DE102015221190A1 - Transmission device for a vehicle and vehicle with the transmission device - Google Patents

Transmission device for a vehicle and vehicle with the transmission device Download PDF

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DE102015221190A1
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Abstract

Bei Hybridfahrzeugen werden parallel oder abwechselnd ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor eingesetzt, um das Hybridahrzeug anzutreiben. Für diese Funktion wird das Antriebsdrehmoment des jeweiligen Motors auf die Antriebsräder geleitet. Eine andere Funktionalität betrifft das sogenannte Torque-Vectoring, welches dazu dient, gezielt ein Rad einer angetriebenen Achse mit einem höheren Antriebsdrehmoment als das andere Rad der gleichen angetriebenen Achse zu beaufschlagen, um die Fahrdynamik des Fahrzeugs zu beeinflussen. Es wird eine Getriebevorrichtung 1 für ein Fahrzeug 2 vorgeschlagen mit einer ersten Eingangsschnittstelle 8a zur Einleitung eines ersten Antriebsdrehmoments von einem Elektromotor 6, mit zwei Abtriebswellen 4a, b zur Ausgabe eines Abtriebsdrehmoments zum Antrieb des Fahrzeugs 2, wobei die Getriebevorrichtung 1 in mindestens einen ersten Betriebszustand I und einen zweiten Betriebszustand TV schaltbar ist, wobei die Getriebevorrichtung 1 in dem ersten Betriebszustand I das erste Antriebsdrehmoment auf die Abtriebswellen 4a, b leitet, um das Abtriebsdrehmoment zu bilden, wobei die Getriebevorrichtung 1 in dem zweiten Betriebszustand TV das erste Antriebsdrehmoment als Torque-Vectoring-Drehmoment auf die zwei Abtriebswellen 4a, b verteilt, und mit einer Bremseinrichtung 9 zum Abbremsen der ersten Eingangsschnittstelle 8.In hybrid vehicles, an internal combustion engine and an electric motor are used in parallel or alternately to drive the hybrid vehicle. For this function, the drive torque of the respective motor is directed to the drive wheels. Another functionality relates to the so-called torque vectoring, which serves to selectively apply a wheel of a driven axle with a higher driving torque than the other wheel of the same driven axle in order to influence the driving dynamics of the vehicle. A transmission device 1 for a vehicle 2 is proposed with a first input interface 8a for introducing a first drive torque from an electric motor 6, with two output shafts 4a, b for outputting an output torque for driving the vehicle 2, wherein the transmission device 1 is in at least a first operating state I and a second operating state TV is switchable, wherein the transmission device 1 in the first operating state I the first drive torque on the output shafts 4a, b passes to form the output torque, wherein the transmission device 1 in the second operating state TV, the first drive torque as Torque- Vectoring torque distributed to the two output shafts 4a, b, and with a braking device 9 for braking the first input interface eighth

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein Fahrzeug mit einer ersten Eingangsschnittstelle zur Einleitung eines ersten Antriebsdrehmoments von einem Elektromotor, mit zwei Abtriebswellen zur Ausgabe eines Abtriebsdrehmoments zum Antrieb des Fahrzeugs, wobei die Getriebevorrichtung in mindestens einen ersten Betriebszustand und einen zweiten Betriebszustand schaltbar ist, wobei die Getriebevorrichtung in dem ersten Betriebszustand das erste Antriebsdrehmoment auf die Abtriebswellen leitet, um das Abtriebsdrehmoment zu bilden, und wobei die Getriebevorrichtung in dem zweiten Betriebszustand das erste Antriebsdrehmoment als Torque-Vectoring-Drehmoment auf die zwei Abtriebswellen (4a, b) verteilt, Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit der Getriebevorrichtung. The invention relates to a transmission device for a vehicle having a first input interface for initiating a first drive torque from an electric motor, having two output shafts for outputting an output torque for driving the vehicle, wherein the transmission device is switchable in at least a first operating state and a second operating state, wherein the Transmission device in the first operating state, the first drive torque to the output shafts passes to form the output torque, and wherein the transmission device in the second operating state, the first drive torque as torque vectoring torque on the two output shafts ( 4a , b) distributed, The invention also relates to a vehicle with the transmission device.

Bei Hybridfahrzeugen werden parallel oder abwechselnd ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor eingesetzt, um das Hybridahrzeug anzutreiben. Für diese Funktion wird das Antriebsdrehmoment des jeweiligen Motors auf die Antriebsräder geleitet. Eine andere Funktionalität betrifft das sogenannte Torque-Vectoring, welches dazu dient, gezielt ein Rad einer Achse mit einem höheren Antriebsdrehmoment als das andere Rad der gleichen Achse zu beaufschlagen, um die Fahrdynamik des Fahrzeugs zu beeinflussen.In hybrid vehicles, an internal combustion engine and an electric motor are used in parallel or alternately to drive the hybrid vehicle. For this function, the drive torque of the respective motor is directed to the drive wheels. Another functionality relates to the so-called torque vectoring, which serves to selectively apply a wheel of one axle with a higher driving torque than the other wheel of the same axis to influence the driving dynamics of the vehicle.

Bei Hybridfahrzeugen sind Entwicklungen bekannt geworden, wobei der gleiche Elektromotor sowohl zum Antrieb des Fahrzeugs als auch zur Bereitstellung eines Drehmoments für das Torque-Vectoring genutzt wird.In hybrid vehicles, developments have become known wherein the same electric motor is used both to drive the vehicle and to provide a torque for torque vectoring.

So offenbart die Druckschrift DE 10 2013 202 381 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, welche mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor wirkverbunden ist. Die Antriebsvorrichtung erlaubt unterschiedliche Schaltzustände, wobei der Elektromotor als Antriebsmotor oder alternativ hierzu als Torque-Vectoring-Motor genutzt werden kann. Thus, the document discloses DE 10 2013 202 381 A1 , which is probably the closest prior art, a drive device for a vehicle, which is operatively connected to an internal combustion engine and an electric motor. The drive device allows different switching states, wherein the electric motor can be used as a drive motor or alternatively as a torque vectoring motor.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Getriebevorrichtung für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche die Funktionseigenschaften des Fahrzeugs verbessert. Diese Aufgabe wird durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.It is an object of the invention to propose a transmission device for a vehicle, which improves the functional properties of the vehicle. This object is achieved by a transmission device having the features of claim 1 and by a vehicle having the features of claim 11. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Getriebevorrichtung, welche für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bus, etc. Insbesondere weist das Fahrzeug mindestens eine angetriebene Achse auf, die über die Getriebevorrichtung angetrieben wird. The invention thus relates to a transmission device which is suitable and / or designed for a vehicle. In particular, the vehicle is a passenger car, truck, bus, etc. In particular, the vehicle has at least one driven axle that is driven via the transmission device.

Die Getriebevorrichtung weist eine erste Eingangsschnittstelle auf, welche mit einem Elektromotor wirkverbindbar und/oder wirkverbunden ist, sodass ein erstes Antriebsdrehmoment von dem Elektromotor in die Getriebevorrichtung eingeleitet werden kann. Beispielsweise ist die erste Eingangsschnittstelle mit einer Rotorwelle des Elektromotors drehfest oder zumindest getriebetechnisch verbunden. The transmission device has a first input interface, which is operatively connected and / or operatively connected to an electric motor, so that a first drive torque can be introduced from the electric motor into the transmission device. For example, the first input interface with a rotor shaft of the electric motor rotatably or at least gear technology connected.

Die Getriebevorrichtung weist zwei Abtriebswellen auf, welche zur Ausgabe eines Abtriebsdrehmoments zum Antrieb des Fahrzeugs ausgebildet sind. Das Abtriebsdrehmoment wird aus dem ersten Antriebsdrehmoment gebildet. Es kann optional vorgesehen sein, dass das erste Antriebsdrehmoment umgesetzt, insbesondere übersetzt oder untersetzt ist, um das Abtriebsdrehmoment zu bilden. The transmission device has two output shafts, which are designed to output an output torque for driving the vehicle. The output torque is formed from the first drive torque. It can optionally be provided that the first drive torque is converted, in particular translated or reduced, to form the output torque.

Die Getriebevorrichtung ist in mindestens einen ersten Betriebszustand und einen zweiten Betriebszustand schaltbar. Gegebenenfalls kann die Getriebevorrichtung in weitere Betriebszustände geschalten werden.The transmission device is switchable in at least a first operating state and a second operating state. Optionally, the transmission device can be switched to further operating states.

In dem ersten Betriebszustand wird das erste Antriebsdrehmoment auf die Abtriebswellen geleitet, um das Abtriebsdrehmoment zu bilden. In dem ersten Betriebszustand wirkt der Elektromotor als ein Antriebsmotor. Insbesondere bildet der erste Betriebszustand ein rein elektromotorisch fahrendes Fahrzeug ab. Das erste Antriebsdrehmoment wird im zeitlichen Mittel gleichmäßig auf die Abtriebswellen verteilt. In the first operating condition, the first drive torque is directed to the output shafts to form the output torque. In the first operating state, the electric motor acts as a drive motor. In particular, the first operating state forms a purely electric motor driving vehicle. The first drive torque is distributed evenly over time to the output shafts.

In dem zweiten Betriebszustand ist vorgesehen, dass die Getriebevorrichtung das erste Antriebsdrehmoment als ein Torque-Vectoring-Drehmoment auf die zwei Abtriebswellen verteilt. Insbesondere wird das erste Antriebsdrehmoment in einem frei wählbaren Verhältnis und/oder ungleichmäßig auf die zwei Abtriebswellen verteilt. Durch das Torque-Vectoring-Drehmoment wird der Gierwinkel des Fahrzeugs verändert. Die Verteilung erfolgt insbesondere ungleichmäßig auf die zwei Abtriebswellen, wobei auch vorgesehen sein kann, dass das gesamte erste Antriebsdrehmoment auf nur eine Abtriebswelle geleitet wird, um so die ungleichmäßige Verteilung umzusetzen. Insbesondere wird in einem ersten Torque-Vectoring-Zustand die erste Abtriebswelle mit einem zusätzlichen Drehmoment beaufschlagt und die zweite Abtriebswelle durch ein zusätzliches Drehmoment gebremst. In einem zweiten Torque-Vectoring-Zustand wird die erste Abtriebswelle durch ein zusätzliches Drehmoment gebremst und die zweite Abtriebswelle mit einem zusätzlichen Drehmoment beschleunigt. In Abhängigkeit der Ausbildung kann auch vorgesehen sein, dass in dem ersten Torque-Vectoring-Zustand das erste Antriebsdrehmoment ausschließlich auf die erste Abtriebswelle und im zweiten Torque-Vectoring-Zustand ausschließlich auf die zweite Abtriebswelle geleitet wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass in dem einen Torque-Vectoring-Zustand eine der Abtriebswellen durch das Drehmoment beschleunigt und in dem anderen Torque-Vectoring-Zustand die gleiche Abtriebswelle durch das dann entgegengesetzt ausgerichtete Drehmoment gebremst wird, wobei die andere Abtriebswelle keine, insbesondere unmittelbare, Drehmomentänderung erfährt.In the second operating state, it is provided that the transmission device distributes the first drive torque as a torque vectoring torque to the two output shafts. In particular, the first drive torque is distributed in a freely selectable ratio and / or unevenly on the two output shafts. The torque vectoring torque changes the yaw angle of the vehicle. The distribution takes place in particular unevenly on the two output shafts, wherein it can also be provided that the entire first drive torque is directed to only one output shaft so as to implement the uneven distribution. In particular, in a first torque vectoring state, the first output shaft is acted upon by an additional torque and the second Output shaft braked by an additional torque. In a second torque vectoring state, the first output shaft is braked by an additional torque and the second output shaft is accelerated with an additional torque. Depending on the design can also be provided that in the first torque vectoring state, the first drive torque is passed exclusively to the first output shaft and in the second torque vectoring state exclusively to the second output shaft. It can also be provided that in the one torque-vectoring state one of the output shafts is accelerated by the torque and in the other torque vectoring state the same output shaft is braked by the then oppositely directed torque, the other output shaft not, in particular immediate, torque change undergoes.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Getriebevorrichtung eine Bremseinrichtung zum mittelbaren oder unmittelbaren Abbremsen der ersten Eingangsschnittstelle aufweist. Dadurch, dass die erste Eingangsschnittstelle mit dem Elektromotor koppelbar und/oder gekoppelt ist, wird durch die Bremseinrichtung zugleich der Elektromotor abgebremst. Die Bremseinrichtung kann die erste Eingangsschnittstelle unmittelbar abbremsen oder mittelbar, sodass die Bremseinrichtung beispielsweise ein Getriebeorgan abbremst, welches in Wirkverbindung mit der ersten Eingangsschnittstelle steht. In the context of the invention, it is proposed that the transmission device has a braking device for the direct or indirect braking of the first input interface. Due to the fact that the first input interface can be coupled to the electric motor and / or coupled, the electric motor is simultaneously braked by the braking device. The braking device can brake the first input interface directly or indirectly, so that the braking device, for example, decelerates a transmission element, which is in operative connection with the first input interface.

Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass in dem ersten Betriebszustand der Getriebevorrichtung der Elektromotor üblicherweise mit einer hohen Drehzahl betrieben wird, um das Fahrzeug gegebenenfalls allein oder in Hybridfahrweise gemeinsam mit dem Verbrennungsmotor anzutreiben. Bei einem Wechsel aus dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand wird die Funktion des Elektromotors von der Funktion des Antriebsmotors auf die Funktion des Torque-Vector-Motors umgestellt. Der Ausgangszustand des Elektromotors als Torque-Vectoring-Motor benötigt jedoch eine Nulldrehzahl der ersten Eingangsschnittstelle und/oder des Elektromotors. Gegebenenfalls ist auch eine niedrige Drehzahl ausreichend. Bei dem Betriebszustandswechsel liegt somit das Problem vor, dass der Elektromotor ausgehend von einer hohen Drehzahl in dem ersten Betriebszustand zu einer niedrigen Drehzahl in dem zweiten Betriebszustand überführt werden muss. It is a consideration of the invention that in the first operating state of the transmission device, the electric motor is usually operated at a high speed to drive the vehicle optionally alone or in hybrid mode together with the engine. When changing from the first operating state to the second operating state, the function of the electric motor is changed over from the function of the drive motor to the function of the torque vector motor. However, the output state of the electric motor as a torque vectoring motor requires a zero speed of the first input interface and / or the electric motor. Optionally, a low speed is sufficient. In the operating state change is thus the problem that the electric motor must be converted from a high speed in the first operating state to a low speed in the second operating state.

Dieser Übergang ist prinzipiell ohne Bremseinrichtung möglich, dauert jedoch vergleichsweise lange. So wurde festgestellt, dass bei einer selbsttätigen Reduktion der Drehzahl des Elektromotors und/oder der ersten Eingangsschnittstelle zum Beispiel durch Verringerung der Betriebsspannung des Elektromotors das Herunterfahren der Drehzahl des Elektromotors länger als 0,5 Sekunden und sogar bis zu einer Sekunde dauern kann. Durch diese Dauer wird der Schaltvorgang zwischen dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand verzögert, da der zweite Betriebszustand erst dann vollständig eingenommen ist, wenn auch die Torque-Vectoring-Funktion durch den Elektromotor wieder bereitgestellt ist. Durch die Integration einer Bremseinrichtung in die Getriebevorrichtung wird erreicht, dass die erste Eingangsschnittstelle und damit der Elektromotor in deutlich kürzerer Zeit, zum Beispiel weniger als 0,2 Sekunden, vorzugsweise weniger als 0,1 Sekunden, von der anfänglichen Drehzahl in dem ersten Betriebszustand zu der benötigten Nulldrehzahl in dem zweiten Betriebszustand heruntergefahren werden kann. Durch das schnellere Herunterfahren der Drehzahl kann folglich der Wechsel von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand schneller durchgeführt werden, sodass die Torque-Vectoring-Funktion früher zur Verfügung steht. Durch die früher einsetzbare Torque-Vectoring-Funktion wird zum einen die Sicherheit des Fahrzeugs im Betrieb erhöht und zum anderen die Fahrdynamik verbessert, was insgesamt zu einer besseren Funktion der Getriebevorrichtung führt.This transition is possible in principle without braking device, but takes a comparatively long time. Thus, it has been found that in an automatic reduction of the speed of the electric motor and / or the first input interface, for example, by reducing the operating voltage of the electric motor, the shutdown of the speed of the electric motor can last longer than 0.5 seconds and even up to one second. By this duration, the switching operation between the first operating state and the second operating state is delayed, since the second operating state is only fully taken, even if the torque vectoring function is provided by the electric motor again. The integration of a braking device in the transmission device ensures that the first input interface and thus the electric motor in a much shorter time, for example, less than 0.2 seconds, preferably less than 0.1 seconds, from the initial speed in the first operating state the required zero speed can be shut down in the second operating state. As a result of the faster shutdown of the rotational speed, the change from the first operating state to the second operating state can consequently be carried out more quickly, so that the torque vectoring function is available sooner. The torque-vectoring function, which could be used earlier, on the one hand increases the safety of the vehicle during operation and, on the other hand, improves the driving dynamics, which leads overall to a better function of the transmission device.

