DE102021209097A1 - Transmission arrangement for a motor vehicle - Google Patents

Transmission arrangement for a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102021209097A1
DE102021209097A1 DE102021209097.4A DE102021209097A DE102021209097A1 DE 102021209097 A1 DE102021209097 A1 DE 102021209097A1 DE 102021209097 A DE102021209097 A DE 102021209097A DE 102021209097 A1 DE102021209097 A1 DE 102021209097A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
gear
arrangement according
wheel
electric machine
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.)
Withdrawn
Application number
DE102021209097.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Ingo Pfannkuchen
Thomas Kroh
Juri Pawlakowitsch
Martin Brehmer
Matthias Horn
Johannes Kaltenbach
Thomas Martin
Michael Wechs
Oliver BAYER
Max Bachmann
Peter Ziemer
Fabian Kutter
Stefan Beck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102021209097.4A priority Critical patent/DE102021209097A1/en
Publication of DE102021209097A1 publication Critical patent/DE102021209097A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • 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
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
    • F16H37/046—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement with an additional planetary gear train, e.g. creep gear, overdrive
    • 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K2006/381—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
    • 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K2006/542—Transmission for changing ratio with overdrive ratio
    • 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
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0811—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts using unsynchronised 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
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0047—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising five forward speeds

Abstract

Getriebeanordnung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (G), mit einer ersten Welle (12), die mit einer Verbrennungsmaschine (VM) verbindbar ist, mit einer zweiten Welle (14), die achsparallel versetzt zu der ersten Welle (12) angeordnet ist und die mit einer Elektromaschine (EM) verbunden ist, mit einer dritten Welle (16), die mit einem Abtrieb (Ab) verbunden ist und die koaxial zu der zweiten Welle (14) angeordnet ist, mit wenigstens einem schaltbaren Radsatz (R1, R2, R3) zum Verbinden der ersten Welle (12) und der zweiten Welle (14), und mit einem Planetenradsatz (20), der koaxial zu der zweiten Welle (14) angeordnet ist und der ein erstes Glied (So), ein zweites Glied (Ho) und ein drittes Glied (St) aufweist, wobei der Planetenradsatz (20) mittels einer Kupplung (K1) verblockbar ist und/oder wobei das erste Glied (So) mittels einer Bremse (B1) mit dem Gehäuse (G) verbindbar ist, wobei das zweite Glied (Ho) mit der zweiten Welle (14) verbunden ist, und wobei das dritte Glied (St) mit der dritten Welle (16) verbunden ist.

Figure DE102021209097A1_0000
Transmission arrangement (10) for a motor vehicle, with a housing (G), with a first shaft (12) which can be connected to an internal combustion engine (VM), with a second shaft (14) which is offset axially parallel to the first shaft (12 ) is arranged and which is connected to an electric machine (EM), with a third shaft (16) which is connected to an output (Ab) and which is arranged coaxially to the second shaft (14), with at least one shiftable wheel set ( R1, R2, R3) for connecting the first shaft (12) and the second shaft (14), and with a planetary gear set (20) which is arranged coaxially with the second shaft (14) and which has a first member (So), has a second member (Ho) and a third member (St), wherein the planetary gear set (20) can be blocked by means of a clutch (K1) and/or wherein the first member (So) is connected to the housing (G ) is connectable, wherein the second member (Ho) is connected to the second shaft (14), and wherein the third member (St) is connected to the third shaft (16).
Figure DE102021209097A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, einer ersten Welle, die mit einer Verbrennungsmaschine verbindbar ist, und mit einer zweiten Welle, die mit einer Elektromaschine verbunden ist, sowie mit einer dritten Welle, die mit einem Abtrieb verbunden ist, und mit einem Planetenradsatz.The present invention relates to a transmission arrangement for a motor vehicle, having a housing, a first shaft which can be connected to an internal combustion engine and a second shaft which is connected to an electric machine, and a third shaft which is connected to an output , and with a planetary gear set.

Hybrid-Antriebsstränge für Kraftfahrzeuge weisen generell eine Verbrennungsmaschine auf, die Antriebsleistung zum Antreiben des Kraftfahrzeuges bereitstellen kann, sowie eine Elektromaschine, die je nach Betriebsart alternativ oder zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor Antriebsleistung für das Kraftfahrzeug bereitstellen kann.Hybrid drive trains for motor vehicles generally have an internal combustion engine that can provide drive power for driving the motor vehicle, and an electric machine that can provide drive power for the motor vehicle as an alternative or in addition to the internal combustion engine, depending on the operating mode.

Bei Hybrid-Antriebssträngen wird zwischen einer Vielzahl von unterschiedlichen Konzepten unterschieden, die jeweils eine unterschiedliche Anbindung der Elektromaschine an eine Getriebeanordnung des Hybrid-Antriebsstranges vorsehen.In the case of hybrid drive trains, a distinction is made between a large number of different concepts, each of which provides for a different connection of the electric machine to a transmission arrangement of the hybrid drive train.

Beispielsweise ist es bekannt, eine elektrische Maschine konzentrisch zu einer Eingangswelle anzuordnen, wobei ein Rotor der elektrischen Maschine mit einer Hohlwelle verbunden ist, die um eine Eingangswelle herum angeordnet ist.For example, it is known to arrange an electrical machine concentrically to an input shaft, with a rotor of the electrical machine being connected to a hollow shaft which is arranged around an input shaft.

In manchen Fällen wird die Elektromaschine über eine Vorübersetzung an eine Getriebeanordnung des Hybridgetriebes angebunden. Die Vorübersetzung kann eine Planetenradsatzanordnung beinhalten. Hybrid-Getriebeanordnungen sind vorzugsweise als Lastschaltgetriebe ausgebildet.In some cases, the electric machine is connected to a transmission arrangement of the hybrid transmission via a pre-transmission. The pre-ratio may include a planetary gear assembly. Hybrid transmission arrangements are preferably designed as powershift transmissions.

Aus dem Dokument DE 10 2013 215 114 A1 ist ein Hybridantrieb eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei dem eine Elektromaschine über einen Stirnradsatz an einer Ausgangswelle eines Hybrid-Getriebes anbindbar ist. Ferner ist es aus diesem Dokument bekannt, eine Elektromaschine koaxial zu einer Getriebeausgangswelle anzuordnen, und zwar axial versetzt zu einem Planetenradsatz, der als Überlagerungsgetriebe für elektromotorische Antriebsleistung und für verbrennungsmotorische Antriebsleistung ausgebildet ist.From the document DE 10 2013 215 114 A1 a hybrid drive of a motor vehicle is known, in which an electric machine can be connected to an output shaft of a hybrid transmission via a spur gear set. It is also known from this document to arrange an electric machine coaxially to a transmission output shaft, namely axially offset to a planetary gear set, which is designed as a superimposed transmission for electric motor drive power and for internal combustion engine drive power.

Bei einem Einbau in einem Kraftfahrzeug quer zur Antriebsrichtung (front-quer oder heck-quer) ist die axiale Baulänge der Hybrid-Getriebeanordnung von großer Bedeutung. Ferner ist bei einem Einbau quer zur Fahrtrichtung häufig auf die Einbauumgebung Rücksicht zu nehmen. Engstellen sind ggf. ein Gelenk von Seitenwellen, eine Getriebeaufhängung und/oder ein unterer Fahrzeuglängsträger.When installed in a motor vehicle transversely to the drive direction (front-transverse or rear-transverse), the axial overall length of the hybrid transmission arrangement is of great importance. Furthermore, when installing transversely to the direction of travel, the installation environment must often be taken into account. Bottlenecks may be a side shaft joint, a transmission mount and/or a lower longitudinal member of the vehicle.

In vielen Fällen sind rein elektrische Gangstufen, bei denen das Kraftfahrzeug allein mittels elektromotorischer Antriebsleistung angetrieben wird, durch eine Vielzahl von Zahnradeingriffen gekennzeichnet. Dies verringert den Wirkungsgrad.In many cases, purely electric gears, in which the motor vehicle is driven solely by means of the drive power of an electric motor, are characterized by a large number of gear meshes. This reduces the efficiency.

Hybrid-Getriebeanordnungen, bei denen eine Elektromaschine zur Bereitstellung von Antriebsleistung enthalten ist, weisen häufig keine mechanische Rückwärtsgangstufe auf. Ein Rückwärtsfahrbetrieb wird in der Regel rein elektrisch durchgeführt. Wenn der Batterieladezustand eines derartigen Kraftfahrzeuges niedrig ist, ist dann kein Rückwärtsfahrbetrieb möglich. Daher wird in vielen Fällen dennoch eine mechanische Rückwärtsgangstufe vorgesehen. Dies führt jedoch zu einer erheblichen Bauraumvergrößerung und verlangt eine Vielzahl an weiteren Bauteilen.Hybrid transmission assemblies that include an electric machine to provide drive power often do not have a mechanical reverse gear. Reversing operation is usually carried out purely electrically. If the battery state of charge of such a motor vehicle is low, reverse driving is then not possible. Therefore, in many cases, a mechanical reverse gear is provided. However, this leads to a significant increase in installation space and requires a large number of additional components.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei der ein rein elektromotorischer Fahrbetrieb mit hohem Wirkungsgrad durchgeführt werden kann und/oder bei der eine mechanische Rückwärtsgangstufe günstig realisierbar ist.Against this background, it is an object of the present invention to specify an improved transmission arrangement for a motor vehicle in which purely electric driving operation can be carried out with high efficiency and/or in which a mechanical reverse gear stage can be implemented inexpensively.

Die obige Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung gelöst durch eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, mit einer ersten Welle, die mit einer Verbrennungsmaschine verbindbar ist, mit einer zweiten Welle, die achsparallel versetzt zu der ersten Welle angeordnet ist und die mit einer Elektromaschine verbunden ist, mit einer dritten Welle, die mit einem Abtrieb verbunden ist und die koaxial zu der zweiten Welle angeordnet ist, mit wenigstens einem schaltbaren Radsatz zum Verbinden der ersten Welle und der zweiten Welle (14), und mit einem Planetenradsatz, der koaxial zu der zweiten Welle angeordnet ist und der ein erstes Glied, ein zweites Glied und ein drittes Glied aufweist, wobei der Planetenradsatz mittels einer Kupplung verblockbar ist und/oder wobei das erste Glied mittels einer Bremse mit dem Gehäuse verbindbar ist, wobei das zweite Glied mit der zweiten Welle verbunden ist, und wobei das dritte Glied mit der dritten Welle verbunden ist.The above object is achieved according to a first aspect of the present disclosure by a transmission arrangement for a motor vehicle, having a housing, having a first shaft which can be connected to an internal combustion engine, having a second shaft which is arranged offset axially parallel to the first shaft and which is connected to an electric machine, with a third shaft, which is connected to an output and which is arranged coaxially to the second shaft, with at least one shiftable wheel set for connecting the first shaft and the second shaft (14), and with a planetary wheel set , which is arranged coaxially to the second shaft and which has a first member, a second member and a third member, wherein the planetary gear set can be locked by means of a clutch and/or wherein the first member can be connected to the housing by means of a brake, wherein the second member is connected to the second shaft, and wherein the third member is connected to the third shaft en is.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug bereit gestellt, mit einem Gehäuse, mit einer ersten Welle, die mit einer Verbrennungsmaschine verbindbar ist, mit einer zweiten Welle, die mit einer Elektromaschine verbunden ist, mit einer dritten Welle, die mit einem Abtrieb verbunden ist, mit wenigstens einem schaltbaren Radsatz zum Verbinden der ersten Welle und der zweiten Welle, und mit einem Planetenradsatz, der ein erstes Glied, ein zweites Glied und ein drittes Glied aufweist, wobei der Planetenradsatz mittels einer Kupplung verblockbar ist und wobei das erste Glied mittels einer Bremse mit dem Gehäuse verbindbar ist, wobei das zweite Glied mit der zweiten Welle verbunden ist, und wobei das dritte Glied mit der dritten Welle verbunden ist.According to a second aspect of the present disclosure, a transmission arrangement for a motor vehicle is provided, with a housing, with a first shaft that can be connected to an internal combustion engine, with a second shaft that is connected to an electric machine, with a third shaft that is connected to an output, with at least one shiftable gear set for connecting the first shaft and the second shaft, and with a planetary gear set having a first member, a second member and a third member has, wherein the planetary gear set can be blocked by means of a clutch and wherein the first member can be connected to the housing by means of a brake, wherein the second member is connected to the second shaft, and wherein the third member is connected to the third shaft.

Die offenbarte Getriebeanordnung ist eine Hybrid-Getriebeanordnung, genauer gesagt eine sog. dedizierte Hybrid-Getriebeanordnung (DHT). Die Getriebeanordnung ist in Mischbauweise realisiert, einschließlich von Stirnradstufen und wenigstens einem Planetenradsatz. Ferner ist die Getriebeanordnung nach der Art eines Gruppengetriebes ausgebildet, und zwar mit einem Stirnradgetriebe, das wenigstens einen schaltbaren Radsatz aufweist, und mit einer nachgeschalteten Split- bzw. Range-Gruppe, die einen in wenigstens zwei unterschiedliche Gangstufen schaltbaren Planetenradsatz beinhaltet.The disclosed transmission assembly is a hybrid transmission assembly, more specifically a so-called dedicated hybrid transmission assembly (DHT). The gear arrangement is realized in a mixed construction, including spur gears and at least one planetary gear set. Furthermore, the transmission arrangement is designed in the manner of a group transmission, namely with a spur gear that has at least one shiftable gear set, and with a downstream splitter or range group that includes a shiftable into at least two different gear stages planetary gear set.

Dabei ist es bevorzugt, wenn die Verbrennungsmaschine über das Stirnradgetriebe, das wenigstens einen schaltbaren Radsatz aufweist, mit der Split-Gruppe verbunden ist, und wenn die Elektromaschine unter Umgehung des Stirnradgetriebes mit der Split-Gruppe verbunden ist.It is preferred if the internal combustion engine is connected to the splitter group via the spur gear, which has at least one shiftable wheel set, and if the electric machine is connected to the splitter group, bypassing the spur gear.

Während im Stand der Technik sich bei einer achsparallelen Anbindung einer Elektromaschine in der Regel immer vier Zahnradpaare im Eingriff befinden, wenn ein rein elektromotorischer Fahrbetrieb eingerichtet ist, kann bei der vorliegenden Getriebeanordnung die Anbindung einer Elektromaschine mit wenigen Zahnradeingriffen realisiert werden. Folglich kann ein rein elektrischer Fahrbetrieb mit einem hohen Verzahnungswirkungsrad durchgeführt werden.While in the prior art there are always four pairs of gears meshing with an axis-parallel connection of an electric machine when purely electromotive driving is set up, in the present transmission arrangement the connection of an electric machine can be realized with few gear meshes. Consequently, purely electric driving can be carried out with a high gearing efficiency.

Mit anderen Worten wird bei der vorliegenden Getriebeanordnung die Elektromaschine an eine Vorgelegewelle eines Stirnradgetriebes angebunden, das wenigstens einen schaltbaren Radsatz, insbesondere in Form eines Stirnradsatzes aufweist.In other words, in the present transmission arrangement, the electric machine is connected to a countershaft of a spur gear that has at least one shiftable gear set, in particular in the form of a spur gear set.

Durch die koaxiale Anordnung der zweiten Welle, der dritten Welle und des Planetenradsatzes ist es möglich, die Split-Gruppe räumlich kompakt zu realisieren.The coaxial arrangement of the second shaft, the third shaft and the planetary gear set makes it possible to implement the splitter group in a spatially compact manner.

Die Getriebeanordnung kann mit vergleichsweise wenigen Radialebenen realisiert werden und baut folglich axial kompakt, und kann dennoch auch radial vergleichsweise kompakt realisiert werden.The transmission arrangement can be implemented with comparatively few radial planes and is therefore axially compact, and can nevertheless also be implemented radially in a comparatively compact manner.

Die Getriebeanordnung beinhaltet vorzugsweise genau eine Elektromaschine, die zum elektrischen Fahrantrieb ausgebildet ist.The transmission arrangement preferably contains exactly one electric machine that is designed for electric travel drive.

Die Anzahl der Betätigungseinrichtungen zum Betätigen von Schaltelementen, Kupplungen, Bremsen und dergleichen ist vorzugsweise sehr gering.The number of actuating devices for actuating shifting elements, clutches, brakes and the like is preferably very small.

Vorzugsweise können zwei elektromotorische Gangstufen realisiert werden, die durch die Kupplung bzw. die Bremse eingerichtet werden und folglich lastschaltbar sind.Preferably, two electromotive gears can be realized, which are set up by the clutch or the brake and are consequently power-shiftable.

Verbrennungsmotorische Gangstufen können mit abtriebsgekoppelter Schaltungsstützung geschaltet werden. Mit anderen Worten kann die Elektromaschine zur Zugkraftstützung bei verbrennungsmotorischen Gangwechseln genutzt werden.Combustion engine gears can be shifted with output-coupled shift support. In other words, the electric machine can be used to support traction during internal combustion engine gear changes.

Vorzugsweise sind zudem wenigstens zwei Gangwechsel zwischen verbrennungsmotorischen Gangstufen mittels der Kupplung und der Bremse lastschaltbar.In addition, at least two gear changes between internal combustion engine gears can preferably be shifted under load by means of the clutch and the brake.

Ein Anfahren im verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb kann über die Bremse erfolgen. Mit anderen Worten ist eine separate Anfahrkupplung für einen verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb nicht notwendig. Eine derartige Kupplung kann jedoch ggf. bei Bedarf vorgesehen sein.Driving off in internal combustion engine operation can take place via the brake. In other words, a separate starting clutch is not necessary for driving with an internal combustion engine. However, such a coupling can be provided if necessary.

Bei der offenbarten Getriebeanordnung ist zudem ein Laden in Neutral möglich, indem bspw. ein schaltbarer Radsatz geschaltet wird und die Kupplung und die Bremse geöffnet sind.In the case of the transmission arrangement disclosed, it is also possible to load in neutral, for example by shifting a shiftable wheel set and opening the clutch and the brake.

Zudem ist ein Motorstart der Verbrennungsmaschine im Stand möglich, ähnlich wie beim Laden in Neutral.In addition, it is possible to start the engine of the internal combustion engine while stationary, similar to charging in neutral.

Zudem ist ein Starten der Verbrennungsmaschine während der Fahrt möglich, jedoch in der Regel mit einer gewissen Zugkraftunterbrechung.In addition, starting the internal combustion engine while driving is possible, but usually with a certain interruption in traction.

Insgesamt kann die Getriebeanordnung mit einem einfachen Aufbau und einer kompakten Bauweise realisiert werden. Die Bauteilbelastungen können gering gehalten werden. Die Getriebeverluste können ebenfalls niedrig sein. Insgesamt ergibt sich vorzugsweise ein guter Verzahnungswirkungsgrad. Auch ist eine gute Übersetzungsreihe realisierbar.Overall, the transmission arrangement can be implemented with a simple structure and a compact design. The component loads can be kept low. Transmission losses can also be low. Overall, a good gearing efficiency preferably results. A good translation series can also be realized.

Die Split-Gruppe weist vorzugsweise genau zwei Gangstufen auf, nämlich eine Direktgangstufe, bei der die zweite Welle und die dritte Welle mit der gleichen Drehzahl drehen, und eine langsame Gangstufe, bei der die zweite Welle und die dritte Welle mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen, und zwar mit einem Übersetzungsverhältnis von vorzugsweise i = 1,3 bis i = 1,9.The splitter group preferably has exactly two gears, namely a direct gear, in which the second shaft and the third shaft rotate at the same speed, and a slow gear, in which the second shaft and the third shaft rotate at different speeds, and with a gear ratio of preferably i=1.3 to i=1.9.

Die Hybrid-Getriebeanordnung wird vorzugsweise quer in einem Kraftfahrzeug eingebaut, und zwar vorzugsweise vorne quer.The hybrid transmission assembly is preferably installed transversely in a motor vehicle, preferably transversely at the front.

