DE102022134583A1

DE102022134583A1 - 2-speed gearbox with i1 = 1, i2 < 0.5

Info

Publication number: DE102022134583A1
Application number: DE102022134583.1A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-12-22
Filing date: 2022-12-22
Publication date: 2024-06-27

Abstract

Bei vorliegender Erfindung handelt es sich um ein Getriebe mit zwei mechanischen Gängen für ein Hybridfahrzeug oder für ein Elektrofahrzeug. Dabei ist die Eingangswelle mit dem Planetenträger und die Ausgangswelle mit dem Sonnenrad eines Planetengetriebes des Getriebes verbunden.Das Hohlrad kann über eine Kupplungsbremse bzw. über eine Schalteinrichtung einer Übersetzungsschaltvorrichtung des Getriebes mit dem Gehäuse des Getriebes verbunden werden. Über einen Freilauf zwischen dem Hohlrad und dem Sonnenrad kann das Hohlrad mit dem Sonnenrad bei geöffneter Kupplungsbremse gekoppelt werden.Bei geöffneter Kupplung kann die Übersetzung im ersten Gang i = 1, bei geschlossener Kupplung im zweiten Gang i < 0,5 betragen.The present invention is a transmission with two mechanical gears for a hybrid vehicle or an electric vehicle. The input shaft is connected to the planet carrier and the output shaft to the sun gear of a planetary gear of the transmission. The ring gear can be connected to the housing of the transmission via a clutch brake or via a switching device of a gear ratio switching device of the transmission. The ring gear can be coupled to the sun gear via a freewheel between the ring gear and the sun gear when the clutch brake is open. When the clutch is open, the gear ratio in first gear can be i = 1, and when the clutch is closed, in second gear i < 0.5.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug mit mehreren leistungsverzweigten Modi und mehreren mechanischen Gängen.The present invention relates to a drive arrangement for a hybrid vehicle with multiple power-split modes and multiple mechanical gears.

Zudem betrifft die vorliegende Erfindung mehrere Getriebe für ein Elektrofahrzeug oder für ein Hybridfahrzeug.In addition, the present invention relates to several transmissions for an electric vehicle or for a hybrid vehicle.

Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Automatikgetriebe mit mehreren Gängen.Furthermore, the present invention relates to an automatic transmission with multiple gears.

Heutige Hybridfahrzeuge weisen oftmals ein leistungsverzweigtes Getriebe mit einer ersten und einer zweiten elektrischen Maschine auf. Das leistungsverzweigte Getriebe besteht dabei aus einem Planetengetriebe. Dabei wird ein Teil der Antriebskraft des Verbrennungsmotors über einen mechanischen Zweig und ein anderer Teil über einen elektrischen Zweig übertragen. Die erste und die zweite elektrische Maschine bilden dabei den elektrischen Zweig.Today's hybrid vehicles often have a power-split transmission with a first and a second electric machine. The power-split transmission consists of a planetary gear. Part of the drive power of the combustion engine is transmitted via a mechanical branch and another part via an electrical branch. The first and second electric machines form the electrical branch.

Der leistungsverzweigte Modus kann auch als EVT-Modus (Electric Variable Transmission Mode) bezeichnet werden. Durch Steuerung der Drehzahl der ersten elektrischen Maschine lässt sich das Übersetzungsverhältnis innerhalb des leistungsverzweigten Getriebes stufenlos ändern.The power-split mode can also be referred to as EVT mode (Electric Variable Transmission Mode). By controlling the speed of the first electric machine, the gear ratio within the power-split transmission can be continuously changed.

Dadurch kann der Verbrennungsmotor in einem optimalen Drehzahlbereich betrieben und Kraftstoff eingespart werden.This allows the combustion engine to operate in an optimal speed range and save fuel.

Zusammenfassung der vorliegenden ErfindungSummary of the present invention

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug mit mehreren EVT-Modi und mehreren mechanischen Gängen.One aspect of the present invention includes a drive assembly for a hybrid vehicle having multiple EVT modes and multiple mechanical gears.

Die Antriebsanordnung weist dabei eine Verbrennungskraftmaschine, ein leistungsverzweigtes Getriebe, eine erste und zweite elektrische Maschine und ein Mehrgang-Getriebe mit mehreren Schalteinrichtungen in Form von Kupplungen und/oder mindestens einem Freilauf auf. Durch die Kupplungen können die verschiedenen EVT-Modi und die mechanischen Gänge eingestellt werden.The drive arrangement has an internal combustion engine, a power-split transmission, a first and second electric machine and a multi-speed transmission with several switching devices in the form of clutches and/or at least one freewheel. The clutches can be used to set the various EVT modes and the mechanical gears.

Bei den mechanischen Gängen wird die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors rein mechanisch auf die Räder übertragen. In den EVT-Modi wird ein Teil der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors über einen mechanischen Zweig und ein anderer Teil über einen elektrischen Zweig übertragen.In the mechanical gears, the drive power of the combustion engine is transmitted to the wheels purely mechanically. In the EVT modes, part of the drive power of the combustion engine is transmitted via a mechanical branch and another part via an electrical branch.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Antriebsanordnung drei Planetengetriebe, fünf Kupplungen und einen Freilauf mit vier EVT-Modi und acht mechanischen Gängen auf.In a preferred embodiment, the drive arrangement comprises three planetary gears, five clutches and a freewheel with four EVT modes and eight mechanical gears.

Das leistungsverzweigte Getriebe weist neben einem leistungsverzweigten Modus einen ersten mechanischen Gang und/oder einen zweiten mechanischen Gang, sowie eine erste und/oder eine zweite Schalteinrichtung auf. Durch die erste und die zweite Schalteinrichtung kann der EVT-Modus und die mechanischen Gänge eingestellt werden.In addition to a power-split mode, the power-split transmission has a first mechanical gear and/or a second mechanical gear, as well as a first and/or a second switching device. The EVT mode and the mechanical gears can be set using the first and second switching devices.

Das Mehrgang-Getriebe weist mindestens zwei mechanische Gänge, vorzugsweise vier mechanische Gänge auf. Der EVT-Modus und die beiden mechanischen Gänge des leistungsverzweigten Getriebes können zu mehreren EVT-Modi und mehreren mechanischen Gängen kombiniert werden.The multi-speed transmission has at least two mechanical gears, preferably four mechanical gears. The EVT mode and the two mechanical gears of the power-split transmission can be combined to form several EVT modes and several mechanical gears.

Das Mehrgang-Getriebe kann mehrere hintereinander angeordnete Planetengetriebe mit jeweils zwei mechanischen Gängen aufweisen, wodurch sich ein Mehrgang-Getriebe mit beispielsweise vier oder acht mechanischen Gängen realisieren lässt.The multi-speed transmission can have several planetary gears arranged one behind the other, each with two mechanical gears, which makes it possible to create a multi-speed transmission with, for example, four or eight mechanical gears.

Zudem kann das Mehrgang-Getriebe ein Stirnradgetriebe mit mehreren Stirnradpaaren aufweisen, wodurch sich ein Mehrgang-Getriebe mit beispielsweise drei mechanischen Gängen realisieren lässt.In addition, the multi-speed transmission can have a spur gear with several spur gear pairs, which makes it possible to create a multi-speed transmission with, for example, three mechanical gears.

Bei einer mittleren bis starken Beschleunigung kann einer der mechanischen Gänge des leistungsverzweigten Getriebes eingestellt werden. Die Leistung des Verbrennungsmotors kann dabei rein mechanisch übertragen werden. Durch mehrere mechanische Gänge kann ein hohes Drehmoment in jedem Geschwindigkeitsbereich übertragen und damit auf leistungsstarke und teure elektrische Maschinen verzichtet werden.For medium to strong acceleration, one of the mechanical gears of the power-split transmission can be selected. The power of the combustion engine can be transmitted purely mechanically. Multiple mechanical gears can transmit high torque in every speed range, thus eliminating the need for powerful and expensive electric machines.

Drei bzw. vier EVT-Modi können für einen hohen mechanischen Leistungsanteil bei der Leistungsverzweigung über den gesamten Geschwindigkeitsbereich und für ein hohes Drehmoment im EVT-Modus sorgen.Three or four EVT modes can provide a high mechanical power share in the power split across the entire speed range and high torque in EVT mode.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug mit mehreren EVT-Modi und mehreren mechanischen Gängen anzugeben, welches einen einfachen Aufbau aufweist und kostengünstig und materialsparend herstellbar ist, sowie kleine elektrische Maschinen, einen hohen mechanischen Leistungsanteil bei der Fahrt und feine Abstufungen bei den mechanischen Gängen aufweist.It is an object of the present invention to provide a drive arrangement for a hybrid vehicle with several EVT modes and several mechanical gears, which has a simple structure and can be produced cost-effectively and with economical use of materials, as well as small electrical machines, a high mechanical power component when driving and fine gradations in the mechanical gears.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.These objects are achieved according to the invention by the features of the independent patent claims. Further advantageous developments are the subject of the subclaims.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein zweites Getriebe für ein Hybridfahrzeug mit zwei mechanischen Gängen mit den Übersetzungen 1 < i₁ < 2 und i₂ = 1 oder i₁ = 1 und 0,5 < i₂ < 1 und einer dritten und einer vierten Schalteinrichtung.A further aspect of the present invention comprises a second transmission for a hybrid vehicle with two mechanical gears with the ratios 1 < i ₁ < 2 and i ₂ = 1 or i ₁ = 1 and 0.5 < i ₂ < 1 and a third and a fourth switching device.

Die dritte oder die vierte Schaltvorrichtung kann dabei als Freilauf ausgebildet sein, wodurch Kosten und Bauraum eingespart werden können.The third or fourth switching device can be designed as a freewheel, which can save costs and installation space.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein 2-Gang-Getriebe mit den Übersetzungen i₁ = 1 und 1 < i₂ < 2 oder 0,5 < i₂ < 1 anzugeben, welches eine hohe Leistungsdichte und einen Freilauf als dritte Schalteinrichtung oder einen Freilauf als vierte Schalteinrichtung aufweist. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object of the present invention is to provide a 2-speed transmission with the gear ratios i ₁ = 1 and 1 < i ₂ < 2 or 0.5 < i ₂ < 1, which has a high power density and a freewheel as a third switching device or a freewheel as a fourth switching device. These objects are achieved according to the invention by the features of the independent patent claims.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein drittes Getriebe für ein Hybrid- oder ein Elektrofahrzeug mit zwei mechanischen Gängen mit den Übersetzungen i₁ > 2 und i₂ = 1 und einer fünften und einer sechsten Schaltvorrichtung. Die sechste Schaltvorrichtung kann dabei als Freilauf ausgebildet sein, wodurch Kosten und Bauraum eingespart werden können.A further aspect of the present invention comprises a third transmission for a hybrid or electric vehicle with two mechanical gears with the ratios i ₁ > 2 and i ₂ = 1 and a fifth and a sixth switching device. The sixth switching device can be designed as a freewheel, which can save costs and installation space.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein 2-Gang-Getriebe mit den Übersetzungen i₁ > 2 und i₂ = 1 anzugeben, welches eine hohe Leistungsdichte und einen Freilauf als sechste Schalteinrichtung aufweist. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object of the present invention is to provide a 2-speed transmission with the gear ratios i ₁ > 2 and i ₂ = 1, which has a high power density and a freewheel as a sixth switching device. These objects are achieved according to the invention by the features of the independent patent claims.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein viertes Getriebe für ein Hybrid- oder ein Elektrofahrzeug mit zwei mechanischen Gängen mit den Übersetzungen i₁ = 1 und i₂ < 0,5 und einer siebten und einer achten Schaltvorrichtung. Die achte Schaltvorrichtung kann dabei als Freilauf ausgebildet sein, wodurch Kosten und Bauraum eingespart werden können.A further aspect of the present invention comprises a fourth transmission for a hybrid or electric vehicle with two mechanical gears with the ratios i ₁ = 1 and i ₂ < 0.5 and a seventh and an eighth switching device. The eighth switching device can be designed as a freewheel, which can save costs and installation space.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein 2-Gang-Getriebe mit den Übersetzungen i₁ = 1 und i₂ < 0,5 anzugeben, welches eine hohe Leistungsdichte und einen Freilauf als achte Schalteinrichtung aufweist. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object of the present invention is to provide a 2-speed transmission with the gear ratios i ₁ = 1 and i ₂ < 0.5, which has a high power density and a freewheel as the eighth switching device. These objects are achieved according to the invention by the features of the independent patent claims.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein leistungsverzweigtes Getriebe und einer Antriebsanordnung mit einem leistungsverzweigten Getriebe für ein Hybridfahrzeug.A first aspect of the present invention includes a power-split transmission and a drive assembly with a power-split transmission for a hybrid vehicle.

Die Antriebsanordnung weist dabei ein leistungsverzweigtes Getriebe mit einer ersten und zweiten elektrischen Maschine auf, wobei die erste elektrische Maschine an dem leistungsverzweigten Getriebe angeordnet ist.The drive arrangement has a power-split transmission with a first and a second electric machine, wherein the first electric machine is arranged on the power-split transmission.

Das leistungsverzweigte Getriebe weist ein Gehäuse zur Abgrenzung des leistungsverzweigten Getriebes gegenüber der Umwelt sowie eine Eingangswelle auf, die mit einer Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist.The power-split transmission has a housing to separate the power-split transmission from the environment and an input shaft that can be connected to an internal combustion engine.

Des Weiteren weist die erste elektrische Maschine eine Rotorwelle auf. Ferner kann die Rotorwelle der ersten elektrischen Maschine hohl ausgebildet sein. Die Eingangswelle oder eine Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes kann im Inneren der hohlen Rotorwelle angeordnet sein.Furthermore, the first electric machine has a rotor shaft. Furthermore, the rotor shaft of the first electric machine can be hollow. The input shaft or an output shaft of the power-split transmission can be arranged inside the hollow rotor shaft.

Zudem weist das leistungsverzweigte Getriebe ein Planetengetriebe mit einem ersten, zweiten und dritten Rotationselement auf. Dabei ist die Rotorwelle mit dem wenigsten einen Planetengetriebe wirkverbunden, wobei die Rotorwelle mit dem ersten Rotationselement verbunden ist.In addition, the power-split transmission has a planetary gear with a first, second and third rotation element. The rotor shaft is operatively connected to at least one planetary gear, wherein the rotor shaft is connected to the first rotation element.

Ferner umfasst das leistungsverzweigte Getriebe eine Ausgangswelle.The power-split transmission also includes an output shaft.

Außerdem weist das leistungsverzweigte Getriebe eine Übersetzungsschaltvorrichtung bestehend aus einer ersten Schalteinrichtung und einer zweiten Schalteinrichtung zum Schalten zwischen dem leistungsverzweigten Modus und dem mindestens einen mechanischen Gang oder zwischen den mechanischen Gängen auf.In addition, the power-split transmission has a gear shift device consisting of a first switching device and a second switching device for switching between the power-split mode and the at least one mechanical gear or between the mechanical gears.

Dabei kann eine erste Schalteinrichtung als Antriebskupplung ausgebildet sein. Dabei kann eine zweite Schalteinrichtung als Kupplungsbremse ausgebildet sein. A first switching device can be designed as a drive clutch. A second switching device can be designed as a clutch brake.

Mithilfe der ersten Schalteinrichtung sind unter Last die Rotorwelle und die Eingangswelle oder bzw. als Alternative die Rotorwelle und die Ausgangswelle miteinander verbindbar und voneinander trennbar.By means of the first switching device, the rotor shaft and the input shaft or, alternatively, the rotor shaft and the output shaft can be connected to and separated from one another under load.

Alternativ oder ergänzend sind mithilfe der ersten Schalteinrichtung unter Last die Eingangs- und Ausgangswelle miteinander verbindbar und voneinander trennbar.Alternatively or additionally, the input and output shafts can be connected and separated from one another under load using the first switching device.

Ferner sind alternativ oder ergänzend mithilfe der zweiten Schalteinrichtung unter Last die Rotorwelle und das Gehäuse miteinander verbindbar und voneinander trennbar.Furthermore, alternatively or additionally, the rotor shaft and the housing can be connected to and separated from one another under load by means of the second switching device.

Das vorgestellte leistungsverzweigte Getriebe weist einen einfachen Aufbau auf und kann kostengünstig und materialsparend hergestellt werden. Zudem können durch die mechanischen Gänge kleine bzw. leistungsschwache elektrische Maschinen verwendet werden.The power-split transmission presented here has a simple design and can be manufactured cost-effectively and using less material. In addition, the mechanical gears mean that small or low-power electrical machines can be used.

Das Planetengetriebe weist ein Sonnenrad, ein Hohlrad, wenigstens ein Planetenrad und einen Planetenträger für das wenigstens eine Planetenrad auf bzw. das erste Rotationselement ist als Sonnenrad, das zweite Rotationselement als Planetenträger mit mehreren Planetenrädern oder als Hohlrad und das dritte Rotationselement als Planetenträger mit mehreren Planetenrädern oder als Hohlrad ausgebildet.The planetary gear has a sun gear, a ring gear, at least one planet gear and a planet carrier for the at least one planet gear, or the first rotation element is designed as a sun gear, the second rotation element as a planet carrier with several planet gears or as a ring gear and the third rotation element as a planet carrier with several planet gears or as a ring gear.

Vorzugsweise ist Rotorwelle mit dem Sonnenrad drehfest verbunden oder die Rotorwelle mit dem Sonnenrad als Einheit ausgebildet sein.Preferably, the rotor shaft is connected to the sun gear in a rotationally fixed manner or the rotor shaft is formed as a unit with the sun gear.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann mithilfe der ersten Schalteinrichtung das Sonnenrad und der Planetenträger miteinander verbindbar sein und voneinander trennbar sein.In a preferred embodiment, the sun gear and the planet carrier can be connected to and separated from one another by means of the first switching device.

Ferner kann die Ausgangswelle mit dem Hohlrad oder mit dem Planetenträger drehfest verbunden sein. Alternativ kann die Ausgangswelle von dem Hohlrad oder von dem Planetenträger gebildet werden.Furthermore, the output shaft can be connected to the ring gear or to the planet carrier in a rotationally fixed manner. Alternatively, the output shaft can be formed by the ring gear or by the planet carrier.

Ergänzend oder in Alternative kann die Eingangswelle mit dem Planetenträger oder mit dem Hohlrad drehfest verbunden sein oder die Eingangswelle von dem Hohlrad oder von dem Planetenträger gebildet werden.Additionally or alternatively, the input shaft can be connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier or to the ring gear, or the input shaft can be formed by the ring gear or the planet carrier.

Des Weiteren können die erste elektrische Maschine und das wenigstens eine Planetengetriebe in axialer Richtung räumlich betrachtet in Reihe bzw. nebeneinander angeordnet sein.Furthermore, the first electric machine and the at least one planetary gear can be arranged in series or next to one another in the axial direction.

Bei einer Anordnung nebeneinander kann die Rotorwelle der elektrischen Maschine die Eingangswelle oder die Ausgangswelle in ihrem Inneren aufweisen.In a side-by-side arrangement, the rotor shaft of the electric machine can have the input shaft or the output shaft inside it.

Ferner ist es möglich, dass die erste elektrische Maschine als Motor oder als Generator betreibbar ist.Furthermore, it is possible for the first electrical machine to be operated as a motor or as a generator.

Das leistungsverzweigte Getriebe weist insgesamt einen leistungsverzweigten Modus und mindestens einen mechanischen Gang, vorzugsweise zwei mechanische Gänge auf.The power-split transmission has a total of one power-split mode and at least one mechanical gear, preferably two mechanical gears.

Für einen ersten mechanischen Gang kann die erste Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass die Rotorwelle und die Eingangswelle oder dass die Rotorwelle und die Ausgangswelle oder dass die Eingangs- und die Ausgangswelle drehfest miteinander verbunden sind.For a first mechanical gear, the first switching device can be designed and switched such that the rotor shaft and the input shaft or that the rotor shaft and the output shaft or that the input and output shafts are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Ferner kann für einen ersten mechanischen Gang die zweite Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass die Rotorwelle und das Gehäuse voneinander getrennt sind.Furthermore, for a first mechanical gear, the second switching device can be designed and switched such that the rotor shaft and the housing are separated from each other.

Dabei kann bei einem ersten mechanischen Gang die erste elektrische Maschine und auch eine zweite elektrische Maschine einer Antriebsanordnung als Generator betreibbar sein. Alternativ kann bei einem ersten mechanischen Gang die erste elektrische Maschine und auch eine zweite elektrische Maschine einer Antriebsanordnung als Motor betreibbar sein.In a first mechanical gear, the first electrical machine and also a second electrical machine of a drive arrangement can be operated as a generator. Alternatively, in a first mechanical gear, the first electrical machine and also a second electrical machine of a drive arrangement can be operated as a motor.

Für einen zweiten mechanischen Gang kann die erste Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass die Rotorwelle und die Eingangswelle oder dass die Rotorwelle und die Ausgangswelle oder dass die Eingangs- und die Ausgangswelle voneinander getrennt sind.For a second mechanical gear, the first switching device can be designed and switched such that the rotor shaft and the input shaft or that the rotor shaft and the output shaft or that the input and output shafts are separated from one another.

Dabei kann für einen zweiten mechanischen Gang die zweite Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass die Rotorwelle und das Gehäuse drehfest miteinander verbunden sind.For a second mechanical gear, the second switching device can be designed and switched in such a way that the rotor shaft and the housing are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Ferner kann bei einem zweiten mechanischen Gang die erste elektrische Maschine lediglich im Stillstand stehend bzw. nicht drehend betreibbar sein.Furthermore, in a second mechanical gear, the first electrical machine can only be operated at a standstill or not rotating.

Zudem kann bei einem zweiten mechanischen Gang eine zweite elektrische Maschine einer Antriebsanordnung als Generator oder als Motor betreibbar sein.In addition, in a second mechanical gear, a second electrical machine of a drive arrangement can be operated as a generator or as a motor.

In einem ersten oder zweiten mechanischen Gang kann ein festes Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes eingestellt werden. Zudem kann durch Steuerung der Drehzahl der ersten elektrischen Maschine die Drehzahl der Ausgangswelle bei konstanter Drehzahl der Eingangswelle nicht steuerbar sein bzw. nicht gesteuert werden.In a first or second mechanical gear, a fixed gear ratio can be set between the input shaft and the output shaft of the power-split transmission. In addition, by controlling the speed of the first electric machine, the speed of the output shaft may not be controllable or cannot be controlled if the input shaft speed is constant.

In einem weiteren Modus können die erste Schalteinrichtung und die zweite Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass die Rotorwelle und die Eingangs- oder Ausgangswelle mit dem Gehäuse drehfest miteinander verbunden sind.In a further mode, the first switching device and the second switching device can be designed and connected such that the rotor shaft and the input or output shaft are connected to the housing in a rotationally fixed manner.

Für einen leistungsverzweigten Modus können die erste Schalteinrichtung und die zweite Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass die Rotorwelle und die Eingangswelle und/oder die Rotorwelle und die Ausgangswelle und/oder die Rotorwelle und das Gehäuse frei zueinander drehbar sind.For a power-split mode, the first switching device and the second switching device can be designed and switched such that the rotor shaft and the input shaft and/or the rotor shaft and the output shaft and/or the rotor shaft and the housing are freely rotatable relative to one another.

In einem leistungsverzweigten Modus kann zudem die erste elektrische Maschine als Motor oder als Generator betreibbar sein.In a power-split mode, the first electrical machine can also be operated as a motor or as a generator.

Zudem kann in einem leistungsverzweigten Modus eine zweite elektrische Maschine einer Antriebsanordnung als Motor oder als Generator betreibbar sein.In addition, in a power-split mode, a second electric machine of a drive arrangement can be operated as a motor or as a generator.

In einem leistungsverzweigten Modus kann entweder die erste elektrische Maschine als Generator und eine zweite elektrische Maschine einer Antriebsanordnung als Motor fungieren. Auch kann in einem leistungsverzweigten Modus die erste elektrische Maschine als Motor und eine zweite elektrische Maschine einer Antriebsanordnung als Generator fungieren. In beiden Fällen kann somit kein festes bzw. ein variables Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes eingestellt werden und durch Steuerung der Drehzahl der ersten elektrischen Maschine kann die Drehzahl der Ausgangswelle bei konstanter Drehzahl der Eingangswelle gesteuert werden.In a power-split mode, either the first electric machine can function as a generator and a second electric machine of a drive arrangement can function as a motor. In a power-split mode, the first electric machine can function as a motor and a second electric machine of a drive arrangement can function as a generator. In both cases, no fixed or a variable gear ratio can be set between the input shaft and the output shaft of the power-split transmission and by controlling the speed of the first electric machine, the speed of the output shaft can be controlled at a constant speed of the input shaft.

Die beiden elektrischen Maschinen sind dabei über eine Leistungselektronik miteinander verbunden und steuerbar.The two electrical machines are connected and controllable via power electronics.

Beide elektrische Maschinen können über die Leistungselektronik auch mit einem Energiespeicher verbunden sein und einen Teil der elektrischen Energie zwischenspeichern.Both electrical machines can also be connected to an energy storage device via the power electronics and temporarily store part of the electrical energy.

Insgesamt sind die erste elektrische Maschine, das leistungsverzweigte Getriebe, die erste Schalteinrichtung und/oder die zweite Schalteinrichtung auf derselben Achse angeordnet.Overall, the first electric machine, the power-split transmission, the first switching device and/or the second switching device are arranged on the same axle.

Die erste elektrische Maschine und/oder die zweite Schalteinrichtung kann zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem leistungsverzweigten Getriebe angeordnet sein. Als Alternative kann auch das leistungsverzweigte Getriebe zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der ersten elektrische Maschine und/oder zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der zweiten Schalteinrichtung angeordnet sein.The first electric machine and/or the second switching device can be arranged between the internal combustion engine and the power-split transmission. As an alternative, the power-split transmission can also be arranged between the internal combustion engine and the first electric machine and/or between the internal combustion engine and the second switching device.

Die dritte Schalteinrichtung kann zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem leistungsverzweigten Getriebe angeordnet sein. Als Alternative kann das leistungsverzweigte Getriebe auch zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der dritten Schalteinrichtung oder die dritte Schalteinrichtung bei dem leistungsverzweigten Getriebes angeordnet sein.The third switching device can be arranged between the internal combustion engine and the power-split transmission. Alternatively, the power-split transmission can also be arranged between the internal combustion engine and the third switching device or the third switching device can be arranged in the power-split transmission.

Durch die beiden Kupplungen bzw. Schalteinrichtungen lassen sich so beispielsweise neben einem leistungsverzweigten Modus zwei mechanische Gänge realisieren. Dadurch kann eine hohe Antriebsleistung rein mechanisch und nicht über eine Leistungsverzweigung innerhalb des leistungsverzweigten Getriebes übertragen werden. Als Folge kann auf teure und leistungsstarke elektrische Maschinen verzichtet werden.The two clutches or switching devices make it possible to implement two mechanical gears in addition to a power-split mode. This means that a high drive power can be transmitted purely mechanically and not via a power split within the power-split transmission. As a result, expensive and powerful electric machines can be dispensed with.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein zweites Getriebe mit zwei mechanischen Gängen mit den Übersetzungen 1 < i₁ < 2 und i₂ = 1 oder i₁ = 1 und 0,5 < i₂ < 1 und einer dritten und einer vierten Schaltvorrichtung für ein Hybridfahrzeug. Das zweite Getriebe kann einen Teil des Mehrgang-Getriebes der Antriebsanordnung eines Hybridfahrzeugs bilden.A second aspect of the present invention comprises a second transmission with two mechanical gears with the ratios 1 < i ₁ < 2 and i ₂ = 1 or i ₁ = 1 and 0.5 < i ₂ < 1 and a third and a fourth switching device for a hybrid vehicle. The second transmission can form part of the multi-speed transmission of the drive arrangement of a hybrid vehicle.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Merkmale des Getriebes, wie sie unter dem ersten Aspekt erwähnt werden, einzeln oder miteinander kombinierbar bei dem Getriebe nach dem zweiten Aspekt Anwendung finden können.It is pointed out that the features of the transmission as mentioned under the first aspect can be used individually or in combination with one another in the transmission according to the second aspect.

So können das Getriebe nach dem ersten Aspekt und das Getriebe nach dem zweiten Aspekt miteinander in einer Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug kombiniert werden.Thus, the transmission according to the first aspect and the transmission according to the second aspect can be combined with each other in a drive arrangement for a hybrid vehicle.

Das Getriebe für ein Hybridfahrzeug oder für ein Elektrofahrzeug kann ein Gehäuse zur Abgrenzung des Getriebes zur Umwelt umfassen.The transmission for a hybrid vehicle or for an electric vehicle may include a housing to isolate the transmission from the environment.

Ferner kann das Getriebe eine Eingangswelle, die mit einer Verbrennungskraftmaschine und/oder mit einer elektrischen Maschine und/oder mit einem weiteren Getriebe verbindbar ist, aufweisen.Furthermore, the transmission can have an input shaft that can be connected to an internal combustion engine and/or to an electric machine and/or to another transmission.

Zudem weist das Getriebe ein Planetengetriebe auf. Das Planetengetriebe weist ein Sonnenrad, ein Hohlrad, wenigstens ein Planetenrad und einen Planetenträger für das wenigstens eine Planetenrad auf. Dabei kann das Sonnenrad derart hohl ausgebildet sein, dass in seinem Inneren die Eingangswelle oder eine Ausgangswelle des Getriebes angeordnet sein kann.The transmission also has a planetary gear. The planetary gear has a sun gear, a ring gear, at least one planet gear and a planet carrier for the at least one planet gear. The sun gear can be hollow in such a way that the input shaft or an output shaft of the transmission can be arranged inside it.

Des Weiteren kann ein Getriebe eine Ausgangswelle und eine Übersetzungsschaltvorrichtung bestehend aus einer dritten Schalteinrichtung und einer vierten Schalteinrichtung zum Schalten zwischen zwei Gängen umfassen.Furthermore, a transmission may have an output shaft and a gear shifting device consisting of a third switching device and a fourth switching device for switching between two gears.

Mithilfe der dritten Schalteinrichtung können unter Last die Eingangswelle und die Ausgangswelle oder das Hohlrad und das Sonnenrad oder der Planetenträger und das Sonnenrad oder Hohlrad und der Planetenträger miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.By means of the third switching device, the input shaft and the output shaft or the ring gear and the sun gear or the planet carrier and the sun gear or the ring gear and the planet carrier can be connected to and separated from one another under load.

Ergänzend oder alternativ können mithilfe der vierten Schalteinrichtung unter Last das Sonnenrad und das Gehäuse miteinander verbindbar sein und voneinander trennbar sein.Additionally or alternatively, the sun gear and the housing can be connectable to and separable from each other by means of the fourth switching device under load.

Das vorgestellte Getriebe kann kostengünstig und materialsparend hergestellt werden. Auch wird somit ein einfacher Aufbau realisiert.The gearbox presented can be manufactured cost-effectively and using less material. This also allows for a simple structure.

Die dritte Schalteinrichtung ist vorzugsweise als Lamellenkupplung oder als Freilauf ausgebildet. Die vierte Schalteinrichtung ist vorzugsweise als Lamellenbremse oder als Freilauf ausgebildet.The third switching device is preferably designed as a multi-disk clutch or as a freewheel. The fourth switching device is preferably designed as a multi-disk brake or as a freewheel.

Des Weiteren kann das Hohlrad des zweiten Planetengetriebes mit der Eingangs- oder mit der Ausgangswelle des wenigstens einen zweiten Planetengetriebes drehfest verbunden sein.Furthermore, the ring gear of the second planetary gear can be connected in a rotationally fixed manner to the input shaft or to the output shaft of the at least one second planetary gear.

Hierzu kann alternativ oder ergänzend der Planetenträger des zweiten Planetengetriebes mit der Ausgangs- oder mit der Eingangswelle des wenigstens einen zweiten Planetengetriebes drehfest verbunden sein.For this purpose, alternatively or additionally, the planet carrier of the second planetary gear can be connected in a rotationally fixed manner to the output shaft or to the input shaft of the at least one second planetary gear.

Die vierte Schalteinrichtung kann als Freilauf ausgebildet sein und der Freilauf kann so ausgebildet sein, dass dieser eine relative Drehung des Sonnenrads des wenigstens einen zweiten Planetengetriebes zum Gehäuse sperrt, wenn das Sonnenrad in entgegengesetzter Richtung zur Eingangswelle dreht. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann der Freilauf so ausgebildet sein, dass dieser eine relative Drehung des Sonnenrads des zweiten Planetengetriebes zum Gehäuse sperrt, wenn die dritte Schalteinrichtung eine relative Drehung zwischen Planetenträger und Hohlrad gestattet.The fourth switching device can be designed as a freewheel and the freewheel can be designed such that it blocks a relative rotation of the sun gear of the at least one second planetary gear to the housing when the sun gear rotates in the opposite direction to the input shaft. In other words, the freewheel can be designed such that it blocks a relative rotation of the sun gear of the second planetary gear to the housing when the third switching device allows a relative rotation between the planet carrier and the ring gear.

Außerdem kann die dritte Schalteinrichtung als Freilauf ausgebildet sein und der Freilauf so ausgebildet sein, dass dieser eine relative Drehung des Planetenträgers des wenigstens einen zweiten Planetengetriebes zum Hohlrad des wenigstens einen zweiten Planetengetriebes sperrt, wenn die vierte Schalteinrichtung eine relative Drehung zwischen Sonnenrad und Gehäuse gestattet.In addition, the third switching device can be designed as a freewheel and the freewheel can be designed such that it blocks a relative rotation of the planet carrier of the at least one second planetary gear to the ring gear of the at least one second planetary gear when the fourth switching device allows a relative rotation between the sun gear and the housing.

Für einen ersten mechanischen Gang kann die dritte Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass die Eingangswelle bzw. das Hohlrad und der Planetenträger oder die Ausgangswelle bzw. das Hohlrad und der Planetenträger drehfest miteinander verbunden sind.For a first mechanical gear, the third switching device can be designed and switched in such a way that the input shaft or the ring gear and the planet carrier or the output shaft or the ring gear and the planet carrier are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Für einen ersten mechanischen Gang kann die vierte Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass das Sonnenrad und das Gehäuse voneinander getrennt sind.For a first mechanical gear, the fourth switching device can be designed and switched such that the sun gear and the housing are separated from each other.

Für einen zweiten mechanischen Gang kann die dritte Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass die Eingangswelle bzw. das Hohlrad und der Planetenträger oder die Ausgangswelle bzw. das Hohlrad und der Planetenträger voneinander getrennt sind.For a second mechanical gear, the third switching device can be designed and switched in such a way that the input shaft or the ring gear and the planet carrier or the output shaft or the ring gear and the planet carrier are separated from one another.

Zudem kann für einen zweiten mechanischen Gang die vierte Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass das Sonnenrad und das Gehäuse drehfest miteinander verbunden sind.In addition, for a second mechanical gear, the fourth switching device can be designed and switched in such a way that the sun gear and the housing are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Außerdem kann in einem Leerlaufmodus die dritte und vierte Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass das Sonnenrad und das Gehäuse sowie das Hohlrad und der Planetenträger voneinander gelöst sind.Furthermore, in an idle mode, the third and fourth switching devices can be designed and switched such that the sun gear and the housing as well as the ring gear and the planet carrier are separated from one another.

Ein als 2-Gang-Planetengetriebe ausgebildetes Getriebe kann eine hohe Leistungsdichte aufweisen. Durch einen Freilauf als dritte Schalteinrichtung kann dabei eine Antriebskupplung und durch einen Freilauf als vierte Schalteinrichtung eine Kupplungsbremse eines herkömmlichen 2-Gang-Planetengetriebes mit den Übersetzungen i₁ = 1 und 1 < i₂ < 2 oder 0,5 < i₂ < 1 ersetzt werden. Dadurch können Bauraum und Kosten eingespart werden.A transmission designed as a 2-speed planetary gear can have a high power density. A drive clutch can be replaced by a freewheel as the third switching device and a clutch brake of a conventional 2-speed planetary gear with the ratios i ₁ = 1 and 1 < i ₂ < 2 or 0.5 < i ₂ < 1 can be replaced by a freewheel as the fourth switching device. This saves installation space and costs.

Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein drittes Getriebe für ein Hybridfahrzeug oder für ein Elektrofahrzeug. Das dritte Getriebe kann einen Teil des Mehrgang-Getriebes der Antriebsanordnung eines Hybridfahrzeugs bilden.A third aspect of the present invention includes a third transmission for a hybrid vehicle or for an electric vehicle. The third transmission may form part of the multi-speed transmission of the drive arrangement of a hybrid vehicle.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Merkmale des Getriebes, wie sie unter dem ersten und/oder zweiten Aspekt erwähnt werden, einzeln oder miteinander kombinierbar bei dem Getriebe nach dem dritten Aspekt Anwendung finden können.It is pointed out that the features of the transmission as mentioned under the first and/or second aspect can be used individually or in combination with one another in the transmission according to the third aspect.

So können das Getriebe nach dem ersten und/oder nach dem zweiten Aspekt und das Getriebe nach dem dritten Aspekt miteinander in einer Antriebsanordnung oder einem Mehrgang-Getriebe für ein Hybridfahrzeug kombiniert werden.Thus, the transmission according to the first and/or second aspect and the transmission according to the third aspect can be combined with each other in a drive arrangement or a multi-speed transmission for a hybrid vehicle.

Ein Getriebe für ein Hybridfahrzeug oder für ein Elektrofahrzeug kann ein Gehäuse zur Abgrenzung des Getriebes zur Umwelt umfassen.A transmission for a hybrid vehicle or for an electric vehicle may include a housing to isolate the transmission from the environment.

Zudem kann das Getriebe wenigstens ein drittes Planetengetriebe aufweisen. Dabei kann das Planetengetriebe ein Sonnenrad, ein Hohlrad, wenigstens ein Planetenrad und einen Planetenträger für das wenigstens eine Planetenrad aufweisen.In addition, the transmission can have at least a third planetary gear. The planetary gear can have a sun gear, a ring gear, at least one planetary gear and a planet carrier for the at least one planetary gear.

Ferner kann das Getriebe eine Eingangswelle zum Verbinden des wenigstens einen dritten Planetengetriebes mit einem weiteren Getriebe oder einer elektrischen Maschine umfassen.Furthermore, the transmission may comprise an input shaft for connecting the at least one third planetary gear to another transmission or an electric machine.

Des Weiteren kann das Getriebe eine Ausgangswelle und/oder eine Übersetzungsschaltvorrichtung bestehend aus einer fünften und sechsten Schalteinrichtung zum Schalten zwischen zwei bzw. mehreren Gängen oder zwischen zwei bzw. mehreren Betriebsmodi umfassen. Die Ausgangswelle leitet Drehenergie, welche eine Ausgangsdrehzahl und ein Ausgangsdrehmoment umfasst, aus dem Getriebe aus.Furthermore, the transmission can comprise an output shaft and/or a gear shifting device consisting of a fifth and sixth shifting device for shifting between two or more gears or between two or more operating modes. The output shaft derives rotational energy, which comprises an output speed and an output torque, from the transmission.

Mithilfe der fünften Schalteinrichtung können unter Last die Eingangswelle und das Hohlrad miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.By means of the fifth switching device, the input shaft and the ring gear can be connected and separated from each other under load.

Mithilfe der sechsten Schalteinrichtung können unter Last das Hohlrad und das Gehäuse miteinander verbindbar sein und voneinander trennbar sein.By means of the sixth switching device, the ring gear and the housing can be connected to and separated from each other under load.

Des Weiteren kann das vorgestellte Getriebe kostengünstig und materialsparend hergestellt werden. Auch wird somit ein einfacher Aufbau realisiert.Furthermore, the gearbox presented can be manufactured cost-effectively and using less material. This also allows for a simple structure.

Außerdem kann die fünfte Schalteinrichtung als Lamellenkupplung ausgebildet sein. Ebenso oder alternativ kann die sechste Schalteinrichtung als Lamellenbremse oder als Freilauf ausgebildet sein.In addition, the fifth switching device can be designed as a multi-disk clutch. Likewise or alternatively, the sixth switching device can be designed as a multi-disk brake or as a freewheel.

Die Eingangswelle des Getriebes kann drehfest mit dem Sonnenrad des wenigstens einen dritten Planetengetriebes verbunden sein. Alternativ kann das Sonnenrad von der Eingangswelle des wenigstens einen dritten Planetengetriebes gebildet werden.The input shaft of the transmission can be connected in a rotationally fixed manner to the sun gear of the at least one third planetary gear. Alternatively, the sun gear can be formed by the input shaft of the at least one third planetary gear.

Ergänzend oder alternativ kann die Ausgangswelle des wenigstens einen dritten Planetengetriebes drehfest mit dem Planetenträger des dritten Planetengetriebes verbunden sein.Additionally or alternatively, the output shaft of the at least one third planetary gear can be connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier of the third planetary gear.

Außerdem kann die sechste Schalteinrichtung als Freilauf ausgebildet sein und der Freilauf so ausgebildet sein, dass dieser eine relative Drehung des Hohlrads des dritten Planetengetriebes zum Gehäuse sperrt, wenn das Hohlrad in entgegengesetzte Richtung zum Sonnenrad oder in entgegengesetzte Richtung zur Eingangswelle dreht.In addition, the sixth switching device can be designed as a freewheel and the freewheel can be designed such that it blocks a relative rotation of the ring gear of the third planetary gear to the housing when the ring gear rotates in the opposite direction to the sun gear or in the opposite direction to the input shaft.

Für einen ersten mechanischen Gang kann die fünfte Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass die Eingangswelle und das Hohlrad drehfest miteinander verbunden sind.For a first mechanical gear, the fifth switching device can be designed and switched in such a way that the input shaft and the ring gear are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Ferner kann für einen ersten mechanischen Gang die sechste Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass das Hohlrad und das Gehäuse voneinander getrennt sind.Furthermore, for a first mechanical gear, the sixth switching device can be designed and switched such that the ring gear and the housing are separated from each other.

Für einen zweiten mechanischen Gang kann die fünfte Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass die Eingangswelle und das Hohlrad voneinander getrennt sind.For a second mechanical gear, the fifth switching device can be designed and switched such that the input shaft and the ring gear are separated from each other.

Für einen zweiten mechanischen Gang kann die sechste Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass das Hohlrad und das Gehäuse drehfest miteinander verbunden sind.For a second mechanical gear, the sixth switching device can be designed and switched in such a way that the ring gear and the housing are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein viertes Getriebe mit zwei mechanischen Gängen mit den Übersetzungen i₁ = 1 und i₂ < 0,5 für ein Hybridfahrzeug oder für ein Elektrofahrzeug. Das vierte Getriebe kann einen Teil des Mehrgang-Getriebes der Antriebsanordnung eines Hybridfahrzeugs bilden.A fourth aspect of the present invention comprises a fourth transmission with two mechanical gears with the ratios i ₁ = 1 and i ₂ < 0.5 for a hybrid vehicle or for an electric vehicle. The fourth transmission can form part of the multi-speed transmission of the drive arrangement of a hybrid vehicle.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Merkmale des Getriebes, wie sie unter dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt erwähnt werden, einzeln oder miteinander kombinierbar bei dem Getriebe nach dem vierten Aspekt Anwendung finden können.It is pointed out that the features of the transmission as mentioned under the first, second and/or third aspect can be applied individually or in combination with one another to the transmission according to the fourth aspect.

So können das Getriebe nach dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt und das Getriebe nach dem vierten Aspekt miteinander in einer Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug kombiniert werden.Thus, the transmission according to the first, second and/or third aspect and the transmission according to the fourth aspect can be combined with each other in a drive arrangement for a hybrid vehicle.

Ferner kann das Getriebe wenigstens ein viertes Planetengetriebe aufweisen kann.Furthermore, the transmission can have at least a fourth planetary gear.

Das Planetengetriebe kann ein Sonnenrad, ein Hohlrad, wenigstens ein Planetenrad und einen Planetenträger für das wenigstens eine Planetenrad aufweisen.The planetary gear may comprise a sun gear, a ring gear, at least one planet gear and a planet carrier for the at least one planet gear.

Ferner kann das Getriebe eine Eingangswelle zum Verbinden des wenigstens einen vierten Planetengetriebes mit einem weiteren Getriebe oder einer elektrischen Maschine umfassen.Furthermore, the transmission may comprise an input shaft for connecting the at least one fourth planetary gear to another transmission or an electric machine.

Außerdem kann das Getriebe eine Ausgangswelle und eine Übersetzungsschaltvorrichtung bestehend aus einer siebten Schalteinrichtung und einer achten Schalteinrichtung zum Schalten zwischen zwei Gängen aufweisen.In addition, the transmission may comprise an output shaft and a gear ratio switching device consisting of a seventh switching device and an eighth switching device for switching between two gears.

Mithilfe der siebten Schalteinrichtung können unter Last das Hohlrad und das Gehäuse miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.By means of the seventh switching device, the ring gear and the housing can be connected to and separated from each other under load.

Mithilfe der achten Schalteinrichtung können das Hohlrad und das Sonnenrad miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein. Ergänzend oder alternativ können das Hohlrad und die Ausgangswelle oder der Planetenträger und das Sonnenrad oder der Planetenträger und die Ausgangswelle mithilfe der achten Schalteinrichtung miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.The ring gear and the sun gear can be connected to and separated from one another using the eighth switching device. In addition or alternatively, the ring gear and the output shaft or the planet carrier and the sun gear or the planet carrier and the output shaft can be connected to and separated from one another using the eighth switching device.

Des Weiteren kann eine siebte Schalteinrichtung der Übersetzungsschaltvorrichtung als Lamellenkupplung ausgebildet sein.Furthermore, a seventh switching device of the transmission switching device can be designed as a multi-plate clutch.

Zusätzlich oder alternativ kann eine achte Schalteinrichtung der Übersetzungsschaltvorrichtung als Lamellenbremse oder als Freilauf ausgebildet sein.Additionally or alternatively, an eighth switching device of the gear ratio switching device can be designed as a multi-disk brake or as a freewheel.

Außerdem kann die Ausgangswelle des wenigstens einen vierten Planetengetriebes drehfest mit dem Sonnenrad des wenigstens einen vierten Planetengetriebes verbunden sein, oder das Sonnenrad von der Ausgangswelle des wenigstens einen vierten Planetengetriebes gebildet werden.In addition, the output shaft of the at least one fourth planetary gear can be connected in a rotationally fixed manner to the sun gear of the at least one fourth planetary gear, or the sun gear can be formed by the output shaft of the at least one fourth planetary gear.

In Ergänzung oder als Alternative kann die Eingangswelle des wenigstens einen vierten Planetengetriebes drehfest mit dem Planetenträger des wenigstens einen vierten Planetengetriebes verbunden sein, oder die Eingangswelle kann von dem Planetenträger des wenigstens einen vierten Planetengetriebes gebildet werden.In addition or as an alternative, the input shaft of the at least one fourth planetary gear can be connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier of the at least one fourth planetary gear, or the input shaft can be formed by the planet carrier of the at least one fourth planetary gear.

Die achte Schalteinrichtung kann als Freilauf ausgebildet und der Freilauf so ausgebildet sein, dass dieser eine Drehung des Sonnenrades des wenigstens einen vierten Planetengetriebes sperrt, wenn das Sonnenrad in entgegengesetzte Richtung zum Planetenträger dreht. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann die achte Schalteinrichtung als Freilauf ausgebildet sein und der Freilauf so ausgebildet sein, dass diese eine relative Drehung des Hohlrads zum Sonnenrad oder des Planetenträgers zum Sonnenrad sperrt, wenn das Hohlrad oder der Planetenträger in die gleiche Richtung wie die Eingangswelle drehen.The eighth switching device can be designed as a freewheel and the freewheel can be designed such that it blocks rotation of the sun gear of the at least one fourth planetary gear when the sun gear rotates in the opposite direction to the planet carrier. In other words, the eighth switching device can be designed as a freewheel and the freewheel can be designed such that it blocks relative rotation of the ring gear to the sun gear or of the planet carrier to the sun gear when the ring gear or the planet carrier rotates in the same direction as the input shaft.

Für einen ersten mechanischen Gang kann die siebte Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass das Hohlrad und das Gehäuse drehfest miteinander verbunden sind.For a first mechanical gear, the seventh switching device can be designed and switched in such a way that the ring gear and the housing are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Auch kann für einen ersten mechanischen Gang die achte Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass das Hohlrad und das Sonnenrad oder dass das Hohlrad und die Ausgangswelle oder dass der Planetenträger und das Sonnenrad oder dass der Planetenträger und die Ausgangswelle voneinander getrennt sind.For a first mechanical gear, the eighth switching device can also be designed and switched in such a way that the ring gear and the sun gear or that the ring gear and the output shaft or that the planet carrier and the sun gear or that the planet carrier and the output shaft are separated from one another.

Für einen zweiten mechanischen Gang kann die siebte Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass das Hohlrad und das Gehäuse voneinander getrennt sind.For a second mechanical gear, the seventh switching device can be designed and switched in such a way that the ring gear and the housing are separated from each other.

Für einen zweiten mechanischen Gang kann die achte Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass das Hohlrad und das Sonnenrad oder dass das Hohlrad und die Ausgangswelle oder dass der Planetenträger und das Sonnenrad oder dass der Planetenträger und die Ausgangswelle drehfest miteinander verbunden sind.For a second mechanical gear, the eighth switching device can be designed and switched in such a way that the ring gear and the sun gear or that the ring gear and the output shaft or that the planet carrier and the sun gear or that the planet carrier and the output shaft are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Zudem können in einem Leerlaufmodus die siebte und achte Schalteinrichtung so ausgebildet und geschaltet sein, dass das Hohlrad und das Gehäuse und das Sonnenrad oder anstelle des Sonnenrads die Ausgangswelle voneinander gelöst sind. In addition, in an idle mode, the seventh and eighth switching devices can be designed and switched such that the ring gear and the housing and the sun gear or, instead of the sun gear, the output shaft are separated from one another.

Ein als 2-Gang-Planetengetriebe ausgebildetes Getriebe kann eine hohe Leistungsdichte aufweisen. Durch einen Freilauf als achte Schaltvorrichtung kann beispielsweise eine Antriebskupplung eines herkömmlichen 2-Gang-Planetengetriebes mit den Übersetzungen i₁ = 1 und i₂ < 0,5 ersetzt werden. Dadurch können Bauraum und Kosten eingespart werden.A transmission designed as a 2-speed planetary gear can have a high power density. For example, a freewheel as the eighth shifting device can replace a drive clutch of a conventional 2-speed planetary gear with the ratios i ₁ = 1 and i ₂ < 0.5. This saves installation space and costs.

Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Antriebsanordnung bestehend aus einem leistungsverzweigten Getriebe nach dem ersten Aspekt und einem Mehrgang-Getriebe für ein Hybridfahrzeug.A fifth aspect of the present invention comprises a drive arrangement comprising a power-split transmission according to the first aspect and a multi-speed transmission for a hybrid vehicle.

Wie bereits dargestellt weist das leistungsverzweigte Getriebe nach dem ersten Aspekt eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, eine erste elektrische Maschine, einen leistungsverzweigten Modus und mindestens einen mechanischen Gang, vorzugsweise zwei mechanische Gänge auf. Durch eine erste und/oder zweite Schalteinrichtung kann der EVT-Modus oder der mindestens eine mechanische Gang eingestellt werden.As already shown, the power-split transmission according to the first aspect has an input shaft, an output shaft, a first electric machine, a power-split mode and at least one mechanical gear, preferably two mechanical gears. The EVT mode or the at least one mechanical gear can be set by a first and/or second switching device.

Das Mehrgang-Getriebe weist mindestens zwei mechanische Gänge und eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle auf. Die Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes kann mit der Eingangswelle des Mehrgang-Getriebes verbunden sein. Alternativ dazu kann die Eingangswelle des leistungsverzweigten Getriebes mit der Ausgangswelle des Mehrgang-Getriebes verbunden sein.The multi-speed transmission has at least two mechanical gears and an input shaft and an output shaft. The output shaft of the power-split transmission can be connected to the input shaft of the multi-speed transmission. Alternatively, the input shaft of the power-split transmission can be connected to the output shaft of the multi-speed transmission.

In beiden Fällen kann der leistungsverzweigte Modus und der mindestens eine mechanische Gang, vorzugsweise die zwei mechanischen Gänge des leistungsverzweigten Getriebes mit den mindestens zwei mechanischen Gängen des Mehrgang-Getriebes zu mehreren leistungsverzweigten Modi und mehreren mechanischen Gängen in einer Antriebsanordnung kombinierbar sein.In both cases, the power-split mode and the at least one mechanical gear, preferably the two mechanical gears of the power-split transmission with the at least two mechanical gears of the multi-speed transmission, can be combined to form several power-split modes and several mechanical gears in a drive arrangement.

Das Mehrgang-Getriebe kann ein Planetengetriebe mit zwei mechanischen Gängen oder mehrere in Reihe angeordnete Planetengetriebe mit jeweils zwei mechanischen Gängen aufweisen. Dabei ist die Ausgangswelle eines Planetengetriebes mit der Eingangswelle eines nachfolgenden Planetengetriebes verbunden.The multi-speed transmission can have a planetary gear with two mechanical gears or several planetary gears arranged in series, each with two mechanical gears. The output shaft of a planetary gear is connected to the input shaft of a subsequent planetary gear.

Das Mehrgang-Getriebe kann dabei wenigstens ein zweites Getriebe nach dem zweiten Aspekt und/oder ein drittes Getriebe nach dem dritten Aspekt und/oder ein viertes Getriebe nach dem vierten Aspekt aufweisen.The multi-speed transmission can have at least a second transmission according to the second aspect and/or a third transmission according to the third aspect and/or a fourth transmission according to the fourth aspect.

Mehrere gleiche oder unterschiedliche Getriebe können in Reihe angeordnet sein, wobei die Ausgangswelle eines Getriebes mit der Eingangswelle eines nachfolgenden Getriebes verbunden ist.Several identical or different gearboxes can be arranged in series, with the output shaft of one gearbox connected to the input shaft of a subsequent gearbox.

Somit können das Getriebe nach dem ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Aspekt miteinander in die Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug nach dem fünften Aspekt kombiniert werden, wobei die Eingangswelle des einen Getriebes drehfest mit der Ausgangswelle eines weiteren Getriebes verbunden sein kann. So kann also z. B. die Eingangswelle des zweiten Getriebes mit der Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes verbunden sein.Thus, the transmission according to the first, second, third and/or fourth aspect can be combined with one another in the drive arrangement for a hybrid vehicle according to the fifth aspect, wherein the input shaft of one transmission can be connected in a rotationally fixed manner to the output shaft of another transmission. For example, the input shaft of the second transmission can be connected to the output shaft of the power-split transmission.

Durch die Kombination des leistungsverzweigten Getriebes mit einem Mehrgang-Getriebe kann ein Hybridantrieb mit sechs, acht, neun oder zehn mechanischen Gängen und mit drei, vier oder sechs EVT-Modi realisiert werden.By combining the power-split transmission with a multi-speed transmission, a hybrid drive with six, eight, nine or ten mechanical gears and with three, four or six EVT modes can be realized.

Außerdem kann mit der vorliegenden Erfindung ein Automatikgetriebe realisiert werden, das mehrere Getriebe mit jeweils zwei mechanischen Gängen, die in Reihe angeordnet sind, aufweisen kann. Die Gangzahl kann sich bei jedem weiteren zugeschalteten Getriebe mit zwei mechanischen Gängen verdoppeln. Dadurch kann eine Antriebsanordnung beispielsweise mit 2, 4, 6, 8 oder 10 Gängen bzw. mit mehreren Gängen gebildet werden.In addition, the present invention can be used to create an automatic transmission that can have several transmissions, each with two mechanical gears, arranged in series. The number of gears can double for each additional transmission with two mechanical gears that is connected. This makes it possible to form a drive arrangement with 2, 4, 6, 8 or 10 gears, or with several gears, for example.

Des Weiteren kann die Antriebsanordnung eine zweite elektrische Maschine und/oder eine Wandlereinrichtung, wie z. B. einen hydrodynamischen Wandler mit einer Wandler-Überbrückungskupplung, aufweisen.Furthermore, the drive arrangement can have a second electric machine and/or a converter device, such as a hydrodynamic converter with a converter lock-up clutch.

Ferner kann die Wandlereinrichtung vor dem leistungsverzweigten Getriebe angeordnet sein und drehfest mit der Eingangswelle des leistungsverzweigten Getriebes verbunden sein.Furthermore, the converter device can be arranged in front of the power-split transmission and be connected in a rotationally fixed manner to the input shaft of the power-split transmission.

Ferner kann die zweite elektrische Maschine zwischen zwei Getrieben angeordnet sein. So kann z. B. die zweite elektrische Maschine zwischen dem zweiten und dritten Getriebe angeordnet und drehfest mit der Ausgangswelle des zweiten Getriebes sowie drehfest mit der Eingangswelle des dritten Getriebes verbunden sein.Furthermore, the second electric machine can be arranged between two transmissions. For example, the second electric machine can be arranged between the second and third transmissions and can be connected in a rotationally fixed manner to the output shaft of the second transmission and in a rotationally fixed manner to the input shaft of the third transmission.

Alternativ kann die zweite elektrische Maschine an der Ausgangswelle der Antriebsanordnung angeordnet sein.Alternatively, the second electric machine can be arranged on the output shaft of the drive arrangement.

Des Weiteren kann das Hohlrad des ersten Planetengetriebes des leistungsverzweigten Getriebes drehfest mit dem Hohlrad des zweiten Planetengetriebes des zweiten Getriebes verbunden sein. Somit kann die Eingangswelle des zweiten Getriebes, ausgebildet von dem Hohlrad des zweiten Planetengetriebes, drehfest mit der Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes, ausgebildet von dem Hohlrad des ersten Planetengetriebes, verbunden sein.Furthermore, the ring gear of the first planetary gear of the power-split transmission can be connected in a rotationally fixed manner to the ring gear of the second planetary gear of the second transmission. Thus, the input shaft of the second transmission, formed by the ring gear of the second planetary gear, can be connected in a rotationally fixed manner to the output shaft of the power-split transmission, formed by the ring gear of the first planetary gear.

Dadurch sind die Eingangswelle des wenigstens einen zweiten Getriebes und die Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes als Einheit ausgebildet.As a result, the input shaft of the at least one second transmission and the output shaft of the power-split transmission are designed as a unit.

Des Weiteren kann die Antriebsanordnung eine Trennkupplung aufweisen, mit deren Hilfe ein Momentenfluss von einer Wandlereinrichtung zu wenigstens einem nachfolgenden Getriebe herstellbar und unterbrechbar ist.Furthermore, the drive arrangement can have a separating clutch, with the aid of which a torque flow from a converter device to at least one subsequent transmission can be established and interrupted.

Die Wandlereinrichtung kann drehfest mit der Trennkupplung verbunden sein.The converter device can be connected to the separating clutch in a rotationally fixed manner.

Die oben vorgestellten leistungsverzweigten Antriebsanordnungen ermöglichen eine hohe Anzahl an mechanischen Gängen und mehrere EVT-Modi. Durch die hohe Anzahl an mechanischen Gängen kann gewährleistet werden, dass ein Verbrennungsmotor in einem leistungsgünstigen Drehzahlbereich beim Beschleunigen betrieben werden kann. Zudem kann die Antriebsleistung beim Beschleunigen rein mechanisch übertragen werden, wodurch auf teure und leistungsstarke elektrische Maschinen verzichtet werden kann. Mehrere EVT-Modi sorgen für eine höhere Effizienz bei niedrigen und mittleren Geschwindigkeiten.The power-split drive arrangements presented above allow for a high number of mechanical gears and several EVT modes. The high number of mechanical gears ensures that a combustion engine can be operated in a performance-efficient speed range when accelerating. In addition, the drive power can be transmitted purely mechanically when accelerating, which means that expensive and powerful electric machines can be dispensed with. Several EVT modes ensure greater efficiency at low and medium speeds.

Bei den oben vorgestellten leistungsverzweigten Antriebsanordnungen lassen sich beispielsweise mit drei Planetengetrieben und vier bzw. fünf Kupplungen vier EVT-Modi und acht mechanische Gänge und z. B. mit vier Planetengetrieben und sechs Kupplungen sechs EVT-Modi und zehn mechanische Gänge realisieren.In the power-split drive arrangements presented above, for example, four EVT modes and eight mechanical gears and, for example, with four planetary gears and six clutches, six EVT modes and ten mechanical gears can be realized.

Bei den oben vorgestellten nicht leistungsverzweigten Antriebsanordnungen lassen sich z. B. mit drei Planetengetrieben und vier Kupplungen acht mechanische Gänge und beispielsweise mit vier Planetengetrieben und sechs Kupplungen zehn mechanische Gänge realisieren. Dadurch können Bauraum und Kosten eingespart werden.In the non-power-split drive arrangements presented above, eight mechanical gears can be achieved with three planetary gears and four clutches, for example, and ten mechanical gears with four planetary gears and six clutches, for example. This saves installation space and costs.

Des Weiteren kann das Mehrgang-Getriebe wenigstens ein fünftes Getriebe für ein Hybridfahrzeug aufweisen.Furthermore, the multi-speed transmission can have at least a fifth transmission for a hybrid vehicle.

Das wenigstens eine fünfte Getriebe kann mindestens ein Planetengetriebe aufweisen.The at least one fifth gear may comprise at least one planetary gear.

Außerdem kann das wenigstens eine fünfte Getriebe ein erstes Hohlrad, das mit einem ersten Kegelrad des wenigstens einen fünften Getriebes drehfest verbindbar ist, ein erstes Kegelrad, ein zweites Kegelrad, das mit einer Ausgangswelle des wenigstens einen fünften Getriebes verbunden ist, eine Ausgangswelle und ein Doppelkegelrad, das mit dem ersten und zweiten Kegelrad kämmt, aufweisen.In addition, the at least one fifth transmission can have a first ring gear that can be connected in a rotationally fixed manner to a first bevel gear of the at least one fifth transmission, a first bevel gear, a second bevel gear that is connected to an output shaft of the at least one fifth transmission, an output shaft and a double bevel gear that meshes with the first and second bevel gears.

Das Doppelkegelrad kann drehfest mit dem Hohlrad des Planetengetriebes des leistungsverzweigten Getriebes oder drehfest mit der Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes verbunden sein.The double bevel gear can be connected in a rotationally fixed manner to the ring gear of the planetary gear of the power-split transmission or in a rotationally fixed manner to the output shaft of the power-split transmission.

Dabei kann das erste Hohlrad des wenigstens einen fünften Getriebes mit dem Planetenträger des Planetengetriebes des leistungsverzweigten Getriebes drehfest verbunden sein.The first ring gear of the at least one fifth transmission can be connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier of the planetary gear of the power-split transmission.

Ferner kann das erste Hohlrad des wenigstens einen fünften Getriebes mit dem ersten Kegelrad lösbar verbindbar sein.Furthermore, the first ring gear of the at least one fifth transmission can be detachably connected to the first bevel gear.

Außerdem kann das wenigstens eine fünfte Getriebes eine Übersetzungsschaltvorrichtung zum Schalten zwischen mehreren Gängen oder zwischen mehreren Modi aufweisen.In addition, the at least one fifth transmission may include a gear shifting device for shifting between multiple gears or between multiple modes.

Mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung können unter Last das erste Hohlrad des wenigstens einen fünften Getriebes und das erste Kegelrad miteinander verbindbar und trennbar sein.By means of the gear ratio switching device, the first ring gear of the at least one fifth transmission and the first bevel gear can be connected to and separated from one another under load.

Zusätzlich können mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung unter Last das erste Kegelrad und das Gehäuse und/oder das erste Hohlrad des wenigstens einen fünften Getriebes und das Gehäuse miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.In addition, the first bevel gear and the housing and/or the first ring gear of the at least one fifth transmission and the housing can be connectable to and separable from one another by means of the gear shifting device under load.

Ergänzend oder als Alternative können mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung unter Last das Hohlrad des ersten Planetengetriebes und das zweite Kegelrad, oder die Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes nach dem ersten Aspekt und das zweite Kegelrad miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.In addition or as an alternative, the ring gear of the first planetary gear and the second bevel gear, or the output shaft of the power-split transmission according to the first aspect and the second bevel gear, can be connected to and separated from one another by means of the gear ratio switching device under load.

Des Weiteren kann die Übersetzungsschaltvorrichtung eine neunte Schalteinrichtung und/oder eine zehnte Schalteinrichtung und/oder eine elfte Schalteinrichtung umfassen.Furthermore, the gear shifting device can comprise a ninth shifting device and/or a tenth shifting device and/or an eleventh shifting device.

Zwischen dem ersten Kegelrad und dem ersten Hohlrad kann die neunte Schalteinrichtung angeordnet sein.The ninth switching device can be arranged between the first bevel gear and the first ring gear.

Zwischen dem ersten Kegelrad und dem Gehäuse und/oder zwischen dem ersten Hohlrad des wenigstens einen fünften Getriebes und dem Gehäuse kann die zehnte Schalteinrichtung angeordnet sein.The tenth switching device can be arranged between the first bevel gear and the housing and/or between the first ring gear of the at least one fifth transmission and the housing.

Zwischen dem Hohlrad des ersten Planetengetriebes oder zwischen der Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes und dem zweiten Kegelrad kann die elfte Schalteinrichtung angeordnet sein.The eleventh switching device can be arranged between the ring gear of the first planetary gear or between the output shaft of the power-split transmission and the second bevel gear.

Dabei kann die neunte Schalteinrichtung als Antriebskupplung ausgebildet und die zehnte Schalteinrichtung als Kupplungsbremse ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die elfte Schalteinrichtung als Freilauf ausgebildet sein und der Freilauf so ausgebildet sein, dass dieser eine relative Drehung des Hohlrads des ersten Planetengetriebes oder der Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes zum zweiten Kegelrad sperrt, wenn die neunte und zehnte Schaltvorrichtung geöffnet sind.The ninth switching device can be designed as a drive clutch and the tenth switching device can be designed as a clutch brake. Alternatively or additionally, the eleventh switching device can be designed as a freewheel and the freewheel can be designed such that it blocks a relative rotation of the ring gear of the first planetary gear or the output shaft of the power-split transmission to the second bevel gear when the ninth and tenth switching devices are open.

Ferner kann das zweite Kegelrad mit der Ausgangswelle des wenigstens einen fünften Getriebes drehfest verbunden sein.Furthermore, the second bevel gear can be connected in a rotationally fixed manner to the output shaft of the at least one fifth transmission.

Des Weiteren kann die Antriebsanordnung eine zweite elektrische Maschine aufweisen, die mit der Ausgangswelle der Antriebsanordnung drehfest verbunden ist.Furthermore, the drive arrangement can have a second electric machine which is rotationally fixedly connected to the output shaft of the drive arrangement.

So lassen sich bei einer derartigen Antriebsanordnung beispielsweise mit drei Planetengetrieben und sechs Kupplungen vier EVT-Modi und neun mechanische Gänge realisieren. Dadurch kann das vorgestellte Getriebe kostengünstig und materialsparend hergestellt werden.For example, with such a drive arrangement, four EVT modes and nine mechanical gears can be implemented with three planetary gears and six clutches. This means that the transmission presented can be manufactured cost-effectively and with reduced use of materials.

Durch die hohe Anzahl an mechanischen Gängen können mithilfe des vorgestellten Getriebes leistungsschwache, leichte elektrische Maschinen verwendet werden. Zudem sind ein hoher mechanischer Leistungsanteil bei der Fahrt und hohe Anfahrmomente sowie feinere Abstufungen bei hohen Geschwindigkeiten realisierbar. Due to the high number of mechanical gears, the transmission presented here can be used with low-power, lightweight electric machines. In addition, a high proportion of mechanical power when driving and high starting moments as well as finer gradations at high speeds can be realized.

Außerdem kann das Mehrgang-Getriebe wenigstens ein sechstes Getriebe für ein Hybridfahrzeug aufweisen.In addition, the multi-speed transmission may include at least a sixth transmission for a hybrid vehicle.

Das sechste Getriebe weist ein zweites Hohlrad, das mit der Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes nach dem ersten Aspekt drehfest verbunden ist, ein drittes Hohlrad, ein viertes Hohlrad, das mit dem Gehäuse drehfest verbunden ist, ein erstes Sonnenrad, ein zweites Sonnenrad, einen Planetenträger, erste Planeten und zweite Planeten, die mit dem Planetenträger verbunden sind, auf.The sixth transmission has a second ring gear which is rotationally fixedly connected to the output shaft of the power-split transmission according to the first aspect, a third ring gear, a fourth ring gear which is rotationally fixedly connected to the housing, a first sun gear, a second sun gear, a planet carrier, first planets and second planets which are connected to the planet carrier.

Dabei können die ersten Planeten, das erste Sonnenrad und das dritte Hohlrad so angeordnet sein, dass diese ein Planetengetriebe bilden.The first planets, the first sun gear and the third ring gear can be arranged in such a way that they form a planetary gear.

Auch können die zweiten Planeten, das zweite Sonnenrad und das vierte Hohlrad so angeordnet sein, dass diese ein Planetengetriebe bilden.The second planets, the second sun gear and the fourth ring gear can also be arranged to form a planetary gear.

Das Planetengetriebe mit dem ersten Sonnenrad und das Planetengetriebe mit dem zweiten Sonnenrad können in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sein.The planetary gear with the first sun gear and the planetary gear with the second sun gear can be arranged offset from each other in the axial direction.

Das wenigstens eine sechste Getriebe kann ferner eine Übersetzungsschaltvorrichtung zum Schalten zwischen mehreren Gängen Modi aufweisen. Mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung kann unter Last das zweite Hohlrad und das dritte Hohlrad miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.The at least one sixth transmission can further comprise a gear shifting device for shifting between a plurality of gear modes. With the aid of the gear shifting device, the second ring gear and the third ring gear can be connected to and separated from one another under load.

Zusätzlich können mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung unter Last das zweite Hohlrad und das zweite Sonnenrad miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.In addition, the second ring gear and the second sun gear can be connected to and separated from each other by means of the gear shifting device under load.

Zusätzlich können mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung unter Last das zweite Hohlrad und der Planetenträger miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.In addition, the second ring gear and the planet carrier can be connected to and separated from each other by means of the gear shifting device under load.

Die Übersetzungsschaltvorrichtung kann eine zwölfte Schalteinrichtung und/oder eine dreizehnte Schalteinrichtung und/oder eine vierzehnte Schalteinrichtung umfassen.The gear shifting device may comprise a twelfth shifting device and/or a thirteenth shifting device and/or a fourteenth shifting device.

Außerdem kann der Planetenträger mit einer Ausgangswelle des wenigstens einen sechsten Getriebes drehfest verbunden sein oder der Planetenträger kann eine Ausgangswelle bilden.In addition, the planet carrier can be connected in a rotationally fixed manner to an output shaft of the at least one sixth transmission or the planet carrier can form an output shaft.

Des Weiteren kann eine zwölfte Schalteinrichtung und/oder eine dreizehnte Schalteinrichtung und/oder eine vierzehnte Schalteinrichtung der Übersetzungsschaltvorrichtung als Antriebskupplung ausgebildet sein.Furthermore, a twelfth switching device and/or a thirteenth switching device and/or a fourteenth switching device of the transmission switching device can be designed as a drive clutch.

Die Antriebsanordnung weist eine zweite elektrische Maschine auf, die mit der Ausgangswelle des wenigstens einen sechsten Getriebes drehfest verbunden ist.The drive arrangement has a second electric machine which is rotationally fixedly connected to the output shaft of the at least one sixth transmission.

Mit vorliegender Antriebsanordnung kann ein kompakter Aufbau realisiert werden und es lassen sich z. B. mit drei Planetengetrieben und fünf Kupplungen drei EVT-Gänge und sechs mechanische Gänge realisieren.With the present drive arrangement, a compact design can be realized and, for example, three EVT gears and six mechanical gears can be realized with three planetary gears and five clutches.

Dadurch kann die Antriebsanordnung kostengünstig und materialsparend hergestellt werden. Bei vorgestellter Antriebsanordnung können leistungsschwache, leichte elektrische Maschinen verwendet werden. Zudem sind ein hoher mechanischer Leistungsanteil bei der Fahrt und hohe Anfahrmomente realisierbar.This means that the drive arrangement can be manufactured cost-effectively and with a saving in materials. With the drive arrangement presented, low-power, lightweight electrical machines can be used. In addition, a high proportion of mechanical power during travel and high starting torques can be achieved.

Ferner kann das Mehrgang-Getriebe wenigstens ein siebtes Getriebe aufweisen.Furthermore, the multi-speed transmission can have at least a seventh gear.

Das wenigstens eine siebte Getriebe weist ein Stirnradgetriebe auf.The at least one seventh gear comprises a spur gear.

Ferner kann das wenigstens eine siebte Getriebe wenigstens ein Stirnrad aufweisen, das mit der Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes lösbar verbindbar ist. Alternativ kann das wenigstens eine siebte Getriebe wenigstens ein Stirnrad aufweisen, das mit einer Vorgelegewelle des wenigstens einen siebten Getriebes lösbar verbindbar ist. Dabei können mehrere Stirnräder eine Stirnradanordnung bilden.Furthermore, the at least one seventh transmission can have at least one spur gear that can be detachably connected to the output shaft of the power-split transmission. Alternatively, the at least one seventh transmission can have at least one spur gear that can be detachably connected to a countershaft of the at least one seventh transmission. In this case, several spur gears can form a spur gear arrangement.

Ferner kann das wenigstens eine siebte Getriebe eine Übersetzungsschaltvorrichtung zum Schalten zwischen mehreren Gängen oder zwischen mehreren Modi aufweisen. Mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung können unter Last das wenigstens eine Stirnrad und die Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes nach dem ersten Aspekt oder unter Last das wenigstens eine Stirnrad und die Vorgelegewelle miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.Furthermore, the at least one seventh transmission can have a gear shifting device for switching between a plurality of gears or between a plurality of modes. With the aid of the gear shifting device, the at least one spur gear and the output shaft of the power-split transmission according to the first aspect can be connected to and separated from one another under load, or the at least one spur gear and the countershaft can be connected to and separated from one another under load.

Dabei kann das wenigstens eine siebte Getriebe ein erstes, ein zweites und ein drittes Stirnrad aufweisen, die jeweils mit der Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes nach dem ersten Aspekt oder die jeweils mit der Vorgelegewelle des wenigstens einen siebten Getriebes lösbar verbindbar sind.In this case, the at least one seventh transmission can have a first, a second and a third spur gear, each of which can be detachably connected to the output shaft of the power-split transmission according to the first aspect or each of which can be detachably connected to the countershaft of the at least one seventh transmission.

Ferner kann die Übersetzungsschaltvorrichtung eine fünfzehnte Schalteinrichtung und/oder eine sechzehnte Schalteinrichtung und/oder eine siebzehnte Schalteinrichtung umfassen.Furthermore, the gear shift device may comprise a fifteenth switching device and/or a sixteenth switching device and/or a seventeenth switching device.

Mithilfe der fünfzehnten Schalteinrichtung können das erste Stirnrad und die Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein. Alternativ können mithilfe der fünfzehnten Schalteinrichtung das erste Stirnrad und die Vorgelegewelle miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.With the aid of the fifteenth switching device, the first spur gear and the output shaft of the power-split transmission can be connected to and separated from one another. Alternatively, with the aid of the fifteenth switching device, the first spur gear and the countershaft can be connected to and separated from one another.

Mithilfe der sechzehnten Schalteinrichtung können das zweite Stirnrad und die Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes nach dem ersten Aspekt miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein. Alternativ können mithilfe der sechzehnten Schalteinrichtung das zweite Stirnrad und die Vorgelegewelle miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.With the aid of the sixteenth switching device, the second spur gear and the output shaft of the power-split transmission according to the first aspect can be connected to one another and separated from one another. Alternatively, with the aid of the sixteenth switching device, the second spur gear and the countershaft can be connected to one another and separated from one another.

Mithilfe der siebzehnten Schalteinrichtung können das dritte Stirnrad und die Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein. Alternativ können mithilfe der siebzehnten Schalteinrichtung das dritte Stirnrad und die Vorgelegewelle miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.With the aid of the seventeenth switching device, the third spur gear and the output shaft of the power-split transmission can be connected to and separated from one another. Alternatively, with the aid of the seventeenth switching device, the third spur gear and the countershaft can be connected to and separated from one another.

Außerdem kann die fünfzehnte und/oder die siebzehnte Schalteinrichtung als Lamellenkupplung ausgebildet sein.In addition, the fifteenth and/or the seventeenth switching device can be designed as a multi-plate clutch.

Die sechzehnte Schalteinrichtung kann als Freilauf ausgebildet sein und der Freilauf so ausgebildet sein, dass ein innerer Teil des Freilaufs mit der Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes nach dem ersten Aspekt drehfest verbunden ist und ein äußerer Teil des Freilaufs von der Verzahnung des zweiten Stirnrads gebildet wird. Alternativ kann die sechzehnte Schalteinrichtung als Freilauf ausgebildet sein und der Freilauf so ausgebildet sein, dass ein innerer Teil des Freilaufs mit der Vorgelegewelle drehfest verbunden ist und ein äußerer Teil des Freilaufs von der Verzahnung des zweiten Stirnrads gebildet wird.The sixteenth switching device can be designed as a freewheel and the freewheel can be designed such that an inner part of the freewheel is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft of the power-split transmission according to the first aspect and an outer part of the freewheel is formed by the toothing of the second spur gear. Alternatively, the sixteenth switching device can be designed as a freewheel and the freewheel can be designed such that an inner part of the freewheel is connected in a rotationally fixed manner to the countershaft and an outer part of the freewheel is formed by the toothing of the second spur gear.

Ferner kann der Freilauf so ausgebildet sein, dass der innere Teil vom äußeren Teil drehmomentfrei getrennt ist, wenn die Drehzahl des äußeren Teils größer ist als die Drehzahl des inneren Teils.Furthermore, the freewheel can be designed such that the inner part is separated from the outer part without torque when the speed of the outer part is greater than the speed of the inner part.

Zudem kann der Freilauf so ausgebildet sein, dass der innere Teil mit dem äußeren Teil drehmomentübertragend verbunden ist, wenn die Drehzahlen von innerem und äußeren Teil übereinstimmen.In addition, the freewheel can be designed in such a way that the inner part is connected to the outer part in a torque-transmitting manner when the speeds of the inner and outer parts match.

Zudem weist die Antriebsanordnung eine zweite elektrische Maschine mit einer Rotorwelle auf, die drehfest mit einem vierten Stirnrad des wenigstens einen siebten Getriebes verbunden ist.In addition, the drive arrangement has a second electric machine with a rotor shaft which is rotationally fixedly connected to a fourth spur gear of the at least one seventh transmission.

Die zweite elektrische Maschine kann an einem axialen Ende der Antriebsanordnung angeordnet sein.The second electric machine can be arranged at an axial end of the drive arrangement.

Außerdem kann das vierte Stirnrad über ein Lager an der Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes gelagert sein, sodass die Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes und die Rotorwelle relativ zueinander drehbar sind.In addition, the fourth spur gear can be mounted on the output shaft of the power-split transmission via a bearing, so that the output shaft of the power-split transmission and the rotor shaft can rotate relative to each other.

Alternativ kann die Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine hohl ausgebildet sein und die Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes in ihrem Inneren angeordnet sein. In diesem Zusammenhang kann das vierte Stirnrad drehfest mit der Rotorwelle verbunden sein. Dabei kann die zweite elektrische Maschine zwischen dem leistungsverzweigten Getriebe und dem zweiten Stirnrad angeordnet sein.Alternatively, the rotor shaft of the second electric machine can be hollow and the output shaft of the power-split transmission can be arranged inside it. In this context, the fourth spur gear can be connected to the rotor shaft in a rotationally fixed manner. The second electric machine can be arranged between the power-split transmission and the second spur gear.

Ferner kann entweder das wenigstens eine siebte Getriebe eine Vorgelegewelle mit mehreren festen Stirnrädern aufweisen, die drehfest mit der Vorgelegewelle verbunden sind; oder die Ausgangswelle kann mehrere feste Stirnräder aufweisen, die drehfest mit der Ausgangswelle verbunden sind.Furthermore, either the at least one seventh transmission can have a countershaft with a plurality of fixed spur gears that are rotationally fixedly connected to the countershaft; or the output shaft can have a plurality of fixed spur gears that are rotationally fixedly connected to the output shaft.

Hierbei kann ein erstes festes Stirnad mit dem ersten Stirnrad kämmen. Ein zweites festes Stirnrad kann mit dem zweiten Stirnrad kämmen. Ein drittes festes Stirnrad kann mit dem dritten Stirnrad kämmen. Ein viertes festes Stirnrad kann mit dem vierten Stirnrad kämmen. Ein fünftes festes Stirnrad kann mit einer Abtriebswelle kämmend verbindbar sein, um ein Drehmoment an Fahrzeugräder abzugeben.Here, a first fixed spur gear can mesh with the first spur gear. A second fixed spur gear can mesh with the second spur gear. A third fixed spur gear can mesh with the third spur gear. A fourth fixed spur gear can mesh with the fourth spur gear. A fifth fixed spur gear can be meshingly connected to an output shaft in order to deliver torque to vehicle wheels.

Auch können mehrere Stirnräder zusammen mit festen Stirnrädern eine Stirnradanordnung bilden.Also, several spur gears together with fixed spur gears can form a spur gear arrangement.

Bei vorliegender Antriebsanordnung lassen sich drei EVT-Modi und sechs mechanische Gänge realisieren. Das vorgestellte Getriebe weist einen einfachen Aufbau auf und kann kostengünstig und materialsparend hergestellt werden. Durch die mehreren mechanischen Gänge können ein hoher mechanischer Leistungsanteil bei der Fahrt und hohe Anfahrmomente sowie feinere Abstufungen bei hohen Geschwindigkeiten realisiert werden.With the current drive arrangement, three EVT modes and six mechanical gears can be implemented. The transmission presented has a simple structure and can be manufactured cost-effectively and using less material. The multiple mechanical gears enable a high proportion of mechanical power when driving and high starting torques as well as finer gradations at high speeds.

Außerdem können mithilfe des vorgestellten Getriebes kleine bzw. leistungsschwache, leichte elektrische Maschinen verwendet werden. Die Antriebsanordnung ist beispielsweise für ein Hybridfahrzeug mit Frontantrieb geeignet.In addition, the transmission presented here can be used to drive small or low-power, lightweight electric machines. The drive arrangement is suitable for a hybrid vehicle with front-wheel drive, for example.

Außerdem kann das siebte Getriebe eine Vorgelegewelle mit mehreren festen Stirnrädern aufweisen, die drehfest mit der Vorgelegewelle verbunden sind.In addition, the seventh gear can have a countershaft with several fixed spur gears on which are non-rotatably connected to the countershaft.

Dabei kann ein zweites festes Stirnrad mit dem zweiten Stirnrad kämmen. Auch kann ein drittes festes Stirnrad mit dem dritten Stirnrad kämmen.A second fixed spur gear can mesh with the second spur gear. A third fixed spur gear can also mesh with the third spur gear.

Des Weiteren kann die Antriebsanordnung eine zweite elektrische Maschine mit einer Rotorwelle aufweisen, die drehfest mit einem vierten Stirnrad des siebten Getriebes verbunden ist. Die zweite elektrische Maschine kann an einem axialen Ende der Vorgelegewelle angeordnet sein. Die Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine kann hohl ausgebildet sein, wobei die Vorgelegewelle in ihrem Inneren angeordnet sein kann. Das vierte Stirnrad kann dabei drehfest mit der Rotorwelle verbunden sein.Furthermore, the drive arrangement can have a second electric machine with a rotor shaft that is connected in a rotationally fixed manner to a fourth spur gear of the seventh transmission. The second electric machine can be arranged at an axial end of the countershaft. The rotor shaft of the second electric machine can be hollow, and the countershaft can be arranged inside it. The fourth spur gear can be connected in a rotationally fixed manner to the rotor shaft.

Das siebte Getriebe kann ferner wenigstens ein Stirnrad aufweisen, das mit der Vorgelegewelle lösbar verbindbar ist.The seventh gear may further comprise at least one spur gear which is detachably connectable to the countershaft.

Auch kann das siebte Getriebe eine Übersetzungsschaltvorrichtung bestehend aus einer achtzehnten und/oder einer neunzehnten Schalteinrichtung zum Schalten zwischen mehreren Gängen oder zwischen mehreren Modi aufweisen.The seventh transmission may also comprise a gear shifting device comprising an eighteenth and/or a nineteenth shifting device for shifting between multiple gears or between multiple modes.

Außerdem kann das wenigstens eine siebte Getriebe ein sechstes und ein siebtes Stirnrad aufweisen, die jeweils mit der Vorgelegewelle lösbar verbindbar sind.In addition, the at least one seventh transmission can have a sixth and a seventh spur gear, each of which can be detachably connected to the countershaft.

Mithilfe der achtzehnten Schalteinrichtung können das sechste Stirnrad und die Vorgelegewelle miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein. Mithilfe der neunzehnten Schalteinrichtung kann das siebte Stirnrad und die Vorgelegewelle miteinander verbindbar und voneinander trennbar sein.By means of the eighteenth switching device, the sixth spur gear and the countershaft can be connected to and separated from one another. By means of the nineteenth switching device, the seventh spur gear and the countershaft can be connected to and separated from one another.

Ferner kann die achtzehnte Schalteinrichtung als Freilauf und die neunzehnte Schalteinrichtung als Lamellenkupplung ausgebildet sein.Furthermore, the eighteenth switching device can be designed as a freewheel and the nineteenth switching device can be designed as a multi-plate clutch.

Des Weiteren kann die achtzehnte Schalteinrichtung als Freilauf ausgebildet und der Freilauf so ausgebildet sein, dass ein innerer Teil des Freilaufs mit der Vorgelegewelle drehfest verbunden ist und ein äußerer Teil des Freilaufs von der Verzahnung des sechsten Stirnrads ausgebildet ist.Furthermore, the eighteenth switching device can be designed as a freewheel and the freewheel can be designed such that an inner part of the freewheel is connected to the countershaft in a rotationally fixed manner and an outer part of the freewheel is formed by the toothing of the sixth spur gear.

Der Freilauf kann ferner so ausgebildet sein, dass der innere Teil vom äußeren Teil drehmomentfrei getrennt ist, wenn die Drehzahl des äußeren Teils größer ist als die Drehzahl des inneren Teils.The freewheel can further be designed such that the inner part is separated from the outer part without torque when the speed of the outer part is greater than the speed of the inner part.

Auch kann der Freilauf so ausgebildet sein, dass der innere Teil mit dem äußeren Teil drehmomentübertragend verbunden ist, wenn die Drehzahlen von innerem und äußerem Teil übereinstimmen.The freewheel can also be designed in such a way that the inner part is connected to the outer part in a torque-transmitting manner when the speeds of the inner and outer parts match.

Das wenigstens eine siebte Getriebe kann eine Abtriebswelle mit mehreren festen Stirnrädern aufweisen, die drehfest mit der Abtriebswelle verbunden sind; oder die Stirnräder können lösbar verbindbar mit der Abtriebswelle ausgebildet sein.The at least one seventh gear can have an output shaft with a plurality of fixed spur gears that are connected in a rotationally fixed manner to the output shaft; or the spur gears can be designed to be detachably connectable to the output shaft.

Dabei kann ein erstes Abtriebsrad mit dem vierten Stirnrad kämmen. Auch kann ein zweites Abtriebsrad mit dem sechsten Stirnrad kämmen. Ferner kann ein drittes Abtriebsrad mit dem siebten Stirnrad kämmen.A first output gear can mesh with the fourth spur gear. A second output gear can also mesh with the sixth spur gear. Furthermore, a third output gear can mesh with the seventh spur gear.

Bei vorliegender Antriebsanordnung lassen sich vier EVT-Modi und acht mechanische Gänge realisieren. Das vorgestellte Getriebe weist einen einfachen Aufbau auf und kann kostengünstig und materialsparend hergestellt werden. Durch die mehreren mechanischen Gänge können ein hoher mechanischer Leistungsanteil bei der Fahrt und hohe Anfahrmomente sowie feinere Abstufungen bei hohen Geschwindigkeiten realisiert werden.With the current drive arrangement, four EVT modes and eight mechanical gears can be implemented. The transmission presented has a simple structure and can be manufactured cost-effectively and using less material. The multiple mechanical gears enable a high mechanical power share when driving and high starting torques as well as finer gradations at high speeds.

Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug bestehend aus einem leistungsverzweigten Getriebe nach dem ersten Aspekt, einem Mehrgang-Getriebe und einer ersten und zweiten elektrische Maschine.A sixth aspect of the present invention comprises a drive arrangement for a hybrid vehicle comprising a power-split transmission according to the first aspect, a multi-speed transmission and a first and second electric machine.

Wie bereits dargestellt weist das leistungsverzweigte Getriebe nach dem ersten Aspekt eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, eine erste elektrische Maschine, einen leistungsverzweigten Modus und mindestens einen mechanischen Gang, vorzugsweise zwei mechanische Gänge auf.As already shown, the power-split transmission according to the first aspect has an input shaft, an output shaft, a first electric machine, a power-split mode and at least one mechanical gear, preferably two mechanical gears.

Das Mehrgang-Getriebe weist mindestens zwei mechanische Gänge und eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle auf. Die Ausgangswelle des leistungsverzweigten Getriebes kann mit der Eingangswelle des Mehrgang-Getriebes verbunden sein.The multi-speed transmission has at least two mechanical gears and an input shaft and an output shaft. The output shaft of the power-split transmission can be connected to the input shaft of the multi-speed transmission.

Der leistungsverzweigte Modus und der mindestens eine mechanische Gang, vorzugsweise die zwei mechanischen Gänge des leistungsverzweigten Getriebes können mit den mindestens zwei mechanischen Gängen des Mehrgang-Getriebes zu mehreren leistungsverzweigten Modi und mehreren mechanischen Gängen kombinierbar sein.The power-split mode and the at least one mechanical gear, preferably the two mechanical gears of the power-split transmission, can be combined with the at least two mechanical gears of the multi-speed transmission to form several power-split modes and several mechanical gears.

Wie bereits ausgeführt kann das Mehrgang-Getriebe mehrere in Reihe angeordnete Planetengetriebe mit jeweils zwei mechanischen Gängen aufweisen.As already mentioned, the multi-speed transmission can have several planetary gears arranged in series. transmissions with two mechanical gears each.

Wie bereits ausgeführt kann das Mehrgang-Getriebe ein zweites Getriebe nach dem zweiten Aspekt und/oder ein drittes Getriebe nach dem dritten Aspekt und/oder ein viertes Getriebe nach dem vierten Aspekt aufweisen.As already stated, the multi-speed transmission can have a second transmission according to the second aspect and/or a third transmission according to the third aspect and/or a fourth transmission according to the fourth aspect.

Alternativ oder zusätzlich kann das Mehrgang-Getriebe wenigstens ein fünftes Getriebe und/oder ein sechstes Getriebe und/oder ein siebtes Getriebe aufweisen.Alternatively or additionally, the multi-speed transmission may comprise at least a fifth transmission and/or a sixth transmission and/or a seventh transmission.

Dabei kann das Mehrgang-Getriebe mindestens ein Stirnradgetriebe mit mindestens zwei mechanischen Gängen aufweisen.The multi-speed transmission can have at least one spur gear with at least two mechanical gears.

Dabei können mehrere gleiche oder unterschiedliche Getriebe in Reihe angeordnet sein, wobei die Ausgangswelle eines Getriebes mit der Eingangswelle eines nachfolgenden Getriebes verbunden ist.Several identical or different gearboxes can be arranged in series, with the output shaft of one gearbox connected to the input shaft of a subsequent gearbox.

Drei, vier oder sechs EVT-Modi können für einen hohen mechanischen Leistungsanteil bei der Leistungsverzweigung über den gesamten Geschwindigkeitsbereich und für ein hohes Drehmoment im EVT-Modus sorgen.Three, four or six EVT modes can provide a high mechanical power share in the power split across the entire speed range and high torque in EVT mode.

Durch sechs bis zehn mechanische Gänge kann ein hohes Drehmoment in jedem Geschwindigkeitsbereich übertragen und damit auf leistungsstarke und teure elektrische Maschinen verzichtet werden.Six to ten mechanical gears allow high torque to be transmitted in every speed range, eliminating the need for powerful and expensive electric machines.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch:

1 bis 4 unterschiedliche Ausführungsformen eines leistungsverzweigten Getriebes für ein Hybridfahrzeug
5A bis 5C unterschiedliche Ausführungsformen eines zweiten Getriebes für ein Hybridfahrzeug oder für ein Elektrofahrzeug;
6 eine Ausführungsform eines dritten Getriebes für ein Hybridfahrzeug oder für ein Elektrofahrzeug;
7A und 7B unterschiedliche Ausführungsformen eines vierten Getriebes für ein Hybridfahrzeug oder für ein Elektrofahrzeug;
8A eine Ausführungsform eines Mehrgang-Getriebes;
8B eine weitere Ausführungsform eines Mehrgang-Getriebes;
8C eine weitere Ausführungsform eines Mehrgang-Getriebes;
9 eine Antriebsanordnung mit einem leistungsverzweigten Getriebe nach 1, mit einem zweiten Getriebe nach 5A und einem dritten Getriebe nach 6;
10 die dazugehörige Schalttabelle;
11 den mechanischen Leistungsanteil einer Leistungsverzweigung bei einem EVT-Modus;
12 den mechanischen Leistungsanteil einer Leistungsverzweigung bei einem 8-Gang-EVT-Getriebe mit vier EVT-Modi;
13 eine Antriebsanordnung mit einem leistungsverzweigten Getriebe nach 1, mit einem zweiten Getriebe nach 5A und einem vierten Getriebe nach 7B;
14 die dazugehörige Schalttabelle;
15 eine Antriebsanordnung mit einem leistungsverzweigten Getriebe nach 2, mit zwei zweiten Getrieben nach 5A und einem vierten Getriebe nach 7A;
16 die dazugehörige Schalttabelle;
17 ein 10-Gang-EVT-Getriebes bzw. eine Antriebsanordnung, die die Antriebsanordnung nach 13 um ein drittes Getriebe gemäß 6 ergänzt;
18 die dazugehörige Schalttabelle;
19 eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug mit einem vierten Getriebe nach 7B, mit einem zweiten Getriebe nach 5A und mit einem zweiten Getriebe nach 5C;
20 die dazugehörige Schalttabelle;
21 eine Antriebsanordnung, die die Antriebsanordnung nach 19 um ein drittes Getriebe gemäß 6 ergänzt;
22 die dazugehörige Schalttabelle;
23 eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug;
24 die dazugehörige Schalttabelle;
25 eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug;
26 Antriebsanordnung ein Hybridfahrzeug;
27 die dazugehörige Schalttabelle;
28 eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug;
29 eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug; und
30 eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug.

The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments in conjunction with the accompanying drawings. The following schematically show:

1 to 4 different designs of a power-split transmission for a hybrid vehicle
5A to 5C different embodiments of a second transmission for a hybrid vehicle or for an electric vehicle;
6 an embodiment of a third transmission for a hybrid vehicle or for an electric vehicle;
7A and 7B different embodiments of a fourth transmission for a hybrid vehicle or for an electric vehicle;
8A an embodiment of a multi-speed transmission;
8B another embodiment of a multi-speed transmission;
8C another embodiment of a multi-speed transmission;
9 a drive arrangement with a power-split transmission according to 1 , with a second gearbox after 5A and a third gearbox 6 ;
10 the corresponding switching table;
11 the mechanical power component of a power split in an EVT mode;
12 the mechanical power component of a power split in an 8-speed EVT transmission with four EVT modes;
13 a drive arrangement with a power-split transmission according to 1 , with a second gearbox after 5A and a fourth gearbox 7B ;
14 the corresponding switching table;
15 a drive arrangement with a power-split transmission according to 2 , with two second gears to 5A and a fourth gearbox 7A ;
16 the corresponding switching table;
17 a 10-speed EVT transmission or a drive arrangement that corresponds to the drive arrangement 13 to install a third gearbox according to 6 added;
18 the corresponding switching table;
19 a drive arrangement for a hybrid vehicle with a fourth transmission according to 7B , with a second gearbox after 5A and with a second gearbox to 5C ;
20 the corresponding switching table;
21 a drive arrangement which the drive arrangement according to 19 to install a third gearbox according to 6 added;
22 the corresponding switching table;
23 a drive arrangement for a hybrid vehicle;
24 the corresponding switching table;
25 a drive arrangement for a hybrid vehicle;
26 Drive arrangement a hybrid vehicle;
27 the corresponding switching table;
28 a drive arrangement for a hybrid vehicle;
29 a drive arrangement for a hybrid vehicle; and
30 a drive arrangement for a hybrid vehicle.

In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet.In the following description, the same reference symbols are used for the same items.

1 bis 4 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen eines leistungsverzweigten Getriebes 11 für ein Hybridfahrzeug. 1 to 4 show different embodiments of a power-split transmission 11 for a hybrid vehicle.

Alle in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen stimmen darin überein, dass diese ein Gehäuse G zur Abgrenzung des eines leistungsverzweigtenAll in the 1 to 4 The embodiments shown agree in that they have a housing G for delimiting the power-split

Getriebes 11 gegenüber der Umwelt und eine Eingangswelle 12, die mit einer Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist, aufweisen.Transmission 11 from the environment and an input shaft 12 which can be connected to an internal combustion engine.

Ferner haben die leistungsverzweigten Getriebe 11 nach den 1 bis 4 eine erste elektrische Maschine 13, die eine Rotorwelle 15 umfasst. Die Rotorwelle 15 ist mit einem Sonnenrad 16a verbunden.Furthermore, the power-split transmissions 11 have the 1 to 4 a first electrical machine 13, which comprises a rotor shaft 15. The rotor shaft 15 is connected to a sun gear 16a.

Zudem ist die Rotorwelle 15 der ersten elektrischen Maschine 13 hohl ausgebildet und die Eingangswelle 12 bzw. eine Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 in ihrem Inneren angeordnet.In addition, the rotor shaft 15 of the first electric machine 13 is hollow and the input shaft 12 or an output shaft 14 of the power-split transmission 11 is arranged inside it.

Des Weiteren umfasst jedes leistungsverzweigte Getriebe 11 aus den 1 bis 4 ein erstes Planetengetriebe 16. Dabei ist die Rotorwelle 15 mit dem ersten Planetengetriebe 16 wirkverbunden.Furthermore, each power-split transmission comprises 11 of the 1 to 4 a first planetary gear 16. The rotor shaft 15 is operatively connected to the first planetary gear 16.

Außerdem zeigen 1 bis 4, dass die erste elektrische Maschine 13 und das erste Planetengetriebe 16 nebeneinander angeordnet sind. Dabei sind die erste elektrische Maschine 13 und das erste Planetengetriebe 16 in axialer Richtung A räumlich betrachtet in Reihe bzw. nebeneinander angeordnet.Also show 1 to 4 that the first electric machine 13 and the first planetary gear 16 are arranged next to one another. The first electric machine 13 and the first planetary gear 16 are arranged in series or next to one another in the axial direction A.

Ferner hat jedes leistungsverzweigte Getriebe 11 der 1 bis 4 eine Ausgangswelle 14 sowie eine Übersetzungsschaltvorrichtung K1, K2 zum Schalten zwischen einem mechanischen Gang bzw. zwei mechanischen Gängen und einem EVT-Modus.Furthermore, each power-split transmission 11 of the 1 to 4 an output shaft 14 and a gear shift device K1, K2 for switching between one mechanical gear or two mechanical gears and an EVT mode.

Die Übersetzungsschaltvorrichtung K1, K2 umfasst genau genommen eine erste K1 und eine zweite Schalteinrichtung K2 oder lediglich eine erste oder eine zweite Schalteinrichtung K1, K2 (vgl. 1 bis 4).Strictly speaking, the transmission switching device K1, K2 comprises a first K1 and a second switching device K2 or only a first or a second switching device K1, K2 (cf. 1 to 4 ).

Die erste Schalteinrichtung K1 kann als Antriebskupplung insbesondere als Lamellenkupplung und die zweite Schalteinrichtung K2 als Kupplungsbremse insbesondere als Lamellenbremse ausgebildet sein.The first switching device K1 can be designed as a drive clutch, in particular as a multi-disk clutch, and the second switching device K2 can be designed as a clutch brake, in particular as a multi-disk brake.

Gemäß 1 sind mithilfe ersten Schalteinrichtung K1 unter Last die Rotorwelle 15 und die Eingangswelle 12 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.According to 1 By means of the first switching device K1, the rotor shaft 15 and the input shaft 12 can be connected to and separated from one another under load.

Ferner sind mithilfe zweiten Schalteinrichtung K2 unter Last die Rotorwelle 15 und das Gehäuse G miteinander verbindbar und voneinander trennbar.Furthermore, the rotor shaft 15 and the housing G can be connected to and separated from one another under load by means of the second switching device K2.

In 2 hingegen sind mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung K1, K2 mittels deren ersten Schalteinrichtung K1 unter Last lediglich die Rotorwelle 15 und die Eingangswelle 12 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.In 2 In contrast, with the aid of the gear shifting device K1, K2 by means of its first switching device K1, only the rotor shaft 15 and the input shaft 12 can be connected to and separated from one another under load.

3 zeigt, dass mithilfe der zweiten Schalteinrichtung K2 unter Last nur die Rotorwelle 15 und das Gehäuse G miteinander verbindbar und voneinander trennbar sind. 3 shows that by means of the second switching device K2 under load only the rotor shaft 15 and the housing G can be connected to and separated from each other.

Gemäß 4 sind mithilfe der ersten Schalteinrichtung K1 unter Last die Rotorwelle 15 und die Ausgangswelle 14 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.According to 4 By means of the first switching device K1, the rotor shaft 15 and the output shaft 14 can be connected to and separated from one another under load.

Zudem sind mithilfe der zweiten Schalteinrichtung K2 unter Last die Rotorwelle 15 und das Gehäuse G miteinander verbindbar und voneinander trennbar.In addition, the rotor shaft 15 and the housing G can be connected to and separated from one another under load by means of the second switching device K2.

1 bis 4 zeigen alle, dass das erste Planetengetriebe 16 ein Sonnenrad 16a, ein Hohlrad 16b, mehrere Planetenräder 16c und einen Planetenträger 16d für die Planetenräder 16c aufweist. 1 to 4 all show that the first planetary gear 16 has a sun gear 16a, a ring gear 16b, several planet gears 16c and a planet carrier 16d for the planet gears 16c.

Dabei ist die Rotorwelle 15 mit dem Sonnenrad 16a drehfest verbunden.The rotor shaft 15 is connected to the sun gear 16a in a rotationally fixed manner.

So sind konkret geschildert mithilfe der ersten Schalteinrichtung K1 unter Last das Sonnenrad 16a und der Planetenträger 16d miteinander verbindbar und voneinander trennbar (vgl. 1 bis 4).As described specifically, the sun gear 16a and the planet carrier 16d can be connected to and separated from one another using the first switching device K1 under load (cf. 1 to 4 ).

Des Weiteren ist die Ausgangswelle 14 mit dem Hohlrad 16b (vgl. 1 bis 3) oder mit dem Planetenträger 16d (vgl. 4) drehfest verbunden.Furthermore, the output shaft 14 is connected to the ring gear 16b (cf. 1 to 3 ) or with the planet carrier 16d (cf. 4 ) are connected in a rotationally fixed manner.

Ferner ist gemäß 1 bis 3 die Eingangswelle 12 mit dem Planetenträger 16d oder gemäß 4 die Eingangswelle 12 mit dem Hohlrad 16b drehfest verbunden.Furthermore, according to 1 to 3 the input shaft 12 with the planet carrier 16d or according to 4 the input shaft 12 is connected to the ring gear 16b in a rotationally fixed manner.

Konkreter geschildert kann das leistungsverzweigte Getriebe 11 einen leistungsverzweigten Modus und einen ersten mechanischen Gang für die Ausführungsformen nach den 2 und 3 aufweisen. Die Ausführungsformen nach den 1 und 4 können sogar zusätzlich noch einen zweiten mechanischen Gang aufweisen.More specifically, the power-split transmission 11 can have a power-split mode and a first mechanical gear for the embodiments according to the 2 and 3 The embodiments according to the 1 and 4 can even have a second mechanical gear.

Für einen ersten mechanischen Gang ist die erste Schalteinrichtung K1 so ausgebildet und geschaltet, dass die Rotorwelle 15 und die Eingangswelle 12 (bezugnehmend auf 1 und 2) oder dass die Rotorwelle 15 und die Ausgangswelle 14 drehfest miteinander verbunden sind (bezugnehmend auf 4).For a first mechanical gear, the first switching device K1 is designed and switched such that the rotor shaft 15 and the input shaft 12 (with reference to 1 and 2 ) or that the rotor shaft 15 and the output shaft 14 are connected to each other in a rotationally fixed manner (with reference to 4 ).

Ferner ist für einen ersten mechanischen Gang die zweite Schalteinrichtung K2 so ausgebildet und geschaltet, dass die Rotorwelle 15 und das Gehäuse G voneinander getrennt sind (bezugnehmend auf 1, 3 und 4).Furthermore, for a first mechanical gear, the second switching device K2 is designed and switched such that the rotor shaft 15 and the housing G are separated from each other (with reference to 1 , 3 and 4 ).

Dabei ist im ersten mechanischen Gang die erste elektrische Maschine 13 als Generator oder als Motor betreibbar.In the first mechanical gear, the first electrical machine 13 can be operated as a generator or as a motor.

Für einen zweiten mechanischen Gang ist die erste Schalteinrichtung K1 so ausgebildet und geschaltet, dass die Rotorwelle 15 und die Eingangswelle 12 (bezugnehmend auf 1 und 2) oder dass die Rotorwelle 15 und die Ausgangswelle 14 voneinander getrennt sind (bezugnehmend auf 4).For a second mechanical gear, the first switching device K1 is designed and switched such that the rotor shaft 15 and the input shaft 12 (with reference to 1 and 2 ) or that the rotor shaft 15 and the output shaft 14 are separated from each other (referring to 4 ).

Ferner ist für einen zweiten mechanischen Gang die zweite Schalteinrichtung K2 so ausgebildet und geschaltet, dass die Rotorwelle 15 und das Gehäuse G drehfest miteinander verbunden sind (bezugnehmend auf 1, 3 und 4).Furthermore, for a second mechanical gear, the second switching device K2 is designed and switched in such a way that the rotor shaft 15 and the housing G are connected to one another in a rotationally fixed manner (with reference to 1 , 3 and 4 ).

Des Weiteren ist im zweiten mechanischen Gang die erste elektrische Maschine 13 nicht drehend betreibbar.Furthermore, in the second mechanical gear, the first electric machine 13 cannot be operated in a rotating manner.

Für einen leistungsverzweigten Modus sind die erste Schalteinrichtung K1 und die zweite Schalteinrichtung K2 so ausgebildet und geschaltet, dass die Rotorwelle 15 und die Eingangswelle 12 und/oder die Rotorwelle 15 und die Ausgangswelle 14 und die Rotorwelle 15 und das Gehäuse G frei zueinander drehbar sind (bezugnehmend auf 1 und 4). Dabei ist die erste elektrische Maschine 13 als Motor oder als Generator betreibbar.For a power-split mode, the first switching device K1 and the second switching device K2 are designed and connected such that the rotor shaft 15 and the input shaft 12 and/or the rotor shaft 15 and the output shaft 14 and the rotor shaft 15 and the housing G are freely rotatable relative to one another (with reference to 1 and 4 ). The first electrical machine 13 can be operated as a motor or as a generator.

Zudem kann das leistungsverzweigte Getriebe 11 auch einen Leerlaufmodus aufweisen. Dabei sind die erste Schalteinrichtung K1 und die zweite Schalteinrichtung K2 so ausgebildet und geschaltet, dass die Rotorwelle 15 und die Eingangswelle 12 und/oder die Rotorwelle 15 und die Ausgangswelle 14 und die Rotorwelle 15 und das Gehäuse G frei zueinander drehbar sind (bezugnehmend auf 1 und 4). Dabei ist die erste elektrische Maschine 13 nicht als Motor oder als Generator betreibbar.In addition, the power-split transmission 11 can also have an idle mode. The first switching device K1 and the second switching device K2 are designed and switched such that the rotor shaft 15 and the input shaft 12 and/or the rotor shaft 15 and the output shaft 14 and the rotor shaft 15 and the housing G can rotate freely relative to one another (with reference to 1 and 4 ). The first electrical machine 13 cannot be operated as a motor or as a generator.

Über das leistungsverzweigte Getriebe 11 wird die Antriebsleistung eines Verbrennungsmotors über einen mechanischen und einen elektrischen Zweig übertragen. Die Drehzahl der Ausgangswelle 14 kann bei konstanter Drehzahl der Eingangswelle 12 stufenlos verändert werden, indem die Drehzahl der elektrischen Maschine 13 gesteuert wird.The drive power of an internal combustion engine is transmitted via a mechanical and an electrical branch via the power-split transmission 11. The speed of the output shaft 14 can be continuously varied while the speed of the input shaft 12 remains constant by controlling the speed of the electric machine 13.

Wie bereits verdeutlicht wurde, ist ein erster mechanischer Gang gegeben, wenn die Antriebskupplung K1 bzw. die erste Schalteinrichtung geschlossen und damit die Eingangswelle 12 bzw. die Ausgangswelle mit der hohlförmigen Welle 15 verbunden wird. Dadurch wird das Planetengetriebe 16 als Block geschaltet. Die Übersetzung im ersten Gang beträgt i₁ = 1.As has already been explained, a first mechanical gear is achieved when the drive clutch K1 or the first switching device is closed and the input shaft 12 or the output shaft is connected to the hollow shaft 15. This causes the planetary gear 16 to be switched as a block. The gear ratio in first gear is i ₁ = 1.

Um eine Übersetzung von i = 1 zu erzielen kann bei weiteren Ausführungsformen die Antriebskupplung K1 bzw. die erste Schalteinrichtung in einer Weise angeordnet sein, sodass die hohlförmige Welle 15 mit dem Hohlrad 16b oder die Eingangswelle 12 direkt mit der Ausgangswelle 14 verbunden werden kann.In order to achieve a gear ratio of i = 1, in further embodiments the drive clutch K1 or the first switching device can be arranged in such a way that the hollow shaft 15 can be connected to the ring gear 16b or the input shaft 12 can be connected directly to the output shaft 14.

Ein zweiter mechanischer Gang ist gegeben, wenn die Kupplungsbremse K2 bzw. die zweite Schalteinrichtung geschlossen und damit die hohlförmige Welle 15 drehfest mit dem Gehäuse G des leistungsverzweigten Getriebes 11 verbunden wird. Das Übersetzungsverhältnis des zweiten Gangs entspricht dabei für 1 und 3 dem Übersetzungsverhältnis zwischen dem Planetenträger 16d und dem Hohlrad 16b und beträgt 0,5 < i₂ < 1. Vorzugsweise weist der zweite Gang bei 1 und 3 ein Übersetzungsverhältnis von i₂ = 1,3^-1 auf.A second mechanical gear is provided when the clutch brake K2 or the second switching device is closed and the hollow shaft 15 is thus connected in a rotationally fixed manner to the housing G of the power-split transmission 11. The transmission ratio of the second gear corresponds to 1 and 3 the gear ratio between the planet carrier 16d and the ring gear 16b and is 0.5 < i ₂ < 1. Preferably, the second gear at 1 and 3 a gear ratio of i ₂ = 1.3 ^-1 .

Das Übersetzungsverhältnis des zweiten Gangs entspricht dabei für 4 dem Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hohlrad 16b und dem Planetenträger 16d und beträgt 1 < i₂ < 2. Vorzugsweise weist der zweite Gang bei 4 ein Übersetzungsverhältnis von i₂ = 1,3 auf.The gear ratio of the second gear corresponds to 4 the gear ratio between the ring gear 16b and the planet carrier 16d and is 1 < i ₂ < 2. Preferably, the second gear at 4 a gear ratio of i ₂ = 1.3.

Zusammengefasst kann dargestellt werden, dass die erste Ausführungsform des leistungsverzweigten Getriebes (vgl. 1) einen leistungsverzweigten Modus und zwei mechanische Gänge mit den Übersetzungen i₁ = 1 und i₂ = 1,3^-1, die zweite Ausführungsform (vgl. 2) einen leistungsverzweigten Modus und einen mechanischen Gang mit der Übersetzung i₁ = 1, die dritte Ausführungsform (vgl. 3) einen leistungsverzweigten Modus und einen mechanischen Gang mit der Übersetzungen i₁ = 1,3^-1 und die vierte Ausführungsform (vgl. 4) einen leistungsverzweigten Modus und zwei mechanische Gänge mit den Übersetzungen i₁ = 1,3 und i₂ = 1 aufweist.In summary, it can be shown that the first embodiment of the power-split transmission (cf. 1 ) a power-split mode and two mechanical gears with the ratios i ₁ = 1 and i ₂ = 1.3 ^-1 , the second embodiment (cf. 2 ) a power-split mode and a mechanical gear with the ratio i ₁ = 1, the third embodiment (see. 3 ) a power-split mode and a mechanical gear with the ratio i ₁ = 1.3 ^-1 and the fourth embodiment (cf. 4 ) has a power-split mode and two mechanical gears with the ratios i ₁ = 1.3 and i ₂ = 1.

Darüber hinaus kann in weiteren Ausführungsformen kann die vierte Ausführungsform des leistungsverzweigten Getriebes 11 auch nur eine Antriebskupplung K1 bzw. eine erste Schalteinrichtung oder nur eine Kupplungsbremse K2 bzw. eine zweite Schalteinrichtung aufweisen.Furthermore, in further embodiments, the fourth embodiment of the power-split transmission 11 can also have only one drive clutch K1 or a first switching device or only one clutch brake K2 or a second switching device.

5A bis 5C zeigen unterschiedliche Ausführungsformen eines zweiten Getriebes 21 mit zwei mechanischen Gängen mit den Übersetzungen 1 < i₁ < 2 und i₂ = 1 oder i₁ = 1 und 0,5 < i₂ < 1 für ein Hybridfahrzeug oder für ein Elektrofahrzeug. 5A to 5C show different embodiments of a second transmission 21 with two mechanical gears with the ratios 1 < i ₁ < 2 and i ₂ = 1 or i ₁ = 1 and 0.5 < i ₂ < 1 for a hybrid vehicle or for an electric vehicle.

Alle in den 5A bis 5C gezeigten Ausführungen stimmen darin überein, dass diese ein Gehäuse G zur Abgrenzung des zweiten Getriebes 21 gegenüber der Umwelt und eine Eingangswelle 22, die mit einer Verbrennungskraftmaschine und/oder mit einer elektrischen Maschine und/oder mit einem weiteren Getriebe verbindbar ist, aufweisen.All in the 5A to 5C The embodiments shown agree in that they have a housing G for separating the second transmission 21 from the environment and an input shaft 22 which can be connected to an internal combustion engine and/or to an electric machine and/or to another transmission.

Ferner weisen die Getriebe 21 nach den 5A bis 5C ein zweites Planetengetriebe auf. Das Planetengetriebe 23 weist dabei ein Sonnenrad 23a, ein Hohlrad 23b, mehrere Planetenräder 23c und einen Planetenträger 23d für die mehreren Planetenräder 23c.Furthermore, the gears 21 according to the 5A to 5C a second planetary gear. The planetary gear 23 has a sun gear 23a, a ring gear 23b, several planet gears 23c and a planet carrier 23d for the several planet gears 23c.

Das Sonnenrad 23a ist derart hohl ausgebildet, dass in seinem Inneren die Eingangswelle 22 (vgl. 5B, 5C) oder eine Ausgangswelle 24 des Getriebes 21 (vgl. 5A) angeordnet ist.The sun gear 23a is hollow in such a way that the input shaft 22 (cf. 5B , 5C ) or an output shaft 24 of the gearbox 21 (cf. 5A) is arranged.

Des Weiteren hat jedes Getriebe 21 eine Ausgangswelle 24.Furthermore, each gearbox 21 has an output shaft 24.

Gemäß 5A ist das Hohlrad 23b des zweiten Planetengetriebes 23 mit der Eingangswelle 22 des zweiten Planetengetriebes 23 drehfest verbunden bzw. bildet das Hohlrad 23b die Eingangswelle 22. Der Planetenträger 23d des zweiten Planetengetriebes 23 ist mit der Ausgangswelle 24 des zweiten Planetengetriebes 23 drehfest verbunden bzw. wird die Ausgangswelle 24 von dem Planetenträger 23d gebildet.According to 5A the ring gear 23b of the second planetary gear 23 is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 22 of the second planetary gear 23 or the ring gear 23b forms the input shaft 22. The planet carrier 23d of the second planetary gear 23 is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 24 of the second planetary gear 23 or the output shaft 24 is formed by the planet carrier 23d.

In 5B und 5C hingegen ist das Hohlrad 23b des zweiten Planetengetriebes 23 mit der Ausgangswelle 24 des zweiten Planetengetriebes 23 drehfest verbunden, wobei das Hohlrad 23b die Ausgangswelle 24 bildet. Ferner ist der Planetenträger 23d des zweiten Planetengetriebes 23 mit der Eingangswelle 22 des zweiten Planetengetriebes 23 drehfest verbunden bzw. wird die Eingangswelle 22 von dem Planetenträger 23d gebildet.In 5B and 5C In contrast, the ring gear 23b of the second planetary gear 23 is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 24 of the second planetary gear 23, with the ring gear 23b forming the output shaft 24. Furthermore, the planet carrier 23d of the second planetary gear 23 is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 22 of the second planetary gear 23, or the input shaft 22 is formed by the planet carrier 23d.

Außerdem hat jedes Getriebe 21 eine Übersetzungsschaltvorrichtung K3, K4 bestehend aus einer dritten Schalteinrichtung K3 und einer vierten Schalteinrichtung K4 zum Schalten zwischen zwei mechanischen Gängen.In addition, each transmission 21 has a gear shifting device K3, K4 consisting of a third shifting device K3 and a fourth shifting device K4 for shifting between two mechanical gears.

Mithilfe der dritten Schalteinrichtung K3 sind unter Last die Eingangswelle 22 und die Ausgangswelle 24 miteinander verbindbar und voneinander trennbar. Genauer geschildert, sind mithilfe der dritten Schalteinrichtung K3 unter Last das Hohlrad 23b und der Planetenträger 23d miteinander verbindbar und voneinander trennbar.With the aid of the third switching device K3, the input shaft 22 and the output shaft 24 can be connected to and separated from one another under load. More precisely, with the aid of the third switching device K3, the ring gear 23b and the planet carrier 23d can be connected to and separated from one another under load.

Ferner sind mithilfe der vierten Schalteinrichtung K4 das Sonnenrad 23a und das Gehäuse G miteinander verbindbar und voneinander trennbar.Furthermore, the sun gear 23a and the housing G can be connected to and separated from one another by means of the fourth switching device K4.

Gemäß den 5A bis 5C kann die dritte Schalteinrichtung K3 als Antriebskupplung insbesondere als Lamellenkupplung oder als Freilauf ausgebildet sein. Die vierte Schalteinrichtung K4 kann als Kupplungsbremse insbesondere als Lamellenbremse oder als Freilauf ausgebildet sein.According to the 5A to 5C the third switching device K3 can be designed as a drive clutch, in particular as a multi-disk clutch or as a freewheel. The fourth switching device K4 can be designed as a clutch brake, in particular as a multi-disk brake or as a freewheel.

Genau genommen, ist in 5A und 5B die dritte Schalteinrichtung K3 als Lamellenkupplung und in 5C als Freilauf ausgebildet. In 5A hingegen ist die vierte Schalteinrichtung K4 als Freilauf und in 5B und 5C als Lamellenbremse ausgebildet.Strictly speaking, in 5A and 5B the third switching device K3 as a multi-disk clutch and in 5C designed as a freewheel. In 5A The fourth switching device K4 is a freewheel and in 5B and 5C designed as a multi-disk brake.

Wie erwähnt, ist also in 5A die vierte Schalteinrichtung K4 als Freilauf ausgebildet. Dabei ist der Freilauf so ausgebildet, dass dieser eine relative Drehung des Sonnenrads 23a des zweiten Planetengetriebes 21 zum Gehäuse G sperrt, wenn das Sonnenrad 23a in entgegengesetzte Richtung zur Eingangswelle 22 dreht. Anders ausgedrückt, ist der Freilauf bzw. die vierte Schalteinrichtung K4 in 5A so ausgebildet, dass dieser eine relative Drehung des Sonnenrads 23a des zweiten Planetengetriebes 21 zum Gehäuse G sperrt, wenn die dritte Schalteinrichtung K3 eine relative Drehung zwischen Planetenträger 23d und Hohlrad 23b gestattet.As mentioned, in 5A the fourth switching device K4 is designed as a freewheel. The freewheel is designed in such a way that it blocks a relative rotation of the sun gear 23a of the second planetary gear 21 to the housing G when the sun gear 23a rotates in the opposite direction to the input shaft 22. In other words, the freewheel or the fourth switching device K4 is in 5A designed such that it blocks a relative rotation of the sun gear 23a of the second planetary gear 21 to the housing G when the third switching device K3 allows a relative rotation between the planet carrier 23d and the ring gear 23b.

In 5C ist die dritte Schalteinrichtung K3 als Freilauf ausgebildet. Der Freilauf ist so ausgebildet, dass dieser eine relative Drehung des Planetenträgers 23d des zweiten Planetengetriebes 23 zum Hohlrad 23b des zweiten Planetengetriebes 23 sperrt, wenn die vierte Schalteinrichtung K4 eine relative Drehung zwischen Sonnenrad 23a und Gehäuse G gestattet.In 5C the third switching device K3 is designed as a freewheel. The freewheel is designed such that it blocks a relative rotation of the planet carrier 23d of the second planetary gear 23 to the ring gear 23b of the second planetary gear 23 when the fourth switching device K4 allows a relative rotation between the sun gear 23a and the housing G.

Für einen ersten mechanischen Gang ist die dritte Schalteinrichtung K3 so ausgebildet und geschaltet, dass die Eingangswelle 22 bzw. das Hohlrad 23b und der Planetenträger 23d (vgl. 5A) oder die Ausgangswelle 24 bzw. das Hohlrad 23b und der Planetenträger 23d (vgl. 5B, 5C) drehfest miteinander verbunden sind. For a first mechanical gear, the third switching device K3 is designed and switched so that the input shaft 22 or the ring gear 23b and the planet carrier 23d (cf. 5A) or the output shaft 24 or the ring gear 23b and the planet carrier 23d (cf. 5B , 5C ) are connected to each other in a rotationally fixed manner.

Ferner ist für einen ersten mechanischen Gang die vierte Schalteinrichtung K4 so ausgebildet und geschaltet, dass das Sonnenrad 23a und das Gehäuse G voneinander getrennt sind.Furthermore, for a first mechanical gear, the fourth switching device K4 is designed and switched such that the sun gear 23a and the housing G are separated from each other.

Für einen zweiten mechanischen Gang ist die dritte Schalteinrichtung K3 so ausgebildet und geschaltet, dass die Eingangswelle 22 bzw. das Hohlrad 23b und der Planetenträger 23d (vgl. 5A) oder die Ausgangswelle 24 bzw. das Hohlrad 23b und der Planetenträger 23d (vgl. 5B, 5C) voneinander getrennt sind.For a second mechanical gear, the third switching device K3 is designed and switched in such a way that the input shaft 22 or the ring gear 23b and the planet carrier 23d (cf. 5A) or the output shaft 24 or the ring gear 23b and the planet carrier 23d (cf. 5B , 5C ) are separated from each other.

Für einen zweiten mechanischen Gang ist die vierte Schalteinrichtung K4 so ausgebildet und geschaltet, dass das Sonnenrad 23a und das Gehäuse G drehfest miteinander verbunden sind.For a second mechanical gear, the fourth switching device K4 is designed and switched in such a way that the sun gear 23a and the housing G are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Die zweite Ausführungsform des zweiten Getriebes (vgl. 5B) weist zudem einen Leerlaufmodus auf, wobei die dritte und vierte Schalteinrichtung K3, K4 so ausgebildet und geschaltet sind, dass das Sonnenrad 23a und das Gehäuse G sowie das Hohlrad 23b und der Planetenträger 23d voneinander getrennt sind.The second embodiment of the second transmission (cf. 5B) also has an idle mode, wherein the third and fourth switching devices K3, K4 are designed and switched such that the sun gear 23a and the housing G as well as the ring gear 23b and the planet carrier 23d are separated from one another.

Die erste Ausführungsform des Getriebes 21 (vgl. 5A) weist bei den mechanischen Gängen eine erste Übersetzung von 1 < i₁ < 2 und eine zweite Übersetzung von i₂ = 1 auf. Die zweite und dritte Ausführungsform des Getriebes 21 (vgl. 5B, 5C) weist bei den mechanischen Gängen eine erste Übersetzung von i₁ = 1 und eine zweiten Übersetzung von 0,5 < i₂ < 1 auf.The first embodiment of the transmission 21 (cf. 5A) has a first ratio of 1 < i ₁ < 2 and a second ratio of i ₂ = 1 for the mechanical gears. The second and third embodiments of the transmission 21 (cf. 5B , 5C ) has a first ratio of i ₁ = 1 and a second ratio of 0.5 < i ₂ < 1 for the mechanical gears.

Konkreter geschildert ist für einen ersten mechanischen Gang bei der ersten Ausführungsform des Getriebes 21 (vgl. 5A) die Antriebskupplung K3 bzw. die dritte Schalteinrichtung K3 geschlossen, wodurch das Planetengetriebe 23 als Block geschalten wird. Der Freilauf K4 lässt eine Drehung des Sonnenrads 23a in Rotationsrichtung des Hohlrads 23b zu.A more concrete description is given for a first mechanical gear in the first embodiment of the transmission 21 (cf. 5A) the drive clutch K3 or the third switching device K3 is closed, whereby the planetary gear 23 is switched as a block. The freewheel K4 allows rotation of the sun gear 23a in the direction of rotation of the ring gear 23b.

Für einen zweiten mechanischen Gang bei der ersten Ausführungsform des Getriebes 21 (vgl. 5A) ist die Antriebskupplung K3 bzw. die erste Schalteinrichtung geöffnet. Über die Eingangswelle 22 wird das Hohlrad 23a angetrieben, das über die Planetenräder 23c ein gegenläufiges Moment an dem Sonnenrad 23a bewirkt. Durch den Freilauf K4 bzw. die vierte Schalteinrichtung K4 wird das Sonnenrad 23a gesperrt, wodurch die Antriebsleistung der Eingangswelle 22 von dem Hohlrad 23b auf den Planetenträger 23d und die Ausgangswelle 24 übertragen wird.For a second mechanical gear in the first embodiment of the transmission 21 (cf. 5A) the drive clutch K3 or the first switching device is opened. The ring gear 23a is driven via the input shaft 22, which causes an opposing torque on the sun gear 23a via the planet gears 23c. The sun gear 23a is locked by the freewheel K4 or the fourth switching device K4, whereby the drive power of the input shaft 22 is transferred from the ring gear 23b to the planet carrier 23d and the output shaft 24.

Konkreter geschildert ist für einen ersten mechanischen Gang bei der zweiten und dritten Ausführungsform des Getriebes 21 (vgl. 5B, 5C) die dritte Schalteinrichtung K3 geschlossen bzw. der Planetenträger 23d über einen Freilauf K3 mit dem Hohlrad 23a verbunden und das Planetengetriebe 23 als Block geschaltet. Die Kupplungsbremse K4 bzw. die vierte Schalteinrichtung K4 ist dabei geöffnet.A more concrete description is given for a first mechanical gear in the second and third embodiments of the transmission 21 (cf. 5B , 5C ) the third switching device K3 is closed or the planet carrier 23d is connected to the ring gear 23a via a freewheel K3 and the planetary gear 23 is switched as a block. The clutch brake K4 or the fourth switching device K4 is opened.

Für einen zweiten mechanischen Gang ist die Kupplungsbremse K4 geschlossen und damit das Sonnenrad 23a drehfest mit dem Gehäuse G verbunden. Der Freilauf K3 gewährleistet unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten zwischen dem Planetenträger 23d und dem Hohlrad.For a second mechanical gear, the clutch brake K4 is closed and the sun gear 23a is thus connected in a rotationally fixed manner to the housing G. The freewheel K3 ensures different rotation speeds between the planet carrier 23d and the ring gear.

Alternativ dazu kann der Freilauf K3 auch zwischen dem Sonnenrad 23a und dem Hohlrad 23b angeordnet sein. Der Freilauf K3 ist so eingerichtet, dass das Hohlrad 23b bei geschlossener Kupplung K4 und stehendem Sonnenrad 23a von dem Planetenträger 23d angetrieben werden kann.Alternatively, the freewheel K3 can also be arranged between the sun gear 23a and the ring gear 23b. The freewheel K3 is designed such that the ring gear 23b can be driven by the planet carrier 23d when the clutch K4 is closed and the sun gear 23a is stationary.

6 zeigt eine Ausführungsform eines dritten Getriebes 31 mit zwei mechanischen Gängen mit den Übersetzungen i₁ > 2 und i₂ = 1 für ein Hybridfahrzeug oder für ein Elektrofahrzeug. 6 shows an embodiment of a third transmission 31 with two mechanical gears with the ratios i ₁ > 2 and i ₂ = 1 for a hybrid vehicle or for an electric vehicle.

Das dritte Getriebe 31 hat ein Gehäuse G zur Abgrenzung des Getriebes 31 zur Umwelt sowie ein drittes Planetengetriebe 33.The third gear 31 has a housing G to separate the gear 31 from the environment and a third planetary gear 33.

Dabei weist das Planetengetriebe 33 ein Sonnenrad 33a, ein Hohlrad 33b, mehrere Planetenräder 33c und einen Planetenträger 33d für die Planetenräder 33c auf.The planetary gear 33 has a sun gear 33a, a ring gear 33b, several planet gears 33c and a planet carrier 33d for the planet gears 33c.

Des Weiteren hat das Getriebe 31 eine Eingangswelle 32 zum Verbinden des dritten Planetengetriebes 33 mit einem weiteren Getriebe oder einer elektrischen Maschine. Außerdem umfasst das Getriebe 31 eine Ausgangswelle 34.Furthermore, the transmission 31 has an input shaft 32 for connecting the third planetary gear 33 to another transmission or an electric machine. The transmission 31 also includes an output shaft 34.

Gemäß 6 ist die Eingangswelle 32 des dritten Getriebes 31 drehfest mit dem Sonnenrad 33a des dritten Planetengetriebes 31 verbunden bzw. wird das Sonnenrad 33a von der Eingangswelle 32 gebildet.According to 6 the input shaft 32 of the third gear 31 is rotationally fixedly connected to the sun gear 33a of the third planetary gear 31 or the sun gear 33a is formed by the input shaft 32.

Zudem ist die Ausgangswelle 34 des dritten Planetengetriebes 31 drehfest mit dem Planetenträger 33d des dritten Planetengetriebes 31 verbunden bzw. wird die Ausgangswelle 34 von dem Planetenträger 33d gebildet.In addition, the output shaft 34 of the third planetary gear 31 is connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier 33d of the third planetary gear 31 or the output shaft 34 is formed by the planet carrier 33d.

Außerdem umfasst das Getriebe 31 eine Übersetzungsschaltvorrichtung K5, K6 bestehend aus einer fünften Schalteinrichtung K5 und einer sechsten Schalteinrichtung K6 zum Schalten zwischen zwei Gängen.In addition, the transmission 31 comprises a gear shifting device K5, K6 consisting of a fifth shifting device K5 and a sixth shifting device K6 for shifting between two gears.

Mithilfe der ersten Schalteinrichtung K5 sind unter Last die Eingangswelle 32 und das Hohlrad 33b miteinander verbindbar und voneinander trennbar.By means of the first switching device K5, the input shaft 32 and the ring gear 33b can be connected to and separated from each other under load.

Zusätzlich sind mithilfe zweiten Schalteinrichtung K6 unter Last das Hohlrad 33b und das Gehäuse G miteinander verbindbar und voneinander trennbar.In addition, the ring gear 33b and the housing G can be connected to and separated from each other under load by means of the second switching device K6.

Mit Blick auf 6 wird ersichtlich, dass die fünfte Schalteinrichtung K5 als Lamellenkupplung und die sechste Schalteinrichtung K6 als Freilauf ausgebildet sind.With a view to 6 It can be seen that the fifth switching device K5 is designed as a multi-plate clutch and the sixth switching device K6 as a freewheel.

Dabei ist die sechste Schalteinrichtung K6 als Freilauf ausgebildet und der Freilauf ist so ausgebildet, dass dieser eine relative Drehung des Hohlrads 33b des wenigstens einen dritten Planetengetriebes 31 zum Gehäuse G sperrt, wenn das Hohlrad 33b in entgegengesetzte Richtung zum Sonnenrad 33a oder in entgegengesetzte Richtung zur Eingangswelle 32 dreht.The sixth switching device K6 is designed as a freewheel and the freewheel is designed such that it blocks a relative rotation of the ring gear 33b of the at least one third planetary gear 31 to the housing G when the ring gear 33b rotates in the opposite direction to the sun gear 33a or in the opposite direction to the input shaft 32.

Für einen ersten mechanischen Gang ist die fünfte Schalteinrichtung K5 so ausgebildet und geschaltet, dass die Eingangswelle 32 und das Hohlrad 33b drehfest miteinander verbunden sind.For a first mechanical gear, the fifth switching device K5 is designed and switched such that the input shaft 32 and the ring gear 33b are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Für einen ersten mechanischen Gang ist die sechste Schalteinrichtung K6 so ausgebildet und geschaltet, dass das Hohlrad 33b und das Gehäuse G voneinander getrennt sind.For a first mechanical gear, the sixth switching device K6 is designed and switched such that the ring gear 33b and the housing G are separated from each other.

Für einen zweiten mechanischen Gang ist die fünfte Schalteinrichtung K5 so ausgebildet und geschaltet, dass die Eingangswelle 32 und das Hohlrad 33b voneinander getrennt sind.For a second mechanical gear, the fifth switching device K5 is designed and switched such that the input shaft 32 and the ring gear 33b are separated from each other.

Für einen zweiten mechanischen Gang ist die sechste Schalteinrichtung K6 so ausgebildet und geschaltet, dass das Hohlrad 33b und das Gehäuse G drehfest miteinander verbunden sind.For a second mechanical gear, the sixth switching device K6 is designed and switched in such a way that the ring gear 33b and the housing G are connected to one another in a rotationally fixed manner.

7A und 7B zeigen unterschiedliche Ausführungsformen eines vierten Getriebes 41 mit zwei mechanischen Gängen mit den Übersetzungen i₁ = 1 und i₂ < 0,5 für ein Hybridfahrzeug oder für ein Elektrofahrzeug. 7A and 7B show different embodiments of a fourth transmission 41 with two mechanical gears with the ratios i ₁ = 1 and i ₂ < 0.5 for a hybrid vehicle or for an electric vehicle.

Alle dort gezeigten Ausführungsformen stimmen darin überein, dass diese ein Gehäuse G zur Abgrenzung des Getriebes 41 gegenüber der Umwelt und ein viertes Planetengetriebe 43 aufweisen.All embodiments shown therein agree in that they have a housing G for separating the gear 41 from the environment and a fourth planetary gear 43.

Wie in 7A und 7B gezeigt, weist das vierte Planetengetriebe 43 ein Sonnenrad 43a, ein Hohlrad 43b, mehrere Planetenräder 43c und einen Planetenträger 43d für die Planetenräder 43c auf.As in 7A and 7B As shown, the fourth planetary gear 43 has a sun gear 43a, a ring gear 43b, a plurality of planetary gears 43c and a planet carrier 43d for the planetary gears 43c.

Des Weiteren hat das Getriebe 41 eine Eingangswelle 42 zum Verbinden des vierten Planetengetriebes 43 mit einem weiteren Getriebe oder einer elektrischen Maschine.Furthermore, the transmission 41 has an input shaft 42 for connecting the fourth planetary gear 43 to another transmission or an electric machine.

Außerdem umfasst das Getriebe 41 eine Ausgangswelle 44.In addition, the transmission 41 comprises an output shaft 44.

Dabei ist gemäß 7A und 7B die Ausgangswelle 44 des vierten Planetengetriebes 43 drehfest mit dem Sonnenrad 43a des vierten Planetengetriebes 43 verbunden bzw. wird das Sonnenrad 43a von der Ausgangswelle 44 des vierten Planetengetriebes 43 gebildet.According to 7A and 7B the output shaft 44 of the fourth planetary gear 43 is rotationally fixedly connected to the sun gear 43a of the fourth planetary gear 43 or the sun gear 43a is formed by the output shaft 44 of the fourth planetary gear 43.

In 7A und 7B ist die Eingangswelle 42 des vierten Planetengetriebes 43 drehfest mit dem Planetenträger 43d des vierten Planetengetriebes 43 verbunden bzw. wird die Eingangswelle 42 von dem Planetenträger 43d des vierten Planetengetriebes 43 gebildet.In 7A and 7B the input shaft 42 of the fourth planetary gear 43 is rotationally fixedly connected to the planet carrier 43d of the fourth planetary gear 43 or the input shaft 42 is formed by the planet carrier 43d of the fourth planetary gear 43.

Zudem hat das Getriebe 41 eine Übersetzungsschaltvorrichtung K7, K8 bestehend aus einer siebten Schalteinrichtung K7 und einer achten Schalteinrichtung K8 zum Schalten zwischen zwei Gängen, wie in den 7A und 7B dargestellt.In addition, the transmission 41 has a gear shifting device K7, K8 consisting of a seventh shifting device K7 and an eighth shifting device K8 for shifting between two gears, as shown in the 7A and 7B shown.

Mithilfe der siebten Schalteinrichtung K7 sind unter Last das Hohlrad 43b und das Gehäuse G miteinander verbindbar und voneinander trennbar (vgl. 7A und 7B).By means of the seventh switching device K7, the ring gear 43b and the housing G can be connected to and separated from each other under load (cf. 7A and 7B) .

Außerdem sind mithilfe der achten Schalteinrichtung K8 unter Last das Hohlrad 43b und das Sonnenrad 43a miteinander verbindbar und voneinander trennbar.In addition, the ring gear 43b and the sun gear 43a can be connected to and separated from each other by means of the eighth switching device K8 under load.

Die siebte Schalteinrichtung K7 ist in den 7A und 7B als Kupplungsbremse insbesondere als Lamellenbremse ausgebildet. Die achte Schalteinrichtung K8 ist in 7A als Antriebskupplung insbesondere als Lamellenkupplung und in 7B als Freilauf ausgebildet.The seventh switching device K7 is in the 7A and 7B as a clutch brake, in particular as a multi-disk brake. The eighth switching device K8 is in 7A as a drive clutch, especially as a multi-disk clutch and in 7B designed as a freewheel.

Der Freilauf ist dabei so ausgebildet, dass dieser eine relative Drehung des Hohlrads 43b zum Sonnenrad 43a oder des Planetenträgers 43d zum Sonnenrad 43a sperrt, wenn das Hohlrad 43b oder der Planetenträger 43d in die gleiche Richtung wie die Eingangswelle 42 dreht.The freewheel is designed such that it blocks a relative rotation of the ring gear 43b to the sun gear 43a or of the planet carrier 43d to the sun gear 43a when the ring gear 43b or the planet carrier 43d rotates in the same direction as the input shaft 42.

In anderen Worten ausgedrückt ist der Freilauf so ausgebildet, dass dieser eine relative Drehung des Hohlrads 43b zum Sonnenrad 43a oder des Planetenträgers 43d zum Sonnenrad 43a sperrt, wenn die siebte Schalteinrichtung K7 eine Drehung zwischen dem Hohlrad 43b und dem Gehäuse G gestattet.In other words, the freewheel is designed such that it blocks a relative rotation of the ring gear 43b to the sun gear 43a or of the planet carrier 43d to the sun gear 43a when the seventh switching device K7 allows a rotation between the ring gear 43b and the housing G.

Für einen ersten mechanischen Gang ist die siebte Schalteinrichtung K7 so ausgebildet und geschaltet, dass das Hohlrad 43b und das Gehäuse G drehfest miteinander verbunden sind.For a first mechanical gear, the seventh switching device K7 is designed and switched in such a way that the ring gear 43b and the housing G are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Ferner ist für einen ersten mechanischen Gang die achte Schalteinrichtung K8 so ausgebildet und geschaltet, dass das Hohlrad 43b und die Ausgangswelle 44 oder dass der Planetenträger 44d und die Ausgangswelle 44 voneinander getrennt sind.Furthermore, for a first mechanical gear, the eighth switching device K8 is designed and switched such that the ring gear 43b and the output shaft 44 or that the planet carrier 44d and the output shaft 44 are separated from one another.

Für einen zweiten mechanischen Gang ist die siebte Schalteinrichtung K7 so ausgebildet und geschaltet, dass das Hohlrad 43b und das Gehäuse G voneinander getrennt sind.For a second mechanical gear, the seventh switching device K7 is designed and switched such that the ring gear 43b and the housing G are separated from each other.

Zudem ist für zweiten mechanischen Gang die achte Schalteinrichtung K8 so ausgebildet und geschaltet, dass das Hohlrad 43b und die Ausgangswelle 44 oder dass der Planetenträger 44d und die Ausgangswelle 44 drehfest miteinander verbunden sind.In addition, for the second mechanical gear, the eighth switching device K8 is designed and switched in such a way that the ring gear 43b and the output shaft 44 or that the planet carrier 44d and the output shaft 44 are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Konkreter geschildert wird bei der zweiten Ausführungsform des Getriebes 41 (vgl. 7B) für einen ersten mechanischen Gang mit i₁ = 1 ist die Kupplungsbremse K7 bzw. die siebte Schalteinrichtung K7 geöffnet. Die Antriebsleistung der Eingangswelle 42 wird über den Planetenträger 43d sowohl auf das Sonnenrad 43a, als auch auf das Hohlrad 43b übertragen. Aufgrund des Freilaufs K8 wird die Antriebsleistung des Hohlrads 43b direkt auf das Sonnenrad 43a übertragen, wodurch das Planetengetriebe 43 als Block geschaltet wird.The second embodiment of the transmission 41 is described in more detail (cf. 7B) For a first mechanical gear with i ₁ = 1, the clutch brake K7 or the seventh switching device K7 is opened. The drive power of the input shaft 42 is transmitted via the planet carrier 43d to both the sun gear 43a and the ring gear 43b. Due to the freewheel K8, the drive power of the ring gear 43b is transmitted directly to the sun gear 43a, whereby the planetary gear 43 is switched as a block.

Für einen zweiten mechanischen Gang von i₂ < 0,5 ist die Kupplungsbremse K7 bzw. die siebte Schalteinrichtung K7 geschlossen und damit das Hohlrad 43b drehfest mit dem Gehäuse G des Getriebes 41 verbunden. Die Antriebsleistung wird von dem Planetenträger 43d auf das Sonnenrad 43a und die Ausgangswelle 44 übertragen. For a second mechanical gear of i ₂ < 0.5, the clutch brake K7 or the seventh switching device K7 is closed and thus the ring gear 43b is connected in a rotationally fixed manner to the housing G of the transmission 41. The drive power is transmitted from the planet carrier 43d to the sun gear 43a and the output shaft 44.

Der Freilauf K8 bzw. die achte Schalteinrichtung K8 lässt eine Drehung des Sonnenrads 43a in Rotationsrichtung der Eingangswelle 42 bei stehendem Hohlrad 43b zu.The freewheel K8 or the eighth switching device K8 allows rotation of the sun gear 43a in the direction of rotation of the input shaft 42 when the ring gear 43b is stationary.

Alternativ dazu kann der Freilauf K8 auch zwischen dem Planetenträger 43d und der Ausgangswelle 44 angeordnet sein. Der Freilauf K8 ist so eingerichtet, dass der Planetenträger 43d die Ausgangswelle 44 bei gleicher Drehrichtung zur Eingangswelle 42 antreiben kann.Alternatively, the freewheel K8 can also be arranged between the planet carrier 43d and the output shaft 44. The freewheel K8 is designed such that the planet carrier 43d can drive the output shaft 44 in the same direction of rotation as the input shaft 42.

Die erste Ausführungsform des Getriebes 41 (vgl. 7A) weist eine Antriebskupplung K8 als achte Schalteinrichtung K8 und damit einen zusätzlichen Leerlauf bei geöffneten Kupplungen K7 und K8 auf.The first embodiment of the transmission 41 (cf. 7A) has a drive clutch K8 as the eighth switching device K8 and thus an additional idle when clutches K7 and K8 are open.

8A bis 8C, 9, 13, 15, 17, 19 und 21 zeigen unterschiedliche Antriebsanordnungen 500 für ein Hybridfahrzeug. 8A to 8C, 9, 13, 15, 17, 19 and 21 show different drive arrangements 500 for a hybrid vehicle.

So haben die Antriebsanordnungen 500 nach 8A und 8B ein zweites Getriebe 21 nach 5A und ein drittes Getriebe 31 nach 6.The drive arrangements have 500 after 8A and 8B a second gearbox 21 after 5A and a third gearbox 31 to 6 .

Dabei ist die Eingangswelle 32 des einen bzw. des dritten Getriebes 31 drehfest mit der Ausgangswelle 24 eines weiteren bzw. des zweiten Getriebes 21 verbunden.The input shaft 32 of the one or the third gearbox 31 is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 24 of a further or the second gearbox 21.

Die Antriebsanordnungen 500 gemäß den 8A und 8B unterscheiden sich darin, dass die sechste Schalteinrichtung K6 in 8A als Lamellenkupplung ausgebildet ist, hingegen in 8B als Freilauf, dessen Drehrichtung in eine Richtung blockiert wird.The drive arrangements 500 according to the 8A and 8B differ in that the sixth switching device K6 in 8A is designed as a multi-disk clutch, whereas in 8B as a freewheel, whose rotation direction is blocked in one direction.

Bei 8A und 8B weist das zweite Getriebe 21 vorzugsweise die Übersetzungen i₁ = 1,3² und i₂ = 1 und das dritte Getriebe 31 die Übersetzungen i₁ = 1,3⁴ und i₂ = 1 auf. Kombiniert ergeben sich vier Gänge mit den Übersetzungen i₁ = 1,3⁶, i₂ = 1,3⁴, i₃ = 1,3², i₄ = 1. Durch die dritte, fünfte und sechste Schalteinrichtung K3, K5, K6 wird der Gangwechsel aktiv gesteuert. Die vierte Schalteinrichtung K4 bzw. der Freilauf K4 wird indirekt von der dritten, fünften und sechsten Schalteinrichtung K3, K5, K6 gesteuert.At 8A and 8B the second transmission 21 preferably has the gear ratios i ₁ = 1.3 ² and i ₂ = 1 and the third transmission 31 has the gear ratios i ₁ = 1.3 ⁴ and i ₂ = 1. Combined, this results in four gears with the gear ratios i ₁ = 1.3 ⁶ , i ₂ = 1.3 ⁴ , i ₃ = 1.3 ² , i ₄ = 1. The gear change is actively controlled by the third, fifth and sixth switching devices K3, K5, K6. The fourth switching device K4 or the freewheel K4 is indirectly controlled by the third, fifth and sixth switching devices K3, K5, K6.

8C zeigt eine Antriebsanordnung 500 mit einem zweiten Getriebe 21 nach 5A und einem vierten Getriebe 41 nach 7B. 8C shows a drive arrangement 500 with a second gear 21 according to 5A and a fourth gear 41 according to 7B .

Dabei ist die Eingangswelle 42 des einen bzw. des vierten Getriebes 41 drehfest mit der Ausgangswelle 24 eines weiteren bzw. des zweiten Getriebes 21 verbunden. The input shaft 42 of the one or the fourth gearbox 41 is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 24 of a further or the second gearbox 21.

Vorzugsweise weist das zweiten Getriebes 21 die Übersetzungen i₁ = 1,3², i₂ = 1 und das vierte Getriebe 41 die Übersetzungen i₁ = 1, i₂ = 1,3^-4 auf. Kombiniert ergeben sich vier Gänge mit den Übersetzungen i₁ = 1,3², i₂ = 1, i₃ = 1,3^-2 und i₄ = 1,3^-4.Preferably, the second gear 21 has the gear ratios i ₁ = 1.3 ² , i ₂ = 1 and the fourth gear 41 has the gear ratios i ₁ = 1, i ₂ = 1.3 ^-4 . Combined, this results in four gears with the gear ratios i ₁ = 1.3 ² , i ₂ = 1, i ₃ = 1.3 ^-2 and i ₄ = 1.3 ^-4 .

9 zeigt eine Antriebsanordnung 500 mit einem leistungsverzweigten Getriebe 11 nach 1, mit einem zweiten Getriebe 21 nach 5A und einem dritten Getriebe 31 nach 6. 9 shows a drive arrangement 500 with a power-split transmission 11 according to 1 , with a second gear 21 to 5A and a third gear 31 according to 6 .

Des Weiteren umfasst die Antriebsanordnung 500 eine zweite elektrische Maschine 301 sowie eine Wandlereinrichtung 300, wie z. B. einen hydrodynamischen Wandler mit einer Wandler-Überbrückungskupplung.Furthermore, the drive arrangement 500 comprises a second electric machine 301 and a converter device 300, such as a hydrodynamic converter with a converter lock-up clutch.

Dabei ist die Wandlereinrichtung 300 vor dem leistungsverzweigten Getriebe 11 angeordnet und drehfest mit der Eingangswelle 12 des leistungsverzweigten Getriebes 11 verbunden. Ein Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) ist über die Wandlereinrichtung 300 mit der Eingangswelle 12 verbunden.The converter device 300 is arranged in front of the power-split transmission 11 and is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 12 of the power-split transmission 11. An internal combustion engine (not shown) is connected to the input shaft 12 via the converter device 300.

Das zweite und dritte Getriebe 21, 31 sind hinter bzw. nach dem leistungsverzweigten Getriebe 11 angeordnet, wobei die Ausgangswelle 24 drehfest mit der Eingangswelle 32 verbunden ist.The second and third transmissions 21, 31 are arranged behind and after the power-split transmission 11, respectively, with the output shaft 24 being connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 32.

Die zweite elektrische Maschine 301 ist zwischen dem zweiten und dritten Getriebe 21, 31 angeordnet und drehfest mit der Ausgangswelle 24 des zweiten Getriebes 21 sowie drehfest mit der Eingangswelle 32 des dritten Getriebes 31 verbunden.The second electric machine 301 is arranged between the second and third transmissions 21, 31 and is rotationally fixedly connected to the output shaft 24 of the second transmission 21 and rotationally fixedly connected to the input shaft 32 of the third transmission 31.

Eine Anordnung der zweiten elektrischen Maschine 301 direkt an einer Vorderrad- oder Hinterradwelle (nicht dargestellt) eines Fahrzeugs ist ebenso möglich.An arrangement of the second electric machine 301 directly on a front wheel or rear wheel shaft (not shown) of a vehicle is also possible.

Des Weiteren ist das Hohlrad 16B des Planetengetriebes 16 des leistungsverzweigten Getriebes 11 drehfest mit dem Hohlrad 23b des zweiten Planetengetriebes 23 des zweiten Getriebes 21 verbunden. Somit ist die Eingangswelle 22 des einen zweiten Getriebes 21, ausgebildet von dem Hohlrad 23b des zweiten Planetengetriebes 23, drehfest mit der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11, ausgebildet von dem Hohlrad 16B des Planetengetriebes 16 verbunden. Dadurch sind die Eingangswelle 22 des zweiten Getriebes 21 und die Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 als Einheit ausgebildet.Furthermore, the ring gear 16B of the planetary gear 16 of the power-split transmission 11 is connected in a rotationally fixed manner to the ring gear 23b of the second planetary gear 23 of the second transmission 21. Thus, the input shaft 22 of the one second transmission 21, formed by the ring gear 23b of the second planetary gear 23, is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 14 of the power-split transmission 11, formed by the ring gear 16B of the planetary gear 16. As a result, the input shaft 22 of the second transmission 21 and the output shaft 14 of the power-split transmission 11 are formed as a unit.

Zusammengefasst bildet die Wandlereinrichtung 300 den Eingang in die Antriebsanordnung 500 und die Ausgangswelle 34 des dritten Getriebes 31 den Ausgang.In summary, the converter device 300 forms the input to the drive arrangement 500 and the output shaft 34 of the third transmission 31 forms the output.

Die einzelnen Gänge des leistungsverzweigten Getriebes 11, des zweiten Getriebes 21 und des dritten Getriebes 31 können kombiniert werden. Durch die Kombination der zwei Gänge des leistungsverzweigten Getriebes 11 und des leistungsverzweigten Modus mit den vier Gängen des zweiten und dritten Getriebes 21, 31 (vgl. auch 8A) können insgesamt acht mechanische Gänge und vier leistungsverzweigte Modi realisiert werden.The individual gears of the power-split transmission 11, the second transmission 21 and the third transmission 31 can be combined. By combining the two gears of the power-split transmission 11 and the power-split mode with the four gears of the second and third transmissions 21, 31 (see also 8A) A total of eight mechanical gears and four power-split modes can be realized.

Bei konstanter Fahrt und bei einer leichten Beschleunigung eines Hybridfahrzeugs wird beispielsweise einer der vier leistungsverzweigten Modi des 8-Gang-EVT-Getriebes 500 bzw. der Antriebsanordnung 500 eingestellt. Durch die stufenlose Änderung des Drehzahlverhältnisses kann ein Verbrennungsmotor in einem verbrauchsgünstigen Drehzahlbereich betrieben werden.For example, when driving at a constant speed and accelerating slightly in a hybrid vehicle, one of the four power-split modes of the 8-speed EVT transmission 500 or the drive arrangement 500 is set. By continuously changing the speed ratio, an internal combustion engine can be operated in a speed range that is economical in terms of consumption.

Bei einer mittleren bis starken Beschleunigung eines Hybridfahrzeugs und bei hohen Geschwindigkeiten wird einer der acht mechanischen Gänge des 8-Gang-EVT-Getriebes 500 bzw. der Antriebsanordnung 500 eingestellt.During medium to strong acceleration of a hybrid vehicle and at high speeds, one of the eight mechanical gears of the 8-speed EVT transmission 500 or the drive assembly 500 is set.

Bei konstanter Fahrt bzw. leichten Beschleunigung eines Hybridfahrzeugs in einem der leistungsverzweigten Modi muss nur eine geringe Antriebsleistung eines Verbrennungsmotors über das leistungsverzweigte Getriebe 11 übertragen und dadurch nur ein geringes Gegenmoment am Sonnenrad 16a durch die erste elektrische Maschine 13 bereitgestellt werden. Dadurch können für die Leistungsverzweigung deutlich kleinere und günstigere elektrische Maschinen 13, 301 verwendet werden.When driving at a constant speed or accelerating slightly in a hybrid vehicle in one of the power-split modes, only a small amount of drive power from an internal combustion engine needs to be transmitted via the power-split transmission 11, and thus only a small counter torque needs to be provided on the sun gear 16a by the first electric machine 13. As a result, significantly smaller and less expensive electric machines 13, 301 can be used for the power split.

Bei einer mittleren bis starken Beschleunigung bzw. bei einer hohen Geschwindigkeit eines Hybridfahrzeugs wird eine der beiden Kupplungen K1, K2 des leistungsverzweigten Getriebes 11 geschlossen und damit von einem der leistungsverzweigten Modi auf einen der mechanischen Gänge geschaltet.During medium to strong acceleration or at a high speed of a hybrid vehicle, one of the two clutches K1, K2 of the power-split transmission 11 is closed and thus switched from one of the power-split modes to one of the mechanical gears.

Durch die Anzahl von acht Gängen wird dafür gesorgt, dass bei jeder Geschwindigkeit ein Verbrennungsmotor in einem leistungsgünstigen Drehzahlbereich betrieben werden kann. Zudem sind die Gangsprünge zwischen den acht Gängen gering. Dadurch lässt sich die Antriebsleistung bei konstanter Fahrt oder bei hohen Geschwindigkeiten verbrauchsgünstig rein mechanisch übertragen.The eight gears ensure that a combustion engine can be operated in a performance-efficient speed range at any speed. In addition, the gear jumps between the eight gears are small. This means that the drive power can be transmitted purely mechanically in a fuel-efficient manner when driving at a constant speed or at high speeds.

Durch vier leistungsverzweigten Modi sind über dem gesamten Geschwindigkeitsbereich vier mechanische Punkte bei der Leistungsverzweigung gegeben. Bei einem mechanischen Punkt steht die erste elektrische Maschine 13 mit verbundenem Sonnenrad 16a still und die gesamte Antriebsleistung wird über den mechanischen Zweig übertragen.Four power-split modes provide four mechanical points for power splitting over the entire speed range. At a mechanical point, the first electric machine 13 with connected sun gear 16a is stationary and the entire drive power is transmitted via the mechanical branch.

Da bei einer Leistungsübertragung über den elektrischen Zweig Umwandlungsverluste entstehen ist ein hoher Anteil der Leistungsübertragung über den mechanischen Zweig günstig bezogen auf den Kraftstoffverbrauch.Since conversion losses occur when power is transmitted via the electrical branch, a high proportion of power transmission via the mechanical branch is beneficial in terms of fuel consumption.

Auch in dem Geschwindigkeitsbereich zwischen den vier mechanischen Punkten kann ein hoher Anteil an Leistungsübertragung über den mechanischen Zweig realisiert werden. Dadurch ist der durchschnittliche Anteil der mechanischen Leistungsübertragung bei einer Leistungsverzweigung mit vier mechanischen Punkten über den gesamten Geschwindigkeitsbereich höher als bei einer Leistungsverzweigung mit einem mechanischen Punkt.Even in the speed range between the four mechanical points, a A high proportion of power transmission can be achieved via the mechanical branch. As a result, the average proportion of mechanical power transmission in a power split with four mechanical points is higher over the entire speed range than in a power split with one mechanical point.

Zudem kann bei einer Leistungsverzweigung mit mehreren leistungsverzweigten Modi die Übersetzung bei niedrigen und mittleren Geschwindigkeiten höher ausgelegt werden. Dadurch kann ein höheres Drehmoment bei niedrigen und mittleren Geschwindigkeiten im leistungsverzweigten Modus realisiert werden.In addition, with a power split with multiple power split modes, the gear ratio can be set higher at low and medium speeds. This allows higher torque to be achieved at low and medium speeds in the power split mode.

Das leistungsverzweigte Getriebe 11 der Antriebsanordnung 500 nach 9 weist zwei mechanische Gänge mit den Übersetzungen i₁ = 1 und i₂ = 1,3^-1 auf.The power-split transmission 11 of the drive arrangement 500 according to 9 has two mechanical gears with the ratios i ₁ = 1 and i ₂ = 1.3 ^-1 .

Das zweite und dritte Getriebe 21, 31 der Antriebsanordnung 500 nach 9 weisen zusammen vier Gänge mit den Übersetzungen i₁ = 1,3⁶, i₂ = 1,3⁴, i₃ = 1,3², i₄ = 1 auf.The second and third gears 21, 31 of the drive arrangement 500 according to 9 have a total of four gears with the ratios i ₁ = 1,3 ⁶ , i ₂ = 1,3 ⁴ , i ₃ = 1,3 ² , i ₄ = 1.

Das 8-Gang-EVT-Getriebe 500 bzw. die Antriebsanordnung 500 nach 9 ist für Hybridfahrzeuge mit Heck- oder Allradantrieb geeignet.The 8-speed EVT transmission 500 or the drive arrangement 500 according to 9 is suitable for hybrid vehicles with rear-wheel or four-wheel drive.

10 zeigt die Schalttabelle des 8-Gang-EVT-Getriebes 500 bzw. der Antriebsanordnung 500 nach 9. Bei den EVT-Modi ist die Übersetzung bei dem jeweiligen mechanischen Punkt angegeben. 10 shows the shift table of the 8-speed EVT transmission 500 or the drive arrangement 500 according to 9 . For the EVT modes, the gear ratio is indicated at the respective mechanical point.

Die höchste Übersetzung im ersten Gang beträgt i₁ = 1,3⁶ und die niedrigste Übersetzung im achten Gang i₃ = 1,3^-1 mit einem Gangsprung zwischen den jeweiligen Gängen von s = 1,3. Die Gesamtspreizung beträgt s = 6,27.The highest gear ratio in first gear is i ₁ = 1.3 ⁶ and the lowest gear ratio in eighth gear is i ₃ = 1.3 ^-1 with a gear step between the respective gears of s = 1.3. The total spread is s = 6.27.

Für den Leerlauf sind alle Kupplungen K1, K2, K3, K5, K6 geöffnet und es wird kein Gegenmoment durch die erste elektrische Maschine 13 erzeugt. Bei den EVT-Modi sind die Kupplungen K1 und K2 geöffnet. Der passende EVT-Modus wird durch die Kupplungen K3, K5 und K6 eingestellt. Eine Rückwärtsfahrt eines Hybridfahrzeugs erfolgt rein elektrisch durch die zweite elektrische Maschine 301 wobei die Kupplung K6 geschlossen ist.For idling, all clutches K1, K2, K3, K5, K6 are opened and no counter torque is generated by the first electric machine 13. In the EVT modes, the clutches K1 and K2 are opened. The appropriate EVT mode is set by the clutches K3, K5 and K6. Reversing of a hybrid vehicle is carried out purely electrically by the second electric machine 301, with the clutch K6 closed.

Statt der Ausführungsform des Getriebe 11 gemäß 1 bzw. gemäß 9 kann für das 8-Gang-EVT-Getriebe 500 bzw. für die Antriebsanordnung 500 nach 9 ebenso die Ausführungsform des leistungsverzweigten Getriebe 11 gemäß 4 verwendet werden.Instead of the embodiment of the gear 11 according to 1 or according to 9 can be used for the 8-speed EVT transmission 500 or for the drive arrangement 500 according to 9 as well as the embodiment of the power-split transmission 11 according to 4 be used.

11 zeigt den Anteil der Leistungsübertragung über den mechanischen Zweig bei einer Leistungsverzweigung mit nur einem EVT-Modus über dem gesamten Geschwindigkeitsbereich. 11 shows the proportion of power transfer via the mechanical branch in a power split with only one EVT mode over the entire speed range.

Der mechanische Punkt befindet sich bei v₁ = 120 km/h, wobei die gesamte Leistung über den mechanischen Zweig übertragen wird. Von v₀ = 0 km/h bis v₁ = 120 km/h steigt der Anteil der mechanischen Leistung linear auf 100 Prozent an.The mechanical point is at v ₁ = 120 km/h, with all power being transmitted via the mechanical branch. From v ₀ = 0 km/h to v ₁ = 120 km/h, the proportion of mechanical power increases linearly to 100 percent.

In diesem Geschwindigkeitsbereich werden die beiden elektrischen Maschinen 13, 301 für den elektrischen Zweig in einem ersten Modus betrieben, bei dem die erste elektrische Maschine 13 als Generator und die zweite elektrische Maschine 301 als Motor betrieben werden kann.In this speed range, the two electrical machines 13, 301 for the electrical branch are operated in a first mode in which the first electrical machine 13 can be operated as a generator and the second electrical machine 301 can be operated as a motor.

Ab dem mechanischen Punkt werden die beiden elektrischen Maschinen 13, 301 zur Erhöhung der Geschwindigkeit in einem zweiten Modus betrieben, bei dem die erste elektrische Maschine 13 als Motor und die zweite elektrische Maschine 301 als Generator betrieben wird. Die Drehrichtung der ersten elektrischen Maschine 13 ist dabei entgegengesetzt. Der Anteil der mechanischen Leistung nimmt dabei ab dem mechanischen Punkt wieder ab.From the mechanical point onwards, the two electrical machines 13, 301 are operated in a second mode to increase the speed, in which the first electrical machine 13 is operated as a motor and the second electrical machine 301 as a generator. The direction of rotation of the first electrical machine 13 is opposite. The proportion of mechanical power decreases again from the mechanical point onwards.

12 zeigt den Anteil der Leistungsübertragung über den mechanischen Zweig über dem gesamten Geschwindigkeitsbereich bei einem 8-Gang-EVT-Getriebe 500 bzw. bei der Antriebsanordnung 500 nach 9 mit vier EVT-Modi. 12 shows the proportion of power transmission via the mechanical branch over the entire speed range for an 8-speed EVT transmission 500 or for the drive arrangement 500 according to 9 with four EVT modes.

Die vier mechanischen Punkte der EVT-Modi befinden sich beispielhaft bei v₁ = 30 km/h, v₂ = 50 km/h, v₃ = 80 km/h, v₄ = 120 km/h. Die Schaltpunkte S1, S2, S3 geben die Geschwindigkeit an, ab welcher der EVT-Modus gewechselt wird. Ein Schaltpunkt befindet sich dabei zwischen zwei mechanischen Punkten.The four mechanical points of the EVT modes are, for example, at v ₁ = 30 km/h, v ₂ = 50 km/h, v ₃ = 80 km/h, v ₄ = 120 km/h. The switching points S1, S2, S3 indicate the speed at which the EVT mode is changed. A switching point is located between two mechanical points.

Von v₀ = 0 km/h bis zum ersten mechanischen Punkt v₁ = 30 km/h steigt der Anteil der mechanischen Leistung im ersten EVT-Modus auf 100 Prozent linear an.From v ₀ = 0 km/h to the first mechanical point v ₁ = 30 km/h, the proportion of mechanical power in the first EVT mode increases linearly to 100 percent.

Die beiden elektrischen Maschinen 13, 301 werden dabei in einem ersten Betriebsmodus betrieben, bei dem zur elektrischen Leistungsübertragung die erste elektrische Maschine 13 als Generator und die zweite elektrische Maschine 301 als Motor betrieben wird.The two electrical machines 13, 301 are operated in a first operating mode in which the first electrical machine 13 is operated as a generator and the second electrical machine 301 is operated as a motor for electrical power transmission.

Zwischen dem ersten mechanischen Punkt und dem ersten Schaltpunkt und von jedem weiteren mechanischen Punkt bis zum nächsthöheren Schaltpunkt werden die beiden elektrischen Maschinen 13, 301 in einem zweiten Betriebsmodus betrieben, bei dem die erste elektrische Maschine 13 als Motor und die zweite elektrische Maschine 301 als Generator betrieben wird.Between the first mechanical point and the first switching point and from each further mechanical point to the next higher switching point, the two electrical machines 13, 301 are operated in a second operating mode in which the first electrical machine 13 acts as a motor and the second electrical machine 301 is operated as a generator.

Bei dem jeweiligen Schaltpunkt wird der nächste EVT-Modus eingestellt. Zwischen einem Schaltpunkt und dem nächsthöheren mechanischen Punkt wird wieder der erste Betriebsmodus bei den elektrischen Maschinen 13, 301 eingestellt.The next EVT mode is set at the respective switching point. Between a switching point and the next higher mechanical point, the first operating mode is set again for the electrical machines 13, 301.

Bei den Schaltpunkten S1, S2, S3 entspricht der mechanische Leistungsanteil im niedrigeren Gang im zweiten Betriebsmodus der elektrischen Maschinen dem mechanischen Leistungsanteil im höheren Gang im ersten Betriebsmodus.At the switching points S1, S2, S3, the mechanical power share in the lower gear in the second operating mode of the electric machines corresponds to the mechanical power share in the higher gear in the first operating mode.

Bei einer Leistungsverzweigung mit vier EVT-Modi lässt sich im unteren und mittleren Geschwindigkeitsbereich ein durchschnittlich höherer mechanischer Leistungsanteil realisieren als bei einer Leistungsverzweigung mit nur einem EVT-Modus. Dadurch werden die Umwandlungsverluste im elektrischen Zweig minimiert und der Kraftstoffverbrauch verringert.A power split with four EVT modes enables an average higher mechanical power share to be achieved in the low and medium speed range than a power split with only one EVT mode. This minimizes conversion losses in the electrical branch and reduces fuel consumption.

Bei einer längeren konstanten Fahrt mit der Geschwindigkeit im Bereich eines Schaltpunktes S1, S2, S3 kann statt einem EVT-Modus einer der mechanischen Gänge eingestellt werden, um die Umwandlungsverluste weiter zu minimieren.During a longer constant journey at a speed in the range of a switching point S1, S2, S3, one of the mechanical gears can be set instead of an EVT mode in order to further minimize the conversion losses.

13 zeigt eine Antriebsanordnung 500 mit einem leistungsverzweigten Getriebe 11 nach 1, mit einem zweiten Getriebe 21 nach 5A und einem vierten Getriebe 41 nach 7B. 13 shows a drive arrangement 500 with a power-split transmission 11 according to 1 , with a second gear 21 to 5A and a fourth gear 41 according to 7B .

Genau genommen zeigt die Antriebsanordnung 500 gemäß 13 eine Kombination der Antriebsanordnung 500 nach 8C mit dem leistungsverzweigten Getriebe 11 nach 1, erweitert um eine zweite elektrische Maschine 301 sowie eine Wandlereinrichtung 300, wie z. B. einen hydrodynamischen Wandler mit einer Wandler-Überbrückungskupplung.Strictly speaking, the drive arrangement 500 according to 13 a combination of the drive arrangement 500 according to 8C with the power-split transmission 11 to 1 , extended by a second electric machine 301 and a converter device 300, such as a hydrodynamic converter with a converter lock-up clutch.

Dabei ist die Wandlereinrichtung 300 vor dem leistungsverzweigten Getriebe 11 angeordnet und drehfest mit der Eingangswelle 12 des leistungsverzweigten Getriebes 11 verbunden.The converter device 300 is arranged in front of the power-split transmission 11 and is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 12 of the power-split transmission 11.

Die zweite elektrische Maschine hingegen ist nach dem vierten Getriebe 41 angeordnet und drehfest mit der Ausgangswelle 44 des vierten Getriebes 41 verbunden.The second electric machine, on the other hand, is arranged after the fourth gear 41 and is rotationally fixedly connected to the output shaft 44 of the fourth gear 41.

Des Weiteren ist das Hohlrad 16B des Planetengetriebes 16 des leistungsverzweigten Getriebes 11 drehfest mit dem Hohlrad 23b des zweiten Planetengetriebes 23 des zweiten Getriebes 21 verbunden. Somit ist die Eingangswelle 22 des einen zweiten Getriebes 21, ausgebildet von dem Hohlrad 23b des zweiten Planetengetriebes 23, drehfest mit der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11, ausgebildet von dem Hohlrad 16B des Planetengetriebes 16, verbunden ist. Dadurch sind die Eingangswelle 22 des zweiten Getriebes 21 und die Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 als Einheit ausgebildet.Furthermore, the ring gear 16B of the planetary gear 16 of the power-split transmission 11 is connected in a rotationally fixed manner to the ring gear 23b of the second planetary gear 23 of the second transmission 21. Thus, the input shaft 22 of the one second transmission 21, formed by the ring gear 23b of the second planetary gear 23, is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 14 of the power-split transmission 11, formed by the ring gear 16B of the planetary gear 16. As a result, the input shaft 22 of the second transmission 21 and the output shaft 14 of the power-split transmission 11 are formed as a unit.

Ferner ist die Ausgangswelle 24 des zweiten Getriebes 21 drehfest mit der Eingangswelle 42 des vierten Getriebes 41 verbunden.Furthermore, the output shaft 24 of the second transmission 21 is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 42 of the fourth transmission 41.

Zusammengefasst bildet die Wandlereinrichtung 300 den Eingang in die Getriebeanordnung 500 und die zweite elektrische Maschine 301 den Ausgang. Die vier Gänge des zweiten und vierten Getriebes 21, 41 weisen die Übersetzungen i₁ = 1,3², i₂ = 1, i₃ = 1,3^-2, i₄ = 1,3^-4 auf.In summary, the converter device 300 forms the input into the transmission arrangement 500 and the second electric machine 301 forms the output. The four gears of the second and fourth transmissions 21, 41 have the gear ratios i ₁ = 1.3 ² , i ₂ = 1, i ₃ = 1.3 ^-2 , i ₄ = 1.3 ^-4 .

14 zeigt die Schalttabelle des 8-Gang-EVT-Getriebes 500 bzw. der Antriebsanordnung 500 aus 13. Der erste Gang hat dabei eine Übersetzung von i₁ = 1,3² und der achte Gang eine Übersetzung von i₃ = 1,3^-5. Die niedrige Übersetzung innerhalb des 8-Gang-EVT-Getriebes 500 in allen Gängen wird durch eine hohe Übersetzung zwischen dem Getriebeausgang und dem Differenzial des Fahrzeugs ausgeglichen. 14 shows the shift table of the 8-speed EVT transmission 500 or the drive arrangement 500 from 13 . The first gear has a ratio of i ₁ = 1.3 ² and the eighth gear has a ratio of i ₃ = 1.3 ^-5 . The low ratio within the 8-speed EVT transmission 500 in all gears is compensated by a high ratio between the transmission output and the vehicle's differential.

15 zeigt eine Antriebsanordnung 500 mit einem leistungsverzweigten Getriebe 11 nach 2, mit zwei zweiten Getrieben 21 nach 5A und einem vierten Getriebe 41 nach 7A. 15 shows a drive arrangement 500 with a power-split transmission 11 according to 2 , with two second gears 21 to 5A and a fourth gear 41 according to 7A .

Genau genommen zeigt die Antriebsanordnung 500 gemäß 15 eine Kombination der Antriebsanordnung 500 nach 8C, erweitert um eine zweite elektrische Maschine 301, die mit der Ausgangswelle 44 des vierten Getriebes 41 drehfest verbunden ist.Strictly speaking, the drive arrangement 500 according to 15 a combination of the drive arrangement 500 according to 8C , extended by a second electric machine 301, which is rotationally fixedly connected to the output shaft 44 of the fourth transmission 41.

Der Antriebsanordnung 500 nach 8C ist die Kombination von dem leistungsverzweigten Getriebe 11 nach 2 und dem zweiten Getrieben 21 nach 5A vorgeschaltet.The drive arrangement 500 according to 8C is the combination of the power-split transmission 11 according to 2 and the second gear 21 to 5A upstream.

Dabei ist an der Eingangswelle 12 des leistungsverzweigten Getriebes 11 eine Wandlereinrichtung 300, wie z. B. einen hydrodynamischen Wandler mit einer Wandler-Überbrückungskupplung angeordnet.A converter device 300, such as a hydrodynamic converter with a converter lock-up clutch, is arranged on the input shaft 12 of the power-split transmission 11.

Die Ausgangswelle 14 bzw. das Hohlrad 16b des Planetengetriebes 16 des leistungsverzweigten Getriebes 11 ist mit der Eingangswelle 22 bzw. mit dem Hohlrad 23b des zweiten Planetengetriebes 23 des zweiten Getriebes 21 drehfest verbunden.The output shaft 14 or the ring gear 16b of the planetary gear 16 of the power-split transmission 11 is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 22 or to the ring gear 23b of the second planetary gear 23 of the second transmission 21.

Die Ausgangswelle 24 des zweiten Getriebes 21 ist mit der Eingangswelle 22 der Antriebsanordnung 500 nach 8C drehfest verbunden.The output shaft 24 of the second transmission 21 is connected to the input shaft 22 of the drive arrangement 500 according to 8C connected in a rotationally fixed manner.

Zusammengefasst bildet die Wandlereinrichtung 300 den Eingang in die Antriebsanordnung 500 und die Ausgangswelle 44 des vierten Getriebes 41 zusammen mit der zweiten elektrischen Maschine 301 den Ausgang.In summary, the converter device 300 forms the input to the drive arrangement 500 and the output shaft 44 of the fourth transmission 41 together with the second electric machine 301 forms the output.

Durch die Kupplung K1 wird der mechanische Gang mit i = 1 bei dem leistungsverzweigten Getriebe 11 eingestellt. Durch die Kupplungen K3-1, K3-2 und K7 werden die Gänge des 8-Gang-Getriebes bzw. der Antriebsanordnung 500 nach 15 eingestellt.The clutch K1 sets the mechanical gear with i = 1 in the power-split transmission 11. The clutches K3-1, K3-2 and K7 set the gears of the 8-speed transmission or the drive arrangement 500 according to 15 set.

16 zeigt die Schalttabelle des 8-Gang-EVT-Getriebes 500 bzw. der Antriebsanordnung 500 gemäß 15. Neben acht mechanischen Gängen weist das 8-Gang-EVT-Getriebe 500 acht EVT-Modi auf. Im Fahrbetriebe können auch nur vier EVT-Modi verwendet werden. 16 shows the shift table of the 8-speed EVT transmission 500 or the drive arrangement 500 according to 15 In addition to eight mechanical gears, the 8-speed EVT transmission 500 has eight EVT modes. When driving, only four EVT modes can be used.

Da bei den mechanischen Gängen die Kupplung K1 geschlossen und das leistungsverzweigte Getriebe 11 als Block geschalten wird, kann neben einem Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) und der zweiten elektrischen Maschine 301 zusätzlich die erste elektrische Maschine 13 in allen mechanischen Gängen eine Antriebsleistung bereitstellen.Since the clutch K1 is closed in the mechanical gears and the power-split transmission 11 is switched as a block, in addition to an internal combustion engine (not shown) and the second electric machine 301, the first electric machine 13 can also provide drive power in all mechanical gears.

Statt dem leistungsverzweigten Getriebe 11 gemäß 2 kann ebenso das leistungsverzweigte Getriebe 11 gemäß 3 mit zwei zweiten und einem vierten Getriebe 21, 21, 41 sowie einer zweiten elektrischen Maschine 301 kombiniert werden.Instead of the power-split transmission 11 according to 2 The power-split transmission 11 can also be used according to 3 with two second and one fourth transmissions 21, 21, 41 and a second electric machine 301.

17 zeigt ein 10-Gang-EVT-Getriebes 500 bzw. eine Antriebsanordnung 500, die die Antriebsanordnung 500 nach 13 um ein drittes Getriebe 31 gemäß 6 ergänzt. 17 shows a 10-speed EVT transmission 500 or a drive assembly 500, which the drive assembly 500 according to 13 by a third gear 31 according to 6 added.

Konkreter geschildert, zeigt die Antriebsanordnung 500 gemäß 17 eine Kombination der Antriebsanordnung 500 nach 13, erweitert um ein drittes Getriebes 31 gemäß 6, wobei im Unterschied zu 6 die sechste Schalteinrichtung K6 als Lamellenkupplung und nicht als Freilauf ausgebildet ist.Described more specifically, the drive arrangement 500 according to 17 a combination of the drive arrangement 500 according to 13 , extended by a third gearbox 31 according to 6 , whereas in contrast to 6 the sixth switching device K6 is designed as a multi-plate clutch and not as a freewheel.

Dabei ist die Eingangswelle 32 des dritten Getriebes 31 drehfest mit der zweiten elektrischen Maschine 301 verbunden, die wiederrum drehfest mit der Ausgangswelle 44 des vierten Getriebes 41 verbunden ist.The input shaft 32 of the third transmission 31 is connected in a rotationally fixed manner to the second electric machine 301, which in turn is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 44 of the fourth transmission 41.

Zusammengefasst bildet die Wandlereinrichtung 300 den Eingang in die Antriebsanordnung 500 und die Ausgangswelle 34 des vierten Getriebes 31 zusammen mit der zweiten elektrischen Maschine 301 den Ausgang.In summary, the converter device 300 forms the input to the drive arrangement 500 and the output shaft 34 of the fourth transmission 31 together with the second electric machine 301 forms the output.

Die beiden mechanischen Gänge des leistungsverzweigten Getriebes 11 weisen die Übersetzungen i₁ = 1 und i₂ = 1,23^-1 auf. Das zweite Getriebe 21 weist die Übersetzungen i₁ = 1,23² und i₂ = 1 auf. Das vierte Getriebe 41 weist die Übersetzungen i₁ = 1 und i₂ = 1,23^-1 und das dritte Getriebe die Übersetzungen i₇ = 1,23⁴ und i₈ = 1 auf.The two mechanical gears of the power-split transmission 11 have the ratios i ₁ = 1 and i ₂ = 1.23 ^-1 . The second transmission 21 has the ratios i ₁ = 1.23 ² and i ₂ = 1. The fourth transmission 41 has the ratios i ₁ = 1 and i ₂ = 1.23 ^-1 and the third transmission has the ratios i ₇ = 1.23 ⁴ and i ₈ = 1.

18 zeigt die Schalttabelle für das 10-Gang-EVT-Getriebes 500 bzw. für die Antriebsanordnung 500 gemäß 17. Der erste Gang hat dabei eine Übersetzung von i₁ = 1,23⁶ und der zehnte Gang eine Übersetzung von i₁₀ = 1,23^-5. 18 shows the shift table for the 10-speed EVT transmission 500 or for the drive arrangement 500 according to 17 . The first gear has a ratio of i ₁ = 1.23 ⁶ and the tenth gear has a ratio of i ₁₀ = 1.23 ^-5 .

Zwischen dem ersten und zweiten Gang und zwischen dem zweiten und dritten Gang beträgt der Gangsprung s = 1,23². Zwischen den weiteren Gängen beträgt der Gangsprung s = 1,23. Insgesamt ergeben sich sechs EVT-Modi.Between the first and second gear and between the second and third gear, the gear step is s = 1.23 ² . Between the other gears, the gear step is s = 1.23. There are a total of six EVT modes.

19 zeigt eine Antriebsanordnung 500 für ein Hybridfahrzeug mit einem vierten Getriebe 41 nach 7B, mit einem zweiten Getriebe 21 nach 5A und mit einem zweiten Getriebe 21 nach 5C. 19 shows a drive arrangement 500 for a hybrid vehicle with a fourth transmission 41 according to 7B , with a second gear 21 to 5A and with a second gear 21 to 5C .

Des Weiteren umfasst die Antriebsanordnung 500 nach 19 eine zweite elektrische Maschine 301 und eine Wandlereinrichtung 300, wie einen hydrodynamischen Wandler mit einer Wandler-Überbrückungskupplung.Furthermore, the drive arrangement 500 comprises 19 a second electric machine 301 and a converter device 300, such as a hydrodynamic converter with a converter lock-up clutch.

Zudem hat die Antriebsanordnung 500 eine Trennkupplung K20, mit deren Hilfe ein Momentenfluss von der Wandlereinrichtung 300 zu den nachfolgenden Getrieben 41, 21, 21 herstellbar und unterbrechbar ist.In addition, the drive arrangement 500 has a separating clutch K20, with the aid of which a torque flow from the converter device 300 to the subsequent transmissions 41, 21, 21 can be established and interrupted.

Die Wandlereinrichtung 300 ist drehfest mit der Trennkupplung K20 verbunden, wobei die Trennkupplung K20 wiederum mit der Eingangswelle 42 des vierten Getriebes 41 drehfest verbunden ist.The converter device 300 is connected in a rotationally fixed manner to the separating clutch K20, wherein the separating clutch K20 is in turn connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 42 of the fourth transmission 41.

Des Weiteren ist die Ausgangswelle 44 des vierten Getriebes 41 drehfest mit der Eingangswelle 22 des zweiten Getriebes 21 nach 5A verbunden.Furthermore, the output shaft 44 of the fourth gear 41 is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 22 of the second gear 21 according to 5A tied together.

Die Ausgangswelle 24 des zweiten Getriebes 21 nach 5A ist drehfest mit der Eingangswelle 22 des zweiten Getriebes 21 nach 5C verbunden.The output shaft 24 of the second gear 21 to 5A is rotationally fixed to the input shaft 22 of the second gear 21 according to 5C tied together.

Die Ausgangswelle 24 des zweiten Getriebes 21 nach 5C ist drehfest mit der zweiten elektrischen Maschine 301 verbunden.The output shaft 24 of the second gear 21 to 5C is rotationally fixedly connected to the second electrical machine 301.

Zusammengefasst bildet die Wandlereinrichtung 300 den Eingang in die Antriebsanordnung 500 und die Ausgangswelle 22 des zweiten Getriebes 21 nach 5C den Ausgang der Antriebsanordnung 500 nach 19.In summary, the converter device 300 forms the input into the drive arrangement 500 and the output shaft 22 of the second transmission 21 according to 5C the output of the drive assembly 500 to 19 .

Vorzugsweise weist das das vierte Getriebe 41 die Übersetzungen i₁ = 1, i₂ = 1,3^-4, das 2-Gang-Getriebe 21 bzw. das erste der beiden zweiten Getriebe 21 die Übersetzungen i₁ = 1,3², i₂ = 1 und das 2-Gang-Getriebe 21 bzw. das zweite der beiden zweiten Getriebe 21 die Übersetzungen i₁ = 1, i₂ = 1,3^-1 auf.Preferably, the fourth transmission 41 has the gear ratios i ₁ = 1, i ₂ = 1.3 ^-4 , the 2-speed transmission 21 or the first of the two second transmissions 21 has the gear ratios i ₁ = 1.3 ² , i ₂ = 1 and the 2-speed transmission 21 or the second of the two second transmissions 21 has the gear ratios i ₁ = 1, i ₂ = 1.3 ^-1 .

Die Kupplung K7 steuert den Gangwechsel des vierten Getriebes 41, die Kupplung K3 den Gangwechsel des ersten der beiden zweiten Getriebe 21 und die Kupplung K4-2 den Gangwechsel des zweiten der beiden zweiten Getriebe 21. Es können insgesamt acht Gänge mit geometrischer Abstufung realisiert werden.The clutch K7 controls the gear change of the fourth gearbox 41, the clutch K3 controls the gear change of the first of the two second gearboxes 21 and the clutch K4-2 controls the gear change of the second of the two second gearboxes 21. A total of eight gears with geometric gradation can be realized.

20 zeigt die Schalttabelle für das 8-Gang-Automatikgetriebe 500 bzw. für die Antriebsanordnung 500. Die Antriebskupplung K20 bzw. die Trennkupplung K20 ist beim Leerlauf und beim Rückwärtsgang geöffnet und bei allen Vorwärtsgängen geschlossen. Insgesamt erfolgt die Abstufung zwischen den Gängen geometrisch mit s = 1,3. Die Übersetzung im ersten Gang beträgt dabei i₁ = 1,3² und im achten Gang i₈ = 1,3^-5, wobei die Gesamtspreizung s = 6,27 beträgt. 20 shows the shift table for the 8-speed automatic transmission 500 or for the drive arrangement 500. The drive clutch K20 or the separating clutch K20 is open when idling and in reverse gear and closed in all forward gears. Overall, the gradation between the gears is geometric with s = 1.3. The ratio in first gear is i ₁ = 1.3 ² and in eighth gear i ₈ = 1.3 ^-5 , whereby the total spread is s = 6.27.

Eine Rückwärtsfahrt eines Hybridfahrzeugs mit der gemäß 19 dargestellten Antriebsanordnung 500 erfolgt rein elektrisch durch die zweite elektrische Maschine 301. Statt dem zweiten Getriebe 21 gemäß 5A, dem vierten Getriebe 41 gemäß 7B, dem zweiten Getriebe 21 gemäß 5C können auch die anderen vorgestellten Getriebe gemäß 6, gemäß 7A und 5B verwendet und zu einem 8-Gang-Getriebe bzw. zu einer Antriebsanordnung 500 mit 8 Gängen kombiniert werden.Reversing a hybrid vehicle with the 19 The drive arrangement 500 shown is purely electrically operated by the second electric machine 301. Instead of the second transmission 21 according to 5A , the fourth gear 41 according to 7B , the second gear 21 according to 5C The other gearboxes presented can also be used according to 6 , according to 7A and 5B used and combined to form an 8-speed gearbox or a 500 drive arrangement with 8 gears.

21 zeigt eine Antriebsanordnung 500, die die Antriebsanordnung 500 nach 19 um ein drittes Getriebe 31 gemäß 6 ergänzt. 21 shows a drive arrangement 500, which the drive arrangement 500 according to 19 by a third gear 31 according to 6 added.

Konkreter geschildert, zeigt die Antriebsanordnung 500 gemäß 21 eine Kombination der Antriebsanordnung 500 nach 19, erweitert um ein drittes Getriebes 31 gemäß 6, wobei im Unterschied zu 6 die sechste Schalteinrichtung K6 als Lamellenkupplung und nicht als Freilauf ausgebildet ist.Described more specifically, the drive arrangement 500 according to 21 a combination of the drive arrangement 500 according to 19 , extended by a third gearbox 31 according to 6 , whereas in contrast to 6 the sixth switching device K6 is designed as a multi-plate clutch and not as a freewheel.

Dabei ist die Eingangswelle 32 des dritten Getriebes 31 drehfest mit der zweiten elektrischen Maschine 301 verbunden, die wiederrum drehfest mit der Ausgangswelle 24 des zweiten Getriebes 21 verbunden ist.The input shaft 32 of the third transmission 31 is connected in a rotationally fixed manner to the second electric machine 301, which in turn is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 24 of the second transmission 21.

Zusammengefasst bildet die Wandlereinrichtung 300 den Eingang in die Antriebsanordnung 500 und die Ausgangswelle 34 des dritten Getriebes 21 den Ausgang.In summary, the converter device 300 forms the input to the drive arrangement 500 and the output shaft 34 of the third transmission 21 forms the output.

Vorzugsweise weist das vierte Getriebe 41 nach 7B die Übersetzungen i₁ = 1, i₂ = 1,23^-4, das erste der beiden zweiten Getriebe 21 nach 5A die Übersetzungen i₁ = 1,23², i₂ = 1, das zweite der beiden zweiten Getriebe 21 nach 5C die Übersetzungen i₁ = 1, i₂ = 1,23^-1 und das dritte Getriebe 31 nach 6 die Übersetzungen i₁ = 1,23⁴, i₂ = 1 auf.Preferably, the fourth gear 41 has 7B the ratios i ₁ = 1, i ₂ = 1.23 ^-4 , the first of the two second gears 21 after 5A the ratios i ₁ = 1.23 ² , i ₂ = 1, the second of the two second gears 21 after 5C the ratios i ₁ = 1, i ₂ = 1.23 ^-1 and the third gear 31 according to 6 the translations i ₁ = 1.23 ⁴ , i ₂ = 1.

22 zeigt die Schalttabelle des 10-Gang-Automatikgetriebes 500 bzw. der Antriebsanordnung 500 mit zehn mechanischen Gängen nach 21. Die Gangabstufung erfolgt geometrisch mit s = 1,23. Die Gesamtspreizung beträgt s = 9,75. 22 shows the shift table of the 10-speed automatic transmission 500 or the drive arrangement 500 with ten mechanical gears according to 21 The gear gradation is geometric with s = 1.23. The total spread is s = 9.75.

Der Gangsprung zwischen dem ersten und zweiten Gang und zwischen dem zweiten und dritten Gang beträgt s = 1,23².The gear step between the first and second gear and between the second and third gear is s = 1.23 ² .

Durch die hohe Gesamtspreizung kann ein höheres Drehmoment beim Anfahren als bei einem 8-Gang-Automatikgetriebe, wie beispielsweise aus 9, generiert werden. Durch die geringeren Gangabstufungen kann ein Verbrennungsmotor bei konstanter Fahrt in einem effizienteren Drehzahlbereich betrieben werden.Due to the high overall spread, a higher torque can be achieved when starting than with an 8-speed automatic transmission, such as 9 , are generated. Due to the smaller gear ratios, a combustion engine can be operated in a more efficient speed range when driving at a constant speed.

Da die zweite elektrische Maschine 301 vor dem dritten Getriebe 31 mit den Übersetzungen i₁ = 1,23⁴ und i₂ = 1 angeordnet ist, kann die zweite elektrische Maschine 301 bei niedrigen Geschwindigkeiten und hohen Geschwindigkeiten in einem leistungsgünstigen Drehzahlbereich zum Boostern bzw. zum Rekuperieren betrieben werden.Since the second electric machine 301 is arranged in front of the third transmission 31 with the gear ratios i ₁ = 1.23 ⁴ and i ₂ = 1, the second electric machine 301 can be operated at low speeds and high speeds in a performance-favorable speed range for boosting or recuperation.

Die Schleppmomente werden bei hohen Gängen reduziert, da höchsten zwei Kupplungen geöffnet sind.The drag torques are reduced in high gears because a maximum of two clutches are open.

Alternativ dazu kann die zweite elektrische Maschine 301 auch am Getriebeausgang angeordnet werden.Alternatively, the second electric machine 301 can also be arranged at the transmission output.

Das vierte Getriebe 41 nach 7B und die Antriebs- bzw. Trennkupplung K20 können auch durch ein drittes Getriebe nach z. B. 6 ersetzt werden.The fourth gearbox 41 after 7B and the drive or separating clutch K20 can also be replaced by a third gear according to e.g. 6 be replaced.

23 zeigt eine Antriebsanordnung 500 für ein Hybridfahrzeug mit einem leistungsverzweigten Getriebe 11 nach 1. 23 shows a drive arrangement 500 for a hybrid vehicle with a power-split transmission 11 according to 1 .

Des Weiteren umfasst die Antriebsanordnung 500 eine zweite elektrische Maschine 301 sowie eine Wandlereinrichtung 300, wie einen hydrodynamischen Wandler mit einer Wandler-Überbrückungskupplung.Furthermore, the drive arrangement 500 comprises a second electric machine 301 and a converter device 300, such as a hydrodynamic converter with a converter lock-up clutch.

Dem leistungsverzweigten Getriebe 11 nach 1 ist die Wandlereinrichtung 300 vorgeschaltet bzw. ist die Wandlereinrichtung 300 vor dem leistungsverzweigten Getriebe 11 angeordnet und drehfest mit der Eingangswelle 12 des leistungsverzweigten Getriebes 11 verbunden.The power-split transmission 11 according to 1 the converter device 300 is connected upstream or the converter device 300 is arranged in front of the power-split transmission 11 and is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 12 of the power-split transmission 11.

Ferner umfasst die Antriebsanordnung 500 ein fünftes Getriebe 51 für ein Hybridfahrzeug.Furthermore, the drive arrangement 500 comprises a fifth transmission 51 for a hybrid vehicle.

Dabei hat das fünfte Getriebe 51 ein erstes Hohlrad 52, das mit einem ersten Kegelrad 53 des fünften Getriebes 51 drehfest verbindbar ist, ein erstes Kegelrad 53, ein zweites Kegelrad 54, das mit einer Ausgangswelle 56 des fünften Getriebes 51 verbunden ist, eine Ausgangswelle 56 und ein Doppelkegelrad 55, das mit dem ersten und zweiten Kegelrad 53, 54 kämmt.The fifth gear 51 has a first ring gear 52 which can be connected in a rotationally fixed manner to a first bevel gear 53 of the fifth gear 51, a first bevel gear 53, a second bevel gear 54 which is connected to an output shaft 56 of the fifth gear 51, an output shaft 56 and a double bevel gear 55 which meshes with the first and second bevel gears 53, 54.

Dabei ist das Doppelkegelrad 55 drehfest mit dem Hohlrad 16b des Planetengetriebes 16 des leistungsverzweigten Getriebes 11 bzw. drehfest mit der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 verbunden.The double bevel gear 55 is connected in a rotationally fixed manner to the ring gear 16b of the planetary gear 16 of the power-split transmission 11 or in a rotationally fixed manner to the output shaft 14 of the power-split transmission 11.

Außerdem ist das erste Hohlrad 52 des fünften Getriebes 51 mit dem Planetenträger 16d des Planetengetriebes 16 drehfest verbunden, wobei das erste Hohlrad 52 des fünften Getriebes 51 mit dem ersten Kegelrad 53 trennbar verbindbar bzw. lösbar verbindbar ist.In addition, the first ring gear 52 of the fifth gear 51 is connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier 16d of the planetary gear 16, wherein the first ring gear 52 of the fifth gear 51 is separably or detachably connectable to the first bevel gear 53.

Ferner umfasst das fünfte Getriebe 51 eine Übersetzungsschaltvorrichtung K9, K10, K11 zum Schalten zwischen mehreren Gängen oder zwischen mehreren Modi. Dabei umfasst die Übersetzungsschaltvorrichtung K9, K10, K11 eine neunte Schalteinrichtung K9, eine zehnte Schalteinrichtung K10 und eine elfte Schalteinrichtung K11.The fifth transmission 51 further comprises a gear shifting device K9, K10, K11 for shifting between multiple gears or between multiple modes. The gear shifting device K9, K10, K11 comprises a ninth shifting device K9, a tenth shifting device K10 and an eleventh shifting device K11.

Mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung K9, K10, K11 sind unter Last das erste Hohlrad 52 des fünften Getriebes 51 und das erste Kegelrad 53 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.By means of the gear shifting device K9, K10, K11, the first ring gear 52 of the fifth gear 51 and the first bevel gear 53 can be connected to and separated from one another under load.

Zudem sind mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung K9, K10, K11 unter Last das erste Kegelrad 53 und das Gehäuse G sowie das erste Hohlrad 52 des fünften Getriebes 51 und das Gehäuse G miteinander verbindbar und voneinander trennbar.In addition, the first bevel gear 53 and the housing G as well as the first ring gear 52 of the fifth gear 51 and the housing G can be connected to and separated from one another by means of the gear shifting device K9, K10, K11 under load.

Außerdem sind mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung K9, K10, K11 unter Last das Hohlrad 16b des Planetengetriebes 16 des leistungsverzweigten Getriebes 11 nach 1 und das zweite Kegelrad 54 oder anders ausgedrückt die Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 nach 1 und das zweite Kegelrad 54 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.In addition, the gear ratio switching device K9, K10, K11 is used to shift the ring gear 16b of the planetary gear 16 of the power-split transmission 11 under load 1 and the second bevel gear 54 or in other words the output shaft 14 of the power-split transmission 11 according to 1 and the second bevel gear 54 can be connected to and separated from each other.

Zwischen dem ersten Kegelrad 53 und dem ersten Hohlrad 52 ist die neunte Schalteinrichtung K9 angeordnet, wobei zwischen dem ersten Kegelrad 53 und dem Gehäuse G bzw. zwischen dem ersten Hohlrad 52 des fünften Getriebes 51 und dem Gehäuse G die zehnte Schalteinrichtung K10 angeordnet ist. Ferner ist zwischen dem Hohlrad 16b des Planetengetriebes 16 bzw. zwischen der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 nach 1 und dem zweiten Kegelrad 54 die elfte Schalteinrichtung K11 angeordnet.The ninth switching device K9 is arranged between the first bevel gear 53 and the first ring gear 52, with the tenth switching device K10 being arranged between the first bevel gear 53 and the housing G or between the first ring gear 52 of the fifth transmission 51 and the housing G. Furthermore, between the ring gear 16b of the planetary gear 16 or between the output shaft 14 of the power-split transmission 11 according to 1 and the second bevel gear 54, the eleventh switching device K11 is arranged.

Gemäß 23 ist die neunte Schalteinrichtung K9 als Lamellenkupplung, die zehnte Schalteinrichtung K10 als Lamellenbremse und die elfte Schalteinrichtung K11 als Freilauf ausgebildet. Dabei ist der Freilauf so ausgebildet, dass dieser eine relative Drehung des Hohlrads 16b des Planetengetriebes 16 bzw. der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 nach 1 zum zweiten Kegelrad 54 sperrt, wenn die neunte und zehnte Schaltvorrichtung K9, K10 geöffnet sind.According to 23 the ninth switching device K9 is designed as a multi-disk clutch, the tenth switching device K10 as a multi-disk brake and the eleventh switching device K11 as a freewheel. The freewheel is designed in such a way that it allows a relative rotation of the ring gear 16b of the planetary gear 16 or the output shaft 14 of the power-split transmission 11 according to 1 to the second bevel gear 54 when the ninth and tenth switching devices K9, K10 are opened.

Zudem zeigt 23, dass das zweite Kegelrad 54 mit der Ausgangswelle 56 des fünften Getriebes 51 drehfest verbunden ist.In addition, 23 that the second bevel gear 54 is rotationally fixedly connected to the output shaft 56 of the fifth gear 51.

Außerdem hat die Antriebsanordnung 500 eine zweite elektrische Maschine 301, die mit der Ausgangswelle 56 der Antriebsanordnung 500 drehfest verbunden ist.In addition, the drive arrangement 500 has a second electric machine 301 which is rotationally fixedly connected to the output shaft 56 of the drive arrangement 500.

Des Weiteren umfasst die Antriebsanordnung 500 ein drittes Getriebe 31, wie in 6 gezeigt.Furthermore, the drive arrangement 500 comprises a third gear 31, as in 6 shown.

Dabei ist die zweite elektrische Maschine 301 mit der Eingangswelle 32 des dritten Getriebes 31 drehfest verbunden.The second electric machine 301 is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 32 of the third transmission 31.

Die Kegelräder 53, 54 bzw. das erste und zweite Kegelrad 53, 54 der Antriebsanordnung 500 sind schräg bzw. kegelförmig ausgebildet, um eine Übersetzung von i = 1,91^-1 realisieren zu können.The bevel gears 53, 54 or the first and second bevel gears 53, 54 of the drive arrangement 500 are designed to be oblique or conical in order to be able to realize a gear ratio of i = 1.91 ^-1 .

Das leistungsverzweigte Getriebe 11 weist die Übersetzungen i₁ = 1 und i₂ = 1,26^-1 auf, mit den beiden Kegelrädern 53, 54, dem Doppelkegelrad 55 und den zugehörigen Kupplungen K9, K10 lassen sich die Übersetzungen i₁ = 1 und i₂ = 1,24^-3 realisieren und das dritte Getriebe 31 umfasst die Übersetzungen i₁ = 1,25⁵ und i₂ = 1.The power-split transmission 11 has the ratios i ₁ = 1 and i ₂ = 1.26 ^-1 , with the two bevel gears 53, 54, the double bevel gear 55 and the associated clutches K9, K10 the gear ratios i ₁ = 1 and i ₂ = 1.24 ^-3 are realized and the third gear 31 comprises the gear ratios i ₁ = 1.25 ⁵ and i ₂ = 1.

Bei geschlossenen Kupplungen K2 und K9 und bei offener Kupplung K10 kann eine Übersetzung von i = 1,5^-1 realisiert werden.With clutches K2 and K9 closed and with clutch K10 open, a gear ratio of i = 1.5 ^-1 can be achieved.

24 zeigt die Schalttabelle des 9-Gang-EVT-Getriebes 500 bzw. der Antriebsanordnung 500 mit neun mechanischen Gängen. Der Gangsprung zwischen dem ersten und zweiten Gang beträgt s = 1,5. Die Gangsprünge zwischen den anderen Gängen betragen 1,18 < s < 1,28. Die Gesamtspreizung beträgt s = 7,3. 24 shows the shift table of the 9-speed EVT transmission 500 or the drive arrangement 500 with nine mechanical gears. The gear step between the first and second gear is s = 1.5. The gear steps between the other gears are 1.18 < s < 1.28. The total spread is s = 7.3.

Da die zweite elektrische Maschine 301 vor dem dritten Mehrganggetriebe 31 mit den Übersetzungen i₁ = 1,25⁵ und i₂ = 1 angeordnet ist, ergibt sich eine hohe Übersetzung bei niedrigen Geschwindigkeiten und eine mittlere Übersetzung bei hohen Geschwindigkeiten. Dadurch kann die zweite elektrische Maschine 301 bei niedrigen und hohen Geschwindigkeiten in einem leistungsgünstigen Drehzahlbereich zum Boostern bzw. Rekuperieren betrieben werden.Since the second electric machine 301 is arranged in front of the third multi-speed transmission 31 with the gear ratios i ₁ = 1.25 ⁵ and i ₂ = 1, a high gear ratio is obtained at low speeds and a medium gear ratio at high speeds. As a result, the second electric machine 301 can be operated at low and high speeds in a high-performance speed range for boosting or recuperation.

Alternativ dazu kann die zweite elektrische Maschine 301 auch am Getriebeausgang angeordnet und die Kupplung K6 durch einen Freilauf ersetzt werden.Alternatively, the second electric machine 301 can also be arranged at the transmission output and the clutch K6 can be replaced by a freewheel.

25 zeigt eine Antriebsanordnung 500 für ein Hybridfahrzeug, die ein sechstes Getriebe 100 für ein Hybridfahrzeug aufweist. 25 shows a drive arrangement 500 for a hybrid vehicle, which has a sixth transmission 100 for a hybrid vehicle.

Das sechste Getriebe 100 hat ein zweites Hohlrad 101, das mit der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 nach 1 drehfest verbunden ist, ein drittes Hohlrad 102, ein viertes Hohlrad 103, das mit dem Gehäuse G drehfest verbunden ist, ein erstes Sonnenrad 104, ein zweites Sonnenrad 105, einen Planetenträger 106, erste Planeten 107 und zweite Planeten 108, die mit dem Planetenträger 106 verbunden sind, aufweist.The sixth transmission 100 has a second ring gear 101, which is connected to the output shaft 14 of the power-split transmission 11 according to 1 is rotationally fixedly connected, a third ring gear 102, a fourth ring gear 103 which is rotationally fixedly connected to the housing G, a first sun gear 104, a second sun gear 105, a planet carrier 106, first planets 107 and second planets 108 which are connected to the planet carrier 106.

Dabei sind die ersten Planeten 107, das erste Sonnenrad 104 und das dritte Hohlrad 102 so angeordnet, dass diese ein Planetengetriebe bilden.The first planets 107, the first sun gear 104 and the third ring gear 102 are arranged in such a way that they form a planetary gear.

Auch sind die zweiten Planeten 108, das zweite Sonnenrad 105 und das vierte Hohlrad 103 so angeordnet, dass diese ein Planetengetriebe bilden.Also, the second planets 108, the second sun gear 105 and the fourth ring gear 103 are arranged to form a planetary gear.

Hierbei sind das Planetengetriebe mit dem ersten Sonnenrad 104 und das Planetengetriebe mit dem zweiten Sonnenrad 105 in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet.Here, the planetary gear with the first sun gear 104 and the planetary gear with the second sun gear 105 are arranged offset from each other in the axial direction.

Des Weiteren umfasst das sechste Getriebe 100 eine Übersetzungsschaltvorrichtung K12, K13, K14 zum Schalten zwischen mehreren Gängen oder zwischen mehreren Modi.Furthermore, the sixth transmission 100 comprises a gear shift device K12, K13, K14 for switching between several gears or between several modes.

Mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung K12, K13, K14 sind unter Last das zweite Hohlrad 101 und das dritte Hohlrad 102 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.By means of the gear shifting device K12, K13, K14, the second ring gear 101 and the third ring gear 102 can be connected to and separated from one another under load.

Ferner sind mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung K12, K13, K14 unter Last das zweite Hohlrad 101 und das zweite Sonnenrad 105 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.Furthermore, the second ring gear 101 and the second sun gear 105 can be connected to and separated from one another under load by means of the gear shifting device K12, K13, K14.

Außerdem sind mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung K12, K13, K14 unter Last das zweite Hohlrad 101 und der Planetenträger 106 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.In addition, the second ring gear 101 and the planet carrier 106 can be connected to and separated from one another under load by means of the gear shift device K12, K13, K14.

Dazu umfasst die Übersetzungsschaltvorrichtung K12, K13, K14 eine zwölfte Schalteinrichtung K12, eine dreizehnte Schalteinrichtung K13 und eine vierzehnte Schalteinrichtung K14. Sowohl die zwölfte K12 als auch die dreizehnte K13 als auch die vierzehnte Schalteinrichtung K14 der Übersetzungsschaltvorrichtung K13, K14, K15 sind als Lamellenkupplung ausgebildet.For this purpose, the gear shifting device K12, K13, K14 comprises a twelfth shifting device K12, a thirteenth shifting device K13 and a fourteenth shifting device K14. Both the twelfth K12 and the thirteenth K13 as well as the fourteenth shifting device K14 of the gear shifting device K13, K14, K15 are designed as a multi-plate clutch.

Mithilfe der zwölften Schalteinrichtung K12 sind das zweite Hohlrad 101 und das dritte Hohlrad 102 miteinander verbindbar und voneinander trennbar, wobei mithilfe der dreizehnten Schalteinrichtung K13 das zweite Hohlrad 101 und das zweite Sonnenrad 105 miteinander verbindbar und voneinander trennbar sind. Ferner sind mithilfe der vierzehnten Schalteinrichtung K14 das zweite Hohlrad 101 und der Planetenträger 106 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.The second ring gear 101 and the third ring gear 102 can be connected to and separated from one another using the twelfth switching device K12, and the second ring gear 101 and the second sun gear 105 can be connected to and separated from one another using the thirteenth switching device K13. Furthermore, the second ring gear 101 and the planet carrier 106 can be connected to and separated from one another using the fourteenth switching device K14.

Mit Blick auf 25 ist zu erkennen, dass der Planetenträger 106 mit einer Ausgangswelle 109 des sechsten Getriebes 100 drehfest verbunden ist bzw. dass der Planetenträger 106 eine Ausgangswelle 109 bildet.With a view to 25 It can be seen that the planet carrier 106 is rotationally fixedly connected to an output shaft 109 of the sixth gear 100 or that the planet carrier 106 forms an output shaft 109.

Des Weiteren weist die Antriebsanordnung 500 eine zweite elektrische Maschine 301 auf, die mit der Ausgangswelle 109 des sechsten Getriebes 100 drehfest verbunden ist.Furthermore, the drive arrangement 500 has a second electric machine 301 which is rotationally fixedly connected to the output shaft 109 of the sixth transmission 100.

Zusammengefasst bildet die Wandlereinrichtung 300 den Eingang in die Antriebsanordnung 500 und die elektrische Maschine 301 den Ausgang. Vorzugsweise beträgt die Übersetzung zwischen dem dritten Hohlrad 102 und dem Planetenträger 106 i₁ = 1,33². Vorzugsweise beträgt die Übersetzung zwischen dem zweiten Sonnenrad 105 und dem Planetenträger 106 i₂ = 1,33⁴.In summary, the converter device 300 forms the input to the drive arrangement 500 and the electric machine 301 forms the output. Preferably, the gear ratio between the third ring gear 102 and the planet carrier 106 is i ₁ = 1.33 ² . Preferably, the gear ratio between the second sun gear 105 and the planet carrier 106 is i ₂ = 1.33 ⁴ .

26 zeigt eine Antriebsanordnung 500 für ein Hybridfahrzeug, die ein siebtes Getriebe 200 aufweist. 26 shows a drive arrangement 500 for a hybrid vehicle, which has a seventh transmission 200.

Dabei hat das siebte Getriebe 200 mehrere Stirnräder 201, 202, 203, die mit der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 nach 1 lösbar verbindbar sind.The seventh gear 200 has several spur gears 201, 202, 203, which are connected to the output shaft 14 of the power-split gear 11 according to 1 can be releasably connected.

Genau genommen hat das siebte Getriebe 200 ein erstes, ein zweites und ein drittes Stirnrad 201, 202, 203, die jeweils mit der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 nach 1 lösbar verbindbar sind.Strictly speaking, the seventh transmission 200 has a first, a second and a third spur gear 201, 202, 203, each of which is connected to the output shaft 14 of the power-split transmission 11 according to 1 can be releasably connected.

Zudem hat das siebte Getriebe 200 eine Übersetzungsschaltvorrichtung K15, K16, K17 zum Schalten zwischen mehreren Gängen oder zwischen mehreren Modi.In addition, the seventh transmission 200 has a gear shift device K15, K16, K17 for switching between multiple gears or between multiple modes.

Mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung K15, K16, K17 sind unter Last die Stirnräder 201, 202, 203 und die Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 nach 1 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.By means of the gear shifting device K15, K16, K17, the spur gears 201, 202, 203 and the output shaft 14 of the power-split transmission 11 are 1 connectable and separable from each other.

Ferner umfasst die Übersetzungsschaltvorrichtung K15, K16, K17 eine fünfzehnte Schalteinrichtung K15, eine sechzehnte Schalteinrichtung K16 und eine siebzehnte Schalteinrichtung K17.Furthermore, the transmission switching device K15, K16, K17 comprises a fifteenth switching device K15, a sixteenth switching device K16 and a seventeenth switching device K17.

Mithilfe der fünfzehnten Schalteinrichtung K15 sind das erste Stirnrad 201 und die Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 nach 1 miteinander verbindbar und voneinander trennbar, wodurch ein erster mechanischer Gang realisiert werden kann.By means of the fifteenth switching device K15, the first spur gear 201 and the output shaft 14 of the power-split transmission 11 are 1 can be connected and separated from each other, whereby a first mechanical gear can be realized.

Ferner sind mithilfe der sechzehnten Schalteinrichtung K16 das zweite Stirnrad 202 und die Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 nach 1 miteinander verbindbar und voneinander trennbar, wodurch ein zweiter mechanischer Gang realisiert werden kann.Furthermore, by means of the sixteenth switching device K16, the second spur gear 202 and the output shaft 14 of the power-split transmission 11 are 1 can be connected and separated from each other, whereby a second mechanical gear can be realized.

Zudem sind mithilfe der siebzehnten Schalteinrichtung K17 das dritte Stirnrad 203 und die Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 nach 1 miteinander verbindbar und voneinander trennbar, wodurch ein dritter mechanischer Gang realisiert werden kann.In addition, the third spur gear 203 and the output shaft 14 of the power-split transmission 11 are 1 can be connected and separated from each other, thus creating a third mechanical gear.

Dabei sind die fünfzehnte und die siebzehnte Schalteinrichtung K15, K17 als Lamellenkupplung ausgebildet, wohingegen die sechzehnte Schalteinrichtung K16 als Freilauf ausgebildet ist.The fifteenth and seventeenth switching devices K15, K17 are designed as multi-plate clutches, whereas the sixteenth switching device K16 is designed as a freewheel.

Die sechzehnte Schalteinrichtung K16 ist als Freilauf ausgebildet und der Freilauf ist so ausgebildet, dass ein innerer Teil des Freilaufs mit der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 drehfest verbunden ist und ein äußerer Teil des Freilaufs von der Verzahnung des zweiten Stirnrads 202 gebildet wird.The sixteenth switching device K16 is designed as a freewheel and the freewheel is designed such that an inner part of the freewheel is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 14 of the power-split transmission 11 and an outer part of the freewheel is formed by the toothing of the second spur gear 202.

Ferner ist der Freilauf so ausgebildet, dass der innere Teil vom äußeren Teil drehmomentfrei getrennt ist, wenn die Drehzahl des äußeren Teils größer ist als die Drehzahl des inneren Teils.Furthermore, the freewheel is designed in such a way that the inner part is separated from the outer part without torque when the speed of the outer part is greater than the speed of the inner part.

Zudem ist der Freilauf so ausgebildet, dass der innere Teil mit dem äußeren Teil drehmomentübertragend verbunden ist, wenn die Drehzahlen von innerem und äußerem Teil übereinstimmen.In addition, the freewheel is designed in such a way that the inner part is connected to the outer part in a torque-transmitting manner when the speeds of the inner and outer parts match.

Außerdem zeigt 26, dass die Antriebsanordnung 500 eine zweite elektrische Maschine 301 mit einer Rotorwelle 206 aufweist, die drehfest mit einem vierten Stirnrad 204 des siebten Getriebes 200 verbunden ist.In addition, 26 that the drive arrangement 500 has a second electric machine 301 with a rotor shaft 206 which is rotationally fixedly connected to a fourth spur gear 204 of the seventh transmission 200.

Die zweite elektrische Maschine 301 ist an einem axialen Ende der Antriebsanordnung 500 angeordnet.The second electric machine 301 is arranged at one axial end of the drive assembly 500.

Wie in 26 dargestellt, ist das vierte Stirnrad 204 über ein Lager 207 an der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 gelagert, sodass die Ausgangswelle 14 und die Rotorwelle 206 relativ zueinander drehbar sind.As in 26 As shown, the fourth spur gear 204 is mounted on the output shaft 14 of the power-split transmission 11 via a bearing 207, so that the output shaft 14 and the rotor shaft 206 are rotatable relative to each other.

Des Weiteren zeigt 26, dass das siebte Getriebe 200 eine Vorgelegewelle 208 mit mehreren festen Stirnrädern 209, 210, 211, 212 aufweist, die drehfest mit der Vorgelegewelle 208 verbunden sind.Furthermore, 26 that the seventh transmission 200 has a countershaft 208 with several fixed spur gears 209, 210, 211, 212 which are connected in a rotationally fixed manner to the countershaft 208.

