WO2016075336A1 - Drehmomentübertragungsvorrichtung sowie verfahren zu deren betrieb - Google Patents

Drehmomentübertragungsvorrichtung sowie verfahren zu deren betrieb Download PDF

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    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2038—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with three engaging means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F16H3/666—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with compound planetary gear units, e.g. two intermeshing orbital gears
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a torque transmission device, and a method of operating this torque transmission device.
  • the invention will be described in connection with a drive train of a motor vehicle, but the invention can also be used independently of motor vehicles.
  • the torque transmission device may have a plurality of different ratios or ratios, hereinafter referred to as common translations, for adapting the operating behavior of the internal combustion engine to requirements from the operation of the motor vehicle.
  • WO 2014/063980 A1 relates to a transmission and method for its operation.
  • the transmission is formed with a prime mover with a primary drive shaft having drive train, in particular for a vehicle, with a Ravigneaux planetary gear set with a two Clarradwellen, a bridge shaft and at least one ring gear having double planetary gear, and an upstream, designed as a reduction gear simple planetary gear set with the Gear elements sun gear, web and ring gear, wherein a first of the transmission elements of the simple planetary gear set is fixed to the housing.
  • the invention relates to a method for operating the transmission.
  • the US 8,246,500 B2 relates to a hybrid vehicle drive device with an internal combustion engine and an electric motor as drive power sources, and in particular relates to a reduction of the power transmission device and an improvement in fuel economy.
  • DE 10 2006 044 885 A1 relates to hybrid power transmission trains having an engine, a transmission and two motor / generators and is characterized by a series hybrid mode and a fixed gear ratio mode. Based on this prior art, it is an object of the invention to further improve the efficiency during operation of a motor vehicle.
  • a first aspect of the invention relates to a torque transmission device, in particular for a motor vehicle, comprising an input shaft, which is rotatably connectable with a drive unit, in particular an internal combustion engine or a traction electric machine, ie an electric machine by means of which the motor vehicle, two planetary gear sets, a Output shaft, an electric machine, two braking devices and two disconnect couplings.
  • a drive unit in particular an internal combustion engine or a traction electric machine, ie an electric machine by means of which the motor vehicle, two planetary gear sets, a Output shaft, an electric machine, two braking devices and two disconnect couplings.
  • the first planetary gear set has, as first gear elements, at least one first planet gear for meshing with a first sun gear and with a first ring gear of the same first planetary gear set.
  • the first planetary gear set on a planet carrier for rotatably supporting at least one of the first planetary gears.
  • the second planetary gear set has, as second gear elements, at least one second planet gear for meshing with a second sun gear and with a second ring gear of the second planetary gear set. Further, the second planet gear is to mesh with one of the first planetary gears designed. At least one of the second planet gears is rotatably supported by the planet carrier of the first planetary gear set.
  • a first of the two brake devices is configured for releasably fixing or blocking the second sun gear, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the second of the brake devices is designed for the releasable fixing or blocking of at least one of the first transmission elements, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • a first of the two disconnect clutches is configured for separable rotational connection of the input shaft with at least one of the first transmission elements.
  • the second of the separating clutches is designed for the separable rotary connection of the input shaft with a further one of the first transmission elements or with one of the second transmission elements.
  • the output shaft is designed to deliver a torque, in particular to an impeller of the motor vehicle, and is rotatably connectable with a further of the second transmission elements, in particular wherein the other of the second transmission elements is different from the second transmission element rotatably connected to the second disconnect clutch.
  • a second aspect of the invention relates to a torque transmission device, in particular for a motor vehicle, comprising an input shaft which is connected to a drive unit, in particular an internal combustion engine or a traction electric machine, navverbindbar is, three planetary gear sets, an output shaft, an electric machine, two brake devices and two disconnect couplings.
  • the first planetary gear set has, as first gear elements, at least one first planet gear for meshing with a first sun gear and with a first ring gear of the same first planetary gear set. Furthermore, the first planetary gear set has a planet carrier for movably supporting at least one of the first planetary gears.
  • the second planetary gear set has, as second gear elements, at least one second planet gear for meshing with a second sun gear and with a second ring gear of the second planetary gear set. At least one of the second planet gears is rotatably supported by the planet carrier of the first planetary gear set.
  • the third planetary gear set has as third gear elements at least a third planet gear for meshing with a third sun gear and at least a fifth planet gear for meshing with a third ring gear and for meshing with at least one of the third planet gears.
  • the third sun gear is rotatably connected to the first sun gear and the third ring gear is rotatively connected to the second ring gear.
  • At least one of the third planet gears and at least one of the fifth planet gears are rotatably supported by the planet carrier of the first planetary gear set.
  • a first of the two brake devices is configured for releasably fixing or blocking the second sun gear, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the second of the brake devices is designed for the releasable fixing or blocking of at least one of the first transmission elements, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • a first of the two disconnect clutches is configured for separable rotational connection of the input shaft with at least one of the first transmission elements.
  • the second of the separating clutches is designed for the separable rotary connection of the input shaft with a further one of the first transmission elements or with one of the second transmission elements.
  • the output shaft is designed to deliver a torque, in particular to an impeller of the motor vehicle, and is rotatably connectable with a further of the second transmission elements, in particular wherein the other of the second transmission elements is different from the second transmission element rotatably connected to the second disconnect clutch.
  • the electric machine is connected to one of, in particular first or second, transmission elements for torque transmission, in particular for driving the transmission element and / or for generating electrical energy by the electric machine.
  • the two separating clutches and the electric machine can be selected from one of eight different modes of the torque transmitting device or activated and the performance of the internal combustion engine better adapted to requirements from the operation of the motor vehicle.
  • one of four or five operating modes with different ratios can be selected by operating at least one of the brake devices and / or at least one of the disconnect clutches, in which only the drive unit, in particular the internal combustion engine, applies torque to the input shaft and the electric machine without torque generate with rotates (conventional operation or parallel hybrid operation).
  • the electric machine can deliver a drive torque in these operating modes (boost function) or record a moment (recuperation operation).
  • at least one of the brake devices and / or at least one of the disconnect couplings and activated electric machine at least one operating mode can be selected in which alone the electric machine, the output shaft at least indirectly applied to a torque (electric operation). In this case, the speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine can be changed, whereby emissions of the internal combustion engine can be avoided and the high efficiency of the electric machine can be used.
  • At least one operating mode can be selected, in which both the drive unit, in particular the internal combustion engine and the electric machine each exert a torque on the torque transmission device (hybrid operation or electronically controlled CVT operation / eCVT).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine can be changed.
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency in the operation of a motor vehicle having the torque transmission device.
  • the performance of the engine can be better adapted to requirements of the motor vehicle operation, whereby the efficiency in the operation of the torque transmitting device having a motor vehicle can be improved.
  • an input shaft is to be understood as meaning a shaft which, for the at least indirect rotational connection with a drive unit, in particular an internal combustion engine, has the same drive train a motor vehicle is associated, or for receiving a torque from the drive unit, in particular the internal combustion engine is used.
  • the input shaft according to the invention is the input shaft of a transmission.
  • the input shaft is rotatably supported by a transmission housing of the torque transmitting device or mounted in the transmission housing.
  • a planetary gear set is to be understood as meaning a device which converts an input torque into an output torque (torque conversion) and has transmission elements for this purpose.
  • the transmission elements include a sun gear, an internally toothed ring gear and at least one planet gear, which meshes with both the sun gear and the ring gear.
  • the planetary gear set 2, 3, 4, 5 or more planet gears, which mesh with the sun gear and the ring gear.
  • the planetary gear set as another transmission element on its own planet carrier, which serves for rotatably supporting the planetary gears.
  • the sun gear, the ring gear or the planet carrier can be acted upon with the input torque and the output torque can be tapped at a further transmission element, which is not acted upon by the input torque.
  • at least two of the planetary gear sets may share a planet carrier, which particularly preferably rotatably supports planets of both planetary gear sets.
  • Under a braking device in the context of the invention is a device to understand, which is used for releasably fixing one of the first transmission elements or one of the second transmission elements, in particular on the transmission housing.
  • the fixed transmission element can not rotate when the braking device is blocked during torque conversion.
  • the transmission element can rotate when the brake device is open.
  • Under a separating clutch in the context of the invention is a mechanical device with at least two coupling parts to understand, the two coupling parts in a closed state of the separating clutch with each other mechanically, in particular frictionally engaged or positive locking, rotationally connected and can rotate independently in an open state.
  • the two coupling parts each with a shaft, in particular cohesively, rotatably connected.
  • a shaft is to be understood, which serves for at least indirect rotational connection with a to be driven for locomotion of the motor vehicle impeller of the motor vehicle (drive wheel), and can be acted upon by a torque.
  • an electric machine Under an electric machine according to the invention is an arrangement of stator and rotor to understand, which can interact with each other electromagnetically.
  • the stator in particular rotatably connectable with the transmission housing, the rotor act on the rotor with electromagnetic forces such that the rotor can deliver a torque, wherein the electric machine acts as an electric motor (engine operation).
  • the stator in particular rotatably connectable to the transmission housing, can be acted upon by the rotor by the rotor with electromagnetic forces such that the electric machine can provide electrical energy and acts as an electrical generator (generator operation).
  • the stator may selectively bias the rotor to rotate in one of two opposite directions of rotation.
  • the electric machine is designed such that the rotational speed of the rotor can assume different values within a rotational speed interval.
  • the electric machine can apply a torque to a first transmission element when the first or third disconnect clutch is open instead of the drive assembly, in particular the internal combustion engine.
  • a rotationally fixed connection of two elements as well as a detachable connection of two is fundamentally pivotable Elements, for example by means of a separating clutch, understood.
  • this separating clutch is designed for rotary connection of the input shaft with one of the first transmission elements.
  • the disconnect clutch is configured for rotational connection of the input shaft with one of the first transmission elements when the input shaft is connected to a first transmission element of the fourth planetary gear set and another transmission element of the fourth planetary gear set by means of the separating clutch with one of the first transmission elements is fracverbindbar.
  • the electric machine is connected between the input shaft and one of the first or second gear elements such that the electric machine, in particular the rotor of the electric machine, is rotatably connected to the first or second transmission element and therefore preferably can drive the first or second transmission element.
  • the electric machine for driving the first sun gear, the first ring gear, the planet carrier or the second ring gear is configured.
  • the rotor of the electric machine is rotatably connected to the first sun gear, to the first ring gear, to the planet carrier, or alternatively to the second ring gear.
  • at least one operating mode can be selected, in which only the electric machine, at least indirectly, acts on the output shaft with a torque.
  • the output shaft is rotatably connected to the second ring gear or to the planet carrier.
  • the second ring gear or the planet carrier is materially connected to the output shaft.
  • a torque transmission device has a fourth planetary gear set, with at least one fourth planet gear for meshing with a fourth sun gear and with a fourth ring gear of the fourth planetary gear set, with a fourth planet carrier for rotatably supporting at least one of the fourth planetary gears, wherein the input shaft is rotatably connectable to the fourth planet carrier or to the fourth ring gear, in particular by means of the first or second separating clutch.
  • the fourth sun gear is rotationally connected to the transmission housing.
  • the fourth planetary carrier is connectable to the first sun gear or to the first ring gear, in particular by means of the first separating clutch.
  • the fourth planetary gear set is designed as a reduction or reduction gear to reduce the input speed.
  • the fourth planetary gear set is designed as a negative gear with reversal of the effective direction of the output torque. With the fourth planetary gear set, the spread of the available or shiftable ratios can be increased, resulting in improved efficiency.
  • one of the separating clutches is rotatably connected to the fourth planet carrier or to the fourth ring gear.
  • a coupling part with the second ring gear or with the planet carrier is firmly bonded. This can be one of eight different Operating modes of the torque transmitting device can be selected or activated and the operating behavior of the internal combustion engine can be better adapted to requirements from the operation of the motor vehicle.
  • the first sun gear or the first ring gear or alternatively the planet carrier can be fixed with the second brake device.
  • one of eight different operating modes of the torque transmission device can be selected or activated and the operating behavior of the internal combustion engine can be better adapted to requirements arising from the operation of the motor vehicle.
  • the first separating clutch is designed for the rotary connection of the input shaft with the planet carrier or with the first sun gear or alternatively with the first ring gear.
  • one of eight different operating modes of the torque transmission device can be selected or activated and the operating behavior of the internal combustion engine can be better adapted to requirements arising from the operation of the motor vehicle.
  • the second disconnect clutch is designed for the rotary connection of the input shaft to the planet carrier or to the first sun gear or to the second sun gear or to the second ring gear.
  • a motor vehicle has a torque transmission device according to the first or second aspect or according to one of the preferred developments and a drive unit, in particular an internal combustion engine or a traction electric machine, wherein preferably the torque transmission device, in particular for torque transmission, between the internal combustion engine and one of the drive wheels the motor vehicle is switched.
  • a drive unit in particular an internal combustion engine or a traction electric machine, wherein preferably the torque transmission device, in particular for torque transmission, between the internal combustion engine and one of the drive wheels the motor vehicle is switched.
  • the first braking device is blocked for a first mode (BA1) with a first gear ratio and the second disconnect clutch is closed, in particular wherein the second disconnect clutch is configured to rotationally connect the input shaft to the second sun gear is, a second mode (BA2) with a second translation, the first brake device blocked and the first disconnect clutch closed, in particular wherein the first disconnect clutch for rotational connection of the input shaft to the planet carrier is configured, a third mode (BA3) with a third translation, the first disconnect clutch and the second disconnect clutch is closed, a fourth mode (BA4) with a fourth ratio blocks the second brake device and the first disconnect clutch is closed, a fifth mode (BA5) activates the electric machine and the first braking device blocks, in particular the engine is at rest, a sixth mode (BA6) activates the electric machine and blocks the second braking device, in particular wherein the internal combustion engine is at rest, in particular wherein the sixth mode ratio is greater than the fifth mode ratio, a seventh Operating mode
  • the ratio is advantageously between the translation of the fifth (BA5) and sixth (BA6) operating modes. Furthermore, it is advantageously possible to change directly from this further operating mode to any other operating mode.
  • a fourth mode (BA4) with a fourth gear ratio blocks the first brake device and the first disconnect clutch is closed
  • a fifth mode (BA5) activates the electric machine and the second brake device is blocked, in particular wherein the internal combustion engine is at rest
  • a sixth mode (BA6) activates the electric machine and the first braking device is blocked, in particular wherein the internal combustion engine is at rest, in particular wherein the sixth mode ratio is greater than the fifth mode ratio, in particular wherein the sixth mode ratio is less than the fifth mode ratio
  • an eighth mode (BA8) activates the electric machine and the first disconnect clutch is closed, in particular d
  • the internal combustion engine applied to the input shaft with a torque in particular wherein the translation of the eighth mode is different from the translation of the seventh mode.
  • the second braking device is blocked and the first separating clutch is closed for a first operating mode (BA1), in particular wherein the second braking device is designed for releasably fixing the first ring gear, in particular wherein the first separating clutch is configured for the rotational connection of the input shaft with the first sun gear, a second mode (BA2) with a second translation, the first brake device blocked and the first disconnect clutch closed, a third mode (BA3) with a third gear, the first disconnect clutch and the second disconnect clutch, in particular wherein the second separating clutch is designed for the rotary connection of the input shaft to the planet carrier, wherein the rotary connection takes place in particular via the fourth gear set.
  • BA1 first operating mode
  • BA2 a second mode
  • BA3 with a third gear
  • the first disconnect clutch and the second disconnect clutch in particular wherein the second separating clutch is designed for the rotary connection of the input shaft to the planet carrier, wherein the rotary connection takes place in particular via the fourth gear set.
  • a sixth mode (BA6) activates the electric machine and the second braking device blocks, in particular the engine is at rest
  • a seventh operating mode (BA7) activates the electric machine and blocks the first braking device, in particular wherein the internal combustion engine is at rest, in particular wherein the seventh mode ratio is greater than the sixth mode ratio, in particular the seventh mode of operation is less than the sixth mode ratio
  • an eighth mode (BA8) activates the electric machine and the second disconnect clutch is closed, in particular wherein the internal combustion engine rotates the input shaft oment acted upon.
  • a sixth mode (BA6) activates the electric machine, and second braking device is blocked, in particular wherein the internal combustion engine is at rest
  • a seventh mode (BA7) activates the electric machine and blocks the first braking device, in particular wherein the internal combustion engine is at rest, in particular wherein the translation of the seventh mode is greater than the translation of the sixth mode, in particular wherein the Translation of the seventh mode is less than the translation of the sixth mode
  • an eighth mode (BA8) activates the electric machine and the second clutch is closed, in particular wherein the internal combustion engine, the input shaft to torque a lagt.
  • first operating mode (BA1) with a first gear ratio blocks the second brake device and the first disconnect clutch is closed
  • the second brake device is configured for releasably fixing the first sun gear
  • the first disconnect clutch is configured for rotational connection of the input shaft to the first ring gear
  • a second operating mode (BA2) with a second ratio blocks the second brake device and the second disconnect clutch is closed
  • the second disconnect clutch is configured for rotational connection of the input shaft to the planet carrier
  • a third operating mode (BA3) with a third gear ratio the first disconnect clutch and the second disconnect clutch is closed
  • a fourth mode (BA4) with a fourth gear ratio blocks the first brake device and the second disconnect clutch is closed
  • a fifth mode (BA5) with a fifth gear ratio closes the first disconnect clutch and the first braking device is blocked
  • a sixth operating mode (BA6) activates the electric machine and the second braking device is blocked, in particular wherein the internal combustion engine is at rest
  • BA6 activates the electric machine and the second braking device is blocked, in particular wherein the
  • the ratio is advantageously between the translation of the sixth (BA6) and seventh (BA7) operating modes.
  • BA6 and BA7 operating modes are advantageously possible to change directly from this further operating mode to any other operating mode.
  • the respectively not mentioned braking devices or separating clutches are opened.
  • the torque transmission devices according to the invention can have a favorable large spread, which leads to efficiency advantages, or due to the higher number of gears, smaller steps between the gears, which improves drivability.
  • the torque transmitting devices according to the invention allow a favorable tuning of the translations in electric mode to the modes with fixed ratio, for example in the sixth operating method between the sixth mode (electric mode) and the first and second modes and between the seventh mode (electric mode) and the fourth and fifth modes.
  • boost function drive torque
  • the electric machine can pick up a moment and charge the battery.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine, whereby no separate starter required is.
  • the electric machine for starting the vehicle is not absolutely necessary, so that even when the battery is empty can be approached solely by the internal combustion engine.
  • Figures 1 to 3 show embodiments of a group of torque transmitting devices whose second sun gear is navverbindbar with the input shaft, and required for eight modes of operation of the braking devices, the disconnect couplings and the electric machine.
  • Figures 4 to 8 show embodiments of a group of torque transmitting devices
  • the second braking device is designed for releasably securing the planet carrier of the first planetary gear set, and required for eight modes of operation of the braking devices, the disconnect couplings and the electric machine.
