shifting element K1, K2, the third gear shifting element K3 can be designed as a non-positive shifting element or as a positive shifting element, depending on the requirements of the
In einem geöffneten Zustand wird kein Drehmoment über das dritte Gangschaltelement K3 übertragen, wohingegen in einem geschlossenen Zustand ein Drehmoment über das dritte Gangschaltelement K3 übertragen wird. Mithin ist das dritte Gangschaltelement K3 von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand, und umgekehrt, schaltbar. In der geschlossenen Schaltstellung des dritten Gangschaltelements K3 gilt entsprechend, dass das erste und zweite Gangschaltelement K1, K2 geöffnet sein müssen, um eine Antriebsleistung von der Eingangswelle 29 direkt auf die Ausgangswelle 12 des Getriebes 3 mit einer dritten Übersetzung zu übertragen. Zum Drehantrieb der Ausgangswelle 12 des Getriebes 3 ist folglich eines der drei Gangschaltelemente K1, K2, K3 geschlossenen und das jeweils andere Gangschaltelement K1, K3, K3 geöffnet. Ein derart ausgebildetes Getriebe 3 ist somit ein elektrisch betätigbares 3-Gang-Getriebe.In an open state, no torque is transmitted via the third gearshift element K3, whereas in a closed state, torque is transmitted via the third gearshift element K3. Consequently, the third gear shifting element K3 can be shifted from an open state to a closed state and vice versa. In the closed shift position of the third gear shift element K3, the first and second gear shift element K1, K2 must be open in order to transmit drive power from the
In
In der ersten Gangstufe E1 ist das erste Gangschaltelement K1 geschlossen bzw. liegt in einem geschlossenen Zustand vor, wobei das zweite Gangschaltelement K2 und das dritte Gangschaltelement K3 geöffnet sind bzw. in einem geöffneten Zustand vorliegen. Die Antriebsleistung wird dann zumindest über die beiden Planetenradsätze 4a, 4b auf die Ausgangswelle 12 übertragen, wobei das erste Sonnenrad 7a drehfest mit dem zweiten Planetenträger 9b verbunden ist.In the first gear stage E1, the first gearshift element K1 is closed or is in a closed state, with the second gearshift element K2 and the third gearshift element K3 being open or in an open state. The drive power is then transmitted at least via the two planetary gear sets 4a, 4b to the
In der zweiten Gangstufe E2 ist das zweite Gangschaltelement K2 geschlossen bzw. liegt in einem geschlossenen Zustand vor, wobei das erste Gangschaltelement K1 und das dritte Gangschaltelement K3 geöffnet sind bzw. in einem geöffneten Zustand vorliegen. Bei geschlossenem zweiten Gangschaltelement K2 ist das erste Sonnenrad 7a drehfest mit der Eingangswelle 29 bzw. dem Rotor 19 der elektrischen Maschine 11 und dem zweiten Hohlrad 8b verbunden.In the second gear stage E2, the second gearshift element K2 is closed or is in a closed state, with the first gearshift element K1 and the third gearshift element K3 being open or in an open state. When the second gear shifting element K2 is closed, the
In der dritten Gangstufe E3 ist das dritte Gangschaltelement K3 geschlossen bzw. liegt in einem geschlossenen Zustand vor, wobei das erste Gangschaltelement K1 und das zweite Gangschaltelement K2 geöffnet sind bzw. in einem geöffneten Zustand vorliegen. Bei geschlossenem dritten Gangschaltelement K3 ist die Eingangswelle 29 drehfest mit der Ausgangswelle 12 verbunden. Die Antriebsleistung wird dann über die Eingangswelle 29 direkt auf die Ausgangswelle 12 mit einem dritten Übersetzungsverhältnis von i=1 zum Antrieb übertragen.In the third gear stage E3, the third gearshift element K3 is closed or is in a closed state, with the first gearshift element K1 and the second gearshift element K2 being open or in an open state. When the third gear shifting element K3 is closed, the
Das dritte Gangschaltelement K3 ist ebenfalls als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet, wodurch hier analog zu
