DE102010036239A1

DE102010036239A1 - Getriebeanordnung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Getriebeanordnung

Info

Publication number: DE102010036239A1
Application number: DE201010036239
Authority: DE
Inventors: Thorsten BIERMANN; Dr. Smetana Tomas
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2012-03-08

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeanordnung sowie ein Fahrzeug mit der Getriebeanordnung vorzuschlagen, welche an ein gewünschtes Betriebsverhalten des Fahrzeuges flexibel anpassbar ist.
Hierzu wird eine Getriebeanordnung 1 für ein Fahrzeug vorgeschlagen, mit einem Verteilergetriebeabschnitt 5 zur Verteilung eines ersten Antriebsdrehmoments eines ersten Motors 2 auf einen ersten und einen zweiten Achsenbereich 3, 4 des Fahrzeugs, und mit einem Koppelgetriebeabschnitt 6, welcher ausgebildet ist, in einem ersten Betriebszustand über einen ersten Kraftflussweg ein zweites Antriebsdrehmoment von einem zweiten Motor 15 an den Verteilergetriebeabschnitt 5 zu leiten, so dass das zweite Antriebsdrehmoment als Zusatzantriebsdrehmoment mit dem ersten Antriebsdrehmoment überlagert werden kann und/oder überlagert wird, und in einem zweiten Betriebszustand über einen zweiten Kraftflussweg das zweite Antriebsdrehmoment auf mindestens einen der Achsenbereiche 3, 4 zu leiten.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug, mit einem Verteilergetriebeabschnitt zur Verteilung eines ersten Antriebsdrehmoments eines ersten Motors auf einen ersten und einen zweiten Achsenbereich des Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit dieser Getriebeanordnung.
Prinzipiell ist es ausreichend, ein Antriebsdrehmoment eines Fahrzeuges auf einen Achsenbereich zu übertragen, so dass das Fahrzeug konstruktionsbedingt mit Vorderradantrieb oder mit Hinterradantrieb bewegt werden kann. Es hat sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn das Antriebsdrehmoment nicht in einem festen Verhältnis auf die beiden Räder der angetriebenen Achse verteilt wird, sondern z. B. über ein Differentialgetriebe an die jeweilige Fahrsituation angepasst wird. Dadurch ist es möglich zum Beispiel bei Kurvenfahrten die beiden Räder einer angetriebenen Achse, die unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten aufweisen, mit unterschiedlichen Antriebsdrehmomenten zu beaufschlagen.
Neben diesen Differentialgetrieben sind auch Verteilergetriebe bekannt, welche das Antriebsdrehmoment auf eine erste und eine zweite Achse verteilen, um einen Vierradantrieb zu realisieren. Hierbei ist es zum einen möglich, ein starres Teilungsverhältnis des Antriebsdrehmoments umzusetzen, es ist jedoch auch denkbar, die Teilung des Antriebsdrehmoments flexibel zu gestalten. Somit kann durch den Einsatz von Differentialgetrieben und Verteilergetrieben der Fall eintreten, dass jedem Rad eines Fahrzeuges ein unterschiedliches Drehmoment zugeteilt wird, um die Fahreigenschaften positiv zu beeinflussen.
Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 10 2007 011 895 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, ein Stirnraddifferential, bei dem mittels von Drehzahlstellgliedern den Hinterrädern oder verschiedenen Achsen über elektronisch bzw. hydraulisch getätigte Überladungsstufen eines Überladungsdifferentials eine Drehzahldifferenz aufgezwungen werden kann.
Beschreibung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeanordnung sowie ein Fahrzeug mit der Getriebeanordnung vorzuschlagen, welche an ein gewünschtes Betriebsverhalten des Fahrzeuges flexibel anpassbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie durch ein Fahrzeug mit der Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Im Rahmen der Erfindung wird eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug vorgeschlagen, wobei die Getriebeanordnung im Antriebsstrang des Fahrzeuges zwischengeschaltet ist. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein vierrad- oder allradangetriebenes Fahrzeug, im Speziellen um einen allradangetriebenen Personenkraftwagen.
Die Getriebeanordnung umfasst einen Verteilergetriebeabschnitt, welcher zur Verteilung eines ersten Antriebsdrehmoments eines ersten Motors auf einen ersten und einen zweiten Achsenbereich des Fahrzeugs ausgebildet ist. Beispielsweise ist der Verteilergetriebeabschnitt ausgebildet, das Antriebsdrehmoment in einem Verhältnis zwischen 10:90 und 90:10, insbesondere in einem Verhältnis von 50:50 zu verteilen. Der Verteilergetriebeabschnitt kann in einer eigenständigen Baugruppe realisiert sein, welche beispielsweise in einem eigenen Getriebegehäuse untergebracht ist, oder einen integralen Teil eines Getriebes und/oder der Getriebeanordnung bilden.
Erster und zweiter Achsenbereich beziehen sich bevorzugt auf die Vorder- bzw. Hinterachse des Fahrzeugs. Der erste Motor ist ausgebildet, ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen, welcher ausreichend ist, um das Fahrzeug im öffentlichen Straßenverkehr zu bewegen.
Im Rahmen der Erfindung wird ein Koppelgetriebeabschnitt vorgeschlagen, welcher mindestens zwei verschiedene Betriebszustände einnehmen kann:
In einem ersten Betriebszustand wird über einen ersten Kraftflussweg ein zweites Antriebsdrehmoment von einem zweiten Motor an den Verteilergetriebeabschnitt geleitet, so dass im Betrieb das zweite Antriebsdrehmoment als Zusatzantriebsdrehmoment mit dem ersten Antriebsdrehmoment überlagert werden kann und/oder überlagert ist bzw. wird. Insbesondere ist der Koppelgetriebeabschnitt in dem ersten Betriebszustand ausgebildet, das Zusatzantriebsdrehmoment wahlweise auf den ersten oder auf dem zweiten Achsenbereich zu beaufschlagen. So ist es z. B. gesteuert möglich, das Verteilungsverhältnis eines Gesamtantriebsdrehmomentes, also der Summe des Zusatzantriebsdrehmoments und des ersten Antriebsdrehmoments, auf die zwei Achsenbereiche durch Überlagerung des Zusatzantriebsdrehmoments zu verändern.
In einem zweiten Betriebszustand wird das zweite Antriebsdrehmoment über einen zweiten Kraftflussweg auf mindestens einen der Achsenbereiche geleitet. Insbesondere liegt in diesem Betriebszustand das zweite Antriebsdrehmoment als Gesamtantriebsdrehmoment an dem mindestens einen Achsenbereich an.
Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass das zweite Antriebsdrehmoment von dem zweiten Motor über die Getriebeanordnung sehr flexibel verteilt werden kann. In dem ersten Betriebszustand kann das zweite Antriebsdrehmoment dem ersten Antriebsdrehmoment überlagert und auf diese Weise die Verteilung des Gesamtantriebsdrehmoments auf die zwei Achsenbereiche beeinflusst werden. Dies ist beispielsweise sinnvoll, um die Fahreigenschaften eines Fahrzeuges positiv zu beeinflussen. So kann je nach Einstellung gewählt werden, ob das Fahrzeug eher die Charakteristik eines Vorderradantriebs, eines Hinterradantriebs oder eines Allradantriebs haben soll.
Es ist jedoch auch möglich, das Fahrzeug in dem zweiten Betriebszustand nur durch den zweiten Motor zu betreiben, wobei der erste Motor deaktiviert ist oder zumindest keinen relevanten Anteil am Gesamtantriebsdrehmoment bereitstellt. In diesem zweiten Betriebszustand wird über den zweiten Kraftflussweg das zweite Antriebsdrehmoment unmittelbar auf mindestens einen der Achsenbereiche geleitet.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der zweite Kraftflussweg zumindest abschnittsweise parallel zu dem ersten Kraftflussweg und/oder unter Umgehung des Verteilergetriebeabschnitts verläuft. Durch diese bevorzugte Weiterbildung wird unterstrichen, dass der zweite Motor einen unabhängigen Antrieb für das Fahrzeug bilden kann, wobei durch die Getriebeanordnung sichergestellt ist, dass keine unnötigen Getriebeabschnitte, wie zum Beispiel der Verteilergetriebeabschnitt in dem zweiten Betriebszustand passiv mit bewegt werden müssen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Umschaltung der Betriebszustände durch mindestens eine Kupplungseinrichtung. Durch die mindestens eine Kupplungseinrichtung ist es vorzugsweise möglich, den einen oder den anderen Kraftflussweg in einen deaktivierten Zustand zu versetzen und somit in komfortabler Weise die Betriebszustände zu wechseln.
In einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung kuppelt eine erste Kupplung den ersten Kraftflussweg und eine zweite Kupplung den zweiten Kraftflussweg. Bei einem Umschalten der Betriebszustände werden vorzugsweise beide Kupplungen geschaltet, so dass diese ihren Kupplungszustand wechseln. Als Kupplungen können konventionell bekannte Trockenkupplungen Einsatz finden. Es ist jedoch auch möglich, Kupplungen zu verwenden, welche in einem Ölbad laufen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der erste Motor als ein Verbrennungsmotor und der zweite Motor als ein Elektromotor ausgebildet ist. Besonders bevorzugt umfasst die Getriebeanordnung den ersten und den zweiten Motor. Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Hybridfahrzeug, welches im normalen Verkehr für den Hauptantrieb den Verbrennungsmotor, den Elektromotor oder eine Kombination durch Überlagerung der Antriebsdrehmomente von beiden Motoren nutzen kann.
Bei einer vorteilhaften konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist der Verteilergetriebeabschnitt als ein Planetengetriebe, insbesondere als ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet. Ein derartiges Getriebe zeichnet sich durch seine kompakte Bauform und hohe Zuverlässigkeit aus. Bevorzugt ist der Verteilergetriebeabschnitt als ein mehrstufiges, insbesondere zweistufiges Planetengetriebe realisiert.
Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung umfasst der Koppelgetriebeabschnitt eine erste Planetengetriebeanordnung, welche in dem ersten Kraftflussweg zwischen dem zweiten Motor und dem Verteilergetriebeabschnitt angeordnet ist. Auch bei dieser Planetengetriebeanordnung handelt es sich vorzugsweise um ein mehrstufiges, insbesondere zweistufiges Planetengetriebe.
Bei einer möglichen Ergänzung oder Weiterführung der Erfindung umfasst der Koppelgetriebeabschnitt eine zweite Planetengetriebeanordnung, welche zwischen dem zweiten Motor und dem mindestens einen Achsenbereich in dem zweiten Kraftflussweg angeordnet ist. Bei der zweiten Planetengetriebeanordnung handelt sich es sich bevorzugt um ein einstufiges Planetengetriebe.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Hybridantrieb, welches einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfasst, welches durch eine Getriebeanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet ist. Der Verbrennungsmotor und/oder der Elektromotor sind vorzugsweise so ausgelegt, dass diese ohne Zuschaltung des jeweiligen anderen Motors einen Antrieb des Fahrzeuges mit einer Geschwindigkeit von mindestens 30 km/h, vorzugsweise mindestens 50 km/h und insbesondere von mindestens 80 km/h erlauben.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann der Koppelgetriebeabschnitt einen dritten Betriebszustand einnehmen, wobei über den zweiten Kraftflussweg z. B. bei einem Bremsvorgang des Fahrzeugs ein Drehmoment oder kinetische Energie von dem mindestens einen Achsenbereich zu dem zweiten Motor geleitet wird, so dass bei dem Bremsvorgang des Fahrzeuges Energie rekuperiert werden kann. Die Rekuperation der kinetischen Energie erfolgt vorzugsweise dadurch, dass der Elektromotor als Generator genutzt wird und die kinetische Energie in elektrische Energie wandelt und als rekuperative Bremse wirkt.
Bei einer allgemeinen Ausgestaltung der Erfindung kann der mindestens eine der Achsenbereiche, welcher über den zweiten Kraftflussweg mit dem zweiten Motor gekoppelt ist, als Vorder- oder als Hinterachse ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist dieser als die Vorderachse ausgebildet, da hier eine bessere Rekuperationsleistung erreicht werden kann.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
1 ein schematisches Blickschaltbild einer ersten Getriebeanordnung als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 in gleicher Darstellung wie die 1 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Getriebeanordnung 1, welche in Form eines Verteilerdifferentials mit aktiver Momentenverteilung in einer Getriebelängsanordnung ausgebildet sein kann, als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Getriebeanordnung 1 ist zur Integration in ein Fahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen mit Allradantrieb geeignet und/oder ausgebildet. Die Darstellung in der 1 sowie der nachfolgenden Figuren zeigen jeweils nur die Hälfte der Getriebeanordnung 1, die zeichnerisch unterdrückte Hälfte ist gedanklich zu ergänzen.
Die Getriebeanordnung 1 ist mit einem Antrieb 2, welcher ein erstes Antriebsdrehmoment eines ersten Motors, insbesondere eines Verbrennungsmotors, zur Verfügung stellt, gekoppelt. Ferner weist die Getriebeanordnung 1 einen Vorderachsabtrieb 3 zur Übertragung eines Ausgangsdrehmoments auf eine Vorderachse als einen ersten Achsenbereich und einen Hinterachsabtrieb 4 zur Übertragung eines Ausgangsdrehmoments auf die Hinterachse als einen zweiten Achsenbereich auf.
Die Getriebeanordnung 1 kann in einen Verteilergetriebeabschnitt 5 und in einen Koppelgetriebeabschnitt 6 unterteilt werden, welche miteinander ständig, insbesondere unauskoppelbar, in Wirkverbindung stehen. Der Verteilergetriebeabschnitt 5 weist als Eingang eine Kopplung zu dem Antrieb 2 sowie als Ausgänge den Vorderachsabtrieb 3 und den Hinterachsabtrieb 4 auf. Der Verteilergetriebeabschnitt 5 ist als ein Stirnraddifferential ausgebildet und weist zwei miteinander gekoppelte oder kombinierte Planetensätze I und II auf, die, wie nachfolgend noch erläutert wird, die Ausgangsdrehmomente auf die Abtriebe 3, 4 übertragen.
Der Antrieb 2 greift an ein Antriebsrad 7, insbesondere ein Antriebszahnrad, des Verteilergetriebeabschnitts 5 ein. Das Antriebsrad 7 ist an einem Planetenträger 8 festgelegt, der einen gemeinsamen Planetenträger 8 für die Planetensätze I und II bildet. Das Antriebsrad 7 kann beispielsweise als eine Stirnverzahnung auf dem Planetenträger 8 ausgebildet sein. Auf dem Planetenträger 8 sind auf der Seite des ersten Planetensatzes I Bolzen 9a angeordnet auf denen jeweils ein Planet 10 drehbar angeordnet ist. Die Planeten 10 kämmen wiederum mit einer Sonne 11, die den Vorderachsabtrieb 3 darstellt bzw. mit diesem drehfest gekoppelt ist. Somit bilden Antriebsrad 7, Planetenträger 8 mit den Bolzen 9a, Planeten 10 und die Sonne 11 den ersten Planetensatz I.
Des Weiteren kämmen die Planeten 10 mit Zwischenplaneten 12, die auf dem gleichen Planetenträger 8, der mit dem Antriebsrad 7 fest verbunden ist, auf weiteren Bolzen 9b drehbar gelagert sind. Die Zwischenplaneten 12 kämmen wiederum mit einer Sonne 13, die den Hinterachsabtrieb 4 darstellt bzw. mit diesem drehfest gekoppelt ist. Antriebsrad 7, Bolzen 9b, Planetenträger 8, Zwischenplaneten 12 und Sonne 13 binden somit den zweiten Planetensatz II.
Insgesamt ist der Verteilergetriebeabschnitt 5 als zwei miteinander kombinierte Planetensätze I und II ausgebildet, deren Kombination insbesondere darin besteht, dass die Planeten 10, der Planetenträger 8 und das Antriebsrad 7 beiden Planetensätzen I, II und die Zwischenplaneten 12 nur dem Planetensatz II zugeordnet sind. Das hier gezeigte Verteilergetriebe 5 setzt den Abtrieb über die zwei Sonnen 11, 13 um. Bei anderen Ausführungsformen kann der Abtrieb auch über einen Steg und eine Sonne erfolgen.
Der Koppelgetriebeabschnitt 6 umfasst eine erste Planetengetriebeanordnung 14, die drei miteinander kombinierte Planetensätze A, B, C aufweist. Ein Elektromotor 15 bildet einen zweiten Motor, wobei dessen zweites Antriebsdrehmoment, wie nachfolgend noch erläutert wird, über die drei Planetensätze A, B, C untersetzt werden.
Durch den Elektromotor 15 wird eine Sonne 16 angetrieben, die mit Planeten 17 kämmt, welche auf Bolzen 18 eines Planetenträgers 19 sitzen. Zudem sind die Planeten 17 mit einem innen verzahnten Hohlrad 20 gekoppelt. Sonne 16, Planeten 17, Bolzen 18, Planetenträger 19 und Hohlrad 20 bilden den Planetensatz B.
Das Hohlrad 20 kämmt mit Planeten 21, welche auf Bolzen 22 eines weiteren Planetenträgers 23 sitzen und kämmen zugleich mit einer Sonne 24, die stationär festlegbar ist. Hohlrad 20, Planeten 21, Bolzen 22, Planetenträger 23 und Sonne 24 bilden den Planetensatz C.
Der Planetenträger 23 ist drehfest mit einem weiteren Hohlrad 25 verbunden, welches mit Planeten 26 kämmt, die drehfest mit den Planeten 12 des Planetensatzes II verbunden sind und ebenfalls auf den Bolzen 9b des Planetenträgers 8 laufen. Die Planeten 26 kämmen mit einer Sonne 27 welche drehfest mit dem Planetenträger 19 gekoppelt ist. Hohlrad 25, Planeten 26, Bolzen 9b, Planetenträger 8 und Sonne 27 bilden den Planetensatz A.
Die Sonne 24 des Planetensatzes C kann über eine erste Kupplung 25 stationär gesetzt werden. Alternativ oder ergänzend dazu kann der Elektromotor 15 über eine zweite Kupplung 29 mit der Sonne 16 des Planetensatzes B gekoppelt werden.
Für den Fall, dass beide Kupplungen 28, 29 in einem eingekuppelten Zustand sind, wird der Elektromotor über den Vorderradabtrieb 3 und/oder den Hinterradabtrieb 4 zwingend mitgeführt. Für den Fall, dass der Elektromotor stromlos ist, kann sich das erste Antriebsdrehmoment des ersten Motors 2 auf den Vorderachsabtrieb 3 bzw. Hinterachsabtrieb 4 verteilen, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Für den Fall, dass der Elektromotor 15 in eine erste Drehrichtung ein zweites Antriebsdrehmoment aufbringt, wird einem der Abtriebe, also dem Vorderachsabtrieb 3 oder dem Hinterradachsabtrieb 4, das zweite Antriebsdrehmoment als ein Zusatzdrehmoment beaufschlagt. Wird der Elektromotor 15 dagegen in Gegenrichtung betrieben, wird dem anderen Achsbereich 4, 3 das Zusatzdrehmoment beaufschlagt.
Somit ist es mit der ersten Planetengetriebeanordnung 14 möglich, die Momentenverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse zu regeln bzw. zu steuern, indem in Abhängigkeit der Drehrichtung des Elektromotors 15 wahlweise dem Vorderachsabtrieb 3 oder dem Hinterachsabtrieb 4 ein Zusatzantriebsdrehmoment beaufschlagt wird. Bei Verzicht auf eine aktive Momentenverteilung wird der Elektromotor 15 bei unterschiedlichen Drehzahlen des Vorderachs- zum Hinterachsabtrieb 3, 4 mitgeschleppt. In diesem Fall würde der Antriebsstrang ähnlich einem permanenten Allrad, dessen Grundverteilung von den Übersetzungen im Verteilergetriebeabschnitt 5 abhängt, mitgeschleppt. Sobald jedoch eine der Kupplungen 28 oder 29 ausgekuppelt ist, ist diese Zwangskopplung aufgehoben und der Elektromotor 15 muss nicht mehr mitgeführt werden.
In einem ersten möglichen Betriebszustand sind die Kupplungen 28 und 29 eingekuppelt, wobei ausgehend von dem Elektromotor 15 ein erster Kraftflussweg vom Elektromotor 15 auf die Abtriebe 3 bzw. 4 gebildet ist. In alternativen Ausführungsformen ist nur eine Kupplung 28 oder 29 vorgesehen und die andere Kupplung ist durch eine drehfeste Verbindung ersetzt. In diesem Fall ist in dem ersten Betriebszustand entweder die Kupplung 28 oder die Kupplung 29 eingekuppelt. In diesem ersten Betriebszustand wird das zweite Antriebsdrehmoment des Elektromotors 15 als Zusatzdrehmoment auf einen der beiden Achsbereiche 3, 4 aufaddiert.
Die Getriebeanordnung 1 weist eine zweite Planetengetriebeanordnung 30 auf, welche zwischen dem Elektromotor 15 und in diesem Beispiel dem Hinterachsabtrieb 4 gekoppelt ist und einen zweiten Kraftflussweg bildet. In diesem Beispiel ist der Elektromotor 15 über eine Sonne 31 mit Planeten 32 gekoppelt, welche in einem Hohlrad 33 kämmen. Die Planeten 32 sitzen auf Bolzen 34, welche in einem Planetenträger 35 festgelegt sind, der mit dem Hinterradachstrieb 4 drehfest gekoppelt ist.
Über die zweite Planetengetriebeanordnung 30 kann das zweite Antriebsdrehmoment unmittelbar dem Hinterradabtrieb 4 beaufschlagt werden.
Um ein optionales Zuschalten des zweiten Motors 13 über den zweiten Kraftflussweg zu erreichen, ist eine weitere Kupplung 36 vorgesehen, die das Hohlrad 33 im eingekuppelten Zustand stationär hält. Mit der zweiten Planetengetriebeanordnung 30 ist somit eine weitere Antriebsmöglichkeit für das Fahrzeug geschaffen, welche vollständig unabhängig von dem ersten Motor 2 erfolgen kann.
Im Betrieb folgt der Kraftfluss bei Nutzung des ersten Motors 2 ohne zusätzliche Einspeisung elektrischer Leistung über den Antrieb 2 und wird über den Verteilergetriebeabschnitt 5 auf die Vorder- bzw. Hinterachse 3, 4 übertragen. Der Koppelgetriebeabschnitt 6 läuft lastfrei um. Werden in dem ersten Betriebszustand die Kupplungen 28 bzw. 29 zugeschaltet, und der Elektromotor 15 aktiviert, so wird in Abhängigkeit der Drehrichtung des Elektromotors ein zusätzliches Moment an die Vorder- bzw. Hinterachse 3, 4 überlagert. Die Höhe dieses Moments hängt von der Übersetzung des Koppelgetriebeabschnitts 6 und der Leistung des Elektromotors 15 ab. Die Kupplung 28 oder 29 sind alternativ dargestellt, lediglich eine der Kupplungen 28, 29 wird benötigt. Wird in dem zweiten Betriebszustand die Kupplung 28 bzw. 29 ausgekuppelt und zusätzlich die zweite Kupplung 29 betätigt, so wird die elektrische Leistung von dem Elektromotor 15 an den Hinterachsabtrieb 4 abgegeben. Alternativ können die Positionen Vorder- und Hinterachsabtrieb 3, 4 auch getauscht werden.
In einem dritten Betriebszustand wird der Elektromotor 15 als ein Generator verwendet, wobei über die zweite Planetengetriebeanordnung 30 Energie auf den Elektromotor 15 übertragen werden kann, der diese Energie als Generator rekuperiert.
Die 2 zeigt eine abgewandelte Form der Getriebeanordnung 1, insbesondere des Koppelgetriebeabschnitts 6, wobei für die Kopplung der Planetensätze B und C statt dem gemeinsamen Hohlrad 20 in dieser Anordnung gemeinsame Bolzen 37 verwendet wird, die auf einem Planetenträger 38 angeordnet sind. Auf den Bolzen 37 sind die Planeten 17 und 21 angeordnet. Das Hohlrad 20 ist nun aufgeteilt in ein Hohlrad 20a, welches dem Planetensatz C zugeordnet ist und mit dem Hohlrad 25 drehfest gekoppelt ist, und in ein Hohlrad 20b, das mit der Sonne 27 drehfest gekoppelt ist. Die Funktionsweise der Getriebeanordnung 1 in der 2 ist analog zu der Funktionsweise der Getriebeanordnung in der 1.
Bezugszeichenliste

1: Getriebeanordnung
2: Antrieb
3: Vorderachsabtrieb
4: Hinterachsabtrieb
5: Verteilergetriebeabschnitt
6: Koppelgetriebeabschnitt
7: Antriebsrad
8: gemeinsamer Planetenträger (Planentensatz I und II)
9a, b: Bolzen (Planentensatz I)
10: Planet (Planentensatz I und II)
11: Sonne (Planentensatz I)
12: Zwischenplaneten (Planetensatz II)
13: Sonne (Planetensatz II)
14: erste Planetengetriebeanordnung (A, B, C)
15: Elektromotor
16: Sonne (Planetensatz B)
17: Planeten (Planetensatz B)
18: Bolzen (Planetensatz B)
19: Planetenträger (Planetensatz B)
20: Hohlrad (Planetensatz B und C)
20a, b: Hohlrad (Planetensatz B und C, zweite Ausführung)
21: Planeten (Planetensatz C)
22: Bolzen (Planetensatz C)
23: Planetenträger (Planetensatz C)
24: Sonne (Planetensatz C)
25: Hohlrad (Planetensatz A)
26: Planeten (Planetensatz A)
27: Sonne (Planetensatz A)
28: erste Kupplung
29: zweite Kupplung
30: zweite Planetengetriebeanordnung
31: Sonne (zweite Planetengetriebeanordnung)
32: Planeten (zweite Planetengetriebeanordnung)
33: Hohlrad (zweite Planetengetriebeanordnung)
34: Bolzen (zweite Planetengetriebeanordnung)
35: Planetenträger (zweite Planetengetriebeanordnung)
36: weitere Kupplung
37: gemeinsamer Bolzen (Planetensatz B und C, zweite Ausführung)
38: Planetenträger (Planetensatz B und C, zweite Ausführung)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007011895 A1 [0004]

Claims

Getriebeanordnung (1) für ein Fahrzeug, mit einem Verteilergetriebeabschnitt (5) zur Verteilung eines ersten Antriebsdrehmoments eines ersten Motors (2) auf einen ersten und einen zweiten Achsenbereich (3, 4) des Fahrzeugs, gekennzeichnet durch einen Koppelgetriebeabschnitt (6), welcher ausgebildet ist, in einem ersten Betriebszustand über einen ersten Kraftflussweg ein zweites Antriebsdrehmoment von einem zweiten Motor (15) an den Verteilergetriebeabschnitt (5) zu leiten, so dass das zweite Antriebsdrehmoment als Zusatzantriebsdrehmoment mit dem ersten Antriebsdrehmoment überlagert werden kann und/oder überlagert wird, und in einem zweiten Betriebszustand über einen zweiten Kraftflussweg das zweite Antriebsdrehmoment auf mindestens einen der Achsenbereiche (3, 4) zu leiten.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kraftflussweg unter Umgehung des Verteilergetriebeabschnitts (5) verläuft.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung der Betriebszustände durch mindestens eine Kupplungseinrichtung (28, 29, 36) erfolgt.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Kupplung (28, 29) den ersten Kraftflussweg kuppelt und eine zweite Kupplung (36) den zweiten Kraftflussweg kuppelt.
Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Motor (2) als ein Verbrennungsmotor und der zweite Motor (15) als ein Elektromotor ausgebildet ist.
Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilergetriebeabschnitt (5) als ein Planetengetriebe, insbesondere ein Stirnradplanetengetriebe ausgebildet ist.
Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelgetriebeabschnitt (6) eine erste Planetengetriebeanordnung (14) umfasst, welche in dem ersten Kraftflussweg zwischen dem zweiten Motor (15) und dem Verteilergetriebeabschnitt (5) angeordnet ist.
Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelgetriebeabschnitt (6) eine zweite Planetengetriebeanordnung (30) umfasst, welche zwischen dem zweiten Motor (15) und dem mindestens einen Achsenbereich (3, 4) in dem zweiten Kraftflussweg angeordnet ist.
Fahrzeug mit einem Hybridantrieb umfassend einen Verbrennungsmotor (2) und einen Elektromotor (15), gekennzeichnet durch eine Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Fahrzeug oder Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (1) und/oder das Fahrzeug einen dritten Betriebszustand einnehmen kann, wobei der zweite Motor (15) als rekuperative Bremse betreibbar ist.
Fahrzeug oder Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Achsenbereich (3) des zweiten Kraftflusswegs als eine Vorderachse ausgebildet ist.