WO2018115227A1 - Drehmomentübertragungsvorrichtung, antriebssystem und kraftfahrzeug - Google Patents

Drehmomentübertragungsvorrichtung, antriebssystem und kraftfahrzeug Download PDF

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    • 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, preferably for a motor vehicle, in particular for a hybrid vehicle, wherein the torque transmission device comprises a first input shaft, a second input shaft, a first planetary gear set, a second planetary gear set, another gear set, a first separation clutch, a second separation clutch, a first Has a braking device, a second brake device and an output shaft.
  • the torque transmission device comprises a first input shaft, a second input shaft, a first planetary gear set, a second planetary gear set, another gear set, a first separation clutch, a second separation clutch, a first Has a braking device, a second brake device and an output shaft.
  • the present invention relates to a drive system having at least a first drive motor, in particular an internal combustion engine, a second drive motor, in particular an electric motor operable as a motor, and a torque transmission device having a first input shaft and a second input shaft, wherein the first drive motor with the first input shaft is rotatably connected or nadoverbindbar, and wherein the second drive motor with the second input shaft is rotatably connected or lubverbindbar.
  • the invention relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, with a drive system with a torque transmission device.
  • Torque transmission devices with two input shafts and one output shaft and two planetary gear sets and a further gear set and a plurality of switching elements in the form of disconnect couplings and / or braking devices are basically known from the prior art, for example from DE 10 2015 222 594 A1, US 8,246,500 B2 or WO 2014/063980 A1.
  • the three aforementioned documents DE 10 2015 222 594 A1, US Pat. No. 8,246,500 B2 and WO 2014/063980 A1 relate in each case to generic torque transmission devices for a drive system with a primary drive and a primary drive. drive shaft, in particular for vehicles, wherein the torque transmission devices disclosed in the aforementioned documents each have two planetary gear sets, each forming a Ravigneaux planetary gear set, which is preceded by a further transmission in the form of a simple planetary gear set.
  • Torque transmission devices with a Ravigneaux planetary gear set and an upstream, further planetary gear set are also referred to as so-called Lepelletier gear.
  • a torque transmission device has a first planetary gear set, which as first gear elements, a first sun gear, at least a first planetary gear meshing with the first sun gear and a planetary carrier for rotatably supporting the at least one first planetary gear.
  • the second planetary gear set of a torque transmission device has a second sun gear, a second ring gear and at least one second planet gear, wherein the at least one second planetary gear meshes with the second sun gear, the second ring gear and one of the first planet gears and rotatably mounted on the planet carrier is supported, in particular on the same planet carrier as the at least one, first planetary gear.
  • the further set of gears of a torque transmission device has an input side and an output side, wherein the input side of the other set of gears with the first input shaft is rotatably connected or lubverbindbar and the output side of the other set of gears by means of the second separating clutch with the first sun gear of the first planetary gear set is lubverbindbar.
  • the first separating clutch of a torque transmission device is designed for rotational connection of the first input shaft with the planet carrier and the first braking device is designed for releasably fixing the second sun gear of the second planetary gear set.
  • the second braking device is designed for releasably fixing the planet carrier.
  • the output shaft is rotatably connected or lubverbindbar with the second ring gear of the second planetary gear set.
  • the first planetary gear set and the second planetary gear set form a Ravigneaux planetary gear set, which is preferably preceded by the further gear set in the power flow direction, starting from the first input shaft.
  • the first input shaft of a torque transmission device is preferably rotatably connected to a first drive motor, in particular with an internal combustion engine.
  • the second input shaft of a torque transmission device according to the invention is preferably rotatably connected to a second drive motor, in particular with an electric machine which can be operated at least as a motor and which is preferably additionally operable as a generator.
  • a torque transmission device according to the invention can be appreciably increased.
  • E-CVT operation Electric - Continuously variable transmission operation
  • torque and speed are continuously adjustable in a defined operating range.
  • the second drive motor can also be operated as a generator, in particular an electric machine which can be operated as a motor and as a generator
  • the second drive motor can also be used for recuperation in certain situations to generate electrical energy, which is preferably present in an energy store, in particular a battery or the like can be stored, and / or can be transmitted to supply an electrical consumer directly to this.
  • the second input shaft is connected to the first sun gear with a defined gear ratio, in some cases a particularly efficient operation of a drive system with an electric machine as the second drive motor can be achieved, because with the aid of the gear ratio step, Chend suitably selected translation operation of the second drive motor in its optimum operating range, in particular in the range of its best possible efficiency, allows.
  • a so-called charging operation is possible in which electrical energy can be generated when the vehicle is at a standstill.
  • a locking device of the drivable axle is provided as a further switching element in order to prevent a transmission of a torque to the wheels.
  • the output shaft of a torque transmission device is preferably rotatably connected or rotationally connected to a drivable axle of a vehicle.
  • At least one separating clutch of a torque transmission device according to the invention is preferably designed as a friction clutch, in particular as a multi-plate clutch.
  • an input shaft is understood to mean a component mounted in a rotatably movable manner which is suitable for receiving a torque from a drive motor and for transmitting the torque to a further component of the torque transmission device.
  • 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.
  • At least one input shaft is formed as a shaft and at least partially supported in a, at least partially surrounding the torque transmission device transmission housing and / or stored in the transmission housing and / or in particular led out of the gearbox housing at least partially.
  • An output shaft according to the invention is a shaft or a transmission element, via which a mechanical power, in particular an output power can be dissipated by the torque transmission device.
  • the output shaft is formed as a shaft and at least partially supported by the transmission housing and / or stored in the transmission housing and / or in particular at least partially led out of the transmission housing.
  • a transmission which serves to convert an input torque into an output torque and to one or more transmission elements
  • a planetary gear according to the invention preferably has at least two transmission elements, in particular at least one rotatable on a planet carrier supported planetary gear and a sun gear and / or a ring gear, wherein the at least one planetary gear meshes with the sun gear and / or the ring gear.
  • each gear element can be acted upon by the input torque and the output torque can be tapped at each of the other transmission elements, which is not acted upon by the input torque.
  • a disconnect clutch according to the invention is a torque transmission device which can be operated in at least two switching states, preferably in a closed switching state in which a torque can be transmitted via the disconnect clutch, and in an open state in which a power flow between two each with the separating clutch, in particular mechanically connected components is separated and thus no torque can be transmitted via the separating clutch.
  • a separating clutch preferably has at least two coupling parts, wherein the two coupling parts in a closed state of the separating clutch are mechanically preferably rotationally connected to each other, in particular frictionally engaged or positively, and in an open state, in particular independently of each other are rotatable relative to each other.
  • a braking device is used for releasably fixing at least one rotatably connected to the braking device component, in particular for releasably fixing at least one transmission element, in particular for releasably fixing the associated transmission element to a torque transmission device surrounding the transmission housing.
  • the brake device When the brake device is activated, ie when the brake device is closed, the fixed transmission element is not movable thus preferably can not rotate and is thus blocked in particular in its rotational movement.
  • the transmission element is preferably movable in at least one of its intended degrees of freedom.
  • An input side of a transmission is understood to mean an area and / or at least one component of the associated transmission, via which a power, in particular a drive power, can be applied to the respectively associated transmission.
  • An output side of a transmission in particular below the output side of the further transmission set, is to be understood in the sense of the invention in each case an area and / or at least one component, via which a power applied to the respectively associated transmission can be dissipated.
  • the terms input side and output side are not to be understood as being spatially restrictive, i. the input side and the output side do not necessarily have to be on different sides of a gearbox, but may well be arranged close to each other on one side.
  • a rotationally fixed connection of two elements or components is understood to be rotationally connected or non-rotatably connected.
  • a connection which can be connected by rotation is understood to mean a connection between two components which can be rotationally fixed as well as releasable, for example a connection by means of a separating clutch, a rotationally fixed connection being present when the separating clutch is closed and a disengaged rotational connection when the separating clutch is open. that is, when the disconnect clutch is open, the components connected by means of the disconnect clutch are rotationally movable against each other, but can be connected to one another in rotation by closing the disconnect clutch and can therefore be connected to one another by rotation.
  • a torque transmission device can be provided in which as many translations as possible can be set with as few components as possible, in particular with the smallest possible overlapping range of the individual translations.
  • at least four gear stages which can be driven by means of a first drive motor can be realized, in particular with only four shift elements, in particular with two disconnect clutches and two brake devices, two gear stages drivable purely by means of a second drive motor, and one E-CVT as the second drive motor in an electric machine -Gang and two charging gear ratios, in which a loading of an electrical energy storage in the state is possible, in particular in a particularly space-saving manner and with particularly advantageous gradations of the individual ratios of the various gear ratios.
  • the first sun gear of the first planetary gear set is rotatably connected to a first hollow shaft, wherein preferably within the first hollow shaft, the first input shaft is guided at least partially, and in particular for producing the rotary joint between the first sun gear and the output side of the further gear set the second separating clutch with the first hollow shaft is fracverbindbar.
  • the gear ratio is preferably formed as a spur gear and in particular by at least one rotatably connected to the first hollow shaft gear formed, in particular by a spur gear.
  • the further gear set at least a first spur gear on at least a first spur gear and a second spur gear, wherein preferably the first spur gear forms the input side of the further gear set and is rotatably connected to the first input shaft or navverbindbar and with the second spur gear meshes.
  • the further gear set has a second spur gear with a third spur gear and a fourth spur gear, wherein the third spur gear meshes with the fourth spur gear, wherein preferably the third spur gear via an intermediate shaft with the second spur gear of the first spur gear is rotatably connected or navverbindbar, and wherein in particular the fourth spur gear forms the output side of the further gear set.
  • the fourth spur gear of the second spur gear is rotatably connected or rosverbindbar with a second hollow shaft, preferably within this second hollow shaft at least partially the first input shaft and / or at least partially the first hollow shaft is guided.
  • the torque transmission device has a third disconnect clutch, which is preferably designed for rotational connection of the output side of the further gearset with the second sun gear of the second planetary gearset.
  • the additional, third separating clutch can be realized in a simple manner and especially special space saving further gear ratios, in particular three additional gear ratios, which among other things allow a pure drive means of the first drive motor, a gear stage of which allows the reverse drive.
  • the torque transmission device has a fourth disconnect clutch, which is preferably configured for rotational connection of the first input shaft with the first sun gear of the first planetary gear set, wherein the first input shaft by means of the fourth separating clutch in particular via the first hollow shaft with the first sun gear the first planetary gear set is navverbindbar.
  • the additional, fourth clutch can be realized in a simple way more grades. If the coupling of the first input shaft takes place Via the first hollow shaft with the first sun gear of the first planetary gear set, the additional gear ratios can be realized particularly space-saving.
  • the first sun gear of the first planetary gear set with a second input shaft is rotatably connected or rosverbindbar, preferably via the first hollow shaft, in particular with a defined translation stage in between.
  • a drive system according to the invention is characterized in that it has a torque transmission device according to the invention.
  • An inventive vehicle is characterized in that it comprises a torque transmission device according to the invention, preferably a drive system according to the invention.
  • the output shaft of the torque transmission device with at least one drivable axle of the vehicle is rotatably connected or lubverbindbar.
  • At least one spur gear of at least one spur gear stage is designed as a straight-toothed spur gear. In some cases, however, it may be more advantageous if at least one spur gear is designed as a helical spur gear.
  • a torque transmission device in an advantageous embodiment may also have a further gear set with a different gear stage design.
  • spur gears have the advantage that they are structurally particularly simple and therefore particularly cost-effective.
  • FIG. 1 shows a transmission diagram of a first exemplary embodiment of a drive system according to the invention with a first exemplary embodiment of a torque transmission device according to the invention
  • FIG. 2a shows a transmission diagram of a second embodiment of a drive system according to the invention with a second embodiment of a torque transmission device according to the invention, a corresponding to the drive system of FIG. 2a corresponding shift table with the possible, switchable gear ratios of the drive system of Fig. 2a,
  • FIG. 3a shows a transmission diagram of a third embodiment of a drive system according to the invention with a third embodiment of a torque transmission device according to the invention
  • FIG. 3b shows a shift table belonging to the drive system according to the invention from FIG. 3a with the possible, shiftable gear steps of the drive system from FIG. 3a.
  • Fig. 1a shows a first embodiment of a drive system 100 according to the invention, which is in particular designed for use in a motor vehicle and having a first drive motor ICE in the form of an internal combustion engine, a second drive motor EM in the form of an operable as a motor and generator electric machine and a first Embodiment of a torque transmission device 10 according to the invention with a first input shaft EW1, which is rotatably connected to the first drive motor ICE, and a second input shaft EW2, which is rotatably connected to the second drive motor EM.
  • the torque transmission device 10 comprises a first planetary gear set PGS1, a second planetary gear set PGS2, a further gear set WG, a first separating clutch C1, a second separating clutch C2, a first braking device B1, a second braking device B2 and an output shaft AW, wherein the output shaft AW with a drivable axle FD of a vehicle is rotatably connected, in this case with a drivable front axle FD.
  • the first planetary gear set PGS1 has, as the first transmission elements, a first sun gear S1, a plurality of first planet gears P1, which mesh with the first sun gear S1, and a planet carrier PT for rotatably supporting the first planetary gears P1.
  • the second planetary gear set PGS2 has as second gear elements a second sun gear S2, a second ring gear H2 and a plurality of planet gears P2, which mesh with the second sun gear S2, the second ring gear H2 and each with one of the first planet gears P1 of the first planetary gear set PGS1 the second planet gears P2 are also rotatably supported on the planet carrier PT. That is, the second planet gears P2 of the second planetary gear set PGS2 are thus supported on the same planet carrier PT, as the first planetary gears P1 of the first planetary gear set PGS1, so that the first planetary gear set PGS1 and the second planetary gear set PGS2 form a Ravigneaux planetary gear set unspecified.