Es ist selbstverständlich möglich, ein oder mehrere Gangschaltelemente K1, K2, K3 jeweils als formschlüssiges Schaltelement und ein oder mehrere Gangschaltelemente K1, K2, K3 als kraftschlüssiges Schaltelement auszubilden. Die Art und Bauweise der Gangschaltelemente K1, K2, K3 kann somit beliebig kombiniert werden. Dies hängt im Wesentlichen vom Anwendungsgebiet des Antriebsstranges 2 sowie den Anforderungen an den Antriebsstrang 2 ab.It is of course possible to design one or more gear shifting elements K1, K2, K3 as positive shifting elements and one or more gear shifting elements K1, K2, K3 as non-positive shifting elements. The type and design of the gear shifting elements K1, K2, K3 can thus be combined as desired. This essentially depends on the field of application of the
Das Differential 6 kann beispielsweise als Kegelraddifferential ausgebildet sein. Das Differential 6 ist vorliegend, ebenso wie die Eingangswelle 29, die Ausgangswelle 12 sowie die Koppelwelle 5, koaxial zur Antriebsachse 31 der elektrischen Maschine 11 angeordnet. Dies bedeutet, dass die Antriebsachse 31 koaxial zu einer Abtriebsachse 17 angeordnet ist, auf der die Abtriebswellen 18a, 18b koaxial angeordnet sind. Die Wellen des Getriebes und der Rotor 19 sind innen hohl ausgeführt, sodass die erste Abtriebswelle 18a durch das Getriebe 3 sowie die elektrische Maschine 11 axial hindurchgeführt werden kann, wohingegen sich die zweite Abtriebswelle 18b ausgehend vom Differential 6 in die entgegengesetzte Richtung erstreckt. Die erste Abtriebswelle 18a wird zudem durch eine Lagerung 33 drehbar gegenüber dem Rotor 19 gelagert und koaxial dazu geführt.The differential 6 can be designed, for example, as a bevel gear differential. The differential 6 is present, as are the
Das Getriebe 3 ist axial zwischen der elektrischen Maschine 11 einerseits und dem Differential 6 andererseits angeordnet. Der hülsenförmig ausgebildete Rotor 19 macht es zudem möglich, dass, wie hier gezeigt, das erste und zweite Gangschaltelement K1, K2 radial innerhalb des Rotors 19 angeordnet werden, wodurch axialer Bauraum des Antriebsstranges 2 eingespart wird.The
Ein fünftes Ausführungsbeispiel nach
Das erste Zahnrad 27a ist koaxial zur Antriebsachse 31 angeordnet und drehfest mit der Ausgangswelle 12 des Getriebes 3 verbunden, wobei das erste Zahnrad 27a mit dem koaxial zur Abtriebsachse 17 angeordneten zweiten Zahnrad 27b in Zahneingriff steht, das mit dem Differential 6 antriebstechnisch verbunden ist. Anders gesagt wird die aus dem Getriebe 3 mit der jeweiligen Übersetzung kommende Antriebsleistung über die beiden Zahnräder 27a, 27b der Stirnradstufe 26 in das Differential 6 zur Aufteilung der Antriebsleistung auf die Abtriebswellen 18a, 18b geleitet. Das zweite Zahnrad 27b kann ebenso als Differentialrad verstanden werden. Über die Stirnradstufe 26 wird somit eine achsparallele Anordnung der elektrischen Maschine 11 und des Getriebes 3 auf der Antriebsachse 31 und dem Differential 6 auf der Abtriebsachse 17 realisiert. Dadurch kann axialer Bauraum des Antriebsstranges 2 eingespart werden, indem die Bauteile des Antriebsstranges 2 wenigstens teilweise nebeneinander geführt sind. Vorliegend ist die Stirnradstufe 26 einstufig ausgebildet. Auch eine zwei- oder mehrstufige Ausführung der Übersetzungsstufe 16 ist denkbar.The
In den beiden weiteren Ausführungsbeispielen nach
Gemäß
Die Antriebswelle 36 der elektrischen Maschine 11 ist drehfest mit einem dritten Sonnenrad 20 des dritten Planetenradsatzes 15 verbunden. Der dritte Planetenradsatz 15 umfasst ferner ein gehäusefestes drittes Hohlrad 21 sowie mehrere an einem dritten Planetenträger 22 drehbar gelagerte Planentenräder 23. Das Planetengetriebe 14 ist als Minus-Planetenradsatz ausgeführt. Der dritte Planetenträger 22 ist einteilig mit der Eingangswelle 29 des Getriebes 3 verbunden, sodass der dritte Planetenträger 22 mit dem zweiten Hohlrad 8b des Getriebes 3 drehfest verbunden ist. Im Übrigen wird auf die Beschreibung zu
Nach