Dabei kämmt ein erstes festes Stirnrad 209 mit dem ersten Stirnrad 201, ein zweites festes Stirnrad 210 mit dem zweiten Stirnrad 202 und ein drittes festes Stirnrad 211 mit dem dritten Stirnrad 203.A first fixed spur gear 209 meshes with the first spur gear 201, a second fixed spur gear 210 with the second spur gear 202 and a third fixed spur gear 211 with the third spur gear 203.

Ferner kämmt ein viertes festes Stirnrad 212 mit dem vierten Stirnrad 204 und ein fünftes festes Stirnrad 213 ist mit einer Abtriebswelle kämmend verbindbar, um ein Drehmoment an Fahrzeugräder abzugeben.Furthermore, a fourth fixed spur gear 212 meshes with the fourth spur gear 204 and a fifth fixed spur gear 213 is meshably connectable to an output shaft to deliver torque to vehicle wheels.

Zusammengefasst bildet die Wandlereinrichtung 300 den Eingang in die Antriebsanordnung 500 und das fünfte feste Stirnrad 213 den Ausgang.In summary, the converter device 300 forms the input to the drive arrangement 500 and the fifth fixed spur gear 213 forms the output.

Nachstehend wird 26 nochmals geschildert, jedoch mit anderen Worten.Below 26 described again, but in different words.

Die Antriebsanordnung 500 weist also die Ausgangswelle 14, eine Vorgelegewelle 208 drei Schalteinrichtungen K15, K16, K17 und drei Radpaare 201, 209, 202, 210, 203, 211 auf. Die erste und die dritte Schalteinrichtung K15, K17 sind dabei als Antriebskupplungen und die zweite Schalteinrichtung K16 als Freilauf ausgebildet.The drive arrangement 500 thus has the output shaft 14, a countershaft 208, three switching devices K15, K16, K17 and three gear pairs 201, 209, 202, 210, 203, 211. The first and third switching devices K15, K17 are as drive clutches and the second switching device K16 as a freewheel.

Bei geöffneten Antriebskupplungen K15, K17 wird die Antriebsleistung über den Freilauf K16 und das Radpaar 202, 210 als erstem Gang auf die Vorgelegewelle 208 übertragen. Für einen zweiten und dritten Gang wird eine der Antriebskupplungen K15, K17 geschlossen und die Antriebsleistung über eines der beiden Radpaare 201, 209; 203, 211 übertragen.When the drive clutches K15, K17 are open, the drive power is transmitted to the countershaft 208 via the freewheel K16 and the gear pair 202, 210 as first gear. For a second and third gear, one of the drive clutches K15, K17 is closed and the drive power is transmitted via one of the two gear pairs 201, 209; 203, 211.

Die Antriebsleistung der zweiten elektrischen Maschine 301 wird über das Radpaar 204, 212 auf die Vorgelegewelle 208 übertragen. Durch eine hohe Übersetzung bei dem Radpaar 204, 212 kann die zweite elektrische Maschine 301 in einem leistungsgünstigen Drehzahlbereich betrieben werden.The drive power of the second electric machine 301 is transmitted to the countershaft 208 via the gear pair 204, 212. Due to a high gear ratio in the gear pair 204, 212, the second electric machine 301 can be operated in a performance-efficient speed range.

Die Antriebsanordnung 500 ohne das leistungsverzweigte Getriebe 11 weist vorzugsweise die Übersetzungen i₁ = 1,33⁴, i₂ = 1,33², i₃ = 1 auf. Das 6-Gang-EVT-Getriebe bzw. die Antriebsanordnung 500 ist für Hybridfahrzeuge mit Frontantrieb geeignet.The drive arrangement 500 without the power-split transmission 11 preferably has the gear ratios i ₁ = 1.33 ⁴ , i ₂ = 1.33 ² , i ₃ = 1. The 6-speed EVT transmission or the drive arrangement 500 is suitable for hybrid vehicles with front-wheel drive.

In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform sind die Räder 201, 202, 203 drehfest mit der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 verbunden. Die Räder 209, 210, 211 sind dabei durch die fünfzehnte, sechszehnte und siebzehnte Schalteinrichtungen K15, K16, K17 mit der Vorgelegewelle 208 verbindbar und trennbar.In a further embodiment not shown, the wheels 201, 202, 203 are connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 14 of the power-split transmission 11. The wheels 209, 210, 211 can be connected to and separated from the countershaft 208 by the fifteenth, sixteenth and seventeenth switching devices K15, K16, K17.

27 zeigt die Schalttabelle des 6-Gang-EVT-Getriebes 500 bzw. der Antriebsanordnung 500. Die Abstufung erfolgt geometrisch mit s₁ = 1,33 bei den mechanischen Gängen und mit s₂ = 1,33² bei den EVT-Modi. Ein Rückwärtsfahren eines Hybridfahrzeugs erfolgt rein elektrisch durch die zweite elektrische Maschine 301. 27 shows the shift table of the 6-speed EVT transmission 500 or the drive arrangement 500. The gradation is geometric with s ₁ = 1.33 for the mechanical gears and with s ₂ = 1.33 ² for the EVT modes. Reversing a hybrid vehicle is done purely electrically by the second electric machine 301.

28 zeigt eine Antriebsanordnung 500 für ein Hybridfahrzeug. 28 shows a drive arrangement 500 for a hybrid vehicle.

Aufgrund der hohen Ähnlichkeit der Antriebsanordnung 500 nach 28 zur Antriebsanordnung 500 nach 26 werden nachstehend der Einfachheit und Kürze halber lediglich die Unterschiede kurz erläutert.Due to the high similarity of the drive arrangement 500 according to 28 to drive arrangement 500 according to 26 For the sake of simplicity and brevity, only the differences are briefly explained below.

So ist im Unterschied zu 26 in 28 die Rotorwelle 206 der zweiten elektrischen Maschine 301 hohl ausgebildet und die Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 ist in ihrem Inneren angeordnet.In contrast to 26 in 28 the rotor shaft 206 of the second electric machine 301 is hollow and the output shaft 14 of the power-split transmission 11 is arranged inside it.

Ferner ist das vierte Stirnrad 204 drehfest mit der Rotorwelle 206 verbunden, wobei die zweite elektrische Maschine 301 zwischen dem leistungsverzweigten Getriebe 11 und dem zweiten Stirnrad 202 angeordnet ist.Furthermore, the fourth spur gear 204 is rotationally fixedly connected to the rotor shaft 206, wherein the second electric machine 301 is arranged between the power-split transmission 11 and the second spur gear 202.

Zusammengefasst bildet die Wandlereinrichtung 300 den Eingang in die Antriebsanordnung 500 und die Vorgelegewelle 208 mit dem fünften festen Stirnrad 213 den Ausgang.In summary, the converter device 300 forms the input to the drive arrangement 500 and the countershaft 208 with the fifth fixed spur gear 213 forms the output.

Nachstehend wird 28 nochmals geschildert, jedoch mit anderen Worten.Below 28 described again, but in different words.

Bei dargestellter Antriebsanordnung 500 sind die beiden Antriebskupplungen K17, K15 auf einer Seite der Antriebsanordnung 500 angeordnet. Das zweite Stirnrad 202 weist dabei einen Freilauf K16, das dritte Stirnrad 203 eine erste hohlförmige Welle 220 mit einer Antriebskupplung K17 und das erste Stirnrad 201 eine zweite hohlförmige Welle 221 mit einer Antriebskupplung K15 auf.In the illustrated drive arrangement 500, the two drive couplings K17, K15 are arranged on one side of the drive arrangement 500. The second spur gear 202 has a freewheel K16, the third spur gear 203 has a first hollow shaft 220 with a drive coupling K17 and the first spur gear 201 has a second hollow shaft 221 with a drive coupling K15.

Die erste hohlförmige Welle 220 lagert um die Ausgangswelle 14. Die zweite hohlförmige Welle 221 lagert dabei um die erste hohlförmige Welle 220. Durch die einseitige Anordnung der beiden Antriebskupplungen K17, K15 kann Bauraum eingespart werden.The first hollow shaft 220 is mounted around the output shaft 14. The second hollow shaft 221 is mounted around the first hollow shaft 220. The one-sided arrangement of the two drive couplings K17, K15 saves installation space.

Die zweite elektrische Maschine 301 ist an dem leistungsverzweigten Getriebe 11 angeordnet. Die zweite elektrische Maschine 301 ist über eine Rotorwelle 206 der zweiten elektrischen Maschine 301 mit dem vierten Stirnrad 204 des Stirnradpaares 204, 212 verbunden. Das feste Stirnrad 212 ist drehfest mit der Vorgelegewelle 208 verbunden.The second electric machine 301 is arranged on the power-split transmission 11. The second electric machine 301 is connected to the fourth spur gear 204 of the spur gear pair 204, 212 via a rotor shaft 206 of the second electric machine 301. The fixed spur gear 212 is connected in a rotationally fixed manner to the countershaft 208.

Die zweite elektrische Maschine 301, die Rotorwelle 206 und das vierte Stirnrad 204 lagern dabei frei drehbar um die Ausgangswelle 14. Durch ein Stirnradpaar 204, 212 mit einer hohen Übersetzung kann die zweite elektrische Maschine 301 in einem leistungsgünstigen Drehzahlbereich betrieben werden.The second electric machine 301, the rotor shaft 206 and the fourth spur gear 204 are mounted so as to be freely rotatable about the output shaft 14. By means of a spur gear pair 204, 212 with a high gear ratio, the second electric machine 301 can be operated in a performance-efficient speed range.

Alternativ dazu kann das Stirnradpaar 204, 212 weggelassen und der Rotor der zweiten elektrischen Maschine 301 über die Rotorwelle 206 mit dem zweiten Stirnrad 202 verbunden werden.Alternatively, the spur gear pair 204, 212 can be omitted and the rotor of the second electric machine 301 can be connected to the second spur gear 202 via the rotor shaft 206.

29 zeigt eine Antriebsanordnung 500 für ein Hybridfahrzeug, die ein siebtes Getriebe 200 umfasst. 29 shows a drive arrangement 500 for a hybrid vehicle, which includes a seventh transmission 200.

Dabei umfasst das siebte Getriebe 200 mehrere Stirnräder 202, 203, die mit der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 nach 1 lösbar verbindbar sind. Konkret geschildert weist das siebte Getriebe 200 ein zweites und ein drittes Stirnrad 202, 203 auf, die jeweils mit der Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 lösbar verbindbar sind.The seventh gear 200 comprises several spur gears 202, 203, which are connected to the output shaft 14 of the power-split gear 11 according to 1 are detachably connectable. Specifically described, the seventh transmission 200 has a second and a third spur gear 202, 203, each of which is detachably connectable to the output shaft 14 of the power-split transmission 11.

Ferner hat das siebte Getriebe 200 eine Übersetzungsschaltvorrichtung zum Schalten zwischen mehreren Gängen oder zwischen mehreren Modi.Furthermore, the seventh transmission 200 has a gear switching device for switching between a plurality of gears or between a plurality of modes.

Mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung sind unter Last die Stirnräder 202, 203 und die Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 miteinander verbindbar, sodass diese ohne unterschiedliche Drehzahlen als Einheit zusammendrehen können, und voneinander trennbar, sodass diese mit unterschiedlichen Drehzahlen relativ zueinander drehen können.By means of the gear ratio switching device, the spur gears 202, 203 and the output shaft 14 of the power-split transmission 11 can be connected to one another under load so that they can rotate together as a unit without different speeds, and can be separated from one another so that they can rotate at different speeds relative to one another.

Dabei umfasst die Übersetzungsschaltvorrichtung eine sechzehnte Schalteinrichtung K16 sowie eine siebzehnte Schalteinrichtung K17.The transmission switching device comprises a sixteenth switching device K16 and a seventeenth switching device K17.

Mithilfe der sechzehnten Schalteinrichtung K16 sind das zweite Stirnrad 202 und die Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.By means of the sixteenth switching device K16, the second spur gear 202 and the output shaft 14 of the power-split transmission 11 can be connected to and separated from one another.

Mithilfe der siebzehnten Schalteinrichtung K17 sind das dritte Stirnrad 203 und die Ausgangswelle 14 des leistungsverzweigten Getriebes 11 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.By means of the seventeenth switching device K17, the third spur gear 203 and the output shaft 14 of the power-split transmission 11 can be connected to and separated from one another.

Dabei sind die siebzehnte Schalteinrichtung K17 als Lamellenkupplung und die sechzehnte Schalteinrichtung K16 als Freilauf ausgebildet.The seventeenth switching device K17 is designed as a multi-plate clutch and the sixteenth switching device K16 is designed as a freewheel.

Des Weiteren zeigt 29, dass das siebte Getriebe 200 eine Vorgelegewelle 208 mit mehreren festen Stirnrädern 210, 211 hat, die drehfest mit der Vorgelegewelle 208 verbunden sind.Furthermore, 29 that the seventh transmission 200 has a countershaft 208 with several fixed spur gears 210, 211 which are rotationally fixedly connected to the countershaft 208.

So kämmt ein zweites festes Stirnrad 210 mit dem zweiten Stirnrad 202, und ein drittes festes Stirnrad 211 mit dem dritten Stirnrad 203.Thus, a second fixed spur gear 210 meshes with the second spur gear 202, and a third fixed spur gear 211 meshes with the third spur gear 203.

Ferner ist in 29 dargestellt, dass die Antriebsanordnung 500 eine zweite elektrische Maschine 301 mit einer Rotorwelle 206 aufweist, die drehfest mit einem vierten Stirnrad 204 des siebten Getriebes 200 verbunden ist.Furthermore, 29 shown that the drive arrangement 500 has a second electric machine 301 with a rotor shaft 206 which is rotationally fixedly connected to a fourth spur gear 204 of the seventh transmission 200.

Die zweite elektrische Maschine 301 ist an einem axialen Ende der Vorgelegewelle 208 angeordnet. Dabei ist die Rotorwelle 206 der zweiten elektrischen Maschine 301 hohl ausgebildet und die Vorgelegewelle 208 ist in ihrem Inneren angeordnet. Ferner ist das vierte Stirnrad 204 drehfest mit der Rotorwelle 206 verbunden.The second electric machine 301 is arranged at an axial end of the countershaft 208. The rotor shaft 206 of the second electric machine 301 is hollow and the countershaft 208 is arranged inside it. Furthermore, the fourth spur gear 204 is connected to the rotor shaft 206 in a rotationally fixed manner.

Des Weiteren zeigt 29, dass das siebte Getriebe 200 weitere Stirnräder 214, 215 aufweist, die mit der Vorgelegewelle 208 des siebten Getriebes 200 lösbar verbindbar sind.Furthermore, 29 that the seventh gear 200 has further spur gears 214, 215 which are detachably connectable to the countershaft 208 of the seventh gear 200.

Ferner hat das siebte Getriebe 200 eine Übersetzungsschaltvorrichtung K18, K19 zum Schalten zwischen mehreren Gängen oder zwischen mehreren Modi.Furthermore, the seventh transmission 200 has a gear shift device K18, K19 for switching between several gears or between several modes.

Dabei sind mithilfe der Übersetzungsschaltvorrichtung K18, K19 unter Last die Stirnräder 214, 215 und die Vorgelegewelle 208 miteinander verbindbar und voneinander trennbar.By means of the gear shifting device K18, K19, the spur gears 214, 215 and the countershaft 208 can be connected to and separated from one another under load.

Konkret geschildert umfasst die Übersetzungsschaltvorrichtung K18, K19 eine achtzehnte K18 und eine neunzehnte Schalteinrichtung K19.Specifically described, the gear ratio switching device K18, K19 comprises an eighteenth K18 and a nineteenth switching device K19.

Mithilfe der achtzehnten Schalteinrichtung K18 sind das sechste Stirnrad 214 und die Vorgelegewelle 208 miteinander verbindbar und voneinander trennbar, wobei mithilfe der neunzehnten Schalteinrichtung K19 das siebte Stirnrad 215 und die Vorgelegewelle 208 miteinander verbindbar und voneinander trennbar sind.By means of the eighteenth switching device K18, the sixth spur gear 214 and the countershaft 208 can be connected to and separated from one another, whereas by means of the nineteenth switching device K19, the seventh spur gear 215 and the countershaft 208 can be connected to and separated from one another.

Dabei ist die neunzehnte Schalteinrichtung K19 als Lamellenkupplung und die achtzehnte Schalteinrichtung K18 als Freilauf ausgebildet.The nineteenth switching device K19 is designed as a multi-plate clutch and the eighteenth switching device K18 is designed as a freewheel.

Der Freilauf ist so ausgebildet, dass ein innerer Teil des Freilaufs mit der Vorgelegewelle 208 drehfest verbunden ist und ein äußerer Teil des Freilaufs von der Verzahnung des sechsten Stirnrads 214 ausgebildet ist. Ferner ist der Freilauf so ausgebildet, dass der innere Teil vom äußeren Teil drehmomentfrei getrennt ist, wenn die Drehzahl des äußeren Teils größer ist als die Drehzahl des inneren Teils. Zudem ist der Freilauf so ausgebildet, dass der innere Teil mit dem äußeren Teil drehmomentübertragend verbunden ist, wenn die Drehzahlen von innerem und äußerem Teil übereinstimmen.The freewheel is designed such that an inner part of the freewheel is connected to the countershaft 208 in a rotationally fixed manner and an outer part of the freewheel is formed by the toothing of the sixth spur gear 214. Furthermore, the freewheel is designed such that the inner part is separated from the outer part without torque when the speed of the outer part is greater than the speed of the inner part. In addition, the freewheel is designed such that the inner part is connected to the outer part in a torque-transmitting manner when the speeds of the inner and outer parts match.

Außerdem zeigt 29, dass das siebte Getriebe 200 eine Abtriebswelle 219 mit mehreren Abtriebsrädern 216, 217, 218 aufweist, die drehfest mit der Abtriebswelle 219 verbunden sind.In addition, 29 that the seventh gear 200 has an output shaft 219 with several output gears 216, 217, 218 which are rotationally fixedly connected to the output shaft 219.

So kämmt ein erstes Abtriebsrad 216 mit dem vierten Stirnrad 204, ein zweites Abtriebsrad 217 mit dem sechsten Stirnrad 214 und ein drittes Abtriebsrad 218 mit dem siebten Stirnrad 215.Thus, a first output gear 216 meshes with the fourth spur gear 204, a second output gear 217 with the sixth spur gear 214 and a third output gear 218 with the seventh spur gear 215.

Zusammengefasst bildet die Wandlereinrichtung 300 den Eingang in die Getriebeanordnung 500 und die Abtriebswelle 219 den Ausgang.In summary, the converter device 300 forms the input to the transmission arrangement 500 and the output shaft 219 forms the output.

29 zeigt eine Ausführungsform eines 8-Gang-EVT-Getriebes 500 bzw. einer Antriebsanordnung 500 mit einem leistungsverzweigten Getriebe 11 und einer Stirnradanordnung. 29 shows an embodiment of an 8-speed EVT transmission 500 or a drive arrangement 500 with a power-split transmission 11 and a spur gear arrangement.

Die Stirnradanordnung umfasst ein erstes 2-Gang-Getriebe mit den Stirnradpaaren 202, 210, 203, 211 und ein zweites 2-Gang-Getriebe mit den Stirnradpaaren 214, 217; 215, 218.The spur gear arrangement comprises a first 2-speed transmission with the spur gear pairs 202, 210, 203, 211 and a second 2-speed transmission with the spur gear pairs 214, 217; 215, 218.

Das zweite und dritte Stirnrad 202, 203 sind auf der Ausgangswelle 14 und das zweite sowie dritte feste Stirnrad 210, 211 auf der Vorgelegewelle 208 angeordnet. Das sechste und siebte Stirnrad 214, 215 sind auf der Vorgelegewelle 208 und das zweite und dritte Abtriebsrad 217, 218 auf der Abtriebswelle 219 angeordnet. Das zweite und sechste Stirnrad 202, 214 weisen einen Freilauf und das dritte und siebte Stirnrad 203, 215 jeweils eine Antriebskupplung K17 bzw. K19 auf.The second and third spur gears 202, 203 are arranged on the output shaft 14 and the second and third fixed spur gears 210, 211 on the countershaft 208. The sixth and seventh spur gears 214, 215 are arranged on the countershaft 208 and the second and third output gears 217, 218 on the output shaft 219. The second and sixth spur gears 202, 214 have a freewheel and the third and seventh spur gears 203, 215 each have a drive clutch K17 and K19 respectively.

Die zweite elektrische Maschine 301 ist um die Vorgelegewelle 208 angeordnet. Über das Radpaar 204 (viertes Stirnrad), 216 (erstes Abtriebsrad) wird die Antriebskraft der zweiten elektrischen Maschine 301 auf die Abtriebswelle 219 übertragen.The second electric machine 301 is arranged around the countershaft 208. The drive force of the second electric machine 301 is transmitted to the output shaft 219 via the gear pair 204 (fourth spur gear) and 216 (first output gear).

30 zeigt eine Antriebsanordnung 500 für ein Hybridfahrzeug. 30 shows a drive arrangement 500 for a hybrid vehicle.

Dabei ist die Antriebsanordnung 500 sehr ähnlich zu der Antriebsanordnung 500 nach 28 ausgestaltet.The drive arrangement 500 is very similar to the drive arrangement 500 according to 28 designed.

Das leistungsverzweigte Getriebe 11, bekannt aus 1, ist in 30 durch das leistungsverzweigte Getriebes 11 aus 4 ersetzt.The power-split transmission 11, known from 1 , is in 30 through the power-split transmission 11 4 replaced.

Ferner zeigt 30 als weiteren Unterschied zu 28, dass die Antriebsanordnung 500 bzw. das siebte Getriebe 200 nach 30 weder ein drittes Stirnrad 203, noch ein festes Stirnrad 211 noch eine siebzehnte Schalteinrichtung K17 umfasst.Furthermore, 30 as a further difference to 28 that the drive arrangement 500 or the seventh gear 200 according to 30 neither a third spur gear 203, nor a fixed spur gear 211 nor a seventeenth switching device K17.

Nachstehend wird 30 nochmals geschildert, jedoch mit anderen Worten.Below 30 described again, but in different words.

30 zeigt eine Ausführungsform eines 4-Gang-EVT-Getriebes 500 bzw. einer Antriebsanordnung 500 mit einem leistungsverzweigten Getriebe 11 einer Stirnradanordnung. 30 shows an embodiment of a 4-speed EVT transmission 500 or a drive arrangement 500 with a power-split transmission 11 of a spur gear arrangement.

Das zweite Stirnrad 202 weist dabei einen Freilauf K16, das erste Stirnrad 201 eine Antriebskupplung K15 auf. Die zweite elektrische Maschine 301 ist zwischen dem leistungsverzweigten Getriebe 11 und der Stirnradanordnung angeordnet. Über die Rotorwelle 206 und das Radpaar 204, 212 wird die Antriebskraft der zweiten elektrischen Maschine 301 auf die Vorgelegewelle 208 übertragen.The second spur gear 202 has a freewheel K16, the first spur gear 201 has a drive clutch K15. The second electric machine 301 is arranged between the power-split transmission 11 and the spur gear arrangement. The drive force of the second electric machine 301 is transmitted to the countershaft 208 via the rotor shaft 206 and the gear pair 204, 212.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1111: leistungsverzweigtes Getriebepower-split transmission
1212: EingangswelleInput shaft
1313: erste elektrische Maschinefirst electric machine
1414: AusgangswelleOutput shaft
1515: RotorwelleRotor shaft
1616: erstes Planetengetriebefirst planetary gear
16a16a: SonnenradSun gear
16b16b: HohlradRing gear
16c16c: PlanetenräderPlanetary gears
16d16d: Planetenträger Planet carrier
2121: zweites Getriebesecond gearbox
2222: EingangswelleInput shaft
2323: zweites Planetengetriebesecond planetary gear
23a23a: SonnenradSun gear
23b23b: HohlradRing gear
23c23c: PlanetenräderPlanetary gears
23d23d: PlanetenträgerPlanet carrier
2424: AusgangswelleOutput shaft
3131: drittes Getriebethird gear
3232: EingangswelleInput shaft
3333: drittes Planetengetriebethird planetary gear
33a33a: SonnenradSun gear
33b33b: HohlradRing gear
33c33c: PlanetenräderPlanetary gears
33d33d: PlanetenträgerPlanet carrier
3434: Ausgangswelle Output shaft
4141: viertes Getriebefourth gear
4242: EingangswelleInput shaft
4343: viertes Planetengetriebefourth planetary gear
43a43a: SonnenradSun gear
43b43b: HohlradRing gear
43c43c: PlanetenräderPlanetary gears
43d43d: PlanetenträgerPlanet carrier
4444: Ausgangswelle Output shaft
5151: fünftes Getriebefifth gear
5252: erstes Hohlradfirst ring gear
5353: erstes Kegelradfirst bevel gear
5454: zweites Kegelradsecond bevel gear
5555: DoppelkegelradDouble bevel gear
5656: Ausgangswelle Output shaft
100100: sechstes Getriebesixth gear
101101: zweites Hohlradsecond ring gear
102102: drittes Hohlradthird ring gear
103103: viertes Hohlradfourth ring gear
104104: erstes Sonnenradfirst sun gear
105105: zweites Sonnenradsecond sun gear
106106: PlanetenträgerPlanet carrier
107107: erste Planetenfirst planets
108108: zweite Planetensecond planets
109109: Ausgangswelle Output shaft
200200: siebtes Getriebeseventh gear
201201: erstes Stirnradfirst spur gear
202202: zweites Stirnradsecond spur gear
203203: drittes Stirnradthird spur gear
204204: viertes Stirnradfourth spur gear
205205: ------
206206: RotorwelleRotor shaft
207207: Lagercamp
208208: VorgelegewelleCountershaft
209209: erstes festes Stirnradfirst fixed spur gear
210210: zweites festes Stirnradsecond fixed spur gear
211211: drittes festes Stirnradthird fixed spur gear
212212: viertes festes Stirnradfourth fixed spur gear
213213: fünftes festes Stirnradfifth fixed spur gear
214214: sechstes Stirnradsixth spur gear
215215: siebtes Stirnradseventh spur gear
216216: erstes Abtriebsradfirst output gear
217217: zweites Abtriebsradsecond output gear
218218: drittes Abtriebsradthird output gear
219219: AbtriebswelleOutput shaft
220220: erste hohlförmige Wellefirst hollow wave
221221: zweite hohlförmige Welle second hollow shaft
300300: WandlereinrichtungConverter device
301301: zweite elektrische Maschine second electric machine
500500: Antriebsanordnung Drive arrangement
GG: GehäuseHousing
AA: axiale Richtung axial direction
K1 - K19K1 - K19: ÜbersetzungsschaltvorrichtungGear shifting device
K1K1: erste Schalteinrichtungfirst switching device
K2K2: zweite Schalteinrichtungsecond switching device
K3K3: dritte Schalteinrichtungthird switching device
K4K4: vierte Schalteinrichtungfourth switching device
K5K5: fünfte Schalteinrichtungfifth switching device
K6K6: sechste Schalteinrichtungsixth switching device
K7K7: siebte Schalteinrichtungseventh switching device
K8K8: achte Schalteinrichtungeighth switching device
K9K9: neunte Schalteinrichtungninth switching device
K10K10: zehnte Schalteinrichtungtenth switching device
K11K11: elfte Schalteinrichtungeleventh switching device
K12K12: zwölfte Schalteinrichtungtwelfth switching device
K13K13: dreizehnte Schalteinrichtungthirteenth switching device
K14K14: vierzehnte Schalteinrichtungfourteenth switching device
K15K15: fünfzehnte Schalteinrichtungfifteenth switching device
K16K16: sechszehnte Schalteinrichtungsixteenth switching device
K17K17: siebzehnte Schalteinrichtungseventeenth switching device
K18K18: achtzehnte Schalteinrichtungeighteenth switching device
K19K19: neunzehnte Schalteinrichtung nineteenth switching device
K20K20: TrennkupplungSeparating clutch

Claims

Transmission (41) for a hybrid vehicle or for an electric vehicle, comprising: - a housing (G) for separating the transmission (41) from the environment, - at least one planetary gear (43), - wherein the planetary gear (43) comprises a sun gear (43a), a ring gear (43b), at least one planet wheel (43c) and a planet carrier (43d) for the at least one planet wheel (43c), - an input shaft (42) which can be connected to an internal combustion engine and/or to an electric machine and/or to another transmission, - an output shaft (44), and - a gear shift device (K7, K8) for switching between two gears or between two modes, - wherein the gear shift device (K7, K8) has a seventh shifting device (K7) and an eighth shifting device (K8), - wherein the ring gear (43b) and the housing (G) can be connected to and separated from one another by means of the seventh shifting device (K7) under load, and/or - wherein the input shaft (42) and the output shaft (44) can be connected to one another by means of the eighth shifting device (K8) under load, so that they can rotate together as a unit without different speeds, and can be separated from one another so that they can rotate at different speeds relatively can rotate towards each other.

Gearbox (41) after Claim 1 , - wherein by means of the eighth switching device (K8) under load a. the ring gear (43b) and the sun gear (43a) are connectable to and separable from one another, and/or b. the planet carrier (43d) and the sun gear (43a) are connectable to and separable from one another, and/or c. the ring gear (43b) and the output shaft (44) are connectable to and separable from one another, and/or d. the planet carrier (43d) and the output shaft (44) are connectable to and separable from one another, and/or e. the input shaft (42) and the sun gear (43a) are connectable to and separable from one another.

Gearbox (41) after Claim 1 or 2 , - wherein the output shaft (44) of the transmission (43) is connected in a rotationally fixed manner to the sun gear (43a) of the transmission (43), or wherein the sun gear (43a) is formed by the output shaft (44) of the transmission (43), and/or - wherein the input shaft (42) of the transmission (43) is connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier (43d) of the transmission (43), or wherein the input shaft (42) is formed by the planet carrier (43d) of the transmission (43).

Transmission (41) according to one of the preceding claims, - wherein the seventh switching device (K7) is designed as a clutch brake or as a clutch and the eighth switching device (K8) as a freewheel, - wherein the freewheel is designed such that it blocks a relative rotation of the input shaft (42) to the output shaft (44) of the planetary gear (43) when the seventh switching device (K7) allows a relative rotation between the ring gear (43b) and the housing (G),

Transmission (41) according to one of the preceding claims, - wherein the freewheel is designed such that it blocks a relative rotation of the ring gear (43b) to the output shaft (44) and/or of the planet carrier (43d) to the output shaft (44) when the seventh switching device (K7) allows a relative rotation between the ring gear (43b) and the housing (G).

Transmission (41) according to one of the preceding claims, - wherein for a first mechanical gear with a first gear ratio, the seventh switching device (K7) is designed and switched such that the ring gear (43b) and the housing (G) are connected to one another, - wherein for a first mechanical gear with a first gear ratio, the eighth switching device (K8) is designed and switched such that the input shaft (42) and the output shaft (44) can rotate at different speeds relative to one another, - wherein for a second mechanical gear with a second gear ratio, the seventh switching device (K7) is designed and switched such that the ring gear (43b) and the housing (G) are separated from one another, - wherein for a second mechanical gear with a second gear ratio, the eighth switching device (K8) is designed and switched such that the input shaft (42) and the output shaft (44) rotate together as a unit without different speeds.