DE102006056753A1

DE102006056753A1 - Planetenautomatikgetriebe

Info

Publication number: DE102006056753A1
Application number: DE200610056753
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Listner
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2008-06-05
Also published as: WO2008064871A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Planetenautomatikgetriebe mit ausschließlich fünf Schaltelementen (K1, K2, K3, B1, B2). Dieses Getriebe (K1, K2, K3, B1, B2) weist einen konstruktiv einfachen Aufbau auf, da die Schaltelemente (K1, K2, K3, B1, B2) vor und nach den Planetensätzen (4, 5, 6) angeordnet sind. Dabei lässt sich ein Elektromotor vorsehen, so dass ein Planetenautomatikgetriebe mit Hybridfunktion und CVT-Modus entsteht.

Description

Die Erfindung betrifft gemäß dem einteiligen Patentanspruch 1 ein Planetenautomatikgetriebe.
Aus der DE 101 62 880 A1 ist bereits ein Planetenautomatikgetriebe bekannt, welches neben drei Planetensätzen sechs Schaltelemente aufweist. Es wird undifferenziert erwähnt, dass auf jeder Welle eine elektrische Maschine als Generator oder als Antriebsmaschine anbringbar ist, die zusätzlich zu den sechs Schaltelementen vorgesehen ist. In nachteilhafter Weise sind in jedem der sieben möglichen Vorwärtsgänge und den zwei Rückwärtsgängen vier Schaltelemente offen, so dass sich hohe Schleppverluste ergeben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges hybridisierbares Planetenautomatikgetriebe mit gutem Wirkungsgrad zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Gemäß einem Vorteil der Erfindung sind ausschließlich fünf Schaltelemente vorgesehen. Zusätzlich kann auch ein Elektromotor ausgeführt sein kann, der als Generator und Antriebsmaschine betreibbar ist. Somit können Hybridfahrzeuggetriebe und rein verbrennungsmotorisch angetriebene Sechs-Gang-Planetenautomatikgetriebe mit einer sehr großen Bauteilgleichheit gefertigt werden. Dabei ist erfindungsgemäß ein konkreter Radsatz mit drei Planetensätzen vorgegeben. Mit diesem Radsatz lassen sich sechs Vorwärtsgänge, ein Rückwärtsgang und Getriebespreizungen von 6,0 bis 8,0 erreichen, ohne dass die Drehzahlfaktoren – und damit die Drehzahlen – an den rotierenden Bauteilen des Planetenautomatikgetriebes in einem der Gänge zu hoch werden.
Demzufolge ist das Planetenautomatikgetriebe hybridisierbar. Dazu ist es besonders vorteilhaft, den Rotor des Elektromotors bei dem gegebenen Radsatz mit dem Planetenträger des hinteren Planetensatzes zu koppeln. Der Stator des Elektromotors ist dabei gehäusefest. Diese Anordnung ermöglicht sogar in besonders vorteilhafter Weise einen CVT-Modus des Planetenautomatikgetriebes, in welchem das Planetengetriebe in einem bestimmten Fahrbereich eine stufenlose Übersetzungsänderung zulässt, wobei ein Teil der Antriebsleistung entweder von einem Energiespeicher abgegeben wird oder in dem Energiespeicher zwischengespeichert wird. Ein solcher Energiespeicher kann insbesondere einer Batterie, ein Kondensator oder eine Brennstoffzelle sein.
In besonders vorteilhafter Weise sind beim erfindungsgemäßen Planetenautomatikgetriebe in den Gängen grundsätzlich nur drei Schaltelemente offen, was gegenüber den vier offenen Schaltelementen gemäß DE 101 62 880 A1 geringere Schleppverluste bedeutet. Solche Schleppverluste kommen insbesondere negativ zum Tragen, wenn die Schaltelemente mit Lamellenkupplungen ausgeführt sind. Aber auch konische Reibkupplungen haben solche Schleppverluste.
Dabei können die fünf Schaltelemente in besonders vorteilhafte Weise vor und hinter den drei Planetensätzen angeordnet sein. Insbesondere können drei Schaltelemente vor den drei Planetensätzen angeordnete sein, wohingegen zwei Schaltelemente hinter den drei Planetensätzen angeordnet sind. Da somit keine Schaltelemente zwischen den Planetensätzen vorhanden sind, ist eine besonders kompakte und leichte Bauweise des Planetenautomatikgetriebes ermöglicht. Auch ist es in diesem Fall einfach, den Elektromotor für den Hybridantrieb im Getriebe zu integrieren.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung vor.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert.
Dabei zeigen:
1 ein Planetenautomatikgetriebe,
2 eine Tabelle, welche einerseits das Schaltschema des Planetenautomatikgetriebes aus 1 und andererseits die Übersetzungen und Stufensprünge einer konkreten Getriebeauslegung darstellt,
3 eine Tabelle mit dem Drehzahlfaktoren n, welche an den rotierenden Bauteilen des Planetenautomatikgetriebes gemäß 1 erreicht werden, wenn dieses mit der schon zu 2 genannten konkreten Getriebeauslegung ausgeführt ist,
4 in einer Tabelle Relativdrehzahlen an Schaltelementen des Planetenautomatikgetriebes gemäß 1,
5 für drei alternative Gesamtspreizungen des Planetenautomatikgetriebes gemäß 1 die jeweils sechs möglichen Vorwärtsgängen zugeordneten Übersetzungen
6 für diese drei alternativen Gesamtspreizungen gemäß 5 die Spreizungen über den zugehörigen Gangsprüngen,
7 den Kraftfluss des Planetenautomatikgetriebes gemäß 1 im ersten Vorwärtsgang,
8 den Kraftfluss des Planetenautomatikgetriebes gemäß 1 im zweiten Vorwärtsgang,
9 den Kraftfluss des Planetenautomatikgetriebes gemäß 1 im dritten Vorwärtsgang,
10 den Kraftfluss des Planetenautomatikgetriebes gemäß 1 im vierten Vorwärtsgang,
11 den Kraftfluss des Planetenautomatikgetriebes gemäß 1 im fünften Vorwärtsgang,
12 den Kraftfluss des Planetenautomatikgetriebes gemäß 1 im sechsten Vorwärtsgang und
13 in einer Zeichnung mehrere Variationen eines Planetenautomatikgetriebes, welches als Hybridgetriebe ausgeführt ist.
1 zeigt ein Planetenautomatikgetriebe mit einer Getriebeeingangswelle 1 und einer Getriebeausgangswelle 2, welche in einem Gehäuse 3 angeordnet sind. Die Getriebeeingangswelle 1 ist mittels eines Anfahrelementes 20 und gegebenenfalls eines Torsionsschwingungsdämpfers mit einem nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor gekoppelt. Das Anfahrelement 20 kann insbesondere ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, eine hydrodynamische Kupplung oder eine nasse oder trockene Anfahrkupplung sein.
Es sind drei ohne Zwischenfügung eines Schaltelementes hintereinander angeordnete Planetensätze 4, 5, 6 vorgesehen.
Die Schaltelemente sind vor und nach den Planetensätzen 4, 5, 6 angeordnet und umfassen zwei Bremsen B1, B2 und drei Kupplungen K1, K2 K3, so dass insgesamt fünf Schaltelemente vorgesehen sind. Mittels dieser fünf Schaltelemente ist ein selektives Schalten von sechs Vorwärtsgängen V1 bis V6 und einem Rückwärtsgang R1 realisierbar. Das Planetenautomatikgetriebe weist zusätzlich zur Getriebeeingangswelle 1 und der Getriebeausgangswelle 2 fünf weitere drehbare Wellen auf, welche

– eine vordere Hohlwelle 7,
– eine hintere Hohlwelle 9,
– eine erste mittlere Hohlwelle 10,
– eine zweite mittlere Hohlwelle 11 und
– eine dritte mittlere Hohlwelle 12

Der Antrieb kann über die vordere Hohlwelle 7 erfolgen, welche drehfest mit dem Sonnenrad 13 des ersten Planetensatzes 4 verbunden ist, so dass der Abtrieb über die Getriebeausgangswelle 2 erfolgen kann, welche mit dem Planetenträger 14 des zweiten Planetensatzes 5 verbunden ist, wobei Planetenräder 25 auf diesem Planetenträger 14 drehbar angeordnet sind. Die hintere Hohlwelle 9 ist drehfest mit dem Sonnenrad 15 des zweiten Planetensatzes 5 und dem Sonnenrad 16 des dritten Planetensatzes 6 verbunden. Die zweite mittlere Hohlwelle 11 verbindet ständig den Planetenträger 17 des ersten Planetensatzes 4 drehfest mit dem Hohlrad 18 des dritten Planetensatzes 6. Auf diesem Planetenträger 17 sind Planetenräder 23 des vordersten Planetensatzes 4 drehbar gelagert. Die dritte mittlere Hohlwelle 12 ist vorne drehfest mit dem Hohlrad 22 des ersten Planetensatzes 4 verbunden. Die erste mittlere Hohlwelle 10 verbindet den Planetenträger 19 des dritten Planetensatzes 6 mit dem Hohlrad 20 des zweiten Planetensatzes 5, wobei auf dem Planetenträger 19 Planetenräder 24 drehbar angeordnet sind.
Die hintere Hohlwelle 9 ist mittels der Bremse 22 reibschlüssig und drehfest mit dem Gehäuse 3 verbindbar. Die dritte mittlere Hohlwelle 12 ist hingegen mittels der Bremse 21 reibschlüssig und drehfest mit dem Gehäuse 3 verbindbar. Damit ist auch das drehfest mit der dritten mittleren Hohlwelle 12 gekoppelte Hohlrad 22 des vordersten Planetensatzes 4 mit der Bremse 21 gegenüber dem Gehäuse 3 festsetzbar. Mittels der Kupplung K2 ist die vordere Hohlwelle 7 mit der ersten mittleren Hohlwelle 10 reibschlüssig und drehfest verbindbar. Die dritte mittlere Hohlwelle 12 und die erste mittlere Hohlwelle 10 sind mittels der Kupplung K3 reibschlüssig und drehfest verbindbar.
Die Welle 13 und die Welle 17 sind mittels der Kupplung K1 reibschlüssig und drehfest miteinander koppelbar.
In 2 ist ein Schaltschema des Planetenautomatikgetriebes dargestellt. Diesem Schaltschema können auch die jeweiligen Übersetzungen i der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Stufensprünge φ und die Gesamtspreizung φ_1/6 beispielhaft entnommen werden.
Ferner kann dem Schaltschema entnommen werden, dass bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen vermieden werden, da bei zwei benachbarten Gangstufen jeweils ein gemeinsames Schaltelement eingerückt ist. Darüber hinaus kann dem Schaltschema gemäß 2 entnommen werden, dass bei jeder beliebigen Schaltung

– zwischen dem ersten Vorwärtsgang V1 und dem vierten Vorwärtsgang V4 und
– zwischen dem vierten Vorwärtsgang V4 und dem sechsten Vorwärtsgang V6

Bei Schaltvorgängen zwischen dem ersten Vorwärtsgang V1 und dem vierten Vorwärtsgang V4 ist somit jeweils die Bremse B2 eingerückt, wobei im ersten Vorwärtsgang die Bremse B1, im zweiten Vorwärtsgang V2 die Kupplung K3, im dritten Vorwärtsgang V3 die Kupplung K1, und im vierten Vorwärtsgang V4 die Kupplung K2 zusätzlich eingerückt wird.
Bei Schaltvorgängen zwischen dem vierten Vorwärtsgang V4 und dem sechsten Vorwärtsgang V6 ist die Kupplung K2 jeweils eingerückt und zusätzlich wird im fünften Vorwärtsgang V5 die Kupplung K1 im sechsten Vorwärtsgang V6 die Bremse B1 eingerückt.
Im ersten Rückwärtsgang sind die Kupplung K3 und die Bremse B1 eingerückt.
7 bis 12 zeigen dabei die Kraftflüsse für die sechs Vorwärtsgänge V1 bis V6. Dabei ist der Kraftfluss als schraffierte Linie dargestellt.
Im Folgenden wird eine konkrete Auslegung der drei Planetensätze 4, 5, 6 dargestellt.
Dabei weist der vorderste Planetensatz 4 am Hohlrad 22 einhundert Zähne auf. Hingegen weist dessen Sonnenrad vierundsechzig Zähne auf. Die zugehörigen Planetenräder 23 weisen jeweils achtzehn Zähne auf.
Der mittlere Planetensatz 5 weist am Hohlrad 20 neunzig Zähne auf. Hingegen weist dessen Sonnenrad 15 vierunddreißig Zähne auf. Die zugehörigen Planetenräder 25 weisen jeweils siebenundzwanzig Zähne auf.
Der hintere Planetensatz 6 weist am Hohlrad 18 einundsiebzig Zähne auf. Hingegen weist dessen Sonnenrad 16 dreiunddreißig Zähne auf. Die zugehörigen Planetenräder 24 weisen jeweils neunzehn Zähne auf.
Mit dieser Auslegung werden bei den einzelnen Vorwärtsgängen V1 bis V7 die in 2 dargestellten Werte für die Übersetzungen i, die Stufensprünge φ und die Gesamtspreizung φ_1/6 erreicht.
Die Tabelle gemäß 3 zeigt die Drehzahlfaktoren n, welche an den rotierenden Bauteilen des Planetenautomatikgetriebes erreicht werden, wenn es mit den zuvor dargestellten konkreten Zähnezahlen ausgelegt ist. Dabei sind in den Zeilen der Tabelle die sechs Vorwärtsgänge V1 bis V6 und der Rückwärtsgang R1 dargestellt. Hingegen sind in den Spalten aufeinander folgend die Drehzahlfaktoren n:

– des Hohlrads 22 des vorderen Planetensatzes 4,
– des Planetenträgers 17 des vorderen Planetensatzes 4,
– des Sonnerads 13 des vorderen Planetensatzes 4,
– des Hohlrads 18 des hinteren Planetensatzes 6,
– des Planetenträgers 19 des hinteren Planetensatzes 6 bzw. des mit diesem Planetenträger 19 drehfest gekoppelten Hohlrads 20 des mittleren Planetensatzes 5,
– des Sonnerads 16 des hinteren Planetensatzes 6,
– der Getriebeausgangswelle 2 und
– des Sonnerads 15 des mittleren Planetensatzes 5,

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– der Planetenräder 23 des vorderen Planetensatzes 4,
– der Planetenräder 25 des hinteren Planetensatzes 5 und
– der Planetenräder 24 des mittleren Planetensatzes 6

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4 zeigt in einer Tabelle die Relativdrehzahlen n_rel an den Schaltelementen. Dabei sind in den Zeilen der Tabelle die sechs Vorwärtsgänge V1 bis V6 und der Rückwärtsgang R1 dargestellt. Hingegen sind in den Spalten die Relativdrehzahlen n_rel an den Kupplungen K1 bis K3 und den Bremsen B1 und B2 dargestellt. Es ist dabei ersichtlich, dass die Relativdrehzahlen n_rel an den Schaltelementen akzeptable Werte aufweisen, so dass die Verluste gering gehalten werden.
5 zeigt für drei alternative Gesamtspreizungen φ_1/6, die jeweils den sechs möglichen Vorwärtsgängen V1 bis V6 zugeordneten Übersetzungen i. Dabei stellt die mittlere Gesamtspreizungen φ_1/6 das zuvor beschriebene Planetenautomatikgetriebe dar. Diese drei alternativen Gesamtspreizungen betragen ca. φ_1/6 = 7,0, φ_1/6 = 8,1 und φ_1/6 = 6,1. In 6 sind für diese drei alternativen Gesamtspreizungen φ_1/6 die Spreizungen über den zugehörigen Gangsprüngen V1→V2, V2→V3 , V3→V4, V4→V5, V5→V6 dargestellt.
13 zeigt in einer Zeichnung mehrere alternative Ausführungsformen eines Planetenautomatikgetriebes, welches als Hybridgetriebe ausgeführt ist. Dabei ist gegenüber 1 ein Elektromotor vorgesehen, der anhand von fünf möglichen Einbauorten der Elektromotoren E1 bis E5 dargestellt ist. Die übrigen Bauteile sind gegenüber dem Planetenautomatikgetriebe gemäß 1 unverändert, so dass auf die mit den gleichen Bezugszeichen versehenen Bauteile nur teilweise eingegangen wird.
Der Elektromotor umfasst einen Stator 100a bzw. 100b bzw. 100c bzw. 100d bzw. 100e und einen Rotor 101a bzw. 101b bzw. 101c bzw. 101d bzw. 101e. Jeder dieser Rotoren ist mittels einer Kupplung KHy1 bzw. KHy2 bzw. KHy3 bzw. KHy4 bzw. KHy5 mit einem Getriebeglied des Planetenautomatikgetriebes koppelbar.
Beim ersten Hybridgetriebe ist der Rotor 101a des Elektromotors E1 mittels der Kupplung KHy1 mit der Hohlwelle 9 drehfest koppelbar.
Beim zweiten Hybridgetriebe ist der Rotor 101b des Elektromotors E2 mittels der Kupplung KHy2 mit dem Planetenträger 19 drehfest koppelbar.
Beim dritten Hybridgetriebe ist der Rotor 101c des Elektromotors E3 mittels der Kupplung KHy3 mit der dritten mittleren Hohlwelle 12 drehfest koppelbar.
Beim vierten Hybridgetriebe ist der Rotor 101d des Elektromotors E4 mittels der Kupplung KHy4 mit der vordersten Planetenträger 17 drehfest koppelbar.
Beim fünften Hybridgetriebe ist der Rotor 101e des Elektromotors E5 mittels der Kupplung KHy5 mit der Getriebeeingangswelle 1 drehfest koppelbar.
Der Stator 100a bzw. 100b bzw. 100c bzw. 100d bzw. 100e ist hingegen drehfest mit dem Gehäuse 3 verbunden. In der Kupplung KHy1 bzw. KHy2 bzw. KHy3 bzw. KHy4 bzw. KHy5 kann in alternativen Ausgestaltungen auch ein drehelastischer Torsionsdämpfer versehen sein, der ein gewisses Drehspiel zulässt.
Beim ersten Hybridgetriebe ist ein Starten des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor E1 nicht möglich. Es kann beispielsweise ein üblicher Anlassermotor vorgesehen sein. Eine rein elektrische Fahrt – d.h. ohne Verbrennungsmotor – ist möglich. Ein Boost-Betrieb, bei dem die Antriebsleistung mittels des Verbrennungsmotors verstärkt wird, ist nicht möglich. Eine Rekuperation ist nur eingeschränkt möglich. Der Elektromotor E1 ermöglicht es, das Hybridgetriebe im so genannten CVT-Modus zu betreiben. Dabei kann im verbrennungsmotorischen Betrieb sowohl elektrische Leistung in den Elektromotor E1 eingeleitet werden, als auch elektrische Leistung entnommen werden. Demzufolge lässt sich auch das an der Getriebeausgangswelle 2 abgegebene Drehmoment variieren, was wiederum Rückwirkung auf deren Drehzahl und damit die Fahrzeuggeschwindigkeit hat. Durch das breite Band von maximal einleitbarer Leistung und maximal entnehmbarer Leistung lässt sich das Getriebe in einem mittels der Schaltelemente festgelegtem Gang über ein breites Band stufenlos verstellten.
Beim zweiten Hybridgetriebe ist ein Starten des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor E2 möglich. Es braucht kein Anlassermotor vorgesehen sein. Die Kupplungen KHy2 und K2 sind eingerückt und damit treibt der Elektromotor E2 den Verbrennungsmotor 1 : 1 an.
Eine rein elektrische Fahrt – d.h. ohne Verbrennungsmotor – ist möglich. In einem ersten elektrischen Fahrbereich sind die Kupplungen KHy2, K2 und K3 eingerückt und damit treibt der Elektromotor E2 die Getriebeausgangswelle 2 1 : 1 an. In einem zweiten elektrischen Fahrbereich sind die Kupplungen KHy2, B3 eingerückt und damit treibt der Elektromotor E2 die Getriebeausgangswelle 2 mit einem Übersetzungsverhältnis i = 1,378 ins Langsame an.
Ein Boost-Betrieb, bei dem die Antriebsleistung mittels des Verbrennungsmotors verstärkt wird, ist möglich. So kann insbesondere im ersten Vorwärtsgang V1 oder im dritten Vorwärtsgang V3 der Elektromotor E2 elektrische Leistung einspeisen.
Eine Rekuperation ist in sämtlichen Gängen möglich.
Der Elektromotor E2 ermöglicht es, das Hybridgetriebe analog dem vorangegangenen Beispiel im CVT-Modus zu betreiben. In diesem CVT-Modus sind die Kupplungen KHy2 und K1 eingerückt. Bei den zum Ausführungsbeispiel 1 genannten Zähnezahlen ergibt sich ein Overdrive mit einer Übersetzung von i = 0,557, wenn sich der Elektromotor E2 mit der 1,5-fachen Drehzahl des Verbrennungsmotors dreht. Durch Verschieben der Drehzahlen vom Elektromotor E2 und/oder dem Verbrennungsmotor lassen sich im Overdrive-Bereich beliebige Übersetzungen darstellen.
Beim dritten Hybridgetriebe ist ein Starten des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor E3 nicht möglich. Es kann beispielsweise ein üblicher Anlassermotor vorgesehen sein. Eine rein elektrische Fahrt – d.h. ohne Verbrennungsmotor – ist möglich. Ein Boost-Betrieb, bei dem die Antriebsleistung mittels des Verbrennungsmotors verstärkt wird, ist eingeschränkt möglich. Eine Rekuperation ist möglich. Der Elektromotor E3 ermöglicht es, das Hybridgetriebe analog dem vorangegangenen Beispiel im CVT-Modus zu betreiben.
Das vierte Hybridgetriebe weist einen ähnlich guten Funktionsumfang auf, wie das zweite Hybridgetriebe. So ist ein Starten des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor E4 möglich. Es braucht kein Anlassermotor vorgesehen sein. Die Kupplungen KHy4 und K1 sind eingerückt und damit treibt der Elektromotor E2 den Verbrennungsmotor 1 : 1 an.
Eine rein elektrische Fahrt – d.h. ohne Verbrennungsmotor – ist möglich. In einem ersten elektrischen Fahrbereich sind die Kupplungen KHy4, K1 und K3 eingerückt und damit treibt der Elektromotor E4 die Getriebeausgangswelle 2 1 : 1 an. In einem zweiten elektrischen Fahrbereich sind die Kupplungen KHy4 und B2 eingerückt und damit treibt der Elektromotor E2 die Getriebeausgangswelle 2 mit einem Übersetzungsverhältnis i = 2,018 an.
Ein Boost-Betrieb, bei dem die Antriebsleistung mittels des Verbrennungsmotors verstärkt wird, ist möglich. So kann eingeschränkt im ersten Vorwärtsgang V1, insbesondere aber im dritten Vorwärtsgang V3, der Elektromotor E4 elektrische Leistung einspeisen.
Eine Rekuperation ist in sämtlichen Gängen möglich.
Der Elektromotor E4 ermöglicht es, das Hybridgetriebe analog dem vorangegangenen Beispiel im CVT-Modus zu betreiben. In diesem CVT-Modus werden ähnlich dem Kraftfluss des zweiten Vorwärtsganges V2 die Kupplungen K3 und B2 eingerückt. Zusätzlich wird die Kupplung Khy4 des Elektromotors E4 eingerückt.
Beim fünften Hybridgetriebe ist ein Starten des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor E5 möglich. Es braucht kein Anlassermotor vorgesehen sein. Eine rein elektrische Fahrt – d.h. ohne Verbrennungsmotor – ist möglich. Ein Boost-Betrieb, bei dem die Antriebsleistung mittels des Verbrennungsmotors verstärkt wird, ist möglich. Eine Rekuperation ist möglich. Ein Betrieb ist CVT-Modus ist jedoch nicht möglich.
Damit bieten das zweite und das vierte Hybridgetriebe den größten Funktionsumfang.
In sämtlichen Ausführungsformen kann auf die jeweilige Kupplung KHy1 bzw. KHy2 bzw. KHy3 bzw. KHy4 bzw. KHy5 des Elektromotors auch verzichtet werden. Dies bringt die Einschränkung mit sich, dass der Elektromotor E1 bzw. E2 bzw. E3 bzw. E4 bzw. E5 stets mitdreht.
Das hinterste und das mittlere Sonnenrad der Getriebe gemäß 1 und 13 können in einer alternativen Ausgestaltung auch mittels ausschließlich eines axial sehr breiten Zahnrades ausgeführt sein. Demzufolge weisen dann beide Sonnenräder zwangsläufig die gleiche Zähnezahl auf. Das ist eine kostengünstige und konstruktiv einfache Ausgestaltung.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der be schriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.

Claims

Planetenautomatikgetriebe mit ausschließlich fünf Schaltelementen, bei welchem ein Sonnenrad (13) eines ersten Planetensatzes (4) – drehfest mit einer Getriebeeingangswelle (1) verbunden ist, – mittels eines ersten Schaltelements (K1) mit einem Planetenträger (17) dieses ersten Planetensatzes (4) koppelbar ist, dessen Planetenräder (23) mit einem Hohlrad (22) kämmen, welches mittels des zweiten Schaltelementes (B1) reibschlüssig mit einem Gehäuse (3) koppelbar ist, und – mittels des dritten Schaltelementes (K2) drehfest mit einem Hohlrad (20) eines zweiten Planetensatzes (5) koppelbar ist, wobei dieses Hohlrad (20) drehfest mit einem Planetenträger (19) eines dritten Planetensatzes (6) verbunden ist, dessen Planetenräder (24) – einerseits mit einem Sonnenrad (16) kämmen, welches drehfest mit einem Sonnenrad (15) des zweiten Planentensatzes (5) gekoppelt ist und mittels des vierten Schaltelementes (B2) reibschlüssig mit dem Gehäuse (3) koppelbar ist und – andererseits mit einem Hohlrad (18) kämmen, welches drehfest mit dem Planetenträger (17) des ersten Planetensatzes (4) verbunden ist, der mittels des fünften Schaltelementes (K3) drehfest mit dem Hohlrad (22) des ersten Planetensatzes (4) koppelbar ist, wobei ein Planetenträger (14) der Planetenräder (25) des zweiten Planetensatzes (5) drehfest mit der Getriebeausgangswelle (2) gekoppelt ist.
Planetenautomatikgetriebe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektromotor (E1 bzw. E2 bzw. E3 bzw. E4 bzw. E5) vorgesehen ist, der bei Stillstand der Getriebeeingangswelle (1) diese antreiben kann.
Planetenautomatikgetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein CVT-Modus vorgesehen ist.
Planetenautomatikgetriebe nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (19) des dritten Planetensatzes (6) zum Betrieb im CVT-Modus mit einem Elektromotor (E2) koppelbar ist.
Planetenautomatikgetriebe nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (K1) im CVT-Modus eingerückt ist.
Planetenautomatikgetriebe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtspreizung (φ_1/6) ca. sieben beträgt.
Planetenautomatikgetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass drei Schaltelemente (K1, K2, B1) vor den drei Planetensätzen (4, 5, 6) angeordnet sind, wohingegen zwei Schaltelemente (K3, B2/E1) hinter den drei Planetensätzen (4, 5, 6) angeordnet sind.