Der Planetenradsatz ist beispielsweise verblockbar, indem das erste Glied mittels der Kupplung mit einem von dem zweiten Glied und dem dritten Glied verbindbar ist.The planetary gear set can be blocked, for example, in that the first member can be connected to one of the second member and the third member by means of the clutch.

Die folgenden Begriffe lassen sich im Rahmen der vorliegenden Offenbarung insbesondere wie folgt verstehen.In the context of the present disclosure, the following terms can be understood in particular as follows.

Eine Radpaarung beinhaltet genau zwei Zahnräder, die miteinander in Eingriff stehen, insbesondere miteinander kämmen. Die Zahnräder einer Radpaarung weisen vorzugsweise jeweils eine Stirnverzahnung auf, sind vorzugsweise in einer radialen Ebene angeordnet und sind vorzugsweise jeweils einer anderen Welle zugeordnet. Die Zahnräder der Radpaarung können zwei Festräder sein (sog. Konstanten-Radsatz). Bei einer schaltbaren Radpaarung können die zwei Zahnräder ein Festrad und ein Losrad (siehe unten) sein, die vorzugsweise gemeinsam eine Gangstufe (siehe unten) definieren.A pair of wheels contains exactly two gears that mesh with one another, in particular that mesh with one another. The gear wheels of a wheel pair preferably each have a spur gear, are preferably arranged in a radial plane and are preferably each associated with a different shaft. The gears of the gear pair can be two fixed gears (so-called constant gear set). In a switchable pair of wheels, the two gears can be a fixed wheel and a loose wheel (see below), which preferably together define a gear (see below).

Ein Radsatz (Stirnradsatz) beinhaltet wenigstens zwei miteinander in Eingriff stehende (insbesondere kämmende) Zahnräder und kann ein oder mehrere Radpaarungen beinhalten, die vorzugsweise in einer gemeinsamen radialen Radsatzebene liegen. Sofern ein Radsatz ein Festrad aufweist, das mit zwei unterschiedlichen Zahnrädern in Eingriff steht, spricht man auch von einer Doppelnutzung des Festrades. Generell kann ein Radsatz auch ein Planetenradsatz sein.A wheel set (spur gear set) contains at least two gear wheels that are in engagement with one another (in particular meshing) and can contain one or more wheel pairs, which preferably lie in a common radial wheel set plane. If a wheel set has a fixed wheel that meshes with two different gear wheels, this is also referred to as a dual use of the fixed wheel. In general, a gear set can also be a planetary gear set.

Ein Losrad ist ein drehbar an einer Welle gelagertes Zahnrad, das mittels eines Schaltelementes mit der Welle verbindbar oder davon entkoppelbar ist. Ein Festrad ist ein an einer Welle drehfest festgelegtes Zahnrad.A loose wheel is a gear wheel which is rotatably mounted on a shaft and which can be connected to or decoupled from the shaft by means of a switching element. A fixed wheel is a gear wheel fixed to a shaft in a rotationally fixed manner.

Ein Schaltelement (oder eine Kupplung) dient zum Verbinden oder Lösen von Gliedern, wie einem Losrad und einer Welle, oder einer Welle und einem Gehäuse, und ist vorliegend insbesondere durch eine Schaltkupplung gebildet, insbesondere eine formschlüssige Schaltkupplung wie eine Klauenkupplung. Das Schaltelement kann jedoch auch eine Reibkupplung sein oder eine formschlüssige Synchron-Schaltkupplung. Der Begriff des Schaltelementes ist vorliegend vorzugsweise als formschlüssiges Schaltelement zu verstehen. Der Begriff einer Kupplung ist vorliegend vorzugsweise als reibschlüssiges Schaltelement (Reibkupplung) zu verstehen. Der Begriff der Bremse ist vorliegend als ein reibschlüssiges Schaltelement zu verstehen, das ein Drehglied gegen ein Gehäuse festsetzen bzw. abbremsen kann.A shifting element (or a clutch) serves to connect or release members, such as a loose wheel and a shaft, or a shaft and a housing, and in the present case is formed in particular by a clutch, in particular a positive clutch such as a claw clutch. However, the shifting element can also be a friction clutch or a form-fitting synchronous shifting clutch. In the present case, the concept of the switching element is preferably to be understood as a positive-locking switching element. In the present context, the concept of a clutch is preferably to be understood as a frictionally engaged shifting element (friction clutch). The term brake is to be understood here as a frictional shifting element that can fix or brake a rotary member against a housing.

Ein Doppelschaltelement beinhaltet zwei Schaltelemente, die vorzugsweise unterschiedlichen Gliedern zugeordnet sind und die mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung alternativ schaltbar sind. Ferner beinhaltet das Doppelschaltelement vorzugsweise eine Neutralstellung, in der keines der beiden Schaltelemente geschaltet ist.A double switching element contains two switching elements which are preferably assigned to different links and which can be switched alternatively by means of a single actuating device. Furthermore, the double switching element preferably includes a neutral position in which neither of the two switching elements is switched.

Zwei relativ zueinander drehbare Glieder sind verbunden, wenn sie zwangsläufig mit einer proportionalen Drehzahl drehen. Der Begriff „verbunden“ ist gleichzusetzen mit „wirkverbunden“. Unter einer „drehfesten Verbindung“ ist zu verstehen, dass die zwei Glieder mit der gleichen Drehzahl drehen. Zwei Glieder sind dann verbindbar, wenn sie entweder miteinander verbunden oder voneinander entkoppelt werden können. Vorzugsweise sind die zwei Glieder dabei mittels eines Schaltelementes (z.B. einer Schaltkupplung oder einer Bremse) miteinander verbindbar.Two relatively rotatable members are connected when they are positively rotating at a proportional speed. The term "connected" is synonymous with "effectively connected". A "rotational connection" means that the two links rotate at the same speed. Two members are connectable if they can either be connected or disconnected from each other. The two members can preferably be connected to one another by means of a shifting element (e.g. a clutch or a brake).

Zwei Elemente sind axial ausgerichtet, wenn sie sich in axialer Richtung zumindest teilweise überlappen und/oder wenn sie in einer gemeinsamen Radialebene liegen. Der Begriff der Radialebene ist vorzugsweise funktional zu verstehen und nicht geometrisch. Folglich können auch zwei Schaltelemente eines Doppelschaltelementes in einer gemeinsamen Radialebene liegen.Two elements are axially aligned if they at least partially overlap in the axial direction and/or if they lie in a common radial plane. The term radial plane is preferably to be understood functionally and not geometrically. Consequently, two switching elements of a double switching element can also lie in a common radial plane.

Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The task is thus completely solved.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Elektromaschine über eine Vorübersetzung mit der zweiten Welle verbunden.According to a preferred embodiment, the electric machine is connected to the second shaft via a pre-transmission.

Generell ist es denkbar, die Elektromaschine koaxial zu der zweiten Welle anzuordnen. Bei einer koaxialen Anordnung könnte die Vorübersetzung ein Planetenradsatz sein, bei dem ein Glied gegen ein Gehäuse festgelegt ist.In general, it is conceivable to arrange the electric machine coaxially with the second shaft. In a coaxial arrangement, the pre-ratio could be a planetary gear set with one member fixed against a housing.

Vorzugsweise ist die Elektromaschine jedoch achsparallel versetzt zu der zweiten Welle angeordnet und ist über eine Vorübersetzung in Form eines Konstanten-Radsatzes oder eines Zugmittels mit der zweiten Welle verbunden.However, the electric machine is preferably arranged offset axially parallel to the second shaft and is connected to the second shaft via a pre-transmission in the form of a constant gear set or a traction mechanism.

Der Konstanten-Radsatz kann dabei ein Antriebszahnrad beinhalten, das drehfest mit einer Antriebswelle der Elektromaschine verbunden ist, sowie ein Zahnrad, das an der zweiten Welle angeordnet, insbesondere festgelegt ist. Gegebenenfalls kann zwischen dem Antriebszahnrad und diesem Zahnrad noch ein Zwischenzahnrad dazwischengeschaltet sein.The constant gear set can contain a drive gear wheel that is connected in a torque-proof manner to a drive shaft of the electric machine, and a gear wheel that is arranged, in particular fixed, on the second shaft. Optionally, an intermediate gear can also be interposed between the drive gear and this gear.

Generell ist es auch denkbar, die Elektromaschine über eine Vorübersetzung in Form eines Zugmittels wie einer Kette oder eines Zahnriemens anzubinden.In general, it is also conceivable for the electric machine to have a pre-transmission in the form of a train connected by means of a chain or a toothed belt.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn der Konstanten-Radsatz (oder das Zugmittel) axial benachbart zu dem Planetenradsatz angeordnet ist.It is particularly advantageous if the constant gear set (or the traction mechanism) is arranged axially adjacent to the planetary gear set.

Dies ermöglicht es, die Elektromaschine in axialer Überlappung mit dem Stufengetriebe anzuordnen, das den wenigstens einen schaltbaren Radsatz aufweist.This makes it possible to arrange the electric machine in an axial overlap with the stepped transmission, which has at least one shiftable gear set.

Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die Getriebeanordnung eine vierte Welle, die achsparallel versetzt zu der ersten Welle angeordnet ist.According to a further embodiment that is preferred overall, the transmission arrangement includes a fourth shaft, which is arranged offset axially parallel to the first shaft.

Die vierte Welle ist vorzugsweise auch achsparallel versetzt zu der zweiten Welle angeordnet, nach der Art einer Zwischenwelle.The fourth shaft is preferably also arranged axially parallel to the second shaft in an offset manner, in the manner of an intermediate shaft.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist hierbei an der vierten Welle ein Zwischenzahnrad angeordnet, das mit einem Antriebszahnrad der Elektromaschine und mit einem Zahnrad in Eingriff steht, das an der zweiten Welle angeordnet ist.According to a preferred embodiment, an intermediate gear wheel is arranged on the fourth shaft, which gear meshes with a drive gear wheel of the electric machine and with a gear wheel that is arranged on the second shaft.

Das an der zweiten Welle angeordnete Zahnrad ist vorzugsweise ein mit der zweiten Welle drehfest verbundenes Festrad. Das Zahnrad kann auch an der ersten Welle angeordnet sein und mit einem Zahnrad in Eingriff stehen, das an der zweiten Welle festgelegt ist.The gearwheel arranged on the second shaft is preferably a fixed wheel which is non-rotatably connected to the second shaft. The gear may also be located on the first shaft and mesh with a gear fixed to the second shaft.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn das an der zweiten Welle angeordnete Zahnrad mit einem Zahnrad, insbesondere Losrad, eines schaltbaren Radsatzes in Eingriff steht, mittels dessen die erste Welle und die zweite Welle verbindbar sind.It is particularly advantageous if the gear wheel arranged on the second shaft is in engagement with a gear wheel, in particular a loose wheel, of a shiftable wheel set, by means of which the first shaft and the second shaft can be connected.

Hierbei kann die Anbindung der Elektromaschine an die zweite Welle in einer Radialebene erfolgen, in der ein schaltbarer Radsatz des Stirnradgetriebes angeordnet ist. Folglich kann die Getriebeanordnung axial kompakt realisiert werden.In this case, the electric machine can be connected to the second shaft in a radial plane in which a shiftable wheel set of the spur gear is arranged. Consequently, the transmission arrangement can be realized in an axially compact manner.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Schiebezahnrad drehfest mit der vierten Welle verbunden und axial verschieblich an der vierten Welle gelagert.According to a further preferred embodiment, a sliding gear wheel is connected to the fourth shaft in a rotationally fixed manner and is mounted on the fourth shaft in an axially displaceable manner.

Das Schiebezahnrad ist vorzugsweise ein einer mechanischen Rückwärtsgangstufe dediziert zugeordnetes Zahnrad, wobei über die vierte Welle eine Drehrichtungsumkehr realisierbar ist.The sliding gear wheel is preferably a gear wheel dedicated to a mechanical reverse gear stage, it being possible to reverse the direction of rotation via the fourth shaft.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn das Schiebezahnrad durch axiales Verschieben mit einer Außenverzahnung eines mit der ersten Welle verbundenen Drehelementes verbindbar ist.It is of particular advantage if the sliding gear wheel can be connected by axial displacement to external teeth of a rotary element connected to the first shaft.

Das Drehelement kann ein Zahnrad sein, das drehfest an der ersten Welle festgelegt ist.The rotary element can be a gear which is non-rotatably fixed to the first shaft.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn das Drehelement eine Schaltmuffe eines Schaltelementes ist, mittels dessen wenigstens ein schaltbarer Radsatz schaltbar ist.It is particularly advantageous if the rotary element is a shifting sleeve of a shifting element, by means of which at least one shiftable wheel set can be shifted.

Hierdurch kann das Schiebezahnrad in einer Radialebene angeordnet sein, in der das Schaltelement angeordnet ist. Zudem ist zur Realisierung der mechanischen Rückwärtsgangstufe kein separates Zahnrad an der ersten Welle notwendig. Folglich kann wiederum axialer Bauraum eingespart werden.As a result, the sliding gear can be arranged in a radial plane in which the switching element is arranged. In addition, no separate gear wheel is required on the first shaft to implement the mechanical reverse gear. Consequently, axial installation space can in turn be saved.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn an der vierten Welle sowohl das Schiebezahnrad als auch das oben genannte Zwischenzahnrad angeordnet sind.It is particularly preferable if both the sliding gear wheel and the intermediate gear wheel mentioned above are arranged on the fourth shaft.

Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist das erste Glied ein Sonnenrad des Planetenradsatzes. Alternativ oder akkumulativ hierzu ist das zweite Glied vorzugsweise ein Hohlrad des Planetenradsatzes. Akkumulativ oder alternativ hierzu ist das dritte Glied vorzugsweise ein Planetenträger des Planetenradsatzes.According to a further overall preferred embodiment, the first member is a sun gear of the planetary gear set. Alternatively or cumulatively to this, the second member is preferably a ring gear of the planetary gear set. Accumulatively or alternatively, the third member is preferably a planet carrier of the planetary gear set.

Bei dieser Ausführungsform ist die zweite Welle und folglich der Ausgang des Stirnradgetriebes mit dem Hohlrad des Planetenradsatzes verbunden.In this embodiment, the second shaft and consequently the output of the spur gear is connected to the ring gear of the planetary gear set.

Ein Schaltelement zum Schalten des wenigstens einen schaltbaren Radsatzes bzw. jedes Schaltelement einer Mehrzahl solcher schaltbarer Radsätze ist bzw. sind vorzugsweise als Klauenkupplung realisiert.A shifting element for shifting the at least one shiftable wheel set or each shifting element of a plurality of such shiftable wheel sets is or are preferably implemented as a claw clutch.

In diesem Fall erfolgt eine Synchronisierung an den Schaltelementen vor dem Einschalten, indem eine Drehzahl der Elektromaschine angepasst wird.In this case, the switching elements are synchronized before switching on by adjusting the speed of the electric machine.

Ferner ist es hierbei bevorzugt, wenn die erste Welle mittels einer zweiten Bremse abbremsbar ist.Furthermore, it is preferred here if the first shaft can be braked by means of a second brake.

Sofern das Schaltelement bzw. die Schaltelemente als synchronisierte Schaltelemente ausgeführt werden, kann die zweite Bremse auch weggelassen werden. Ferner ist es anstelle einer zweiten Bremse auch denkbar, eine zweite Elektromaschine an der Antriebswelle vorzusehen.If the switching element or the switching elements are designed as synchronized switching elements, the second brake can also be omitted. Furthermore, instead of a second brake, it is also conceivable to provide a second electric machine on the drive shaft.

Insgesamt ist es vorteilhaft, wenn die Getriebeanordnung genau drei schaltbare Radsätze zum Verbinden der ersten Welle und der zweiten Welle mit drei unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen beinhaltet.Overall, it is advantageous if the transmission arrangement contains exactly three shiftable wheel sets for connecting the first shaft and the second shaft with three different gear ratios.

Da der Planetenradsatz mit der Kupplung und der Bremse (Split-Gruppen für zwei Gangstufen) dem Stirnradgetriebe nachgeschaltet ist, sind dann vorzugsweise sechs verbrennungsmotorische Gangstufen einrichtbar. In der Regel ist dann in der höchsten Gangstufe jedoch nur ein rein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb möglich, und zwar aufgrund einer zum derzeitigen Zeitpunkt maximalen Drehzahl von geeigneten Elektromaschinen.Since the planetary gear set with the clutch and the brake (split groups for two gears) is connected downstream of the spur gear, six internal combustion engine gears can then preferably be set up. As a rule, however, only purely internal combustion engine driving is then possible in the highest gear, due to the currently maximum speed of suitable electric machines.

Über die Split-Gruppe sind zudem, wie oben erwähnt, vorzugsweise genau zwei elektromotorische Gangstufen einrichtbar.In addition, as mentioned above, preferably exactly two electric motor gears can be set up via the splitter group.

Die verbrennungsmotorischen Gangstufen sind generell sog. „Hybrid-Gangstufen“, bei denen es möglich ist, der verbrennungsmotorischen Leistung elektromotorische Leistung zu überlagern. Hierbei kann die Elektromaschine entweder als Motor betrieben werden, so dass ein sog. „Boost-Betrieb“ einrichtbar ist. Die Elektromaschine kann jedoch in der Regel auch als Generator betrieben werden, so dass die Elektromaschine rekuperierend betrieben wird, um auf diese Weise ein Laden einer Batterie, Betriebspunktanpassungen, elektrisches Bremsen oder andere Funktionen zu realisieren.The internal combustion engine gears are generally so-called "hybrid gears" in which it is possible to overlay the internal combustion engine power with electric motor power. Here, the electric machine can either be operated as a motor, so that a so-called "boost mode" can be set up. However, the electric machine can usually also be operated as a generator, so that the electric machine is operated in a recuperative manner in order in this way to charge a battery, adjust the operating point, electric braking or other functions.

Insgesamt ist es ferner vorteilhaft, wenn der mindestens eine schaltbare Radsatz, und vorzugsweise sämtliche schaltbare Radsätze, in axialer Richtung zwischen dem Planetenradsatz und einem Abtriebsradsatz angeordnet ist bzw. sind, der die dritte Welle mit einem Ausgleichsgetriebe zum Verteilen von Antriebsleistung verbindet.Overall, it is also advantageous if the at least one shiftable wheel set, and preferably all shiftable wheel sets, is or are arranged in the axial direction between the planetary wheel set and a driven wheel set, which connects the third shaft to a differential gear for distributing drive power.

Der Abtriebsradsatz weist dabei vorzugsweise ein Festrad auf, das mit der dritten Welle drehfest verbunden ist, und ein damit kämmendes Festrad, das mit einem Eingangsglied des Ausgleichsgetriebes (wie z.B. einem mechanischen Differential) verbunden ist.The driven wheel set preferably has a fixed wheel which is connected in a rotationally fixed manner to the third shaft and a fixed wheel meshing therewith which is connected to an input member of the differential gear (such as a mechanical differential).

Die erste Bremse und die zweite Bremse sind vorzugsweise als elektromechanisch betätigte Bandbremsen ausgeführt.The first brake and the second brake are preferably designed as electromechanically actuated band brakes.

Die Schaltelemente können hydraulisch betätigt sein, können jedoch auch elektromechanisch betätigt sein.The switching elements can be hydraulically actuated, but can also be electromechanically actuated.

Sofern die Kupplung, die vorzugsweise als Reibkupplung realisiert ist, wie oben ausgeführt, eine formschlüssige Verbindung (Klaue) einrichten kann (ggf. zusätzlich), und wenn die Bremse selbsthemmend betätigbar ist (z.B. über einen Spindeltrieb), kann ggf. auf eine Parksperre in Form eines separaten Parksperrenrades verzichtet werden.If the clutch, which is preferably implemented as a friction clutch, as explained above, can set up a positive connection (claw) (possibly additionally), and if the brake can be actuated in a self-locking manner (e.g. via a spindle drive), a parking lock in Form of a separate parking lock wheel are dispensed with.

Die Kupplung ist, wie gesagt, vorzugsweise als Reibschaltelement ausgeführt, kann jedoch mit funktionaler Einschränkung auch als Klauenschaltelement realisiert werden. Bei der Realisierung als Klauenschaltelement sind nur die Rückschaltungen der Split-Gruppe lastschaltbar.As stated, the clutch is preferably designed as a friction shift element, but can also be implemented as a claw shift element with functional limitations. When implemented as a claw shifting element, only the downshifts of the splitter group can be shifted under power.

Ferner ist es möglich, zwischen der Antriebswelle und dem Verbrennungsmotor eine Trennkupplung vorzusehen. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn an der Antriebswelle eine zweite Elektromaschine vorgesehen ist.It is also possible to provide a separating clutch between the drive shaft and the internal combustion engine. This can be particularly useful when a second electric machine is provided on the drive shaft.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Leistungsflussdiagramms einer Ausführungsform einer Getriebeanordnung;
  • 2 eine Schalttabelle für die Getriebeanordnung der 1;
  • 3 eine weitere Schalttabelle für die Getriebeanordnung der 1; und
  • 4 eine schematische Darstellung einer Implementierung der Getriebeanordnung der 1.
Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. Show it:
  • 1 a schematic representation of a power flow diagram of an embodiment of a transmission arrangement;
  • 2 a shift table for the gear arrangement of 1 ;
  • 3 another switching table for the gear arrangement of 1 ; and
  • 4 a schematic representation of an implementation of the transmission arrangement of FIG 1 .

In 1 ist ein Leistungsflussdiagramm einer Getriebeanordnung 10 gezeigt.In 1 A power flow diagram of a transmission assembly 10 is shown.

Die Getriebeanordnung 10 beinhaltet ein Gehäuse G sowie eine erste Welle 12, die mit einer Verbrennungsmaschine VM verbindbar ist. Ferner weist die Getriebeanordnung 10 eine zweite Welle 14 und eine dritte Welle 16 auf.The transmission arrangement 10 includes a housing G and a first shaft 12 which can be connected to an internal combustion engine VM. Furthermore, the transmission arrangement 10 has a second shaft 14 and a third shaft 16 .

Eine Elektromaschine EM ist über eine Vorübersetzung ihoch mit der zweiten Welle 14 verbunden.An electric machine EM is connected to the second shaft 14 via a pre-ratio i high .

Die erste Welle 12 ist über eine Mehrzahl von schaltbaren Übersetzungen mit der zweiten Welle 14 verbindbar.The first shaft 12 can be connected to the second shaft 14 via a plurality of switchable gear ratios.

Genauer gesagt ist die erste Welle 12 durch Schalten eines Schaltelementes A über eine Übersetzung i12 mit der zweiten Welle 14 verbunden. Entsprechend ist die erste Welle 12 durch Schalten eines zweiten Schaltelementes B über eine Übersetzung i34 mit der zweiten Welle 14 verbindbar, und durch Schalten eines dritten Schaltelementes C über eine Übersetzung i5 mit der zweiten Welle 14 verbindbar.To put it more precisely, the first shaft 12 is connected to the second shaft 14 by shifting a shifting element A via a gear ratio i12. Correspondingly, the first shaft 12 can be connected to the second shaft 14 by shifting a second shifting element B via a gear ratio i34, and can be connected to the second shaft 14 by shifting a third shifting element C via a gear ratio i5.

In manchen Ausführungsformen ist die erste Welle 12 auch über eine Rückwärtsgangübersetzung iR mit der zweiten Welle 14 verbunden, und zwar mittels eines zugeordneten Schaltelementes R.In some embodiments, the first shaft 12 is also connected to the second shaft 14 via a reverse gear ratio iR, specifically by means of an associated shifting element R.

Die Getriebeanordnung 10 beinhaltet ferner einen Planetenradsatz 20.The transmission assembly 10 also includes a planetary gear set 20.

Ein erstes Glied So (Sonnenrad) des Planetenradsatzes 20 ist über eine erste Bremse B1 mit dem Gehäuse G verbindbar. Ferner ist das erste Glied So über eine Kupplung K1 mit einem zweiten Glied Ho (Hohlrad) des Planetenradsatzes 20 verbindbar. Das zweite Glied Ho ist mit der zweiten Welle 14 verbunden.A first member So (sun gear) of the planetary gear set 20 can be connected to the housing G via a first brake B1. Furthermore, the first member So can be connected to a second member Ho (ring gear) of the planetary gear set 20 via a clutch K1. The second link Ho is connected to the second shaft 14 .

Das dritte Glied St (Steg bzw. Planetenträger) des Planetenradsatzes 20 ist mit der dritten Welle 16 verbunden. Die dritte Welle 16 ist über eine Abtriebsübersetzung iab mit einem nicht näher bezeichneten Abtrieb Ab verbunden.The third member St (web or planet carrier) of the planetary gear set 20 is connected to the third shaft 16 . The third shaft 16 is connected via an output ratio i from to an output Ab, not designated in any more detail.

In den 2 und 3 sind Schalttabellen für die Getriebeanordnung 10 dargestellt.In the 2 and 3 Shift tables for the transmission assembly 10 are shown.

2 zeigt eine Schalttabelle für verbrennungsmotorische Gangstufen V1 bis V5, die auch als Hybrid-Gangstufen bezeichnet werden können. 3 zeigt eine Schalttabelle für zwei elektromotorische Gangstufen E1, E2. 2 shows a shift table for internal combustion engine gears V1 to V5, which can also be referred to as hybrid gears. 3 shows a shift table for two electric motor gears E1, E2.

Die Getriebeanordnung 10 ist nach der Art eines Gruppengetriebes realisiert, wobei eine erste Gruppe durch jenes Getriebe realisiert ist, mittels dessen die Übersetzungen i12, i34, i5 eingerichtet werden können. Die zweite Gruppe ist als Split-Gruppe bzw. The transmission arrangement 10 is realized in the manner of a group transmission, with a first group being realized by that transmission, by means of which the translations i12, i34, i5 can be set up. The second group is a split group or

Range-Gruppe nachgeschaltet und ist durch den Planetenradsatz 20 realisiert, der durch zwei Schaltelemente (Kupplung K1 bzw. Bremse B1) in zwei unterschiedliche Übersetzungen schaltbar ist.Range group downstream and is realized by the planetary gear set 20, which can be switched into two different translations by two switching elements (clutch K1 and brake B1).

Eine erste Übersetzung der nachgeschalteten Split-Gruppe ist eine direkte Übersetzung (i = 1,0). Eine weitere Übersetzung ist eine Übersetzung ins Langsame mit einem Übersetzungsverhältnis von i = 1,6.A first ratio of the downstream splitter group is a direct ratio (i=1.0). Another gear ratio is an underdrive with a gear ratio of i=1.6.

Die Elektromaschine ist über eine Vorübersetzung ihoch an die zweite Welle 14 angebunden, also an den Ausgang des Getriebes. Das Getriebe, mittels dessen die Übersetzungen i12, i34, i5 einrichtbar sind, ist vorzugsweise als Stirnradgetriebe realisiert.The electric machine is connected to the second shaft 14 via a pre-ratio i high , ie to the output of the transmission. The gear, by means of which the translations i12, i34, i5 can be set up, is preferably implemented as a spur gear.

Eine erste verbrennungsmotorische Gangstufe V1 wird eingerichtet, indem die Bremse B1 geschlossen wird und das Schaltelement A geschlossen wird. Die anderen Schaltelemente sind jeweils geöffnet. In der Schalttabelle der 2, wie auch in der Schalttabelle der 3, ist ein geschlossener Zustand jeweils durch „x“ gekennzeichnet. Geöffnete Schaltelemente sind durch leere Tabellenelemente gekennzeichnet.A first internal combustion engine gear V1 is established by the brake B1 is closed and the switching element A is closed. The other switching elements are each open. In the switching table of 2 , as well as in the switching table of 3 , a closed state is marked by an "x". Opened switching elements are marked by empty table elements.

Wenn die Bremse B1 und das Schaltelement A geschlossen sind, fließt verbrennungsmotorische Leistung über die Übersetzung i12 von der ersten Welle 12 in die zweite Welle 14 und dann mit der langsamen Übersetzung über die Split-Gruppe, das heißt über den geschalteten Planetenradsatz 20 zu der dritten Welle, und von dort zu dem Abtrieb Ab.When the brake B1 and the shifting element A are closed, combustion engine power flows via the translation i12 from the first shaft 12 into the second shaft 14 and then with the slow translation via the splitter group, i.e. via the switched planetary gear set 20 to the third shaft, and from there to the output Ab.

Zum Wechsel in die zweite Vorwärtsgangstufe V2 wird die Bremse B1 geöffnet und die Kupplung K1 geschlossen. Das Schaltelement A bleibt geschlossen.To change to the second forward gear V2, the brake B1 is opened and the clutch K1 is closed. The switching element A remains closed.

Wechsel zwischen der Bremse B1 und der Kupplung K1 können überschneidend erfolgen, so dass ein Gangwechsel von V1 nach V2 als Lastgangwechsel bzw. als Gangwechsel ohne Zugkraftunterbrechung durchgeführt werden kann.Changes between the brake B1 and the clutch K1 can overlap, so that a gear change from V1 to V2 can be carried out as a load gear change or as a gear change without an interruption in traction.

Entsprechend hierzu ist in den Vorwärtsgangstufen V3 und V4 das zweite Schaltelement B geschlossen (und die Schaltelemente A, C sind geöffnet).Correspondingly, in the forward gears V3 and V4, the second switching element B is closed (and the switching elements A, C are open).

In der Vorwärtsgangstufe V3 ist die Bremse B1 geschlossen. In der Vorwärtsgangstufe V4 ist die Kupplung K1 geschlossen. Folglich können Gangwechsel zwischen der dritten Vorwärtsgangstufe V3 und der vierten Vorwärtsgangstufe V4 als Lastgangwechsel durchgeführt werden.In the forward gear V3, the brake B1 is closed. In the forward gear stage V4, the clutch K1 is closed. Consequently, gear changes between the third forward gear stage V3 and the fourth forward gear stage V4 can be carried out as a load gear change.

Gangwechsel von V2 nach V3 oder umgekehrt sind in der Regel nicht lastschaltfähig. Die zweite Bremse B0 kann jedoch dazu verwendet werden, um die Synchronisierung unabhängig von dem Betriebszustand der Verbrennungsmaschine VM zu realisieren, jedenfalls bei Hochschaltungen. Zugkraftunterbrechungen können dadurch sehr kurz ausgeführt werden. Zudem können die Schaltelemente A bis C als Klauen-Schaltelemente realisiert werden.Gear changes from V2 to V3 or vice versa are usually not power shiftable. However, the second brake B0 can be used to realize the synchronization independently of the operating state of the internal combustion engine VM, at least when upshifting. Traction force interruptions can therefore be carried out very briefly. In addition, the switching elements A to C can be implemented as claw switching elements.

In der fünften Vorwärtsgangstufe V5 ist das Schaltelement C geschlossen und die Kupplung K1 geschlossen.In the fifth forward gear V5, the switching element C is closed and the clutch K1 is closed.

Die Getriebeanordnung ermöglicht zudem zwei elektromotorische Gangstufen E1 und E2, wie es in 3 gezeigt ist.The gear arrangement also enables two electric motor gears E1 and E2, as shown in 3 is shown.

In diesen Gangstufen sind die Schaltelemente A, B, C, R (sofern vorhanden) jeweils geöffnet.In these gears, shifting elements A, B, C, R (if present) are open.

In der ersten elektromotorischen Gangstufe E1 ist die Bremse B1 geschlossen. In der zweiten elektromotorischen Gangstufe E2 ist die Kupplung geschlossen.In the first electromotive gear E1, the brake B1 is closed. In the second electromotive gear E2, the clutch is closed.

Gangwechsel zwischen den zwei elektromotorischen Gangstufen E1, E2 können als Lastgangwechsel erfolgen, indem die Bremse B1 und die Kupplung K1 überschneidend betätigt werden.Gear changes between the two electric motor gears E1, E2 can take place as a load gear change by the brake B1 and the clutch K1 being actuated in an overlapping manner.

Wenn die Bremse B1 und die Kupplung K1 geöffnet sind, kann zudem ein Laden in Neutral erfolgen, indem die Elektromaschine über eine der Übersetzungen i12, i34, i5, iR mit der Verbrennungsmaschine verbunden wird. Bei geöffneter Bremse B1 und geöffneter Kupplung K1 ist zudem ein Motorstart der Verbrennungsmaschine VM im Stand möglich.When the brake B1 and the clutch K1 are open, charging can also take place in neutral by connecting the electric machine to the internal combustion engine via one of the gear ratios i12, i34, i5, iR. When the brake B1 is released and the clutch K1 is released, it is also possible to start the engine of the internal combustion engine VM while it is stationary.

Ein Starten der Verbrennungsmaschine VM ist während der elektromotorischen Fahrt (aus E1 bzw. aus E2) in der Regel nur mit Zugkraftunterbrechung realisierbar.Starting the internal combustion engine VM during the electric motor drive (from E1 or from E2) can generally only be implemented with an interruption in traction.

Gangwechsel in dem Getriebe, das die Übersetzungen i12, i34, i5 einrichtet, können durch die Elektromaschine EM gestützt werden, so dass eine Zugkraftunterbrechung auch bei den Gangwechseln von V2 nach V3 und umgekehrt bzw. von V4 nach V5 und umgekehrt gelindert werden kann, so dass eine Zugkraft zumindest nicht vollständig unterbrochen wird.Gear changes in the transmission that sets up the ratios i12, i34, i5 can be supported by the electric machine EM, so that an interruption in traction can also be alleviated when changing gears from V2 to V3 and vice versa or from V4 to V5 and vice versa, see above that a tensile force is at least not completely interrupted.

Sofern ein Energiespeicher, aus dem die Elektromaschine Energie bezieht, einen niedrigen Ladezustand hat, kann ein rein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb VM nach der Art eines automatisierten Schaltgetriebes (AMT) erfolgen, also jeweils mit Zugkraftunterbrechung. In diesem Fall kann die Bremse B0 bei Hochschaltungen verwendet werden, um die erste Welle 12 vor dem Einliegen einer Zielgangstufe abzubremsen. Bei Rückschaltungen kann eine Synchronisierung durch Ansteuern des Verbrennungsmotors erfolgen.If an energy store from which the electric machine draws energy has a low state of charge, purely internal combustion engine driving operation VM can take place in the manner of an automated manual transmission (AMT), ie with an interruption in traction. In this case, the brake B0 can be used during upshifts in order to brake the first shaft 12 before a target gear ratio is engaged. When downshifting, synchronization can take place by activating the internal combustion engine.

Generell ist es möglich, auch eine sechste Vorwärtsgangstufe V6 einzurichten, bei der das Schaltelement C geschlossen ist und die Bremse B1 geschlossen ist. In der Regel ist dies jedoch nicht erforderlich.In general, it is possible to set up a sixth forward gear V6, in which the switching element C is closed and the brake B1 is closed. However, this is not usually necessary.

In 4 ist eine schematische Darstellung einer Implementierung der Getriebeanordnung 10' dargestellt.In 4 1 is a schematic representation of an implementation of the transmission assembly 10'.

Die erste Welle 12 ist auf einer ersten Achse a1 angeordnet. Die zweite Bremse B0 ist koaxial hierzu angeordnet.The first shaft 12 is arranged on a first axis a1. The second brake B0 is arranged coaxially with this.

Die zweite Welle 14 ist auf einer zweiten Achse a2 angeordnet.The second shaft 14 is arranged on a second axis a2.

Die Übersetzungen i12, i34 und i5 sind durch drei schaltbare Radsätze R1, R2, R3 eingerichtet, die dazu ausgebildet sind, die erste Welle 12 und die zweite Welle 14 zu verbinden. Die hierzu verwendeten Schaltelemente A, B, C sind koaxial zu der ersten Achse a1 angeordnet.The translations i12, i34 and i5 are set up by three switchable wheel sets R1, R2, R3, which are designed to connect the first shaft 12 and the second shaft 14. The switching elements A, B, C used for this purpose are arranged coaxially to the first axis a1.

Die Radsätze R1 und R3 sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie mittels eines Doppelschaltelementes betätigt werden können, das die Schaltelemente C und A beinhaltet und das in axialer Richtung zwischen den Radsätzen R1 und R3 angeordnet ist.The wheel sets R1 and R3 are preferably arranged so that they can be actuated by means of a double switching element which includes the switching elements C and A and which is arranged in the axial direction between the wheel sets R1 and R3.

Das Schaltelement B kann zwischen den Radsätzen R2 und R3 angeordnet sein, ist jedoch vorliegend zwischen dem Radsatz R2 und der zweiten Bremse B0 angeordnet. Die Radsätze R2 und R3 sind unmittelbar benachbart zueinander angeordnet.The shifting element B can be arranged between the wheel sets R2 and R3, but in the present case is arranged between the wheel set R2 and the second brake B0. The wheel sets R2 and R3 are arranged directly adjacent to one another.

Die zweite Welle 14 ist als Hohlwelle ausgebildet, und zwar um die dritte Welle 16 herum. Die dritte Welle 16 ist über einen Abtriebsradsatz mit einem Ausgleichsgetriebe Diff verbunden.The second shaft 14 is designed as a hollow shaft, specifically around the third shaft 16 . The third shaft 16 is connected to a differential gear Diff via an output gear set.

Die zweite Bremse B0 liegt in einer ersten Radialebene r1. Der Abtriebsradsatz und das Schaltelement B liegen in einer zweiten Radialebene r2. Der zweite schaltbare Radsatz R2 ist in einer dritten Radialebene R3 angeordnet. Der dritte schaltbare Radsatz R3 ist in einer vierten Radialebene R4 angeordnet.The second brake B0 lies in a first radial plane r1. The output gear set and the shifting element B lie in a second radial plane r2. The second shiftable wheel set R2 is arranged in a third radial plane R3. The third shiftable wheel set R3 is arranged in a fourth radial plane R4.

Das Doppelschaltelement C, A ist in einer fünften Radialebene r5 angeordnet. Der erste schaltbare Radsatz R1 ist in einer sechsten Radialebene r5 angeordnet.The double switching element C, A is arranged in a fifth radial plane r5. The first shiftable wheel set R1 is arranged in a sixth radial plane r5.

In einer sich daran axial anschließenden siebten Radialebene r7 ist der Planetenradsatz 20 angeordnet. Dessen zweites Glied Ho ist mit der zweiten Welle 14 drehfest verbunden. Das dritte Glied St ist mit der dritten Welle 16 verbunden. Auf der der zweiten Welle 14 axial gegenüberliegenden Seite des Planetenradsatzes 20 sind die Kupplung K1 und die erste Bremse B1 angeordnet. Die Kupplung K1 ist dazu ausgebildet, das erste Glied So mit dem zweiten Glied Ho zu verbinden. Die Bremse B1 ist dazu ausgebildet, das erste Glied So mit dem Gehäuse G zu verbinden.The planetary gear set 20 is arranged in a seventh radial plane r7 that is axially adjacent thereto. Its second member Ho is connected to the second shaft 14 in a rotationally fixed manner. The third link St is connected to the third shaft 16 . The clutch K1 and the first brake B1 are arranged on the side of the planetary gearset 20 that is axially opposite to the second shaft 14 . The clutch K1 is designed to connect the first link So to the second link Ho. The brake B1 is configured to connect the first member So to the case G.

Die Kupplung liegt in einer Radialebene r8. Die erste Bremse liegt in einer Radialebene r9The clutch lies in a radial plane r8. The first brake lies in a radial plane r9

Die Getriebeanordnung 10 beinhaltet ferner eine Elektromaschine EM, die achsparallel versetzt zu der ersten Welle 12 angeordnet ist, und zwar auf einer vierten Achse a4. Die Elektromaschine EM ist mit der zweiten Welle 14 verbunden. Hierzu ist ein Konstanten-Radsatz vorgesehen, der ein Antriebszahnrad 22 aufweist, das drehfest mit einer Antriebswelle der Elektromaschine EM verbunden ist, sowie ein Zwischenzahnrad 24, das an einer vierten Welle 18 festgelegt ist, die auf einer fünften Achse a5 angeordnet ist. Der Konstanten-Radsatz beinhaltet ferner ein Festrad 26, das an der zweiten Welle 14 festgelegt ist und das zudem das Festrad des schaltbaren Radsatzes R1 ist. Mit anderen Worten liegt der Konstanten-Radsatz ebenfalls in der Radialebene r6.The transmission arrangement 10 also includes an electric machine EM, which is arranged offset axially parallel to the first shaft 12, specifically on a fourth axis a4. The electric machine EM is connected to the second shaft 14 . For this purpose, a constant gear set is provided which has a drive gear 22 which is non-rotatably connected to a drive shaft of the electric machine EM is connected, and an intermediate gear 24 which is fixed to a fourth shaft 18 which is arranged on a fifth axis a5. The constant wheel set also includes a fixed wheel 26 which is fixed to the second shaft 14 and which is also the fixed wheel of the shiftable wheel set R1. In other words, the constant wheel set is also in the radial plane r6.

Das Ausgleichsgetriebe Diff verteilt Antriebsleistung auf angetriebene Räder. Das Ausgleichsgetriebe Diff ist auf einer dritten Achse a3 angeordnet.The differential gear distributes drive power to the driven wheels. The differential gear diff is arranged on a third axis a3.

An der vierten Welle 18 ist, und zwar im Wesentlichen in der fünften Radialebene r5, zudem ein Schiebezahnrad SZ angeordnet, das drehfest mit der vierten Welle 18 verbunden ist und das axial verschieblich an der vierten Welle 18 gelagert ist.A sliding gear wheel SZ is also arranged on the fourth shaft 18, specifically essentially in the fifth radial plane r5.

Das Schiebezahnrad SZ ist einer mechanischen Rückwärtsgangstufe R zugeordnet und dient als Drehrichtungsumkehrrad. Das Schiebezahnrad SZ ist in einer ersten axialen Schiebeposition (entsprechend einem geschalteten Schaltelement R) mit einer Außenverzahnung einer Schiebemuffe M des Doppelschaltelementes C, A verbunden, so dass die erste Welle 12 mit der vierten Welle 18 verbunden ist, die wiederum über den Konstanten-Radsatz mit der zweiten Welle 14 verbunden ist, um auf diese Weise eine Drehrichtungsumkehr einzurichten.The sliding gear SZ is assigned to a mechanical reverse gear R and serves as a direction reversing wheel. In a first axial shifting position (corresponding to a shifted shifting element R), the shifting gear SZ is connected to external teeth of a shifting sleeve M of the double shifting element C, A, so that the first shaft 12 is connected to the fourth shaft 18, which in turn is connected via the constant gear set is connected to the second shaft 14 so as to establish a reversal of the direction of rotation.

In einer zweiten Schiebeposition (entsprechend einem geöffneten Schaltelement R) ist das Schiebezahnrad SZ von der Schiebemuffe M entkoppelt. In dieser zweiten Schiebeposition kann in dem Doppelschaltelement entweder das Schaltelement A oder das Schaltelement C geschlossen bzw. geöffnet werden, ohne dass die Schiebemuffe M mit dem Schiebezahnrad SZ gekoppelt wird.In a second sliding position (corresponding to an open switching element R), the sliding gear wheel SZ is decoupled from the sliding sleeve M. In this second shifting position, either the shifting element A or the shifting element C can be closed or opened in the double shifting element without the shifting sleeve M being coupled to the shifting gear wheel SZ.

Zur Betätigung des Doppelschaltelementes C, A dient eine erste Betätigungseinrichtung B1. Zur Betätigung des Schaltelementes B dient eine zweite Betätigungseinrichtung B2. Zur Betätigung des Schiebezahnrades SZ dient eine dritte Betätigungseinrichtung B3. Zur Betätigung der Kupplung K1 dient eine vierte Betätigungseinrichtung B4. Zur Betätigung der ersten Bremse B1 dient eine fünfte Betätigungseinrichtung B5. Zur Betätigung der zweiten Bremse B0 dient eine sechste Betätigungseinrichtung B6.A first actuating device B1 is used to actuate the double switching element C, A. A second actuating device B2 is used to actuate the switching element B. A third actuating device B3 is used to actuate the sliding gear wheel SZ. A fourth actuating device B4 is used to actuate the clutch K1. A fifth actuating device B5 is used to actuate the first brake B1. A sixth actuating device B6 serves to actuate the second brake B0.

Die in 4 gezeigte Getriebeanordnung 10' ist dazu ausgebildet, die in Bezug auf die 1 bis 3 beschriebenen Funktionsweisen zu realisieren.In the 4 Gear assembly 10 shown 'is designed to, with respect to the 1 until 3 to implement the functions described.

Es versteht sich, dass ein Rückwärtsfahrbetrieb in der Regel mittels der Elektromaschine EM erfolgt. Die mechanische Rückwärtsgangstufe, die mittels des Schiebezahnrades SZ eingerichtet wird, ist als Notlösung für den Fall einer geringen Batterieladung vorgesehen.It goes without saying that reverse driving operation generally takes place by means of the electric machine EM. The mechanical reverse gear, which is set up by means of the sliding gear wheel SZ, is intended as an emergency solution in the event of a low battery charge.

Anstelle des Konstanten-Radsatzes kann die Antriebswelle der Elektromaschine EM auch mittels eines Zugmittels mit der zweiten Welle 14 verbunden sein. Die Kupplung K1 ist als Reibkupplung realisiert, kann jedoch auch als Klauenkupplung ausgebildet sein.Instead of the constant wheel set, the drive shaft of the electric machine EM can also be connected to the second shaft 14 by means of a traction mechanism. The clutch K1 is implemented as a friction clutch, but can also be designed as a claw clutch.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Getriebeanordnunggear arrangement
1212
erste Wellefirst wave
1414
zweite Wellesecond wave
1616
dritte Wellethird wave
1818
vierte Wellefourth wave
2020
Planetenradsatzplanetary gear set
2222
Antriebszahnrad EMDrive gear EM
2424
Zwischenzahnradintermediate gear
2626
Festrad (R1) fixed wheel (R1)
GG
GehäuseHousing
VMVM
Verbrennungsmaschinecombustion engine
EMEM
Elektromaschineelectric machine
K1K1
Kupplungcoupling
B1B1
erste Bremsefirst brake
B2B2
zweite Bremsesecond brake
A - C, RA - C, R
Schaltelementeswitching elements
AbAway
Abtriebdownforce
R1R1
erster schaltbarer Radsatzfirst switchable wheelset
R2R2
zweiter schaltbarer Radsatzsecond switchable wheelset
R3R3
dritter schaltbarer Radsatzthird switchable wheelset
i12i12
Übersetzung erster schaltbarer RadsatzTranslation first switchable wheelset
i34i34
Übersetzung zweiter schaltbarer RadsatzTranslation second switchable wheel set
i5i5
Übersetzung dritter schaltbarer RadsatzTranslation third switchable wheel set
iabiab
Abtriebsübersetzungoutput ratio
ihochihigh
Vorübersetzungpre-translation
SoSo
erstes Glied (Sonnenrad)first link (sun gear)
Hoho
zweites Glied (Hohlrad)second link (ring gear)
Stst
drittes Glied (Planetenträger/Steg)third link (planet carrier/bridge)
V1-V5V1-V5
Vorwärts/Hybrid-GangstufenForward/Hybrid Gears
E1, E2E1, E2
Elektrogangstufenelectric gears
Diffdifferential
Ausgleichsgetriebe/DifferentialEqualizer/Differential
a1 - a5a1 - a5
AchsenAxles
r1 - r9r1 - r9
Radialebenenradial planes
B1 - B6B1 - B6
Betätigungseinrichtungencontrols
MM
Schaltmuffeshift sleeve
SZSZ
Schiebezahnradsliding gear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102013215114 A1 [0006]DE 102013215114 A1 [0006]

Claims (15)