Die Ausgangswelle 12 des Getriebes 3 ist drehfest mit der dritten Sonne 20 des dritten Planetenradsatzes 15 verbunden. Der dritte Planetenradsatz 15 umfasst ferner das gehäusefeste drittes Hohlrad 21 sowie die an dem dritten Planetenträger 22 drehbar gelagerten Planentenräder 23. Der dritte Planetenträger 22 ist drehfest mit einer Ausgangswelle 25 des Planetengetriebes 14 verbunden, welche eine Antriebsleistung zumindest mittelbar auf das jeweilige angetriebene Rad 28 des Fahrzeugs 1 überträgt, insbesondere über das - hier nicht gezeigte - Differential 6 - und/oder gegebenenfalls weitere Übersetzungsstufen. Vorliegend ist das erste Sonnenrad 7a über eine Lagerung gegenüber dem Rotor 19 drehbar gelagert.The
Alle Ausführungsbeispiele des Antriebsstranges 2 nach
Es versteht sich, dass in einem Generatorbetrieb die Ausgangswelle 12 des Getriebes 3 als Eingangswelle fungiert, wobei die drehfest mit dem Rotor 19 verbundene Eingangswelle 29 in diesem Fall als Ausgangswelle des Getriebes 3 fungiert, um eine Leistung in die elektrische Maschine 11 zu übertragen. Der Antrieb erfolgt im Generatorbetrieb somit über die mit den Abtriebswellen 18a, 18b wirkverbundenen Räder 28 des Fahrzeugs 1.It goes without saying that in generator operation, the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Antriebsstrangpowertrain
- 33
- Getriebetransmission
- 4a4a
- Erster PlanetenradsatzFirst planetary gear set
- 4b4b
- Zweiter PlanetenradsatzSecond planetary gear set
- 55
- Koppelwellecoupling shaft
- 66
- Differentialdifferential
- 7a7a
- Erstes Sonnenrad des ersten PlanetenradsatzesFirst sun gear of the first planetary gear set
- 7b7b
- Zweites Sonnenrad des zweiten PlanetenradsatzesSecond sun gear of the second planetary gear set
- 8a8a
- Erstes Hohlrad des ersten PlanetenradsatzesFirst ring gear of the first planetary gear set
- 8b8b
- Zweites Hohlrad des zweiten PlanetenradsatzesSecond ring gear of the second planetary gear set
- 9a9a
- Erster Planetenträger des ersten PlanetenradsatzesFirst planet carrier of the first planetary gear set
- 9a9a
- Zweiter Planetenträger des zweiten PlanetenradsatzesSecond planet carrier of the second planetary gear set
- 1010
- Planetenrad des ersten PlanetenradsatzesPlanet gear of the first planetary gear set
- 1111
- Elektrische Maschineelectrical machine
- 1212
- Ausgangswelle des GetriebesTransmission output shaft
- 1313
- GehäuseHousing
- 1414
- Planetengetriebeplanetary gear
- 1515
- Dritter PlanetenradsatzThird planetary gear set
- 1616
- Übersetzungsstufetranslation stage
- 1717
- Abtriebsachseoutput axis
- 18a18a
- Erste AbtriebswelleFirst output shaft
- 18b18b
- Zweite AbtriebswelleSecond output shaft
- 1919
- Rotor der elektrischen MaschineRotor of the electric machine
- 2020
- Drittes SonnenradThird sun wheel
- 2121
- Drittes HohlradThird ring gear
- 2222
- Dritter PlanetenträgerThird Planet Carrier
- 2323
- Planetenrad des dritten Planetenradsatzes des PlanetengetriebesPlanet gear of the third planetary gear set of the planetary gear
- 2424
- Erste AchseFirst axis
- 2525
- Ausgangswelle des PlanetengetriebesPlanetary gear output shaft
- 2626
- Stirnradstufespur gear stage
- 27a27a
- Erstes Zahnrad der ÜbersetzungsstufeFirst gear of the gear stage
- 27b27b
- Zweites Zahnrad der ÜbersetzungsstufeSecond gear of the translation stage
- 2828
- Rad des Fahrzeugswheel of the vehicle
- 2929
- Eingangswelle des GetriebesTransmission input shaft
- 3030
- Stator der elektrischen MaschineStator of the electric machine
- 3131
- Antriebsachsedrive axle
- 3232
- Planetenrad des zweiten PlanetenradsatzesPlanet gear of the second planetary gear set
- 32a32a
- Inneres Planetenrad des zweiten PlanetenradsatzesInner planet gear of the second planetary gear set
- 32b32b
- Äußeres Planetenrad des zweiten PlanetenradsatzesOuter planet gear of the second planetary gear set
- 3333
- Lagerungstorage
- 3434
- Zweite Achsesecond axis
- 3535
- Doppelschaltelementdouble switching element
- 3636
- Antriebswelle der elektrischen Maschine Drive shaft of the electric machine
- E1E1
- Erste GangstufeFirst grade
- E2E2
- Zweite GangstufeSecond grade
- E3E3
- Dritte Gangstufe Third grade
- K1K1
- Erstes GangschaltelementFirst gear shift element
- K2K2
- Zweites GangschaltelementSecond gear shift element
- K3K3
- Drittes GangschaltelementThird gear shift element
