DE102017111171A1 - Hybrid powertrain - Google Patents
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Abstract
Kraftfahrzeug, mit einer Reibkupplungsanordnung (14), die ein mit einem Verbrennungsmotor (18) verbindbares Eingangsglied (16) aufweist, mit einer Getriebeanordnung (20) zur Einrichtung einer Mehrzahl von Gangstufen (I-VIII), wobei die Getriebeanordnung (20) eine Eingangswellenanordnung (22) aufweist, die mit der Reibkupplungsanordnung (14) verbunden ist, eine Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen (32-46) aufweist, und eine Ausgangswellenanordnung (56) aufweist, die über die Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen (32-46) mit der Eingangswellenanordnung (22) koppelbar ist und die mit einem Abtrieb (60) verbunden ist, und mit einer elektrischen Maschine (74), die mit der Eingangswellenanordnung (22) verbindbar ist. Dabei ist die elektrische Maschine (74) über eine Schaltkupplungsanordnung (90, 92; 90, 92') mit der Eingangswellenanordnung (22) verbindbar ist, wobei die Schaltkupplungsanordnung (90, 92; 90, 92') an einer Koppelwelle (80) gelagert ist, die parallel versetzt zu der Eingangswellenanordnung (22) und zu der Ausgangswellenanordnung (56) angeordnet ist. A motor vehicle comprising a friction clutch assembly (14) having an input member (16) connectable to an internal combustion engine (18), a transmission assembly (20) for establishing a plurality of gear ratios (I-VIII), said transmission assembly (20) having an input shaft assembly (22) connected to the friction clutch assembly (14), having a plurality of switchable gear sets (32-46), and an output shaft assembly (56) connected to the input shaft assembly via the plurality of switchable gear sets (32-46) (22) coupled to an output (60) and an electric machine (74) connectable to the input shaft assembly (22). In this case, the electric machine (74) via a clutch assembly (90, 92, 90, 92 ') with the input shaft assembly (22) is connectable, wherein the clutch assembly (90, 92, 90, 92') mounted on a coupling shaft (80) which is parallel to the input shaft assembly (22) and to the output shaft assembly (56).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer Reibkupplungsanordnung, die ein mit einem Verbrennungsmotor verbindbares Eingangsglied aufweist, mit einer Getriebeanordnung zur Einrichtung einer Mehrzahl von Gangstufen, wobei die Getriebeanordnung eine Eingangswellenanordnung, die mit der Reibkupplungsanordnung verbunden ist, eine Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen sowie eine Ausgangswellenanordnung aufweist, die über die Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen mit der Eingangswellenanordnung gekoppelt ist und die mit einem Abtrieb verbunden ist, und mit einer elektrischen Maschine, die mit der Eingangswellenanordnung verbunden ist.The present invention relates to a hybrid powertrain for a motor vehicle, comprising a friction clutch assembly having an input member connectable to an internal combustion engine, a transmission assembly for establishing a plurality of speed ratios, the transmission assembly having an input shaft assembly connected to the friction clutch assembly, a plurality of shiftable ones Has wheel sets and an output shaft assembly which is coupled via the plurality of switchable sets of wheels to the input shaft assembly and which is connected to an output, and with an electric machine which is connected to the input shaft assembly.
Ein derartiger Hybridantriebsstrang ist beispielsweise bekannt aus dem Dokument
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Es ist vor diesem Hintergrund eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Hybridantriebsstrang anzugeben.It is against this background an object of the invention to provide an improved hybrid powertrain.
Die obige Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Hybridantriebsstrang dadurch gelöst, dass die elektrische Maschine über eine Schaltkupplungsanordnung mit der Eingangswellenanordnung verbindbar ist, wobei die Schaltkupplungsanordnung an einer Koppelwelle gelagert ist, die parallel versetzt zu der Eingangswellenanordnung und zu der Ausgangswellenanordnung angeordnet ist.The above object is achieved in the hybrid powertrain mentioned above in that the electric machine via a clutch assembly with the input shaft assembly is connectable, wherein the clutch assembly is mounted on a coupling shaft, which is arranged offset parallel to the input shaft assembly and the output shaft assembly.
Vorzugsweise ist die Koppelwelle zudem parallel versetzt zu einer Maschinenwelle der elektrischen Maschine versetzt angeordnet.Preferably, the coupling shaft is also arranged offset offset parallel to a machine shaft of the electric machine.
Durch diese Ausgestaltung lässt sich ein Hybridantriebsstrang realisieren, der axial kompakt baut. Ferner eignet sich diese Ausgestaltung insbesondere dazu, einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem vergleichsweise tiefen Schwerpunkt zu realisieren, so dass der erfindungsgemäße Hybridantriebsstrang insbesondere für Sportwagen oder Sportlimousinen geeignet ist.With this configuration, a hybrid powertrain can be realized, which builds axially compact. Furthermore, this embodiment is particularly suitable for realizing a motor vehicle drive train with a comparatively low center of gravity, so that the hybrid drive train according to the invention is particularly suitable for sports cars or sports saloons.
Der Hybridantriebsstrang gemäß der vorliegenden Erfindung kann für einen Quereinbau in einem Kraftfahrzeug ausgelegt sein. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn der Hybridantriebsstrang für einen Längseinbau im Kraftfahrzeug ausgelegt ist.The hybrid powertrain according to the present invention may be designed for transverse installation in a motor vehicle. However, it is particularly preferred if the hybrid powertrain is designed for longitudinal installation in the motor vehicle.
Ferner ist die Getriebeanordnung des erfindungsgemäßen Hybridantriebsstranges vorzugsweise als klassisches Vorgelegegetriebe mit einer Eingangswellenanordnung und einer einzelnen, hierzu parallelen Ausgangswelle ausgeführt. Bevorzugt ist es ferner, wenn die Ausgangswelle über einen Konstanten-Radsatz mit einem Abtriebsdrehglied verbunden ist, wobei es sich bei dem Abtriebsdrehglied vorzugsweise um eine Abtriebswelle handelt, die vorzugsweise parallel versetzt zu der Ausgangswelle ausgerichtet ist. Die Abtriebswelle ist vorzugsweise über einen Kegelradsatz mit einem Abtrieb, wie einem Eingangsglied eines Differenzials verbunden.Furthermore, the gear arrangement of the hybrid drive train according to the invention is preferably designed as a classic countershaft transmission with an input shaft assembly and a single, parallel thereto output shaft. It is further preferred, when the output shaft is connected via a constant gear set with a driven rotary member, wherein the output rotary member is preferably an output shaft which is preferably aligned offset parallel to the output shaft. The output shaft is preferably connected via a bevel gear set to an output, such as an input member of a differential.
Die Getriebeanordnung weist vorzugsweise eine Mehrzahl von wenigstens fünf Vorwärtsgangstufen auf, insbesondere wenigstens sechs Vorwärtsgangstufen und insbesondere wenigstens sieben Vorwärtsgangstufen. Vorzugsweise weist die Getriebeanordnung genau acht Vorwärtsgangstufen oder mehr auf. Vorzugsweise weist die Getriebeanordnung keine mechanische Rückwärtsgangstufe auf.The gear arrangement preferably has a plurality of at least five forward gear speeds, in particular at least six forward gear speeds and in particular at least seven forward gear speeds. Preferably, the transmission assembly has exactly eight forward speeds or more. Preferably, the gear assembly has no mechanical reverse gear stage.
