WO2021062458A1 - Transmission arrangement - Google Patents

Transmission arrangement Download PDF

Info

Publication number
WO2021062458A1
WO2021062458A1 PCT/AT2020/060352 AT2020060352W WO2021062458A1 WO 2021062458 A1 WO2021062458 A1 WO 2021062458A1 AT 2020060352 W AT2020060352 W AT 2020060352W WO 2021062458 A1 WO2021062458 A1 WO 2021062458A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gear
shaft
transmission
rotatably connected
ravigneaux
Prior art date
Application number
PCT/AT2020/060352
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ivan ANDRASEC
Original Assignee
Avl List Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Avl List Gmbh filed Critical Avl List Gmbh
Priority to DE112020000949.1T priority Critical patent/DE112020000949A5/en
Publication of WO2021062458A1 publication Critical patent/WO2021062458A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F16H3/663Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with conveying rotary motion between axially spaced orbital gears, e.g. RAVIGNEAUX
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/724Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H2003/445Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion without permanent connection between the input and the set of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0052Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising six forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/202Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/202Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set
    • F16H2200/2025Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set using a Ravigneaux set with 5 connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/202Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set
    • F16H2200/2028Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set using a Ravigneaux set with 6 connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2041Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with four engaging means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a gear arrangement with a primary drive shaft for rotary connection with a primary drive and with an extended Ravigneaux gear and an advanced Ravigneaux gear upstream of the white direct gear, the extended Ravigneaux gear having a first gear set and first planetary gears in this first gear set with the plane tippowelle connected planet carrier with a first sun gear of a first sun gear shaft and with a first ring gear of the first ring gear shaft, the extended Ravigneaux gear has a second gear set and in this second gear set second planet gears of the planet carrier with a second sun gear of a second sun gear shaft , mesh with a second ring gear of a second ring gear shaft, each first planet gear also meshes with a second planet gear each, the first ring gear shaft of the extended Ravig- neaux gearbox with the primary drive shaft by means of a first clutch ngsein direction is rotatably connected, an output shaft is rotatably connected or rotatably connected to the second ring gear shaft, an output shaft of the further
  • the drive system having at least one primary drive, preferably an internal combustion engine, and at least one gear arrangement, and the primary drive being rotatably or rotatably connected to the gear arrangement via a primary drive shaft.
  • a motor vehicle in particular a hybrid vehicle, with a drive system with a transmission arrangement.
  • DE 10 2017 207 191 A1 and DE 10 2017 207 200 A1 disclose extended Ravigneaux gears in which the input shaft is rotatably connected to a first ring gear by means of a first shaft. This leads to a limited number of switching variants.
  • DE 10 2014 223 340 A1 shows an embodiment in which the primary drive shaft can be rotatably connected to two different elements of the Ravigneaux transmission without translation via a clutch device and translated via a further transmission. Although this enables a few switching steps, the number of options is still insufficient.
  • the primary drive shaft can be rotatably connected to the white direct transmission via a coupling device, which can lead to space problems in the transmission.
  • AT 513 538 B1 describes a transmission of the type mentioned, in which two hollow wheel shafts are provided, which enables different switching modes for different control of the drives when a secondary drive is provided.
  • the number of switching modes to be achieved can still be insufficient.
  • more switching modes are important in order to achieve optimal operating combinations of the drives.
  • the primary drive and any secondary drive that may be provided cannot always be operated optimally. This leads to only limited operational options and, in certain load situations, to inadequate provision of the torque.
  • DE 10 2014 223 339 A1 describes a gear arrangement in which both the planet carrier of the Ravigneaux gear and the further gear can be connected to the primary drive shaft via a coupling device. This enables a number of switching stages, but the number is still insufficient, which leads to the problems described above.
  • the object of the invention is thus to provide a transmission arrangement with improved functionality, a corresponding drive system, and a corresponding motor vehicle. It is essential not only to provide a sufficient number of switching stages, but also that the individual switching stages can be designed by suitable selection of the number of teeth of the individual gears so that the gear ratios of the switching stages are reasonably even and free of too large Show jumps. This must be possible while observing structural constraints, such as the minimum number of teeth on gears or maximum speeds of transmission elements.
  • this object is achieved in that the primary drive shaft is rotatably connected to an input shaft of the further transmission.
  • the rotary connection of the primary drive shaft with the first ring gear shaft enables additional gears and shift modes and thus more possible uses of the primary drive. Due to the arrangement according to the invention, the output shaft of the further transmission can be connected to the Ravigneaux transmission regardless of the position of the third clutch device with the Ravigneaux transmission. This enables an additional expansion of the switching modes. Due to this increased range of variation in switching modes, in particular those are possible that are advantageous when a secondary drive is provided.
  • a particularly favorable variant of the invention provides that when the first clutch device is closed, the gear ratio between the primary drive shaft and the first ring gear shaft of the extended Ravigneaux gear differs from the gear ratio when the second clutch device is closed between the primary drive shaft and the first element of the extended Ravigneaux gear is.
  • the transmission ratios of the individual gear stages can be better adapted to the requirements, ie a more even gradation of the transmission ratios can be represented.
  • the extended Ravigneaux gear includes a double planetary gear, so it preferably has two planetary gear sets, the plane ten wheels mesh with one another.
  • rotatably connected or rotatably connected is understood to mean a rotatably fixed connection of two elements or components. A rotary movement and torque are thus transmitted between the elements.
  • a rotationally connectable connection is understood to mean a connection between two components that can be both rotationally fixed and detachable, for example a connection by means of a coupling device such as a separating clutch, with a rotationally fixed connection being present when the coupling device is closed and a released one when the coupling device is open
  • Rotary connection that is, when the coupling device is open, the components connected to the coupling device are rotatable relative to one another, but can be rotatably connected to one another by closing the coupling device and are therefore rotatable with one another.
  • An input side of a transmission in particular the input side of the further 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 the output side of the further transmission, is to be understood as an area and / or at least one component via which a power applied to the respective associated transmission can be dissipated.
  • the terms entry side and exit side are not to be understood in a spatially restrictive manner, ie the entry side and the exit side do not necessarily have to be one another are located on different sides of a transmission, but can definitely be arranged close to one another on one side.
  • a power in particular a drive power
  • a drive power is applied to the respective associated transmission via an output shaft and is accordingly dissipated via an input shaft.
  • an electrical machine's drive is provided, this can be advantageous in order to draw electrical energy from a deceleration process.
  • the further transmission of a transmission arrangement has an input side and an output side, the input side of the further transmission being rotatably connected to the first input shaft and the output side of the further gear set being rotatably connected to an output shaft.
  • Elements of the extended Ravigneaux transmission can be rotatably connected or rotatably connected to the output shaft.
  • the first planetary gear set and the second planetary gear set form an extended Ravigneaux planetary gear set, which is preceded by the further gear set in the power flow direction.
  • the power flow runs from the primary drive via the primary drive shaft to the input shaft of the further transmission.
  • the input shaft of the white direct transmission is preferably rotatably connected or rotatably connected to the primary drive shaft.
  • a planetary gear set within the meaning of the invention is understood to mean a gear which is used to convert an input torque into an output torque and has one or more gear elements for this purpose, a planetary gear in the sense of the invention preferably having at least two gear elements, in particular at least one on a planet carrier rotatably movably supported planet gear and a sun gear and / or a ring gear, wherein the at least one planet gear meshes with the sun gear and / or the ring gear.
  • the input torque can be applied to each transmission element and the output torque can be tapped at each of the further transmission elements that are not subjected to the input torque.
  • the third clutch device is arranged in such a way that when the third clutch device is disengaged, the primary drive shaft is rotatably connected to the input shaft of the further transmission. This ensures an independent supply of torque to the further transmission.
  • the extended Ravigneaux transmission has a first gear set and first planetary gears one in this first gear set with the planet carrier shaft connected planet carrier with a first sun gear of a first sun gear shaft and with a first ring gear of the first ring gear shaft mesh, and that the extended Ravigneaux gear has a second gear set and in this second gear set second planet gears of the planet carrier with a second sun gear one second sun gear shaft, mesh with a second ring gear of a second ring gear shaft and that each first planet gear also meshes with a second planet gear each.
  • a transmission according to the invention has a first gear set or planetary gear set, which has a first sun gear, at least one first planet gear that meshes with the first sun gear, and a planet carrier connected to the planet carrier shaft for rotatably supporting the at least one first planet gear .
  • the at least one first planet gear also meshes with a first ring gear, which is rotatably connected to a first ring gear shaft.
  • the second gear set or planetary gear set of a transmission has as second gear elements a second sun gear, a second ring gear and at least one second planet gear, the at least one, second planet gear meshing with the second sun gear, the second ring gear and with one of the first planet gears and is rotatably supported on the planet carrier, in particular on the same planet carrier as the at least one, first planet wheel.
  • an output shaft is or can be rotatably connected to a second ring gear shaft.
  • An output shaft in the sense of the invention is an output shaft or a transmission element via which a mechanical power, in particular an output power, can be dissipated from the transmission.
  • the output shaft is preferably designed as a shaft and at least partially supported by a transmission housing and / or mounted in the transmission housing and / or in particular at least partially guided out of the transmission housing. If the output shaft can be rotatably connected to the second ring gear shaft, they can preferably be rotatably connected via a coupling device.
  • the further transmission is a simple planetary set, with a further sun gear shaft preferably being fixed to the housing, an output shaft preferably being rotatably connected to another planet carrier shaft and a further ring gear shaft being rotatably connected to the primary drive shaft.
  • a compact construction of the further transmission and a better degree of efficiency can thus be achieved.
  • the further gear is a spur gear with preferably two stages.
  • Two stages mean two translation stages.
  • at least one element of the extended Ravigneaux transmission is rotatably or rotatably connected to a secondary drive - particularly preferably having an electrical machine.
  • a secondary drive can be coupled to the transmission, in particular the type that can be driven in addition to pure gear steps that can be driven by the primary drive
  • additional gear steps result in which a pure drive by means of the secondary drive is possible and / or a drive superimposed by means of the secondary drive, ie a so-called boost mode and / or a so-called ECVT mode (Electronic Continuously Variable Transmission ) can be realized in which torque and speed can be set continuously variably.
  • boost mode Electric Continuously Variable Transmission
  • the secondary drive is or can be rotatably connected to a first ring gear shaft of the extended Ravigneaux transmission.
  • the secondary drive is rotatably or rotatably connected to a first sun gear shaft of the extended Ravigneaux transmission. This is particularly advantageous because it enables a higher torque to be achieved.
  • such embodiments are also particularly advantageous for secondary drives that have at least one electrical machine that is operated in the low-voltage range, for example with 48V.
  • the secondary drive is rotatably connected to the extended Ravigneaux gear via a secondary gear or can be rotated, the amount of the gear ratio of the secondary gear preferably being greater than 1.
  • the secondary gear is preferably a non-shiftable gear.
  • the transmission ratio is the quotient of the speed of the input side and the speed of the output side, the output side being or rotatably connected to the extended Ravigneaux gear and the input side being rotatably or rotatably connected to the secondary drive.
  • the secondary gear can be designed as a reduction gear.
  • the secondary gear and / or the further gear is designed as a reduction gear and / or as a minus gear.
  • Minus gears are planetary gears in which - when one shaft is held - the other two shafts rotate in different directions of rotation.
  • an output shaft of the further transmission can be rotatably connected to at least one first element of the extended Ravigneaux transmission, preferably a first sun gear shaft, by means of a second coupling device.
  • Several elements of the extended Ravigneaux transmission can therefore be connected to the output shaft, preferably at least one, namely the first element, is connected to it.
  • the first element can also be a second sun gear shaft. This expands the number of different switching modes. If several coupling devices are provided, these can preferably be switched independently of one another.
  • a clutch device in the sense of 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 clutch device, and in an open state in which a power flow between two each with the coupling device, in particular mechanically connected components, is separated and thus no torque can be transmitted via the coupling device.
  • a coupling device preferably has at least two coupling parts, the two coupling parts being mechanically, preferably rotatably connected to one another in a closed state of the coupling device, in particular frictionally or positively, and in an open state being independent of one another in particular rotatable against one another.
  • At least one second element of the expanded Ravig neaux transmission preferably the planet carrier shaft
  • the second element of the extended Ravigneaux gearbox preferably the planet carrier shaft, can be blocked with a first braking device.
  • a braking device within the meaning of the invention is used to detachably set at least one component non-rotatably connected to the braking device, in particular for detachably fixing at least one gear element, in particular for detachably fixing the associated gear element on a gear housing surrounding the gear.
  • the braking device When the braking device is activated, ie when the braking device is closed, the fixed gear element is immovable and can therefore preferably not rotate and is thus in particular in its Rotation blocked.
  • the gear element is preferably movable in at least one of its intended degrees of freedom.
  • At least a third element of the extended Ravigneaux transmission can be blocked with at least one second braking device. So it can verbun several elements of the extended Ravigneaux transmission with braking devices to be the. At least one element, namely the third element, is preferably connected to it and can be braked. If several braking elements are provided, these can preferably be switched independently of one another.
  • the third element of the extended Ravigneaux transmission can be rotatably connected to an output shaft of the further transmission by means of a fourth coupling device.
  • an output shaft of the transmission arrangement can be rotatably connected or rotatably connected to at least one drivable axle of the vehicle.
  • FIG. 1a shows a drive system according to the invention of a motor vehicle according to the invention with a transmission arrangement according to the invention in a first variant
  • FIG. 1b shows a switching matrix of this first embodiment variant
  • FIG. 2a shows a drive system according to the invention in a second embodiment variant
  • FIG. 3 shows a drive system according to the invention in a third embodiment variant
  • Fig. 4a a drive system according to the invention in a fourth Ausry approximately variant
  • 5 shows a drive system according to the invention in a fifth embodiment
  • 6a shows a drive system according to the invention in a sixth embodiment
  • 6b shows a switching matrix of the sixth embodiment variant
  • FIG. 7 shows a drive system according to the invention in a seventh embodiment variant
  • FIG. 8a shows a drive system according to the invention in an eighth embodiment variant
  • FIG. 9 shows a drive system according to the invention in a ninth embodiment variant
  • 11b shows a switching matrix of the eleventh embodiment variant
  • 11b shows a switching matrix of the eleventh embodiment variant
  • the drive systems 21 shown in the figures with gear assemblies 1 of a motor vehicle each have an expanded Ravigneaux planetary gear set 2 with an upstream further gear 3, with the further gear 3 being designed as a reducing planetary gear set formed by a minus gear or as a two-stage spur gear is.
  • a primary drive 7 designed as an internal combustion engine is connected to the transmission arrangement 1 via a primary drive shaft 12.
  • the substantially formed by a double planetary gear set expanded Ravigneaux planetary set 2 has a first sun gear 11a and a second Son nenrad 6a, which with a corresponding first sun gear shaft 11 and a second sun gear shaft 6 are connected, and at least one connected to a second ring gear shaft 4 second ring gear 4a.
  • a set of first planet gears 9a meshes with a first ring gear 5a, which is angeord net on a ring gear shaft 5, and the first sun gear 11a.
  • a set of second planet gears 10a mesh with the second sun gear 6a and mesh with the first planet gears 9a and the second ring gear 4a.
  • the planet gears 9a, 10a are arranged to rotate freely on a common planet carrier 16 which is connected to a plane carrier shaft 17.
  • the primary drive 7 which is designed as an internal combustion engine, has a primary drive shaft 12 on which the primary drive provides its drive power.
  • An output shaft 15 is rotatably connected to the differential (final drive) FD of a driven axle, in particular to the front wheels, of the vehicle.
  • Fig. 1 shows a first embodiment according to the invention.
  • the further transmission 3 is a spur gear, the input shaft 13 of which is rotatably connected to the primary drive shaft 12. A translation into the slow speed is achieved over two stages and the translated power of the primary drive 7 is provided on an output shaft 14 of the further transmission 3.
  • the primary drive shaft 12 can be rotatably connected to the first ring gear shaft 5 via a first coupling device CI.
  • the primary drive shaft 12 is also connected to the planet carrier shaft 17 via a third coupling device C3.
  • the first and third coupling devices CI, C3, like the input shaft 13, are directly connected to the primary drive shaft 12.
  • a branch point 22 is provided for branching the power of the primary drive shaft 12 to the first and third clutch device CI, C3 and the input shaft 13 and all three parts CI, C3, 13 with the primary drive shaft 12 a related party in parallel.
  • each of the parts CI, C3, 13 is supplied with torque from the primary drive shaft 12 independently of the others.
  • the output shaft 14 can be rotatably connected to the first sun gear shaft 11 via a second coupling device C2.
  • a second braking device B2 is connected to the second sun gear shaft 6, so that this can be fixed to the housing by activating the brake.
  • Fig. Lb shows a switching matrix of the clutch devices CI, C2, C3 and the braking device B2 for the transmission arrangement shown in Fig. La, wherein an "X" represents the activated, ie closed state of the corresponding clutch devices CI, C2, C3 or braking device B2 .
  • an "X" represents the activated, ie closed state of the corresponding clutch devices CI, C2, C3 or braking device B2 .
  • a total of six forward gears gl-g6 can be shifted.
  • the transmission ratio i is entered for a constructively solved embodiment that fulfills all the required boundary conditions. It can be seen that the gear ratios i vary between 2.548 and 0.477 and are different in pairs.
  • the relations F of the transmission ratios of the individual gear stages to the immediately preceding gear stage are entered. A favorable gradation is achieved with a maximum value of 1.746.
  • the overall spread of the transmission is within the desired range at 5.34.
  • Fig. 2a shows a second embodiment of the invention, with a secondary drive 18 in the form of an electrical machine.
  • the secondary drive 18 is translated into a slower speed via a non-shiftable secondary gear 19 before it is rotatably connected to the extended Ravigneaux gear 2.
  • the secondary drive 18 is rotationally connected to the first ring gear shaft 5 via the secondary gear 19 in the first embodiment.
  • FIG. 2b shows the corresponding switching matrix for FIG. 2a.
  • the operating modes are gl to g6 for the drive only by the drive machine 21 forward gears
  • El is a gear in which it is only driven by the secondary drive. This is achieved when only the second braking device B2 is activated.
  • charging gears LI to L3 can also be achieved by activating only one clutch device C1-C3, in which the primary drive 7 supplies the secondary drive 18 with power when the vehicle is stationary and the vehicle's batteries are charged via the electric machine.
  • the output shaft 4 must be braked - by a braking device such as a handbrake, for example. It is therefore clear that the invention enables several forward gears gl-g6, a purely electric gear El and, in addition, stationary charging modes.
  • the transmission ratios of the mechanical operating modes are the same as those of the variant of FIG. 1 a and FIG. 1 b.
  • the drive train can be operated in a steplessly power-split operating range E-CVT1, E-CTV2, in that the primary drive is advantageously operated stationary and the secondary drive 21 is either operated as a generator or in a first operating range is operated by a motor in a second operating area.
  • stepless electrodynamic start-up which means that a separate start-up element, such as a hydrodynamic torque converter or a start-up clutch, is not required can. Switching from stepless power split operation to one of the five shiftable gears gl-g5 can be done while driving.
  • Reversing is possible by driving the secondary drive in the opposite direction in switching mode E1, which is easily possible with electrical machines.
  • the secondary operation 18 can be operated either as a generator or as a motor to enable hybrid functions such as "boosting”, recuperation ",” shifting load point “or” sailing ".
  • Fig. 3 shows a third embodiment, which is very similar to the first, the further gear 3 is designed as a simple planetary gear. Another sun gear is fixed to the housing, the input shaft 13 is connected to a wide Ren planet carrier shaft and the output shaft 14 is connected to a further ring gear shaft.
  • the switching matrix from Fig. 2b also corresponds to the possible Druckfor men of this variant.
  • FIG. 4 a a fourth variant is shown which, compared to the second, has a fourth coupling device C4, which makes the output shaft 14 rotatable with the second sun gear shaft 6. Further switching modes are thus possible, as can be seen in FIG. 4b.
  • Fig. 5 shows a fifth embodiment which, like the fourth embodiment, provides a fourth clutch device C4, but a further gear 3 as a planetary gear as in FIG. Accordingly, the switching matrix from FIG. 4b also applies to this embodiment.
  • FIG. 6 a a sixth variant is shown which, in comparison to the fourth, has a first braking device B1 which can fix the second sun gear shaft 6. This means that further switching modes are possible, which are visible in FIG. 6b.
  • FIG. 7 shows a seventh embodiment which, like the sixth embodiment, provides a first braking device B1 and a further gear 3 as a planetary gear as in FIG. 5. Accordingly, the switching matrix from FIG. 6b also applies to this embodiment.
  • FIG. 8a shows an eighth embodiment similar to that from FIG. 6a, but no secondary drive is provided. Accordingly, as in Fig. 8b, there are obviously a total of nine forward gears gl-g9 and one reverse gear R.
  • FIG. 9 shows a ninth embodiment like that from FIG. 7, but likewise without a secondary drive. Accordingly, the circuit diagram from FIG. 8b also applies here.
  • FIG. 10a A tenth embodiment can be seen in FIG. 10a, which is very similar to the second embodiment.
  • the secondary drive can be rotatably connected to the first sun gear shaft 11 via a secondary coupling device 20.
  • the secondary clutch device 20 is preferably arranged between the secondary transmission and the first sun gear shaft 11, as shown.
  • the switching modes can be seen from the switching matrix in FIG. 10b.
  • 11a and 12a show eleventh and twelfth embodiments in which, as in the tenth embodiment, the secondary drive with the first sun gear shaft 11 can be rotated. They also have a fourth clutch device C4 between the output shaft 14 and the second sun gear shaft 6 and the twelfth embodiment also has the first braking device B1 for the planet carrier shaft 17.
  • the respective switching matrices are ersicht Lich in Fig. 11b and Fig. 12b.
  • Fig. 10a, Fig. 11a, and Fig. 12a all have spur gears as further gears 3, these embodiments being of course also conceivable with planetary gears as further gears 3.
  • a planetary gear like the further gear 3 can be used in the embodiment from FIG. 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

The invention relates to a transmission arrangement (1) with a primary drive shaft (12) for rotational connection to a primary drive (7) and with an extended Ravigneaux transmission (2) and with a further transmission (3) connected upstream of the extended Ravigneaux transmission (2), wherein the extended Ravigneaux transmission (2) comprises a double planetary transmission which has two sun gear shafts (6, 11), one planet carrier shaft (17) and two ring gear shafts (4, 5), characterized in that a first ring gear shaft (5) of the extended Ravigneaux transmission (2) is rotationally connectable to the primary drive shaft (12) by means of a first clutch device (C1).

Description

Getriebeanordnung Gear arrangement
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung mit einer Primärantriebswelle zur Drehverbindung mit einem Primärantrieb und mit einem erweiterten Ravigneaux- Getriebe und einem dem erweiterten Ravigneaux-Getriebe vorgeschalteten wei teren Getriebe, wobei das erweiterte Ravigneaux-Getriebe einen ersten Radsatz aufweist und in diesem ersten Radsatz erste Planetenräder eines mit der Plane tenträgerwelle verbundenen Planetenträgers mit einem ersten Sonnenrad einer ersten Sonnenradwelle sowie mit einem ersten Hohlrad der ersten Hohlradwelle kämmen, wobei das erweiterte Ravigneaux-Getriebe einen zweiten Radsatz auf weist und in diesem zweiten Radsatz zweite Planetenräder des Planetenträgers mit einem zweiten Sonnenrad einer zweiten Sonnenradwelle, mit einem zweiten Hohl rad einer zweiten Hohlradwelle kämmen, jedes erste Planetenrad auch mit je einem zweiten Planetenrad kämmt, die erste Hohlradwelle des erweiterten Ravig- neaux- Getriebes mit der Primärantriebswelle mittels einer ersten Kupplungsein richtung drehverbindbar ist, eine Abtriebswelle mit der zweiten Hohlradwelle dreh verbunden oder drehverbindbar ist, eine Ausgangswelle des weiteren Getriebes mit zumindest einem ersten Element des erweiterten Ravigneaux-Getriebes, vor zugsweise der ersten Sonnenradwelle, mittels einer zweiten Kupplungseinrichtung drehverbindbar ist, ein zweites Element des erweiterten Ravigneaux-Getriebes, vorzugsweise die Planetenträgerwelle, mit der Primärantriebswelle mittels einer dritten Kupplungseinrichtung drehverbindbar ist, ein drittes Element des erweiter ten Ravigneaux-Getriebes, vorzugsweise das zweite Sonnenradwelle, mit zumin dest einer zweiten Bremseinrichtung blockierbar ist. The invention relates to a gear arrangement with a primary drive shaft for rotary connection with a primary drive and with an extended Ravigneaux gear and an advanced Ravigneaux gear upstream of the white direct gear, the extended Ravigneaux gear having a first gear set and first planetary gears in this first gear set with the plane tträgerwelle connected planet carrier with a first sun gear of a first sun gear shaft and with a first ring gear of the first ring gear shaft, the extended Ravigneaux gear has a second gear set and in this second gear set second planet gears of the planet carrier with a second sun gear of a second sun gear shaft , mesh with a second ring gear of a second ring gear shaft, each first planet gear also meshes with a second planet gear each, the first ring gear shaft of the extended Ravig- neaux gearbox with the primary drive shaft by means of a first clutch ngsein direction is rotatably connected, an output shaft is rotatably connected or rotatably connected to the second ring gear shaft, an output shaft of the further transmission with at least one first element of the extended Ravigneaux transmission, preferably in front of the first sun gear, is rotatable by means of a second clutch device, a second element of the extended Ravigneaux transmission, preferably the planet carrier shaft, can be rotatably connected to the primary drive shaft by means of a third clutch device, a third element of the extended Ravigneaux transmission, preferably the second sun gear shaft, can be blocked with at least one second braking device.
Sie betrifft auch ein Antriebssystem, wobei das Antriebssystem zumindest einen Primärantrieb, vorzugsweise eine Brennkraftmaschine, sowie zumindest eine Ge triebeanordnung aufweist und wobei der Primärantrieb über eine Primärantriebs welle mit der Getriebeanordnung drehverbindbar oder drehverbunden ist. It also relates to a drive system, the drive system having at least one primary drive, preferably an internal combustion engine, and at least one gear arrangement, and the primary drive being rotatably or rotatably connected to the gear arrangement via a primary drive shaft.
Darüber hinaus betrifft sie ein Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug, mit einem Antriebssystem mit einer Getriebeanordnung. In addition, it relates to a motor vehicle, in particular a hybrid vehicle, with a drive system with a transmission arrangement.
Je nach Anordnung und Wirkverbindung von Schaltelementen in der Getriebean ordnung, darunter fallen Kupplungseinrichtung und Bremseinrichtungen, zueinan der sowie in Wirkverbindung mit den einzelnen Getriebeelementen ergeben sich unterschiedliche Eigenschaften des Getriebes. Depending on the arrangement and operative connection of shifting elements in the Getriebean order, including clutch device and braking devices, zueinan as well as in operative connection with the individual transmission elements result in different properties of the transmission.
In der DE 11 2013 001 057 T5 wird ein alternatives Ravigneaux-Getriebe be schrieben, bei dem Stufenritzel mit beiden Hohlrädern kämmen und direkt oder über Kurzritzel mit den Sonnenrädern kämmen. Solche Ausführungsformen sind komplex im Aufbau und daher kostenintensiv. In DE 11 2013 001 057 T5, an alternative Ravigneaux gear is be written in which the step pinion meshes with both ring gears and directly or Comb with the sun gears via short pinions. Such embodiments are complex in construction and therefore costly.
In der DE 10 2017 207 191 Al und der DE 10 2017 207 200 Al sind erweiterte Ravigneaux-Getriebe offenbart, bei denen die Eingangswelle mittels einer ersten Welle mit einem ersten Hohlrad drehverbunden ist. Dies führt zu einer beschränk ten Zahl an Schaltvarianten. DE 10 2017 207 191 A1 and DE 10 2017 207 200 A1 disclose extended Ravigneaux gears in which the input shaft is rotatably connected to a first ring gear by means of a first shaft. This leads to a limited number of switching variants.
Die DE 10 2014 223 340 Al zeigt eine Ausführungsform, bei der die Primäran triebswelle unübersetzt über ein Kupplungseinrichtung und übersetzt über ein wei teres Getriebe mit zwei verschiedenen Elementen des Ravigneaux-Getriebes dreh verbindbar ist. Dies ermöglicht zwar einige Schaltstufen, jedoch ist die Zahl an Möglichkeiten nach wie vor unzureichend. Die Primärantriebswelle ist mit dem wei teren Getriebe über eine Kupplungseinrichtung drehverbindbar, was zu Platz problemen im Getriebe führen kann. DE 10 2014 223 340 A1 shows an embodiment in which the primary drive shaft can be rotatably connected to two different elements of the Ravigneaux transmission without translation via a clutch device and translated via a further transmission. Although this enables a few switching steps, the number of options is still insufficient. The primary drive shaft can be rotatably connected to the white direct transmission via a coupling device, which can lead to space problems in the transmission.
In der DE 10 2015 222 596 Al ist eine Getriebeanordnung beschrieben, bei der die Ausgangswelle des weiteren Getriebes mit zwei Elementen des Ravigneaux- Getriebes verbindbar ist. Dies kann zu unvorteilhaften Übersetzungsverhältnissen führen. DE 10 2015 222 596 A1 describes a gear arrangement in which the output shaft of the further gear can be connected to two elements of the Ravigneaux gear. This can lead to disadvantageous gear ratios.
In der WO 2018/115227 Al wird eine Ausführungsform beschrieben, die ein Ravig neaux-Getriebe mit nur einem Hohlrad aufweist und einen Sekundärantrieb, wel cher an einer ersten Sonnradwelle drehverbunden ist. Dies bedingt, dass über die unterschiedliche Schaltung der Schaltelemente verschiedene Übersetzungen und Schaltmodi erreicht werden können, wobei trotzdem ein kompakter Aufbau des Getriebes ermöglicht wird. Jedoch ist die Zahl an unterschiedlichen Schaltmodi unzureichend. In WO 2018/115227 A1 an embodiment is described which has a Ravig neaux gear with only one ring gear and a secondary drive which is rotatably connected to a first sun gear shaft. This means that different gear ratios and shift modes can be achieved via the different shifting of the shifting elements, with a compact design of the transmission still being made possible. However, the number of different switching modes is insufficient.
Die AT 513 538 Bl beschreibt ein Getriebe der genannten Art, bei dem zwei Hohl radwellen vorgesehen sind, womit beim Vorsehen eines Sekundärantriebs unter schiedliche Schaltmodi zur unterschiedlichen Ansteuerung der Antriebe ermöglicht werden. Jedoch kann die Zahl an zu erreichenden Schaltmodi nach wie vor unzu reichend sein. Insbesondere wenn ein Sekundärantrieb mit dem Getriebe verbun den ist, so sind mehr Schaltmodi wichtig, um optimale Betriebskombinationen der Antriebe zu erreichen. Durch die begrenzte Anzahl an Gängen oder Schaltmodi und damit geringen Funktionalität kann der Primärantrieb und ein gegebenenfalls vor gesehener Sekundärantrieb nicht immer optimal betrieben werden. Dies führt zu nur eingeschränkten Betriebsmöglichkeiten und in bestimmten Belastungssituatio nen zu einer unzureichenden Bereitstellung des Drehmoments. In der DE 10 2014 223 339 Al wird ein Getriebeanordnung beschrieben, bei dem über eine Kupplungseinrichtung sowohl den Planetenträger des Ravigneaux-Ge- triebes als auch das weitere Getriebe mit der Primärantriebswelle verbindbar macht. Dies ermöglicht eine Reihe von Schaltstufen, jedoch ist die Zahl nach wie vor unzureichend, was zu den oben beschriebenen Problemen führt. AT 513 538 B1 describes a transmission of the type mentioned, in which two hollow wheel shafts are provided, which enables different switching modes for different control of the drives when a secondary drive is provided. However, the number of switching modes to be achieved can still be insufficient. In particular when a secondary drive is connected to the transmission, more switching modes are important in order to achieve optimal operating combinations of the drives. Due to the limited number of gears or switching modes and thus low functionality, the primary drive and any secondary drive that may be provided cannot always be operated optimally. This leads to only limited operational options and, in certain load situations, to inadequate provision of the torque. DE 10 2014 223 339 A1 describes a gear arrangement in which both the planet carrier of the Ravigneaux gear and the further gear can be connected to the primary drive shaft via a coupling device. This enables a number of switching stages, but the number is still insufficient, which leads to the problems described above.
Aufgabe der Erfindung ist damit, eine Getriebeanordnung mit verbesserter Funk tionalität, ein entsprechendes Antriebssystem, sowie ein entsprechendes Kraft fahrzeug bereitzustellen. Wesentlich ist dabei, nicht nur eine ausreichende Anzahl von Schaltstufen zur Verfügung zu stellen, sondern auch, dass die einzelnen Schaltstufen durch passende Auswahl der Zähnezahlen der einzelnen Zahnräder so gestaltet werden können, dass sich die Übersetzungsverhältnisse der Schalt stufen einigermaßen gleichmäßig und frei von zu großen Sprüngen darstellen las sen. Dies muss unter Einhaltung konstruktiver Randbedingungen möglich sein, wie etwa minimale Zähnezahlen von Zahnrädern oder maximaler Drehzahlen von Ge triebeelementen. The object of the invention is thus to provide a transmission arrangement with improved functionality, a corresponding drive system, and a corresponding motor vehicle. It is essential not only to provide a sufficient number of switching stages, but also that the individual switching stages can be designed by suitable selection of the number of teeth of the individual gears so that the gear ratios of the switching stages are reasonably even and free of too large Show jumps. This must be possible while observing structural constraints, such as the minimum number of teeth on gears or maximum speeds of transmission elements.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Primärantriebswelle mit einer Eingangswelle des weiteren Getriebes drehverbunden ist. According to the invention, this object is achieved in that the primary drive shaft is rotatably connected to an input shaft of the further transmission.
Durch die Drehverbindung der Primärantriebswelle mit der ersten Hohlradwelle können zusätzliche Gänge und Schaltmodi und damit mehr Einsatzmöglichkeiten des Primärantriebs ermöglicht werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann die Ausgangswelle des weiteren Getriebes unabhängig von der Stellung der dritten Kupplungseinrichtung mit dem Ravigneaux-Getriebe mit dem Ravigneaux- Getriebe verbunden werden. Dies ermöglicht eine zusätzliche Erweiterung der Schaltmodi. Durch diese erhöhte Variationsbreite an Schaltmodi können auch ins besondere solche möglich werden, die bei Vorsehen eines Sekundärantriebs vor teilhaft sind. The rotary connection of the primary drive shaft with the first ring gear shaft enables additional gears and shift modes and thus more possible uses of the primary drive. Due to the arrangement according to the invention, the output shaft of the further transmission can be connected to the Ravigneaux transmission regardless of the position of the third clutch device with the Ravigneaux transmission. This enables an additional expansion of the switching modes. Due to this increased range of variation in switching modes, in particular those are possible that are advantageous when a secondary drive is provided.
Eine besonders begünstigte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass bei geschlossener erster Kupplungseinrichtung das Übersetzungsverhältnis zwischen der Primärantriebswelle und der ersten Hohlradwelle des erweiterten Ravigneaux- Getriebes von dem Übersetzungsverhältnis bei geschlossener zweiter Kupplungs einrichtung zwischen der Primärantriebswelle und dem ersten Element des erwei terten Ravigneaux-Getriebes verschieden ist. Auf diese Weise können die Über setzungsverhältnisse der einzelnen Schaltstufen besser an die Erfordernisse ange passt werden, d.h., dass eine gleichmäßigere Abstufung der Übersetzungsverhält nisse darstellbar ist. Insbesondere kann es gegenüber dem Stand der Technik ver mieden werden, dass unterschiedliche Schaltstufen die gleich Übersetzung aufwei sen, in welchem Fall nur eine Schaltstufe effektiv nutzbar wäre. Vorteilhaft ist dabei, wenn die erste Kupplungseinrichtung direkt mit der Primär antriebswelle verbunden ist. Mit anderen Worten ist liegt keine Übersetzung und/oder andere Kupplungseinrichtung zwischen der Primärantriebswelle und der ersten Kupplungseinrichtung und die Primärantriebswelle ist mit einem Kupp lungsteil der Kupplungseinrichtung drehverbunden. Dem entsprechend ist es auch vorteilhaft, wenn die dritte Kupplungseinrichtung direkt mit der Primärantriebs welle verbunden ist. Somit liegt die Leistungsverzweigung von der Primärantriebs welle zum weiteren Getriebe vor der ersten Kupplungseinrichtung und/oder der dritten Kupplungseinrichtung. Dies ist besonders vorteilhaft, da so die Kupplungs einrichtungen unabhängig voneinander schaltbar sind und sich nicht gegenseitig blockieren können. A particularly favorable variant of the invention provides that when the first clutch device is closed, the gear ratio between the primary drive shaft and the first ring gear shaft of the extended Ravigneaux gear differs from the gear ratio when the second clutch device is closed between the primary drive shaft and the first element of the extended Ravigneaux gear is. In this way, the transmission ratios of the individual gear stages can be better adapted to the requirements, ie a more even gradation of the transmission ratios can be represented. In particular, compared to the prior art, it can be avoided that different gear stages have the same gear ratio, in which case only one gear stage could effectively be used. It is advantageous if the first coupling device is connected directly to the primary drive shaft. In other words, there is no translation and / or other coupling device between the primary drive shaft and the first coupling device and the primary drive shaft is rotatably connected to a coupling part of the coupling device. Accordingly, it is also advantageous if the third coupling device is connected directly to the primary drive shaft. Thus, the power split from the primary drive shaft to the further transmission is upstream of the first clutch device and / or the third clutch device. This is particularly advantageous because the coupling devices can be switched independently of one another and cannot block one another.
Das erweiterte Ravigneaux-Getriebe umfasst dabei ein doppeltes Planetenge triebe, es weist also vorzugsweise zwei Planetengetriebesätze auf, deren Plane tenräder miteinander kämmen. The extended Ravigneaux gear includes a double planetary gear, so it preferably has two planetary gear sets, the plane ten wheels mesh with one another.
Im Sinne der Erfindung wird unter drehverbunden bzw. drehfest verbunden eine drehfeste Verbindung zweier Elemente bzw. Komponenten verstanden. Es wird also zwischen den Elementen eine Drehbewegung und Drehmoment übertragen. Unter einer drehverbindbaren 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 Kupplungseinrichtung wie einer Trennkupplung, wobei bei geschlossener Kupplungseinrichtung eine drehfeste Verbindung vorliegt und bei geöffneter Kupplungseinrichtung eine ge löste Drehverbindung, das heißt bei geöffneter Kupplungseinrichtung sind die mit tels der Kupplungseinrichtung verbundenen Komponenten drehbeweglich gegen einander, können jedoch durch Schließen der Kupplungseinrichtung miteinander drehverbunden werden und sind daher miteinander drehverbindbar. In the context of the invention, rotatably connected or rotatably connected is understood to mean a rotatably fixed connection of two elements or components. A rotary movement and torque are thus transmitted between the elements. In the context of the invention, however, a rotationally connectable connection is understood to mean a connection between two components that can be both rotationally fixed and detachable, for example a connection by means of a coupling device such as a separating clutch, with a rotationally fixed connection being present when the coupling device is closed and a released one when the coupling device is open Rotary connection, that is, when the coupling device is open, the components connected to the coupling device are rotatable relative to one another, but can be rotatably connected to one another by closing the coupling device and are therefore rotatable with one another.
Unter einer Eingangsseite eines Getriebes, insbesondere unter der Eingangsseite des weiteren Getriebes, 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. An input side of a transmission, in particular the input side of the further 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.
Unter einer Ausgangsseite eines Getriebes, insbesondere unter der Ausgangsseite des weiteren Getriebes, ist im Sinne der Erfindung jeweils ein Bereich und/oder wenigstens eine Komponente zu verstehen, über welche eine auf das jeweils zu gehörige Getriebe aufgebrachte Leistung abgeführt werden kann. Die Begriffe Ein gangsseite und Ausgangsseite sind dabei nicht räumlich einschränkend zu verste hen, 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. In the context of the invention, an output side of a transmission, in particular the output side of the further transmission, is to be understood as an area and / or at least one component via which a power applied to the respective associated transmission can be dissipated. The terms entry side and exit side are not to be understood in a spatially restrictive manner, ie the entry side and the exit side do not necessarily have to be one another are located on different sides of a transmission, but can definitely be arranged close to one another on one side.
Dabei kann auch unter Umständen vorgesehen sein, dass in bestimmten Betriebs zuständen eine Leistung, insbesondere eine Antriebsleistung auf das jeweils zuge hörige Getriebe über eine Ausgangswelle eingebracht wird und dem entsprechend über eine Eingangswelle abgeführt wird. Insbesondere bei Vorsehen einer elektri schen Maschine als Antrieb kann dies vorteilhaft sein, um so elektrische Energie aus einem Entschleunigungsvorgang zu schöpfen. Under certain circumstances, it can also be provided that, in certain operating states, a power, in particular a drive power, is applied to the respective associated transmission via an output shaft and is accordingly dissipated via an input shaft. In particular, if an electrical machine's drive is provided, this can be advantageous in order to draw electrical energy from a deceleration process.
Das weitere Getriebe einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung weist eine Ein gangsseite und eine Ausgangsseite auf, wobei die Eingangsseite des weiteren Ge triebes mit der ersten Eingangswelle drehverbunden ist und die Ausgangsseite des weiteren Getriebesatzes mit einer Ausgangswelle drehverbunden ist. Elemente des erweiterten Ravigneaux-Getriebes können mit der Ausgangswelle drehverbunden oder drehverbindbar sein. Der erste Planetengetriebesatz und der zweite Plane tengetriebesatz bilden dabei einen erweiterten Ravigneaux-Planetengetriebesatz, dem der weitere Getriebesatz in Leistungsflussrichtung vorgeschaltet ist. Hierbei verläuft der Leistungsfluss ausgehend von dem Primärantrieb über die Primäran triebswelle zur Eingangswelle des weiteren Getriebes. Die Eingangswelle des wei teren Getriebes ist vorzugsweise mit der Primärantriebswelle drehverbunden oder drehverbindbar. The further transmission of a transmission arrangement according to the invention has an input side and an output side, the input side of the further transmission being rotatably connected to the first input shaft and the output side of the further gear set being rotatably connected to an output shaft. Elements of the extended Ravigneaux transmission can be rotatably connected or rotatably connected to the output shaft. The first planetary gear set and the second planetary gear set form an extended Ravigneaux planetary gear set, which is preceded by the further gear set in the power flow direction. Here, the power flow runs from the primary drive via the primary drive shaft to the input shaft of the further transmission. The input shaft of the white direct transmission is preferably rotatably connected or rotatably connected to the primary drive shaft.
Unter einem Planetengetriebesatz im Sinne der Erfindung ist ein Getriebe zu ver stehen, welches der Wandlung eines Eingangsdrehmoments in ein Ausgangsdreh moment dient und dazu ein oder mehrere Getriebeelemente aufweist, wobei ein Planetengetriebe im Sinne der Erfindung vorzugsweise wenigstens zwei Getrie beelemente aufweist, insbesondere wenigstens ein an einem Planetenträger dreh beweglich 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 Ein gangsdrehmoment beaufschlagt werden und das Ausgangsdrehmoment kann an jedem der weiteren Getriebeelemente abgegriffen werden, welches nicht mit dem Eingangsdrehmoment beaufschlagt ist. A planetary gear set within the meaning of the invention is understood to mean a gear which is used to convert an input torque into an output torque and has one or more gear elements for this purpose, a planetary gear in the sense of the invention preferably having at least two gear elements, in particular at least one on a planet carrier rotatably movably supported planet gear and a sun gear and / or a ring gear, wherein the at least one planet gear meshes with the sun gear and / or the ring gear. In principle, the input torque can be applied to each transmission element and the output torque can be tapped at each of the further transmission elements that are not subjected to the input torque.
Vorteilhaft ist, wenn die dritte Kupplungseinrichtung so angeordnet ist, dass bei geöffneter dritten Kupplungseinrichtung die Primärantriebswelle mit der Eingangs welle des weiteren Getriebes drehverbunden ist. Dadurch ist eine unabhängige Versorgung des weiteren Getriebes mit Drehmoment sichergestellt. It is advantageous if the third clutch device is arranged in such a way that when the third clutch device is disengaged, the primary drive shaft is rotatably connected to the input shaft of the further transmission. This ensures an independent supply of torque to the further transmission.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das erweiterte Ravigneaux-Getriebe einen ersten Radsatz aufweist und in diesem ersten Radsatz erste Planetenräder eines mit der Planetenträgerwelle verbundenen Planetenträgers mit einem ersten Son nenrad einer ersten Sonnenradwelle sowie mit einem ersten Hohlrad der ersten Hohlradwelle kämmen, und dass das erweiterte Ravigneaux-Getriebe einen zwei ten Radsatz aufweist und in diesem zweiten Radsatz zweite Planetenräder des Pla netenträgers mit einem zweiten Sonnenrad einer zweiten Sonnenradwelle, mit einem zweiten Hohlrad einer zweiten Hohlradwelle kämmen und dass jedes erste Planetenrad auch mit je einem zweiten Planetenrad kämmt. Mit anderen Worten weist ein erfindungsgemäßes Getriebe einen ersten Radsatz oder Planetengetrie besatz auf, der ein erstes Sonnenrad, wenigstens ein erstes Planetenrad, das mit dem ersten Sonnenrad kämmt, und einen mit der Planetenträgerwelle verbunde nen Planetenträger zum drehbeweglichen Abstützen des wenigstens einen, ersten Planetenrades aufweist. Das wenigstens eine erste Planetenrad kämmt dabei auch mit einem ersten Hohlrad, welches mit einer ersten Hohlradwelle drehverbunden ist. Der zweite Radsatz oder Planetengetriebesatz eines erfindungsgemäßen Ge triebes weist als zweite Getriebeelemente ein zweites Sonnenrad, ein zweites Hohl rad 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 Planeten rad. According to the invention it is provided that the extended Ravigneaux transmission has a first gear set and first planetary gears one in this first gear set with the planet carrier shaft connected planet carrier with a first sun gear of a first sun gear shaft and with a first ring gear of the first ring gear shaft mesh, and that the extended Ravigneaux gear has a second gear set and in this second gear set second planet gears of the planet carrier with a second sun gear one second sun gear shaft, mesh with a second ring gear of a second ring gear shaft and that each first planet gear also meshes with a second planet gear each. In other words, a transmission according to the invention has a first gear set or planetary gear set, which has a first sun gear, at least one first planet gear that meshes with the first sun gear, and a planet carrier connected to the planet carrier shaft for rotatably supporting the at least one first planet gear . The at least one first planet gear also meshes with a first ring gear, which is rotatably connected to a first ring gear shaft. The second gear set or planetary gear set of a transmission according to the invention has as second gear elements a second sun gear, a second ring gear and at least one second planet gear, the at least one, second planet gear meshing with the second sun gear, the second ring gear and with one of the first planet gears and is rotatably supported on the planet carrier, in particular on the same planet carrier as the at least one, first planet wheel.
Vorteilhaft ist, dass eine Abtriebswelle mit einer zweiten Hohlradwelle drehverbun den oder drehverbindbar ist. Eine Abtriebswelle im Sinne der Erfindung ist eine Ausgangswelle oder ein Getriebeelement, über welches eine mechanische Leistung, insbesondere eine Abtriebsleistung von dem Getriebe abgeführt werden kann. Vorzugsweise ist bei einem erfindungsgemäßen Getriebe die Abtriebswelle als Welle ausgebildet und durch ein Getriebegehäuse zumindest teilweise abge stützt und/oder im Getriebegehäuse gelagert und/oder insbesondere zumindest teilweise aus dem Getriebegehäuse herausgeführt. Ist die Abtriebswelle mit der zweiten Hohlradwelle drehverbindbar, so sind sie vorzugsweise über eine Kupp lungseinrichtung drehverbindbar. It is advantageous that an output shaft is or can be rotatably connected to a second ring gear shaft. An output shaft in the sense of the invention is an output shaft or a transmission element via which a mechanical power, in particular an output power, can be dissipated from the transmission. In a transmission according to the invention, the output shaft is preferably designed as a shaft and at least partially supported by a transmission housing and / or mounted in the transmission housing and / or in particular at least partially guided out of the transmission housing. If the output shaft can be rotatably connected to the second ring gear shaft, they can preferably be rotatably connected via a coupling device.
Weiters kann vorteilhaft sein, wenn das weitere Getriebe ein einfacher Planeten satz ist, wobei vorzugsweise eine weitere Sonnenradwelle gehäusefest ist, eine Ausgangswelle vorzugsweise mit einer weiteren Planetenträgerwelle drehverbun den ist und eine weitere Hohlradwelle mit der Primärantriebswelle drehverbunden ist. Damit kann ein kompakter Bau des weiteren Getriebes und ein besserer Wir kungsgrad erreicht werden. Furthermore, it can be advantageous if the further transmission is a simple planetary set, with a further sun gear shaft preferably being fixed to the housing, an output shaft preferably being rotatably connected to another planet carrier shaft and a further ring gear shaft being rotatably connected to the primary drive shaft. A compact construction of the further transmission and a better degree of efficiency can thus be achieved.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das weitere Getriebe ein Stirnradgetriebe mit vorzugsweise zwei Stufen ist. Dabei sind mit zwei Stufen zwei Übersetzungs stufen gemeint. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest ein Ele ment des erweiterten Ravigneaux-Getriebes, mit einem - besonders vorzugsweise eine elektrische Maschine aufweisenden - Sekundärantrieb drehverbunden oder drehverbindbar ist. Mithilfe von mehreren Schaltelementen in Form von Kupp lungseinrichtungen und/oder Bremseinrichtungen lassen sich somit jeweils ver schiedene Gangstufen schalten, wobei zusätzlich zum Primärantrieb jeweils noch ein Sekundärantrieb mit dem Getriebe gekoppelt werden kann, insbesondere der art dass sich neben reinen, über den Primärantrieb antreibbaren Gangstufen wei tere, zusätzliche Gangstufen ergeben, in denen ein reiner Antrieb mittels des Se kundärantriebs möglich ist und/oder ein mittels des Sekundärantriebs überlagerter Antrieb, d.h. ein sogenannter Boost-Betrieb und/oder ein so genannter ECVT-Be- trieb (Electronic Continuously Variable Transmission) realisierbar ist, in welchem Drehmoment und Drehzahl stufenlos variabel eingestellt werden können. Alternatively it can be provided that the further gear is a spur gear with preferably two stages. Two stages mean two translation stages. In a preferred embodiment it is provided that at least one element of the extended Ravigneaux transmission is rotatably or rotatably connected to a secondary drive - particularly preferably having an electrical machine. With the help of several switching elements in the form of coupling devices and / or braking devices, different gears can be shifted, whereby in addition to the primary drive, a secondary drive can be coupled to the transmission, in particular the type that can be driven in addition to pure gear steps that can be driven by the primary drive Further, additional gear steps result in which a pure drive by means of the secondary drive is possible and / or a drive superimposed by means of the secondary drive, ie a so-called boost mode and / or a so-called ECVT mode (Electronic Continuously Variable Transmission ) can be realized in which torque and speed can be set continuously variably.
Um eine gut schaltbare Einleitung des Drehmoments vom Sekundärantrieb in das Getriebe zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass der Sekundärantrieb mit einer ersten Hohlradwelle des erweiterten Ravigneaux-Getriebes drehverbunden oder drehverbindbar ist. In order to achieve an easily switchable introduction of the torque from the secondary drive into the transmission, it can be provided that the secondary drive is or can be rotatably connected to a first ring gear shaft of the extended Ravigneaux transmission.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Sekundärantrieb mit einer ersten Sonnenradwelle des erweiterten Ravigneaux-Getriebes drehverbunden oder dreh verbindbar ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da dadurch ein höheres Drehmo ment erreichbar ist. Darüber hinaus sind solche Ausführungsformen auch beson ders für Sekundärantriebe besonders vorteilhaft, die zumindest eine elektrische Maschine aufweisen, welche im Niedervoltbereich, beispielsweise mit 48 V betrie ben werden. Alternatively, it can also be provided that the secondary drive is rotatably or rotatably connected to a first sun gear shaft of the extended Ravigneaux transmission. This is particularly advantageous because it enables a higher torque to be achieved. In addition, such embodiments are also particularly advantageous for secondary drives that have at least one electrical machine that is operated in the low-voltage range, for example with 48V.
Weiters kann vorteilhaft sein, wenn der Sekundärantrieb über ein Sekundärge triebe mit dem erweiterten Ravigneaux-Getriebe drehverbunden oder drehver bindbar ist, wobei der Betrag des Übersetzungsverhältnisses des Sekundärgetrie bes vorzugsweise größer 1 ist. Das Sekundärgetriebe ist dabei vorzugsweise ein nichtschaltbares Getriebe. Mit Übersetzungsverhältnis ist dabei der Quotient aus Drehzahl der Eingangsseite und Drehzahl der Ausgangsseite gemeint, wobei die Ausgangsseite mit dem erweiterten Ravigneaux-Getriebe drehverbunden oder drehverbindbar ist und die Eingangsseite mit dem Sekundärantrieb drehverbunden oder drehverbindbar ist. Mit anderen Worten kann das Sekundärgetriebe also als Reduktionsgetriebe ausgeführt sein. It can also be advantageous if the secondary drive is rotatably connected to the extended Ravigneaux gear via a secondary gear or can be rotated, the amount of the gear ratio of the secondary gear preferably being greater than 1. The secondary gear is preferably a non-shiftable gear. The transmission ratio is the quotient of the speed of the input side and the speed of the output side, the output side being or rotatably connected to the extended Ravigneaux gear and the input side being rotatably or rotatably connected to the secondary drive. In other words, the secondary gear can be designed as a reduction gear.
Weiters kann auch vorgesehen sein, dass das Sekundärgetriebe und/oder das wei tere Getriebe als Reduktionsgetriebe und/oder als Minus-Getriebe ausgebildet ist. Minusgetriebe sind Planetengetriebe, bei denen - bei einer festgehaltenen Welle - die beiden anderen Wellen in unterschiedlichen Drehrichtungen umlaufen. Besonders vorteilhaft ist, dass eine Ausgangswelle des weiteren Getriebes mit zu mindest einem ersten Element des erweiterten Ravigneaux-Getriebes, vorzugs weise einer ersten Sonnenradwelle, mittels einer zweiten Kupplungseinrichtung drehverbindbar ist. Es können also mehrere Elemente des erweiterten Ravigneaux- Getriebes mit der Ausgangswelle verbunden sein, vorzugsweise ist zumindest eines, nämlich das erste Element, mit ihr verbunden. Alternativ kann das erste Element auch eine zweite Sonnenradwelle sein. Dies erweitert die Anzahl an ver schiedenen Schaltmodi. Sind mehrere Kupplungseinrichtungen vorgesehen, so sind diese vorzugsweise unabhängig voneinander schaltbar. Furthermore, it can also be provided that the secondary gear and / or the further gear is designed as a reduction gear and / or as a minus gear. Minus gears are planetary gears in which - when one shaft is held - the other two shafts rotate in different directions of rotation. It is particularly advantageous that an output shaft of the further transmission can be rotatably connected to at least one first element of the extended Ravigneaux transmission, preferably a first sun gear shaft, by means of a second coupling device. Several elements of the extended Ravigneaux transmission can therefore be connected to the output shaft, preferably at least one, namely the first element, is connected to it. Alternatively, the first element can also be a second sun gear shaft. This expands the number of different switching modes. If several coupling devices are provided, these can preferably be switched independently of one another.
Eine Kupplungseinrichtung im Sinne der Erfindung ist eine Drehmomentübertra gungsvorrichtung, welche in mindestens zwei Schaltzuständen betrieben werden kann, vorzugsweise in einem geschlossenen Schaltzustand, in welchem ein Dreh moment über die Kupplungseinrichtung übertragen werden kann, und in einem geöffneten Zustand, in welchem ein Leistungsfluss zwischen zwei jeweils mit der Kupplungseinrichtung, insbesondere mechanisch verbundenen Komponenten ge trennt ist und somit kein Drehmoment über die Kupplungseinrichtung übertragen werden kann. Dazu weist eine Kupplungseinrichtung vorzugsweise wenigstens zwei Kupplungsteile auf, wobei die beiden Kupplungsteile in einem Schließzustand der Kupplungseinrichtung miteinander mechanisch vorzugsweise drehverbunden sind, insbesondere reibschlüssig oder formschlüssig, und in einem geöffneten Zu stand unabhängig voneinander insbesondere drehbeweglich gegeneinander sind.A clutch device in the sense of 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 clutch device, and in an open state in which a power flow between two each with the coupling device, in particular mechanically connected components, is separated and thus no torque can be transmitted via the coupling device. For this purpose, a coupling device preferably has at least two coupling parts, the two coupling parts being mechanically, preferably rotatably connected to one another in a closed state of the coupling device, in particular frictionally or positively, and in an open state being independent of one another in particular rotatable against one another.
Weiters ist vorteilhaft, dass zumindest ein zweites Element des erweiterten Ravig neaux-Getriebes, vorzugsweise die Planetenträgerwelle, mit der Primärantriebs welle mittels einer dritten Kupplungseinrichtung drehverbindbar ist. Es können also mehrere Elemente des erweiterten Ravigneaux-Getriebes mit der Primärantriebs welle verbunden sein. Vorzugsweise ist zumindest eines, nämlich das zweite Ele ment, mit ihr verbunden. Sind mehrere Kupplungseinrichtungen vorgesehen, so sind diese vorzugsweise unabhängig voneinander schaltbar. It is also advantageous that at least one second element of the expanded Ravig neaux transmission, preferably the planet carrier shaft, can be rotatably connected to the primary drive shaft by means of a third coupling device. So it can be connected to the primary drive shaft several elements of the extended Ravigneaux transmission. At least one, namely the second element, is preferably connected to it. If several coupling devices are provided, these can preferably be switched independently of one another.
Vorteilhaft ist auch, wenn das zweite Element des erweiterten Ravigneaux-Getrie bes, vorzugsweise die Planetenträgerwelle, mit einer ersten Bremseinrichtung blockierbar ist. It is also advantageous if the second element of the extended Ravigneaux gearbox, preferably the planet carrier shaft, can be blocked with a first braking device.
Eine Bremseinrichtung im Sinne der Erfindung dient zum lösbaren Festlegen we nigstens einer mit der Bremseinrichtung drehfest verbundenen Komponente, ins besondere zum lösbaren Festlegen wenigstens eines Getriebeelements, insbeson dere zum lösbaren Festlegen des zugehörigen Getriebeelementes an einem das Getriebe umgebenden Getriebegehäuse. Bei aktivierter Bremseinrichtung, d.h. bei geschlossener Bremseinrichtung, ist das festgelegte Getriebeelement nicht beweg bar kann somit vorzugsweise nicht rotieren und ist somit insbesondere in seiner Drehbewegung blockiert. Bei geöffneter Bremseinrichtung ist das Getriebeelement hingegen vorzugsweise in wenigstens einem seiner vorgesehenen Freiheitsgrade bewegbar. A braking device within the meaning of the invention is used to detachably set at least one component non-rotatably connected to the braking device, in particular for detachably fixing at least one gear element, in particular for detachably fixing the associated gear element on a gear housing surrounding the gear. When the braking device is activated, ie when the braking device is closed, the fixed gear element is immovable and can therefore preferably not rotate and is thus in particular in its Rotation blocked. When the brake device is open, however, the gear element is preferably movable in at least one of its intended degrees of freedom.
Weiters ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest ein drittes Element des erweiterten Ravigneaux-Getriebes, vorzugsweise eine zweite Sonnenradwelle, mit zumindest einer zweiten Bremseinrichtung blockierbar ist. Es können also mehrere Elemente des erweiterten Ravigneaux-Getriebes mit Bremseinrichtungen verbun den sein. Vorzugsweise ist zumindest eines, nämlich das dritte Element, mit ihr verbunden und bremsbar. Sind mehrere Bremselemente vorgesehen, so sind diese vorzugsweise unabhängig voneinander schaltbar. Furthermore, it is provided according to the invention that at least a third element of the extended Ravigneaux transmission, preferably a second sun gear shaft, can be blocked with at least one second braking device. So it can verbun several elements of the extended Ravigneaux transmission with braking devices to be the. At least one element, namely the third element, is preferably connected to it and can be braked. If several braking elements are provided, these can preferably be switched independently of one another.
Auch vorteilhaft kann sein, wenn das dritte Element des erweiterten Ravigneaux- Getriebes mit einer Ausgangswelle des weiteren Getriebes mittels einer vierten Kupplungseinrichtung drehverbindbar ist. It can also be advantageous if the third element of the extended Ravigneaux transmission can be rotatably connected to an output shaft of the further transmission by means of a fourth coupling device.
Bei einem Fahrzeug ist darüber hinaus besonders vorteilhaft, wenn eine Abtriebs welle der Getriebeanordnung mit zumindest einer antreibbaren Achse des Fahr zeugs drehverbindbar oder drehverbunden ist. In the case of a vehicle, it is also particularly advantageous if an output shaft of the transmission arrangement can be rotatably connected or rotatably connected to at least one drivable axle of the vehicle.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der nicht einschränkenden Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch: The invention is explained in more detail below with reference to the non-restrictive figures. They show schematically:
Fig. la ein erfindungsgemäßes Antriebssystem eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung in einer ersten Ausführungsvariante; 1a shows a drive system according to the invention of a motor vehicle according to the invention with a transmission arrangement according to the invention in a first variant;
Fig. lb eine Schaltmatrix dieser ersten Ausführungsvariante; FIG. 1b shows a switching matrix of this first embodiment variant;
Fig. 2a ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in einer zweiten Ausfüh rungsvariante; 2a shows a drive system according to the invention in a second embodiment variant;
Fig. 2b eine Schaltmatrix der zweiten Ausführungsvariante; 2b shows a switching matrix of the second embodiment variant;
Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in einer dritten Ausfüh rungsvariante; 3 shows a drive system according to the invention in a third embodiment variant;
Fig. 4a ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in einer vierten Ausfüh rungsvariante; Fig. 4a a drive system according to the invention in a fourth Ausfüh approximately variant;
Fig. 4b eine Schaltmatrix der vierten Ausführungsvariante; 4b shows a switching matrix of the fourth embodiment variant;
Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in einer fünften Ausfüh rungsvariante; Fig. 6a ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in einer sechsten Ausfüh rungsvariante; 5 shows a drive system according to the invention in a fifth embodiment; 6a shows a drive system according to the invention in a sixth embodiment;
Fig. 6b eine Schaltmatrix der sechsten Ausführungsvariante; 6b shows a switching matrix of the sixth embodiment variant;
Fig. 7 ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in einer siebten Ausfüh rungsvariante; 7 shows a drive system according to the invention in a seventh embodiment variant;
Fig. 8a ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in einer achten Ausfüh rungsvariante; 8a shows a drive system according to the invention in an eighth embodiment variant;
Fig. 8b eine Schaltmatrix der achten Ausführungsvariante; 8b shows a switching matrix of the eighth embodiment variant;
Fig. 9 ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in einer neunten Ausfüh rungsvariante; 9 shows a drive system according to the invention in a ninth embodiment variant;
Fig. 10a ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in einer zehnten Ausfüh rungsvariante; 10a a drive system according to the invention in a tenth embodiment variant;
Fig. 10b eine Schaltmatrix der zehnten Ausführungsvariante; 10b shows a switching matrix of the tenth embodiment variant;
Fig. 11a ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in einer elften Ausführungs variante; 11a a drive system according to the invention in an eleventh embodiment variant;
Fig. 11b eine Schaltmatrix der elften Ausführungsvariante; 11b shows a switching matrix of the eleventh embodiment variant;
Fig. 11a ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in einer elften Ausführungs variante; 11a a drive system according to the invention in an eleventh embodiment variant;
Fig. 11b eine Schaltmatrix der elften Ausführungsvariante; 11b shows a switching matrix of the eleventh embodiment variant;
Funktionsgleiche Teile sind in den Ausführungen mit gleichen Bezugszeichen ver sehen. Functionally equivalent parts are seen in the designs with the same reference numerals ver.
Die in den Figuren gezeigten Antriebssysteme 21 mit Getriebeanordnungen 1 eines Kraftfahrzeugs weisen in allen Ausführungsvarianten jeweils einen erweiterten Ravigneaux-Planetensatz 2 mit einem vorgeschalteten weiteren Getriebe 3 auf, wobei das weitere Getriebe 3 als ein durch ein Minusgetriebe gebildeter Reduzier planetensatz oder als ein zweistufiges Stirnradgetriebe ausgeführt ist. Darüber hinaus ist ein als Brennkraftmaschine ausgeführter Primärantrieb 7 über eine Pri märantriebswelle 12 mit der Getriebeanordnung 1 verbunden. The drive systems 21 shown in the figures with gear assemblies 1 of a motor vehicle each have an expanded Ravigneaux planetary gear set 2 with an upstream further gear 3, with the further gear 3 being designed as a reducing planetary gear set formed by a minus gear or as a two-stage spur gear is. In addition, a primary drive 7 designed as an internal combustion engine is connected to the transmission arrangement 1 via a primary drive shaft 12.
Der im Wesentlichen durch ein doppeltes Planetengetriebe gebildete erweiterte Ravigneaux-Planetensatz 2 weist ein erstes Sonnenrad 11a und ein zweites Son nenrad 6a, welche mit entsprechenden einer ersten Sonnenradwelle 11 und einer zweiten Sonnenradwelle 6 verbunden sind, sowie zumindest ein mit einer zweiten Hohlradwelle 4 verbundenes zweites Hohlrad 4a auf. Ein Satz erster Planetenräder 9a kämmt mit einem ersten Hohlrad 5a, welches an einer Hohlradwelle 5 angeord net ist, und dem ersten Sonnenrad 11a. Ein Satz zweiter Planetenräder 10a kämmt mit dem zweiten Sonnenrad 6a und steht mit den ersten Planetenrädern 9a und dem zweiten Hohlrad 4a im Eingriff. Die Planetenräder 9a, 10a sind an einem ge meinsamen Planetenträger 16 frei drehend angeordnet, welcher mit einer Plane tenträgerwelle 17 verbunden ist. The substantially formed by a double planetary gear set expanded Ravigneaux planetary set 2 has a first sun gear 11a and a second Son nenrad 6a, which with a corresponding first sun gear shaft 11 and a second sun gear shaft 6 are connected, and at least one connected to a second ring gear shaft 4 second ring gear 4a. A set of first planet gears 9a meshes with a first ring gear 5a, which is angeord net on a ring gear shaft 5, and the first sun gear 11a. A set of second planet gears 10a mesh with the second sun gear 6a and mesh with the first planet gears 9a and the second ring gear 4a. The planet gears 9a, 10a are arranged to rotate freely on a common planet carrier 16 which is connected to a plane carrier shaft 17.
Der Primärantrieb 7, der als Brennkraftmaschine ausgeführt ist, weist eine Primär antriebswelle 12 auf, an der der Primärantrieb seine Antriebsleistung bereitstellt.The primary drive 7, which is designed as an internal combustion engine, has a primary drive shaft 12 on which the primary drive provides its drive power.
Eine Abtriebswelle 15 ist mit dem Differential (Final Drive) FD einer angetriebenen Achse, insbesondere mit den Vorderrädern, des Fahrzeugs drehverbunden. An output shaft 15 is rotatably connected to the differential (final drive) FD of a driven axle, in particular to the front wheels, of the vehicle.
Fig. 1 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform. Dabei ist das weitere Getriebe 3 ein Stirnradgetriebe, dessen Eingangswelle 13 mit der Primärantriebs welle 12 drehverbunden ist. Über zwei Stufen wird eine Übersetzung ins Langsa mere erreicht und die übersetzte Leistung des Primärantriebs 7 an einer Ausgangs welle 14 des weiteren Getriebes 3 bereitgestellt. Fig. 1 shows a first embodiment according to the invention. The further transmission 3 is a spur gear, the input shaft 13 of which is rotatably connected to the primary drive shaft 12. A translation into the slow speed is achieved over two stages and the translated power of the primary drive 7 is provided on an output shaft 14 of the further transmission 3.
Über eine erste Kupplungseinrichtung CI ist die Primärantriebswelle 12 mit der ersten Hohlradwelle 5 drehverbindbar. Über eine dritte Kupplungseinrichtung C3 ist die Primärantriebswelle 12 ebenso mit der Planetenträgerwelle 17 verbunden. Die erste und dritte Kupplungseinrichtung CI, C3 sind genauso wie die Eingangs welle 13 direkt mit der Primärantriebswelle 12 verbunden. Dazu ist ein Verzwei gungspunkt 22 zur Verzweigung der Leistung der Primärantriebswelle 12 zur ersten und dritten Kupplungseinrichtung CI, C3 und der Eingangswelle 13 vorge sehen und alle drei Teile CI, C3, 13 mit der Primärantriebswelle 12 parallel ver bunden. Somit wird jedes der Teile CI, C3, 13 unabhängig von den anderen von der Primärantriebswelle 12 mit Drehmoment versorgt. Über eine zweite Kupp lungseinrichtung C2 ist die Ausgangswelle 14 mit der ersten Sonnenradwelle 11 drehverbindbar. Eine zweite Bremsvorrichtung B2 ist mit der zweiten Sonnenrad welle 6 verbunden, womit diese durch Aktivierung der Bremse gehäusefest fest legbar ist. The primary drive shaft 12 can be rotatably connected to the first ring gear shaft 5 via a first coupling device CI. The primary drive shaft 12 is also connected to the planet carrier shaft 17 via a third coupling device C3. The first and third coupling devices CI, C3, like the input shaft 13, are directly connected to the primary drive shaft 12. For this purpose, a branch point 22 is provided for branching the power of the primary drive shaft 12 to the first and third clutch device CI, C3 and the input shaft 13 and all three parts CI, C3, 13 with the primary drive shaft 12 a related party in parallel. Thus, each of the parts CI, C3, 13 is supplied with torque from the primary drive shaft 12 independently of the others. The output shaft 14 can be rotatably connected to the first sun gear shaft 11 via a second coupling device C2. A second braking device B2 is connected to the second sun gear shaft 6, so that this can be fixed to the housing by activating the brake.
Fig. lb zeigt eine Schaltmatrix der Kupplungseinrichtungen CI, C2, C3 und der Bremseinrichtung B2 für die in Fig. la dargestellte Getriebeanordnung, wobei ein "X" den aktivierten, also geschlossenen Zustand der entsprechenden Kupplungs einrichtungen CI, C2, C3 oder Bremseinrichtung B2 darstellt. Durch das Aktivieren von jeweils zwei der Kupplungseinrichtungen CI, C2, C3 oder der Bremseinrich tung B2 können insgesamt sechs Vorwärtsgänge gl-g6 geschaltet werden. In der mit "i" gekennzeichneten Spalte ist das Übersetzungsverhältnis i für ein konstruk tiv gelöstes Ausführungsbeispiel eingetragen, das alle geforderten Randbedingun gen erfüllt. Es ist ersichtlich, dass die Übersetzungsverhältnisse i zwischen 2,548 und 0,477 variieren und paarweise unterschiedlich sind. In der Spalte daneben sind die Relationen F der Übersetzungsverhältnisse der einzelnen Schaltstufen zu der unmittelbar vorangehenden Schaltstufe eingetragen. Mit einem maximalen Wert von 1,746 ist eine günstige Abstufung realisiert. Die Gesamtspreizung des Getriebes ist mit 5,34 im erwünschten Rahmen. Fig. Lb shows a switching matrix of the clutch devices CI, C2, C3 and the braking device B2 for the transmission arrangement shown in Fig. La, wherein an "X" represents the activated, ie closed state of the corresponding clutch devices CI, C2, C3 or braking device B2 . By activating two of the clutch devices CI, C2, C3 or the braking device B2, a total of six forward gears gl-g6 can be shifted. In the with "i" marked column, the transmission ratio i is entered for a constructively solved embodiment that fulfills all the required boundary conditions. It can be seen that the gear ratios i vary between 2.548 and 0.477 and are different in pairs. In the column next to it, the relations F of the transmission ratios of the individual gear stages to the immediately preceding gear stage are entered. A favorable gradation is achieved with a maximum value of 1.746. The overall spread of the transmission is within the desired range at 5.34.
Fig. 2a zeigt eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform, mit einem Sekun därantrieb 18 in Form einer elektrischen Maschine. Dabei ist der Sekundärantrieb 18 über ein nichtschaltbares Sekundärgetriebe 19 ins langsamere übersetzt, bevor es mit dem erweiterten Ravigneaux-Getriebe 2 drehverbunden ist. Fig. 2a shows a second embodiment of the invention, with a secondary drive 18 in the form of an electrical machine. The secondary drive 18 is translated into a slower speed via a non-shiftable secondary gear 19 before it is rotatably connected to the extended Ravigneaux gear 2.
Der Sekundärantrieb 18 ist über das Sekundärgetriebe 19 in der ersten Ausfüh rungsform mit der ersten Hohlradwelle 5 drehverbunden. The secondary drive 18 is rotationally connected to the first ring gear shaft 5 via the secondary gear 19 in the first embodiment.
Fig. 2b zeigt die entsprechende Schaltmatrix zur Fig. 2a. Dabei sind die Betriebs modi (Gangstufenbereiche) gl bis g6 für den Antrieb nur durch die Antriebsma schine 21 Vorwärtsgänge, El ein Gang, bei dem nur durch den Sekundärantrieb angetrieben wird. Dieser wird erreicht, wenn nur die zweite Bremseinrichtung B2 aktiviert ist. Durch die Vielzahl an Schaltmodi sind auch Ladegänge LI bis L3 durch Aktivierung von je nur einer Kupplungseinrichtung C1-C3 erreichbar, in denen der Primärantrieb 7 den Sekundärantrieb 18 bei stehendem Fahrzeug mit Leistung versorgt und so über die elektrische Maschine die Batterien des Fahrzeugs geladen werden. Dabei muss bei L2 (P) und L3 (P) die Abtriebswelle 4 jedoch gebremst werden - durch eine Bremseinrichtung wie eine Handbremse beispielsweise. Es wird also deutlich, dass durch die Erfindung mehrere Vorwärtsgänge gl-g6, ein rein elektrischer Gang El und zusätzlich auch stationäre Lademoden ermöglicht werden. FIG. 2b shows the corresponding switching matrix for FIG. 2a. The operating modes (gear ranges) are gl to g6 for the drive only by the drive machine 21 forward gears, El is a gear in which it is only driven by the secondary drive. This is achieved when only the second braking device B2 is activated. Due to the large number of switching modes, charging gears LI to L3 can also be achieved by activating only one clutch device C1-C3, in which the primary drive 7 supplies the secondary drive 18 with power when the vehicle is stationary and the vehicle's batteries are charged via the electric machine. At L2 (P) and L3 (P), however, the output shaft 4 must be braked - by a braking device such as a handbrake, for example. It is therefore clear that the invention enables several forward gears gl-g6, a purely electric gear El and, in addition, stationary charging modes.
Die Übersetzungsverhältnisse der mechanischen Betriebsmodi sind denen der Va riante von Fig. la bzw. Fig. lb gleich. The transmission ratios of the mechanical operating modes are the same as those of the variant of FIG. 1 a and FIG. 1 b.
Ist nur Kupplungseinrichtung C2 oder nur Kupplungseinrichtung C3 aktiviert und die Abtriebswelle nicht gebremst, kann der Antriebsstrang in einem stufenlos leistungsverzweigten Betriebsbereich E-CVT1, E-CTV2 betrieben werden, indem vorteilhaft der Primärantrieb stationär betrieben wird und der Sekundärantrieb 21 entweder einem ersten Betriebsbereich generatorisch und in einem zweiten Be triebsbereich motorisch betrieben wird. Dadurch ist ein stufenloses elektrodyna misches Anfahren möglich, wodurch ein eigenes Anfahrelement wie zum Beispiel ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Anfahrkupplung entfallen kann. Das Umschalten vom stufenlos leistungsverzweigten Betrieb in einen der fünf schaltbaren Gänge gl-g5 kann während dem Fahren erfolgen. If only clutch device C2 or only clutch device C3 is activated and the output shaft is not braked, the drive train can be operated in a steplessly power-split operating range E-CVT1, E-CTV2, in that the primary drive is advantageously operated stationary and the secondary drive 21 is either operated as a generator or in a first operating range is operated by a motor in a second operating area. This enables stepless electrodynamic start-up, which means that a separate start-up element, such as a hydrodynamic torque converter or a start-up clutch, is not required can. Switching from stepless power split operation to one of the five shiftable gears gl-g5 can be done while driving.
Das Rückwärtsfahren ist möglich, indem im Schaltmodus El der Sekundärantrieb in entgegengesetzter Richtung angetrieben wird, was bei elektrischen Maschinen leicht möglich ist. Reversing is possible by driving the secondary drive in the opposite direction in switching mode E1, which is easily possible with electrical machines.
Während dem Betrieb in einem der schaltbaren Gänge gl bis g6 kann der Sekun därbetrieb 18 wahlweise generatorisch oder motorisch betrieben werden, um Hy bridfunktionalitäten wie zum Beispiel "Boosten", Rekuperieren", "Lastpunktver schiebung" oder "Segeln" zu ermöglichen. During operation in one of the shiftable gears gl to g6, the secondary operation 18 can be operated either as a generator or as a motor to enable hybrid functions such as "boosting", recuperation "," shifting load point "or" sailing ".
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform, welche der ersten sehr ähnlich ist, wobei das weitere Getriebe 3 als einfaches Planetengetriebe ausgeführt ist. Dabei ist ein weiteres Sonnenrad gehäusefest festgelegt, die Eingangswelle 13 mit einer weite ren Planetenträgerwelle und die Ausgangswelle 14 mit einer weiteren Hohlradwelle verbunden. Die Schaltmatrix aus Fig. 2b entspricht auch den möglichen Schaltfor men dieser Ausführungsvariante. Fig. 3 shows a third embodiment, which is very similar to the first, the further gear 3 is designed as a simple planetary gear. Another sun gear is fixed to the housing, the input shaft 13 is connected to a wide Ren planet carrier shaft and the output shaft 14 is connected to a further ring gear shaft. The switching matrix from Fig. 2b also corresponds to the possible Schaltfor men of this variant.
In Fig. 4a ist eine vierte Variante gezeigt, die im Vergleich zu der zweiten eine vierte Kupplungseinrichtung C4 aufweist, welche die Ausgangswelle 14 mit der zweiten Sonnenradwelle 6 drehverbindbar macht. Damit sind weitere Schaltmodi möglich, wie in Fig. 4b sichtbar. In FIG. 4 a, a fourth variant is shown which, compared to the second, has a fourth coupling device C4, which makes the output shaft 14 rotatable with the second sun gear shaft 6. Further switching modes are thus possible, as can be seen in FIG. 4b.
Somit können acht Vorwärtsgänge gl -g8, noch ein weiterer Lademodus L4(P) (bei dem ebenso die Abtriebswelle 4 gebremst werden muss) und ein stufenlos leistungsverzweigter Betrieb als Rückwärtsgang R-E-CVT geschalten werden.Eight forward gears gl -g8, yet another charging mode L4 (P) (in which the output shaft 4 must also be braked) and a continuously variable power split operation as reverse gear R-E-CVT can thus be engaged.
Fig. 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform, die wie die vierte Ausführungsform eine vierte Kupplungseinrichtung C4, jedoch ein weiteres Getriebe 3 als Planetenge triebe wie in Fig. 3 vorsieht. Dem entsprechend gilt auch bei dieser Ausführungs form die Schaltmatrix aus Fig. 4b. Fig. 5 shows a fifth embodiment which, like the fourth embodiment, provides a fourth clutch device C4, but a further gear 3 as a planetary gear as in FIG. Accordingly, the switching matrix from FIG. 4b also applies to this embodiment.
In Fig. 6a ist eine sechste Variante gezeigt, die im Vergleich zu der vierten eine erste Bremseinrichtung Bl aufweist, welche die zweite Sonnenradwelle 6 festlegen kann. Damit sind weitere Schaltmodi möglich, die in Fig. 6b sichtbar sind. In FIG. 6 a, a sixth variant is shown which, in comparison to the fourth, has a first braking device B1 which can fix the second sun gear shaft 6. This means that further switching modes are possible, which are visible in FIG. 6b.
Somit können neun Vorwärtsgänge gl -g9 sowie ein Rückwärtsgang ER, bei dem nur der Sekundärantrieb antreibt, geschalten werden. This means that nine forward gears gl -g9 and one reverse gear ER, in which only the secondary drive drives, can be engaged.
Fig. 7 zeigt eine siebte Ausführungsform, die wie die sechste Ausführungsform eine erste Bremseinrichtung Bl und ein weiteres Getriebe 3 als Planetengetriebe wie in Fig. 5 vorsieht. Dem entsprechend gilt auch bei dieser Ausführungsform die Schalt matrix aus Fig. 6b. Fig. 8a zeigt eine achte Ausführungsform ähnlich der aus Fig. 6a, jedoch ist kein Sekundärantrieb vorgesehen. Dem entsprechend ergeben sich wie in Fig. 8b er sichtlich insgesamt neun Vorwärtsgänge gl-g9 und ein Rückwärtsgang R. FIG. 7 shows a seventh embodiment which, like the sixth embodiment, provides a first braking device B1 and a further gear 3 as a planetary gear as in FIG. 5. Accordingly, the switching matrix from FIG. 6b also applies to this embodiment. FIG. 8a shows an eighth embodiment similar to that from FIG. 6a, but no secondary drive is provided. Accordingly, as in Fig. 8b, there are obviously a total of nine forward gears gl-g9 and one reverse gear R.
Fig. 9 zeigt eine neunte Ausführungsform wie die aus Fig. 7, jedoch ebenfalls ohne Sekundärantrieb. Dem entsprechend gilt hier auch das Schaltdiagramm aus Fig. 8b. FIG. 9 shows a ninth embodiment like that from FIG. 7, but likewise without a secondary drive. Accordingly, the circuit diagram from FIG. 8b also applies here.
In Fig. 10a ist eine zehnte Ausführungsform ersichtlich, welche sehr ähnlich der zweiten Ausführung ist. Dabei ist jedoch der Sekundärantrieb über eine sekundäre Kupplungseinrichtung 20 mit der ersten Sonnenradwelle 11 drehverbindbar. Die sekundäre Kupplungseinrichtung 20 ist wie dargestellt vorzugsweise zwischen Se kundärgetriebe und der ersten Sonnradwelle 11 angeordnet. Aus der Schaltmatrix in Fig. 10b sind die Schaltmodi ersichtlich. A tenth embodiment can be seen in FIG. 10a, which is very similar to the second embodiment. In this case, however, the secondary drive can be rotatably connected to the first sun gear shaft 11 via a secondary coupling device 20. The secondary clutch device 20 is preferably arranged between the secondary transmission and the first sun gear shaft 11, as shown. The switching modes can be seen from the switching matrix in FIG. 10b.
Fig. 11a und Fig. 12a zeigen elfte und zwölfte Ausführungsformen, bei denen wie in der zehnten Ausführungsform der Sekundärantrieb mit der ersten Sonnenrad welle 11 drehverbindbar ist. Dabei weisen sie noch eine vierte Kupplungseinrich tung C4 zwischen Ausgangswelle 14 und zweiter Sonnenradwelle 6 und die zwölfte Ausführung zusätzlich noch die erste Bremseinrichtung Bl für die Planetenträger welle 17 auf. Die jeweiligen Schaltmatrizen sind in Fig. 11b und Fig. 12b ersicht lich. 11a and 12a show eleventh and twelfth embodiments in which, as in the tenth embodiment, the secondary drive with the first sun gear shaft 11 can be rotated. They also have a fourth clutch device C4 between the output shaft 14 and the second sun gear shaft 6 and the twelfth embodiment also has the first braking device B1 for the planet carrier shaft 17. The respective switching matrices are ersicht Lich in Fig. 11b and Fig. 12b.
Die Ausführungsformen aus Fig. 10a, Fig. 11a, und Fig. 12a weisen alle Stirnrad getriebe als weitere Getriebe 3 auf, wobei diese Ausführungsformen natürlich auch mit Planetengetriebe als weitere Getriebe 3 denkbar sind. Beispielsweise kann ein Planetengetriebe wie das weitere Getriebe 3 in der Ausführungsform aus Fig. 3 verwendet werden. The embodiments from Fig. 10a, Fig. 11a, and Fig. 12a all have spur gears as further gears 3, these embodiments being of course also conceivable with planetary gears as further gears 3. For example, a planetary gear like the further gear 3 can be used in the embodiment from FIG. 3.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT CLAIMS
1. Getriebeanordnung (1) mit einer Primärantriebswelle (12) zur Drehverbin dung mit einem Primärantrieb (7) und mit einem erweiterten Ravigneaux- Getriebe (2) und einem dem erweiterten Ravigneaux-Getriebe (2) vorge schalteten weiteren Getriebe (3), wobei das erweiterte Ravigneaux-Getriebe (2) einen ersten Radsatz aufweist und in diesem ersten Radsatz erste Plane tenräder (9a) eines mit der Planetenträgerwelle (17) verbundenen Planeten trägers (16) mit einem ersten Sonnenrad (11a) einer ersten Sonnenradwelle (11) sowie mit einem ersten Hohlrad (5a) der ersten Hohlradwelle (5) käm men, wobei das erweiterte Ravigneaux-Getriebe (2) einen zweiten Radsatz aufweist und in diesem zweiten Radsatz zweite Planetenräder (10a) des Pla netenträgers (16) mit einem zweiten Sonnenrad (6a) einer zweiten Sonnen radwelle (6), mit einem zweiten Hohlrad (4a) einer zweiten Hohlradwelle (4) kämmen, jedes erste Planetenrad (9a) auch mit je einem zweiten Planetenrad (10a) kämmt, die erste Hohlradwelle (5) des erweiterten Ravigneaux- Getrie bes (2) mit der Primärantriebswelle (12) mittels einer ersten Kupplungsein richtung (CI) drehverbindbar ist, eine Abtriebswelle (15) mit der zweiten Hohlradwelle (4) drehverbunden oder drehverbindbar ist, eine Ausgangswelle (14) des weiteren Getriebes (3) mit zumindest einem ersten Element des erweiterten Ravigneaux-Getriebes (2), vorzugsweise der ersten Sonnenrad welle (11), mittels einer zweiten Kupplungseinrichtung (C2) drehverbindbar ist, ein zweites Element des erweiterten Ravigneaux-Getriebes (2), vorzugs weise die Planetenträgerwelle (17), mit der Primärantriebswelle (12) mittels einer dritten Kupplungseinrichtung (C3) drehverbindbar ist, ein drittes Ele ment des erweiterten Ravigneaux-Getriebes (2), vorzugsweise das zweite Sonnenradwelle (6), mit zumindest einer zweiten Bremseinrichtung (B2) blockierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärantriebswelle (12) mit einer Eingangswelle (13) des weiteren Getriebes (3) drehverbunden ist. 1. Gear arrangement (1) with a primary drive shaft (12) for Drehverbin manure with a primary drive (7) and with an extended Ravigneaux gear (2) and the extended Ravigneaux gear (2) upstream of further gear (3), wherein the extended Ravigneaux transmission (2) has a first gear set and in this first gear set first Plane tenräder (9a) of a planet carrier (16) connected to the planet carrier shaft (17) with a first sun gear (11a) a first sun gear shaft (11) and men with a first ring gear (5a) of the first ring gear shaft (5), the extended Ravigneaux gear (2) having a second gear set and in this second gear set second planet gears (10a) of the planet carrier (16) with a second sun gear ( 6a) a second sun gear shaft (6), mesh with a second ring gear (4a) of a second ring gear shaft (4), each first planet gear (9a) also meshes with a second planet gear (10a), the first ring gear shaft (5) of the e extended Ravigneaux gearbox (2) can be rotatably connected to the primary drive shaft (12) by means of a first coupling device (CI), an output shaft (15) is rotatably connected or rotatably connected to the second ring gear shaft (4), an output shaft (14) of the further transmission (3) with at least one first element of the extended Ravigneaux transmission (2), preferably the first sun gear shaft (11), can be rotatably connected by means of a second clutch device (C2), a second element of the extended Ravigneaux transmission (2), preferably as the planet carrier shaft (17), with the primary drive shaft (12) can be rotatably connected by means of a third clutch device (C3), a third element of the extended Ravigneaux gear (2), preferably the second sun gear shaft (6), with at least one second braking device (B2 ) can be blocked, characterized in that the primary drive shaft (12) is rotatably connected to an input shaft (13) of the further transmission (3).
2. Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Kupplungseinrichtung (C3) so angeordnet ist, dass bei geöffneter dritten Kupplungseinrichtung (C3) die Primärantriebswelle (12) mit der Ein gangswelle (13) des weiteren Getriebes (3) drehverbunden ist. 2. Transmission arrangement (1) according to claim 1, characterized in that the third clutch device (C3) is arranged so that when the third clutch device (C3) is open, the primary drive shaft (12) with the input shaft (13) of the further transmission (3) is rotationally connected.
3. Getriebeanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossener erster Kupplungseinrichtung (CI) das Übersetzungsverhältnis zwischen der Primärantriebswelle (12) und der ersten Hohlradwelle (5) des erweiterten Ravigneaux-Getriebes (2) von dem Über setzungsverhältnis bei geschlossener zweiter Kupplungseinrichtung (C2) zwi schen der Primärantriebswelle (12) und dem ersten Element des erweiterten Ravigneaux-Getriebes (2) verschieden ist. 3. Gear arrangement (1) according to one of claims 1 or 2, characterized in that when the first clutch device (CI) is closed, the transmission ratio between the primary drive shaft (12) and the first ring gear shaft (5) of the extended Ravigneaux gear (2) of the About transmission ratio with the second clutch device (C2) engaged between tween the primary drive shaft (12) and the first element of the extended Ravigneaux transmission (2) is different.
4. Getriebeanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste Hohlradwelle (5) des erweiterten Ravig- neaux- Getriebes (2) als auch das zweite Element des erweiterten Ravig- neaux-Getriebes (2) unübersetzt mit der Primärantriebswelle (12) drehver bindbar sind. 4. Gear arrangement (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that both the first ring gear shaft (5) of the expanded Ravig- neaux gear (2) and the second element of the expanded Ravig- neaux gear (2) untranslated with the primary drive shaft (12) are rotatable bindable.
5. Getriebeanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Getriebe (3) ein einfacher Planetensatz ist, wobei vorzugsweise eine weitere Sonnenradwelle gehäusefest ist, eine Ausgangs welle vorzugsweise mit einer weiteren Planetenträgerwelle drehverbunden ist und eine weitere Hohlradwelle mit der Primärantriebswelle (17) drehverbun den ist. 5. Gear arrangement (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the further gear (3) is a simple planetary gear set, preferably a further sun gear shaft is fixed to the housing, an output shaft is preferably rotatably connected to another planet carrier shaft and another The ring gear shaft is rotatably connected to the primary drive shaft (17).
6. Getriebeanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Getriebe (3) ein Stirnradgetriebe mit vorzugs weise zwei Stufen ist. 6. Gear arrangement (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the further gear (3) is a spur gear with preferably two stages.
7. Getriebeanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Element des erweiterten Ravigneaux-Getriebes (2), mit einem - besonders vorzugsweise eine elektrische Maschine aufwei senden - Sekundärantrieb (18) drehverbunden oder drehverbindbar ist.7. Transmission arrangement (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one element of the extended Ravigneaux transmission (2) with a secondary drive (18) is rotatably connected or rotatable - particularly preferably send an electrical machine aufwei.
8. Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärantrieb (18) mit einer ersten Hohlradwelle (5) des erweiterten Ravigneaux-Getriebes (3) drehverbunden oder drehverbindbar ist. 8. Gear arrangement (1) according to claim 7, characterized in that the secondary drive (18) is rotatably connected or rotatably connected to a first ring gear shaft (5) of the extended Ravigneaux gear (3).
9. Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärantrieb (18) mit einer ersten Sonnenradwelle (11) des erwei terten Ravigneaux-Getriebes (3) drehverbunden oder drehverbindbar ist.9. Gear arrangement (1) according to claim 7, characterized in that the secondary drive (18) with a first sun gear shaft (11) of the extended Ravigneaux gear (3) is rotatably connected or rotatably connected.
10. Getriebeanordnung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärantrieb (18) über ein Sekundärgetriebe (19) mit dem erweiterten Ravigneaux-Getriebe (3) drehverbunden oder drehverbind bar ist, wobei der Betrag des Übersetzungsverhältnisses des Sekundärgetrie bes (19) vorzugsweise größer 1 ist. 10. Gear arrangement (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the secondary drive (18) via a secondary gear (19) with the extended Ravigneaux gear (3) is rotatably connected or rotatably connected bar, the amount of the gear ratio of the Secondary gearbox bes (19) is preferably greater than 1.
11. Getriebeanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element des erweiterten Ravigneaux-Getrie bes (2), vorzugsweise die Planetenträgerwelle (17), mit einer ersten Brems einrichtung (Bl) blockierbar ist. 11. Transmission arrangement (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the second element of the extended Ravigneaux gearbox (2), preferably the planet carrier shaft (17), can be blocked with a first braking device (B1).
12. Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Element des erweiterten Ravigneaux-Getriebes (2) mit einer Aus gangswelle (14) des weiteren Getriebes (3) mittels einer vierten Kupplungs einrichtung (C4) drehverbindbar ist. 12. Transmission arrangement (1) according to claim 11, characterized in that the third element of the extended Ravigneaux transmission (2) can be rotatably connected to an output shaft (14) of the further transmission (3) by means of a fourth coupling device (C4).
13. Antriebssystem (21), wobei das Antriebssystem (21) zumindest einen Pri märantrieb (7), vorzugsweise eine Brennkraftmaschine, sowie zumindest eine Getriebeanordnung (1) aufweist und wobei der Primärantrieb (7) über eine Primärantriebswelle (12) mit der Getriebeanordnung (1) drehverbindbar oder drehverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanord nung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist. 13. Drive system (21), wherein the drive system (21) has at least one primary drive (7), preferably an internal combustion engine, and at least one gear arrangement (1) and wherein the primary drive (7) via a primary drive shaft (12) with the gear arrangement ( 1) is rotatable or rotatably connected, characterized in that the Getriebeanord voltage (1) is designed according to one of claims 1 to 12.
14. Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug, mit einem Antriebssystem (21) mit einer Getriebeanordnung (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Ge triebeanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist und vorzugsweise das Antriebssystem (21) nach Anspruch 13 ausgebildet ist.14. Motor vehicle, in particular hybrid vehicle, with a drive system (21) with a gear arrangement (1), characterized in that the gear arrangement (1) is designed according to one of claims 1 to 12 and preferably the drive system (21) is designed according to claim 13 is.
15. Kraftfahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ab triebswelle (15) der Getriebeanordnung (1) mit zumindest einer antreibbaren Achse des Fahrzeugs drehverbindbar oder drehverbunden ist. 15. Motor vehicle according to claim 14, characterized in that a drive shaft (15) from the transmission arrangement (1) is rotatably or rotatably connected to at least one drivable axle of the vehicle.
PCT/AT2020/060352 2019-10-04 2020-10-05 Transmission arrangement WO2021062458A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112020000949.1T DE112020000949A5 (en) 2019-10-04 2020-10-05 GEAR ARRANGEMENT

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50838/2019 2019-10-04
ATA50838/2019A AT523003B1 (en) 2019-10-04 2019-10-04 GEAR ARRANGEMENT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021062458A1 true WO2021062458A1 (en) 2021-04-08

Family

ID=72885319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2020/060352 WO2021062458A1 (en) 2019-10-04 2020-10-05 Transmission arrangement

Country Status (3)

Country Link
AT (1) AT523003B1 (en)
DE (1) DE112020000949A5 (en)
WO (1) WO2021062458A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11933389B1 (en) * 2023-02-21 2024-03-19 Dana Automotive Systems Group, Llc Multi-speed gearbox and gearbox operating method

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030216211A1 (en) * 2002-05-20 2003-11-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Automatic transmission of motor vehicle
US20060135310A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Shim Hyu T Six-speed powertrain of automatic transmission
DE112013001057T5 (en) 2012-03-28 2014-12-11 Aisin Aw Co., Ltd. automatic transmission
AT513538B1 (en) 2012-10-22 2015-01-15 Avl List Gmbh transmission
DE102014223340A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 Avl List Gmbh Torque transmission device and method for its operation
DE102014223339A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 Avl List Gmbh Torque transmission device and method for its operation
DE102015222596A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 Avl List Gmbh Torque transmission device and method for its operation
DE102016221118A1 (en) * 2016-10-26 2018-04-26 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle
WO2018115227A1 (en) 2016-12-22 2018-06-28 Avl List Gmbh Torque-transmitting device, drive system, and motor vehicle
DE102017207200A1 (en) 2017-04-28 2018-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle
DE102017207191A1 (en) 2017-04-28 2018-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030216211A1 (en) * 2002-05-20 2003-11-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Automatic transmission of motor vehicle
US20060135310A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Shim Hyu T Six-speed powertrain of automatic transmission
DE112013001057T5 (en) 2012-03-28 2014-12-11 Aisin Aw Co., Ltd. automatic transmission
AT513538B1 (en) 2012-10-22 2015-01-15 Avl List Gmbh transmission
DE102014223340A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 Avl List Gmbh Torque transmission device and method for its operation
DE102014223339A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 Avl List Gmbh Torque transmission device and method for its operation
DE102015222596A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 Avl List Gmbh Torque transmission device and method for its operation
DE102016221118A1 (en) * 2016-10-26 2018-04-26 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle
WO2018115227A1 (en) 2016-12-22 2018-06-28 Avl List Gmbh Torque-transmitting device, drive system, and motor vehicle
DE102017207200A1 (en) 2017-04-28 2018-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle
DE102017207191A1 (en) 2017-04-28 2018-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARCO FRACCHIA: "THE TRANSMISSION'S ROLE IN HYBRID VEHICLES", 25 February 2016 (2016-02-25), XP055574668, Retrieved from the Internet <URL:https://futurepowertrains.co.uk/wp-content/uploads/2016/01/FPC2016_Vocis_TransmissionRoleInHybrids_16-9_PRINT.pdf> *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11933389B1 (en) * 2023-02-21 2024-03-19 Dana Automotive Systems Group, Llc Multi-speed gearbox and gearbox operating method

Also Published As

Publication number Publication date
AT523003B1 (en) 2022-05-15
DE112020000949A5 (en) 2021-12-30
AT523003A1 (en) 2021-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013202381B4 (en) Drive device for a vehicle and vehicle with the drive device
AT519487B1 (en) The torque transfer device
WO2014122026A1 (en) Torque overlay device for a hybrid drive system, and a method for operating such a hybrid drive system
DE10162888A1 (en) Multi-stage transmission has drive shaft directly connected to input stage presetting element
WO2014090486A1 (en) Hybrid drive arrangement for a motor vehicle
WO2016134710A1 (en) Hybrid transmission for a vehicle and vehicle having the hybrid transmission
AT520219B1 (en) Torque transmission device, drive system and motor vehicle
WO2021062458A1 (en) Transmission arrangement
DE102004053044A1 (en) Transmission for a hybrid drive
DE102017005310B4 (en) Group transmission for a motor vehicle, in particular for a utility vehicle
DE102019200966A1 (en) Power split automotive transmission
DE102020201778B4 (en) Power-split continuously variable transmission
DE102017216296B4 (en) Hybrid unit for a motor vehicle
EP3077239A1 (en) Transmission, hybrid drivetrain and drivetrain for an electric vehicle
DE102018219628A1 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102013224232A1 (en) transmission
DE102013225207B4 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102018215226A1 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102021208194B4 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102021210740B3 (en) Transmission for a vehicle and drive train with such a transmission
DE102020216253B4 (en) Transmission for a motor vehicle
DE19621380A1 (en) Automotive gear box having hydrodynamic torque converter as constant=speed
DE19809467A1 (en) Hydrodynamic mechanical compound transmission for vehicles
DE102019204899B4 (en) Transmission, transmission assembly and drive train
AT520944B1 (en) Torque transmission device, drive system and motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20792274

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112020000949

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20792274

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1