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021208567.9A DE102021208567B3 (en) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | Transmission and drive train for a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021208567.9A DE102021208567B3 (en) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | Transmission and drive train for a vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021208567B3 true DE102021208567B3 (en) | 2022-12-08 |
Family
ID=84102327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021208567.9A Active DE102021208567B3 (en) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | Transmission and drive train for a vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021208567B3 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014139744A1 (en) | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Powertrain for a vehicle and method for carrying out load changes |
DE102017111036A1 (en) | 2017-05-22 | 2018-11-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drive device for a motor vehicle |
DE102019131753A1 (en) | 2019-11-25 | 2020-11-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drive device with axially parallel 2-speed gearbox |
WO2020259876A1 (en) | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Zf Friedrichshafen Ag | Transmission with a differential locking unit |
-
2021
- 2021-08-06 DE DE102021208567.9A patent/DE102021208567B3/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014139744A1 (en) | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Powertrain for a vehicle and method for carrying out load changes |
DE102017111036A1 (en) | 2017-05-22 | 2018-11-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drive device for a motor vehicle |
WO2020259876A1 (en) | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Zf Friedrichshafen Ag | Transmission with a differential locking unit |
DE102019131753A1 (en) | 2019-11-25 | 2020-11-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drive device with axially parallel 2-speed gearbox |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102009049856A1 (en) | Gear arrangement for a vehicle and transmission with the gear assembly | |
DE102021204618A1 (en) | Hybrid transmission device and motor vehicle with a hybrid transmission device | |
DE102021208557A1 (en) | Transmission and drive train for a vehicle | |
DE102021208556A1 (en) | Transmission and drive train for a vehicle | |
DE102021208567B3 (en) | Transmission and drive train for a vehicle | |
DE102021208545A1 (en) | Transmission for a vehicle and drive train with such a transmission | |
DE102017216294A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102021208560B3 (en) | Transmission and drive train for a vehicle | |
DE102021210740B3 (en) | Transmission for a vehicle and drive train with such a transmission | |
DE102021208564B3 (en) | Transmission and drive train for a vehicle | |
DE102021208568A1 (en) | Transmission and drive train for a vehicle | |
DE102018207992A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102021205941B4 (en) | Transmission, motor vehicle drive train and method for operating a transmission | |
DE102021211821B4 (en) | Hybrid transmission device and drive with a hybrid transmission device | |
DE102017216301A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102017216310A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102021205939B4 (en) | Transmission for a motor vehicle, drive train and method for operating the transmission | |
DE102017216308A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102017216296A1 (en) | Hybrid unit for a motor vehicle | |
DE102021208553A1 (en) | Transmission and drive train for a vehicle | |
DE102022210570A1 (en) | Hybrid transmission device and powertrain with a hybrid transmission device | |
DE102017222703B4 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102021208555A1 (en) | Transmission and drive train for a vehicle | |
DE102021208559A1 (en) | Transmission and drive train for a vehicle | |
DE102022204227A1 (en) | Transmission and drive train for a vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |