DE102008016784A1 - Hybrid transmission for vehicle, has gear element coupled with electrical machine, and internal gear like transmission element including planetary gear with set of planetary gear units fixed by brake with respect to housing - Google Patents

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Abstract

The transmission (1) has a clutch (A) including gear elements (3, 12) rotationally coupled with each other in its closed state. The gear element (3) i.e. planet carrier, is coupled with an electrical machine (EA) e.g. rotary current synchronous machine. Another clutch (E) includes a pair of transmission elements (6, 9) rotationally coupled with each other in its closed state. An internal gear like transmission element (16) has a planetary gear (5) with a set of planetary gear units fixed by a brake (F) with respect to housing (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.The The present invention relates to a hybrid transmission according to the features of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind vielfältige „Parallelhybridvarianten” bekannt. Üblicherweise wird hierbei eine elektrische Maschine zwischen einem Verbrennungsmotor und einem konventionellen Automatikgetriebe auf der Motor- bzw. Getriebe- Welle installiert, die mit einer Trennkupplung oder durch einen Wandler vom Getriebe getrennt werden kann. Üblicherweise handelt es sich bei derartigen Parallelhybridkonzepten um so genannte „Mild-Hybrids”, die aus Kostengründen mit einer elektrischen Maschine geringer Antriebsleistung konzipiert sind, ohne die Möglichkeit, über eine größere Strecke rein elektrisch zu fahren.Out The prior art discloses various "parallel hybrid variants". Usually will Here is an electrical machine between an internal combustion engine and a conventional automatic transmission on the engine or Transmission shaft installed with a disconnect clutch or by a Transducer can be disconnected from the gearbox. Usually it is in such parallel hybrid concepts to so-called "mild hybrids", the cost reasons designed with an electric machine of low drive power are, without the possibility, about one larger route purely electric drive.

Will man mit einem Parallelhybrid rein elektrisch fahren, so ist eine zusätzliche Kupplung zwischen dem Motor und der elektrischen Maschine erforderlich. Ein ruckfreies Zustarten des Verbrennungsmotors mittels der elektrischen Maschine aus dem rein elektrischen Fahrbetrieb heraus ist technisch aufwändig, insbesondere wenn ein Einbrechen des elektrischen Vortriebsmoments verhindert werden soll.Want If you drive with a parallel hybrid purely electric, so is one additional Coupling between the engine and the electric machine required. A smooth start of the internal combustion engine by means of the electric Machine out of pure electric driving is technical consuming, in particular if a collapse of the electrical propulsion torque should be prevented.

Vollhybridkonzepte bieten zusätzlich zu rein elektrischem Fahren auch die erweiterte Funktion eines elektrisch gesteuerten, stufenlosen Getriebes (E-CVT), was eine weitere Verringerung des Kraftstoffverbrauchs ermöglicht. Der technische Aufwand hierfür bei Vollhybridkonzepten ist jedoch sehr hoch.Full hybrid concepts offer additionally to purely electric driving also the advanced function of an electric controlled continuously variable transmission (E-CVT), which is a further reduction of fuel consumption. The technical effort for this in full hybrid concepts, however, is very high.

Eine kostengünstige Auslegung eines Parallelhybridantriebsstrangs kann in der Regel durch die Verwendung einer zusätzlichen Kupplung auch auf die Funktion „rein elektrisches Fahren” mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor erweitert werden. Problematisch hierbei ist, dass während des rein elektrischen Fahrens der Zustart des Verbrennungsmotors durch das Schließen der Kupplung einen „negativen Ruck” im Antriebsstrang und somit Komforteinbußen hervorruft. Um dies zu vermeiden sind auch Parallelhybridkonzepte bekannt, bei denen für den Zustart des Verbrennungsmotors eine separate Motorstartvorrichtung vorgesehen ist. Alternativ zu einer separaten Startvorrichtung kann eine „Kompensation” des Startrucks auch durch eine Auslegung der elektrischen Maschine und des elektrischen Energiespeichers auf eine wesentlich höhere Spitzenlast erreicht werden, als für das rein elektrische Fahren erforderlich ist. Die elektrische Maschine und der elektrische Energiespeicher sind somit grundsätzlich überdimensioniert, was mit zusätzlichen Kosten und zusätzlichem Gewicht verbunden ist.A inexpensive Design of a parallel hybrid powertrain can usually through the use of an additional Clutch also on the function "purely electric driving" with switched off Internal combustion engine to be expanded. The problem here is that while purely electric driving of a service of the internal combustion engine by closing the clutch a "negative Jerk "im Powertrain and thus causes loss of comfort. To this, too Avoid parallel hybrid concepts are known in which for the support the internal combustion engine provided a separate engine starting device is. As an alternative to a separate starting device, a "compensation" of the launch truck also by a design of electric machine and electric Energy storage can be achieved at a much higher peak load, as for pure electric driving is required. The electric machine and the electrical energy storage are thus basically oversized, what with additional Costs and additional Weight is connected.

Aufgabe bzw. Ausgangspunkt der Erfindung ist die Überlegung, ein herkömmliches Automatikgetriebekonzept derart zu modifizieren, dass sich in konstruktiv einfacher Weise ein Hybridantrieb ergibt, der die Funktionalität eines „Vollhybrids” bietet und der einen weitgehend ruckfreien Zustart des Verbrennungsmotors aus dem rein elektrischen Fahrbetrieb heraus ermöglicht und zwar ohne ein separates Zustartaggregat.task or starting point of the invention is the consideration, a conventional Modify automatic transmission concept such that in constructive simply gives a hybrid drive, which provides the functionality of a "full hybrid" and a largely jerk-free support of the internal combustion engine from the purely electric driving out allows and without a separate Zustartaggregat.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.These The object is solved by the features of claim 1. advantageous Refinements and developments of the invention are the dependent claims remove.

Ausgangspunkt der Erfindung ist das z. B. in der aktuellen 7er Baureihe von BMW verbaute Automatikgetriebe ZF 6HP. Das Grundprinzip der Erfindung besteht darin, den Getriebeeingang zu modifizieren, insbesondere den Drehmomentwandler in geeigneter Weise durch eine elektrische Maschine und eine Bremse zu ersetzen.starting point the invention is the z. B. in the current 7 series from BMW built-in automatic transmission ZF 6HP. The basic principle of the invention is to modify the transmission input, in particular the torque converter in a suitable manner by an electric Machine and a brake to replace.

Konkret weist ein Hybridgetriebe ein erstes mit der elektrischen Maschine gekoppeltes Getriebeelement auf, an dem mindestens ein erstes Planetenrad, insbesondere ein erster Satz Planetenräder, gelagert ist. Bei dem ersten Getriebeelement kann es sich um den Planetenträger des eingangsseitig angeordneten Planetensatzes des ZF 6HP Getriebes handeln.Concrete For example, a hybrid transmission has a first one with the electric machine coupled transmission element on which at least one first planetary gear, in particular a first set planetary gears, is stored. In which first transmission element may be the planet carrier of On the input side arranged planetary gear set of the ZF 6HP transmission act.

Ferner ist ein zweites, mit einem Verbrennungsmotor gekoppeltes, hohlradartiges Getriebeelement vorgesehen, das mit dem ersten Planetenrad bzw. mit dem ersten Satz Planetenräder kämmt. Das zweite Getriebeelement kann ohne Trennkupplung direkt mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt sein.Further is a second, coupled to an internal combustion engine, Hohlradartiges Gear element provided with the first planetary gear or with the first set of planetary gears combs. The second transmission element can without disconnect directly with a Be coupled crankshaft of the internal combustion engine.

Bereits aus dem ZF6HP Getriebe bekannt ist die Verwendung eines zweiten, doppelten Planetensatzes, der auch als Ravigneaux-Satz bezeichnet wird. Dementsprechend ist gemäß der Erfindung ein drittes, planetenträgerartiges Getriebeelement vorgesehen, an dem mindestens ein zweites Planetenrad, insbesondere ein zweiter Satz Planetenräder, und mindestens ein drittes Planetenrad, insbesondere ein dritter Satz Planetenräder, gelagert ist.Already known from the ZF6HP transmission is the use of a second, double planetary gear set, which is also called Ravigneaux set. Accordingly, according to the invention a third, planet carrier-like Gear element provided on the at least one second planetary gear, in particular a second set of planet gears, and at least a third one Planetary gear, in particular a third set planetary gears, stored is.

Darüber hinaus ist ein viertes, sonnenradartiges Getriebeelement vorgesehen, mit dem das mindestens eine zweite oder dritte Planetenrad kämmt.Furthermore a fourth sun gear-like transmission element is provided, with which meshes with the at least one second or third planetary gear.

Ein fünftes, hohlradartiges Getriebeelement kämmt mit dem mindestens einen zweiten oder dritten Planetenrad und bildet ein Abtriebselement des Getriebes.One fifth, Hohlradartiges gear element meshes with the at least one second or third planetary gear and forms an output element of the transmission.

Ferner ist eine erste und eine zweite Kupplung vorgesehen. Wenn die erste Kupplung geschlossen ist, sind das erste und das vierte Getriebeelement miteinander drehgekoppelt. Durch Schließen der zweiten Kupplung werden das zweite und das dritte Getriebeelement miteinander drehgekoppelt.Further, a first and a second Kupp provided. When the first clutch is closed, the first and fourth gear members are rotationally coupled together. By closing the second clutch, the second and the third transmission element are rotationally coupled together.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:in the The invention will be explained in more detail in connection with the drawing. It demonstrate:

1 das Hybridgetriebekonzept gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung; und 1 the hybrid transmission concept according to the invention in a schematic representation; and

2 eine Schaltmatrix des in 1 dargestellten Hybridgetriebes. 2 a switching matrix of in 1 illustrated hybrid transmission.

1 zeigt ein Hybridgetriebe 1 mit einem hier nur angedeuteten Gehäuse 2 und einem ersten Getriebeelement 3, das mit einem Rotor 4 einer hier nicht näher dargestellten elektrischen Maschine EA gekoppelt ist. Bei der elektrischen Maschine EA kann es sich um eine Drehstromsynchronmaschine, um eine Innenläufer- oder Außenläufermaschine handeln. Im Prinzip sind eine Vielzahl von Maschinentypen denkbar. An dem ersten Getriebeelement 3, das als „Planetenradträger” fungiert, ist ein erster Satz Planetenräder gelagert, von dem hier nur ein erstes Planentenrad 5 dargestellt ist. 1 shows a hybrid transmission 1 with a case only hinted here 2 and a first transmission element 3 that with a rotor 4 an electric machine EA not shown here is coupled. The electric machine EA may be a three-phase synchronous machine, an internal rotor or external rotor machine. In principle, a variety of machine types are conceivable. On the first transmission element 3 , which acts as a "planet carrier", a first set of planet gears is stored, of which only a first planetary gear 5 is shown.

Ferner ist ein zweites, mit einem Verbrennungsmotor VM gekoppeltes, hohlradartiges Getriebeelement 6 vorgesehen, das einen als Hohlrad fungierenden Abschnitt 7 aufweist, welcher mit dem ersten Satz Planetenräder, der an dem ersten Getriebeelement gelagert ist, kämmt. Das Getriebeelement 6 kann unmittelbar, d. h. ohne Trennkupplung mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors VM gekoppelt sein.Further, a second, coupled to an internal combustion engine VM, hollow-wheel-like gear element 6 provided, which acts as a ring gear section 7 which meshes with the first set of planet wheels mounted on the first gear member. The transmission element 6 can be coupled directly, ie without disconnect clutch with a crankshaft of the engine VM.

Entsprechend dem Getriebe ZF6HP ist ein so genannter Ravigneaux-Satz vorgesehen, der ein drittes, planetenträgerartiges Getriebeelement 9 aufweist, an dem ein zweiter Satz Planetenräder, von dem hier lediglich ein zweites Planetenrad 10 dargestellt ist, gelagert ist, und ein dritter Satz Planentenräder, von dem hier lediglich ein drittes Planetenrad 11 dargestellt ist. Der zweite und der dritte Satz Planetenräder sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet drehbar an dem stegartigen, dritten Getriebeelement 9 gelagert, so dass sich die jeweiligen Planetenräder 10, 11 ungehindert drehen können.According to the gearbox ZF6HP a so-called Ravigneaux set is provided, the third, planet carrier-like transmission element 9 at which a second set of planetary gears, of which only a second planetary gear 10 is shown, is stored, and a third set Planentenräder, of which here only a third planetary gear 11 is shown. The second and third sets of planet gears are circumferentially spaced from each other rotatably on the web-like, third gear member 9 stored, so that the respective planet gears 10 . 11 can rotate freely.

Darüber hinaus ist ein viertes, sonnenradartiges Getriebeelement 12 vorgesehen das bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem zweiten Planetenradsatz bzw. mit dem Planetenrad 10 kämmt.In addition, a fourth sun gear-type transmission element 12 provided in the embodiment shown here with the second planetary gear or with the planet 10 combs.

Analog wie bei dem Getriebe ZF6HP ist ein fünftes, hohlradartiges Getriebeelement 13 vorgesehen, das bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit zweiten Planetenradsatz bzw. mit dem zweiten Planetenrad 10 kämmt und ein Abtriebselement 14 des Hybridgetriebes 1 bildet.Analogous to the transmission ZF6HP is a fifth, hollow-wheel-like transmission element 13 provided in the embodiment shown here with second planetary gear or with the second planetary gear 10 meshes and an output element 14 of the hybrid transmission 1 forms.

Über eine erste Kupplung A, kann das erste Getriebeelement 3 mit dem vierten, sonnenradartigen Getriebeelement 12 drehgekoppelt werden.Via a first clutch A, the first transmission element 3 with the fourth, sun-wheel-like transmission element 12 be rotationally coupled.

Über eine zweite Kupplung E kann das zweite Getriebeelement 6 mit dem dritten Getriebeelement 9 drehgekoppelt werden.Via a second clutch E, the second transmission element 6 with the third transmission element 9 be rotationally coupled.

Zusätzlich ist ein sechstes, sonnenradartiges Getriebeelement 15 vorgesehen, das bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem zweiten Planetenradsatz, insbesondere mit dem zweiten Planetenrad 10 kämmt. Das sechste Getriebeelement 15 kämmt also mit demjenigen der beiden Planetenradsätze des Ravigneaux-Satzes, mit dem das vierte Getriebeelement 12 gerade nicht kämmt.In addition, a sixth, Sonnenradartiges gear element 15 provided in the embodiment shown here with the second planetary gear, in particular with the second planetary gear 10 combs. The sixth gear element 15 meshes with that of the two planetary gear sets of Ravigneaux set, with the fourth gear element 12 just does not comb.

Ein siebtes sonnenradartiges Getriebeelement 16 kämmt mit dem ersten Satz Planetenräder bzw. mit dem ersten Planetenrad 5. Über eine dritte Kupplung B können das erste Getriebeelement 3 und das sechste Getriebe element 15, das hier mit dem zweiten Satz Planetenräder kämmt, miteinander drehgekoppelt werden.A seventh sun-wheel-like transmission element 16 meshes with the first set planetary gears or with the first planetary gear 5 , Via a third clutch B, the first transmission element 3 and the sixth gear element 15 , which meshes here with the second set planetary gears, are coupled together with each other.

Zusätzlich sind drei Bremsen vorgesehen, nämlich eine erste Bremse C, eine zweite Bremse D und eine dritte Bremse F, die sich jeweils gegen das Getriebegehäuse 2 abstützen.In addition, three brakes are provided, namely a first brake C, a second brake D and a third brake F, each against the transmission housing 2 support.

Mittels der ersten Bremse C kann das sechste Getriebeelement 15 in Bezug auf das Getriebegehäuse 2 gebremst bzw. festgestellt werden.By means of the first brake C, the sixth gear element 15 with respect to the gearbox 2 be braked or determined.

Mittels der zweiten Bremse D kann das dritte Getriebeelement 9, d. h. der „Planetenträger” der beiden Planetenradsätze des Ravigneaux-Satzes in Bezug auf das Getriebegehäuse 2 gebremst bzw. festgestellt werden.By means of the second brake D, the third transmission element 9 ie the "planet carrier" of the two planetary gear sets of the Ravigneaux set with respect to the gearbox 2 be braked or determined.

Mittels der dritten Bremse F kann das sonnenradartige, siebte Getriebeelement 16, das mit dem ersten Satz Planetenräder, insbesondere mit dem ersten Planetenrad 5 kämmt, in Bezug auf das Getriebegehäuse 2 gebremst bzw. festgestellt werden. Die Bremse F stellt somit einen wesentlichen Unterschied gegenüber dem Getriebe ZF6HP dar, bei dem das „Sonnenrad” fest mit dem Getriebegehäuse gekoppelt ist. Im Unterschied dazu weist das siebte Getriebeelement 16 bei geöffneter Bremse F einen Drehfreiheitsgard auf, der, wie aus 2 ersichtlich ist, zusätzliche Funktionen ermöglicht, wie z. B. rein elektrisches Fahren, einen im wesentlichen ruckfreien Zustart des Verbrennungsmotors aus dem rein elektrischen Fahrbetrieb heraus, einen zusätzlichen siebten „1:1-Gang” sowie so genannte „E-CVT-Gänge” Wie aus 1 ersichtlich ist, kann zwischen dem siebten Getriebeelement und der dritten Bremse eine Dämpfungsvorrichtung 17 zur Dämpfung von Drehschwingungen vorgesehen sein.By means of the third brake F, the sun-wheel-like, seventh transmission element 16 that with the first set planetary gears, especially with the first planetary gear 5 meshes, with respect to the transmission housing 2 be braked or determined. The brake F thus represents a significant difference compared to the transmission ZF6HP, in which the "sun" is fixedly coupled to the transmission housing. In contrast, the seventh transmission element 16 with open brake F on a rotational freedom guard, which, as out 2 It can be seen, additional functions such. B. purely electric driving, a substantially jerk-free support of the engine from the purely electric driving out, an additional seventh "1: 1 gear" and so-called "E-CVT gears" as out 1 it can be seen, between the seventh transmission element and the third brake, a damping device 17 be provided for damping torsional vibrations.

Ein wesentlicher Unterschied gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Getriebe ZF6HP besteht darin, dass auf den Drehmomentwandler verzichtet werden kann und der „Eingang” des eigentlichen Getriebes zwei Hohlwellen aufweist. So ist im Unterschied zu dem Getriebe ZF6HP das erste Getriebeelement 3 „verlängert” und weist einen hohlwellenartigen Abschnitt 18 auf, durch den sich ein durch das siebte Getriebeelement 16 gebildeter hohlwellenartiger Abschnitt hindurch erstreckt.An essential difference compared to the known from the prior art transmission ZF6HP is that can be dispensed with the torque converter and the "input" of the actual transmission has two hollow shafts. So in contrast to the transmission ZF6HP is the first transmission element 3 "Extended" and has a hollow shaft-like section 18 on, through which a through the seventh transmission element 16 formed hollow shaft-like portion extends therethrough.

Das zweite mit dem Verbrennungsmotor gekoppelte Getriebeelement 6 wiederum weist einen wellenartigen Abschnitt auf, der sich durch den hohlwellenartigen Abschnitt des siebten Getriebeelements 16 hindurch erstreckt.The second coupled to the engine transmission element 6 in turn has a wave-like portion extending through the hollow shaft portion of the seventh gear member 16 extends through.

Im Zusammenhang mit 2 werden nun verschiedene Betriebszustände des in 1 gezeigten Hybridgetriebes erläutert. In der ersten Spalte der Tabelle der 2 sind die einzelnen Betriebszustände dargestellt. In den nachfolgenden Spalten A, B, E, C, D, F sind die Schaltzustände der Kupplungen A, B, E und der Bremsen C, D, F dargestellt. In der letzten mit EA gekennzeichneten Spalte ist dargestellt, ob das Getriebe gerade rein elektrisch angetrieben wird (E = nur E-Betrieb), parallel verbrennungsmotorisch und elektrisch (P = Parallelbetrieb) oder in einem Betriebszustand, in dem eine stufenlose Übersetzung darstellbar ist (X = E-CVT-Betrieb).In connection with 2 Now different operating states of the in 1 illustrated hybrid transmission explained. In the first column of the table the 2 the individual operating states are shown. In the following columns A, B, E, C, D, F, the switching states of the clutches A, B, E and the brakes C, D, F are shown. In the last column marked with EA, it is shown whether the transmission is currently being driven purely electrically (E = only electric operation), parallel combustion engine electric and electric (P = parallel operation) or in an operating state in which a continuously variable ratio can be represented (X = E-CVT operation).

Soll ein Kaltstart des Verbrennungsmotors durchgeführt werden, so sind entsprechend der Tabelle der 2 die Kupplungen A, B, E geöffnet und die Bremsen C, D, F geschlossen. Der Verbrennungsmotor kann dabei durch die elektrische Maschine gestartet werden.If a cold start of the internal combustion engine is to be carried out, then according to the table of 2 the clutches A, B, E opened and the brakes C, D, F closed. The internal combustion engine can be started by the electric machine.

Sofern das Fahrzeug mit einer Motor-Start-Stopp-Funktion ausgestattet ist, d. h. einer Funktion, die bei Stillstand des Fahrzeugs unter gewissen Bedingungen den Verbrennungsmotor automatisch abschaltet und beim Anfahren den Verbrennungsmotor automatisch einschaltet, so sind zum Starten des Verbrennungsmotors die Kupplungen A, E, geschlossen, die Kupplung B offen, die Bremsen C, F geöffnet und die Bremse D geschlossen.Provided the vehicle is equipped with an engine start-stop function, d. H. a function that occurs when the vehicle is at a standstill Conditions the engine automatically shuts off and on Starting the engine automatically turns on, so are for starting the internal combustion engine, the clutches A, E, closed, the clutch B open, the brakes C, F open and the brake D closed.

In einem ersten rein elektrisch angetriebenen Gang (1.E–G.) sind die Kupplungen A, E geschlossen. Die Kupplung B geöffnet, die Bremsen C, F geöffnet und die Bremse D geschlossen.In a first purely electrically driven gear (1.E-G.) Are the clutches A, E closed. The clutch B opened, the Brakes C, F open and the brake D is closed.

Die beiden Zeilen VMZ-1, VMZ-2 beschreiben das Zustarten des Verbrennungsmotors aus dem rein elektrischen Fahrbetrieb heraus. In einer „ersten Zustartphase” bzw. bis zur Zündung des Verbrennungsmotors VM wird die Bremse D geöffnet und die Bremse C geschlossen. In einer „zweiten Zustartphase” läuft der Verbrennungsmotor selbständig hoch, wobei dann die Bremse F geschlossen wird.The both lines VMZ-1, VMZ-2 describe the starting of the internal combustion engine out of the purely electric driving out. In a "first phase of support" or until to the ignition of the internal combustion engine VM, the brake D is opened and the brake C is closed. In a "second Launch phase "is running Internal combustion engine independently high, then the brake F is closed.

Die weiteren Betriebszustände werden nicht mehr im Einzelnen erläutert, da sie unmittelbar aus der Tabelle der 2 ersichtlich sind. Analog den zuvor erläuterten Betriebszuständen bedeutet das Symbol „o”, dass die zugeordnete Kupplung bzw. Bremse geschlossen ist. Ist in einem Tabellenfeld nichts eingetragen, so bedeutet dies, dass die zugeordnete Kupplung bzw. Bremse geöffnet ist.The further operating states are not explained in detail since they are taken directly from the table of the 2 can be seen. Analogously to the operating states explained above, the symbol "o" means that the associated clutch or brake is closed. If nothing is entered in a table field, this means that the assigned clutch or brake is open.

Mit dem in 1 gezeigten Hybridgetriebe können insgesamt sieben Vorwärtsgänge dargestellt werden, wobei, wie aus 2 ersichtlich ist, in den Gängen 4 und 6 in Abhängigkeit von der Drehzahl der elektrischen Maschine eine stufenlose Übersetzung („e-CVT-Betrieb”) möglich ist. Darüber hinaus ist auch im Rückwärtsfahrbetrieb wahlweise ein Betrieb mit konstanter Übersetzung oder mit stufenloser Übersetzung möglich.With the in 1 shown hybrid transmission can be shown a total of seven forward gears, where, as out 2 it can be seen in the gears 4 and 6 in dependence on the speed of the electric machine, a stepless transmission ("e-CVT operation") is possible. In addition, an operation with constant ratio or continuously variable transmission is also possible in the reverse drive mode.

Mit Hilfe der elektrischen Maschine ist auch ein Kaltstart des Verbrennungsmotors möglich. Zum Start des Verbrennungsmotors kann der Verbrennungsmotor bei geschlossener Bremse F mit Hilfe der elektrischen Maschine „hochgezogen” werden. Alternativ, z. B. für einen Kaltstart ist bei geöffneter Bremse F und laufender elektrischer Maschine durch Schließen der Bremse F ein so genannter „Impulsstart” möglich.With Help of the electric machine is also a cold start of the internal combustion engine possible. At the start of the internal combustion engine, the internal combustion engine at closed brake F be "pulled up" using the electric machine. Alternatively, z. For example a cold start is when the brake is open F and running electric machine by closing the Brake F a so-called "pulse start" possible.

Wesentlich ist, dass die in 1 gezeigte Anordnung aus dem rein elektrischen Fahrbetrieb (1.E–G) heraus einen nahezu ruckfreien Zustand des Verbrennungsmotors ermöglicht. Der Zustart des Verbrennungsmotors aus dem rein elektrischen Fahrbetrieb heraus erfolgt durch Schließen der Bremse C. Überschlägig bewertet ist durch das „Festbremsen” der Bremse C ein ruckfreier Zustart des Verbrennungsmotors ohne Zugkraftabfall möglich. Nach der Zündung des Verbrennungsmotors wird die Bremse F geschlossen und das Fahrzeug kann entweder im Parallelbetrieb d. h. verbrennungsmotorisch und elektrisch oder rein verbrennungsmotorisch angetrieben werden.It is essential that the in 1 shown arrangement of the purely electric driving operation (1.E-G) out a virtually jolt-free state of the engine allows. The support of the internal combustion engine from the purely electrical driving operation is carried out by closing the brake C. Roughly estimated by the "stalling" of the brake C jerk-free support the engine without traction drop is possible. After the ignition of the internal combustion engine, the brake F is closed and the vehicle can be driven either in parallel operation ie combustion engine and electric or purely internal combustion engine.

Claims (8)

Hybridgetriebe (1) für Fahrzeuge, mit – einem Gehäuse (2), – einem ersten, mit einer elektrischen Maschine (EA) gekoppelten Getriebeelement (3), an dem mindestens ein erstes Planetenrad (5), insbesondere ein erster Satz Planetenräder, gelagert ist, – einem zweiten, mit einem Verbrennungsmotor (VM) gekoppelten, hohlradartigen Getriebeelement (6), das mit dem ersten Planetenrad (5) kämmt, – einem dritten, planetenträgerartigen Getriebeelement (9), an dem mindestens ein zweites Planetenrad (10), insbesondere ein zweiter Satz Planetenräder, und mindestens ein drittes Planetenrad (11), insbesondere ein dritter Satz Planetenräder, gelagert ist, – einem vierten, sonnenradartigen Getriebeelement (12), mit dem das mindestens eine zweite oder dritte Planetenrad (11) kämmt, – einem fünften, hohlradartigen Getriebeelement (13), mit dem das mindestens eine zweite oder dritte Planetenrad (10) kämmt und das ein Abtriebselement (14) des Hybridgetriebes (1) bildet, – einer ersten Kupplung (A), über die in geschlossenem Zustand der ersten Kupplung (A) das erste und das vierte Getriebeelement (3, 12) miteinander drehgekoppelt sind, – einer zweiten Kupplung (E), über die in geschlossenem Zustand der zweiten Kupplung (E) das zweite und das dritte Getriebeelement (6, 9) miteinander drehgekoppelt sind, und – einem siebten, sonnenradartigen Getriebeelement (16), das mit dem ersten Planetenrad (5), insbesondere mit dem ersten Satz Planetenräder, kämmt und das mittels einer dritten Bremse (F) in Bezug auf das Gehäuse (2) gebremst bzw. festgestellt werden kann.Hybrid transmission ( 1 ) for vehicles, with - a housing ( 2 ), - a first, coupled to an electric machine (EA) transmission element ( 3 ), on which at least one first planetary gear ( 5 ), in particular one first set planetary gears, is mounted, - a second, coupled to an internal combustion engine (VM), a hollow-wheel-like transmission element ( 6 ) connected to the first planetary gear ( 5 ) meshes, - a third, planetary gear-like transmission element ( 9 ), on which at least one second planetary gear ( 10 ), in particular a second set of planet gears, and at least one third planetary gear ( 11 ), in particular a third set of planet gears, is mounted, - a fourth, sun-wheel-like transmission element ( 12 ), with which the at least one second or third planetary gear ( 11 ), - a fifth, hollow wheel-like transmission element ( 13 ), with which the at least one second or third planetary gear ( 10 ) meshes and that an output element ( 14 ) of the hybrid transmission ( 1 ), - a first clutch (A), via which in the closed state of the first clutch (A), the first and the fourth transmission element ( 3 . 12 ) are rotationally coupled to each other, - a second clutch (E), via which in the closed state of the second clutch (E), the second and the third transmission element ( 6 . 9 ) are rotationally coupled together, and - a seventh, Sonnenradartigen gear element ( 16 ) connected to the first planetary gear ( 5 ), in particular with the first set of planet gears, meshes and by means of a third brake (F) with respect to the housing ( 2 ) can be braked or determined. Hybridgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein sechstes, sonnenradartiges Getriebeelement (15) vorgesehen ist, das mit dem mindestens einen dritten bzw. zweiten Planetenrad (11), welches außer Eingriff mit dem vierten Getriebeelement (12) ist, kämmt.Hybrid transmission according to claim 1, characterized in that a sixth, sonnenradartiges transmission element ( 15 ) is provided, which with the at least one third and second planetary gear ( 11 ), which disengages with the fourth gear element ( 12 ) is combing. Hybridgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Kupplung (B) vorgesehen ist, über die in geschlossenem Zustand der dritten Kupplung (B) das erste und das sechste Getriebeelement (3, 15) miteinander gekoppelt sind.Hybrid transmission according to claim 2, characterized in that a third clutch (B) is provided, via which in the closed state of the third clutch (B), the first and the sixth transmission element ( 3 . 15 ) are coupled together. Hybridgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Bremse (C) vorgesehen ist, über die das sechste Getriebeelement (15) in Bezug auf das Gehäuse (2) gebremst bzw. festgestellt werden kann.Hybrid transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a first brake (C) is provided, via which the sixth transmission element ( 15 ) with respect to the housing ( 2 ) can be braked or determined. Hybridgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Bremse (D) vorgesehen ist, über die das dritte Getriebeelement (9) in Bezug auf das Gehäuse (2) gebremst bzw. festgestellt werden kann.Hybrid transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a second brake (D) is provided, via which the third transmission element ( 9 ) with respect to the housing ( 2 ) can be braked or determined. Hybridgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem siebten Getriebeelement (16) und der dritten Bremse (F) eine Dämpfungsvorrichtung (17) zur Drehschwingungsdämpfung vorgesehen ist.Hybrid transmission according to one of claims 1 to 5, characterized in that between the seventh transmission element ( 16 ) and the third brake (F) a damping device ( 17 ) is provided for torsional vibration damping. Hybridgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebeelement (3) einen hohlwellenartigen Abschnitt (18) aufweist, durch den sich ein hohlwellenartiger Abschnitt des siebten Getriebeelements (16) hindurch erstreckt.Hybrid transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the first transmission element ( 3 ) a hollow shaft-like section ( 18 ), through which a hollow shaft-like portion of the seventh transmission element ( 16 ) extends therethrough. Hybridgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebeelement (6) einen wellenartigen Abschnitt aufweist, der sich durch den hohlwellenartigen Abschnitt des siebten Getriebeelements (16) hindurch erstreckt.Hybrid transmission according to claim 7, characterized in that the second transmission element ( 6 ) has a wave-like portion extending through the hollow shaft portion of the seventh gear member ( 16 ) extends therethrough.
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