Die Getriebevorrichtung kann als eine ausschließlich über den Elektromotor angetriebene Antriebseinrichtung ausgebildet sein und insbesondere eine elektrische Achse bilden. Bei einer möglichen Weiterbildung wird die Getriebevorrichtung über den Elektromotor und über einen Verbrennungsmotor angetrieben und ist insbesondere als eine Hybridantriebseinrichtung ausgebildet. The transmission device can be designed as a drive device driven exclusively by the electric motor and in particular form an electrical axis. In one possible development, the transmission device is driven via the electric motor and via an internal combustion engine and is designed in particular as a hybrid drive device.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Getriebevorrichtung eine zweite Eingangsschnittstelle zur Einleitung eines zweiten Antriebsdrehmoments von einem Verbrennungsmotor auf. Das Fahrzeug umfasst in dieser Weiterbildung einen Verbrennungsmotor sowie den Elektromotor, wobei beide genannten Motoren parallel oder unabhängig voneinander und/oder alternativ als Antriebsmotor zum Antrieb des Fahrzeugs nutzbar sind. Das Fahrzeug ist insbesondere als ein sogenanntes Hybridfahrzeug ausgebildet. Die zweite Eingangsschnittstelle ist mit dem Verbrennungsmotor wirkverbunden und/oder wirkverbindbar ist, um das zweite Antriebsdrehmoment von dem Verbrennungsmotor in die Getriebevorrichtung einzuleiten. Beispielsweise ist die zweite Eingangsschnittstelle mit einer Kurbelwelle gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Dämpfereinrichtungen, etc. wirkverbunden oder zumindest getriebetechnisch verbunden. Das Abtriebsdrehmoment wird in dieser Ausgestaltung vorzugsweise aus dem ersten Antriebsdrehmoment und/oder dem zweiten Antriebsdrehmoment gebildet. Es kann optional vorgesehen sein, dass das erste und/oder zweite Antriebsdrehmoment umgesetzt, insbesondere übersetzt oder untersetzt ist, um das Abtriebsdrehmoment zu bilden. In dem ersten Betriebszustand kann das zweite Antriebsdrehmoment zeitgleich oder parallel zu dem ersten Antriebsdrehmoment auf die Abtriebswellen geleitet werden. In a preferred development of the invention, the transmission device has a second input interface for introducing a second drive torque from an internal combustion engine. In this refinement, the vehicle includes an internal combustion engine and the electric motor, both of these motors being usable in parallel or independently of one another and / or alternatively as a drive motor for driving the vehicle. The vehicle is designed in particular as a so-called hybrid vehicle. The second input interface is operatively connected to the internal combustion engine and / or is operatively connectable to initiate the second drive torque from the internal combustion engine into the transmission device. For example, the second input interface with a crankshaft optionally with the interposition of damper devices, etc. operatively connected or at least connected by transmission technology. The output torque is preferably formed in this embodiment of the first drive torque and / or the second drive torque. It can optionally be provided that the first and / or second drive torque is converted, in particular translated or stocked, to form the output torque. In the first operating state, the second drive torque may be at the same time or be passed to the output shafts parallel to the first drive torque.

In dem zweiten Betriebszustand ist es bei dieser Weiterbildung bevorzugt, das zweite Antriebsdrehmoment auf die Abtriebswellen zu leiten, um das Abtriebsdrehmoment zu bilden. Insbesondere ist der zweite Betriebszustand als ein verbrennungsmotorischer Betriebszustand ausgebildet. Das erste Antriebsdrehmoment bildet als Torque-Vectoring-Drehmoment ein Überlagerungsdrehmoment zu dem zweiten Antriebsdrehmoment, wobei die Überlagerung ungleichmäßig auf die zwei Abtriebswellen erfolgt. In the second operating state, it is preferable in this development to direct the second drive torque to the output shafts in order to form the output torque. In particular, the second operating state is designed as an internal combustion engine operating state. The first drive torque forms, as torque vectoring torque, a superposition torque to the second drive torque, wherein the superposition is nonuniform to the two output shafts.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Getriebevorrichtung eine Steueranordnung zur Ansteuerung eines Betriebszustandswechsels der Getriebevorrichtung von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand. Die Steueranordnung ist zudem zur Ansteuerung der Bremseinrichtung ausgebildet, um die erste Eingangsschnittstelle im Rahmen des Betriebszustandswechsels, insbesondere während des Betriebszustandswechsels, abzubremsen. Die Steueranordnung kann als eine zentrale Steueranordnung ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Steueranordnung aus mehreren Untersteuereinrichtungen besteht oder diese umfasst, welche gegebenenfalls auch unabhängig voneinander arbeiten. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Steueranordnung einen Zwischenbetriebszustand ansteuert, wobei in dem Zwischenbetriebszustand die Bremseinrichtung angesteuert ist, sodass diese die erste Eingangsschnittstelle abbremst.In a preferred embodiment of the invention, the transmission device comprises a control arrangement for controlling a change in operating state of the transmission device from the first operating state to the second operating state. The control arrangement is also designed to control the braking device in order to decelerate the first input interface as part of the operating state change, in particular during the operating state change. The control arrangement can be designed as a central control arrangement. However, it is also possible that the control arrangement consists of several sub-control devices or includes these, which optionally also operate independently. In particular, it is provided that the control arrangement activates an intermediate operating state, wherein in the intermediate operating state the braking device is activated so that it brakes the first input interface.

In der allgemeinsten Ausführung der Erfindung kann die Bremseinrichtung beliebig ausgebildet sein. Bei einer bevorzugten Realisierung ist die Bremseinrichtung jedoch als eine Kopplungseinrichtung zur Kopplung, insbesondere zur reibschlüssigen Kopplung, der ersten Eingangsschnittstelle mit einem stationären und/oder gestellfesten Abschnitt der Getriebevorrichtung ausgebildet. Der stationäre Abschnitt kann beispielsweise ein Gehäuse der Getriebevorrichtung oder ein mit dem Gehäuse der Getriebevorrichtung starr verbundener anderer Abschnitt sein. In the most general embodiment of the invention, the braking device can be designed as desired. In a preferred embodiment, however, the braking device is designed as a coupling device for coupling, in particular for frictional coupling, the first input interface with a stationary and / or frame-fixed portion of the transmission device. For example, the stationary section may be a housing of the transmission device or another section rigidly connected to the housing of the transmission device.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Bremseinrichtung als eine Doppelkupplungseinrichtung ausgebildet ist, welche mindestens oder genau zwei Kupplungszustände einnehmen kann. In dem ersten Kupplungszustand ist die erste Eingangsschnittstelle mit einem oder dem stationären Abschnitt der Getriebevorrichtung insbesondere drehfest gekoppelt. In diesem ersten Kupplungszustand wird die erste Eingangsschnittstelle durch die Doppelkupplungseinrichtung als die Bremseinrichtung abgebremst beziehungsweise drehfest gesetzt. In dem zweiten Kupplungszustand ist die erste Eingangsschnittstelle mit einem Kupplungsausgang der Doppelkupplungseinrichtung insbesondere drehfest gekoppelt. Die Doppelkupplungseinrichtung hat den Vorteil, dass bei einem Betriebszustandswechsel durch eine Betätigung der Doppelkupplungseinrichtung die erste Eingangsschnittstelle von dem Kupplungsausgang entkoppelt wird und zugleich drehfest mit dem stationären Abschnitt gesetzt wird. Durch die Entkopplung werden etwaige Auswirkungen des Abbremsens nicht auf die Abtriebswellen übertragen. Ferner ist eine einzige Einrichtung ausreichend, um sowohl die Entkopplung als auch das Abbremsen umzusetzen. It is particularly preferred that the braking device is designed as a double clutch device which can assume at least or exactly two clutch states. In the first coupling state, the first input interface is in particular non-rotatably coupled to one or the stationary section of the transmission device. In this first clutch state, the first input interface is decelerated or rotationally fixed by the dual clutch device as the brake device. In the second coupling state, the first input interface is in particular non-rotatably coupled to a coupling output of the dual clutch device. The dual clutch device has the advantage that, in the event of a change of operating state, the first input interface is decoupled from the clutch output by actuation of the dual clutch device and at the same time is set in a rotationally fixed manner with the stationary section. Decoupling does not transfer any effects of deceleration to the output shafts. Further, a single device is sufficient to implement both decoupling and deceleration.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Getriebevorrichtung eine Differentialeinrichtung auf, welche zwei Differentialausgänge und mindestens einen, vorzugsweise zwei Differentialeingänge aufweist. Die zwei Differentialausgänge sind mit den Abtriebswellen 1:1 wirkverbunden. In dem ersten Betriebszustand ist der Differentialeingang mit der ersten Eingangsschnittstelle derart wirkverbunden, dass das vollständige, erste Antriebsdrehmoment auf den Differentialeingang geleitet wird. Optional weist die Differentialeinrichtung einen zweiten Differentialeingang auf, über den das zweite Antriebsdrehmoment des Verbrennungsmotors in die Differentialeinrichtung eingeleitet werden kann.In a preferred embodiment of the invention, the transmission device has a differential device which has two differential outputs and at least one, preferably two differential inputs. The two differential outputs are operatively connected to the output shafts 1: 1. In the first mode, the differential input is operatively coupled to the first input interface such that the full, first drive torque is directed to the differential input. Optionally, the differential device has a second differential input via which the second drive torque of the internal combustion engine can be introduced into the differential device.

Vorzugsweise umfasst die Getriebevorrichtung eine Verteilungseinrichtung mit einem Verteilungseingang und zwei Verteilungsausgängen. Die Verteilungseinrichtung hat die Aufgabe, ein über den Verteilungseingang eingeleitetes Antriebsdrehmoment auf die zwei Verteilungsausgänge zu verteilen. In dem zweiten Betriebszustand ist der zweite Verteilungsausgang mit dem Differentialeingang und der erste Verteilungsausgang mit einer der Abtriebswellen wirkverbunden. Insbesondere ist die Getriebevorrichtung so ausgebildet, dass das an dem Differentialeingang und das an der Abtriebswelle anliegende Antriebsdrehmoment gegensinnig ausgerichtet sind. Damit kann durch die Verteilungseinrichtung das erste Antriebsdrehmoment als Torque-Vectoring-Drehmoment auf die Abtriebswellen gegebenenfalls über die Differentialeinrichtung geleitet werden.Preferably, the transmission device comprises a distribution device with a distribution input and two distribution outputs. The distribution device has the task of distributing an input via the distribution input drive torque to the two distribution outputs. In the second operating state, the second distribution output is operatively connected to the differential input and the first distribution output is operatively connected to one of the output shafts. In particular, the transmission device is designed such that the drive input torque applied to the differential input and the output shaft are aligned in opposite directions. Thus, the first drive torque can be passed through the distribution device as torque vectoring torque to the output shafts optionally via the differential device.

Insbesondere läuft ein Momentenpfad des ersten Antriebsdrehmoments in dem ersten Betriebszustand parallel und/oder außerhalb zu der Verteilungseinrichtung und in dem zweiten Betriebszustand über das Verteilungsgetriebe. In particular, a torque path of the first drive torque in the first operating state runs parallel and / or outside the distribution device and in the second operating state via the distribution transmission.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Getriebevorrichtung eine Schalteinrichtung, welche mindestens oder genau zwei Schalteingänge und einen Schaltausgang aufweist. Der Schaltausgang ist mit dem Differentialeingang wirkverbunden. Gegebenenfalls ist zwischen Schaltausgang und Differentialeingang noch eine Getriebestufe zur Anpassung der Drehzahlen angeordnet. Der erste Schalteingang ist mit dem Kupplungsausgang wirkverbunden, der zweite Schalteingang ist mit dem zweiten Verteilungsausgang wirkverbunden. In dem ersten Betriebszustand ist der erste Schalteingang mit dem Schaltausgang drehfest gekoppelt, in dem zweiten Betriebszustand ist der zweite Schalteingang mit dem Schaltausgang drehfest gekoppelt.In a preferred embodiment of the invention, the transmission device comprises a switching device which has at least or exactly two switching inputs and a switching output. The switching output is operatively connected to the differential input. If necessary, is between Switching output and differential input still arranged a gear stage for adjusting the speeds. The first switching input is operatively connected to the coupling output, the second switching input is operatively connected to the second distribution output. In the first operating state, the first switching input is non-rotatably coupled to the switching output, in the second operating state, the second switching input is non-rotatably coupled to the switching output.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Getriebevorrichtung einen Sensor zur Detektion des Schaltzustands der Schalteinrichtung und zur Ausgabe eines Sensorsignals. Das Sensorsignal trägt somit die Information, in welchem Betriebszustand sich die Schalteinrichtung und damit die Getriebevorrichtung befindet und optional ergänzend die Information, ob ein Übergang von dem ersten zu dem zweiten Betriebszustand erfolgt. Ferner weist die Getriebevorrichtung einen Aktuator zur Betätigung der Bremseinrichtung, insbesondere der Kopplungseinrichtung und im Speziellen der Doppelkupplungseinrichtung auf, wobei die Steueranordnung ausgebildet ist, auf Basis des Sensorsignals den Aktuator anzusteuern, so dass dieser den Kupplungszustand wechselt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Sensor und der Aktuator einen integrierten oder separaten Sensor-Aktuator-Kreis bilden, welcher damit einen Teil der Steueranordnung bildet. In a preferred embodiment of the invention, the transmission device comprises a sensor for detecting the switching state of the switching device and for outputting a sensor signal. The sensor signal thus carries the information in which operating state the switching device and thus the transmission device is located and optionally additionally the information as to whether a transition from the first to the second operating state takes place. Further, the transmission device has an actuator for actuating the braking device, in particular the coupling device and in particular the dual clutch device, wherein the control arrangement is designed to control the actuator based on the sensor signal, so that it changes the coupling state. In particular, it can be provided that the sensor and the actuator form an integrated or separate sensor-actuator circuit, which thus forms part of the control arrangement.

Zum Angleichen der Drehzahlen und zum besseren Abstimmen der Getriebevorrichtung kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Schaltausgang und dem Differentialeingang und/oder zwischen dem Kupplungsausgang und dem Verteilungseingang eine Getriebestufe angeordnet ist. Durch die Getriebestufe wird insbesondere die Drehzahl angepasst. Vorzugsweise ist die Getriebestufe als eine Planetengetriebestufe ausgebildet. Es ist auch möglich, dass die Verteilungseinrichtung als ein Planetengetriebeabschnitt ausgebildet ist.To equalize the speeds and to better tune the transmission device can be provided that between the switching output and the differential input and / or between the clutch output and the distribution input a gear stage is arranged. In particular, the speed is adjusted by the gear stage. Preferably, the gear stage is designed as a planetary gear stage. It is also possible that the distribution device is designed as a planetary gear section.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung bildet ein Fahrzeug, welches erfindungsgemäß eine Getriebevorrichtung aufweist, wie diese zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Another object of the invention is a vehicle, which according to the invention comprises a transmission device, as described above or according to one of the preceding claims.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigt:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. Showing:

1 eine schematische Darstellung einer Getriebevorrichtung für ein Fahrzeug als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a schematic representation of a transmission device for a vehicle as an embodiment of the invention;

2 und 3 die Getriebevorrichtung in der 1 in zwei unterschiedlichen Betriebszuständen zur Illustration der Funktionsweise. 2 and 3 the transmission device in the 1 in two different operating states to illustrate the operation.

Die 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung eine Getriebevorrichtung 1 für ein Fahrzeug 2, wobei das Fahrzeug 2 nur als ein Kasten dargestellt ist. Das Fahrzeug 2 ist in einem Bereich einer angetriebenen Achse 3 gezeigt, wobei über zwei Abtriebswellen 4a, b der Getriebevorrichtung 1 Räder 5a, b des Fahrzeugs 2 angetrieben werden.The 1 shows a highly schematic representation of a transmission device 1 for a vehicle 2 , where the vehicle 2 only shown as a box. The vehicle 2 is in a range of a driven axis 3 shown, with two output shafts 4a , b of the transmission device 1 bikes 5a , b of the vehicle 2 are driven.

Das Fahrzeug 2, insbesondere die Getriebevorrichtung 1, weist einen Elektromotor 6 sowie einen optionalen Verbrennungsmotor 7 auf. Der Elektromotor 6 ist über eine erste Eingangsschnittstelle 8a mit der Getriebevorrichtung 1 wirkverbunden. Der Verbrennungsmotor 7 ist dagegen über eine optionale zweite Eingangsschnittstelle 8b, welche hier als Kegelrad ausgebildet ist, mit der Getriebevorrichtung 1 wirkverbunden. Die erste Eingangsschnittstelle 8a dient zur Einleitung eines ersten Antriebsdrehmoments von dem Elektromotor 6, die zweite Eingangsschnittstelle 8b dient zur Einleitung eines zweiten Antriebsdrehmoments von dem Verbrennungsmotor 7.The vehicle 2 , in particular the transmission device 1 , has an electric motor 6 as well as an optional internal combustion engine 7 on. The electric motor 6 is via a first input interface 8a with the transmission device 1 operatively connected. The internal combustion engine 7 is on the other hand via an optional second input interface 8b , which is designed here as a bevel gear, with the transmission device 1 operatively connected. The first input interface 8a serves to initiate a first drive torque from the electric motor 6 , the second input interface 8b serves to initiate a second drive torque from the engine 7 ,

Die Getriebevorrichtung 1 weist folgende Funktionsgruppen auf:
Eine Doppelkupplungseinrichtung 9, eine Schalteinrichtung 10, eine Differentialeinrichtung 11, eine Verteilungseinrichtung 12, zwei Getriebestufen 13, 14 sowie eine Steueranordnung 15. The transmission device 1 has the following function groups:
A double clutch device 9 , a switching device 10 , a differential device 11 , a distribution facility 12 , two gear stages 13 . 14 and a control arrangement 15 ,

Die Doppelkupplungseinrichtung 9 weist als Kupplungseingang die erste Eingangsschnittstelle 8a sowie einen Kupplungsausgang 16 auf. Die Doppelkupplungseinrichtung 9 weist einen Kupplungskörper 17 auf, welcher über einen Aktuator 18 in einer axialen Richtung verschiebbar angeordnet ist. In dem Kupplungskörper 17 ist ein stationäres Koppelrad 19, welches drehfest mit einem Gestell oder Gehäuse G der Getriebevorrichtung 1 verbunden ist, sowie ein Kupplungsausgangsrad 20 angeordnet. Durch den Aktuator 18 kann die Doppelkupplungseinrichtung 9 in einen ersten Kupplungszustand gesetzt werden, wobei der Kupplungskörper 17 mit dem Koppelrad 19 und damit mit dem Gehäuse G drehfest gesetzt wird. In dem ersten Kupplungszustand wird damit die erste Eingangsschnittstelle 8a und folglich der Elektromotor 6 abgebremst. In einem zweiten Kupplungszustand wird die Verbindung zwischen der ersten Eingangsschnittstelle 8a und dem Gehäuse G wieder gelöst und stattdessen der Kupplungskörper 17 drehfest mit dem Kupplungsausgangsrad 20 gesetzt. In dem zweiten Kupplungszustand wird das erste Antriebsdrehmoment des Elektromotors 6 über den Kupplungsausgang 16 ausgegeben. The double clutch device 9 has the first input interface as the coupling input 8a and a clutch output 16 on. The double clutch device 9 has a coupling body 17 on, which via an actuator 18 slidably disposed in an axial direction. In the coupling body 17 is a stationary coupling wheel 19 , which rotatably with a frame or housing G of the transmission device 1 is connected, and a Kupplungsausgangsrad 20 arranged. Through the actuator 18 can the dual clutch device 9 be set in a first coupling state, wherein the coupling body 17 with the coupling wheel 19 and thus is set against rotation with the housing G. In the first coupling state thus becomes the first input interface 8a and consequently the electric motor 6 braked. In a second coupling state, the connection between the first input interface 8a and the housing G dissolved again and instead the coupling body 17 non-rotatable with the clutch output gear 20 set. In the second clutch state, the first drive torque of the electric motor becomes 6 over the clutch output 16 output.

Der Kupplungsausgang 16 kämmt mit einem Zwischenrad 21, welches drehfest mit einem ersten Schaltrad verbunden ist. Das erste Schaltrad bildet einen ersten Schalteingang 22 in die Schalteinrichtung 10. Die Schalteinrichtung 10 weist noch einen zweiten Schalteingang 23 auf, welcher ebenfalls als ein Schaltrad ausgebildet ist. Ausgangsseitig weist die Schalteinrichtung 10 einen Schaltausgang 24 auf, welcher durch ein drittes Schaltrad 25 gebildet ist. The coupling output 16 combs with an idler 21 , which is rotatably connected to a first ratchet wheel. The first ratchet forms a first switching input 22 in the switching device 10 , The switching device 10 still has a second switching input 23 which is also designed as a ratchet wheel. On the output side, the switching device 10 a switching output 24 on, which by a third ratchet wheel 25 is formed.

Durch ein Schiebemuffenelement oder ein anderes Kopplungselement 26 kann der Schaltausgang 24 selektiv mit dem ersten Schalteingang 22 oder mit dem zweiten Schalteingang 23 verbunden werden. In einem ersten Betriebszustand I ist der erste Schalteingang 22 mit dem Schaltausgang 24 drehfest verbunden, sodass das erste Antriebsdrehmoment von dem Elektromotor 6 über die erste Eingangsschnittstelle 8a, den Kupplungsausgang 16, den ersten Schalteingang 22 zu dem Schaltausgang 24 geleitet wird. By a sliding sleeve element or another coupling element 26 can the switching output 24 selectively with the first switching input 22 or with the second switching input 23 get connected. In a first operating state I is the first switching input 22 with the switching output 24 rotatably connected, so that the first drive torque from the electric motor 6 via the first input interface 8a , the clutch output 16 , the first switching input 22 to the switching output 24 is directed.

Der Schaltausgang 24 bildet einen ersten Getriebestufeneingang 27 in die Getriebestufe 13. Die Getriebestufe 13 ist als ein Planetengetriebe ausgebildet, wobei der erste Getriebestufeneingang 27 als ein Sonnenrad 28 ausgebildet ist. Das Sonnenrad 28 kämmt mit einer Mehrzahl von Planetenrädern 29, welche auf einem Planetenträger angeordnet sind. Ferner kämmen die Planetenräder 29 mit einem Hohlrad 30, welches gestellfest oder stationär zu dem Gehäuse G angeordnet ist. Der Planetenträger bildet einen Getriebestufenausgang 31 und ist drehfest mit einem ersten Differentialeingang 32 verbunden.The switching output 24 forms a first gear stage input 27 in the gear stage 13 , The gear stage 13 is designed as a planetary gear, wherein the first gear stage input 27 as a sun wheel 28 is trained. The sun wheel 28 meshes with a plurality of planet gears 29 , which are arranged on a planet carrier. Furthermore, the planet gears mesh 29 with a ring gear 30 , which is arranged frame-fixed or stationary to the housing G. The planet carrier forms a gear stage output 31 and is non-rotatable with a first differential input 32 connected.

Die Differentialeinrichtung 11 ist in diesem Beispiel als eine Kegelraddifferentialeinrichtung ausgebildet, wobei der Differentialeingang 32 drehfest mit dem Differentialkorb verbunden ist. Ebenfalls drehfest mit dem Differentialkorb verbunden ist ein zweiter Differentialeingang 33, welcher in Wechselwirkung mit der zweiten Eingangsschnittstelle 8b steht, sodass in dem gezeigten Schaltzustand die Differentialeinrichtung 11 mit dem ersten Antriebsdrehmoment von dem Elektromotor 6 und optional ergänzend mit dem zweiten Antriebsdrehmoment von dem Verbrennungsmotor 7 betrieben werden kann. Die Abtriebswellen 4a, b bilden Ausgänge aus der Differentialeinrichtung 11. The differential device 11 is formed in this example as a bevel gear differential device, wherein the differential input 32 rotatably connected to the differential carrier. Also rotatably connected to the differential carrier is a second differential input 33 which interacts with the second input interface 8b stands, so that in the shown switching state, the differential device 11 with the first drive torque from the electric motor 6 and optionally in addition to the second drive torque from the engine 7 can be operated. The output shafts 4a , b form outputs from the differential device 11 ,

Das Zwischenrad 21 ist ferner mit einem zweiten Getriebestufeneingang 34 der Getriebestufe 14 drehfest verbunden. Der zweite Getriebestufeneingang 34 ist als ein Sonnenrad 35 ausgebildet, welches mit einer Mehrzahl von Planetenrädern 36 kämmt, die auf einem Planetenträger 37 sitzen. Ferner weist die Getriebestufe 14 ein stationäres Hohlrad 38 auf, wobei die Planetenräder 36 mit dem Hohlrad 38 kämmen. Der Planetenträger 37 bildet einen Getriebestufenausgang 39. Der Getriebestufenausgang 39 bildet einen Verteilungseingang 40 in die Verteilungseinrichtung 12. Der Verteilungseingang 40 ist als ein Hohlrad 41 ausgebildet, welches mit einer Mehrzahl von Planetenrädern 42 kämmt, wobei die Planetenräder 42 auf einem gemeinsamen Planetenträger 43 sitzen. Ferner kämmen die Planetenräder 42 mit einem Sonnenrad 44. Der Planetenträger 43 und das Sonnenrad 44 bilden jeweils einen Verteilungsausgang 45 beziehungsweise 46 der Verteilungseinrichtung 12. Der erste Verteilungsausgang 45 ist drehfest mit der zweiten Abtriebswelle 4b gekoppelt, der zweite Verteilungsausgang 46 ist drehfest mit dem zweiten Schalteingang 23 gekoppelt.The intermediate wheel 21 is also with a second gear stage input 34 the gear stage 14 rotatably connected. The second gearbox input 34 is as a sun wheel 35 formed, which with a plurality of planetary gears 36 combs that on a planet carrier 37 to sit. Furthermore, the gear stage 14 a stationary ring gear 38 on, with the planetary gears 36 with the ring gear 38 comb. The planet carrier 37 forms a gear stage output 39 , The gear stage output 39 forms a distribution input 40 in the distribution facility 12 , The distribution input 40 is as a ring gear 41 formed, which with a plurality of planetary gears 42 meshes with the planetary gears 42 on a common planet carrier 43 to sit. Furthermore, the planet gears mesh 42 with a sun wheel 44 , The planet carrier 43 and the sun wheel 44 each form a distribution output 45 respectively 46 the distribution facility 12 , The first distribution output 45 is non-rotatable with the second output shaft 4b coupled, the second distribution output 46 is non-rotatable with the second switching input 23 coupled.

Die Getriebevorrichtung 1 weist einen Sensor 47 zur Erkennung der Schaltposition des Kopplungselements 26 auf. Der Sensor 47 ist signaltechnisch über die Steueranordnung 15 mit dem Aktuator 18 gekoppelt, so dass ein Sensor-Aktuator Kontrollkreis gebildet ist. The transmission device 1 has a sensor 47 for detecting the switching position of the coupling element 26 on. The sensor 47 is signal technology via the control arrangement 15 with the actuator 18 coupled, so that a sensor-actuator control circuit is formed.

In der 1 ist die Schalteinrichtung 10 bzw. die Getriebevorrichtung 1 in einem Neutralzustand als Betriebszustand gezeigt, wobei das Kopplungselement 26 in einer N-Position steht, so dass die Schalteingänge 22, 23 von dem Schaltausgang 24 entkoppelt sind.In the 1 is the switching device 10 or the transmission device 1 shown in a neutral state as the operating state, wherein the coupling element 26 is in an N position, so the switch inputs 22 . 23 from the switching output 24 are decoupled.

In der 2 ist die Getriebevorrichtung 1 in einem ersten Betriebszustand I gezeigt, wobei das Kopplungselement 26 in einer I-Position steht und wobei der erste Schalteingang 22 mit dem Schaltausgang 24 drehfest verbunden ist. In dem ersten Betriebszustand I wird das erste Antriebsdrehmoment des Elektromotors 6 über den ersten Momentenpfad M1 zu der Differentialeinrichtung 11 geleitet wird, um das Fahrzeug 2 anzutreiben. Optional ergänzend kann das erste Antriebsdrehmoment durch das zweite Antriebsdrehmoment des Verbrennungsmotors 7 überlagert werden. Das zweite Antriebsdrehmoment wird über die Differentialeinrichtung 11 so übertragen, dass beide Abtriebswellen 4a, b gleichsinnig angetrieben werden. In the 2 is the transmission device 1 shown in a first operating state I, wherein the coupling element 26 is in an I position and wherein the first switching input 22 with the switching output 24 rotatably connected. In the first operating state I, the first drive torque of the electric motor 6 via the first torque path M1 to the differential device 11 is directed to the vehicle 2 drive. Optionally in addition, the first drive torque by the second drive torque of the internal combustion engine 7 be superimposed. The second drive torque is via the differential device 11 so transferred that both output shafts 4a , b are driven in the same direction.

In der 3 ist die Getriebevorrichtung 1 in einem zweiten Betriebszustand TV dargestellt, wobei das Kopplungselement 26 in einer TV-Position steht und wobei der zweite Schalteingang 23 mit dem Schaltausgang 24 drehfest verbunden ist. In dem zweiten Betriebszustand TV wird das Hauptantriebsdrehmoment durch das zweite Antriebsdrehmoment des Verbrennungsmotors 7 bereitgestellt. Der Übersichtlichkeit halber ist der Momentenpfad des zweiten Antriebsdrehmoments nicht eingezeichnet. Es kann sich jedoch auch um eine Getriebevorrichtung 1 ohne Anbindung an einen Verbrennungsmotor 1 handeln.In the 3 is the transmission device 1 shown in a second operating state TV, wherein the coupling element 26 is in a TV position and wherein the second switching input 23 with the switching output 24 rotatably connected. In the second operating state TV, the main driving torque becomes the second driving torque of the internal combustion engine 7 provided. For the sake of clarity, the torque path of the second drive torque is not shown. However, it can also be a transmission device 1 without connection to an internal combustion engine 1 act.

Das erste Antriebsdrehmoment wird in einem zweiten Momentenpfad M2 über die Doppelkupplungseinrichtung 9, das Zwischenrad 21, die Getriebestufe 14, die Verteilungseinrichtung 12 aufgeteilt und zum einen zu der zweiten Abtriebswelle 4b und zum anderen zu der Differentialeinrichtung 11 geleitet. Die Getriebevorrichtung 1 ist so ausgebildet, dass das erste Antriebsdrehmoment an beiden Abtriebswellen 4a, b mit einer gegensinnigen Drehrichtung anliegt, sodass es eine Drehmomentenverschiebung in Abhängigkeit der Drehrichtung des Elektromotors 6 gibt. In dem zweiten Betriebszustand TV kann somit das erste Antriebsdrehmoment des Elektromotors 6 zur Erzeugung eines Torque-Vectoring-Drehmoments eingesetzt werden.The first drive torque is in a second torque path M2 on the Dual clutch assembly 9 , the intermediate wheel 21 , the gear stage 14 , the distribution facility 12 split and on the one hand to the second output shaft 4b and the other to the differential device 11 directed. The transmission device 1 is designed so that the first drive torque on both output shafts 4a , b is applied in an opposite direction of rotation, so there is a torque shift depending on the direction of rotation of the electric motor 6 gives. In the second operating state TV can thus the first drive torque of the electric motor 6 be used to generate a torque vectoring torque.

Während in dem ersten Betriebszustand I die Drehzahl des Elektromotors 6 auf die Drehgeschwindigkeit der Abtriebswellen 4a, b abgestimmt sein muss, ist die Drehzahl des Elektromotors 6 in dem zweiten Betriebszustand TV zunächst insbesondere ohne Torque-Vectoring-Anforderung bei Geradeausfahrt eine Nulldrehzahl. Soll somit die Getriebevorrichtung 1 von dem ersten Betriebszustand I in den zweiten Betriebszustand TV umgeschaltet werden, so muss der Elektromotor 6 von einer zunächst hohen Drehzahl auf eine zumindest niedrigere Drehzahl oder die Nulldrehzahl heruntergefahren werden. While in the first operating state I, the speed of the electric motor 6 on the rotational speed of the output shafts 4a , b must be matched, is the speed of the electric motor 6 in the second operating state TV initially, in particular without torque vectoring request when driving straight ahead a zero speed. Should thus the transmission device 1 be switched from the first operating state I in the second operating state TV, so the electric motor 6 be shut down from an initially high speed to an at least lower speed or the zero speed.

Um den Betriebszustandswechsel I-TV schneller zu gestalten ist vorgesehen, dass während des Betriebszustandswechsels der Elektromotor 6 über die erste Eingangsschnittstelle 8a aktiv durch die Doppelkupplungseinrichtung 9 als eine Bremseinrichtung abgebremst wird. Durch das aktive Abbremsen der ersten Eingangsschnittstelle 8a wird erreicht, dass der Schaltvorgang zwischen dem ersten Betriebszustand I und dem zweiten Betriebszustand TV zeitlich betrachtet sehr schnell durchgeführt werden kann, sodass zum einen ein hoher Fahrkomfort und zum anderen eine sofortige Verfügbarkeit der Torque-Vectoring-Funktion nach dem Schaltvorgang bzw. Betriebszustandswechsel gegeben ist.To make the operating state change I-TV faster, it is provided that during the operating state change of the electric motor 6 via the first input interface 8a active through the dual clutch device 9 is decelerated as a braking device. By actively braking the first input interface 8a It is achieved that the switching operation between the first operating state I and the second operating state TV can be performed very quickly in terms of time, so that on the one hand a high level of ride comfort and on the other an immediate availability of the torque vectoring function after the switching operation or operating state change is given ,

Sobald die Schalteinrichtung 10 mit dem Betriebszustandswechsel durch Verschiebung des Kopplungselements 26 beginnt oder begonnen hat, wird dies durch den Sensor 47 registriert und über die Steueranordnung 15 in ein Stellsignal für den Aktuator 18 umgesetzt. In einer beispielhaften Ausführungsform wird insbesondere das Erreichen der Neutralposition N des Kopplungselements 26 überwacht. Wenn oder sobald sich die Schalteinrichtung 10 bzw. die Getriebevorrichtung 1 in dem Neutralzustand N wie dieser in der 1 gezeigt ist, befindet, kann der Aktuator 18 die Doppelkupplungseinrichtung 9 betätigen, so dass der Momentenpfad zwischen der ersten Eingangsschnittstelle 8a und dem Kupplungsausgang 16 getrennt ist. Zudem wird die erste Eingangsschnittstelle 8a mit dem Koppelrad 19 reibschlüssig verbunden, so dass die erste Eingangsschnittstelle 8a und damit der Elektromotor 6 abgebremst wird. Alternativ ausgedrückt wird ein Momentenpfad zwischen dem Elektromotor 6 und dem Gehäuse G geschlossen. Der Abbremsvorgang dauert weniger als 0,1 s. Once the switching device 10 with the operating state change by displacement of the coupling element 26 starts or has started, this is done by the sensor 47 registered and via the control arrangement 15 in a control signal for the actuator 18 implemented. In an exemplary embodiment, in particular, reaching the neutral position N of the coupling element 26 supervised. When or as soon as the switching device 10 or the transmission device 1 in the neutral state N like this one in the 1 is shown, the actuator can 18 the dual clutch device 9 Press so that the torque path between the first input interface 8a and the clutch output 16 is disconnected. In addition, the first input interface 8a with the coupling wheel 19 frictionally connected so that the first input interface 8a and thus the electric motor 6 is slowed down. Alternatively, a torque path between the electric motor 6 and the housing G closed. The braking process takes less than 0.1 s.

Sobald der Elektromotor 6 ausreichend abgebremst ist, wird die Schalteinrichtung 10 bzw. die Getriebevorrichtung 1 von dem Neutralzustand N in den zweiten Betriebszustand TV überführt, indem das Kopplungselement 26 in die TV-Position geschoben wird. Dabei wird der Momentenpfad des Elektromotors auf den zweiten Momentenpfad M2 geschaltet. Dieser Schaltvorgang ist schnell umsetzbar, da die anzusteuernde Zieldrehzahl des Elektromotors 6 entweder die Nulldrehzahl oder eine sehr geringe Drehzahl ist. Bei der konstruktiven Ausgestaltung ist es besonders vorteilhaft, dass die Schaltpositionen des Kopplungselements 26 in Schaltrichtung so aufgereiht sind, dass zwischen der I-Schaltposition und der TV-Schaltposition die N-Position angeordnet ist. Dies führt dazu, dass die N-Position und damit der Neutralzustand zwangsläufig beim Umschalten von dem ersten Betriebszustand I in den zweiten Betriebszustand TV eingenommen werden muss, wobei durch die Einnahme des Neutralzustands die getriebetechnische Voraussetzung für das Abbremsen des Elektromotors 6 geschaffen ist, da ein Teil der Getriebevorrichtung 1 von der Differentialeinrichtung 11 abgekoppelt ist. Once the electric motor 6 is sufficiently slowed down, the switching device 10 or the transmission device 1 transferred from the neutral state N in the second operating state TV by the coupling element 26 is pushed into the TV position. In this case, the torque path of the electric motor is switched to the second torque path M2. This switching process can be quickly implemented because the target speed of the electric motor to be controlled 6 either the zero speed or a very low speed. In the structural design, it is particularly advantageous that the switching positions of the coupling element 26 are lined up in the switching direction so that between the I-switching position and the TV switching position, the N-position is arranged. This results in that the N-position and thus the neutral state must be inevitably assumed when switching from the first operating state I to the second operating state TV, whereby by taking the neutral state, the transmission technology requirement for braking the electric motor 6 is created as part of the transmission device 1 from the differential device 11 disconnected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Getriebevorrichtung transmission device
22
Fahrzeug vehicle
33
Achse axis
4a, b4a, b
Abtriebswellen output shafts
5a, b5a, b
Räder bikes
66
Elektromotor electric motor
77
Verbrennungsmotor internal combustion engine
8a8a
erste Eingangsschnittstelle first input interface
8b8b
zweite Eingangsschnittstelle second input interface
99
Doppelkupplungseinrichtung Dual clutch assembly
1010
Schalteinrichtung switching device
1111
Differentialeinrichtung differential device
1212
Verteilungseinrichtung distribution facility
1313
Getriebestufe gear stage
1414
Getriebestufe gear stage
1515
Steueranordnung control arrangement
1616
Kupplungsausgang clutch output
1717
Kupplungskörper clutch body
1818
Aktuator  actuator
1919
Koppelrad coupling gear
2020
Kupplungsausgangsrad Kupplungsausgangsrad
2121
Zwischenrad idler
2222
erster Schalteingang first switching input
2323
zweiter Schalteingang second switching input
2424
Schaltausgang switching output
2525
Schaltrad ratchet
2626
Kopplungselement coupling element
2727
Getriebestufeneingang Gear stage input
28 28
Sonnenrad sun
2929
Planetenräder planetary gears
3030
Hohlrad ring gear
3131
Getriebestufenausgang Gear stage output
3232
erster Differentialeingang first differential input
3333
zweiter Differentialeingang second differential input
3434
zweiter Getriebestufeneingang second gearbox input
3535
Sonnenrad sun
3636
Planetenräder planetary gears
3737
Planetenträger planet carrier
3838
Hohlrad ring gear
3939
Getriebestufenausgang Gear stage output
4040
Verteilungseingang distribution input
4141
Hohlrad ring gear
4242
Planetenräder planetary gears
4343
Planetenträger planet carrier
4444
Sonnenrad sun
4545
Verteilungsausgang distribution output
4646
Verteilungsausgang distribution output
4747
Sensor sensor
II
erster Betriebszustand first operating state
TVTV
zweiter Betriebszustand second operating state
GG
Gehäuse/Gestell Housing / frame
M1M1
erster Momentenpfad first moment path
M2M2
Momentenpfad moment path

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013202381 A1 [0004] DE 102013202381 A1 [0004]

Claims (11)

Getriebevorrichtung (1) für ein Fahrzeug (2) mit einer ersten Eingangsschnittstelle (8a) zur Einleitung eines ersten Antriebsdrehmoments von einem Elektromotor (6), mit zwei Abtriebswellen (4a, b) zur Ausgabe eines Abtriebsdrehmoments zum Antrieb des Fahrzeugs (2), wobei die Getriebevorrichtung (1) in mindestens einen ersten Betriebszustand (I) und einen zweiten Betriebszustand (TV) schaltbar ist, wobei die Getriebevorrichtung (1) in dem ersten Betriebszustand (I) das erste Antriebsdrehmoment auf die Abtriebswellen (4a, b) leitet, um das Abtriebsdrehmoment zu bilden, und wobei die Getriebevorrichtung (1) in dem zweiten Betriebszustand (TV) das erste Antriebsdrehmoment als Torque-Vectoring-Drehmoment auf die zwei Abtriebswellen (4a, b) verteilt, gekennzeichnet durch eine Bremseinrichtung (9) zum Abbremsen der ersten Eingangsschnittstelle (8a). Transmission device ( 1 ) for a vehicle ( 2 ) with a first input interface ( 8a ) for introducing a first drive torque from an electric motor ( 6 ), with two output shafts ( 4a , b) for outputting an output torque for driving the vehicle ( 2 ), wherein the transmission device ( 1 ) in at least a first operating state (I) and a second operating state (TV) is switchable, wherein the transmission device ( 1 ) in the first operating state (I), the first drive torque to the output shafts ( 4a , b) to form the output torque, and wherein the transmission device ( 1 ) in the second operating state (TV) the first drive torque as torque vectoring torque on the two output shafts ( 4a , b) distributed, characterized by a braking device ( 9 ) for braking the first input interface ( 8a ). Getriebevorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung (1) eine zweite Eingangsschnittstelle (8a) zur Einleitung eines zweiten Antriebsdrehmoments von einem Verbrennungsmotor (7) aufweist, wobei die Getriebevorrichtung (1) in dem zweiten Betriebszustand (TV) das zweite Antriebsdrehmoment auf die Abtriebswellen (4a, b) leitet, um das Abtriebsdrehmoment zu bilden.Transmission device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the transmission device ( 1 ) a second input interface ( 8a ) for introducing a second drive torque from an internal combustion engine ( 7 ), wherein the transmission device ( 1 ) in the second operating state (TV) the second drive torque to the output shafts ( 4a , b) to form the output torque. Getriebevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Steueranordnung (15) zur Ansteuerung eines Betriebszustandswechsels von dem ersten Betriebszustand (I) in den zweiten Betriebszustand (TV) und ergänzend zur Ansteuerung der Bremseinrichtung (9), um die erste Eingangsschnittstelle (8a) während des Betriebszustandswechsels abzubremsen. Transmission device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized by a control arrangement ( 15 ) for controlling a change of operating state from the first operating state (I) to the second operating state (TV) and in addition to controlling the braking device ( 9 ) to the first input interface ( 8a ) during the operating state change. Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (9) als eine Kopplungseinrichtung zur Kopplung der ersten Eingangsschnittstelle (8a) mit einem stationären Abschnitt (G) der Getriebevorrichtung (1) ausgebildet ist. Transmission device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device ( 9 ) as a coupling device for coupling the first input interface ( 8a ) with a stationary portion (G) of the transmission device ( 1 ) is trained. Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung als eine Doppelkupplungseinrichtung (9) ausgebildet ist, wobei die Doppelkupplungseinrichtung (9) zwei Kupplungszustände einnehmen kann, wobei in einem ersten Kupplungszustand die erste Eingangsschnittstelle (8a) mit einem stationären Abschnitt (G) der Getriebevorrichtung (1) gekoppelt ist und in einem zweiten Kupplungszustand die erste Eingangsschnittstelle (8a) mit einem Kupplungsausgang (16) der Doppelkupplungseinrichtung (9) gekoppelt ist. Transmission device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device as a double clutch device ( 9 ), wherein the double clutch device ( 9 ) can assume two coupling states, wherein in a first coupling state, the first input interface ( 8a ) with a stationary portion (G) of the transmission device ( 1 ) and in a second coupling state, the first input interface ( 8a ) with a coupling output ( 16 ) of the dual clutch device ( 9 ) is coupled. Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Differentialeinrichtung (11), wobei die Differentialeinrichtung (11) zwei Differentialausgänge und mindestens einen ersten Differentialeingang (32) aufweist, wobei die zwei Differentialausgänge mit den Abtriebswellen (4a, b) wirkverbunden sind und wobei in dem ersten Betriebszustand (I) der erste Differentialeingang (32) mit der ersten Eingangsschnittstelle (8a) so wirkverbunden ist, dass das vollständige erste Antriebsdrehmoment auf den Differentialeingang (32) geleitet wird. Transmission device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by a differential device ( 11 ), wherein the differential device ( 11 ) two differential outputs and at least one first differential input ( 32 ), wherein the two differential outputs with the output shafts ( 4a , b) are operatively connected and wherein in the first operating state (I) the first differential input ( 32 ) with the first input interface ( 8a ) is operatively connected so that the full first drive torque is applied to the differential input ( 32 ). Getriebevorrichtung (1) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Verteilungseinrichtung (12) mit einem Verteilungseingang (40) und zwei Verteilungsausgängen (45, 46), wobei in dem zweiten Betriebszustand (TV) der zweite Verteilungsausgang (46) mit dem ersten Differentialeingang (32) und der erste Verteilungsausgang (45) mit einer der Abtriebswellen (4b) wirkverbunden ist. Transmission device ( 1 ) according to claim 6, characterized by a distribution device ( 12 ) with a distribution input ( 40 ) and two distribution outputs ( 45 . 46 ), wherein in the second operating state (TV) the second distribution output ( 46 ) with the first differential input ( 32 ) and the first distribution output ( 45 ) with one of the output shafts ( 4b ) is operatively connected. Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (10), wobei die Schalteinrichtung (10) zwei Schalteingänge (22, 23) und einen Schaltausgang (24) aufweist, wobei der Schaltausgang (24) mit dem ersten Differentialeingang (32) wirkverbunden ist, wobei der erste Schalteingang (22) mit dem Kupplungsausgang (16) wirkverbunden ist und wobei der zweite Schalteingang (23) mit dem zweiten Verteilungsausgang (46) wirkverbunden ist, wobei in dem ersten Betriebszustand (I) der erste Schalteingang (22) mit dem Schaltausgang (24) drehfest gekoppelt ist und wobei in dem zweiten Betriebszustand (TV) der zweite Schalteingang (23) mit dem Schaltausgang (24) drehfest gekoppelt ist.Transmission device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by a switching device ( 10 ), wherein the switching device ( 10 ) two switch inputs ( 22 . 23 ) and a switching output ( 24 ), wherein the switching output ( 24 ) with the first differential input ( 32 ) is operatively connected, wherein the first switching input ( 22 ) with the coupling output ( 16 ) and wherein the second switching input ( 23 ) with the second distribution output ( 46 ) is actively connected, wherein in the first operating state (I) the first switching input ( 22 ) with the switching output ( 24 is rotatably coupled and wherein in the second operating state (TV) of the second switching input ( 23 ) with the switching output ( 24 ) is rotatably coupled. Getriebevorrichtung (1) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Sensor (47) zur Detektion des Schaltzustands der Schalteinrichtung (10) und zur Ausgabe eines Sensorsignals sowie eines Aktuators (18) zur Betätigung der Bremseinrichtung (9), wobei die Steueranordnung (15) ausgebildet ist, auf Basis des Sensorsignals den Aktuator (18) anzusteuern. Transmission device ( 1 ) according to claim 8, characterized by a sensor ( 47 ) for detecting the switching state of the switching device ( 10 ) and for outputting a sensor signal and an actuator ( 18 ) for actuating the braking device ( 9 ), the control arrangement ( 15 ) is formed on the basis of the sensor signal the actuator ( 18 ) head for. Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schaltausgang (24) und dem ersten Differentialeingang (32) und/oder zwischen dem Kupplungsausgang (16) und dem Verteilungseingang (40) eine Getriebestufe (13, 14) angeordnet ist. Transmission device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between the switching output ( 24 ) and the first differential input ( 32 ) and / or between the coupling output ( 16 ) and the distribution input ( 40 ) a gear stage ( 13 . 14 ) is arranged. Fahrzeug (2) mit einer Getriebevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Vehicle ( 2 ) with a transmission device ( 1 ) according to any one of the preceding claims.
DE102015221190.8A 2015-01-20 2015-10-29 Transmission device for a vehicle and vehicle with the transmission device Withdrawn DE102015221190A1 (en)

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