  • a further gearset WG which has an input side and an output side, wherein the input side of the further gearset WG is rotatably connected to the first input shaft EW1 and the output side of the further gearset WG means of the second Disconnecting clutch C2 can be rotatably connected to the first sun gear S1 of the first planetary gear set.
  • the input shaft EW1 can be rotatably connected to the planet carrier PT and by means of the first brake device B1 further present, the second sun gear S2 of the second planetary gear set PGS2 be releasably fixed, i. be blocked if necessary in its rotary motion.
  • the planet carrier PT can be releasably fixed.
  • a drive power can be dissipated, in particular to a rotatably connected to the output shaft AW drivable axis FD.
  • the first sun gear S1 of the first planetary gear set is rotatably connected to a first hollow shaft HW1, within which the first input shaft is guided.
  • the first sun gear S1 of the first planetary gear set PGS1 can also be rotationally connected to the output side of the further gearset WG by means of the second separating clutch C2 via this first hollow shaft HW1.
  • the further gear WG is designed as a spur gear with a first spur gear WGS1 and a second spur gear WGS2, wherein the first spur gear WGS1 has a first spur gear Z1 and a second spur gear Z2, which with the first spur gear Z1 meshes, wherein the first spur gear Z1 forms the input side of the further gear set WG and is rotatably connected to the first input shaft EW1.
  • the second spur gear WGS2 of the further gear set WG has a third spur gear Z3 and a fourth spur gear Z4, in which case all the spur gears Z1 to Z4 of the further gear set WG are formed as spur gear spur gears Z1 to Z4.
  • the third spur gear Z3 of the second spur gear WGS2 meshes with the fourth spur Z4, wherein the third spur gear Z3 is rotatably connected via an intermediate shaft ZW with the second spur gear Z2 of the first spur gear WGS1, and wherein the fourth spur gear Z4 forms the output side of the further gear set WG ,
  • spur gears Z1 to Z4 are formed as helical spur gears Z1 to Z4.
  • some of the spur gears Z1 to Z4 are designed as straight-toothed spur gears and some of the spur gears Z1 to Z4, in particular the remaining spur gears, as helical spur gears.
  • the fourth spur gear Z4 of the second spur gear WGS2 is rotatably connected to a second hollow shaft HW2, wherein within the second hollow shaft HW2 the first input shaft EW1 and at least partially the first hollow shaft HW1 are guided.
  • torque transmission device 10 can be transmitted via the first input shaft EW1 via the first input shaft EW1 either via the first clutch C1 directly, ie without a translation between, on the planet carrier PT of the Ravigneaux planetary gear set or indirectly, ie with a gear ratio between them, via the further gear set WG, via the first sun gear S1 and / or the second sun gear S2 are introduced into the Ravigneaux planetary gear set, of which the drive power via the second ring gear H2 of the second planetary gear set PGS2, which rotatably connected to the output shaft AW, can be dissipated to a drivable axle FD of a vehicle.
  • the torque transmission device 10 has a similar functionality as a so-called Lepelletier transmission, which also has a Ravigneaux planetary gear set, which, however, a planetary gear set is connected upstream.
  • a further gear set WG which is constructed as a spur gear, results in a structurally particularly simple construction and thus a particularly cost-effective torque transmission device 10th
  • the second input shaft EW2 is rotatably connected via a translation stage ÜS with the first hollow shaft HW1, so that generated by the second drive motor EM drive power via the second drive shaft EW2, the gear ratio ÜS, the first hollow shaft HW1 and the first sun gear S1 in the Ravigneaux planetary gear set can be initiated.
  • the shift table shown in Fig. 1b shows which shift elements C1, C2, B1 and B2 are to be operated respectively to shift one of the respective gear stages 1 to 4, EM1, EM2, E-CVT1, L1 (P) or L2.
  • an "X" means that the respective shift element is actuated, which corresponds in each case to the closed state in the case of a disconnect clutch C1, C2 and to the blocked state in the case of a brake device B1, B2.
  • the second drive motor EM in the form of an electric machine EM that can be operated as a motor and a generator, two purely electrical drive gears EM1 and EM2 can be provided.
  • both the first drive motor ICE and the second drive motor EM can each provide a drive power, which can be superimposed to a total drive power, wherein in this gear stage E-CVT1 each by changing the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotor of the electric machine EM, the torque applied by the second drive motor EM torque can be changed, so that as a result, a variable, in particular stepless transmission, can be set, which is also eponymous for the designation of these grades, because CVT means Continuously Variable Transmission.
  • the gear stage E-CVT1 has the advantage that the first drive motor, in particular if this is designed as an internal combustion engine ICE as in the present case, can be operated within a preferred speed range, in particular in the range of its optimum efficiency, so that a particularly efficient operation of Drive system 200 with these two grades is possible.
  • a so-called charging operation L is possible, in which electrical energy can be generated when the vehicle is at a standstill, also called “charging in a state.” This can be advantageous in order to be able to increase a state of charge of the battery. even if the vehicle is not in driving mode.
  • L1 (P) In the gear ratio L1 (P) shown in FIG. 1 b, the drivable axle and / or the output shaft AW must be secured by means of a further switching element (P), in particular a blocking device or a parking brake, in order to transmit torque to the Prevent wheels.
  • L1 (P) corresponds to E-CVT 1.
  • a charging operation without parking lock is possible.
  • the parking lock "P" When loading on the stand, however, usually the parking lock "P" must be inserted so that the vehicle can not start to roll independently (eg: on a slope).
  • the gear stage 2 results, in which a drive power generated by the first drive motor ICE likewise flows via the first input shaft EW1 and the further gearset WG can be transmitted to the Ravigneaux planetary gear set, in which case the drive power can also be transmitted via the second separating clutch C2 and the first hollow shaft HW1 to the first sun gear S1.
  • the driving power is supported via the second sun gear S2 set by the first brake device B1.
  • the drive power via the second ring gear H2 and the output shaft AW can be dissipated to the drivable axle.
  • gear ratio 3 results, in which a drive power generated by the first drive motor ICE firstly flows via the first input shaft EW1 and the first Disconnect C1 transferred to the planet carrier PT and can be introduced from there into the Ravigneaux planetary gear set.
  • the drive motor ICE generated drive power via the first input shaft EW1 and the other gearset WG and the second separating clutch C2 and the first hollow shaft HW1 are transmitted to the first sun gear S1 and are also introduced from there into the Ravigneaux planetary gear set.
  • the drive power can be dissipated via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
  • the speed is 4, in which a drive power generated by the first drive motor ICE on the one hand via the first input shaft EW1 and the clutch C1 can be initiated via the planet carrier PT in the Ravigneaux planetary gear set.
  • the drive power is also supported via the second sun gear S2 set by means of the first brake device B1. The dissipation of the drive power also takes place via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
  • the first, purely electric driving gear EM1 results when the two separating clutches C1 and C2 are respectively open and only the second braking device B2 is closed.
  • the first drive motor ICE is decoupled from the planet carrier PT due to the opened first disconnect clutch C1, and due to the opened second disconnect clutch C2, further, no power can be introduced into the Ravigneaux planetary gearset via the first input shaft EW1 and the further gearset WG.
  • the drive power generated by the second drive motor EM can be transmitted via the second input shaft EW2, the gear ratio ÜS and the first hollow shaft HW1 to the first sun S1 of the first planetary gear set PGS1 and be introduced via this in the Ravigneaux planetary gear set.
  • the drive power introduced via the first sun gear S1 into the Ravigneaux planetary gear set can be supported via the planet carrier PT and can be dissipated as drive power via the second ring gear H2 and the output shaft AW to the drivable axle FD.
  • the second, purely electrical drive gear EM2 results when the two separating clutches C1 and C2 are each open and only the first brake device B1 is closed.
  • the first drive motor ICE is decoupled from the planetary carrier PT due to the opened first separating clutch C1 in this case as well
  • no power can be introduced via the first input shaft EW1 and the further gearset WG into the Ravigneaux planetary gear set in the opened second separating clutch C2.
  • the drive power generated by the second drive motor EM can also be transmitted via the second input shaft EW2, the gear ratio ÜS and the first hollow shaft HW1 to the first sun S1 of the first planetary gear set PGS1 and be introduced via this in the Ravigneaux planetary gear set.
  • the drive power introduced via the first sun gear S1 into the Ravigneaux planetary gear set can be supported via the second sun gear S2 of the second planetary gear set PGS2 and removed as drive power via the second ring gear H2 and the output shaft AW to the drivable axle FD become.
  • the first speed stage E-CVT1 with infinitely variable speed results when the first separating clutch C1 is closed and the second separating clutch C2, the first braking device B1 and the second braking device B2 are each open.
  • a drive power generated by the first drive motor ICE can be introduced via the first clutch C1 and the planet carrier PT in the Ravigneaux planetary gear set and the drive power generated by the second drive motor EM via the second input shaft EW2, the translation stage ÜS and the first hollow shaft HW1 and the first sun gear S1, wherein the power components generated by the two drive motors ICE and EM are each also superimposed in the Ravigneaux planetary gear set to a total drive power and can be dissipated via the second ring gear H2 and the output shaft AW to the drivable axis FD.
  • the first charge gear stage L1 (P) results when the first separation clutch C1 is closed and the second separation clutch C2, the first brake device B1 and the second brake device B2 are opened.
  • a drive power generated by the first drive motor ICE via the first input shaft EW1, the first separating clutch C1 and the planet carrier PT are introduced into the Ravigneaux planetary gear set, which by means of a further switching element (P), in particular by means of a parking brake or the like, blocked second ring gear H2 can be supported.
  • the second charging gear stage L2 results when the second separating clutch C2 is closed and the first separating clutch C1, the first braking device B1 and the second braking device B2 are opened.
  • a drive power generated by the first drive motor ICE via the first input shaft EW1, the further gear WG the second separating clutch C2, the second hollow shaft HW2 are transmitted to the first hollow shaft HW1 and from there via the translation stage ÜS the second drive motor EM ,
  • the fact that the drive power is not performed on the Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2), no support on one of the transmission elements of Ravigneaux planetary gear set (PGS1 and PGS2), in particular no support on the second ring gear H2 is required, so that the insertion of a "Parking lock" or the like for actual loading is not required, but only for the above-mentioned security reasons.
  • FIG. 2a shows a second exemplary embodiment of a drive system 200 according to the invention with a second exemplary embodiment of a torque transmission device 20 according to the invention, wherein the torque transmission device 20 differs from the torque transmission device 10 according to the invention shown in FIG. 1a in that the torque transmission device 20 illustrated in FIG additionally has a third separating clutch C3, which is designed for rotational connection of the output side of the further gear set WG with the second sun gear S2 of the second planetary gear set PGS2.
  • torque transmission device 20 according to the invention can be with the illustrated in Fig. 2a, torque transmission device 20 according to the invention also the same four different gear ratios 1 to 4, in particular in each case by the same combination of the switching states of the individual switching elements C1 and C2 and B1 and B2, as can be seen from the associated switching table in Fig. 2b, wherein the gear stages 1 and 2 of Fig. 2b the gear stages 1 and 1, while gear stage 3 of FIG. 1 a is gear stage 4 of FIG. 2 b and gear stage 4 of FIG. 1 b gear stage 6 of FIG. 2 b, with respect to FIG Adjusting power paths in this regard, reference is made to the statements in connection with FIGS. 1 a and 1 b.
  • the additional third separating clutch C3 allows reversing even with only one drive power generated by the first drive motor ICE (see gear ratio R in Fig. 2b). Furthermore, there are two more, purely by means of the first drive motor ICE drivable gear ratios (see gears 3 and 5 in Fig. 2b).
  • the reverse gear R sets when the third separating clutch C3 and the second braking device B2 are closed, while the remaining switching elements, in particular the first separating clutch C1, the second separating clutch C2 and the first brake device B1, are opened.
  • a drive power generated by the first drive motor ICE via the first input shaft EW1, the other gear set WG, the third separating clutch C3 and the second sun gear S2 are introduced into the Ravigneaux planetary gear set, wherein via the second brake device B2, a torque support takes place, which leads to a reversal of the direction of rotation of the ring gear H2 connected in a rotationally fixed manner to the output shaft AW, whereby a drivable axle FD connected to the output shaft AW can be driven in the opposite direction, in this case in the reverse direction.
  • third clutch C3 resulting gear stage 3 adjusts itself, when the second clutch C2 and the third clutch C3 are closed and the other switching elements in the form of the first brake device B1 and the second brake device B2 are open.
  • a drive power generated by the first drive motor ICE on the first input shaft EW1, the other gear set WG, the second separating clutch C2, the first hollow shaft HW1 and the first sun S1 and the first input shaft EW1, the other gear set WG, the third Disconnect clutch C3 and the second sun S2 are introduced and supported in the Ravigneaux planetary gear set and transmitted as drive power via the second ring gear H2 to the output shaft AW and discharged from this to a drivable axis FD.
  • the resulting also gear ratio 5 is established when the first separating clutch C1 and the third separating clutch C3 are closed and the remaining switching elements in Form of the first brake device B1 and the second brake device B2 are opened.
  • a drive power generated by the first drive motor ICE via the first input shaft EW1 be transmitted via the first clutch C1 to the planet carrier PT and introduced via this in the Ravigneaux planetary gear set and on the other via the first input shaft EW1, the other Gear set WG, the third separating clutch C3 and the second sun gear S2 and are also discharged as drive power via the second ring gear H2 and the output shaft AW to a drivable axle FD.
  • E-CVT gear E-CVT1 (the E-CVT gear E-CVT2 of Fig. 2b corresponds to the E-CVT gear E-CVT1 of Fig. 1 b) with continuously variable speed when the third separating clutch C3 is closed, and the other switching elements, in particular the first separating clutch C1, the second separating clutch C2, the first braking device B1 and the second braking device B2, respectively open.
  • a drive power generated by the first drive motor ICE via the first input shaft EW1, the other gear set WG and the third separating clutch C3 and the second sun gear S2 are introduced into the Ravigneaux Gethebesatz and the drive power generated by the second drive motor EM on the translation stage ÜS and the first sun gear S1.
  • the drive powers generated by the two drive motors ICE and EM are superimposed to form a total drive power and can be dissipated via the second ring gear H2 and the output shaft AW to the drivable axle FD.
  • a further charging gear L1 (P) results (L2 (P) from FIG. 2b corresponds to L1 (P) from FIG. 1 b and L3 from FIG. 2b corresponds to L2 from FIG. 1 b), which E-CVT1 corresponds and sets when the third separating clutch C3 and another switching element (P) is closed, and the other switching elements, in particular the first separating clutch C1, the second separating clutch C2 and the two braking devices B1 and B2 are opened.
  • 3a shows a third exemplary embodiment of a drive system 300 according to the invention with a third exemplary embodiment of a torque transmission device 30 according to the invention, this embodiment of a drive system 300 according to the invention having a fourth separating clutch C4 in addition to the torque transmission device 20 described above with reference to FIGS the first input shaft EW1 can be rotatably connected to the first hollow shaft HW1.
  • the gear stages 1 to 4 and 6 and 7 basically correspond to the gear ratios 1 to 6 of Fig. 2b, wherein for more detailed explanations of these grades, in particular with respect to the individual, adjusting in the respective gear levels power flows to the statements in connection with the Fig. 2a and 2b is referenced.
  • gear stage 5 which occurs when the first separating clutch C1 and the fourth separating clutch C4 are closed, while the remaining switching elements C2 and C3 as well as B1 and B2 are opened, a drive power generated by the first drive motor ICE via the first input shaft EW1, the first separating clutch C1 and the planet carrier PT are introduced into the Ravigneaux planetary gear set, and are discharged via the fourth separating clutch C4, the first hollow shaft HW1 and via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
  • gear stage 8 which occurs when the fourth separating clutch C4 and the first braking device B1 are closed, while the remaining switching elements C1 to C3 and B2 are open, a driving gear generated by the first drive motor ICE can power are transmitted via the first input shaft EW1 and the fourth separating clutch C4 to the first hollow shaft HW1 and are introduced from this via the first sun gear S1 in the Ravigneaux planetary gear set, the drive power via the second sun gear S2, which blocks by means of the first braking device B1 is, can be supported and thus can be dissipated via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
  • gear stage 9 which occurs when the fourth separating clutch C4 and the second braking device B2 are closed, while the remaining switching elements C1 to C3 and B1 are opened, a drive power generated by the first drive motor ICE on the fourth hollow clutch C4 on the first hollow shaft HW1 are transmitted and are introduced from this via the first sun gear S1 in the Ravigneaux planetary gear set and are supported on the planet carrier PT, which is blocked by means of the second braking device B2.
  • the drive power can also be dissipated via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
  • gear stage 10 which occurs when the fourth separating clutch C4 and the third separating clutch C3 are closed while the remaining switching elements C1, C2, B1 and B2 are opened, a driving power generated by the first driving motor ICE via the fourth separating clutch C4 on the first hollow shaft HW1 are transmitted and are introduced from this both via the first sun S1 in the Ravigneaux planetary gear set, as well as the other gear set WG and the third clutch C3 and the second sun S2.
  • the drive power can also be dissipated via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
  • the drive system 300 according to the invention shown in FIG. 3a makes it possible to provide two so-called E-CVT gear stages E-CVT1 and E-CVT2, in which a rotational speed of the drive axle can be driven FD transferable drive power is continuously adjustable, wherein for setting the first E-CVT gear E-CVT1 only the third clutch C3 must be closed, while the remaining switching elements C1, C2, C4, B1 and B2 are each open.
  • the second E-CVT gear E-CVT2 results when the first clutch C1 is closed and the remaining clutch C2, C3 and C4 and the two brake devices B1 and B2 each- because they are open.
  • the drive power can also be dissipated via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
  • a drive power generated by the second drive motor EM via the second input shaft EW2, the gear ratio ÜS and the first hollow shaft HW1 and the first sun S1 are introduced into the Ravigneaux planetary gear set and supported on the planet carrier PT, which by means of the second braking device B2 is fixed.
  • the drive power can also be dissipated via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
  • the second, purely electrically driven gear, EM2 results, as already the gear stage EM1 in the drive system 200 according to the invention shown in Fig. 2a (see Fig. 2b), in which only the first brake device B1 is closed and the remaining switching elements C1 to C4 and the second brake device B2 are opened.
  • the drive power generated by the second drive motor EM can also, as in the gear stage EM1 of Fig. 2b via the second input shaft EW2, the gear ratio ÜS are transmitted to the first hollow shaft HW1 and introduced from this via the first sun gear S1 in the Ravigneaux planetary gear set be, with the applied drive power on the second sun gear S2, which is set by means of the first brake device B1, can be supported.
  • the drive power can also be dissipated via the second ring gear H2 and the output shaft AW.
  • a so-called charging operation L is possible in at least one gear stage in the transmission according to Fig. 3a, in which electrical energy can be generated at standstill of the vehicle, also called “charging in the state.”
  • This can be advantageous to To be able to increase a state of charge of the battery, even if the vehicle is not in driving.
  • the gear stages L1 (P) and L2 (P) shown in FIG. 3b the drivable axle and / or the output shaft AW must be secured by means of a further switching element (P), in particular a locking device or a parking brake, in order to ensure transmission of a Torque to prevent the wheels.
  • L1 (P) corresponds to E-CVT1
  • L2 (P) corresponds to E-CVT2.
  • gear ratios for the individual gear ratios which while maintaining the order of the gear ratios according to the shift table in conjunction with the respective, the individual gear ratios associated combinations of the switching states of the individual switching elements to a non-advantageous ratio jump lead or which do not give meaningful translation level.
  • the transmission elements of the torque transmission device 30 according to the invention designed such that there are meaningful or advantageous translations for the gear ratios 1 to 7 and advantageous gradations between them.
  • the transmission elements are in particular designed such that sets in gear ratio 1, a ratio of the first drive motor ICE to the output shaft AW of 4,17081 and in gear stage 7 of 0,691057.
  • gear ratio 1 a ratio of the first drive motor ICE to the output shaft AW of 4,17081 and in gear stage 7 of 0,691057.
  • the inventive torque device 30 illustrated in FIG. 3a has ten possible gear stages 1 to 10, in which a pure drive by means of the first drive motor ICE or a boost operation is possible, with at least seven meaningful translations can be achieved with these 10 gear ratios which correspond in this case due to the specific configuration of the individual transmission elements to the gear ratios 1 to 7.
  • a torque transmission device represents a flexible starting basis with which a drive system can be provided in a simple manner with a wide variety of gear steps, which can be configured as required.
  • a torque transmission device makes it possible to provide a drive system with at least four, up to ten purely mechanical gear steps, in each of which an overlay with one of a With a reverse gear, with up to two purely electric gear ratios, with up to two E-CVT gear ratios and with up to four charging gear ratios.
  • a drive system with at least four, up to ten purely mechanical gear steps, in each of which an overlay with one of a With a reverse gear, with up to two purely electric gear ratios, with up to two E-CVT gear ratios and with up to four charging gear ratios.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30), ein Antriebssystem mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30) und ein Kraftfahrzeug, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30) eine erste Eingangswelle (EW1), eine zweite Eingangswelle (EW2), einen Ravigneaux- Planetengetriebesatz (PGS1 und PGS2), einen weiteren Getriebesatz (WG), zwei Trennkupplungen (C1, C2), zwei Bremseinrichtungen (B1, B2) und eine Abtriebswelle (AW) aufweist. Der weitere Getriebesatz (WG) weist eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite auf, wobei die Eingangsseite mit der Eingangswelle (EW1) drehverbunden ist und die Ausgangsseite mittels der zweiten Trennkupplung (C2) mit dem ersten Sonnenrad (S1) des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2) drehverbindbar ist. Die erste Trennkupplung (C1) ist ausgestaltet zur Drehverbindung der ersten Eingangswelle (EW1) mit dem Planetenträger (PT) des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2), die erste Bremseinrichtung (B1) ist ausgestaltet zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrades (S2) des Ravigneaux-Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2), die zweite Bremseinrichtung (B2) zum lösbaren Festlegen des Planetenträgers (PT) und die Abtriebswelle (AW) ist mit dem zweiten Hohlrad des Ravigneaux- Planetengetriebesatzes (PGS1 und PGS2) drehverbunden.

Description

DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSVORRICHTUNG, ANTRIEBSSYSTEM UND KRAFTFAHRZEUG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybridfahrzeug, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine erste Eingangswelle, eine zweite Eingangswelle, einen ersten Planetengetriebesatz, einen zweiten Planetengetriebesatz, einen weiteren Getriebesatz, eine erste Trennkupplung, eine zweite Trennkupplung, eine erste Bremseinrichtung, eine zweite Bremseinrichtung und eine Abtriebswelle aufweist.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Antriebssystem mit wenigstens einem ersten Antriebsmotor, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, einem zweiten Antriebsmotor, insbesondere einer wenigstens als Motor betreibbaren elektrischen Maschine, und einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einer ersten Eingangswelle und einer zweiten Eingangswelle, wobei der erste Antriebsmotor mit der ersten Eingangswelle drehverbunden oder drehverbindbar ist, und wobei der zweite Antriebsmotor mit der zweiten Eingangswelle drehverbunden oder drehverbindbar ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einem Antriebssystem mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung.
Drehmomentübertragungsvorrichtungen mit zwei Eingangswellen und einer Abtriebswelle sowie zwei Planetengetriebesätzen und einem weiteren Getriebesatz und mehreren Schaltelementen in Form von Trennkupplungen und/oder Bremseinrichtungen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2015 222 594 A1 , der US 8,246,500 B2 oder der WO 2014/063980 A1.
Die drei vorgenannten Dokumente DE 10 2015 222 594 A1 , US 8,246,500 B2 sowie die WO 2014/063980 A1 betreffen dabei jeweils gattungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtungen für ein Antriebssystem mit einem Primärantrieb und einer Primäran- triebswelle, insbesondere für Fahrzeuge, wobei die in den vorgenannten Dokumenten offenbarten Drehmomentübertragungsvorrichtungen jeweils zwei Planetengetriebesätze aufweisen, welche jeweils einen Ravigneaux-Planetengetriebesatzes bilden, denen jeweils ein weiteres Getriebe in Form eines einfachen Planetengetriebesatzes vorgeschaltet ist. Drehmomentübertragungsvorrichtungen mit einem Ravigneaux- Planetengetriebesatz und einem vorgeschalteten, weiteren Planetengetriebesatz werden auch als sogenannte Lepelletier-Getriebe bezeichnet.
Mithilfe von mehreren Schaltelementen in Form von Trennkupplungen und Bremseinrichtungen lassen sich jeweils verschiedene Gangstufen schalten, wobei zusätzlich zum Primärantrieb jeweils noch ein Sekundärantrieb mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung gekoppelt werden kann, insbesondere derart dass sich neben reinen, über den Primärantrieb antreibbaren Gangstufen weitere, zusätzliche Gangstufen ergeben, in denen ein reiner Antrieb mittels des Sekundärantriebs möglich ist und/oder ein mittels des Sekundärantriebs überlagerter Antrieb, d.h. ein sogenannter„Boosf-Betrieb und/oder ein so genannter CVT-Betrieb (Continuously Variable Transmission) realisierbar ist, in welchem Drehmoment und Drehzahl stufenlos variabel eingestellt werden können.
Je nach Anordnung und Wirkverbindung der einzelnen Schaltelemente, d.h. der einzelnen Trennkupplungen und Bremseinrichtungen, zueinander sowie in Wirkverbindung mit den einzelnen Getriebeelementen ergeben sich unterschiedliche Eigenschaften der Drehmomentübertragungsvorrichtung.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitzustellen, welches sich zur Leistungsverzweigung eignet. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Antriebssystem und ein entsprechendes Fahrzeug bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei wird der Wortlaut der Ansprüche durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung weist einen ersten Planetengetriebesatz auf, der als erste Getriebeelemente ein erstes Sonnenrad, wenigstens ein erstes Planetenrad, dass mit dem ersten Sonnenrad kämmt, und einen Planetenträger zum drehbeweglichen Abstützen des wenigstens einen, ersten Planetenrades auf.
Der zweite Planetengetriebesatz einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist als zweite Getriebeelemente ein zweites Sonnenrad, ein zweites Hohlrad und wenigstens ein zweites Planetenrad auf, wobei das wenigstens eine, zweite Planetenrad mit dem zweiten Sonnenrad, dem zweiten Hohlrad und mit einem der ersten Planetenräder kämmt und drehbeweglich am Planetenträger abgestützt ist, insbesondere am selben Planetenträger wie das wenigstens eine, erste Planetenrad.
Der weitere Getriebesatz einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite auf, wobei die Eingangsseite des weiteren Getriebesatzes mit der ersten Eingangswelle drehverbunden oder drehverbindbar ist und die Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes mittels der zweiten Trennkupplung mit dem ersten Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes drehverbindbar ist.
Die erste Trennkupplung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist dabei zur Drehverbindung der ersten Eingangswelle mit dem Planetenträger ausgestaltet und die erste Bremseinrichtung ist zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrades des zweiten Planentengetriebesatzes ausgestaltet. Die zweite Bremseinrichtung ist zum lösbaren Festlegen des Planetenträgers ausgestaltet. Die Abtriebswelle ist mit dem zweiten Hohlrad des zweiten Planetengetriebesatzes drehverbunden oder drehverbindbar.
Der erste Planetengetriebesatz und der zweite Planetengetriebesatz bilden dabei einen Ravigneaux-Planetengetriebesatz, dem vorzugsweise der weitere Getriebesatz in Leistungsflussrichtung, ausgehend von der ersten Eingangswelle vorgeschaltet ist.
Die erste Eingangswelle einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist vorzugsweise mit einem ersten Antriebsmotor drehverbindbar, insbesondere mit einer Verbrennungskraftmaschine.
Die zweite Eingangswelle einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist vorzugsweise mit einem zweiten Antriebsmotor drehverbindbar, insbesondere mit einer wenigstens als Motor betreibbaren elektrischen Maschine, welche vorzugsweise zusätzlich auch als Generator betreibbar ist. Dadurch kann der Einsatzbereich einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung nennenswert vergrößert werden.
Insbesondere wird auf diese Art und Weise ein Betrieb einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung bzw. eines Antriebssystems mit einem ersten Antriebsmotor und einem zweiten Antriebsmotor möglich, in welchem sowohl ein reiner Antrieb mittels des ersten Antriebsmotors und/oder ein reiner Antrieb mittels des zweiten Antriebsmotors als auch ein vom zweiten Antriebsmotor überlagerter Antrieb des ersten Antriebsmotors möglich ist.
Insbesondere ist mit einer vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere, wenn der erste Antriebsmotor eine Verbrennungskraftmaschine ist und der zweite Antriebsmotor eine wenigstens als Motor betreibbare, elektrischen Maschine ist, ein so genannter Boost- Betrieb möglich, in welchen mithilfe des zweiten Antriebsmotors der vom ersten Antriebsmotor erzeugten Antriebsleistung bei entsprechender Drehzahlsynchronität ein zusätzliches Drehmoment überlagert werden kann.
Ferner ist in wenigstens einer Gangstufe in diesem Fall ein so genannter E-CVT-Betrieb möglich (Electric - Continuously Variable Transmission-Betrieb), in welchen Drehmoment und Drehzahl in einem definierten Betriebsbereich stufenlos einstellbar sind.
Ist der zweite Antriebsmotor auch als Generator betreibbar, insbesondere eine als Motor und als Generator betreibbare elektrische Maschine, kann der zweite Antriebsmotor in bestimmten Situationen auch zur Rekuperation genutzt werden zur Erzeugung elektrischer Energie, welche vorzugsweise in einem Energiespeicher, insbesondere einer Batterie oder dergleichen, zwischen gespeichert werden kann, und/oder zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers direkt an diesen übertragen werden kann.
Ist die zweite Eingangswelle dabei mit einer definierten Übersetzungsstufe mit dem ersten Sonnenrad verbunden, kann in einigen Fällen ein besonders effizienter Betrieb eines Antriebssystems mit einer als Motor betreibbaren elektrischen Maschine als zweitem Antriebsmotor erreicht werden, denn mithilfe der Übersetzungsstufe kann bei entspre- chend geeignet gewählter Übersetzung ein Betrieb des zweiten Antriebsmotors in seinem optimalen Betriebsbereich, insbesondere im Bereich seines bestmöglichen Wirkungsgrades, ermöglicht werden.
Des Weiteren ist in wenigstens einer Gangstufe in diesem Fall ein so genannter Lade- Betrieb möglich, bei welchem im Stillstand des Fahrzeugs elektrische Energie erzeugt werden kann. Hierfür kann es notwendig sein, dass als weiteres Schaltelement eine Sperreinrichtung der antreibbaren Achse vorgesehen ist, um eine Übertragung eines Drehmoments auf die Räder zu verhindern.
Die Abtriebswelle einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist vorzugsweise mit einer antreibbaren Achse eines Fahrzeugs drehverbindbar oder drehverbunden.
Wenigstens eine Trennkupplung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist vorzugsweise als Reibkupplung ausgebildet, insbesondere als Lamellenkupplung.
Unter einer Eingangswelle ist im Sinne der Erfindung eine drehbeweglich gelagerte Komponente zu verstehen, welche zur Aufnahme eines Drehmoments von einem Antriebsmotor und zur Übertragung des Drehmoments an eine weitere Komponente der Drehmomentübertragungsvorrichtung geeignet ist. 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.
Vorzugsweise ist bei einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung wenigstens eine Eingangswelle als Welle ausgebildet und in einem, die Drehmomentübertragungsvorrichtung zumindest teilweise umgebenden Getriebegehäuse zumindest teilweise abgestützt und/oder im Getriebegehäuse gelagert und/oder insbesondere aus dem Getriebegehäuse zumindest teilweise herausgeführt.
Eine Abtriebswelle im Sinne der Erfindung ist eine Welle oder ein Getriebeelement, über welches eine mechanische Leistung, insbesondere eine Abtriebsleistung von der Drehmomentübertragungsvorrichtung abgeführt werden kann. Vorzugsweise ist bei einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung die Abtriebswelle als Welle ausgebildet und durch das Getriebegehäuse zumindest teilweise abgestützt und/oder im Getriebegehäuse gelagert und/oder insbesondere zumindest teilweise aus dem Getriebegehäuse herausgeführt.
Unter einem Planetengetriebesatz im Sinne der Erfindung ist ein Getriebe zu verstehen, welches der Wandlung eines Eingangsdrehmoments in ein Ausgangsdrehmoment dient und dazu ein oder mehrere Getriebeelemente aufweist, wobei ein Planetengetriebe im Sinne der Erfindung vorzugsweise wenigstens zwei Getriebeelemente aufweist, insbesondere wenigstens ein an einem Planetenträger drehbeweglich abgestütztes Planetenrad sowie ein Sonnenrad und/oder ein Hohlrad, wobei das wenigstens eine Planetenrad jeweils mit dem Sonnenrad und/oder dem Hohlrad kämmt. Grundsätzlich kann jeweils jedes Getriebeelement mit dem Eingangsdrehmoment beaufschlagt werden und das Ausgangsdrehmoments kann an jedem der weiteren Getriebeelemente abgegriffen werden, welches nicht mit dem Eingangsdrehmoment beaufschlagt ist.
Eine Trennkupplung im Sinne der Erfindung ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, welche in mindestens zwei Schaltzuständen betrieben werden kann, vorzugsweise in einem geschlossenen Schaltzustand, in welchem ein Drehmoment über die Trennkupplung übertragen werden kann, und in einem geöffneten Zustand, in welchem ein Leistungsfluss zwischen zwei jeweils mit der Trennkupplung, insbesondere mechanisch verbundenen Komponenten getrennt ist und somit kein Drehmoment über die Trennkupplung übertragen werden kann. Dazu weist eine Trennkupplung vorzugsweise wenigstens zwei Kupplungsteile auf, wobei die beiden Kupplungsteile in einem Schließzustand der Trennkupplung miteinander mechanisch vorzugsweise drehverbunden sind, insbesondere reibschlüssig oder formschlüssig, und in einem geöffneten Zustand unabhängig voneinander insbesondere drehbeweglich gegeneinander sind.
Eine Bremseinrichtung im Sinne der Erfindung dient zum lösbaren Festlegen wenigstens einer mit der Bremseinrichtung drehfest verbundenen Komponente, insbesondere zum lösbaren Festlegen wenigstens eines Getriebeelements, insbesondere zum lösbaren Festlegen des zugehörigen Getriebeelementes an einem die Drehmomentübertragungsvorrichtung umgebenden Getriebegehäuse. Bei aktivierter Bremseinrichtung, d.h. bei geschlossener Bremseinrichtung, ist das festgelegte Getriebeelement nicht bewegbar kann somit vorzugsweise nicht rotieren und ist somit insbesondere in seiner Drehbewegung blockiert. Bei geöffneter Bremseinrichtung hingegen ist das Getriebeelement hingegen vorzugsweise in wenigstens einem seiner vorgesehenen Freiheitsgrade bewegbar.
Unter einer Eingangsseite eines Getriebes, insbesondere unter der Eingangsseite des weiteren Getriebesatzes, wird ein Bereich und/oder wenigstens eine Komponente des zugehörigen Getriebes verstanden, über welchen eine Leistung, insbesondere eine Antriebsleistung auf das jeweils zugehörige Getriebe aufgebracht werden kann.
Eine Ausgangsseite eines Getriebes, insbesondere unter der Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes, ist im Sinne der Erfindung jeweils ein Bereich und/oder wenigstens eine Komponente zu verstehen, über welche eine auf das jeweils zugehörige Getriebe aufgebrachte Leistung abgeführt werden kann. Die Begriffe Eingangsseite und Ausgangsseite sind dabei nicht räumlich einschränkend zu verstehen, d.h. die Eingangsseite und die Ausgangsseite müssen sich nicht zwangsläufig auf unterschiedlichen Seiten eines Getriebes befinden, sondern können durchaus auf einer Seite dicht nebeneinander angeordnet sein.
Im Sinne der Erfindung wird unter drehverbunden bzw. drehfest verbunden eine drehfeste Verbindung zweier Elemente bzw. Komponenten verstanden. Unter einer drehver- bindbaren Verbindung wird im Sinne der Erfindung hingegen eine Verbindung zweier Komponenten verstanden, die sowohl drehfest sein kann als auch lösbar, beispielsweise eine Verbindung mittels einer Trennkupplung, wobei bei geschlossener Trennkupplung eine drehfeste Verbindung vorliegt und bei geöffneter Trennkupplung eine gelöste Drehverbindung, das heißt bei geöffneter Trennkupplung sind die mittels der Trennkupplung verbundenen Komponenten drehbeweglich gegeneinander, können jedoch durch Schließen der Trennkupplung miteinander drehverbunden werden und sind daher miteinander drehverbindbar.
Mit der vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung kann eine Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitgestellt werden, bei der mit möglichst wenigen Komponenten möglichst viele Übersetzungen eingestellt werden können, insbesondere mit einem möglichst geringen Überschneidungsbereich der einzelnen Übersetzungen. Mit einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung lassen sich insbesondere mit nur vier Schaltelementen, insbesondere mit zwei Trennkupplungen und zwei Bremseinrichtungen, wenigstens vier mittels eines ersten Antriebsmotors antreibbare Gangstufen realisieren, zwei rein mittels eines zweiten Antriebsmotors antreibbare Gangstufen, bei einer elektrischen Maschine als zweitem Antriebsmotor ein E-CVT-Gang sowie zwei Lade-Gangstufen, in welchen ein Laden eines elektrischen Energiespeichers im Stand möglich ist, insbesondere auf eine besonders bauraumsparende Art und Weise sowie mit besonders vorteilhaften Abstufungen der einzelnen Übersetzungen der verschiedenen Gangstufen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere in einer besonders bauraumvorteilhaften Ausgestaltung, ist das erste Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes mit einer ersten Hohlwelle drehverbunden, wobei vorzugsweise innerhalb der ersten Hohlwelle die erste Eingangswelle zumindest teilweise geführt ist, und wobei insbesondere zum Herstellen der Drehverbindung zwischen dem ersten Sonnenrad und der Ausgangsseite des weiteren Getriebesatze die zweite Trennkupplung mit der ersten Hohlwelle drehverbindbar ist.
Ist die zweite Eingangswelle dabei mit einer definierten Übersetzungsstufe mit dem ersten Sonnenrad verbunden, ist die Übersetzungsstufe ist vorzugsweise als Stirnradstufe ausgebildet und insbesondere durch wenigstens ein drehfest mit der ersten Hohlwelle verbundenes Zahnrad gebildet, insbesondere durch ein Stirnrad.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist der weitere Getriebesatz wenigstens eine erste Stirnradstufe auf mit wenigstens einem ersten Stirnrad und einem zweiten Stirnrad, wobei vorzugsweise das erste Stirnrad die Eingangsseite des weiteren Getriebesatzes bildet und mit der ersten Eingangswelle drehverbunden oder drehverbindbar ist und mit dem zweiten Stirnrad kämmt. Dadurch lässt sich eine konstruktiv besonders einfache Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitstellen, welche gegenüber einem Lepelletier- Getriebe nur geringe bis gar keine Funktionseinbußen aufweist, jedoch aufgrund der Ausgestaltung des weiteren Getriebesatzes als Stirnradstufe statt als Planetengetriebesatz besonders kostengünstig ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist der weitere Getriebesatz eine zweite Stirnradstufe mit einem dritten Stirnrad und einem vierten Stirnrad auf, wobei das dritte Stirnrad mit dem vierten Stirnrad kämmt, wobei vorzugsweise das dritte Stirnrad über eine Zwischenwelle mit dem zweiten Stirnrad der ersten Stirnradstufe drehverbunden oder drehverbindbar ist, und wobei insbesondere das vierte Stirnrad die Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes bildet. Dadurch lässt sich die Flexibilität bei der Auslegung der Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere hinsichtlich der Abstufung der einzelnen Übersetzungen in den unterschiedlichen Gangstufen, noch weiter erhöhen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere in einer besonders bauraumsparenden Ausgestaltung, ist das vierte Stirnrad der zweiten Stirnradstufe mit einer zweiten Hohlwelle drehverbunden oder drehverbindbar, wobei vorzugsweise innerhalb dieser zweiten Hohlwelle zumindest teilweise die erste Eingangswelle und/oder zumindest teilweise die erste Hohlwelle geführt ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine dritte Trennkupplung auf, welche vorzugsweise zum Drehverbinden der Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes mit dem zweiten Sonnenrad des zweiten Planentengetriebesat- zes ausgestaltet ist. Durch die zusätzliche, dritte Trennkupplung können auf einfache Art und Weise und vor allem besonderes bauraumsparend weitere Gangstufen realisiert werden, insbesondere drei zusätzliche Gangstufen, die unter anderem einen reinen Antrieb mittels des ersten Antriebsmotors ermöglichen, wobei eine Gangstufe davon die Rückwärtsfahrt ermöglicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine vierte Trennkupplung auf, welche vorzugsweise zum Drehverbinden der ersten Eingangswelle mit dem ersten Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes ausgestaltet ist, wobei die erste Eingangswelle mittels der vierten Trennkupplung insbesondere über die erste Hohlwelle mit dem ersten Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes drehverbindbar ist. Durch die zusätzliche, vierte Trennkupplung können auf einfache Art und Weise weitere Gangstufen realisiert werden. Erfolgt die Kopplung der ersten Eingangswelle dabei über die erste Hohlwelle mit dem ersten Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes, können die zusätzlichen Gangstufen besonders bauraumsparend realisiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung ist das erste Sonnenrad des ersten Planetengetriebesatzes mit einer zweiten Eingangswelle drehverbunden oder drehverbindbar, vorzugsweise über die erste Hohlwelle, insbesondere mit einer definierten Übersetzungsstufe dazwischen.
Ein erfindungsgemäßes Antriebssystem ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung aufweist.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung aufweist, vorzugsweise ein erfindungsgemäßes Antriebssystem.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist die Abtriebswelle der Drehmomentübertragungsvorrichtung mit wenigstens einer antreibbaren Achse des Fahrzeugs drehverbunden oder drehverbindbar.
Vorzugsweise ist wenigstens ein Stirnrad wenigstens einer Stirnradstufe als geradverzahntes Stirnrad ausgebildet. In einigen Fällen kann es allerdings vorteilhafter sein, wenn wenigstens ein Stirnrad als schräg verzahntes Stirnrad ausgebildet ist.
Statt wenigstens einer Stirnradstufe kann eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer vorteilhaften Ausgestaltung auch einen weiteren Getriebesatz mit einer anderen Getriebestufen-Ausgestaltung aufweisen. Stirnradstufen haben jedoch den Vorteil, dass Sie konstruktiv besonders einfach sind und daher besonders kostengünstig sind.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren, in Form von Unterkombinationen bei einer Ausgestaltung der Erfindung verwirklicht sein können und eine vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführung darstellen können. Manche der genannten Merkmale bzw. Eigenschaften betreffen sowohl eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung als auch ein erfindungsgemäßes Antriebssystem sowie ein erfindungsgemäßes Fahrzeug. Einige dieser Merkmale und Eigenschaften werden nur einmal beschrieben, gelten jedoch unabhängig voneinander im Rahmen technisch möglicher Ausgestaltungen sowohl für eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung als auch für ein erfindungsgemäßes Antriebssystem sowie für ein erfindungsgemäßes Fahrzeug.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen, die in den Figuren wenigstens teilweise schematisch dargestellt sind, näher erläutert. Dabei sind Bauteile mit gleicher Funktion mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen: einen Getriebeplan eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Antriebssystems mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung,
Fig. 1b eine zum erfindungsgemäßen Antriebssystem aus Fig. 1 a zugehörige
Schalttabelle mit den möglichen, schaltbaren Gangstufen des Antriebssystems aus Fig. 1 a,
Fig. 2a einen Getriebeplan eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Antriebssystems mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, eine zum erfindungsgemäßen Antriebssystem aus Fig. 2a zugehörige Schalttabelle mit den möglichen, schaltbaren Gangstufen des Antriebssystems aus Fig. 2a,
Fig. 3a einen Getriebeplan eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Antriebssystems mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, und Fig. 3b eine zum erfindungsgemäßen Antriebssystem aus Fig. 3a zugehörige Schalttabelle mit den möglichen, schaltbaren Gangstufen des Antriebssystems aus Fig. 3a.
Fig. 1a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 100, welches insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist und das einen ersten Antriebsmotor ICE in Form einer Verbrennungskraftmaschine, einen zweiten Antriebsmotor EM in Form einer als Motor und Generator betreibbaren elektrischen Maschine aufweist sowie ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 mit einer ersten Eingangswelle EW1 , welche mit dem ersten Antriebsmotor ICE drehverbunden ist, und einer zweiten Eingangswelle EW2, welche mit dem zweiten Antriebsmotor EM drehverbunden ist.
Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 weist einen ersten Planetengetriebesatz PGS1 , einen zweiten Planetengetriebesatz PGS2, einen weiteren Getriebesatz WG, eine erste Trennkupplung C1 , eine zweite Trennkupplung C2, eine erste Bremseinrichtung B1 , eine zweite Bremseinrichtung B2 sowie eine Abtriebswelle AW auf, wobei die Abtriebswelle AW mit einer antreibbaren Achse FD eines Fahrzeugs drehverbunden ist, in diesem Fall mit einer antreibbaren Vorderachse FD.
Der erste Planetengetriebesatz PGS1 weist dabei als erste Getriebeelemente ein erstes Sonnenrad S1 , mehrere erste Planetenräder P1 , welche mit dem ersten Sonnenrad S1 kämmen, und einen Planetenträger PT zum drehbeweglichen Abstützen der ersten Planetenräder P1 auf.
Der zweite Planetengetriebesatz PGS2 weist als zweite Getriebeelemente ein zweites Sonnenrad S2, ein zweites Hohlrad H2 und mehrere Planetenräder P2 auf, welche jeweils mit dem zweiten Sonnenrad S2, dem zweiten Hohlrad H2 und jeweils mit einem der ersten Planetenräder P1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 kämmen, wobei die zweiten Planetenräder P2 ebenfalls drehbeweglich am Planetenträger PT abgestützt sind. D.h., die zweiten Planetenräder P2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 sind somit am selben Planetenträger PT abgestützt, wie die ersten Planetenräder P1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 , so dass der erste Planetengetriebesatz PGS1 und der zweite Planetengetriebesatz PGS2 einen nicht näher bezeichneten Ravigneaux- Planetengetriebesatz bilden. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 10, wie bereits erwähnt, einen weiteren Getriebesatz WG auf, welcher eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite aufweist, wobei die Eingangsseite des weiteren Getriebesatz WG mit der ersten Eingangswelle EW1 drehverbunden ist und die Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes WG mittels der zweiten Trennkupplung C2 mit dem ersten Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes drehverbunden werden kann.
Mittels der außerdem vorhandenen ersten Trennkupplung C1 kann die Eingangswelle EW1 mit dem Planetenträger PT drehverbunden werden und mittels der ferner vorhandenen ersten Bremseinrichtung B1 kann das zweite Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 lösbar festgelegt werden, d.h. bei Bedarf in seiner Drehbewegung blockiert werden. Mittels der zweiten Bremseinrichtung B2 kann der Planetenträger PT lösbar festgelegt werden.
Über das zweite Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2, welches drehfest mit der Abtriebswelle AW verbunden ist, kann eine Antriebsleistung abgeführt werden, insbesondere an eine mit der Abtriebswelle AW drehfest verbundene antreibbare Achse FD.
Für eine besonders bauraumsparende Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebssystems 100 bzw. der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 ist das erste Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes mit einer ersten Hohlwelle HW1 drehverbunden, innerhalb derer die erste Eingangswelle geführt ist.
Über diese erste Hohlwelle HW1 kann auch das erste Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 mithilfe der zweiten Trennkupplung C2 mit der Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes WG drehverbunden werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 100 bzw. einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 ist das weitere Getriebe WG als Stirnradgetriebe ausgebildet mit einer ersten Stirnradstufe WGS1 und einer zweiten Stirnradstufe WGS2, wobei die erste Stirnradstufe WGS1 ein erstes Stirnrad Z1 und ein zweites Stirnrad Z2 aufweist, welches mit dem ersten Stirnrad Z1 kämmt, wobei das erste Stirnrad Z1 die Eingangsseite des weiteren Getriebesatzes WG bildet und mit der ersten Eingangswelle EW1 drehverbunden ist.
Die zweite Stirnradstufe WGS2 des weiteren Getriebesatzes WG weist ein drittes Stirnrad Z3 sowie ein viertes Stirnrad Z4 auf, wobei in diesem Fall sämtliche Stirnräder Z1 bis Z4 des weiteren Getriebesatzes WG als geradverzahnte Stirnräder Z1 bis Z4 ausgebildet sind. Das dritte Stirnrad Z3 der zweiten Stirnradstufe WGS2 kämmt dabei mit dem vierten Stirnrad Z4, wobei das dritte Stirnrad Z3 über eine Zwischenwelle ZW mit dem zweiten Stirnrad Z2 der ersten Stirnradstufe WGS1 drehverbunden ist, und wobei das vierte Stirnrad Z4 die Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes WG bildet.
In einigen Anwendungsfällen kann es hingegen vorteilhaft sein, wenn sämtliche Stirnräder Z1 bis Z4 als schrägverzahnte Stirnräder Z1 bis Z4 ausgebildet sind. In anderen Anwendungsfällen ist es vorteilhaft, wenn einige der Stirnräder Z1 bis Z4 als geradverzahnte Stirnräder ausgebildet sind und einige der Stirnräder Z1 bis Z4, insbesondere die übrigen Stirnräder, als schrägverzahnte Stirnräder.
Um eine besonders bauraumsparende Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 zu ermöglichen, insbesondere für eine besonders bauraumsparende Anordnung des weiteren Getriebesatzes WG innerhalb der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10, ist das vierte Stirnrad Z4 der zweiten Stirnradstufe WGS2 mit einer zweiten Hohlwelle HW2 drehverbunden, wobei innerhalb der zweiten Hohlwelle HW2 die erste Eingangswelle EW1 und zumindest teilweise die erste Hohlwelle HW1 geführt sind.
Bei der in Fig. 1 a dargestellten, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 kann eine mithilfe des ersten Antriebsmotors ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 entweder über die erste Trennkupplung C1 direkt, d.h. ohne eine Übersetzung dazwischen, auf den Planetenträger PT des Ravigneaux- Planetengetriebesatzes übertragen werden oder indirekt, d.h. mit einer Übersetzung dazwischen, über den weiteren Getriebesatz WG, über das erste Sonnenrad S1 und/oder das zweite Sonnenrad S2 in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingebracht werden, von welchem die Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2, welches drehfest mit der Abtriebswelle AW verbunden ist, an eine antreibbare Achse FD eines Fahrzeugs abgeführt werden kann. D.h. mit anderen Worten, dass eine von einem ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung entweder direkt, nämlich über die erste Eingangswelle EW1 und die erste Trennkupplung C1 , an den Ravigneaux-Planetengetriebesatz übertragen werden kann oder über den vorgeschalteten, weiteren Getriebesatz WG. Damit weist die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 eine ähnliche Funktionalität wie ein so genanntes Lepelletier-Getriebe auf, welches ebenfalls einen Ravigneaux- Planetengetriebesatz aufweist, dem jedoch ein Planetengetriebesatz vorgeschaltet ist. Durch die Vorschaltung eines weiteren Getriebesatzes WG, der als Stirnradstufe aufgebaut ist, ergibt sich ein konstruktiv besonders einfacher Aufbau und damit eine besonders kostengünstige Drehmomentübertragungsvorrichtung 10.
Die zweite Eingangswelle EW2 ist über eine Übersetzungsstufe ÜS mit der ersten Hohlwelle HW1 drehfest verbunden, so dass eine vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugte Antriebsleistung über die zweite Antriebswelle EW2, die Übersetzungsstufe ÜS, die erste Hohlwelle HW1 und das erste Sonnenrad S1 in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden kann.
Mit der in Fig. 1 a dargestellten, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 bzw. dem in Fig. 1 a dargestellten, erfindungsgemäßen Antriebssystem 100, lassen sich mit den vorhandenen vier Schaltelementen in Form der zwei Trennkupplungen C1 und C2 sowie den zwei Bremseinrichtungen B1 und B2 insgesamt vier verschiedene Gangstufen 1 bis 4 realisieren, in welchen ein Antrieb rein mittels des ersten Antriebsmotors möglich ist, siehe die in Fig. 1 b dargestellte Schalttabelle, Gangstufen 1 bis 4.
Die in Fig. 1 b dargestellte Schalttabelle zeigt, welche Schaltelemente C1 , C2, B1 und B2 jeweils zu betätigen sind, um eine der jeweiligen Gangstufen 1 bis 4, EM1 , EM2, E- CVT1 , L1 (P) oder L2 zu schalten. Ein„X" bedeutet dabei, dass das jeweilige Schaltelemente betätigt ist, was im Fall einer Trennkupplung C1 , C2 jeweils dem geschlossenen Zustand entspricht und bei einer Bremseinrichtung B1 , B2 dem blockierten Zustand.
Durch die vorhandene elektrische Maschine EM als zweiten Antriebsmotor EM kann jeweils in den vorgenannten Gangstufen 1 bis 4 bei einem entsprechenden, jeweils an die Drehzahl der ersten Hohlwelle HW1 angepassten Betrieb des zweiten Antriebsmotors EM, ein vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugtes Drehmoment überlagert werden, so dass in den Gangstufen 1 bis 4 jeweils ein sogenanntes„Boosten" mithilfe der elektrischen Maschine EM möglich ist, was jeweils durch den Ausdruck„(+EM)" in Spalte 1 der Schalttabelle in Fig. 1 b symbolisiert ist.
Ferner können aufgrund des zweiten Antriebsmotors EM in Form einer als Motor und Generator betreibbaren elektrischen Maschine EM zwei rein elektrische Antriebsgänge EM1 und EM2 bereitgestellt werden.
Darüber hinaus ergibt sich eine weitere Gangstufen E-CVT1 , in welcher sowohl der erste Antriebsmotor ICE als auch der zweite Antriebsmotor EM jeweils eine Antriebsleistung bereitstellen können, welche zu einer Gesamt-Antriebsleistung überlagert werden können, wobei in dieser Gangstufe E-CVT1 jeweils durch Veränderung der Drehzahl und/oder der Drehrichtung des Rotors der Elektromaschine EM das mittels des zweiten Antriebsmotors EM aufgebrachte Drehmoment verändert werden kann, so dass im Ergebnis eine variable, insbesondere stufenlose Übersetzung, eingestellt werden kann, welche auch namensgebend für die Bezeichnung dieser Gangstufen ist, denn CVT bedeutet Continuously Variable Transmission.
Die Gangstufe E-CVT1 hat den Vorteil, dass der erste Antriebsmotor, insbesondere, wenn dieser als Verbrennungskraftmaschine ICE ausgebildet ist wie im vorliegenden Fall, innerhalb eines bevorzugten Drehzahlbereichs betrieben werden kann, insbesondere im Bereich seines optimalen Wirkungsgrades, so dass ein besonders effizienter Betrieb des Antriebssystems 200 mit diesen zwei Gangstufen möglich wird.
Des Weiteren ist in wenigstens einer Gangstufe ein sogenannter Lade-Betrieb L möglich, bei welchem im Stillstand des Fahrzeugs elektrische Energie erzeugt werden kann, auch „Laden im Stand„genannt". Dies kann vorteilhaft sein, um einen Ladungszustand der Batterie erhöhen zu können, auch wenn das Fahrzeug sich nicht im Fahrbetrieb befindet.
In der in Fig. 1 b gezeigten Gangstufe L1 (P) muss die antreibbare Achse und/oder die Abtriebswelle AW dabei mittels eines weiteren Schaltelements (P), insbesondere einer Sperreinrichtung bzw. eine Parkbremse, gesichert sein, um eine Übertragung eines Drehmoments auf die Räder zu verhindern. L1 (P) entspricht dabei E-CVT 1. In der Gangstufe L2 ist ein Lade-Betrieb ohne Parksperre möglich. Beim Laden am Stand muss jedoch üblicherweise die Parksperre„P" eingelegt sein, damit das Fahrzeug nicht selbständig zu rollen beginnen kann (z.B.: am Hang).
In einer ersten Gangstufe 1 , welche sich einstellt, wenn die zweite Trennkupplung C2 geschlossen ist und die zweite Bremseinrichtung B2 betätigt ist, während die erste Trennkupplung C1 und die zweite Trennkupplung C2 geöffnet sind, kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die Eingangswelle EW1 , weiter über die erste Stirnradstufe WGS1 , insbesondere über die Stirnräder Z1 und Z2, und von dort weiter über die zweite Stirnradstufe WGS2 (Stirnräder Z3 und Z4) und die zweite Trennkupplung C2 an den Ravigneaux-Planetengetriebesatz, welcher aus dem ersten Planetengetriebesatz PGS1 und dem zweiten Planetengetriebesatz PGS2 gebildet ist, übertragen werden, wobei aufgrund der betätigten zweiten Bremseinrichtung B2 die Antriebsleistung über den Planetenträger PT abgestützt werden kann und somit über das zweite Hohlrad H2 und über die mit dem zweiten Hohlrad H2 drehverbundene Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse FD abgeführt werden kann.
Sind hingegen die zweite Trennkupplung C2 und erste Bremseinrichtung B1 geschlossen, während die erste Trennkupplung C1 und die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet sind, ergibt sich die Gangstufe 2, in welcher eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung ebenfalls über die erste Eingangswelle EW1 und den weiteren Getriebesatz WG an den Ravigneaux-Planetengetriebesatz übertragen werden kann, wobei in diesem Fall die Antriebsleistung ebenfalls über die zweite Trennkupplung C2 und die erste Hohlwelle HW1 auf das erste Sonnenrad S1 übertragen werden kann. In diesem Fall wird die Antriebsleistung jedoch über das mittels der ersten Bremseinrichtung B1 festgelegte zweite Sonnenrad S2 abgestützt. Wie bei der ersten Gangstufe kann die Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse abgeführt werden.
Sind hingegen die erste Trennkupplung C1 und die zweite Trennkupplung C2 geschlossen, während die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet sind, ergibt sich Gangstufe 3, in welcher eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung zum einen über die erste Eingangswelle EW1 und die erste Trennkupplung C1 auf den Planetenträger PT übertragen und von dort in den Ravigneaux- Planetengetriebesatz eingeleitet werden kann. Zum anderen kann die vom ersten An- triebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 und den weiteren Getriebesatz WG und über die zweite Trennkupplung C2 und die erste Hohlwelle HW1 auf das erste Sonnenrad S1 übertragen werden und von dort ebenfalls in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden. Wie zuvor kann die Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW abgeführt werden.
Sind die erste Trennkupplung C1 und die erste Bremseinrichtung B1 geschlossen, während die dritte Trennkupplung C3 und die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet sind, ergibt sich Gangstufe 4, in welcher eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung zum einen über die erste Eingangswelle EW1 und die Trennkupplung C1 über den Planetenträger PT in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden kann. In diesem Fall wird die Antriebsleistung ebenfalls über das mittels der ersten Bremseinrichtung B1 festgelegte zweite Sonnenrad S2 abgestützt. Das Abführen der Antriebsleistung erfolgt ebenfalls über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW.
Der erste, rein elektrische Antriebsgang EM1 ergibt sich, wenn die beiden Trennkupplungen C1 und C2 jeweils geöffnet sind und lediglich die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen ist. In diesem Fall ist der erste Antriebsmotor ICE aufgrund der geöffneten ersten Trennkupplung C1 vom Planetenträger PT entkoppelt und aufgrund der geöffneten zweiten Trennkupplung C2 kann ferner keine Leistung über die erste Eingangswelle EW1 und den weiteren Getriebesatz WG in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingebracht werden. Die vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugte Antriebsleistung kann dabei über die zweite Eingangswelle EW2, die Übersetzungsstufe ÜS sowie die erste Hohlwelle HW1 an das erste Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 übertragen werden und über dieses in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden. Aufgrund der geschlossenen, zweiten Bremseinrichtung B2 kann die über das erste Sonnenrad S1 in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingebrachte Antriebsleistung über den Planetenträger PT abgestützt werden und als Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse FD abgeführt werden.
Der zweite, rein elektrische Antriebsgang EM2 ergibt sich, wenn die beiden Trennkupplungen C1 und C2 jeweils geöffnet sind und lediglich die erste Bremseinrichtung B1 geschlossen ist. Dadurch ist der erste Antriebsmotor ICE aufgrund der geöffneten ersten Trennkupplung C1 auch in diesem Fall vom Planetenträger PT entkoppelt und aufgrund der geöffneten zweiten Trennkupplung C2 kann ferner keine Leistung über die erste Eingangswelle EW1 und den weiteren Getriebesatz WG in den Ravigneaux- Planetengetriebesatz eingebracht werden. Die vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugte Antriebsleistung kann ebenfalls über die zweite Eingangswelle EW2, die Übersetzungsstufe ÜS sowie die erste Hohlwelle HW1 an das erste Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 übertragen werden und über dieses in den Ravigneaux- Planetengetriebesatz eingeleitet werden. Aufgrund der geschlossenen, ersten Bremseinrichtung B1 kann die über das erste Sonnenrad S1 in den Ravigneaux- Planetengetriebesatz eingebrachte Antriebsleistung über das zweite Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes PGS2 abgestützt werden und als Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse FD abgeführt werden.
Die erste Gangstufe E-CVT1 mit stufenlos einstellbarer Drehzahl ergibt sich, wenn die erste Trennkupplung C1 geschlossen ist und die zweite Trennkupplung C2, die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 jeweils geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Trennkupplung C1 und den Planetenträger PT in den Ravigneaux- Planetengetriebesatz eingeleitet werden und die vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugte Antriebsleistung über die zweite Eingangswelle EW2, die Übersetzungsstufe ÜS und die erste Hohlwelle HW1 und das erste Sonnenrad S1 , wobei die von den beiden Antriebsmotoren ICE und EM erzeugten Leistungsanteile jeweils ebenfalls im Ravigneaux- Planetengetriebesatz zu einer Gesamt-Antriebsleistung überlagert werden und über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse FD abgeführt werden können.
Die erste Lade-Gangstufe L1 (P) ergibt sich, wenn die erste Trennkupplung C1 geschlossenen ist und die zweite Trennkupplung C2, die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 , die erste Trennkupplung C1 und den Planetenträger PT in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden, welche am mittels eines weiteren Schaltelements (P), insbesondere mittels einer Parkbremse oder dergleichen, blockierten zweiten Hohlrad H2 abgestützt werden kann. Infolgedessen kann die Antriebsleistung über das erste Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes PGS1 und die erste Hohlwelle HW1 und die Übersetzungsstufe ÜS dem zweiten Antriebsmotor EM zugeführt werden, mit dessen Hilfe durch seinen generatorischen Betrieb ein elektrischer Energiespeicher geladen werden kann.
Die zweite Lade-Gangstufe L2 ergibt sich, wenn die zweite Trennkupplung C2 geschlossen ist und die erste Trennkupplung C1 , die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 , das weitere Getriebe WG die zweite Trennkupplung C2, die zweite Hohlwelle HW2 auf die erste Hohlwelle HW1 übertragen werden und von dort über die Übersetzungsstufe ÜS dem zweiten Antriebsmotor EM zugeführt werden. Dadurch, dass die Antriebsleistung nicht über den Ravigneaux-Planetengetriebesatz (PGS1 und PGS2) geführt wird, ist keine Abstützung an einem der Getriebeelemente des Ravigneaux-Planetengetriebesatz (PGS1 und PGS2), insbesondere keine Abstützung am zweiten Hohlrad H2 erforderlich, so dass das Einlegen einer„Parksperre" oder dergleichen zum eigentlichen Laden nicht erforderlich ist, sondern lediglich nur aus den vorstehend erwähnten Sicherheitsgründen.
Fig. 2a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 200 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 20, wobei sich die Drehmomentübertragungsvorrichtung 20 darin von der in Fig. 1 a dargestellten erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 unterscheidet, dass die in Fig. 2a dargestellte, erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 20 zusätzlich eine dritte Trennkupplung C3 aufweist, welche zum Drehverbinden der Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes WG mit dem zweiten Sonnenrad S2 des zweiten Planentengetriebesatzes PGS2 ausgestaltet ist.
Da das in Fig. 2a dargestellte, zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 20 ansonsten identisch zu der in Fig. 1 a dargestellten, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 ausgebildet ist, lassen sich mit der in Fig. 2a dargestellten, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 20 ebenfalls die gleichen vier verschiedenen Gangstufen 1 bis 4 schalten, insbesondere jeweils durch die gleiche Kombination der Schaltzustände der einzelnen Schaltelemente C1 und C2 sowie B1 und B2, wie anhand der zugehörigen Schalttabelle in Fig. 2b erkennbar ist, wobei die Gangstufen 1 und 2 aus Fig. 2b den Gangstufen 1 und 2 aus Fig. 1 b entsprechen, während Gangstufe 3 aus Fig. 1 a Gangstufe 4 aus Fig. 2b ist und Gangstufe 4 aus Fig. 1 b Gangstufe 6 aus Fig. 2b, wobei hinsichtlich der sich einstellenden Leistungspfade diesbezüglich auf die Ausführungen im Zusammenhang mit den Fig. 1 a und 1 b verwiesen wird.
Die zusätzliche dritte Trennkupplung C3 ermöglicht das Rückwärtsfahren auch mit nur einer vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugten Antriebsleistung (siehe Gangstufe R in Fig. 2b). Ferner ergeben sich zwei weitere, rein mittels des ersten Antriebsmotors ICE antreibbare Gangstufen (siehe Gangstufen 3 und 5 in Fig. 2b).
Wie aus der zugehörigen, in Fig. 2b dargestellten Schalttabelle ersichtlich ist, stellt sich der Rückwärtsgang R ein, wenn die dritte Trennkupplung C3 und die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen sind, während die übrigen Schaltelemente, insbesondere die erste Trennkupplung C1 , die zweite Trennkupplung C2 und die erste Bremseinrichtung B1 , geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 , den weiteren Getriebesatz WG, die dritte Trennkupplung C3 und das zweite Sonnenrad S2 in den Ravigneaux- Planetengetriebesatz eingeleitet werden, wobei über die zweite Bremseinrichtung B2 eine Drehmomentabstützung erfolgt, welche zu einer Drehrichtungsumkehr des mit der Ausgangswelle AW drehfest verbundenen Hohlrades H2 führt, wodurch eine mit der Abtriebswelle AW verbundene, antreibbare Achse FD in entgegengesetzter Richtung, in diesem Fall in Rückwärtsfahrtrichtung, angetrieben werden kann.
Die sich aufgrund der zusätzlich vorhandenen, dritten Trennkupplung C3 ergebende Gangstufe 3 (siehe Fig. 2b) stellt sich ein, wenn die zweite Trennkupplung C2 und die dritte Trennkupplung C3 geschlossen werden und die übrigen Schaltelemente in Form der ersten Bremseinrichtung B1 und der zweiten Bremseinrichtung B2 geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 , den weiteren Getriebesatz WG, die zweite Trennkupplung C2, die erste Hohlwelle HW1 und das erste Sonnenrad S1 und über die erste Eingangswelle EW1 , den weiteren Getriebesatz WG, die dritte Trennkupplung C3 und das zweite Sonnenrad S2 in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet und abgestützt werden und als Antriebsleistung über das zweite Hohlrad H2 an die Abtriebswelle AW übertragen und von dieser an eine antreibbare Achse FD abgeführt werden.
Die sich außerdem ergebende Gangstufe 5 stellt sich ein, wenn die erste Trennkupplung C1 und die dritte Trennkupplung C3 geschlossen sind und die übrigen Schaltelemente in Form der ersten Bremseinrichtung B1 und der zweiten Bremseinrichtung B2 geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 zum einen über die erste Trennkupplung C1 auf den Planetenträger PT übertragen werden und über diesen in den Ravigneaux- Planetengetriebesatz eingeleitet werden und zum anderen über die erste Eingangswelle EW1 , den weiteren Getriebesatz WG, die dritte Trennkupplung C3 und das zweite Sonnenrad S2 und als Antriebsleistung ebenfalls über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an eine antreibbare Achse FD abgeführt werden.
Ferner ergibt sich ein weiterer E-CVT-Gang E-CVT1 (der E-CVT-Gang E-CVT2 aus Fig. 2b entspricht dem E-CVT-Gang E-CVT1 aus Fig. 1 b) mit stufenlos einstellbarer Drehzahl, wenn die dritte Trennkupplung C3 geschlossen ist, und die übrigen Schaltelemente, insbesondere die erste Trennkupplung C1 , die zweite Trennkupplung C2, die erste Bremseinrichtung B1 und die zweite Bremseinrichtung B2, jeweils geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 , den weiteren Getriebesatz WG sowie die dritte Trennkupplung C3 und das zweite Sonnenrad S2 in den Ravigneaux-Gethebesatz eingeleitet werden und die vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugte Antriebsleistung über die Übersetzungsstufe ÜS und das erste Sonnenrad S1. Im Ravigneaux-Planetengetriebesatz werden die von den beiden Antriebsmotoren ICE und EM erzeugten Antriebsleistungen zu einer Gesamt-Antriebsleistung überlagert und können über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW an die antreibbare Achse FD abgeführt werden.
Ferner ergibt sich ein weiterer Lade-Gang L1 (P) (L2(P) aus Fig. 2b entspricht L1 (P) aus Fig. 1 b und L3 aus Fig. 2b entspricht L2 aus Fig. 1 b), welcher E-CVT1 entspricht und sich einstellt, wenn die dritte Trennkupplung C3 sowie ein weiteres Schaltelement (P) geschlossen ist, und die übrigen Schaltelemente, insbesondere die erste Trennkupplung C1 , die zweite Trennkupplung C2 sowie die beiden Bremseinrichtungen B1 und B2 geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 , das weitere Getriebe WG, die dritte Trennkupplung C3 und das zweite Sonnenrad S2 in den Ravigneaux-Gethebesatz eingeleitet werden und über das erste Sonnenrad S1 , die erste Hohlwelle HW1 und die Übersetzungsstufe ÜS an den zweiten Antriebsmotor EM zum Laden eines elektrischen Energiespeichers abgeführt werden. Fig. 3a zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 300 mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 30, wobei dieses Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 300 zusätzlich zu der zuvor anhand der Fig. 2a und 2b beschriebenen erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 20 eine vierte Trennkupplung C4 aufweist, über welche die erste Eingangswelle EW1 mit der ersten Hohlwelle HW1 drehverbunden werden kann.
Wie aus der zugehörigen Schalttabelle in Fig. 3b zu erkennen ist, sind mit der in Fig. 3a dargestellten erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 30 bzw. dem in Fig. 3a dargestellten, erfindungsgemäßen Antriebssystem 300 neben einem Rückwärtsgang R insgesamt zehn Gangstufen möglich, in denen eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung an die Abtriebswelle AW übertragbar ist, wobei in sämtlichen dieser Gangstufen 1 bis 10 und auch im Rückwärtsgang R jeweils ein elektrisches Boosten mithilfe des zweiten Antriebsmotors EM möglich ist. Ferner ist in zwei Gangstufen EM 1 und EM2 ein rein elektrischer Antrieb möglich sowie in zwei Gangstufen E- CVT1 und E-CVT2 jeweils ein E-CVT-Betrieb. Darüber sind vier Lade-Gangstufen L1 (P), L2(P), L3 und L4 möglich.
Die Gangstufen 1 bis 4 und 6 und 7 entsprechen dabei grundsätzlich den Gangstufen 1 bis 6 aus Fig. 2b, wobei für nähere Ausführungen zu diesen Gangstufen, insbesondere hinsichtlich der einzelnen, sich in den jeweiligen Gangstufen einstellenden Leistungsflüsse, auf die Ausführungen im Zusammenhang mit den Fig. 2a und 2b verwiesen wird.
In Gangstufe 5, welche sich einstellt, wenn die erste Trennkupplung C1 und die vierte Trennkupplung C4 geschlossen sind, während die übrigen Schaltelemente C2 und C3 sowie B1 und B2 geöffnet sind, kann eine von dem ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 , die erste Trennkupplung C1 und den Planetenträger PT in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden, und über die vierte Trennkupplung C4, die erste Hohlwelle HW1 und über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW abgeführt werden.
In Gangstufe 8, welche sich einstellt, wenn die vierte Trennkupplung C4 und die erste Bremseinrichtung B1 geschlossen sind, während die übrigen Schaltelemente C1 bis C3 und B2 geöffnet sind, kann eine von dem ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebs- leistung über die erste Eingangswelle EW1 und die vierte Trennkupplung C4 auf die erste Hohlwelle HW1 übertragen werden und von dieser über das erste Sonnenrad S1 in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden, wobei die Antriebsleistung über das zweite Sonnenrad S2, welches mithilfe der ersten Bremseinrichtung B1 blockiert ist, abgestützt werden kann und somit über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW abgeführt werden kann.
In Gangstufe 9, welche sich einstellt, wenn die vierte Trennkupplung C4 und die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen sind, während die übrigen Schaltelemente C1 bis C3 und B1 geöffnet sind, kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die vierte Trennkupplung C4 auf die erste Hohlwelle HW1 übertragen werden und von dieser über das erste Sonnenrad S1 in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden und am Planetenträger PT abgestützt werden, welcher mithilfe der zweiten Bremseinrichtung B2 blockiert ist. Die Antriebsleistung kann ebenfalls über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW abgeführt werden.
In Gangstufe 10, welche sich einstellt, wenn die vierte Trennkupplung C4 und die dritte Trennkupplung C3 geschlossen sind, während die übrigen Schaltelemente C1 , C2, B1 und B2 geöffnet sind, kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die vierte Trennkupplung C4 auf die erste Hohlwelle HW1 übertragen werden und von dieser sowohl über das erste Sonnenrad S1 in den Ravigneaux- Planetengetriebesatz eingeleitet werden, als auch über den weiteren Getriebesatz WG und die dritte Trennkupplung C3 und das zweite Sonnenrad S2. Die Antriebsleistung kann ebenfalls über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW abgeführt werden.
Wie bei dem anhand von Fig. 2a erläuterten, erfindungsgemäßen Antriebssystem 200 ermöglicht das in Fig. 3a dargestellte, erfindungsgemäße Antriebssystem 300 die Bereitstellung zweier sogenannter E-CVT-Gangstufen E-CVT1 und E-CVT2, in welchen eine Drehzahl der an eine antreibbare Achse FD übertragbaren Antriebsleistung stufenlos einstellbar ist, wobei zur Einstellung des ersten E-CVT-Ganges E-CVT1 lediglich die dritte Trennkupplung C3 geschlossen werden muss, während die übrigen Schaltelemente C1 , C2, C4, B1 und B2 jeweils geöffnet sind. Der zweite E-CVT-Gang E-CVT2 ergibt sich hingegen, wenn die erste Trennkupplung C1 geschlossen wird und die übrigen Trennkupplungen C2, C3 und C4 sowie die beiden Bremseinrichtungen B1 und B2 je- weils geöffnet sind. Die Antriebsleistung kann ebenfalls über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW abgeführt werden.
Ebenso ist rein elektrisches Fahren, d.h. die vollständige Entkopplung des ersten Antriebsmotors ICE von der Abtriebswelle AW und die Erzeugung der Antriebsleistung vollständig mithilfe des zweiten Antriebsmotors EM, möglich, insbesondere mit zwei verschiedenen Gangstufen EM1 und EM2, wobei sich die erste, rein elektrisch antreibbare Gangstufe EM1 ergibt, wenn die zweite Bremseinrichtung B2 geschlossen ist, während die übrigen Schaltelemente C1 bis C4 und B1 , d.h. insbesondere sämtliche Trennkupplungen C1 bis C4 und die erste Bremseinrichtung B1 geöffnet sind.
In diesem Fall kann eine vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugte Antriebsleistung über die zweite Eingangswelle EW2, die Übersetzungsstufe ÜS und die erste Hohlwelle HW1 und das erste Sonnenrad S1 in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden und am Planetenträger PT abgestützt werden, welcher mithilfe der zweiten Bremseinrichtung B2 festgelegt ist. Die Antriebsleistung kann ebenfalls über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW abgeführt werden.
Die zweite, rein elektrisch antreibbare Gangstufe, EM2 ergibt sich hingegen, wie bereits die Gangstufe EM1 bei dem in Fig. 2a dargestellten, erfindungsgemäßen Antriebssystem 200 (siehe Fig. 2b), in dem lediglich die erste Bremseinrichtung B1 geschlossen wird und die übrigen Schaltelemente C1 bis C4 und die zweite Bremseinrichtung B2 geöffnet werden. Die vom zweiten Antriebsmotor EM erzeugte Antriebsleistung kann dabei ebenfalls, wie bei der Gangstufe EM1 aus Fig. 2b über die zweite Eingangswelle EW2, die Übersetzungsstufe ÜS auf die erste Hohlwelle HW1 übertragen werden und von dieser über das erste Sonnenrad S1 in den Ravigneaux-Planetengetriebesatz eingeleitet werden, wobei die aufgebrachte Antriebsleistung am zweiten Sonnenrad S2, welches mithilfe der ersten Bremseinrichtung B1 festgelegt ist, abgestützt werden kann. Die Antriebsleistung kann ebenfalls über das zweite Hohlrad H2 und die Abtriebswelle AW abgeführt werden.
Des Weiteren ist in wenigstens einer Gangstufe bei dem Getriebe nach Fig. 3a ebenfalls ein sogenannter Lade-Betrieb L möglich, bei welchem im Stillstand des Fahrzeugs elektrische Energie erzeugt werden kann, auch„Laden im Stand„genannt". Dies kann vorteilhaft sein, um einen Ladungszustand der Batterie erhöhen zu können, auch wenn das Fahrzeug sich nicht im Fahrbetrieb befindet. In den in Fig. 3b gezeigten Gangstufen L1 (P) und L2 (P) muss die antreibbare Achse und/oder die Abtriebswelle AW mittels eines weiteren Schaltelements (P), insbesondere einer Sperreinrichtung bzw. eine Parkbremse, gesichert sein, um eine Übertragung eines Drehmoments auf die Räder zu verhindern. L1 (P) entspricht E-CVT1 und L2(P) entspricht E-CVT2.
In den Gangstufe L3 und L4 ist ein Lade-Betrieb ohne Parksperre möglich. Beim Laden am Stand muss jedoch üblicherweise die Parksperre„P" eingelegt sein, damit das Fahrzeug nicht selbständig zu rollen beginnen kann (z.B.: am Hang), wobei sich die Lade- Gangstufe L4 ergibt, wenn die vierte Trennkupplung C4 geschlossen ist und die übrigen Schaltelemente C1 bis C3 und B1 und B2 geöffnet sind. In diesem Fall kann eine vom ersten Antriebsmotor ICE erzeugte Antriebsleistung über die erste Eingangswelle EW1 , die vierte Trennkupplung C4, die erste Hohlwelle HW1 und die Übersetzungsstufe ÜS dem zweiten Antriebsmotor EM zum Laden eines elektrischen Energiespeichers zugeführt werden.
Dabei ist anzumerken, dass bei sämtlichen gezeigten Schalttabellen, insbesondere bei der in Fig. 3b gezeigten Schalttabelle, die Nummerierung der einzelnen Gangstufen lediglich der eindeutigen Bezeichnung der einzelnen Gangstufen in Verbindung mit den zugehörigen Schaltzuständen sämtlicher Schaltelemente dient und nicht zwingend impliziert, dass die Übersetzung mit zunehmender Gangstufe stetig zu- oder abnimmt.
Je nach Ausgestaltung der einzelnen Getriebeelemente einer eingesetzten Drehmomentübertragungsvorrichtung können dabei für die einzelnen Gangstufen auch Übersetzungsstufen entstehen, welche bei Beibehaltung der Reihenfolge der Gangstufen gemäß der Schalttabelle in Verbindung mit den jeweils, den einzelnen Gangstufen zugeordneten Kombinationen der Schaltzustände der einzelnen Schaltelemente zu einem nicht vorteilhaften Übersetzungssprung führen bzw. welche keine sinnvolle Übersetzungsstufe ergeben.
Im vorliegenden Fall sind die Getriebeelemente der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 30, derart ausgestaltet, dass sich sinnvolle bzw. vorteilhafte Übersetzungen für die Gangstufen 1 bis 7 sowie vorteilhafte Abstufungen zwischen diesen ergeben. Damit ergeben sich in diesem Fall für die Gangstufen 8, 9 und 10 jeweils Übersetzungen, welche zwar möglich und schaltbar sind, jedoch keinen vorteilhaften Mehrwert aufweisen.
Im vorliegenden Fall sind die Getriebeelemente insbesondere derart ausgestaltet, dass sich in Gangstufe 1 eine Übersetzung vom ersten Antriebsmotor ICE zur Abtriebswelle AW von 4,17081 einstellt und in Gangstufe 7 von 0,691057. Damit ergibt sich in Gangstufe 9 jedoch eine Übersetzung von 2,741935, welche sich damit nicht harmonisch an die Gangstufen 1 bis 7 anschließt bzw. sich nicht harmonisch zwischen den einzelnen Gangstufen 1 bis 7 einfügt, und somit keinen sinnvollen Mehrwert bringt.
Mit anders ausgestalteten Getriebeelementen können sich durchaus sinnvolle Übersetzungen in den Gangstufen 8, 9 und 10 erreichen lassen. Allerdings werden dann sehr wahrscheinlich in anderen Gangstufen weniger vorteilhafte bzw. weniger sinnvoll nutzbare Übersetzungen entstehen.
Mit der in Fig. 3a dargestellten, erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung 30 bzw. dem in Fig. 3a dargestellten, erfindungsgemäßen Antriebssystem 300 lassen sich in der Regel jedoch wenigstens sieben sinnvolle Gangstufen realisieren, insbesondere für die Gangstufen 1 bis 7 gemäß der in Fig. 3b dargestellten Schalttabelle.
D.h. effektiv weist die in Fig. 3a dargestellte, erfindungsgemäße Drehmomentvorrichtung 30 zehn mögliche Gangstufen 1 bis 10 auf, in denen ein reiner Antrieb mittels des ersten Antriebsmotors ICE oder ein Boost-Betrieb möglich ist, wobei sich mit diesen 10 Gangstufen wenigstens sieben sinnvolle Übersetzungen erreichen lassen, welche in diesem Fall aufgrund der bestimmten Ausgestaltung der einzelnen Getriebeelemente den Gangstufen 1 bis 7 entsprechen.
Wie anhand der vorstehenden Ausführungen deutlich wird, stellt eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung eine flexible Ausgangsbasis dar, mit welcher auf einfache Art und Weise ein Antriebssystem mit verschiedensten, nahezu je nach Bedarf ausgestaltbaren Anzahl an Gangstufen bereitgestellt werden kann.
Dabei ermöglicht eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung insbesondere die Bereitstellung eines Antriebssystems mit wenigstens vier, bis hin zu zehn rein mechanischen Gangstufen, in welchen jeweils eine Überlagerung mit einer von ei- nem zweiten Antnebsmotor erzeugten Antriebsleistung möglich ist, mit einem Rückwärtsgang, mit bis zu zwei rein elektrischen Gangstufen, mit bis zu zwei E-CVT- Gangstufen und mit bis zu vier Lade-Gangstufen. Selbstverständlich ist eine Vielzahl von Abwandlungen insbesondere von konstruktiven Abwandlungen möglich ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
10, 20, 30 erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 100, 200, 300 erfindungsgemäßes Antriebssystem
AW Abtriebswelle
B1 erste Bremseinrichtung
B2 zweite Bremseinrichtung
C1 erste Trennkupplung
C2 zweite Trennkupplung
C3 dritte Trennkupplung
C4 vierte Trennkupplung
EM zweiter Antriebsmotor, elektrische Maschine
EW1 erste Eingangswelle
EW2 zweite Eingangswelle
FD antreibbare Achse
HW1 erste Hohlwelle
HW2 zweite Hohlwelle
ICE erster Antriebsmotor, Verbrennungskraftmaschine
P1 erstes Planentenrad
P2 zweites Planetenrad
PGS1 erster Planetengetriebesatz
PGS2 zweiter Planentengetriebesatz
PT Planetenträger S1 erstes Sonnenrad S2 zweites Sonnenrad
ÜS Übersetzungsstufe
WG weiterer Getriebesatz
WGS1 erste Stirnradstufe
WGS2 zweite Stirnradstufe
Z1 erstes Stirnrad
Z2 zweites Stirnrad Z3 drittes Stirnrad Z4 viertes Stirnrad ZW Zwischenwelle

Claims

Patentansprüche
Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30), vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybridfahrzeug, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30) aufweist:
eine erste Eingangswelle (EW1 ),
eine zweite Eingangswelle (EW2),
einen ersten Planetengetriebesatz (PGS1 ),
einen zweiten Planentengetriebesatz (PGS2),
einen weiteren Getriebesatz (WG),
eine erste Trennkupplung (C1 ),
eine zweite Trennkupplung (C2),
eine erste Bremseinrichtung (B1 ),
eine zweite Bremseinrichtung (B2),
und eine Abtriebswelle (AW),
wobei der erste Planetengetriebesatz (PGS1 ) als erste Getriebeelemente ein erstes Sonnenrad (S1 ), wenigstens ein erstes Planetenrad (P1 ), das mit dem ersten Sonnenrad (S1 ) kämmt, und einen Planetenträger (PT) zum drehbeweglichen Abstützen des wenigstens einen, ersten Planetenrades (P1 ) aufweist,
wobei der zweite Planetengetriebesatz (PGS2) als zweite Getriebeelemente ein zweites Sonnenrad (S2), ein zweites Hohlrad (H2) und wenigstens ein zweites Planetenrad (P2) aufweist, wobei das wenigstens eine, zweite Planetenrad (P2) mit dem zweiten Sonnenrad (S2), dem zweiten Hohlrad (H2) und mit einem der ersten Planetenräder (P1 ) kämmt und drehbeweglich am Planetenträger (PT) abgestützt ist,
wobei der weitere Getriebesatz (WG) eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite aufweist, wobei die Eingangsseite des weiteren Getriebesatzes (WG) mit der ersten Eingangswelle (EW1 ) drehverbunden oder drehverbindbar ist und die Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes (WG) mittels der zweiten Trennkupplung (C2) mit dem ersten Sonnenrad (S1 ) des ersten Planetengetriebesatzes (PGS1 ) drehverbindbar ist,
wobei die erste Trennkupplung (C1 ) ausgestaltet ist zur Drehverbindung der ersten Eingangswelle (EW1 ) mit dem Planetenträger (PT), wobei die erste Bremseinrichtung (B1 ) zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrades (S2) des zweiten Planetengetriebesatzes (PGS2) ausgestaltet ist, wobei die zweite Bremseinrichtung (B2) zum lösbaren Festlegen des Planetenträgers (PT) ausgestaltet ist, und
wobei die Abtriebswelle (AW) mit dem zweiten Hohlrad (H2) des zweiten Planen- tengetriebesatzes (PGS2) drehverbunden oder drehverbindbar ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30) nach Anspruch 1 , wobei das erste Sonnenrad (S1 ) des ersten Planetengetriebesatzes (PGS1 ) mit einer ersten Hohlwelle (HW1 ) drehverbunden ist, wobei vorzugsweise innerhalb der ersten Hohlwelle (HW1 ) die erste Eingangswelle (EW1 ) zumindest teilweise geführt ist, und wobei insbesondere zum Herstellen der Drehverbindung zwischen dem ersten Sonnenrad (S1 ) und der Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes (WG) die zweite Trennkupplung (C2) mit der ersten Hohlwelle (HW1 ) drehverbindbar ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Getriebesatz (WG) wenigstens eine erste Stirnradstufe (WGS1 ) aufweist mit wenigstens einem ersten Stirnrad (Z1 ) und einem zweiten Stirnrad (Z2), wobei vorzugsweise das erste Stirnrad (Z1 ) die Eingangsseite des weiteren Getriebesatzes (WG) bildet und mit der ersten Eingangswelle (EW1 ) drehverbunden oder drehverbindbar ist und mit dem zweiten Stirnrad (Z2) kämmt.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Getriebesatz (WG) eine zweite Stirnradstufe (WGS2) mit einem dritten Stirnrad (Z3) und einem vierten Stirnrad (Z4) aufweist, wobei das dritte Stirnrad (Z3) mit dem vierten Stirnrad (Z4) kämmt, wobei vorzugsweise das dritte Stirnrad (Z3) über eine Zwischenwelle (ZW) mit dem zweiten Stirnrad (Z2) der ersten Stirnradstufe (WGS1 ) drehverbunden oder drehverbindbar ist, und wobei insbesondere das vierte Stirnrad (Z4) die Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes (WG) bildet.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Stirnrad (Z4) der zweiten Stirnradstufe (WGS2) mit einer zweiten Hohlwelle (HW2) drehverbunden oder drehverbindbar ist, wobei vorzugsweise innerhalb der zweiten Hohlwelle (HW2) die erste Eingangswelle (EW1 ) und/oder die erste Hohlwelle (HW1 ) zumindest teilweise geführt ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung (20, 30) eine dritte Trennkupplung (C3) aufweist, welche vorzugsweise zum Drehverbinden der Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes (WG) mit dem zweiten Sonnenrad (S2) des zweiten Planentengetriebesatzes (PGS2) ausgestaltet ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung (30) eine vierte Trennkupplung (C4) aufweist, welche vorzugsweise zum Drehverbinden der ersten Eingangswelle (EW1 ) mit dem ersten Sonnenrad (S1 ) des ersten Planetengetriebesatzes (PGS1 ) ausgestaltet ist, wobei die erste Eingangswelle (EW1 ) mittels der vierten Trennkupplung (C4) insbesondere über die erste Hohlwelle (HW1 ) mit dem ersten Sonnenrad (S1 ) des ersten Planetengetriebesatzes (PGS1 ) drehverbindbar ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das erste Sonnenrad (S1 ) des ersten Planetengetriebesatzes (PGS1 ) mit der zweiten Eingangswelle (EW2) drehverbunden oder drehverbindbar ist, vorzugsweise über die erste Hohlwelle (HW1 ), insbesondere mit einer definierten Übersetzungsstufe (ÜS) dazwischen.
Antriebssystem (100, 200, 300) mit wenigstens einem ersten Antriebsmotor (ICE), insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine (ICE), einem zweiten Antriebsmotor (EM), insbesondere einer wenigstens als Motor betreibbaren elektrischen Maschine (EM), und einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30) mit einer ersten Eingangswelle (EW1 ) und einer zweiten Eingangswelle (EW2), wobei der erste Antriebsmotor (ICE) mit der ersten Eingangswelle (EW1 ) drehverbunden oder drehverbindbar ist, und wobei der zweite Antriebsmotor (EM) mit der zweiten Eingangswelle (EW2) drehverbunden oder drehverbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist. Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug, mit einem Antriebssystem (100, 200, 300) mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30), dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist, wobei das Antriebssystem (100, 200, 300) vorzugsweise nach Anspruch 9 ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (AW) der Drehmomentübertragungsvorrichtung (10, 20, 30) mit wenigstens einer antreibbaren Achse (FD) des Fahrzeugs drehverbunden oder drehverbindbar ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021062458A1 (de) 2019-10-04 2021-04-08 Avl List Gmbh Getriebeanordnung
US20220348062A1 (en) * 2021-04-29 2022-11-03 Hyundai Mobis Co., Ltd. Power transmission device and automobile including the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001082555A (ja) * 1999-09-09 2001-03-27 Aisin Aw Co Ltd 車両用自動変速機
FR2841313A1 (fr) * 2002-06-21 2003-12-26 Renault Sa Transmission automatique a six vitesses pour vehicule automobile
DE102005022011A1 (de) * 2005-05-12 2005-12-08 Daimlerchrysler Ag Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem elektrischen Antriebsaggregat
EP3100888A1 (de) * 2015-06-03 2016-12-07 ZF Friedrichshafen AG Getriebe für ein kraftfahrzeug, sowie antriebstrang für ein hybridfahrzeug mit einem solchen getriebe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001082555A (ja) * 1999-09-09 2001-03-27 Aisin Aw Co Ltd 車両用自動変速機
FR2841313A1 (fr) * 2002-06-21 2003-12-26 Renault Sa Transmission automatique a six vitesses pour vehicule automobile
DE102005022011A1 (de) * 2005-05-12 2005-12-08 Daimlerchrysler Ag Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem elektrischen Antriebsaggregat
EP3100888A1 (de) * 2015-06-03 2016-12-07 ZF Friedrichshafen AG Getriebe für ein kraftfahrzeug, sowie antriebstrang für ein hybridfahrzeug mit einem solchen getriebe

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021062458A1 (de) 2019-10-04 2021-04-08 Avl List Gmbh Getriebeanordnung
AT523003A1 (de) * 2019-10-04 2021-04-15 Avl List Gmbh Getriebeanordnung
AT523003B1 (de) * 2019-10-04 2022-05-15 Avl List Gmbh Getriebeanordnung
US20220348062A1 (en) * 2021-04-29 2022-11-03 Hyundai Mobis Co., Ltd. Power transmission device and automobile including the same
US11685245B2 (en) * 2021-04-29 2023-06-27 Hyundai Mobis Co., Ltd. Power transmission device and automobile including the same

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