  • Figures 9 to 16 show embodiments of a group of torque transmitting devices, wherein one of the disconnecting clutches for rotational connection of the input shaft with the first sun gear and one of the disconnecting clutches for rotatably connecting the input shaft are configured with the first ring gear, and required for eight modes of operation of the braking devices, the Disconnect couplings and the electric machine.
  • Figures 17 to 23 show embodiments of a group of torque transmitting devices, wherein one of the disconnecting clutches for rotational connection of the input shaft to the first sun gear and one of the disconnect couplings for rotational connection of the input shaft are designed with the planet carrier, and required for eight modes Operation of the brake devices, the disconnect couplings and the electric machine.
  • Figures 24 to 29 show embodiments of a group of torque transmitting devices, wherein one of the disconnecting clutches for rotational connection of the input shaft with the first sun gear and one of the disconnecting clutches for rotational connection of the input shaft are configured with the second ring gear, and required for eight modes of operation of the braking devices, the Disconnect couplings and the electric machine.
  • Figures 30 to 32 show embodiments of a group of torque transmitting devices, wherein one of the disconnecting clutches for rotational connection of the input shaft with the first ring gear and one of the disconnect couplings for rotational connection of the input shaft are configured with the planet carrier, and required for eight modes of operation of the brake devices, the disconnect couplings and the electric machine.
  • Fig. 1 shows schematically an embodiment of a torque transmission device according to the first aspect
  • the second sun gear S2 is rotatably connected to the input shaft EW.
  • the torque transmission device has an input shaft EW, which is rotatably connected to an internal combustion engine, two planetary gear sets PGS1, PGS2, an output shaft AW, an electric machine EM, two brake devices B1, B2 and two disconnect clutches C1, C2.
  • the first planetary gear set PGS1 has, as first transmission elements, at least one first planetary gear P1 for meshing with a first sun gear S1 and with a first ring gear H1 of the same first planetary gear set.
  • the first planetary gear set PGS1 a planet carrier PC for rotatably supporting at least one of the first planet gears P1.
  • the second planetary gear set PGS2 has as second gear elements at least one second planetary gear P2 for meshing with a second sun gear S2 and with a second ring gear H2 of the second planetary gear set. Further, the second planetary gear P2 is configured to mesh with one of the first planet gears P1. At least one of the second planetary gears P2 is rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set.
  • the first brake device B1 is designed for the releasable fixing or blocking of the second sun gear S2, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the second brake device B2 may set the first sun gear S1. If the first separating clutch C1 is designed for rotational connection of the input shaft EW with the planet carrier PC and the second separating clutch C2 is configured for rotational connection of the input shaft EW to the second sun gear S2, the electric machine EM can drive the first ring gear H1, and the output shaft AW is connected to the second Ring gear H2 rotatably connected.
  • a third separating clutch which is particularly preferably designed as a dog clutch, in particular for torque transmission, connected between the internal combustion engine and the input shaft EW.
  • Fig. 2 shows schematically an embodiment of a torque transmission device according to the second aspect, the second sun gear S2 is rotatably connected to the input shaft EW.
  • the torque transmission device has an input shaft EW, which is rotatably connectable with an internal combustion engine, three planetary gear sets PGS1, PGS2, PGS3, an output shaft AW, an electric machine EM, two brake devices B1, B2 and two separating clutches C1, C2.
  • the first planetary gear set PGS1 has, as first gear elements, at least one first planetary gear P1 for meshing with a first sun gear S1 and with a first ring gear H1 of the same first planetary gear set PGS1. Furthermore, the first planetary gear set PGS1 has a planet carrier PC for movably supporting at least one of the first planet gears P1.
  • the second planetary gear set PGS2 has, as second transmission elements, at least one second planetary gear P2 for meshing with a second sun gear S2 and with a second ring gear H2 of the second planetary gear set PGS2. At least one of the second planet gears P2 is rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set PGS1.
  • the third planetary gear set PGS3 has as third gear elements at least a third planetary gear P3 for meshing with a third sun gear S3 and at least a fifth planetary gear P5 for meshing with a third ring gear H3 and for meshing with at least one of the third planetary gears P3.
  • the third sun gear S3 is rotatably connected to the first sun gear S1 and the third ring gear H3 is rotatably connected to the second ring gear H2.
  • At least one of the third planetary gears P3 and at least one of the fifth planetary gears P5 are rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set PGS1.
  • the second brake device B2 can set the first sun gear S1, the first separating clutch C1 configured for rotational connection of the input shaft EW with the planet carrier PC, the second separating clutch C2 for rotational connection of the input shaft EW with the second Sun gear S2 configured, the electric machine EM can drive the first ring gear H1, and the output shaft AW is rotatably connected to the second ring gear H2.
  • a third separating clutch which is particularly preferably designed as a dog clutch, in particular for torque transmission, be connected between the internal combustion engine and the input shaft EW.
  • the third disconnect clutch is open, the disconnect clutches C1 and C2 are closed, and the brake devices B1 and B2 are open, the vehicle can be driven purely electrically (electric operation).
  • Fig. 3 shows the left a translation plan or so-called Kutzbach plan for an inventive transmission according to FIGS. 1, 2.
  • the horizontal axis is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA4 with four ratios (1, 2, 3, 4) result from the actuation of the disconnect clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 and other operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the mode BA1 offers the shortest and the mode BA4 the longest ratio in conventional operation, in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM either no, a positive (boost function) or negative torque (recuperation) applies.
  • the operating modes BA5, BA6 with stationary internal combustion engine and activated electric machine EM are designated E1, E2.
  • a stationary internal combustion engine basically means that the internal combustion engine does not drive the motor vehicle and is preferably deactivated or does not provide any torque. If the internal combustion engine is separated from the torque transmission device by the separating clutches C1 and C2 or by the third separating clutch (not shown), then in operating modes BA5 and BA6 it can also be used to drive a generator or another ancillary unit.
  • the electric machine can provide torque in all modes of operation In the electronically controlled CVT modes (eCVT) and all-electric modes (E-modes), the electric machine is part of the drive device always activated and provides a torque depending on the driving requirement.
  • eCVT electronically controlled CVT modes
  • E-modes all-electric modes
  • the electric machine EM can rest and alone an internal combustion engine connected to the torque transmission device provides the torque for driving a motor vehicle (conventional operation). Likewise, the electric machine EM can deliver a drive torque in these operating modes (boost function) or record a moment (recuperation).
  • the internal combustion engine rests and only the electric machine EM provides the torque for driving a motor vehicle (electric operation). In this case, the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed. In this case, emissions of the internal combustion engine can be avoided and the high efficiency of the electric machine EM can be used.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each have a torque (hybrid operation or electronically controlled CVT), wherein the rotational speed and / or the direction of rotation of the Rotor of the electric machine EM can be changed.
  • a torque hybrid operation or electronically controlled CVT
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency.
  • a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque and At the same time a further transmission element of the internal combustion engine are subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the internal combustion engine can be started by means of the first clutch C1.
  • the second braking device B2 is closed, the internal combustion engine can be started by means of the first separating clutch C1 or the second separating clutch C2.
  • the ratio is advantageously between the translation of the fifth (BA5) and sixth (BA6) operating modes. Furthermore, it is advantageously possible to change directly from this further operating mode to any other operating mode.
  • FIG. 4 schematically shows a further exemplary embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, whose second brake device B2 is configured to detachably fix the planet carrier PC of the first planetary gear set.
  • the torque transmission device has an input shaft EW, which is rotatably connected to an internal combustion engine, two planetary gear sets PGS1, PGS2, an output shaft AW, an electric machine EM, two brake devices B1, B2 and two disconnect clutches C1, C2.
  • the first planetary gear set PGS1 has, as first transmission elements, at least one first planetary gear P1 for meshing with a first one Sun gear S1 and with a first ring gear H1 of the same first planetary gear set.
  • the first planetary gear set PGS1 a planet carrier PC for rotatably supporting at least one of the first planet gears P1.
  • the second planetary gear set PGS2 has as second gear elements at least one second planetary gear P2 for meshing with a second sun gear S2 and with a second ring gear H2 of the second planetary gear set.
  • the second planetary gear P2 is configured to mesh with one of the first planet gears P1. At least one of the second planetary gears P2 is rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set.
  • the first brake device B1 is designed for the releasable fixing or blocking of the second sun gear S2, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the second brake device B2 can specify the planet carrier PC, the first disconnect clutch C1 configured for rotational connection of the input shaft EW with the planet carrier PC, the second disconnect clutch C2 configured for rotational connection of the input shaft EW with the first sun gear S1, the electric machine EM driving the first ring gear H1, and the output shaft AW is rotatably connected to the second ring gear H2.
  • FIG. 5 schematically shows a further exemplary embodiment of a torque transmission device according to the second aspect, the second brake device B2 of which is designed to detachably fix the planet carrier PC of the first planetary gear set.
  • the torque transmission device has an input shaft EW, which is rotatably connectable with an internal combustion engine, three planetary gear sets PGS1, PGS2, PGS3, an output shaft AW, a Electric machine EM, two brake devices B1, B2 and two separating clutches C1, C2.
  • the first planetary gear set PGS1 has, as first gear elements, at least one first planetary gear P1 for meshing with a first sun gear S1 and with a first ring gear H1 of the same first planetary gear set PGS1. Furthermore, the first planetary gear set PGS1 has a planet carrier PC for movably supporting at least one of the first planet gears P1.
  • the second planetary gear set PGS2 has, as second transmission elements, at least one second planetary gear P2 for meshing with a second sun gear S2 and with a second ring gear H2 of the second planetary gear set PGS2. At least one of the second planet gears P2 is rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set PGS1.
  • the third planetary gear set PGS3 has as third gear elements at least a third planetary gear P3 for meshing with a third sun gear S3 and at least a fifth planetary gear P5 for meshing with a third ring gear H3 and for meshing with at least one of the third planetary gears P3.
  • the third sun gear S3 is rotatably connected to the first sun gear S1 and the third ring gear H3 is rotatably connected to the second ring gear H2. At least one of the third planetary gears P3 and at least one of the fifth planetary gears P5 are rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set PGS1.
  • the second brake device B2 can specify the planet carrier PC
  • the first disconnect clutch C1 is designed for rotational connection of the input shaft EW with the planet carrier PC
  • the second disconnect clutch C2 configured for rotational connection of the input shaft EW with the first sun gear S1
  • the output shaft AW is rotatably connected to the second ring gear H2.
  • Figure 6 shows the left a translation plan or so-called Kutzbach plan for a transmission according to the invention according to FIGS. 4, 5.
  • the horizontal axis is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA4 with four ratios (1, 2, 3, 4) result from the actuation of the disconnect clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 and other operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the mode BA1 offers the shortest and the mode BA4 the longest translation in conventional operation, in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM either no, a positive (boost function) or negative torque (recuperation) applies ..
  • E1, E2 the modes BA5, BA6 with a stationary engine and activated electric machine EM.
  • FIG. 6 shows on the right as a table a preferred actuation of the separating clutches C1, C2, of the brake devices B1, B2.
  • the electric machine can provide torque in all modes of operation In the electronically controlled CVT modes (eCVT) and all-electric modes (E-modes), the electric machine is part of the drive device always activated and provides a torque depending on the driving requirement.
  • eCVT electronically controlled CVT modes
  • the right-hand column of the table contains exemplary translations of some operating modes, where the translations with distances of the intersections of the lines 1, 2, 3, 4, E1, E2 with the line A can be determined from the horizontal axis.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency.
  • the first separating clutch C1 is open, a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the internal combustion engine can be started by means of the first clutch C1.
  • the second braking device B2 is closed, the internal combustion engine can be started by means of the second separating clutch C2.
  • FIG. 7 schematically shows a further exemplary embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, whose second brake device B2 is designed to detachably fix the planet carrier PC of the first planetary gear set PGS1.
  • This embodiment differs from the figure 4 insofar as a fourth planetary gear set PGS4, in particular for torque transmission, between the first clutch C1 and the planet carrier PC is connected and the planet carrier PC is rotatably connected to the fourth ring gear H4.
  • 8 shows on the left a translation plan or so-called Kutzbach plan for an inventive transmission according to FIG. 7.
  • the horizontal axis is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA4 with four ratios (1, 2, 3, 4) result from the actuation of the disconnect clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 and other operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the mode BA1 offers the shortest and the mode BA4 the longest translation in conventional operation, in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM either no, a positive (boost function) or negative moment (recuperation) applies.
  • the operating modes BA5, BA6 with stationary internal combustion engine and activated electric machine EM are designated E1, E2.
  • the figure shows, on the right as a table, a preferred actuation of the separating clutches C1, C2, of the brake devices B1, B2.
  • the electric machine can provide torque in all modes of operation In the electronically controlled CVT modes (eCVT) and all-electric modes (E-modes), the electric machine is part of the drive device always activated and provides a torque depending on the driving requirement.
  • eCVT electronically controlled CVT modes
  • E-modes all-electric modes
  • the right-hand column of the table contains exemplary translations of some operating modes, where the translations with distances of the intersections of the lines 1, 2, 3, 4, E1, E2 with the line A can be determined from the horizontal axis.
  • modes BA1 to BA4 in which the electric machine EM either no, a positive (boost function) or negative moment (recuperation) applies, provides with the
  • Torque transmission device connected internal combustion engine always provides a torque for driving a motor vehicle ready (conventional operation).
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency.
  • the first separating clutch C1 is open, a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • FIG. 9 shows schematically a further embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, wherein the separating clutch C2 for rotational connection of the input shaft EW with the first sun gear S1 and the separating clutch C1 for rotational connection of the input shaft EW is configured with the first ring gear H1.
  • the torque transmission device has an input shaft EW, which is rotatably connected to an internal combustion engine, two planetary gear sets PGS1, PGS2, an output shaft AW, an electric machine EM, two brake devices B1, B2 and two disconnect clutches C1, C2.
  • the first planetary gear set PGS1 has, as first transmission elements, at least one first planetary gear P1 for meshing with a first sun gear S1 and with a first ring gear H1 of the same first planetary gear set.
  • the first planetary gear set PGS1 a planet carrier PC for rotatably supporting at least one of the first planet gears P1.
  • the second planetary gear set PGS2 has as second gear elements at least one second planetary gear P2 for meshing with a second sun gear S2 and with a second ring gear H2 of the second planetary gear set. Further, the second planetary gear P2 is configured to mesh with one of the first planet gears P1. At least one of the second planetary gears P2 is rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set.
  • the first brake device B1 is designed for the releasable fixing or blocking of the second sun gear S2, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the second brake device B2 can set the first ring gear H1
  • the first clutch C1 is configured for rotational connection of the input shaft EW with the first ring gear H1
  • the second Disconnect coupling C2 is configured for rotational connection of the input shaft EW with the first sun gear S1
  • the electric machine EM can drive the planet carrier PC
  • the output shaft AW is rotatably connected to the second ring gear H2.
  • 10 shows on the left a translation plan or so-called Kutzbach plan for an inventive transmission according to FIG. 9.
  • the horizontal axis is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA4 with four ratios (1, 2, 3, 4) result from the actuation of the disconnect clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 and other operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the mode BA1 offers the shortest and the mode BA4 the longest translation in conventional operation, in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM either no, a positive (boost function) or negative moment (recuperation) applies.
  • the operating modes BA5, BA6 with stationary internal combustion engine and activated electric machine EM are designated E1, E2.
  • the figure shows, on the right as a table, a preferred actuation of the separating clutches C1, C2, of the brake devices B1, B2.
  • the electric machine can provide torque in all modes of operation In the electronically controlled CVT modes (eCVT) and all-electric modes (E-modes), the electric machine is part of the drive device always activated and provides a torque depending on the driving requirement.
  • eCVT electronically controlled CVT modes
  • E-modes all-electric modes
  • the right-hand column of the table contains exemplary translations of some operating modes, where the translations with distances of the intersections of the lines 1, 2, 3, 4, E1, E2 with the line A can be determined from the horizontal axis.
  • the operating modes BA1 to BA4 in which the electric machine EM optionally no, a positive (boost function) or negative torque (recuperation) applies, provides with the
  • Torque transmission device connected internal combustion engine always a torque for driving a motor vehicle ready (conventional operation).
  • the internal combustion engine rests and only the electric machine EM provides the torque for driving a motor vehicle (electric operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • emissions of the internal combustion engine can be avoided and the high efficiency of the electric machine EM can be used.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed, whereby variable ratios are achieved and in particular the internal combustion engine within a preferred speed range, in particular for improved efficiency, can be operated.
  • the first separating clutch C1 is open, a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the internal combustion engine can be started by means of the first clutch C1.
  • the second braking device B2 is closed, the internal combustion engine can be started by means of the second separating clutch C2.
  • Figure 1 1 shows schematically another embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, wherein the Disconnect coupling C2 for rotational connection of the input shaft EW with the first sun gear S1 and the clutch C1 to the rotational connection of the input shaft EW are configured with the first ring gear H1.
  • This embodiment differs from the figure 9 insofar as the electric machine EM can drive the second ring gear H2 and the output shaft AW is lubverbindbar with the planet carrier PC.
  • Fig. 12 shows left a translation plan or so-called Kutzbach plan for an inventive transmission according to FIG. 1 1.
  • the horizontal axis is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA4 with four ratios (1, 2, 3, 4) result from the actuation of the disconnect clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 and other operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the mode BA1 offers the shortest and the mode BA4 the longest translation in conventional operation, in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM either no, a positive (boost function) or negative moment (recuperation) applies. Furthermore, the operating modes BA5, BA6 with stationary internal combustion engine and activated electric machine EM are designated E1, E2.
  • FIG. 12 shows on the right as a table a preferred actuation of the separating clutches C1, C2, of the brake devices B1, B2.
  • the electric machine can provide torque in all modes of operation In the electronically controlled CVT modes (eCVT) and all-electric modes (E-modes), the electric machine is part of the drive device always activated and provides a torque depending on the driving requirement.
  • eCVT electronically controlled CVT modes
  • E-modes all-electric modes
  • the right-hand column of the table contains exemplary translations of some operating modes, where the translations are based on the intersections of the intersections Lines 1, 2, 3, 4, E1, E2 can be determined with the line A from the horizontal axis.
  • Torque transmission device connected internal combustion engine always a torque for driving a motor vehicle ready (conventional operation).
  • the internal combustion engine rests and only the electric machine EM provides the torque for driving a motor vehicle (electric operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed, thereby avoiding emissions of the internal combustion engine and the high efficiency of the electric machine EM can be used.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency.
  • the first separating clutch C1 is open, a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the internal combustion engine can be started by means of the first disconnect clutch C1 or the second disconnect clutch C2. With closed second Brake device B2, the internal combustion engine can be started by means of the second clutch C2.
  • Figure 13 shows schematically another embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, wherein the separating clutch C2 for rotational connection of the input shaft EW with the first sun gear S1 and the clutch C1 for rotational connection of the input shaft EW are configured with the first ring gear H1.
  • This embodiment differs from FIG. 9 in that a fourth planetary gear set PGS4, in particular for torque transmission, is connected between the first separating clutch C1 and the first ring gear H1 and the fourth planet carrier PC4 is rotationally connected to the first ring gear H1.
  • FIG. 14 shows on the left a translation plan or so-called Kutzbach plan for an inventive transmission according to FIG. 13.
  • the horizontal axis is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA4 with four ratios (1, 2, 3, 4) result from the actuation of the disconnect clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 and other operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the mode BA1 offers the shortest and the mode BA4 the longest ratio in conventional operation, in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM either no, a positive (boost function) or negative torque (recuperation) applies.
  • the operating modes BA5, BA6 with stationary internal combustion engine and activated electric machine EM are designated E1, E2.
  • FIG. 14 shows on the right as a table a preferred actuation of the separating clutches C1, C2, of the brake devices B1, B2.
  • "x" means a blocking brake device or a disconnect clutch in the closed state
  • the electric machine can provide torque in all operating modes In the electronically controlled CVT operating modes (eCVT) and purely electrical modes (E-modes), the electric machine is always activated as part of the drive device and provides a torque depending on the driving requirement.
  • eCVT electronically controlled CVT operating modes
  • E-modes purely electrical modes
  • the right-hand column of the table contains exemplary translations of some operating modes, where the translations with distances of the intersections of the lines 1, 2, 3, 4, E1, E2 with the line A can be determined from the horizontal axis.
  • Torque transmission device connected internal combustion engine always a torque for driving a motor vehicle ready (conventional operation).
  • the internal combustion engine rests and only the electric machine EM provides the torque for driving a motor vehicle (electric operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • emissions of the internal combustion engine can be avoided and the high efficiency of the electric machine EM can be used.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency.
  • the first separating clutch C1 is open, a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the internal combustion engine can be started by means of the first disconnect clutch C1 or the second disconnect clutch C2.
  • the second braking device B2 is closed, the internal combustion engine can be started by means of the second separating clutch C2.
  • FIG. 15 schematically shows a further exemplary embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, wherein the separating clutch C2 is configured for rotational connection of the input shaft EW with the first sun gear S1 and the separating clutch C1 for rotational connection of the input shaft EW with the first ring gear H1.
  • This exemplary embodiment deviates from FIG. 1 in that a fourth planetary gear set PGS4, in particular for torque transmission, is connected between the second separating clutch C2 and the first sun gear S1 and the fourth planet carrier PC4 is rotationally connected to the first sun gear S1.
  • FIG. 16 shows on the left a translation plan or so-called Kutzbach plan for a transmission according to the invention according to FIG. 15.
  • the horizontal axis is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA4 with four ratios (1, 2, 3, 4) result from the actuation of the disconnect clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 and other operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the mode BA1 offers the shortest and the mode BA4 the longest ratio in conventional operation, in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM either no, a positive (boost function) or negative torque (recuperation) applies. Furthermore are denoted by E1, E2 the modes BA5, BA6 with dormant engine and activated electric machine EM.
  • FIG. 16 shows on the right as a table a preferred actuation of the separating clutches C1, C2, of the brake devices B1,.
  • the electric machine can provide torque in all modes of operation In the electronically controlled CVT modes (eCVT) and all-electric modes (E-modes), the electric machine is part of the drive device
  • eCVT electronically controlled CVT modes
  • E-modes all-electric modes
  • the right-hand column of the table contains exemplary translations of some operating modes, the translations being at intervals of intersections of lines 1, 2, 3, 4, E1, E2 with the line A from the horizontal axis can be determined.
  • Torque transmission device connected internal combustion engine always a torque for driving a motor vehicle ready (conventional operation).
  • the internal combustion engine rests and only the electric machine EM provides the torque for driving a motor vehicle (electric operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • emissions of the internal combustion engine can be avoided and the high efficiency of the electric machine EM can be used.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • This variable translations can be achieved and in particular the internal combustion engine within a preferred Speed range, in particular for improved efficiency, operated.
  • a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the internal combustion engine can be started by means of the first disconnect clutch C1 or the second disconnect clutch C2.
  • the second braking device B2 is closed, the internal combustion engine can be started by means of the second separating clutch C2.
  • FIG. 17 schematically shows a further exemplary embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, wherein the separating clutch C1 for rotational connection of the input shaft EW with the first sun gear S1 and the separating clutch C2 for rotational connection of the input shaft EW with the planet carrier PC are configured.
  • the torque transmission device has an input shaft EW, which is rotatably connected to an internal combustion engine, two planetary gear sets PGS1, PGS2, an output shaft AW, an electric machine EM, two brake devices B1, B2 and two disconnect clutches C1, C2.
  • the first planetary gear set PGS1 has, as first transmission elements, at least one first planetary gear P1 for meshing with a first sun gear S1 and with a first ring gear H1 of the same first planetary gear set.
  • the first planetary gear set PGS1 a planet carrier PC for rotatably supporting at least one of the first planet gears P1.
  • the second planetary gear set PGS2 has as second gear elements at least one second planetary gear P2 for meshing with a second sun gear S2 and with a second ring gear H2 of the second planetary gear set.
  • the second planetary gear P2 is configured to mesh with one of the first planet gears P1. At least one of the second planetary gears P2 is rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set.
  • the first brake device B1 is designed for the releasable fixing or blocking of the second sun gear S2, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the second brake device B2 is designed for the releasable fixing or blocking of the first ring gear H1, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the electric machine EM can drive the first sun gear S1, and the output shaft AW is rotatably connected to the second ring gear H2.
  • Figure 18 shows schematically an embodiment of a torque transmission device according to the second aspect, wherein the first separating clutch C1 for rotational connection of the input shaft EW with the first sun gear S1 and the second separating clutch C2 are configured for rotational connection of the input shaft EW with the planet carrier PC.
  • the torque transmission device has an input shaft EW, which is rotatably connectable with an internal combustion engine, three planetary gear sets PGS1, PGS2, PGS3, an output shaft AW, an electric machine EM, two brake devices B1, B2 and two separating clutches C1, C2.
  • the first planetary gear set PGS1 has, as first gear elements, at least one first planetary gear P1 for meshing with a first sun gear S1 and with a first ring gear H1 of the same first planetary gear set PGS1. Furthermore, the first planetary gear set PGS1 has a planet carrier PC for movably supporting at least one of the first planet gears P1.
  • the second planetary gear set PGS2 has, as second transmission elements, at least one second planetary gear P2 for meshing with a second sun gear S2 and with a second ring gear H2 of the second planetary gear set PGS2. At least one of the second planet gears P2 is rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set PGS1.
  • the third planetary gear set PGS3 has as third gear elements at least a third planetary gear P3 for meshing with a third sun gear S3 and at least a fifth planetary gear P5 for meshing with a third ring gear H3 and for meshing with at least one of the third planetary gears P3.
  • the third sun gear S3 is rotatably connected to the first sun gear S1 and the third ring gear H3 is rotatably connected to the second ring gear H2.
  • At least one of the third planetary gears P3 and at least one of the fifth planetary gears P5 are rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set PGS1.
  • the first brake device B1 is designed for the releasable fixing or blocking of the second sun gear S2, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the second brake device B2 is designed for the releasable fixing or blocking of the first ring gear H1, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the electric machine EM can drive the first sun gear S1, and the output shaft AW is rotatably connected to the second ring gear H2.
  • FIG. 19 shows on the left a translation plan or so-called Kutzbach plan for a transmission according to the invention corresponding to FIGS. 17, 18.
  • the horizontal axis is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA5 with five ratios (1, 2, 3, 4, 5) result from the actuation of the separating clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 as well as further operating modes with activation of the electric machine EM.
  • Mode BA1 the shortest and the mode BA5 the longest translation in conventional operation, in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM optionally no, a positive (boost function) or negative moment (recuperation) applies.
  • the operating modes BA6, BA7 with stationary internal combustion engine and activated electric machine EM are designated E1, E2.
  • FIG. 19 shows on the right as a table a preferred actuation of the separating clutches C1, C2, of the brake devices B1, B2.
  • the electric machine can provide torque in all modes of operation In the electronically controlled CVT modes (eCVT) and all-electric modes (E-modes), the electric machine is part of the drive device
  • eCVT electronically controlled CVT modes
  • E-modes all-electric modes
  • the right-hand column of the table contains exemplary translations of some operating modes, where the translations at intervals of the intersections of the lines 1, 2, 3, 4, 5, E1, E2 with the line A of the horizontal axis can be determined.
  • Torque transmission device connected internal combustion engine always a torque for driving a motor vehicle ready (conventional operation).
  • the internal combustion engine rests and only the electric machine EM provides the torque for driving a motor vehicle (electric operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • emissions of the internal combustion engine can be avoided and the high efficiency of the electric machine EM can be used.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency.
  • the first separating clutch C1 is open, a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the internal combustion engine can be started by means of the first clutch C1 in an advantageous manner.
  • the internal combustion engine can be started by means of the second separating clutch C2.
  • FIG. 20 schematically shows a further exemplary embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, wherein the separating clutch C1 for rotational connection of the input shaft EW with the first sun gear S1 and the separating clutch C2 for rotational connection of the input shaft EW with the planet carrier PC are configured.
  • This embodiment differs from FIG. 17 in that a fourth planetary gear set PGS4, in particular for torque transmission, is connected between the second separating clutch C2 and the input shaft EW and the fourth ring gear H4 is rotationally connected to the second separating clutch C2.
  • 21 shows on the left a translation plan or so-called Kutzbach plan for a transmission according to the invention corresponding to FIG. 20.
  • the horizontal axis is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA5 with five ratios (1, 2, 3, 4, 5) result from the actuation of the separating clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 as well as further operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the operating mode BA1 offers the shortest and the operating mode BA5 the longest transmission in conventional operation in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM selectively applies no, a positive (boost function) or a negative torque (recuperation).
  • the operating modes BA6, BA7 with stationary internal combustion engine and activated electric machine EM are designated E1, E2.
  • FIG. 21 shows, on the right as a table, a preferred actuation of the disconnect clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 and, in some operating modes, the activation of the electric machine EM.
  • "x" means a blocking braking device or a separating clutch in the closed state.
  • Torque transmission device connected internal combustion engine always a torque for driving a motor vehicle ready (conventional operation).
  • the internal combustion engine rests and only the electric machine EM provides the torque for driving a motor vehicle (electric operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • emissions of the internal combustion engine can be avoided and the high efficiency of the electric machine EM can be used.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency.
  • the first separating clutch C1 is open, a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the internal combustion engine can be started by means of the first clutch C1 in an advantageous manner.
  • the internal combustion engine can be started by means of the second separating clutch C2.
  • FIG. 22 schematically shows another embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, wherein the disconnect clutch C1 for rotational connection of the input shaft EW with the first sun gear S1 and the disconnect clutch C2 for rotational connection of the input shaft EW with the planet carrier PC are configured.
  • FIG. 17 This embodiment differs from FIG. 17 in that a fourth planetary gear set PGS4, in particular for torque transmission, is connected between the second separating clutch C2 and the input shaft EW and the fourth ring gear H4 is rotationally connected to the second separating clutch C2.
  • the electric machine EM can drive the planet carrier PC.
  • Figure 23 shows on the left a translation plan or so-called Kutzbach plan for a transmission according to the invention according to FIG. 22.
  • the horizontal axis is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA5 with five ratios (1, 2, 3, 4, 5) result from the actuation of the separating clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 as well as further operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the operating mode BA1 offers the shortest and the operating mode BA5 the longest transmission in conventional operation in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM selectively applies no, a positive (boost function) or a negative torque (recuperation).
  • the operating modes BA6, BA7 with stationary internal combustion engine and activated electric machine EM are designated E1, E2.
  • FIG. 23 shows on the right as a table a preferred actuation of the separating clutches C1, C2, of the brake devices B1, B2.
  • the electric machine can provide torque in all modes of operation In the electronically controlled CVT modes (eCVT) and all-electric modes (E-modes), the electric machine is part of the drive device always activated and provides a torque depending on the driving requirement.
  • eCVT electronically controlled CV
  • the right-hand column of the table contains exemplary translations of some operating modes, where the translations with distances of the intersections of the lines 1, 2, 3, 4, 5, E1, E2 with the line A can be determined from the horizontal axis.
  • the internal combustion engine rests and only the electric machine EM provides the torque for driving a motor vehicle (electric operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • emissions of the internal combustion engine can be avoided and the high efficiency of the electric machine EM can be used.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency.
  • the first separating clutch C1 is open, a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the engaged gear ie regardless of whether the first brake B1 or the second brake B2 is closed, and regardless of the driving state
  • the internal combustion engine can be started by means of the second clutch C2.
  • the internal combustion engine can be started by means of the first separating clutch C1.
  • Figure 24 shows schematically an embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, wherein the separating clutch C1 for the rotational connection of the input shaft EW with the first Sun gear S1 and the clutch C2 to the rotational connection of the input shaft EW with the second ring gear H2 are configured.
  • the torque transmission device has an input shaft EW, which is rotatably connected to an internal combustion engine, two planetary gear sets PGS1, PGS2, an output shaft AW, an electric machine EM, two brake devices B1, B2 and two disconnect clutches C1, C2.
  • the first planetary gear set PGS1 has, as first transmission elements, at least one first planetary gear P1 for meshing with a first sun gear S1 and with a first ring gear H1 of the same first planetary gear set.
  • the first planetary gear set PGS1 a planet carrier PC for rotatably supporting at least one of the first planet gears P1.
  • the second planetary gear set PGS2 has as second gear elements at least one second planetary gear P2 for meshing with a second sun gear S2 and with a second ring gear H2 of the second planetary gear set. Further, the second planetary gear P2 is configured to mesh with one of the first planet gears P1. At least one of the second planetary gears P2 is rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set.
  • the first brake device B1 is designed for the releasable fixing or blocking of the second sun gear S2, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the second brake device B2 is configured for fixing or blocking the first ring gear H1, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the output shaft AW is rotatably connected to the planet carrier PC.
  • the electric machine EM can drive the first sun gear S1.
  • Figure 25 shows a left translation plan or so-called Kutzbach plan for a transmission according to the invention as shown in FIG. 24.
  • the horizontal Axle is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA5 with five ratios (1, 2, 3, 4, 5) result from the actuation of the separating clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 as well as further operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the operating mode BA1 offers the shortest and the operating mode BA5 the longest transmission in conventional operation in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM selectively applies no, a positive (boost function) or a negative torque (recuperation). Furthermore, the operating modes BA6, BA7 with stationary internal combustion engine and activated electric machine EM are designated E1, E2.
  • FIG. 25 shows, on the right as a table, a preferred actuation of the separating clutches C1, C2, of the brake devices B1, B2.
  • the electric machine can provide torque in all modes of operation In the electronically controlled CVT modes (eCVT) and all-electric modes (E-modes), the electric machine is part of the drive device always activated and provides a torque depending on the driving requirement.
  • eCVT electronically controlled CVT modes
  • E-modes all-electric modes
  • the right-hand column of the table contains exemplary translations of some operating modes, where the translations with distances of the intersections of the lines 1, 2, 3, 4, 5, E1, E2 with the line A can be determined from the horizontal axis.
  • modes BA1 to BA5 in which the electric machine EM either no, a positive (boost function) or negative moment (recuperation) applies, provides with the
  • Torque transmission device connected internal combustion engine always a torque for driving a motor vehicle ready (conventional operation).
  • the internal combustion engine rests and only the electric machine EM provides the torque for driving a motor vehicle (electric operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • emissions of the internal combustion engine can be avoided and the high efficiency of the electric machine EM can be used.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency.
  • the first separating clutch C1 is open, a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the internal combustion engine can be started by means of the first clutch C1 in an advantageous manner.
  • the internal combustion engine can be started by means of the second separating clutch C2.
  • FIG. 26 schematically shows an exemplary embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, wherein the separating clutch C1 is used for rotational connection of the input shaft EW to the first Sun gear S1 and the clutch C2 to the rotational connection of the input shaft EW with the second ring gear H2 are configured.
  • This embodiment deviates from FIG. 24 in that the electric machine EM can drive the second ring gear H2.
  • the rotor of the electric machine EM is rotatably connected to the second ring gear H2.
  • FIG. 27 shows on the left a translation plan or so-called Kutzbach plan for a transmission according to the invention according to FIG. 26.
  • the horizontal axis is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA5 with five ratios (1, 2, 3, 4, 5) result from the actuation of the separating clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 as well as further operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the operating mode BA1 offers the shortest and the operating mode BA5 the longest transmission in conventional operation in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM selectively applies no, a positive (boost function) or a negative torque (recuperation).
  • the operating modes BA6, BA7 with stationary internal combustion engine and activated electric machine EM are designated E1, E2.
  • FIG. 27 shows on the right as a table a preferred actuation of the separating clutches C1, C2, of the brake devices B1, B2.
  • the electric machine can provide torque in all modes of operation In the electronically controlled CVT modes (eCVT) and all-electric modes (E-modes), the electric machine is part of the drive device always activated and provides a torque depending on the driving requirement.
  • the modes BA1 to BA5 in which the electric machine EM either no, a positive (boost function) or negative moment (recuperation) applies, provides with the
  • Torque transmission device connected internal combustion engine always a torque for driving a motor vehicle ready (conventional operation).
  • the internal combustion engine rests and only the electric machine EM provides the torque for driving a motor vehicle (electric operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • emissions of the internal combustion engine can be avoided and the high efficiency of the electric machine EM can be used.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency.
  • the second separating clutch C2 is open, a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the engaged gear ie regardless of whether the first brake B1 or the second brake B2 is closed, and regardless of the driving state
  • the internal combustion engine can be started by means of the second clutch C2.
  • the internal combustion engine can be started by means of the first separating clutch C1.
  • FIG. 28 schematically shows an exemplary embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, wherein the separating clutch C1 for rotational connection of the input shaft EW with the first sun gear S1 and the separating clutch C2 for rotational connection of the input shaft EW with the second ring gear H2 are configured.
  • This exemplary embodiment deviates from FIG. 24 in that a fourth planetary gear set PGS4, in particular for torque transmission, is connected between the second separating clutch C2 and the second ring gear H2 and the fourth ring gear H4 is rotationally connected to the second ring gear H2.
  • 29 shows on the left a translation plan or so-called Kutzbach plan for a transmission according to the invention according to FIG. 28.
  • the horizontal axis is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA5 with five ratios (1, 2, 3, 4, 5) result from the actuation of the separating clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 as well as further operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the operating mode BA1 offers the shortest and the operating mode BA5 the longest transmission in conventional operation in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM selectively applies no, a positive (boost function) or a negative torque (recuperation).
  • the operating modes BA6, BA7 with stationary internal combustion engine and activated electric machine EM are designated E1, E2.
  • FIG. 29 shows on the right as a table a preferred actuation of the separating clutches C1, C2, of the brake devices B1, B2.
  • the electric machine can provide torque in all modes of operation, in the electronically controlled CVT modes (eCVT) and in the purely electrical modes (E-modes) the electric machine is part of the Drive device always activated and provides a torque depending on the driving requirement.
  • eCVT electronically controlled CVT modes
  • E-modes purely electrical modes
  • Torque transmission device connected internal combustion engine always a torque for driving a motor vehicle ready (conventional operation).
  • the internal combustion engine rests and only the electric machine EM provides the torque for driving a motor vehicle (electric operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • emissions of the internal combustion engine can be avoided and the high efficiency of the electric machine EM can be used.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency.
  • the first separating clutch C1 is open, a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the engaged gear ie regardless of whether the first brake device B1 or the second brake device B2 is closed, and regardless of the driving state
  • the internal combustion engine by means of the first Disconnect C1 be started.
  • the internal combustion engine can be started by means of the second separating clutch C2.
  • FIG. 30 schematically shows an exemplary embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, wherein the first separating clutch C1 for rotational connection of the input shaft EW to the first ring gear H1 and the second separating clutch C2 to the rotational connection of the input shaft EW with the planet carrier PC are configured.
  • the torque transmission device has an input shaft EW, which is rotatably connected to an internal combustion engine, two planetary gear sets PGS1, PGS2, an output shaft AW, an electric machine EM, two brake devices B1, B2 and two disconnect clutches C1, C2.
  • the first planetary gear set PGS1 has, as first transmission elements, at least one first planetary gear P1 for meshing with a first sun gear S1 and with a first ring gear H1 of the same first planetary gear set.
  • the first planetary gear set PGS1 a planet carrier PC for rotatably supporting at least one of the first planet gears P1.
  • the second planetary gear set PGS2 has as second gear elements at least one second planetary gear P2 for meshing with a second sun gear S2 and with a second ring gear H2 of the second planetary gear set.
  • the second planetary gear P2 is configured to mesh with one of the first planet gears P1. At least one of the second planetary gears P2 is rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set.
  • the first brake device B1 is designed for the releasable fixing or blocking of the second sun gear S2, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the second brake device B2 is for releasably fixing or blocking the first sun gear S1 configured, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the electric machine EM can drive the first ring gear H1.
  • the rotor of the electric machine EM is rotatably connected to the first ring gear H1.
  • the output shaft AW is rotatably connected to the second ring gear H2.
  • a third separating clutch which is particularly preferably designed as a dog clutch, in particular for torque transmission between the internal combustion engine and the input shaft EW connected.
  • the disconnect clutches C1 and C2 are closed, and the brake devices B1 and B2 are open, the vehicle can be driven purely electrically (electric operation).
  • FIG. 31 schematically shows an exemplary embodiment of a torque transmission device according to the first aspect, wherein the separating clutch C1 for rotational connection of the input shaft EW with the first ring gear H1 and the separating clutch C2 for rotational connection of the input shaft EW with the planet carrier PC are configured.
  • the torque transmission device has an input shaft EW, which is rotatably connectable with an internal combustion engine, three planetary gear sets PGS1, PGS2, PGS3, an output shaft AW, an electric machine EM, two brake devices B1, B2 and two separating clutches C1, C2.
  • the first planetary gear set PGS1 has, as first gear elements, at least one first planetary gear P1 for meshing with a first sun gear S1 and with a first ring gear H1 of the same first planetary gear set PGS1. Furthermore, the first planetary gear set PGS1 has a planet carrier PC for movably supporting at least one of the first planet gears P1.
  • the second planetary gear set PGS2 has as a second transmission elements at least one second planetary gear P2 for meshing with a second Sun gear S2 and with a second ring gear H2 of the second planetary gear set PGS2. At least one of the second planet gears P2 is rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set PGS1.
  • the third planetary gear set PGS3 has as third gear elements at least a third planetary gear P3 for meshing with a third sun gear S3 and at least a fifth planetary gear P5 for meshing with a third ring gear H3 and for meshing with at least one of the third planetary gears P3.
  • the third sun gear S3 is rotatably connected to the first sun gear S1 and the third ring gear H3 is rotatably connected to the second ring gear H2. At least one of the third planetary gears P3 and at least one of the fifth planetary gears P5 are rotatably supported by the planet carrier PC of the first planetary gear set PGS1.
  • the first brake device B1 is designed for the releasable fixing or blocking of the second sun gear S2, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the second brake device B2 is designed for the releasable fixing or blocking of the first sun gear S1, in particular on a housing of the torque transmission device.
  • the electric machine EM can drive the first ring gear H1.
  • the rotor of the electric machine EM is rotatably connected to the first ring gear H1.
  • the output shaft AW is rotatably connected to the second ring gear H2.
  • a third separating clutch which is particularly preferably designed as a dog clutch, in particular for torque transmission, be connected between the internal combustion engine and the input shaft EW.
  • the third disconnect clutch is open, the disconnect clutches C1 and C2 are closed, and the brake devices B1 and B2 are open, the vehicle can be driven purely electrically (electric operation).
  • Figure 32 shows the left a translation plan or so-called Kutzbach plan for a transmission according to the invention as shown in FIGS. 30, 31.
  • the horizontal Axle is the wheel axis, which indicates the position and the radii of the gears.
  • the peripheral speed is given as a radial function of each wheel.
  • operating modes BA1 to BA5 with five ratios (1, 2, 3, 4, 5) result from the actuation of the separating clutches C1, C2, the brake devices B1, B2 as well as further operating modes with activation of the electric machine EM.
  • the operating mode BA1 offers the shortest and the operating mode BA5 the longest transmission in conventional operation, in which the internal combustion engine drives the vehicle and the electric machine EM selectively applies no, a positive (boost function) or a negative torque (recuperation). Furthermore, the operating modes BA6, BA7 with stationary internal combustion engine and activated electric machine EM are designated E1, E2.
  • FIG. 32 shows, on the right as a table, a preferred actuation of the separating clutches C1, C2, of the brake devices B1, B2.
  • the electric machine can provide torque in all modes of operation In the electronically controlled CVT modes (eCVT) and all-electric modes (E-modes), the electric machine is part of the drive device always activated and provides a torque depending on the driving requirement.
  • eCVT electronically controlled CVT modes
  • E-modes all-electric modes
  • Torque transmission device connected internal combustion engine always a torque for driving a motor vehicle ready (conventional operation).
  • the internal combustion engine rests and only the electric machine EM provides the torque for driving a motor vehicle (electric operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed. This can be emissions the internal combustion engine avoided and the high efficiency of the electric machine EM can be used.
  • both the internal combustion engine and the electric machine EM each output a torque (hybrid operation).
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM can be changed.
  • variable ratios can be achieved and, in particular, the internal combustion engine can be operated within a preferred speed range, in particular for improved efficiency.
  • the first separating clutch C1 is open, a first gear element is acted upon by the electric machine EM with a torque, and at the same time a further gear element from the internal combustion engine is subjected to a torque.
  • the internal combustion engine can be started by the electric machine EM.
  • the internal combustion engine can be started by means of the first clutch C1 in an advantageous manner.
  • the internal combustion engine can be started by means of the second separating clutch C2.
  • the ratio is advantageously between the translation of the sixth (BA6) and seventh (BA7) operating modes. Furthermore, it is advantageously possible to change any other operating mode directly from this further operating mode.

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Abstract

Drehmomentübertragungsvorrichtung aufweisend eine Eingangswelle (EW), welche mit einer Brennkraftmaschine drehverbindbar ist, mindestens zwei Planetengetriebesätze (PGS1, PGS2, PGS3, PGS4), eine Abtriebswelle (AW), eine Elektromaschine (EM), zwei Bremseinrichtungen (B1, B2) sowie zwei Trennkupplungen (C1, C2).

Description

Drehmomentübertragungsvorrichtung sowie Verfahren zu deren Betrieb
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, sowie ein Verfahren zum Betrieb dieser Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die Erfindung wird im Zusammenhang mit einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs beschrieben, die Erfindung kann aber auch unabhängig von Kraftfahrzeugen Verwendung finden.
Betriebsintern bekannt sind Kraftfahrzeuge mit einem Antriebsstrang, welcher neben der Drehmomentübertragungsvorrichtung auch eine Brennkraftmaschine aufweist. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann mehrere verschiedene Übersetzungen oder Untersetzungen, nachfolgend gemeinsam Übersetzungen genannt, zur Anpassung des Betriebsverhaltens der Brennkraftmaschine an Anforderungen aus dem Betrieb des Kraftfahrzeugs aufweisen.
Die WO 2014/063980 A1 betrifft ein Getriebe und Verfahren zu dessen Betreiben. Das Getriebe ist mit einem einen Primärantrieb mit einer Primärantriebswelle aufweisenden Antriebsstrang ausgebildet, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem Ravigneaux-Planetensatz mit einem zwei Sonnenradwellen, eine Stegwelle und zumindest eine Hohlradwelle aufweisenden doppelten Planetengetriebe, und einem vorgeschalteten, als Reduktionsgetriebe ausgebildeten einfachen Planetensatz mit den Getriebeelementen Sonnenrad, Steg und Hohlrad, wobei ein erstes der Getriebeelemente des einfachen Planetensatzes gehäusefest ausgebildet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des Getriebes. Die US 8,246,500 B2 betrifft eine Hybridfahrzeugantriebsvorrichtung mit einer Brennkraftmaschinen und einem Elektromotor als Antriebsleistungsquellen und betrifft insbesondere eine Verkleinerung der Leistungsübertragungseinrichtung und eine Verbesserung der Brennstoffwirtschaftlichkeit. Die DE 10 2006 044 885 A1 betrifft Hybridkraftübertragungsstränge mit einer Maschine, einem Getriebe und zwei Motoren/Generatoren und ist durch eine Reihenhybridbetriebsart und durch eine Betriebsart mit festem Übersetzungsverhältnis charakterisiert. Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, den Wirkungsgrad während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs weiter zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche gelöst. Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Eingangswelle, welche mit einem Antriebsaggregat, insbesondere einer Brennkraftmaschine oder einer Traktions-Elektromaschine, also einer Elektromaschine mittels der das Kraftfahrzeug angetrieben werden kann, drehverbindbar ist, zwei Planetengetriebesätze, eine Abtriebswelle, eine Elektromaschine, zwei Bremseinrichtungen sowie zwei Trennkupplungen.
Der erste Planetengetriebesatz weist als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad und mit einem ersten Hohlrad desselben ersten Planetengetriebesatzes auf. Weiter weist der erste Planetengetriebesatz einen Planetenträger zum drehbeweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder auf.
Der zweite Planetengetriebesatz weist als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad und mit einem zweiten Hohlrad des zweiten Planetengetriebesatzes auf. Weiter ist das zweite Planetenrad zum Kämmen mit einem der ersten Planetenräder ausgestaltet. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder ist drehbeweglich vom Planetenträger des ersten Planetengetriebesatzes abgestützt.
Eine erste der zwei Bremseinrichtungen (erste Bremseinrichtung) ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des zweiten Sonnenrads ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die zweite der Bremseinrichtungen (zweite Bremseinrichtung) ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren wenigstens eines der ersten Getriebeelemente ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Eine erste der zwei Trennkupplungen (erste Trennkupplung) ist zur trennbaren Drehverbindung der Eingangswelle mit wenigstens einem der ersten Getriebeelemente ausgestaltet. Die zweite der Trennkupplungen (zweite Trennkupplung) ist zur trennbaren Drehverbindung der Eingangswelle mit einem weiteren der ersten Getriebeelemente oder mit einem der zweiten Getriebeelemente ausgestaltet.
Die Abtriebswelle ist zur Abgabe eines Drehmoments, insbesondere an ein Laufrad des Kraftfahrzeugs, ausgestaltet und ist mit einem weiteren der zweiten Getriebeelemente drehverbindbar, insbesondere wobei das weitere der zweiten Getriebeelemente verschieden von dem mit der zweiten Trennkupplung drehverbindbaren zweiten Getriebeelement ist.
Die Elektromaschine ist mit einem der, insbesondere ersten oder zweiten, Getriebeelemente zur Drehmomentübertragung verbunden, insbesondere zum Antrieb des Getriebeelements und/oder zum Generieren von elektrischer Energie durch die Elektromaschine. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Eingangswelle, welche mit einem Antriebsaggregat, insbesondere einer Brennkraftmaschine oder einer Traktions-Elektromaschine, drehverbindbar ist, drei Planetengetriebesätze, eine Abtriebswelle, eine Elektromaschine, zwei Bremseinrichtungen sowie zwei Trennkupplungen.
Der erste Planetengetriebesatz weist als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad und mit einem ersten Hohlrad desselben ersten Planetengetriebesatzes auf. Weiter weist der erste Planetengetriebesatz einen Planetenträger zum beweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder auf.
Der zweite Planetengetriebesatz weist als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad und mit einem zweiten Hohlrad des zweiten Planetengetriebesatzes auf. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder ist drehbeweglich vom Planetenträger des ersten Planetengetriebesatzes abgestützt.
Der dritte Planetengetriebesatz weist als dritte Getriebeelemente wenigstens ein drittes Planetenrad zum Kämmen mit einem dritten Sonnenrad sowie wenigstens ein fünftes Planetenrad zum Kämmen mit einem dritten Hohlrad und zum Kämmen mit wenigstens einem der dritten Planetenräder auf. Das dritte Sonnenrad ist mit dem ersten Sonnenrad drehverbunden und das dritte Hohlrad ist mit dem zweiten Hohlrad drehverbunden. Wenigstens eines der dritten Planetenräder und wenigstens eines der fünften Planetenräder sind drehbeweglich vom Planetenträger des ersten Planetengetriebesatzes abgestützt.
Eine erste der zwei Bremseinrichtungen (erste Bremseinrichtung) ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des zweiten Sonnenrads ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die zweite der Bremseinrichtungen (zweite Bremseinrichtung) ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren wenigstens eines der ersten Getriebeelemente ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Eine erste der zwei Trennkupplungen (erste Trennkupplung) ist zur trennbaren Drehverbindung der Eingangswelle mit wenigstens einem der ersten Getriebeelemente ausgestaltet. Die zweite der Trennkupplungen (zweite Trennkupplung) ist zur trennbaren Drehverbindung der Eingangswelle mit einem weiteren der ersten Getriebeelemente oder mit einem der zweiten Getriebeelemente ausgestaltet.
Die Abtriebswelle ist zur Abgabe eines Drehmoments, insbesondere an ein Laufrad des Kraftfahrzeugs, ausgestaltet und ist mit einem weiteren der zweiten Getriebeelemente drehverbindbar, insbesondere wobei das weitere der zweiten Getriebeelemente verschieden von dem mit der zweiten Trennkupplung drehverbindbaren zweiten Getriebeelement ist.
Die Elektromaschine ist mit einem der, insbesondere ersten oder zweiten, Getriebeelemente zur Drehmomentübertragung verbunden, insbesondere zum Antrieb des Getriebeelements und/oder zur Generierung elektrischer Energie durch die Elektromaschine.
Mittels den zwei Bremseinrichtungen, den zwei Trennkupplungen und der Elektromaschine kann eine aus acht verschiedenen Betriebsarten der Drehmomentübertragungsvorrichtung ausgewählt bzw. aktiviert werden und das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine besser an Anforderungen aus dem Betrieb des Kraftfahrzeugs angepasst werden.
Insbesondere kann durch Betätigen wenigstens einer der Bremseinrichtungen und/oder wenigstens einer der Trennkupplungen eine von vier oder fünf Betriebsarten mit unterschiedlichen Übersetzungen ausgewählt werden, bei welchen lediglich das Antriebsaggregat, insbesondere die Brennkraftmaschine die Eingangswelle mit einem Drehmoment beaufschlagt und sich die Elektromaschine ohne ein Drehmoment zu erzeugen mit dreht (konventioneller Betrieb bzw. Parallelhybrid-Betrieb). Ebenso kann die Elektromaschine in diesen Betriebsarten ein Antriebsmoment abgeben (Boost-Funktion) oder ein Moment aufnehmen (Rekuperationsbetrieb). Insbesondere kann durch Betätigen wenigstens einer der Bremseinrichtungen und/oder wenigstens einer der Trennkupplungen und bei aktivierter Elektromaschine wenigstens eine Betriebsart gewählt werden, bei welchen alleine die Elektromaschine die Abtriebswelle zumindest mittelbar mit einem Drehmoment beaufschlagt (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine verändert werden, wobei Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden werden können und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine genutzt werden kann.
Insbesondere kann durch Lösen der Bremseinrichtungen und Schließen einer der Trennkupplungen wenigstens eine Betriebsart ausgewählt werden, bei welcher sowohl das Antriebsaggregat, insbesondere die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine jeweils ein Drehmoment auf die Drehmomentübertragungsvorrichtung ausüben (Hybridbetrieb bzw. elektronisch gesteuerter CVT-Betrieb/eCVT). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine verändert werden. Hierdurch können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad beim Betrieb eines die Drehmomentübertragungsvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs, betrieben werden.
Durch größere Spreizung der Übersetzungen oder verbesserte Abstufung der Übersetzungen oder einer Wahl aus acht verschiedenen Betriebsarten der Drehmomentübertragungsvorrichtung kann das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine besser an Anforderungen des Kraftfahrzeugbetriebs angepasst werden, wodurch der Wirkungsgrad beim Betrieb eines die Drehmomentübertragungsvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs verbessert werden kann.
Unter einer Eingangswelle ist im Sinne der Erfindung eine Welle zu verstehen, welche zur zumindest mittelbaren Drehverbindung mit einem Antriebsaggregat, insbesondere einer Brennkraftmaschine, welches demselben Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zugehörig ist, bzw. zur Aufnahme eines Drehmoments von dem Antriebsaggregat, insbesondere der Brennkraftmaschine dient. Insbesondere handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Eingangswelle um die Eingangswelle eines Getriebes. Vorzugsweise ist die Eingangswelle durch ein Getriebegehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung drehbar abgestützt bzw. im Getriebegehäuse gelagert.
Unter einem Planetengetriebesatz im Sinne der Erfindung ist eine Einrichtung zu verstehen, welche der Wandlung eines Eingangsdrehmoments in ein Ausgangsdrehmoment (Drehmomentwandlung) dient und dazu Getriebeelemente aufweist. Zu den Getriebeelementen gehören ein Sonnenrad, ein innenverzahntes Hohlrad sowie wenigstens ein Planetenrad, welches sowohl mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad kämmt. Vorzugsweise weist der Planetengetriebesatz 2, 3, 4, 5 oder mehr Planetenräder auf, welche jeweils mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad kämmen. Vorzugsweise weist der Planetengetriebesatz als weiteres Getriebeelement einen eigenen Planetenträger auf, welcher zum drehbeweglichen Abstützen der Planetenräder dient. Grundsätzlich können das Sonnenrad, das Hohlrad oder der Planetenträger mit dem Eingangsdrehmoment beaufschlagt werden und das Ausgangsdrehmoments kann an einem weiteren Getriebeelement abgegriffen werden, welches nicht mit dem Eingangsdrehmoment beaufschlagt ist. Vorzugsweise können sich wenigstens zwei der Planetengetriebesätze einen Planetenträger teilen, welcher besonders bevorzugt Planeten beider Planetengetriebesätze drehbeweglich abstützt.
Unter einer Bremseinrichtung im Sinne der Erfindung ist eine Einrichtung zu verstehen, welche zum lösbaren Festlegen eines der ersten Getriebeelemente oder eines der zweiten Getriebeelemente, insbesondere an dem Getriebegehäuse, dient. Das festgelegte Getriebeelement kann bei blockierter Bremseinrichtung während der Drehmomentwandlung nicht rotieren. Alternativ kann das Getriebeelement bei geöffneter Bremseinrichtung rotieren. Unter einer Trennkupplung im Sinne der Erfindung ist eine mechanische Einrichtung mit wenigstens zwei Kupplungsteilen zu verstehen, wobei die beiden Kupplungsteile in einem Schließzustand der Trennkupplung miteinander mechanisch, insbesondere reibschlüssig oder formschlüssig, drehverbunden sind und in einem geöffneten Zustand unabhängig voneinander rotieren können. Vorzugsweise sind die beiden Kupplungsteile jeweils mit einer Welle, insbesondere stoffschlüssig, drehverbunden.
Unter einer Abtriebswelle im Sinne der Erfindung ist eine Welle zu verstehen, welche zur zumindest mittelbaren Drehverbindung mit einem zur Fortbewegung des Kraftfahrzeugs anzutreibenden Laufrad des Kraftfahrzeugs (Antriebsrad) dient, und dazu mit einem Drehmoment beaufschlagt werden kann.
Unter einer Elektromaschine im Sinne der Erfindung ist eine Anordnung aus Stator und Rotor zu verstehen, welche miteinander elektromagnetisch wechselwirken können. Vorzugsweise kann der, insbesondere mit dem Getriebegehäuse drehfest verbindbare, Stator den Rotor mit elektromagnetischen Kräften derart beaufschlagen, dass der Rotor ein Drehmoment abgeben kann, wobei die Elektromaschine als Elektromotor wirkt (Motorbetrieb). Alternativ kann der, insbesondere mit dem Getriebegehäuse drehfest verbindbare, Stator vom Rotor derart mit elektromagnetischen Kräften beaufschlagt werden, dass die Elektromaschine elektrische Energie bereitstellen kann und als elektrischer Generator wirkt (Generatorbetrieb). Der Stator kann den Rotor wahlweise zur Rotation in einer von zwei entgegengesetzten Drehrichtungen beaufschlagen. Die Elektromaschine ist derart ausgestaltet, dass die Drehzahl des Rotors verschiedene Werte innerhalb eines Drehzahlintervalls annehmen kann. Insbesondere kann die Elektromaschine ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster oder dritter Trennkupplung anstelle des Antriebsaggregats, insbesondere der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagen.
Im Sinne der Erfindung wird unter drehverbindbar grundsätzlich sowohl eine drehfeste Verbindung zweier Elemente als auch eine lösbare Verbindung zweier Elemente, beispielsweise mittels einer Trennkupplung, verstanden. Ist beispielsweise die Eingangswelle mit einem ersten Getriebeelement des vierten Planetengetriebesatzes mittels einer Trennkupplung drehverbindbar und ein anderes Getriebeelement des vierten Planetengetriebesatzes mit einem der ersten Getriebeelemente verbunden, so ist diese Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit einem der ersten Getriebeelemente ausgestaltet. Ebenso ist die Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit einem der ersten Getriebeelemente ausgestaltet, wenn die Eingangswelle mit einem ersten Getriebeelement des vierten Planetengetriebesatzes verbunden ist und ein anderes Getriebeelement des vierten Planetengetriebesatzes mittels der Trennkupplung mit einem der ersten Getriebeelemente drehverbindbar ist.
Nachfolgend werden vorteilhafte Weiterbildungen der Drehmomentübertragungsvorrichtung beschrieben, die jeweils ohne weiteres miteinander kombiniert werden können.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Elektromaschine derart zwischen die Eingangswelle und eines der ersten oder zweiten Getriebeelemente geschaltet, dass die Elektromaschine, insbesondere der Rotor der Elektromaschine, mit dem ersten oder zweiten Getriebeelement drehverbunden ist und daher vorzugsweise das erste oder zweite Getriebeelement antreiben kann.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Elektromaschine zum Antreiben des ersten Sonnenrads, des ersten Hohlrads, des Planetenträgers oder des zweiten Hohlrads ausgestaltet. Vorzugsweise ist der Rotor der Elektromaschine mit dem ersten Sonnenrad, mit dem ersten Hohlrad, mit dem Planetenträger oder alternativ mit dem zweiten Hohlrad drehverbunden. Dadurch kann wenigstens eine Betriebsart gewählt werden, bei welcher alleine die Elektromaschine die Abtriebswelle zumindest mittelbar mit einem Drehmoment beaufschlagt. Somit können Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine genutzt werden. Gemäß einer Weiterbildung ist die Abtriebswelle mit dem zweiten Hohlrad oder mit dem Planetenträger drehverbundenen. Vorzugsweise ist das zweite Hohlrad oder der Planetenträger mit der Abtriebswelle stoffschlüssig verbunden. Dadurch kann eine aus acht verschiedenen Betriebsarten der Drehmomentübertragungsvorrichtung ausgewählt bzw. aktiviert werden und das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine besser an Anforderungen aus dem Betrieb des Kraftfahrzeugs angepasst werden.
Gemäß einer Weiterbildung weist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt einen vierten Planetengetriebesatz auf, mit wenigstens einem vierten Planetenrad zum Kämmen mit einem vierten Sonnenrad und mit einem vierten Hohlrad des vierten Planetengetriebesatzes, mit einem vierten Planetenträger zum drehbeweglichen Abstützen wenigstens eines der vierten Planetenräder, wobei die Eingangswelle mit dem vierten Planetenträger oder mit dem vierten Hohlrad drehverbindbar ist, insbesondere mittels der ersten oder zweiten Trennkupplung.
Vorzugsweise ist das vierte Sonnenrad mit dem Getriebegehäuse verdrehfest verbunden. Vorzugsweise ist der vierte Planetenträger mit dem ersten Sonnenrad oder mit dem ersten Hohlrad verbindbar, insbesondere mittels der ersten Trennkupplung. Vorzugsweise ist der vierte Planetengetriebesatz als Reduziergetriebe oder Untersetzungsgetriebe zur Verringerung der Eingangsdrehzahl ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der vierte Planetengetriebesatz als Minusgetriebe mit Umkehr der Wirkrichtung des Ausgangsdrehmoments ausgebildet. Mit dem vierten Planetengetriebesatz kann die Spreizung der verfügbaren bzw. schaltbaren Übersetzungen vergrößert sein, was zu einer verbesserten Effizienz führt.
Gemäß einer Weiterbildung ist eine der Trennkupplungen mit dem vierten Planetenträger oder mit dem vierten Hohlrad drehverbunden. Vorzugsweise ist ein Kupplungsteil mit dem zweiten Hohlrad oder mit dem Planetenträger stoffschlüssig verbunden. Dadurch kann eine aus acht verschiedenen Betriebsarten der Drehmomentübertragungsvorrichtung ausgewählt bzw. aktiviert werden und das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine besser an Anforderungen aus dem Betrieb des Kraftfahrzeugs angepasst werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist mit der zweiten Bremseinrichtung das erste Sonnenrad oder das erste Hohlrad oder alternativ der Planetenträger festlegbar. Dadurch kann eine aus acht verschiedenen Betriebsarten der Drehmomentübertragungsvorrichtung ausgewählt bzw. aktiviert werden und das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine besser an Anforderungen aus dem Betrieb des Kraftfahrzeugs angepasst werden. Gemäß einer Weiterbildung ist die erste Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem Planetenträger oder mit dem ersten Sonnenrad oder alternativ mit dem ersten Hohlrad ausgestaltet. Dadurch kann eine aus acht verschiedenen Betriebsarten der Drehmomentübertragungsvorrichtung ausgewählt bzw. aktiviert werden und das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine besser an Anforderungen aus dem Betrieb des Kraftfahrzeugs angepasst werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist die zweite Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem Planetenträger oder mit dem ersten Sonnenrad oder mit dem zweiten Sonnenrad oder mit dem zweiten Hohlrad ausgestaltet. Dadurch kann eine aus acht verschiedenen Betriebsarten der Drehmomentübertragungsvorrichtung ausgewählt bzw. aktiviert werden und das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine besser an Anforderungen aus dem Betrieb des Kraftfahrzeugs angepasst werden.
Gemäß einer Weiterbildung weist ein Kraftfahrzeug eine Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt oder gemäß einer der bevorzugten Weiterbildungen sowie ein Antriebsaggregat, insbesondere eine Brennkraftmaschine oder eine Traktions-Elektromaschine auf, wobei vorzugsweise die Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere zur Drehmomentübertragung, zwischen die Brennkraftmaschine und eines der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs geschaltet ist. Diese Weiterbildung bietet den Vorteil, dass das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine besser an Anforderungen aus dem Betrieb des Kraftfahrzeugs angepasst werden kann.
Bei einem ersten bevorzugten Verfahren zum Betrieb (Betriebsverfahren) einer der vorgenannten Drehmomentübertragungsvorrichtungen werden für eine erste Betriebsart (BA1 ) mit einer ersten Übersetzung die erste Bremseinrichtung blockiert und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die zweite Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Sonnenrad ausgestaltet ist, eine zweite Betriebsart (BA2) mit einer zweiten Übersetzung die erste Bremseinrichtung blockiert und die erste Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die erste Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem Planetenträger ausgestaltet ist, eine dritte Betriebsart (BA3) mit einer dritten Übersetzung die erste Trennkupplung und die zweite Trennkupplung geschlossen, eine vierte Betriebsart (BA4) mit einer vierten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung blockiert und die erste Trennkupplung geschlossen, eine fünfte Betriebsart (BA5) die Elektromaschine aktiviert und die erste Bremseinrichtung blockiert, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine sechste Betriebsart (BA6) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Bremseinrichtung blockiert, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, insbesondere wobei die Übersetzung der sechsten Betriebsart größer als die Übersetzung der fünften Betriebsart ist, eine siebte Betriebsart (BA7) die Elektromaschine aktiviert und die erste Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle mit einem Drehmoment beaufschlagt, eine achte Betriebsart (BA8) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle mit einem Drehmoment beaufschlagt, insbesondere wobei die Übersetzung der achten Betriebsart verschieden von der Übersetzung der siebten Betriebsart ist.
Ist vorzugsweise eine dritte, zwischen die Brennkraftmaschine und die Eingangswelle geschaltete Trennkupplung, welche besonders bevorzugt als Klauenkupplung ausgebildet ist, geöffnet, wobei die erste und zweite Trennkupplung geschlossen und die erste und zweite Bremseinrichtung geöffnet sind, so kann eine weitere Betriebsart realisiert werden, in der das Fahrzeug rein elektrisch angetrieben wird. In vorteilhafter Weise liegt die Übersetzung hierbei zwischen der Übersetzung der fünften (BA5) und sechsten (BA6) Betriebsart. Des Weiteren kann von dieser weiteren Betriebsart vorteilhaft direkt in eine beliebige andere Betriebsart gewechselt werden. Bei einem alternativen zweiten Betriebsverfahren einer der vorgenannten Drehmomentübertragungsvorrichtungen werden für eine erste Betriebsart (BA1 ) mit einer ersten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung blockiert und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die zweite Bremseinrichtung zum lösbaren Festlegen des Planetenträgers ausgestaltet ist, insbesondere wobei die zweite Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem ersten Sonnenrad ausgestaltet ist, eine zweite Betriebsart (BA2) mit einer zweiten Übersetzung die erste Bremseinrichtung blockiert und die zweite Trennkupplung geschlossen, eine dritte Betriebsart (BA3) mit einer dritten Übersetzung die erste Trennkupplung und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die erste Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem Planetenträger ausgestaltet ist, wobei die Drehverbindung über den vierten Getriebesatz erfolgt, eine vierte Betriebsart (BA4) mit einer vierten Übersetzung die erste Bremseinrichtung blockiert und die erste Trennkupplung geschlossen, eine fünfte Betriebsart (BA5) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Bremseinrichtung blockiert, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine sechste Betriebsart (BA6) die Elektromaschine aktiviert und die erste Bremseinrichtung blockiert, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, insbesondere wobei die Übersetzung der sechsten Betriebsart größer als die Übersetzung der fünften Betriebsart ist, eine siebte Betriebsart (BA7) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle mit einem Drehmoment beaufschlagt, eine achte Betriebsart (BA8) die Elektromaschine aktiviert und die erste Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle mit einem Drehmoment beaufschlagt, insbesondere wobei die Übersetzung der achten Betriebsart verschieden von der Übersetzung der siebten Betriebsart ist.
Bei einem alternativen dritten Betriebsverfahren einer der vorgenannten Drehmomentübertragungsvorrichtungen werden für eine erste Betriebsart (BA1 ) mit einer ersten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung blockiert und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die zweite Bremseinrichtung zum lösbaren Festlegen des ersten Hohlrads ausgestaltet ist, insbesondere wobei die zweite Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem ersten Sonnenrad ausgestaltet ist, eine zweite Betriebsart (BA2) mit einer zweiten Übersetzung die erste Bremseinrichtung blockiert und die zweite Trennkupplung geschlossen, eine dritte Betriebsart (BA3) mit einer dritten Übersetzung die erste Trennkupplung und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die erste Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem ersten Hohlrad ausgestaltet ist, wobei die Drehverbindung insbesondere über den vierten Getriebesatz erfolgt. eine vierte Betriebsart (BA4) mit einer vierten Übersetzung die erste Bremseinrichtung blockiert und die erste Trennkupplung geschlossen, eine fünfte Betriebsart (BA5) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Bremseinrichtung blockiert, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine sechste Betriebsart (BA6) die Elektromaschine aktiviert und die erste Bremseinrichtung blockiert, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, insbesondere wobei die Übersetzung der sechsten Betriebsart größer als die Übersetzung der fünften Betriebsart ist, insbesondere wobei die Übersetzung der sechsten Betriebsart kleiner als die Übersetzung der fünften Betriebsart ist, eine siebte Betriebsart (BA7) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle mit einem Drehmoment beaufschlagt, eine achte Betriebsart (BA8) die Elektromaschine aktiviert und die erste Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle mit einem Drehmoment beaufschlagt, insbesondere wobei die Übersetzung der achten Betriebsart verschieden von der Übersetzung der siebten Betriebsart ist.
Bei einem alternativen vierten Betriebsverfahren einer der vorgenannten Drehmomentübertragungsvorrichtungen werden für eine erste Betriebsart (BA1 ) mit einer ersten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung blockiert und die erste Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die zweite Bremseinrichtung zum lösbaren Festlegen des ersten Hohlrads ausgestaltet ist, insbesondere wobei die erste Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem ersten Sonnenrad ausgestaltet ist, eine zweite Betriebsart (BA2) mit einer zweiten Übersetzung die erste Bremseinrichtung blockiert und die erste Trennkupplung geschlossen, eine dritte Betriebsart (BA3) mit einer dritten Übersetzung die erste Trennkupplung und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die zweite Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem Planetenträger ausgestaltet ist, wobei die Drehverbindung insbesondere über den vierten Getriebesatz erfolgt. eine vierte Betriebsart (BA4) mit einer vierten Übersetzung die erste Bremseinrichtung blockiert und die zweite Trennkupplung geschlossen, eine fünfte Betriebsart (BA5) mit einer fünften Übersetzung die zweite Bremseinrichtung blockiert und die zweite Trennkupplung geschlossen, eine sechste Betriebsart (BA6) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Bremseinrichtung blockiert, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine siebte Betriebsart (BA7) die Elektromaschine aktiviert und die erste Bremseinrichtung blockiert, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, insbesondere wobei die Übersetzung der siebten Betriebsart größer als die Übersetzung der sechsten Betriebsart ist, insbesondere wobei die Übersetzung der siebten Betriebsart kleiner als die Übersetzung der sechsten Betriebsart ist, eine achte Betriebsart (BA8) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle mit einem Drehmoment beaufschlagt.
Bei einem alternativen fünften Betriebsverfahren einer der vorgenannten Drehmomentübertragungsvorrichtungen werden für eine erste Betriebsart (BA1 ) mit einer ersten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung blockiert und die erste Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die zweite Bremseinrichtung zum lösbaren Festlegen des ersten Hohlrads ausgestaltet ist, insbesondere wobei die erste Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem ersten Sonnenrad ausgestaltet ist, eine zweite Betriebsart (BA2) mit einer zweiten Übersetzung die erste Bremseinrichtung blockiert und die erste Trennkupplung geschlossen, eine dritte Betriebsart (BA3) mit einer dritten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung blockiert und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die zweite Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Hohlrad ausgestaltet ist, wobei die Drehverbindung insbesondere über den vierten Getriebesatz erfolgt. eine vierte Betriebsart (BA4) mit einer vierten Übersetzung die erste Bremseinrichtung blockiert und die zweite Trennkupplung geschlossen, eine fünfte Betriebsart (BA5) mit einer fünften Übersetzung die erste Trennkupplung und die zweite Trennkupplung geschlossen, eine sechste Betriebsart (BA6) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Bremseinrichtung blockiert, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine siebte Betriebsart (BA7) die Elektromaschine aktiviert und die erste Bremseinrichtung blockiert, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, insbesondere wobei die Übersetzung der siebten Betriebsart größer als die Übersetzung der sechsten Betriebsart ist, insbesondere wobei die Übersetzung der siebten Betriebsart kleiner als die Übersetzung der sechsten Betriebsart ist, eine achte Betriebsart (BA8) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle mit einem Drehmoment beaufschlagt.
Bei einem alternativen sechsten Betriebsverfahren einer der vorgenannten Drehmomentübertragungsvorrichtungen werden für eine erste Betriebsart (BA1 ) mit einer ersten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung blockiert und die erste Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die zweite Bremseinrichtung zum lösbaren Festlegen des ersten Sonnenrads ausgestaltet ist, insbesondere wobei die erste Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem ersten Hohlrad ausgestaltet ist, eine zweite Betriebsart (BA2) mit einer zweiten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung blockiert und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die zweite Trennkupplung zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem Planetenträger ausgestaltet ist, eine dritte Betriebsart (BA3) mit einer dritten Übersetzung die erste Trennkupplung und die zweite Trennkupplung geschlossen, eine vierte Betriebsart (BA4) mit einer vierten Übersetzung die erste Bremseinrichtung blockiert und die zweite Trennkupplung geschlossen, eine fünfte Betriebsart (BA5) mit einer fünften Übersetzung die erste Trennkupplung geschlossen und die erste Bremseinrichtung blockiert, eine sechste Betriebsart (BA6) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Bremseinrichtung blockiert, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine siebte Betriebsart (BA7) die Elektromaschine aktiviert und die erste Bremseinrichtung blockiert, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, insbesondere wobei die Übersetzung der siebten Betriebsart größer als die Übersetzung der sechsten Betriebsart ist, insbesondere wobei die Übersetzung der siebten Betriebsart kleiner als die Übersetzung der sechsten Betriebsart ist, eine achte Betriebsart (BA8) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Trennkupplung geschlossen, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle mit einem Drehmoment beaufschlagt. Ist vorzugsweise eine dritte, zwischen die Brennkraftmaschine und die Eingangswelle geschaltete Trennkupplung, welche besonders bevorzugt als Klauenkupplung ausgebildet ist, geöffnet, wobei die erste und zweite Trennkupplung geschlossen und die erste und zweite Bremseinrichtung geöffnet sind, so kann eine weitere Betriebsart realisiert werden, in der das Fahrzeug rein elektrisch angetrieben wird. In vorteilhafter Weise liegt die Übersetzung hierbei zwischen der Übersetzung der sechsten (BA6) und siebten (BA7) Betriebsart. Des Weiteren kann von dieser weiteren Betriebsart vorteilhaft direkt in eine beliebige andere Betriebsart gewechselt werden. Vorzugsweise sind bei den Betriebsarten der vorgenannten Betriebsverfahren die jeweils nicht genannten Bremseinrichtungen bzw. Trennkupplungen geöffnet.
Grundsätzlich können die erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtungen eine vorteilhafte große Spreizung, welche zu Effizienzvorteilen führt, oder durch die höhere Anzahl Gänge kleinere Stufen zwischen den Gängen aufweisen, was die Fahrbarkeit verbessert. Die erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtungen erlauben eine vorteilhafte Abstimmung der Übersetzungen im Elektrobetrieb zu den Betriebsarten mit fester Übersetzung, beispielsweise im sechsten Betriebsverfahren zwischen der sechsten Betriebsart (Elektrobetrieb) und der ersten und zweiten Betriebsart sowie zwischen der siebten Betriebsart (Elektrobetrieb) und der vierten und fünften Betriebsart. Dies führt zu einer vorteilhaften Drehzahl der Elektromaschine während des Parallel-Hybrid-Betriebs, in dem das Fahrzeug durch die Brennkraftmaschine angetrieben wird und die Elektromaschine ein Antriebsmoment abgibt (Boost-Funktion) oder ein Moment aufnimmt (Rekuperation). Ebenso kann die Elektromaschine bei niedriger Last im eCVT- Betrieb (beispielsweise in der achten Betriebsart) ein Moment aufnehmen und die Batterie laden.
Des Weiteren kann in allen Betriebsarten die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine gestartet werden, wodurch kein separater Starter erforderlich ist. Besonders vorteilhaft ist die Elektromaschine für das Anfahren des Fahrzeugs nicht zwingend notwendig, so dass auch bei leerer Batterie allein durch die Brennkraftmaschine angefahren werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele einer Gruppe von Drehmomentübertragungsvorrichtungen, deren zweites Sonnenrad mit der Eingangswelle drehverbindbar ist, sowie die für acht Betriebsarten erforderliche Betätigung der Bremseinrichtungen, der Trennkupplungen und der Elektromaschine.
Die Figuren 4 bis 8 zeigen Ausführungsbeispiele einer Gruppe von Drehmomentübertragungsvorrichtungen, deren zweite Bremseinrichtung zum lösbaren Festlegen des Planetenträgers des ersten Planetengetriebesatzes ausgestaltet ist, sowie die für acht Betriebsarten erforderliche Betätigung der Bremseinrichtungen, der Trennkupplungen und der Elektromaschine.
Die Figuren 9 bis 16 zeigen Ausführungsbeispiele einer Gruppe von Drehmomentübertragungsvorrichtungen, wobei eine der Trennkupplungen zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem ersten Sonnenrad und eine der Trennkupplungen zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem ersten Hohlrad ausgestaltet sind, sowie die für acht Betriebsarten erforderliche Betätigung der Bremseinrichtungen, der Trennkupplungen und der Elektromaschine.
Die Figuren 17 bis 23 zeigen Ausführungsbeispiele einer Gruppe von Drehmomentübertragungsvorrichtungen, wobei eine der Trennkupplungen zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem ersten Sonnenrad und eine der Trennkupplungen zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem Planetenträger ausgestaltet sind, sowie die für acht Betriebsarten erforderliche Betätigung der Bremseinrichtungen, der Trennkupplungen und der Elektromaschine.
Die Figuren 24 bis 29 zeigen Ausführungsbeispiele einer Gruppe von Drehmomentübertragungsvorrichtungen, wobei eine der Trennkupplungen zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem ersten Sonnenrad und eine der Trennkupplungen zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Hohlrad ausgestaltet sind, sowie die für acht Betriebsarten erforderliche Betätigung der Bremseinrichtungen, der Trennkupplungen und der Elektromaschine. Die Figuren 30 bis 32 zeigen Ausführungsbeispiele einer Gruppe von Drehmomentübertragungsvorrichtungen, wobei eine der Trennkupplungen zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem ersten Hohlrad und eine der Trennkupplungen zur Drehverbindung der Eingangswelle mit dem Planetenträger ausgestaltet sind, sowie die für acht Betriebsarten erforderliche Betätigung der Bremseinrichtungen, der Trennkupplungen und der Elektromaschine.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, deren zweites Sonnenrad S2 mit der Eingangswelle EW drehverbindbar ist. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine Eingangswelle EW auf, welche mit einer Brennkraftmaschine drehverbindbar ist, zwei Planetengetriebesätze PGS1 , PGS2, eine Abtriebswelle AW, eine Elektromaschine EM, zwei Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie zwei Trennkupplungen C1 , C2. Der erste Planetengetriebesatz PGS1 weist als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad P1 auf zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad S1 und mit einem ersten Hohlrad H1 desselben ersten Planetengetriebesatzes. Weiter weist der erste Planetengetriebesatz PGS1 einen Planetenträger PC zum drehbeweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder P1 auf.
Der zweite Planetengetriebesatz PGS2 weist als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad S2 und mit einem zweiten Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes. Weiter ist das zweite Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem der ersten Planetenräder P1 ausgestaltet. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder P2 ist drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes abgestützt. Die erste Bremseinrichtung B1 ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des zweiten Sonnenrads S2 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die zweite Bremseinrichtung B2 das erste Sonnenrad S1 festlegen. Ist die erste Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem Planetenträger PC ausgestaltet und die zweite Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem zweiten Sonnenrad S2 ausgestaltet, kann die Elektromaschine EM das erste Hohlrad H1 antreiben, und die Abtriebswelle AW ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden. Vorzugsweise ist eine dritte Trennkupplung, welche besonders bevorzugt als Klauenkupplung ausgebildet ist, insbesondere zur Drehmomentübertragung, zwischen die Brennkraftmaschine und die Eingangswelle EW geschaltet. Somit kann bei geöffneter dritter Trennkupplung, geschlossenen Trennkupplungen C1 und C2 und geöffneten Bremseinrichtungen B1 und B2 das Fahrzeug rein elektrisch angetrieben werden (Elektrobetrieb).
Fig. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt, deren zweites Sonnenrad S2 mit der Eingangswelle EW drehverbindbar ist. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine Eingangswelle EW auf, welche mit einer Brennkraftmaschine drehverbindbar ist, drei Planetengetriebesätze PGS1 , PGS2, PGS3, eine Abtriebswelle AW, eine Elektromaschine EM, zwei Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie zwei Trennkupplungen C1 , C2.
Der erste Planetengetriebesatz PGS1 weist als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad P1 zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad S1 und mit einem ersten Hohlrad H1 desselben ersten Planetengetriebesatzes PGS1 auf. Weiter weist der erste Planetengetriebesatz PGS1 einen Planetenträger PC zum beweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder P1 auf.
Der zweite Planetengetriebesatz PGS2 weist als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad S2 und mit einem zweiten Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 auf. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder P2 ist drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 abgestützt.
Der dritte Planetengetriebesatz PGS3 weist als dritte Getriebeelemente wenigstens ein drittes Planetenrad P3 zum Kämmen mit einem dritten Sonnenrad S3 sowie wenigstens ein fünftes Planetenrad P5 zum Kämmen mit einem dritten Hohlrad H3 und zum Kämmen mit wenigstens einem der dritten Planetenräder P3 auf. Das dritte Sonnenrad S3 ist mit dem ersten Sonnenrad S1 drehverbunden und das dritte Hohlrad H3 ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden. Wenigstens eines der dritten Planetenräder P3 und wenigstens eines der fünften Planetenräder P5 sind drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 abgestützt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die zweite Bremseinrichtung B2 das erste Sonnenrad S1 festlegen, ist die erste Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem Planetenträger PC ausgestaltet, ist die zweite Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem zweiten Sonnenrad S2 ausgestaltet, kann die Elektromaschine EM das erste Hohlrad H1 antreiben, und die Abtriebswelle AW ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann vorzugsweise eine dritte Trennkupplung, welche besonders bevorzugt als Klauenkupplung ausgebildet ist, insbesondere zur Drehmomentübertragung, zwischen die Brennkraftmaschine und die Eingangswelle EW geschaltet sein. Somit kann bei geöffneter dritter Trennkupplung, geschlossenen Trennkupplungen C1 und C2 und geöffneten Bremseinrichtungen B1 und B2 das Fahrzeug rein elektrisch angetrieben werden (Elektrobetrieb).
Fig. 3 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend den Fig. 1 , 2. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA4 mit vier Übersetzungen (1 , 2, 3, 4) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA4 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost- Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA5, BA6 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet. Unter ruhender Brennkraftmaschine wird im Sinne der Erfindung grundsätzlich verstanden, dass die Brennkraftmaschine nicht das Kraftfahrzeug antreibt und vorzugsweise deaktiviert ist bzw. kein Drehmoment bereitstellt. Ist die Brennkraftmaschine durch die Trennkupplungen C1 und C2 oder durch die dritte nicht dargestellte Trennkupplung von der Drehmomentübertragungsvorrichtung getrennt, so kann diese in den Betriebsarten BA5 und BA6 beispielsweise auch zum Antrieb eines Generators oder eines anderen Nebenaggregats genutzt werden. Die Figur 3 zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit.
Bei den Betriebsarten BA1 bis BA4 kann die Elektromaschine EM ruhen und alleine eine mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb). Ebenso kann die Elektromaschine EM in diesen Betriebsarten ein Antriebsmoment abgeben (Boost-Funktion) oder ein Moment aufnehmen (Rekuperation). Bei den Betriebsarten BA5, BA6 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Dabei können Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden.
Bei den Betriebsarten BA7, BA8, bei denen eine der Trennkupplungen geschlossen und die andere geöffnet ist, geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb bzw. elektronisch gesteuertes CVT), wobei die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden kann. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann bei geschlossener erster Trennkupplung C1 , und insbesondere bei geöffneter erster Bremseinrichtung B1 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Ebenso kann die Brennkraftmaschine bei geschlossener erster Bremseinrichtung B1 mittels der ersten Trennkupplung C1 gestartet werden. Bei geschlossener zweiter Bremseinrichtung B2 kann die Brennkraftmaschine mittels der ersten Trennkupplung C1 oder der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden. Ist vorzugsweise eine dritte, zwischen die Brennkraftmaschine und die Eingangswelle geschaltete Trennkupplung, welche besonders bevorzugt als Klauenkupplung ausgebildet ist, geöffnet, wobei die erste und zweite Trennkupplung geschlossen und die erste und zweite Bremseinrichtung geöffnet sind, so kann eine weitere Betriebsart realisiert werden, in der das Fahrzeug rein elektrisch angetrieben wird. In vorteilhafter Weise liegt die Übersetzung hierbei zwischen der Übersetzung der fünften (BA5) und sechsten (BA6) Betriebsart. Des Weiteren kann von dieser weiteren Betriebsart vorteilhaft direkt in eine beliebige andere Betriebsart gewechselt werden.
Fig. 4 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, deren zweite Bremseinrichtung B2 zum lösbaren Festlegen des Planetenträgers PC des ersten Planetengetriebesatzes ausgestaltet ist.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine Eingangswelle EW auf, welche mit einer Brennkraftmaschine drehverbindbar ist, zwei Planetengetriebesätze PGS1 , PGS2, eine Abtriebswelle AW, eine Elektromaschine EM, zwei Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie zwei Trennkupplungen C1 , C2.
Der erste Planetengetriebesatz PGS1 weist als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad P1 auf zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad S1 und mit einem ersten Hohlrad H1 desselben ersten Planetengetriebesatzes. Weiter weist der erste Planetengetriebesatz PGS1 einen Planetenträger PC zum drehbeweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder P1 auf. Der zweite Planetengetriebesatz PGS2 weist als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad S2 und mit einem zweiten Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes. Weiter ist das zweite Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem der ersten Planetenräder P1 ausgestaltet. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder P2 ist drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes abgestützt.
Die erste Bremseinrichtung B1 ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des zweiten Sonnenrads S2 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die zweite Bremseinrichtung B2 den Planetenträger PC festlegen, ist die erste Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem Planetenträger PC ausgestaltet, ist die zweite Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 ausgestaltet, kann die Elektromaschine EM das erste Hohlrad H1 antreiben, und die Abtriebswelle AW ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden.
Figur 5 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt, deren zweite Bremseinrichtung B2 zum lösbaren Festlegen des Planetenträgers PC des ersten Planetengetriebesatzes ausgestaltet ist.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine Eingangswelle EW auf, welche mit einer Brennkraftmaschine drehverbindbar ist, drei Planetengetriebesätze PGS1 , PGS2, PGS3, eine Abtriebswelle AW, eine Elektromaschine EM, zwei Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie zwei Trennkupplungen C1 , C2.
Der erste Planetengetriebesatz PGS1 weist als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad P1 zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad S1 und mit einem ersten Hohlrad H1 desselben ersten Planetengetriebesatzes PGS1 auf. Weiter weist der erste Planetengetriebesatz PGS1 einen Planetenträger PC zum beweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder P1 auf.
Der zweite Planetengetriebesatz PGS2 weist als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad S2 und mit einem zweiten Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 auf. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder P2 ist drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 abgestützt. Der dritte Planetengetriebesatz PGS3 weist als dritte Getriebeelemente wenigstens ein drittes Planetenrad P3 zum Kämmen mit einem dritten Sonnenrad S3 auf sowie wenigstens ein fünftes Planetenrad P5 zum Kämmen mit einem dritten Hohlrad H3 und zum Kämmen mit wenigstens einem der dritten Planetenräder P3. Das dritte Sonnenrad S3 ist mit dem ersten Sonnenrad S1 drehverbunden und das dritte Hohlrad H3 ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden. Wenigstens eines der dritten Planetenräder P3 und wenigstens eines der fünften Planetenräder P5 sind drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 abgestützt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die zweite Bremseinrichtung B2 den Planetenträger PC festlegen, ist die erste Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem Planetenträger PC ausgestaltet, ist die zweite Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 ausgestaltet, kann die Elektromaschine EM das erste Hohlrad H1 antreiben, und die Abtriebswelle AW ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden. Figur 6 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend den Fig. 4, 5. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA4 mit vier Übersetzungen (1 , 2, 3, 4) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA4 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost- Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt.. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA5, BA6 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet. Figur 6 zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit.
Die rechte Spalte der Tabelle enthält beispielhafte Übersetzungen einiger Betriebsarten, wobei die Übersetzungen mit Abständen der Schnittpunkte der Linien 1 , 2, 3, 4, E1 , E2 mit der Linie A von der horizontalen Achse bestimmt werden können.
Bei den Betriebsarten BA1 bis BA4, in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb).
Bei den Betriebsarten BA5, BA6 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb), wobei die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden, Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden kann.
Bei den Betriebsarten BA7, BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann bei geschlossener erster Trennkupplung C1 , und insbesondere bei geöffneter erster Bremseinrichtung B1 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Ebenso kann die Brennkraftmaschine bei geschlossener erster Bremseinrichtung B1 mittels der ersten Trennkupplung C1 gestartet werden. Bei geschlossener zweiter Bremseinrichtung B2 kann die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden.
Figur 7 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, deren zweite Bremseinrichtung B2 zum lösbaren Festlegen des Planetenträgers PC des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 ausgestaltet ist. Dieses Ausführungsbeispiel weicht von der Figur 4 insofern ab, als ein vierter Planetengetriebesatz PGS4, insbesondere zur Drehmomentübertragung, zwischen die erste Trennkupplung C1 und den Planetenträger PC geschaltet ist und der Planetenträger PC mit dem vierten Hohlrad H4 drehverbunden ist. Figur 8 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend der Fig. 7. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA4 mit vier Übersetzungen (1 , 2, 3, 4) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA4 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA5, BA6 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet.
Die Figur zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit.
Die rechte Spalte der Tabelle enthält beispielhafte Übersetzungen einiger Betriebsarten, wobei die Übersetzungen mit Abständen der Schnittpunkte der Linien 1 , 2, 3, 4, E1 , E2 mit der Linie A von der horizontalen Achse bestimmt werden können. Bei den Betriebsarten BA1 bis BA4, in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der
Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stellt stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb).
Bei den Betriebsarten BA5, BA6 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb), wobei die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden, Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden können.
Bei den Betriebsarten BA7, BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann insbesondere bei geschlossener erster Trennkupplung C1 und insbesondere bei geöffneter erster Bremseinrichtung B1 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Ebenso kann die Brennkraftmaschine bei geschlossener erster Bremseinrichtung B1 mittels der ersten Trennkupplung C1 gestartet werden. Bei geschlossener zweiter Bremseinrichtung B2 kann die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden. Figur 9 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 und die Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Hohlrad H1 ausgestaltet ist.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine Eingangswelle EW auf, welche mit einer Brennkraftmaschine drehverbindbar ist, zwei Planetengetriebesätze PGS1 , PGS2, eine Abtriebswelle AW, eine Elektromaschine EM, zwei Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie zwei Trennkupplungen C1 , C2.
Der erste Planetengetriebesatz PGS1 weist als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad P1 auf zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad S1 und mit einem ersten Hohlrad H1 desselben ersten Planetengetriebesatzes. Weiter weist der erste Planetengetriebesatz PGS1 einen Planetenträger PC zum drehbeweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder P1 auf.
Der zweite Planetengetriebesatz PGS2 weist als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad S2 und mit einem zweiten Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes. Weiter ist das zweite Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem der ersten Planetenräder P1 ausgestaltet. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder P2 ist drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes abgestützt.
Die erste Bremseinrichtung B1 ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des zweiten Sonnenrads S2 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die zweite Bremseinrichtung B2 das erste Hohlrad H1 festlegen, die erste Trennkupplung C1 ist zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Hohlrad H1 ausgestaltet, die zweite Trennkupplung C2 ist zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 ausgestaltet, die Elektromaschine EM kann den Planetenträger PC antreiben und die Abtriebswelle AW ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden. Fig. 10 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend der Fig. 9. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA4 mit vier Übersetzungen (1 , 2, 3, 4) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA4 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA5, BA6 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet.
Die Figur zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit.
Die rechte Spalte der Tabelle enthält beispielhafte Übersetzungen einiger Betriebsarten, wobei die Übersetzungen mit Abständen der Schnittpunkte der Linien 1 , 2, 3, 4, E1 , E2 mit der Linie A von der horizontalen Achse bestimmt werden können. Bei den Betriebsarten BA1 bis BA4 in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der
Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb).
Bei den Betriebsarten BA5, BA6 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Dabei können Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden.
Bei den Betriebsarten BA7, BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden, wodurch variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden kann. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann insbesondere bei geschlossener erster Trennkupplung C1 und insbesondere bei geöffneter erster Bremseinrichtung B1 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Ebenso kann die Brennkraftmaschine bei geschlossener erster Bremseinrichtung B1 mittels der ersten Trennkupplung C1 gestartet werden. Bei geschlossener zweiter Bremseinrichtung B2 kann die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden.
Figur 1 1 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 und die Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Hohlrad H1 ausgestaltet sind.
Dieses Ausführungsbeispiel weicht von der Figur 9 insofern ab, als die Elektromaschine EM das zweite Hohlrad H2 antreiben kann und die Abtriebswelle AW mit dem Planetenträger PC drehverbindbar ist.
Fig. 12 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend Fig. 1 1. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA4 mit vier Übersetzungen (1 , 2, 3, 4) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA4 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA5, BA6 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet.
Figur 12 zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit.
Die rechte Spalte der Tabelle enthält beispielhafte Übersetzungen einiger Betriebsarten, wobei die Übersetzungen mit Abständen der Schnittpunkte der Linien 1 , 2, 3, 4, E1 , E2 mit der Linie A von der horizontalen Achse bestimmt werden können.
Bei den Betriebsarten BA1 bis BA4 in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der
Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb).
Bei den Betriebsarten BA5, BA6 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden, wodurch Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden können.
Bei den Betriebsarten BA7, BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann insbesondere bei geschlossener erster Trennkupplung C1 und insbesondere bei geöffneter erster Bremseinrichtung B1 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Ebenso kann die Brennkraftmaschine bei geschlossener erster Bremseinrichtung B1 mittels der ersten Trennkupplung C1 oder der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden. Bei geschlossener zweiter Bremseinrichtung B2 kann die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden.
Figur 13 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 und die Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Hohlrad H1 ausgestaltet sind.
Dieses Ausführungsbeispiel weicht von der Fig. 9 insofern ab, als ein vierter Planetengetriebesatz PGS4, insbesondere zur Drehmomentübertragung, zwischen die erste Trennkupplung C1 und das erste Hohlrad H1 geschaltet und der vierte Planetenträger PC4 mit dem ersten Hohlrad H1 drehverbunden ist.
Figur 14 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend der Fig. 13. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA4 mit vier Übersetzungen (1 , 2, 3, 4) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA4 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost- Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA5, BA6 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet.
Figur 14 zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit.
Die rechte Spalte der Tabelle enthält beispielhafte Übersetzungen einiger Betriebsarten, wobei die Übersetzungen mit Abständen der Schnittpunkte der Linien 1 , 2, 3, 4, E1 , E2 mit der Linie A von der horizontalen Achse bestimmt werden können.
Bei den Betriebsarten BA1 bis BA4 in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der
Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb).
Bei den Betriebsarten BA5, BA6 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Dabei können Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden.
Bei den Betriebsarten BA7, BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden. In einer weiteren Betriebsart kann insbesondere bei geschlossener erster Trennkupplung C1 und insbesondere bei geöffneter erster Bremseinrichtung B1 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Ebenso kann die Brennkraftmaschine bei geschlossener erster Bremseinrichtung B1 mittels der ersten Trennkupplung C1 oder der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden. Bei geschlossener zweiter Bremseinrichtung B2 kann die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden.
Figur 15 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 und die Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Hohlrad H1 ausgestaltet sind.
Dieses Ausführungsbeispiel weicht von der Fig. 1 1 insofern ab, als ein vierter Planetengetriebesatz PGS4, insbesondere zur Drehmomentübertragung, zwischen die zweite Trennkupplung C2 und das erste Sonnenrad S1 geschaltet und der vierte Planetenträger PC4 mit dem ersten Sonnenrad S1 drehverbunden ist.
Figur 16 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend der Fig. 15. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA4 mit vier Übersetzungen (1 , 2, 3, 4) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA4 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost- Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA5, BA6 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet.
Figur 16 zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 ,. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit. Die rechte Spalte der Tabelle enthält beispielhafte Übersetzungen einiger Betriebsarten, wobei die Übersetzungen mit Abständen der Schnittpunkte der Linien 1 , 2, 3, 4, E1 , E2 mit der Linie A von der horizontalen Achse bestimmt werden können.
Bei den Betriebsarten BA1 bis BA4, in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der
Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb).
Bei den Betriebsarten BA5, BA6 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Dabei können Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden. Bei den Betriebsarten BA7, BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann insbesondere bei geschlossener erster Trennkupplung C1 und insbesondere bei geöffneter erster Bremseinrichtung B1 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Ebenso kann die Brennkraftmaschine bei geschlossener erster Bremseinrichtung B1 mittels der ersten Trennkupplung C1 oder der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden. Bei geschlossener zweiter Bremseinrichtung B2 kann die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden.
Figur 17 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 und die Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem Planetenträger PC ausgestaltet sind.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine Eingangswelle EW auf, welche mit einer Brennkraftmaschine drehverbindbar ist, zwei Planetengetriebesätze PGS1 , PGS2, eine Abtriebswelle AW, eine Elektromaschine EM, zwei Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie zwei Trennkupplungen C1 , C2.
Der erste Planetengetriebesatz PGS1 weist als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad P1 auf zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad S1 und mit einem ersten Hohlrad H1 desselben ersten Planetengetriebesatzes. Weiter weist der erste Planetengetriebesatz PGS1 einen Planetenträger PC zum drehbeweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder P1 auf. Der zweite Planetengetriebesatz PGS2 weist als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad S2 und mit einem zweiten Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes. Weiter ist das zweite Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem der ersten Planetenräder P1 ausgestaltet. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder P2 ist drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes abgestützt.
Die erste Bremseinrichtung B1 ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des zweiten Sonnenrads S2 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die zweite Bremseinrichtung B2 ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des ersten Hohlrads H1 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die Elektromaschine EM kann das erste Sonnenrad S1 antreiben, und die Abtriebswelle AW ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden. Figur 18 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt, wobei die erste Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 und die zweite Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem Planetenträger PC ausgestaltet sind. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine Eingangswelle EW auf, welche mit einer Brennkraftmaschine drehverbindbar ist, drei Planetengetriebesätze PGS1 , PGS2, PGS3, eine Abtriebswelle AW, eine Elektromaschine EM, zwei Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie zwei Trennkupplungen C1 , C2. Der erste Planetengetriebesatz PGS1 weist als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad P1 zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad S1 und mit einem ersten Hohlrad H1 desselben ersten Planetengetriebesatzes PGS1 auf. Weiter weist der erste Planetengetriebesatz PGS1 einen Planetenträger PC zum beweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder P1 auf. Der zweite Planetengetriebesatz PGS2 weist als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad S2 und mit einem zweiten Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 auf. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder P2 ist drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 abgestützt.
Der dritte Planetengetriebesatz PGS3 weist als dritte Getriebeelemente wenigstens ein drittes Planetenrad P3 zum Kämmen mit einem dritten Sonnenrad S3 auf sowie wenigstens ein fünftes Planetenrad P5 zum Kämmen mit einem dritten Hohlrad H3 und zum Kämmen mit wenigstens einem der dritten Planetenräder P3. Das dritte Sonnenrad S3 ist mit dem ersten Sonnenrad S1 drehverbunden und das dritte Hohlrad H3 ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden. Wenigstens eines der dritten Planetenräder P3 und wenigstens eines der fünften Planetenräder P5 sind drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 abgestützt.
Die erste Bremseinrichtung B1 ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des zweiten Sonnenrads S2 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die zweite Bremseinrichtung B2 ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des ersten Hohlrads H1 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die Elektromaschine EM kann das erste Sonnenrad S1 antreiben, und die Abtriebswelle AW ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden.
Figur 19 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend den Fig. 17, 18. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA5 mit fünf Übersetzungen (1 , 2, 3, 4, 5) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA5 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost- Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA6, BA7 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet.
Figur 19 zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit. Die rechte Spalte der Tabelle enthält beispielhafte Übersetzungen einiger Betriebsarten, wobei die Übersetzungen mit Abständen der Schnittpunkte der Linien 1 , 2, 3, 4, 5, E1 , E2 mit der Linie A von der horizontalen Achse bestimmt werden können.
Bei den Betriebsarten BA1 bis BA5, in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der
Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb).
Bei den Betriebsarten BA6, BA7 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Dabei können Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden. Bei der Betriebsart BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann insbesondere bei geschlossener erster Trennkupplung C1 und insbesondere bei geöffneter erster Bremseinrichtung B1 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Hierbei kann in vorteilhafter Weise unabhängig vom eingelegten Gang (Betriebsarten BA1 bis BA5), also unabhängig davon, ob die erste Bremseinrichtung B1 oder die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen ist, und unabhängig vom Fahrzustand die Brennkraftmaschine mittels der ersten Trennkupplung C1 gestartet werden. Somit wird vorteilhaft kein separater Starter benötigt. Abhängig vom Fahrzustand kann die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden.
Figur 20 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 und die Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem Planetenträger PC ausgestaltet sind.
Dieses Ausführungsbeispiel weicht von der Fig. 17 insofern ab, als ein vierter Planetengetriebesatz PGS4, insbesondere zur Drehmomentübertragung, zwischen die zweite Trennkupplung C2 und die Eingangswelle EW geschaltet und das vierte Hohlrad H4 mit der zweiten Trennkupplung C2 drehverbunden ist. Figur 21 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend der Fig. 20. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA5 mit fünf Übersetzungen (1 , 2, 3, 4, 5) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA5 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost- Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA6, BA7 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet. Figur 21 zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie bei einigen Betriebsarten die Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand.
Bei den Betriebsarten BA1 bis BA5 , in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der
Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb).
Bei den Betriebsarten BA6, BA7 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Dabei können Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden. Bei der Betriebsart BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann insbesondere bei geschlossener erster Trennkupplung C1 und insbesondere bei geöffneter erster Bremseinrichtung B1 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Hierbei kann in vorteilhafter Weise unabhängig vom eingelegten Gang (Betriebsarten BA1 bis BA5), also unabhängig davon, ob die erste Bremseinrichtung B1 oder die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen ist, und unabhängig vom Fahrzustand die Brennkraftmaschine mittels der ersten Trennkupplung C1 gestartet werden. Somit wird vorteilhaft kein separater Starter benötigt. Abhängig vom Fahrzustand kann die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden.
Figur 22 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 und die Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem Planetenträger PC ausgestaltet sind.
Dieses Ausführungsbeispiel weicht von der Fig. 17 insofern ab, als ein vierter Planetengetriebesatz PGS4, insbesondere zur Drehmomentübertragung, zwischen die zweite Trennkupplung C2 und die Eingangswelle EW geschaltet und das vierte Hohlrad H4 mit der zweiten Trennkupplung C2 drehverbunden ist. Zudem kann die Elektromaschine EM den Planetenträger PC antreiben. Figur 23 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend der Fig. 22. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA5 mit fünf Übersetzungen (1 , 2, 3, 4, 5) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA5 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost- Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA6, BA7 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet. Figur 23 zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit.
Die rechte Spalte der Tabelle enthält beispielhafte Übersetzungen einiger Betriebsarten, wobei die Übersetzungen mit Abständen der Schnittpunkte der Linien 1 , 2, 3, 4, 5, E1 , E2 mit der Linie A von der horizontalen Achse bestimmt werden können.
Bei den Betriebsarten BA1 bis BA5 , in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb).
Bei den Betriebsarten BA6, BA7 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Dabei können Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden.
Bei der Betriebsart BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann insbesondere bei geschlossener zweiter Trennkupplung C2 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Hierbei kann in vorteilhafter Weise unabhängig vom eingelegten Gang (Betriebsarten BA1 bis BA5), also unabhängig davon, ob die erste Bremseinrichtung B1 oder die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen ist, und unabhängig vom Fahrzustand die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden. Somit wird vorteilhaft kein separater Starter benötigt. Abhängig vom Fahrzustand kann die Brennkraftmaschine mittels der ersten Trennkupplung C1 gestartet werden.
Figur 24 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 und die Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem zweiten Hohlrad H2 ausgestaltet sind.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine Eingangswelle EW auf, welche mit einer Brennkraftmaschine drehverbindbar ist, zwei Planetengetriebesätze PGS1 , PGS2, eine Abtriebswelle AW, eine Elektromaschine EM, zwei Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie zwei Trennkupplungen C1 , C2.
Der erste Planetengetriebesatz PGS1 weist als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad P1 auf zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad S1 und mit einem ersten Hohlrad H1 desselben ersten Planetengetriebesatzes. Weiter weist der erste Planetengetriebesatz PGS1 einen Planetenträger PC zum drehbeweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder P1 auf.
Der zweite Planetengetriebesatz PGS2 weist als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad S2 und mit einem zweiten Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes. Weiter ist das zweite Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem der ersten Planetenräder P1 ausgestaltet. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder P2 ist drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes abgestützt.
Die erste Bremseinrichtung B1 ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des zweiten Sonnenrads S2 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die zweite Bremseinrichtung B2 ist zum Festlegen bzw. Blockieren des ersten Hohlrads H1 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die Abtriebswelle AW ist mit dem Planetenträger PC drehverbindbar. Die Elektromaschine EM kann das erste Sonnenrad S1 antreiben.
Figur 25 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend der Fig. 24. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA5 mit fünf Übersetzungen (1 , 2, 3, 4, 5) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA5 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost- Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA6, BA7 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet.
Figur 25 zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit.
Die rechte Spalte der Tabelle enthält beispielhafte Übersetzungen einiger Betriebsarten, wobei die Übersetzungen mit Abständen der Schnittpunkte der Linien 1 , 2, 3, 4, 5, E1 , E2 mit der Linie A von der horizontalen Achse bestimmt werden können. Bei den Betriebsarten BA1 bis BA5, in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der
Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb). Bei den Betriebsarten BA6, BA7 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Dabei können Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden.
Bei der Betriebsart BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann insbesondere bei geschlossener erster Trennkupplung C1 und insbesondere bei geöffneter erster Bremseinrichtung B1 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Hierbei kann in vorteilhafter Weise unabhängig vom eingelegten Gang (Betriebsarten BA1 bis BA5), also unabhängig davon, ob die erste Bremseinrichtung B1 oder die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen ist, und unabhängig vom Fahrzustand die Brennkraftmaschine mittels der ersten Trennkupplung C1 gestartet werden. Somit wird vorteilhaft kein separater Starter benötigt. Abhängig vom Fahrzustand kann die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden.
Figur 26 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 und die Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem zweiten Hohlrad H2 ausgestaltet sind.
Dieses Ausführungsbeispiel weicht von der Fig. 24 insofern ab, als die Elektromaschine EM das zweite Hohlrad H2 antreiben kann. Vorzugsweise ist der Rotor der Elektromaschine EM mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden.
Figur 27 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend der Fig. 26. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA5 mit fünf Übersetzungen (1 , 2, 3, 4, 5) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA5 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost- Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA6, BA7 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet. Figur 27 zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit. Bei den Betriebsarten BA1 bis BA5, in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der
Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb).
Bei den Betriebsarten BA6, BA7 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Dabei können Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden.
Bei der Betriebsart BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter zweiter Trennkupplung C2 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann insbesondere bei geschlossener zweiter Trennkupplung C2 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Hierbei kann in vorteilhafter Weise unabhängig vom eingelegten Gang (Betriebsarten BA1 bis BA5), also unabhängig davon, ob die erste Bremseinrichtung B1 oder die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen ist, und unabhängig vom Fahrzustand die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden. Somit wird vorteilhaft kein separater Starter benötigt. Abhängig vom Fahrzustand kann die Brennkraftmaschine mittels der ersten Trennkupplung C1 gestartet werden. Figur 28 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Sonnenrad S1 und die Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem zweiten Hohlrad H2 ausgestaltet sind.
Dieses Ausführungsbeispiel weicht von der Fig. 24 insofern ab, als ein vierter Planetengetriebesatz PGS4, insbesondere zur Drehmomentübertragung, zwischen die zweite Trennkupplung C2 und das zweite Hohlrad H2 geschaltet und das vierte Hohlrad H4 mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden ist. Figur 29 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend der Fig. 28. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA5 mit fünf Übersetzungen (1 , 2, 3, 4, 5) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA5 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost- Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA6, BA7 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet.
Figur 29 zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit.
Bei den Betriebsarten BA1 bis BA5 , in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der
Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb).
Bei den Betriebsarten BA6, BA7 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Dabei können Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden.
Bei der Betriebsart BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann insbesondere bei geschlossener erster Trennkupplung C1 und insbesondere bei geöffneter erster Bremseinrichtung B1 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Hierbei kann in vorteilhafter Weise unabhängig vom eingelegten Gang (Betriebsarten BA1 bis BA5), also unabhängig davon, ob die erste Bremseinrichtung B1 oder die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen ist, und unabhängig vom Fahrzustand die Brennkraftmaschine mittels der ersten Trennkupplung C1 gestartet werden. Somit wird vorteilhaft kein separater Starter benötigt. Abhängig vom Fahrzustand kann die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden.
Figur 30 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die erste Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Hohlrad H1 und die zweite Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem Planetenträger PC ausgestaltet sind.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine Eingangswelle EW auf, welche mit einer Brennkraftmaschine drehverbindbar ist, zwei Planetengetriebesätze PGS1 , PGS2, eine Abtriebswelle AW, eine Elektromaschine EM, zwei Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie zwei Trennkupplungen C1 , C2.
Der erste Planetengetriebesatz PGS1 weist als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad P1 auf zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad S1 und mit einem ersten Hohlrad H1 desselben ersten Planetengetriebesatzes. Weiter weist der erste Planetengetriebesatz PGS1 einen Planetenträger PC zum drehbeweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder P1 auf. Der zweite Planetengetriebesatz PGS2 weist als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad S2 und mit einem zweiten Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes. Weiter ist das zweite Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem der ersten Planetenräder P1 ausgestaltet. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder P2 ist drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes abgestützt.
Die erste Bremseinrichtung B1 ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des zweiten Sonnenrads S2 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die zweite Bremseinrichtung B2 ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des ersten Sonnenrads S1 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die Elektromaschine EM kann das erste Hohlrad H1 antreiben. Vorzugsweise ist der Rotor der Elektromaschine EM mit dem ersten Hohlrad H1 drehverbunden. Die Abtriebswelle AW ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden.
Vorzugsweise ist eine dritte Trennkupplung, welche besonders bevorzugt als Klauenkupplung ausgebildet ist, insbesondere zur Drehmomentübertragung zwischen die Brennkraftmaschine und die Eingangswelle EW geschaltet. Somit kann bei geöffneter dritter Trennkupplung, geschlossenen Trennkupplungen C1 und C2 und geöffneten Bremseinrichtungen B1 und B2 das Fahrzeug rein elektrisch angetrieben werden (Elektrobetrieb).
Figur 31 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei die Trennkupplung C1 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem ersten Hohlrad H1 und die Trennkupplung C2 zur Drehverbindung der Eingangswelle EW mit dem Planetenträger PC ausgestaltet sind.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine Eingangswelle EW auf, welche mit einer Brennkraftmaschine drehverbindbar ist, drei Planetengetriebesätze PGS1 , PGS2, PGS3, eine Abtriebswelle AW, eine Elektromaschine EM, zwei Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie zwei Trennkupplungen C1 , C2.
Der erste Planetengetriebesatz PGS1 weist als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad P1 zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad S1 und mit einem ersten Hohlrad H1 desselben ersten Planetengetriebesatzes PGS1 auf. Weiter weist der erste Planetengetriebesatz PGS1 einen Planetenträger PC zum beweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder P1 auf.
Der zweite Planetengetriebesatz PGS2 weist als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad P2 zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad S2 und mit einem zweiten Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 auf. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder P2 ist drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 abgestützt. Der dritte Planetengetriebesatz PGS3 weist als dritte Getriebeelemente wenigstens ein drittes Planetenrad P3 zum Kämmen mit einem dritten Sonnenrad S3 auf sowie wenigstens ein fünftes Planetenrad P5 zum Kämmen mit einem dritten Hohlrad H3 und zum Kämmen mit wenigstens einem der dritten Planetenräder P3. Das dritte Sonnenrad S3 ist mit dem ersten Sonnenrad S1 drehverbunden und das dritte Hohlrad H3 ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden. Wenigstens eines der dritten Planetenräder P3 und wenigstens eines der fünften Planetenräder P5 sind drehbeweglich vom Planetenträger PC des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 abgestützt.
Die erste Bremseinrichtung B1 ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des zweiten Sonnenrads S2 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die zweite Bremseinrichtung B2 ist zum lösbaren Festlegen bzw. Blockieren des ersten Sonnenrads S1 ausgestaltet, insbesondere an einem Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung. Die Elektromaschine EM kann das erste Hohlrad H1 antreiben. Vorzugsweise ist der Rotor der Elektromaschine EM mit dem ersten Hohlrad H1 drehverbunden. Die Abtriebswelle AW ist mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbunden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann vorzugsweise eine dritte Trennkupplung, welche besonders bevorzugt als Klauenkupplung ausgebildet ist, insbesondere zur Drehmomentübertragung, zwischen die Brennkraftmaschine und die Eingangswelle EW geschaltet sein. Somit kann bei geöffneter dritter Trennkupplung, geschlossenen Trennkupplungen C1 und C2 und geöffneten Bremseinrichtungen B1 und B2 das Fahrzeug rein elektrisch angetrieben werden (Elektrobetrieb).
Figur 32 zeigt links einen Übersetzungsplan oder sogenannten Kutzbachplan für ein erfindungsgemäßes Getriebe entsprechend den Fig. 30, 31. Die horizontale Achse ist die Räderachse, welche die Lage und die Radien der Zahnräder angibt. Auf der vertikalen Achse ist die Umfangsgeschwindigkeit als radiale Funktion jedes Rades angegeben. Erfindungsgemäß ergeben sich Betriebsarten BA1 bis BA5 mit fünf Übersetzungen (1 , 2, 3, 4, 5) aus der Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2 sowie weitere Betriebsarten unter Aktivierung der Elektromaschine EM. Dabei bietet die Betriebsart BA1 die kürzeste und die Betriebsart BA5 die längste Übersetzung im konventionellen Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine das Fahrzeug antreibt und die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost- Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt. Des Weiteren sind mit E1 , E2 die Betriebsarten BA6, BA7 mit ruhender Brennkraftmaschine und aktivierter Elektromaschine EM bezeichnet.
Figur 32 zeigt rechts als Tabelle eine vorzugsweise Betätigung der Trennkupplungen C1 , C2, der Bremseinrichtungen B1 , B2. Dabei bedeutet„x" eine blockierende Bremseinrichtung bzw. eine Trennkupplung im Schließzustand. Die Elektromaschine kann bei allen Betriebsarten Drehmoment bereitstellen. In den elektronisch gesteuerten CVT-Betriebsarten (eCVT) und rein elektrischen Betriebsarten (E-modes) ist die Elektromaschine als Teil der Antriebsvorrichtung stets aktiviert und stellt ein Drehmoment je nach Fahranforderung bereit.
Bei den Betriebsarten BA1 bis BA5 , in welchen die Elektromaschine EM wahlweise kein, ein positives (Boost-Funktion) oder negatives Moment (Rekuperation) aufbringt, stellt eine mit der
Drehmomentübertragungsvorrichtung verbundene Brennkraftmaschine stets ein Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (konventioneller Betrieb).
Bei den Betriebsarten BA6, BA7 ruht die Brennkraftmaschine und alleine die Elektromaschine EM stellt das Drehmoment zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bereit (Elektrobetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Dabei können Emissionen der Brennkraftmaschine vermieden und der hohe Wirkungsgrad der Elektromaschine EM genutzt werden.
Bei der Betriebsart BA8 geben sowohl die Brennkraftmaschine als auch die Elektromaschine EM jeweils ein Drehmoment ab (Hybridbetrieb). Dabei kann die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM verändert werden. Damit können variable Übersetzungen erreicht werden und insbesondere kann die Brennkraftmaschine innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs, insbesondere für verbesserten Wirkungsgrad, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein erstes Getriebeelement bei geöffneter erster Trennkupplung C1 von der Elektromaschine EM mit einem Drehmoment beaufschlagt werden und zeitgleich ein weiteres Getriebeelement von der Brennkraftmaschine mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
In einer weiteren Betriebsart kann insbesondere bei geschlossener erster Trennkupplung C1 und insbesondere bei geöffneter erster Bremseinrichtung B1 die Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine EM gestartet werden. Hierbei kann in vorteilhafter Weise unabhängig vom eingelegten Gang (Betriebsarten BA1 bis BA5), also unabhängig davon, ob die erste Bremseinrichtung B1 oder die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen ist, und unabhängig vom Fahrzustand die Brennkraftmaschine mittels der ersten Trennkupplung C1 gestartet werden. Somit wird vorteilhaft kein separater Starter benötigt. Abhängig vom Fahrzustand kann die Brennkraftmaschine mittels der zweiten Trennkupplung C2 gestartet werden.
Ist vorzugsweise eine dritte, zwischen die Brennkraftmaschine und die Eingangswelle geschaltete Trennkupplung, welche besonders bevorzugt als Klauenkupplung ausgebildet ist, geöffnet, wobei die erste und zweite Trennkupplung geschlossen und die erste und zweite Bremseinrichtung geöffnet sind, so kann eine weitere Betriebsart realisiert werden, in der das Fahrzeug rein elektrisch angetrieben wird. In vorteilhafter Weise liegt die Übersetzung hierbei zwischen der Übersetzung der sechsten (BA6) und siebten (BA7) Betriebsart. Des Weiteren kann von dieser weiteren Betriebsart vorteilhaft direkt beliebige andere Betriebsart gewechselt werden.
Bezugszeichen
EW Eingangswelle
PGS1 erster Planetengetriebesatz
51 - erstes Sonnenrad P1 - erstes Planetenrad
H1 - erstes Hohlrad
PC Planetenträger
PGS2 zweiter Planetengetriebesatz
52 - zweites Sonnenrad P2 - zweites Planetenrad
H2 - zweites Hohlrad
AW Abtriebswelle
B1 erste Bremseinrichtung
B2 zweite Bremseinrichtung
PGS3 dritter Planetengetriebesatz
53 - drittes Sonnenrad P3 - drittes Planetenrad P5 - fünftes Planetenrad H3 - drittes Hohlrad
PGS4 vierter Planetengetriebesatz S4 - viertes Sonnenrad
P4 - viertes Planetenrad
H4 - viertes Hohlrad
PC4 - vierter Planetenträger EM Elektromaschine
1,2,3,4,5
Übersetzungen
C1 - erste Trennkupplung
C2 - zweite Trennkupplung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Drehmomentübertragungsvorrichtung, aufweisend: eine Eingangswelle (EW), einen ersten Planetengetriebesatz (PGS1 ), welcher als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad (P1 ) zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad (S1 ) und mit einem ersten Hohlrad (H1 ) des ersten Planetengetriebesatzes und einen Planetenträger (PC) zum drehbeweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder (P1 ) aufweist, einen zweiten Planetengetriebesatz (PGS2), welcher als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad (P2) zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad (S2) und mit einem zweiten Hohlrad (H2) des zweiten Planetengetriebesatzes und zum Kämmen mit einem der ersten Planetenräder (P1 ) aufweist, wobei wenigstens eines der zweiten Planetenräder (P2) drehbeweglich vom Planetenträger (PC) abgestützt ist, eine erste Bremseinrichtung (B1 ), ausgestaltet zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrads (S2), und eine zweite Bremseinrichtung (B2), ausgestaltet zum lösbaren Festlegen wenigstens eines der ersten Getriebeelemente, eine erste Trennkupplung (C1 ), ausgestaltet zur Drehverbindung der Eingangswelle mit wenigstens einem der ersten Getriebeelemente, und eine zweite Trennkupplung (C2), ausgestaltet zur Drehverbindung der Eingangswelle mit einem weiteren der ersten Getriebeelemente oder mit einem der zweiten Getriebeelemente, eine Abtriebswelle (AW), welche mit einem weiteren der zweiten Getriebeelemente drehverbunden ist, eine Elektromaschine (EM), welche mit einem der Getriebeelemente drehverbunden ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung, aufweisend: eine Eingangswelle (EW), einen ersten Planetengetriebesatz (PGS1 ), welcher als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad (P1 ) zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad (S1 ) und mit einem ersten Hohlrad (H1 ) des ersten Planetengetriebesatzes und einen Planetenträger (PC) zum drehbeweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder (P1 ) aufweist, einen zweiten Planetengetriebesatz (PGS2), welcher als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad (P2) zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad (S2) und mit einem zweiten Hohlrad (H2) des zweiten Planetengetriebesatzes aufweist, wobei wenigstens eines der zweiten Planetenräder (P2) drehbeweglich vom Planetenträger (PC) abgestützt ist, einen dritten Planetengetriebesatz (PGS3), welcher als dritte Getriebeelemente wenigstens ein drittes Planetenrad (P3) zum Kämmen mit einem dritten Sonnenrad (S3), wenigstens ein fünftes Planetenrad (P5) zum Kämmen mit einem dritten Hohlrad (H3) und wenigstens einem der dritten Planetenräder (P3) aufweist, wobei das dritte Sonnenrad (S3) mit dem ersten Sonnenrad (S1 ) drehverbunden und das dritte Hohlrad (H3) mit dem zweiten Hohlrad (H2) drehverbunden ist, wobei wenigstens eines der dritten Planetenräder (P3) und wenigstens eines der fünften Planetenräder (P5) drehbeweglich vom Planetenträger (PC) abgestützt sind, eine erste Bremseinrichtung (B1 ), ausgestaltet zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrads (S2), und eine zweite Bremseinrichtung (B2), ausgestaltet zum lösbaren Festlegen wenigstens eines der ersten Getriebeelemente, eine erste Trennkupplung (C1 ), ausgestaltet zur Drehverbindung der Eingangswelle mit wenigstens einem der ersten Getriebeelemente, und eine zweite Trennkupplung (C2), ausgestaltet zur Drehverbindung der Eingangswelle mit einem weiteren der ersten Getriebeelemente oder mit einem der zweiten Getriebeelemente, eine Abtriebswelle (AW), welche mit einem weiteren der zweiten Getriebeelemente, insbesondere dem zweiten Hohlrad (H2), drehverbunden ist, eine Elektromaschine (EM), welche mit einem der Getriebeelemente drehverbunden ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das erste Hohlrad (H1 ) und das zweite Hohlrad (H2) gegeneinander drehbeweglich sind.
Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektromaschine (EM) zum Antreiben ersten Sonnenrads (S1 ), des ersten Hohlrads (H1 ), des Planetenträgers (PC) oder des zweiten Hohlrads (H2) ausgestaltet ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abtriebswelle (AW) mit dem zweiten Hohlrad (H2) oder mit dem Planetenträger (PC) drehverbunden ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend einen vierten Getriebesatz (PGS4), mit wenigstens einem vierten Planetenrad (P4) zum Kämmen mit einem vierten Sonnenrad (S4) und mit einem vierten Hohlrad (H4) des vierten Getriebesatzes, mit einem vierten Planetenträger (PC4) zum drehbeweglichen Abstützen wenigstens eines der vierten Planetenräder (P4), wobei die Eingangswelle (EW) mit dem vierten Planetenträger (PC4) oder mit dem vierten Hohlrad (H4) drehverbindbar ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei eine der Trennkupplungen (C1 , C2) mit dem vierten Planetenträger (PC4) oder mit dem vierten Hohlrad (H4) drehverbunden ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit der zweiten Bremseinrichtung (B2) das erste Sonnenrad (S1 ) oder das erste Hohlrad (H1 ) oder der Planetenträger (PC) festlegbar ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Trennkupplung (C1 ) zur Drehverbindung der Eingangswelle (EW) mit dem Planetenträger (PC) oder mit dem ersten Sonnenrad (S1 ) oder mit dem ersten Hohlrad (H1 ) ausgestaltet ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Trennkupplung (C2) zur Drehverbindung der Eingangswelle (EW) mit dem zweiten Sonnenrad (S2) oder mit dem ersten Sonnenrad (S1 ) oder mit dem Planetenträger (PC) oder mit dem zweiten Hohlrad (H2) ausgestaltet ist.
Kraftfahrzeug mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Antriebsaggregat, insbesondere einer Brennkraftmaschine oder einer Traktions- Elektromaschine.
Verfahren zum Betrieb (Betriebsverfahren) einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei für eine erste Betriebsart (BA1 ) mit einer ersten Übersetzung die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine zweite Betriebsart (BA2) mit einer zweiten Ubersetzung die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert und die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen werden, eine dritte Betriebsart (BA3) mit einer dritten Übersetzung die erste Trennkupplung (C1 ) und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine vierte Betriebsart (BA4) mit einer vierten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert und die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen werden, eine fünfte Betriebsart (BA5) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine sechste Betriebsart (BA6) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine siebte Betriebsart (BA7) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle (EW) mit einem Drehmoment beaufschlagt, eine achte Betriebsart (BA8) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle (EW) mit einem Drehmoment beaufschlagt, insbesondere wobei die Übersetzung der achten Betriebsart verschieden von der Übersetzung der siebten Betriebsart ist.
Betriebsverfahren einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei für eine erste Betriebsart (BA1 ) mit einer ersten Ubersetzung die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine zweite Betriebsart (BA2) mit einer zweiten Übersetzung die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine dritte Betriebsart (BA3) mit einer dritten Übersetzung die erste Trennkupplung (C1 ) und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine vierte Betriebsart (BA4) mit einer vierten Übersetzung die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert und die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen werden, eine fünfte Betriebsart (BA5) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine sechste Betriebsart (BA6) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, insbesondere wobei die Übersetzung der sechsten Betriebsart größer als die Übersetzung der fünften Betriebsart ist, eine siebte Betriebsart (BA7) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle (EW) mit einem Drehmoment beaufschlagt, eine achte Betriebsart (BA8) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle (EW) mit einem Drehmoment beaufschlagt, insbesondere wobei die Ubersetzung der achten Betriebsart verschieden von der Übersetzung der siebten Betriebsart ist.
Betriebsverfahren einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei für eine erste Betriebsart (BA1 ) mit einer ersten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine zweite Betriebsart (BA2) mit einer zweiten Übersetzung die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine dritte Betriebsart (BA3) mit einer dritten Übersetzung die erste Trennkupplung (C1 ) und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine vierte Betriebsart (BA4) mit einer vierten Übersetzung die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert und die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen werden, eine fünfte Betriebsart (BA5) die Elektromaschine aktiviert und die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine sechste Betriebsart (BA6) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, insbesondere wobei die Übersetzung der sechsten Betriebsart größer als die Übersetzung der fünften Betriebsart ist, eine siebte Betriebsart (BA7) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle (EW) mit einem Drehmoment beaufschlagt, eine achte Betriebsart (BA8) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle (EW) mit einem Drehmoment beaufschlagt, insbesondere wobei die Übersetzung der achten Betriebsart verschieden von der Übersetzung der siebten Betriebsart ist.
Betriebsverfahren einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei für eine erste Betriebsart (BA1 ) mit einer ersten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert und die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen werden, eine zweite Betriebsart (BA2) mit einer zweiten Übersetzung die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert und die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen werden, eine dritte Betriebsart (BA3) mit einer dritten Übersetzung die erste Trennkupplung (C1 ) und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine vierte Betriebsart (BA4) mit einer vierten Übersetzung die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine fünfte Betriebsart (BA5) mit einer fünften Übersetzung die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine sechste Betriebsart (BA6) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine siebte Betriebsart (BA7) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, insbesondere wobei die Übersetzung der siebten Betriebsart größer als die Übersetzung der sechsten Betriebsart ist, eine achte Betriebsart (BA8) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle (EW) mit einem Drehmoment beaufschlagt.
Betriebsverfahren einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei für eine erste Betriebsart (BA1 ) mit einer ersten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert und die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen werden, eine zweite Betriebsart (BA2) mit einer zweiten Übersetzung die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert und die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen werden, eine dritte Betriebsart (BA3) mit einer dritten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine vierte Betriebsart (BA4) mit einer vierten Übersetzung die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine fünfte Betriebsart (BA5) mit einer fünften Übersetzung die erste Trennkupplung (C1 ) und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine sechste Betriebsart (BA6) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine siebte Betriebsart (BA7) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, insbesondere wobei die Übersetzung der siebten Betriebsart größer als die Übersetzung der sechsten Betriebsart ist, eine achte Betriebsart (BA8) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die erste Trennkupplung (C1 ) oder die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle (EW) mit einem Drehmoment beaufschlagt.
Betriebsverfahren einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei für eine erste Betriebsart (BA1 ) mit einer ersten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert und die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen werden, eine zweite Betriebsart (BA2) mit einer zweiten Übersetzung die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine dritte Betriebsart (BA3) mit einer dritten Übersetzung die erste Trennkupplung (C1 ) und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine vierte Betriebsart (BA4) mit einer vierten Übersetzung die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, eine fünfte Betriebsart (BA5) mit einer fünften Ubersetzung die erste Trennkupplung (C1 ) geschlossen und die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert werden, eine sechste Betriebsart (BA6) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die zweite Bremseinrichtung (B2) blockiert werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, eine siebte Betriebsart (BA7) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die erste Bremseinrichtung (B1 ) blockiert werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine ruht, insbesondere wobei die Übersetzung der siebten Betriebsart größer als die Übersetzung der sechsten Betriebsart ist, insbesondere wobei die Übersetzung der siebten Betriebsart kleiner als die Übersetzung der sechsten Betriebsart ist, eine achte Betriebsart (BA8) die Elektromaschine (EM) aktiviert und die zweite Trennkupplung (C2) geschlossen werden, insbesondere wobei die Brennkraftmaschine die Eingangswelle (EW) mit einem Drehmoment beaufschlagt.
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