Getriebeanordnung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit: - einem Gehäuse (G), - einer ersten Welle (12), die mit einer Verbrennungsmaschine (VM) verbindbar ist, - einer zweiten Welle (14), die achsparallel versetzt zu der ersten Welle (12) angeordnet ist und die mit einer Elektromaschine (EM) verbunden ist, - einer dritten Welle (16), die mit einem Abtrieb (Ab) verbunden ist und die koaxial zu der zweiten Welle (14) angeordnet ist, - wenigstens einem schaltbaren Radsatz (R1, R2, R3) zum Verbinden der ersten Welle (12) und der zweiten Welle (14), und - einem Planetenradsatz (20), der koaxial zu der zweiten Welle (14) angeordnet ist und der ein erstes Glied (So), ein zweites Glied (Ho) und ein drittes Glied (St) aufweist, - wobei der Planetenradsatz (20) mittels einer Kupplung (K1) verblockbar ist und/oder wobei das erste Glied (So) mittels einer Bremse (B1) mit dem Gehäuse (G) verbindbar ist, - wobei das zweite Glied (Ho) mit der zweiten Welle (14) verbunden ist, und - wobei das dritte Glied (St) mit der dritten Welle (16) verbunden ist.Transmission arrangement (10) for a motor vehicle, with: - a housing (G), - a first shaft (12) which can be connected to an internal combustion engine (VM), - a second shaft (14), which is arranged offset axially parallel to the first shaft (12) and which is connected to an electric machine (EM), - a third shaft (16) which is connected to an output (Ab) and which is arranged coaxially to the second shaft (14), - At least one switchable wheel set (R1, R2, R3) for connecting the first shaft (12) and the second shaft (14), and - a planetary gear set (20) which is arranged coaxially to the second shaft (14) and which has a first member (So), a second member (Ho) and a third member (St), - wherein the planetary gear set (20) can be blocked by means of a clutch (K1) and/or wherein the first member (So) can be connected to the housing (G) by means of a brake (B1), - wherein the second member (Ho) is connected to the second shaft (14), and - wherein the third member (St) is connected to the third shaft (16). Getriebeanordnung nach Anspruch 1, wobei die Elektromaschine (EM) über eine Vorübersetzung (ihoch) mit der zweiten Welle (14) verbunden ist.Gear arrangement according to claim 1 , wherein the electric machine (EM) is connected to the second shaft (14) via a pre-transmission (i high ). Getriebeanordnung nach Anspruch 2, wobei die Elektromaschine (EM) achsparallel versetzt zu der zweiten Welle (14) angeordnet ist und über einen Konstanten-Radsatz (22, 24, 26) oder ein Zugmittel mit der zweiten Welle (14) verbunden ist.Gear arrangement according to claim 2 , wherein the electric machine (EM) is arranged offset axially parallel to the second shaft (14) and is connected to the second shaft (14) via a constant gear set (22, 24, 26) or a traction mechanism. Getriebeanordnung nach Anspruch 3, wobei der Konstanten-Radsatz (22, 24, 26) axial benachbart zu dem Planetenradsatz (20) angeordnet ist.Gear arrangement according to claim 3 , wherein the constant gear set (22, 24, 26) is arranged axially adjacent to the planetary gear set (20). Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, mit einer vierten Welle (18), die achsparallel versetzt zu der ersten Welle (12) angeordnet ist.Transmission arrangement according to one of Claims 1 - 4 , With a fourth shaft (18), which is offset axially parallel to the first shaft (12). Getriebeanordnung nach Anspruch 5, wobei an der vierten Welle (18) ein Zwischenzahnrad (24) angeordnet ist, das mit einem Antriebszahnrad (22) der Elektromaschine (EM) und mit einem Zahnrad (26) in Eingriff steht, das an der zweiten Welle (14) oder an der ersten Welle (12) angeordnet ist.Gear arrangement according to claim 5 , wherein on the fourth shaft (18) an intermediate gear (24) is arranged, which is in engagement with a drive gear (22) of the electric machine (EM) and with a gear (26) on the second shaft (14) or on the first shaft (12) is arranged. Getriebeanordnung nach Anspruch 6, wobei das an der zweiten Welle (14) angeordnete Zahnrad (26) mit einem Zahnrad eines schaltbaren Radsatzes (R1) in Eingriff steht, mittels dessen die erste Welle (12) und die zweite Welle (14) verbindbar sind.Gear arrangement according to claim 6 , wherein the gear (26) arranged on the second shaft (14) meshes with a gear of a shiftable wheel set (R1), by means of which the first shaft (12) and the second shaft (14) can be connected. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 5-7, wobei ein Schiebezahnrad (SZ) drehfest mit der vierten Welle (18) verbunden und axial verschieblich an der vierten Welle (18) gelagert ist.Transmission arrangement according to one of Claims 5 - 7 , wherein a sliding gear (SZ) rotatably connected to the fourth shaft (18) and is mounted axially displaceably on the fourth shaft (18). Getriebeanordnung nach Anspruch 8, wobei das Schiebezahnrad (SZ) durch axiales Verschieben mit einer Außenverzahnung eines mit der ersten Welle (12) verbundenen Drehelementes (M) verbindbar ist.Gear arrangement according to claim 8 , wherein the sliding gear wheel (SZ) can be connected by axial displacement to an external toothing of a rotary element (M) connected to the first shaft (12). Getriebeanordnung nach Anspruch 9, wobei das Drehelement (M) eine Schaltmuffe eines Schaltelementes (C, A) ist, mittels dessen wenigstens ein schaltbarer Radsatz (R1, R3) schaltbar ist.Gear arrangement according to claim 9 , wherein the rotating element (M) is a shift sleeve of a shifting element (C, A), by means of which at least one shiftable wheel set (R1, R3) can be shifted. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-10, wobei das erste Glied (So) ein Sonnenrad des Planetenradsatzes (20) ist und/oder wobei das zweite Glied (Ho) ein Hohlrad des Planetenradsatzes (20) ist und/oder wobei das dritte Glied (St) ein Planetenträger des Planetenradsatzes (20) ist.Transmission arrangement according to one of Claims 1 - 10 , wherein the first member (So) is a sun gear of the planetary gear set (20) and/or wherein the second member (Ho) is a ring gear of the planetary gear set (20) and/or wherein the third member (St) is a planet carrier of the planetary gear set (20 ) is. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-11, wobei die erste Welle (12) mittels einer zweiten Bremse (B0) abbremsbar ist.Transmission arrangement according to one of Claims 1 - 11 , wherein the first shaft (12) can be braked by means of a second brake (B0). Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-12, mit genau drei schaltbaren Radsätzen (R1, R2, R3) zum Verbinden der ersten Welle (12) und der zweiten Welle (14) mit drei unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen (i12, i34, i5).Transmission arrangement according to one of Claims 1 - 12 , with exactly three switchable wheel sets (R1, R2, R3) for connecting the first shaft (12) and the second shaft (14) with three different transmission ratios (i12, i34, i5). Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-13, wobei der mindestens eine schaltbare Radsatz (R1, R2, R3) in axialer Richtung zwischen dem Planetenradsatz (20) und einem Abtriebsradsatz angeordnet ist, der die dritte Welle (16) mit einem Ausgleichsgetriebe (Diff) zum Verteilen von Antriebsleistung verbindet.Transmission arrangement according to one of Claims 1 - 13 , wherein the at least one switchable wheel set (R1, R2, R3) is arranged in the axial direction between the planetary wheel set (20) and a driven wheel set, which connects the third shaft (16) to a differential gear (diff) for distributing drive power. Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit: - einem Gehäuse (G), - einer ersten Welle (12), die mit einer Verbrennungsmaschine (VM) verbindbar ist, - einer zweiten Welle (14), die mit einer Elektromaschine (EM) verbunden ist, - einer dritten Welle (16), die mit einem Abtrieb (Ab) verbunden ist, - wenigstens einem schaltbaren Radsatz (R1-R3) zum Verbinden der ersten Welle (12) und der zweiten Welle (14), und - einem Planetenradsatz (20), der ein erstes Glied, ein zweites Glied und ein drittes Glied aufweist, - wobei der Planetenradsatz (20) mittels einer Kupplung (K1) verblockbar ist und wobei das erste Glied (So) mittels einer Bremse (B1) mit dem Gehäuse (G) verbindbar ist, - wobei das zweite Glied (Ho) mit der zweiten Welle (14) verbunden ist, und - wobei das dritte Glied (St) mit der dritten Welle (16) verbunden ist.Transmission arrangement for a motor vehicle, with: - a housing (G), - a first shaft (12) which can be connected to an internal combustion engine (VM), - a second shaft (14) which is connected to an electric machine (EM), - a third shaft (16), which is connected to an output (Ab), - at least one shiftable wheel set (R1-R3) for connecting the first shaft (12) and the second shaft (14), and - a planetary wheel set (20th ), which has a first member, a second member and a third member, - wherein the planetary gear set (20) can be blocked by means of a clutch (K1) and wherein the first member (So) is connected to the housing (G ) is connectable, - wherein the second member (Ho) with the second shaft (14) is connected, and - wherein the third member (St) is connected to the third shaft (16).
DE102021209097.4A 2021-08-19 2021-08-19 Transmission arrangement for a motor vehicle Withdrawn DE102021209097A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021209097.4A DE102021209097A1 (en) 2021-08-19 2021-08-19 Transmission arrangement for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021209097.4A DE102021209097A1 (en) 2021-08-19 2021-08-19 Transmission arrangement for a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021209097A1 true DE102021209097A1 (en) 2023-02-23

Family

ID=85132105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021209097.4A Withdrawn DE102021209097A1 (en) 2021-08-19 2021-08-19 Transmission arrangement for a motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021209097A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215114A1 (en) 2013-08-01 2015-02-05 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid drive of a motor vehicle
FR3100756A1 (en) 2019-09-12 2021-03-19 Punch Powerglide Strasbourg HYBRID TRANSMISSION FEATURING A PLANET TRAIN AND CRABOTS

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215114A1 (en) 2013-08-01 2015-02-05 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid drive of a motor vehicle
FR3100756A1 (en) 2019-09-12 2021-03-19 Punch Powerglide Strasbourg HYBRID TRANSMISSION FEATURING A PLANET TRAIN AND CRABOTS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017216299B4 (en) Transmission for a motor vehicle
EP3762248B1 (en) Drive train having an electric machine
DE102019212141A1 (en) Hybrid powertrain
EP3615366B1 (en) Hybrid powertrain for a motor vehicle
DE102017216309B4 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102017216305B4 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102021203726A1 (en) Hybrid gear arrangement
DE102017216294B4 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102017216317B4 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102020214521B4 (en) Hybrid transmission for a motor vehicle powertrain
DE102021205332A1 (en) Hybrid transmission assembly for a motor vehicle
DE102021209097A1 (en) Transmission arrangement for a motor vehicle
DE102017216295B4 (en) Hybrid unit for a motor vehicle
DE102017216310B4 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102017216308B4 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102019216123A1 (en) Gear arrangement for a motor vehicle drive train
DE102018215226A1 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102021211820B4 (en) Hybrid transmission arrangement and hybrid powertrain
DE102021205938B4 (en) Transmission for a motor vehicle drive train, motor vehicle drive train comprising such a transmission, and method for operating the transmission
DE102021205941B4 (en) Transmission, motor vehicle drive train and method for operating a transmission
DE102021207657B4 (en) Transmission arrangement and hybrid transmission arrangement for a motor vehicle
DE102021205939B4 (en) Transmission for a motor vehicle, drive train and method for operating the transmission
DE102017216304B4 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102017222703B4 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102021206264A1 (en) Hybrid Transmission Assembly and Hybrid Powertrain

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee