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WO2017220543A1 - Getriebe - Google Patents

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Publication number
WO2017220543A1
WO2017220543A1 PCT/EP2017/065035 EP2017065035W WO2017220543A1 WO 2017220543 A1 WO2017220543 A1 WO 2017220543A1 EP 2017065035 W EP2017065035 W EP 2017065035W WO 2017220543 A1 WO2017220543 A1 WO 2017220543A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
output shaft
transmission
idler gear
gear
combustion engine
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/065035
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Udo Bernhardt
Original Assignee
GETRAG B.V. & Co. KG
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 GETRAG B.V. & Co. KG filed Critical GETRAG B.V. & Co. KG
Publication of WO2017220543A1 publication Critical patent/WO2017220543A1/de

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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0807—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with gear ratios in which the power is transferred by axially coupling idle gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0822—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the arrangement of at least one reverse gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0826—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts wherein at least one gear on the input shaft, or on a countershaft is used for two different forward gear ratios
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • F16H2003/0931—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts each countershaft having an output gear meshing with a single common gear on the output shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0043—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising four forward speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0052—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising six forward speeds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a transmission with an electric motor, in particular a transmission for a motor vehicle, wherein the transmission has at least one input shaft and at least one output shaft, wherein the output shaft is operatively connected to a differential, wherein a first idler gear and a second idler gear arranged on the output shaft are.
  • the object of the invention is therefore to inexpensively improve a transmission without having to accept losses in terms of functions, package, efficiency, etc.
  • the transmission can be extended by an electric motor in a particularly simple and cost-effective manner.
  • the electric motor can be decoupled from the transmission, so that an outgoing from the electric motor drag torque does not necessarily have to be dragged.
  • the clutch is in the form of a synchronizer clutch, so that the addition of the electric motor can be done to the transmission via the existing transmission circuit.
  • the operative connection between the electric motor and the first idler gear can be made via a direct connection, in which a pinion of the electric motor is in direct meshing engagement with the first idler gear.
  • first idler gear is operatively connected by means of a Losradkupplung with the second idler gear.
  • This idler clutch is designed such that a rotationally fixed connection between two idler gears can be produced.
  • the drive power of the electric motor can be introduced in different ways in the transmission. Just as well, it is conceivable that when establishing an operative connection between the first idler gear and the output shaft, an electromotive forward gear is guaranteed under stress of the drive power of the electric motor, while setting up an operative connection between the first idler gear and second idler gear another electromotive forward gear can be established.
  • the second idler gear is a reverse gear, which can be brought into operative connection via the idler clutch with the electric motor at the same time.
  • the idler gear is a synchronizer clutch and switchable by means of a conventional transmission circuit
  • a particular embodiment provides that the clutch is designed as a two-sided switchable synchronizer clutch, whereby not only the first idler gear, but also another, third idler gear is operatively connected to the output shaft.
  • the existing clutch can be used twice, which increases the gear ratio of the transmission without much additional effort.
  • the electric motor is operatively connected to the third idler gear of the output shaft.
  • the electric motor can be connected via two gear ratios to the output shaft.
  • the second idler gear is operatively connected to the input shaft, since a stand-by function can be ensured by this measure. If the first idler gear and the second idler gear are operatively connected by means of the clutch, the input shaft, the second idler gear, the idler gear clutch, the first idler gear and thus also the electric motor can be driven by means of an internal combustion engine drive power.
  • an internal combustion engine is operatively connected exclusively to the further or second output shaft to an internal combustion engine
  • the electric motor is operatively connected exclusively with the output shaft or the first output shaft to set up an electric motor gear ratio.
  • Electromotive gear can be used depending on the direction of rotation of the electric motor as an electric motor forward or reverse gear.
  • Combustion engine forward gear ratios and the electromotive gear ratios can be set up separately or in combination to, for example, a purely electrical operation, a pure combustion engine operation or a
  • the output shaft is free of gears that are in direct operative connection with the gears of the input shaft and form a forward gear.
  • two output shafts are present, with all gears to set up a
  • Verbrennungsmotori see forward gear on only one of two output shafts distribute, whereas the other output shaft is operatively connected to the electric motor.
  • the transmission has a transmission housing, within which the output shaft and the further output shaft are arranged parallel to each other, wherein the output shaft is disposed higher than the further output shaft within the transmission housing.
  • the transmission can be made axially short when the parking lock gear is disposed on the output shaft.
  • Femer is advantageous if the transmission is a glove! tgetri ebe or an automated manual transmission or a dual-clutch transmission is.
  • the output shaft has a pinion, which with a ring gear of the differential in Tooth engagement is.
  • An advantageous method for establishing a reverse driving operation provides that the first idler gear, the second idler gear and the output shaft are operatively connected by means of the idler clutch and by means of the Sehaltkupplung, wherein the second idler gear, the
  • the transmission has a plurality of forward gear ratios, wherein the transmission has at least one electromotive gear stage, which is driven by an electromotive drive power, wherein the transmission is adapted to the internal combustion engine forward gear ratios and
  • electromotive gear stages to be set up separately or in combination, wherein the output shaft is driven in setting up each internal combustion engine forward gear Stu and or setting up each electromotive gear stage exclusively with an electromotive drive power and / or that the other
  • Output shaft is driven exclusively with the internal combustion engine drive power.
  • the output shaft is free of gears that are in direct operative connection with the gears of the input shaft and form a forward gear.
  • two output shafts are present, with all gears to set up a
  • Fig. 1 is a schematic representation of a transmission according to the invention for a first exemplary embodiment from;
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a transmission according to the invention according to a second exemplary embodiment
  • Fig. 3 is a schematic representation of an end face of an inventive
  • Fig. 1 is a schematic representation of a transmission 1 according to the invention is shown according to a first embodiment, wherein the transmission 1 is a starting clutch 12, an input shaft 2, an output shaft 4, a further output shaft 5, a au of the output shaft 4 arranged Parksperrenrad 17.
  • a first idler gear 7 which is connected via a first intermediate gear 19 with a pinion of an electric motor 6 in operative connection.
  • the first idler gear 7 can be operatively connected by means of the clutch 10 to the output shaft 4.
  • the clutch 10 is in this case a two-sided switchable synchronizer clutch, which can also connect a third idler gear 9 with the output shaft 4.
  • the third idler gear 9 is operatively connected via a second intermediate gear to the electric motor 6, so that with this idler gear two electromotive gear ratios can be set.
  • a second idler gear 8 is arranged on the output shaft 4, which by means of a Losradkupplung 11 operatively connected to the first idler gear 7, so rotatably connected.
  • This idler clutch 1 1 is designed as a synchronizer clutch and can thus be switched with a conventional transmission circuit.
  • the output shaft 4 has a pinion 14 which meshes with a ring gear 21 of a differential.
  • Electric motor 6 can thus be transmitted to the output shaft 4 and then to the differential.
  • the transmission 1 also has a further, second output shaft 5, which with the
  • Input shaft 2 by means of four fixed-gear loose-wheel assemblies (23a, b, c, d) and two
  • Clutches can be operatively connected to four
  • Internal combustion engine can thus be transferred to the starting clutch 12, to the fixed gear idler arrangement 23d, further to one of the clutches and ultimately to the further output shaft 5 and thus to the differential.
  • the transmission 1 is thus designed in order to electromotive drive power to the output shaft 4 and / or internal combustion engine power to the other To transmit output shaft 5 can.
  • the internal combustion engine drive power can be combined with the electromotive drive power, wherein both drive powers only at the ring gear 21 of the differential fauxaditionre fen and add up there.
  • the second idler gear stands with a loose wheel 22 of the other output shaft 5 in meshing and thus uses the idler gear 22 to reverse the direction of rotation.
  • the idler gear 22 is part of the fixed gear idler 23d and is therefore one
  • Losradkupplung 11 connected and connects the first idler gear 7 with the second idler gear 8. At the same time, the clutch 10 is connected, so that the first idler gear 7 with the
  • Output shaft 4 is operatively connected.
  • the internal combustion engine power flow extends from the engine via the starting clutch 12 to the input shaft and on to idler gear 22, to idler gear 8, to the first idler gear 7 and finally to the
  • the electric motor 6 can be added in this case and support the engine.
  • a Standladefunktion is set up, in which the idler clutch 11 is connected and the first idler gear 7 with the second idler gear 8 operatively connected, so that a
  • the second embodiment shown in FIG. 2 largely corresponds to the first exemplary embodiment, supplemented merely by a further starting clutch 12 and by a further input shaft 3, with which the transmission 1 corresponds to a dual-clutch transmission.
  • the same reference numerals as in FIG. 1 result.
  • the fixed gear idler gears 23a, b, c, d are now assigned to both input shafts 2 and 3 distributed.
  • the dual-clutch transmission / transmission 1 is also designed to drive motor power to the output shaft 4 and / or
  • the engine drive power may be combined with the motor drive power, with both drive powers first meeting and adding to the ring gear 21 of the differential.
  • Fig. 3 shows schematically both embodiments described above from the perspective of the front side, wherein now a transmission housing 18 can be seen.
  • the two input shafts 2 and 3 are in operative connection with the further output shaft 5.
  • the output shaft 4 and the output shaft 5 by means of the pinion 14 and 15 are in operative connection with the ring gear 21 of the differential.
  • the electric motor 5 is connected via the two intermediate gears 19 and 20 in operative connection with the output shaft 4th
  • Embodiment and the dependencies due to the many active connections only in place above the other output shaft 5 is possible, if a lower

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Abstract

Es wird ein Getriebe (1) mit einem Elektromotor (6) vorgeschlagen, wobei das Getriebe (1) zumindest eine Eingangswelle (2) und zumindest eine Abtriebswelle (4) aufweist, wobei die Abtriebswelle (4) mit einem Differential wirkverbunden ist, wobei ein erstes Losrad (7) und ein zweites Losrad (8) auf der Abtriebswelle (4) angeordnet sind, wobei der Elektromotor (6) mit dem ersten Losrad (7) wirkverbunden ist und das erste Losrad (7) mittels einer Schaltkupplung (10) mit der Abtriebswelle (7) wirkverbindbar ist.

Description

Getriebe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe mit einem Elektromotor, insbesondere ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe zumindest eine Eingangswelle und zumindest eine Abtriebswelle aufweist, wobei die Abtriebswelle mit einem Differential wirkverbunden ist, wobei ein erstes Losrad und ein zweites Losrad auf der Abtriebswelle angeordnet sind.
Getriebe der eingangs genannten Art sind hinlänglich bekannt, jedoch in Ihren Funktionen stark eingeschränkt, sofern eine kostengünstige Lösung angestrebt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Getriebe kostengünstig zu verbessern, ohne Einbußen hinsichtlich Funktionen, Package, Wirkungsgrad usw. hinnehmen zu müssen.
Die Aufgaben werden durch den Hauptanspruch gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Aus führungs formen.
Ist der Elektromotor mit dem ersten Losrad wirkverbunden und das erste Losrad mittels einer Schaltkupplung mit der Abtriebswelle wirkverbindbar, kann das Getriebe besonders einfach und kostengünstig um einen Elektromotor erweitert werden. Mittels der
Schaltkupplung kann der Elektromotor von dem Getriebe entkoppelt werden, sodass ein von dem Elektromotor ausgehendes Schleppmoment nicht zwingend mitgeschleppt werden muss. Die Schaltkupplung ist in Form einer Synchronkupplung ausgebildet, sodass das Hinzuschalten des Elektromotors an das Getriebe über die vorhandene Getriebeschaltung erfolgen kann. Die Wirkverbindung zwischen Elektromotor und dem ersten Losrad kann über eine direkte Verbindung hergestellt werden, in dem ein Ritzel des Elektromotors in direktem Zahneingriff mit dem ersten Losrad steht. Es ist jedoch auch möglich, mithilfe eines Zwischenrads oder mehreren Zwischenrädern eine indirekte Verbindung zwischen Ritzel des Elektromotors und dem ersten Losrad herzustellen, sodass durch diese Maßnahme beispielsweise eine Drehzahlreduktion der elektromotorischen Antriebsleistung erfolgen kann.
Von weiterem Vorteil ist es, wenn das erste Losrad mittels einer Losradkupplung mit dem zweiten Losrad wirkverbindbar ist. Diese Losradkupplung ist derart ausgebildet, dass eine drehfeste Verbindung zwischen zwei Losrädern herstellbar ist. Hierdurch ergibt sich eine weitere Anbindungsmöglichkeit des Elektromotors an das Getriebe. Die Antriebsleistung des Elektromotors kann auf unterschiedlichen Wegen in das Getriebe eingeleitet werden. Genauso gut ist es vorstellbar, dass bei Einrichtung einer Wirkverbindung zwischen dem ersten Losrad und der Abtriebswelle eine elektromotorische Vorwärtsgangstufe unter Beanspruchung der Antriebsleistung des Elektromotors gewährleistet ist, während bei Einrichtung einer Wirkverbindung zwischen erstem Losrad und zweitem Losrad eine weitere elektromotorische Vorwärtsgangstufe eingerichtet werden kann.
Vorzugsweise ist das zweite Losrad ein Rückwärtsganglosrad, welches gleichzeitig über die Losradkupplung mit dem Elektromotor in Wirkverbindung gebracht werden kann.
Vorzugsweise ist die Losradkupplung eine Synchronkupplung und mittels einer herkömmlichen Getriebeschaltung schaltbar
Eine besondere Ausgestaltung sieht vor, dass die Schaltkupplung als eine zweiseitig schaltbare Synchronkupplung ausgebildet ist, wodurch nicht nur das erste Losrad, sondern auch ein weiteres, drittes Losrad mit der Abtriebswelle wirkverbindbar ist. So kann die vorhandene Schaltkupplung doppelt genutzt werden, was ohne großem Mehraufwand die Gangzahl des Getriebes erhöht.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der Elektromotor mit dem dritten Losrad der Abtriebswelle wirkverbunden ist. Hiermit kann der Elektromotor über zwei Übersetzungsstufen an die Abtriebswelle angebunden werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das zweite Losrad mit der Eingangswelle wirkverbunden ist, da durch diese Maßnahme eine Standladefunktion gewährleistet werden kann. Sind das erste Losrad und das zweite Losrad mittels der Schaltkupplung wirkverbunden können mittels einer verbrennungsmotorischer Antriebsleistung die Eingangswelle, das zweite Losrad, die Losradkupplung, das erste Losrad und somit auch der Elektromotor angetrieben werden.
Ferner ist vorteilhaft, wenn das Getriebe eine weitere Abtriebswelle bzw. zweite
Abtriebswelle aufweist, wodurch eine besonders axial kompakte Bauweise realisiert werden kann.
Ferner ist es von Vorteil, wenn ein Verbrennungsmotor ausschließlich mit der weiteren bzw. zweiten Abtriebswelle wirkverbindbar ist, um eine verbrennungsmotorische
Vorwärtsgangstufe einzurichten. Von besonderem Vorteil ist es, wenn darüber hinaus der Elektromotor ausschließlich mit der Abtriebs welle bzw. der ersten Abtriebswelle wirkverbindbar ist, um eine elektromotorische Gangstufe einzurichten. Die
elektromotorische Gangstufe kann je nach Drehrichtung des Elektromotors als elektromotorische Vorwärts- oder Rückwärtsgangstufe genutzt werden. Die
verbrennungsmotorischen Vorwärtsgangstufen und die elektromotorischen Gangstufen können getrennt oder in Kombination eingerichtet werden, um beispielsweise einen rein elektrischen Betrieb, einen rein verbrennungsmotorischen Betrieb oder einen
Hybridbetrieb einzurichten.
Mit dieser bevorzugten Ausgestaltung wird erreicht, dass die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors und die Antriebsleistung des Elektromotors in einem Hybridbetrieb erst an dem Zahnkranz des Differentials zusammentreffen und sich dort addieren. Das hat zur Folge, dass jene Zahnräder, die im Leistungsfluss eines verbrennungsmotorischen Vorwärtsgangs liegen, keiner zusätzlichen Antriebsleistung, nämlich die des
Elektromotors, ausgesetzt sind. Es entfällt somit eine Anpassung der Zahnräder in Form von breiter ausgeführten Zahnrädern, die dazu in der Lage wären, größere Drehmomente zu übertragen.
In anderen Worten ausgedrückt ist die Abtriebswelle frei von Zahnrädern, die in direkter Wirkverbindung zu den Zahnrädern der Eingangswelle stehen und eine Vorwärtsgangstufe bilden. Somit sind im Gegensatz zum weitläufig verbreiteten Stand der Technik zwei Abtriebswellen vorhanden, wobei sich alle Zahnräder zur Einrichtung einer
verbrennungsmotori sehen Vorwärtsgangstufe auf nur einer von beiden Abtriebswellen verteilen, wohingegen die andere Abtriebswelle mit dem Elektromotor wirkverbindbar ist.
Ferner ist es von Vorteil, wenn an der weiteren Abtriebswelle ein Losrad angeordnet ist, wobei das Losrad der weiteren Abtriebswelle und das zweite Losrad der Abtriebswelle in Zahneingriff stehen. Hierdurch ist es möglich Antriebsleistung zwischen den beiden Abtriebswellen zu übertragen.
Femer ist es vorteilhaft, wenn das das Getriebe ein Getriebegehäuse aufweist, innerhalb dessen die Abtriebswelle und die weitere Abtriebswelle parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Abtriebswelle innerhalb des Getriebegehäuses höher als die weitere Abtriebswelle angeordnet ist. Durch diese Maßnahme kann der Elektromotor über eine geringe Anzahl an Zwischenräder direkt oder indirekt an das erste Losrad angebunden werden, was Bauraum einspart.
Ist das erste Losrad axial zwischen der Schaltkupplung und der Losradkupplung angeordnet, ergibt sich ein axial kompaktes Getriebe. Femer kann das Getriebe axial kurz gebaut werden, wenn das Parksperrenrad an der Abtriebswelle angeordnet ist.
Femer ist vorteilhaft, wenn das Getriebe ein Handscha! tgetri ebe oder ein Automatisiertes Manuelles Getriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe ist. Insbesondere von Vorteil ist es, wenn die Abtriebswelle ein Ritzel aufweist, das mit einem Zahnkranz des Differentials in Zahneingriff steht. Durch diese Maßnahme kann ein Front-Quer-Einbau des Getriebes im Kraftfahrzeug möglichst kompakt umgesetzt werden.
Ein vorteilhaftes Verfahren zum Einrichten eines Rückwärts fahrbetriebes sieht vor, dass das erste Losrad, das zweite Losrad und die Abtriebswelle mittels der Losradkupplung und mittels der Sehaltkupplung wirkverbunden sind, wobei das zweite Losrad, die
Schaltkupplung, das erste Losrad und die Abtriebswelle mittels einer
verbrennungsmotorischen Antriebsleistung angetrieben werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Getriebe mehrere Vorwärtsgangstufen verfügt, wobei das Getriebe zumindest eine elektromotorische Gangstufe verfügt, die mit einer elektromotorischen Antriebsleistung angetrieben wird, wobei das Getriebe dazu ausgebildet ist, die verbrennungsmotorischen Vorwärtsgangstufen und die
elektromotorische Gangstufen getrennt oder in Kombination einzurichten, wobei die Abtriebswelle bei Einrichten einer jeden verbrennungsmotorischen Vorwärtsgangstu fe und oder Einrichten einer jeden elektromotorischen Gangstufe ausschließlich mit einer elektromotorischen Antriebsleistung angetrieben wird und/oder dass die weitere
Abtriebswelle ausschließlich mit der verbrennungsmotorischen Antriebsleistung angetrieben wird.
Mit diesem bevorzugtem Verfahren wird erreicht, dass die Antriebsleistung des
Verbrennungsmotors und die Antriebsleistung des Elektromotors in einem Hybridbetrieb erst an dem Zahnkranz des Differentials zusammentre ffen und sich dort addieren. Das hat zur Folge, dass jene Zahnräder, die im Leistungsfluss eines verbrennungsmotorischen Vorwärtsgangs liegen, keiner zusätzlichen Antriebsleistung, nämlich die des
Elektromotors, ausgesetzt sind. Es entfällt somit eine Anpassung der Zahnräder in Form von breiter ausgeführten Zahnrädern, die dazu in der Lage wären, größere Drehmomente zu übertragen. In anderen Worten ausgedrückt ist die Abtriebswelle frei von Zahnrädern, die in direkter Wirkverbindung zu den Zahnrädern der Eingangswelle stehen und eine Vorwärtsgangstufe bilden. Somit sind im Gegensatz zum weitläufig verbreiteten Stand der Technik zwei Abtriebswellen vorhanden, wobei sich alle Zahnräder zur Einrichtung einer
verbrennungsmotorischen Vorwärtsgangstufe auf nur einer von beiden Abtriebswellen verteilen, wohingegen die andere Abtriebswelle mit dem Elektromotor wirkverbindbar ist.
Die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren beispielhaft dargestellt und werden in der Beschreibung der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Getriebes nach einem ersten Aus führungsbeispiel ;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Getriebes nach einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Stirnseite eines erfindungsgemäßen
Getriebes.
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Getriebes 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei das Getriebe 1 eine Anfahrkupplung 12, eine Eingangswelle 2, eine Abtriebswelle 4, eine weitere Abtriebswelle 5, ein au der Abtriebswelle 4 angeordnetes Parksperrenrad 17. Zudem ist an der Abtriebswelle 4 ein erstes Losrad 7 angeordnet, welches über ein erstes Zwischenrad 19 mit einem Ritzel eines Elektromotors 6 in Wirkverbindung steht. Das erste Losrad 7 kann mittels der Schaltkupplung 10 mit der Abtriebswelle 4 wirkverbunden werden. Die Schaltkupplung 10 ist in diesem Fall eine zweiseitig schaltbare Synchronkupplung, die zudem ein drittes Losrad 9 mit der Abtriebswelle 4 verbinden kann. Zugleich ist das dritte Losrad 9 über ein zweites Zwischenrad mit dem Elektromotor 6 wirkverbunden, sodass mit dieser Losradanordnung zwei elektromotorische Gangstufen eingerichtet werden können.
Ferner ist ein zweites Losrad 8 an der Abtriebswelle 4 angeordnet, welches mittels einer Losradkupplung 11 mit dem ersten Losrad 7 wirkverbunden, also dreh fest verbunden werden kann. Diese Losradkupplung 1 1 ist als Synchronkupplung ausgebildet und kann somit mit einer herkömmlichen Getriebeschaltung geschaltet werden.
Die Abtriebswelle 4 weist ein Ritzel 14 auf, welches mit einem Zahnkranz 21 eines Differentials in Zahneingriff steht. Eine elektromotorische Antriebsleistung vom
Elektromotor 6 kann somit auf die Abtriebswelle 4 und sodann zum Differential übertragen werden.
Das Getriebe 1 weist zudem eine weitere, zweite Abtriebswelle 5 auf, die mit der
Eingangswelle 2 mittels vier Festrad-Losrad-Anordnungen (23a,b,c,d) und zwei
Schaltkupplungen in Wirkverbindung gebracht werden kann, um vier
verbrennungsmotorische Vorwärtsgangstufen auszubilden. Zudem weist die weitere Abtriebswelle 5 ein Ritzel 15 auf, welches mit dem Zahnkranz 21 des Differentials in Zahneingriff steht. Eine verbrennungsmotorische Antriebsleistung von einem
Verbrennungsmotor kann somit auf die Anfahrkupplung 12, auf die Festrad-Losrad- Anordnung 23d, weiter zu eine der Schaltkupplungen und letztendlich auf die weitere Abtriebswelle 5 und somit auf das Differential übertragen werden.
Das Getriebe 1 ist somit dergestalt ausgebildet, um elektromotorische Antriebsleistung an die Abtriebswelle 4 und/oder verbrennungsmotorische Antriebsleistung an die weitere Abtriebswelle 5 übertragen zu können. In einem Hybridbetrieb kann die verbrennungsmotorischen Antriebsleistung mit der elektromotorischen Antriebsleistung kombiniert werden, wobei sich beide Antriebsleistungen erst an dem Zahnkranz 21 des Differentials zusammentre fen und sich dort addieren.
Das zweite Losrad steht dabei mit einem Losrad 22 der weiteren Abtriebswelle 5 in Zahneingriff und nutzt somit das Losrad 22 zur Drehrichtungsumkehr. Zudem ist das Losrad 22 Teil der Festrad-Losrad- Anordnung 23d und ist daher einer
verbrennungsmotorischen Vorwärtsgangstufe zugeordnet.
Zur Einrichtung einer verbrennungsmotorischen Rückwärtsgangstufe ist die
Losradkupplung 11 geschaltet und verbindet das erste Losrad 7 mit dem zweiten Losrad 8. Zugleich ist die Schaltkupplung 10 geschaltet, sodass das erste Losrad 7 mit der
Abtriebswelle 4 wirkverbunden ist. Der verbrennungsmotorische Leistungsfluss verläuft vom Verbrennungsmotor über die Anfahrkupplung 12 hin zu Eingangswelle und weiter zu Losrad 22, weiter zu Losrad 8, hin zum ersten Losrad 7 und letztendlich auf die
Abtriebswelle 4. Der Elektromotor 6 kann hierbei hinzugeschaltet werden und den Verbrennungsmotor unterstützen.
Eine Standladefunktion wird eingerichtet, in dem die Losradkupplung 11 geschaltet ist und das erste Losrad 7 mit dem zweiten Losrad 8 wirkverbindet, sodass eine
verbrennungsmotorische Antriebsleistung über die Eingangswelle 2, hin zu Losrad 22, weiter zu dem zweiten Losrad 8 und zu dem ersten Losrad 7 und schließlich in Richtung Elektromotor verläuft, wodurch ein Akkumulator geladen werden kann.
Das in Fig. 2 gezeigte zweite Aus führungsbei spiel entspricht weitestgehend dem ersten Ausführungsbeispiel, ergänzt um lediglich eine weitere Anfahrkupplung 12 und um eine weitere Eingangswelle 3, womit das Getriebe 1 einem Doppelkupplungsgetriebe entspricht. Entsprechend ergeben sich gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1. Ebenso gleicht das beschriebene Standladeverfahren und die verbrennungsmotorische Rückwärtsfahrstufe denen des vorherigen Ausführungsbeispiels. Die Festrad-Losrad-Anordnungen 23a,b,c,d sind nun beiden Eingangswellen 2 und 3 verteilt zugeordnet.
Das Doppelkupplungsgetriebe/Getriebe 1 ist ebenfalls dergestalt ausgebildet, um elektromotorische Antriebsleistung an die Abtriebswelle 4 und/oder
verbrennungsmotorische Antriebsleistung an die weitere Abtriebswelle 5 übertragen zu können. In einem Hybridbetrieb kann die verbrennungsmotorische Antriebsleistung mit der elektromotorischen Antriebsleistung kombiniert werden, wobei beide Antriebsleistungen erst an dem Zahnkranz 21 des Differentials zusammentreffen und sich dort addieren.
Fig. 3 zeigt schematisch beide zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aus Sicht der Stirnseite, wobei nun ein Getriebegehäuse 18 zu erkennen ist. Zudem stehen die beiden Eingangswellen 2 und 3 mit der weiteren Abtriebswelle 5 in Wirkverbindung. Außerdem stehen die Abtriebswelle 4 und die Abtriebswelle 5 mittels deren Ritzel 14 und 15 in Wirkverbindung mit dem Zahnkranz 21 des Differentials. Der Elektromotor 5 steht über die beiden Zwischenräder 19 und 20 in Wirkverbindung mit der Abtriebswelle 4.
Aus dieser Figur 3 geht hervor, wieso es vorteilhaft ist, die Abtriebswelle 4 oberhalb der weiteren Abtriebswelle 5 im Getriebegehäuse 18 anzuordnen. Da der Elektromotor 6 an die Abtrieswelle 4 angebunden ist, benötigt das Getriebegehäuse 18 in Nähe der
Abtriebswelle 4 Platz, um den Elektromotor unterzubringen, was in diesem
Ausführungsbeispiel und den Abhängigkeiten aufgrund der vielen Wirkverbindungen nur an Stelle oberhalb der weiteren Abtriebswelle 5 möglich ist, sofern ein niedriger
Schwerpunkt des Getriebes 1 gewünscht ist.
Bezu szeicheatiliste
1 Getriebe
2 Eingangswelle
3 Weitere Eingangswelle
4 Abtriebswelle
5 Weitere Abtriebswelle
6 Elektromotor
7 Erstes Losrad
8 Zweites Losrad
9 Drittes Losrad
10 Schaltkupplung
11 Losradkupplung
12 Anfahrkupplung
13 Weitere Anfahrkupplung
14 Ritzel der Abtriebswelle
15 Ritzel der weiteren Abtriebswelle
16 Rückwärtsganglosrad
17 Parksperrenrad
18 Getriebegehäuse
19 Erstes Zwischenrad
0 Zweites Zwischenrad
1 Zahnkranz des Differentials 2 Losrad der weiteren Abtriebswelle 3a,b,c,d Festrad-Losrad-Anordnungen

Claims

Patentanspräefae
1. Getriebe (1) mit einem Elektromotor (6), wobei das Getriebe (1) zumindest eine Eingangswelle (2) und zumindest eine Abtriebswelle (4) aufweist, wobei die Abtriebswelle (4) mit einem Differential wirkverbunden ist, wobei ein erstes Losrad (7) und ein zweites Losrad (8) auf der Abtriebswelle (4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (6) mit dem ersten Losrad (7) wirkverbunden ist und das erste Losrad (7) mittels einer Schaltkupplung (10) mit der Abtriebswelle (7) wirkverbindbar ist.
2. Getriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Losrad (7) mittels einer Losradkupplung (11) mit dem zweiten Losrad (8) wirkverbindbar ist.
3. Getriebe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Losrad (8) mit der Eingangswelle (2) des Getriebes (1) wirkverbunden ist.
4. Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) eine weitere Abtriebswelle (5) aufweist.
5. Getriebe (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Verbrennungsmotor ausschließlich mit der weiteren Abtriebswelle (5)
wirkverbindbar ist, um eine verbrennungsmotorische Vorwärtsgangstufe einzurichten.
6. Getriebe (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der weiteren Abtriebswelle (5) ein Losrad angeordnet ist, wobei das Losrad (22) der weiteren Abtriebswelle und das zweite Losrad (8) der Abtriebswelle in Zahneingriff stehen.
7. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) ein Getriebegehäuse (18) aufweist, innerhalb dessen die Abtriebswelle (4) und die weitere Abtriebswelle (5) parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Abtriebswelle (4) innerhalb des Getriebegehäuses (18) höher als die weitere Abtriebswelle (5) angeordnet ist.
8. Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Losrad (7) axial zwischen der Schaltkupplung (10) und der Losradkupplung (11) angeordnet ist.
9. Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Losrad (9) an der Abtriebswelle (4) angeordnet ist und wobei das dritte Losrad (9) mit der Abtriebswelle (4) mittels der Schaltkupplung (10) wirkverbindbar ist.
10. Getriebe (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (6) mit dem dritten Losrad (9) der Abtriebswelle (4) wirkverbunden ist.
1 1. Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (4) ein Ritzel (14) aufweist, das mit einem Zahnkranz (21) des Differentials in Zahneingriff steht.
12. Verfahren für ein Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 1 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass in einem Standladebetrieb das erste Losrad (7) und das zweite Losrad (8) mittels der Schaltkupplung (10) wirkverbunden sind, wobei das zweite Losrad (8), die Schaltkupplung (10), das erste Losrad (7) und der Elektromotor (6) mittels einer verbrennungsmotorischen Antriebsleistung angetrieben werden.
13. Verfahren für ein Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass in einem Rückwärts fahrbetrieb das erste Losrad (7), das zweite Losrad (8) und die Abtriebswelle (4) mittels der Losradkupplung (11) und mittels der Schaltkupplung (10) wirkverbunden sind, wobei das zweite Losrad (8), die Schaltkupplung (19), das erste Losrad (7) und die Abtriebswelle (4) mittels einer verbrennungsmotorischen Antriebsleistung angetrieben werden.
Verfahren für ein Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) mehrere verbrennungsmotorische
Vorwärtsgangstufen verfügt, die mit einer verbrennungsmotorischen
Antriebsleistung angetrieben werden, wobei das Getriebe (1) zumindest eine elektromotorische Gangstufe verfügt, die mit einer elektromotorischen
Antriebsleistung angetrieben wird, wobei das Getriebe dazu ausgebildet ist, die verbrennungsmotorischen Vorwärtsgangstufen und die elektromotorische
Gangstufen getrennt oder in Kombination einzurichten, wobei die Abtriebswelle (4) bei Einrichten einer jeden verbrennungsmotorischen Vorwärtsgangstufe und/oder Einrichten einer jeden elektromotorischen Gangstufe ausschließlich mit einer elektromotorischen Antriebsleistung angetrieben wird und/oder dass die weitere Abtriebswelle (5) ausschließlich mit der verbrennungsmotorischen Antriebsleistung angetrieben wird.
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