Ferner ist es bevorzugt, wenn jede der Vorwärtsgangstufen durch einen Radsatz eingerichtet ist, der ein Losrad und ein Festrad aufweist, von denen eines der Eingangswellenanordnung und das andere der Ausgangswellenanordnung zugeordnet ist. Die Gangstufen der Getriebeanordnung werden vorzugsweise mittels jeweiliger Schaltkupplungen betätigt, von denen jeweils zwei zu Schaltkupplungspaketen zusammengefasst sein können, insbesondere zu Synchron-Schaltkupplungspaketen.Further, it is preferred if each of the forward gear stages is arranged by a wheel set having a loose wheel and a fixed wheel, one of which is assigned to the input shaft assembly and the other of the output shaft assembly. The gear stages of the gear assembly are preferably operated by respective clutches, of which two may be combined to clutch packs, in particular to synchronous clutch packs.
Die Koppelwelle ist vorzugsweise axial kürzer als die Ausgangswellenanordnung und ist vorzugsweise so in die Getriebeanordnung integriert, dass sich die Koppelwelle axial mit der Eingangswellenanordnung, mit der Ausgangswellenanordnung und/oder mit einer Abtriebswelle überschneidet.The coupling shaft is preferably axially shorter than the output shaft assembly and is preferably integrated with the gear assembly such that the coupling shaft axially overlaps the input shaft assembly, the output shaft assembly and / or an output shaft.
Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The task is thus completely solved.
Die elektrische Maschine kann koaxial zu der Koppelwelle angeordnet sein, ist jedoch vorzugsweise parallel versetzt zu der Koppelwelle ausgerichtet.The electric machine may be arranged coaxially to the coupling shaft, but is preferably aligned offset parallel to the coupling shaft.
Für diesen Fall ist es bevorzugt, wenn die elektrische Maschine über eine Stirnradsatzanordnung mit der Koppelwelle verbunden ist.In this case, it is preferable if the electric machine is connected to the coupling shaft via a spur gear set arrangement.
Hierdurch kann eine Übersetzung zwischen der elektrischen Maschine und der Koppelwelle eingerichtet werden, derart, dass eine vergleichsweise hoch drehende elektrische Maschine verwendbar ist. Elektrische Maschinen, die mit vergleichsweise hohen Drehzahlen arbeiten, beispielsweise mit einer Nenndrehzahl größer als die maximale Verbrennungsmotordrehzahl, können besonders kompakt bauen und sind daher mit geringem Gewicht realisierbar.In this way, a translation between the electric machine and the coupling shaft can be set up, such that a comparatively high-rotating electrical machine can be used. Electrical machines that operate at relatively high speeds, for example, with a rated speed greater than the maximum engine speed, can build very compact and are therefore feasible with low weight.
Die Stirnradsatzanordnung kann ein Antriebsritzel der elektrischen Maschine beinhalten, das mit einem Zahnrad in Eingriff steht, das an der Koppelwelle festgelegt ist.The spur gear assembly may include a drive gear of the electric machine that engages with a gear fixed to the coupling shaft.
Sofern vorliegend davon die Rede ist, dass zwei Zahnräder miteinander in Eingriff stehen, ist damit vorzugsweise gemeint, dass diese Zahnräder miteinander kämmen.If in the present case it is mentioned that two gears are engaged with each other, it is preferably meant that these gears mesh with each other.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Stirnradsatzanordnung eine Zwischenwelle auf, an der ein erstes Zwischenfestrad und ein zweites Zwischenfestrad festgelegt sind, wobei das erste Zwischenfestrad mit einem Antriebsritzel der elektrischen Maschine in Eingriff steht und/oder wobei das zweite Zwischenfestrad mit einem Koppelfestrad in Eingriff steht, das an der Koppelwelle festgelegt ist.According to a preferred embodiment, the spur gear assembly has an intermediate shaft on which a first intermediate and a second intermediate fixed fixed, wherein the first intermediate fixed gear is in engagement with a drive pinion of the electric machine and / or wherein the second intermediate gear is engaged with a coupling gear, which is fixed to the coupling shaft.
Durch das Ausbilden der Stirnradsatzanordnung als zweistufige Stirnradsatzanordnung kann die Übersetzung zwischen dem Antriebsritzel der elektrischen Maschine und der Koppelwelle weiter erhöht werden. Ein mit dem Antriebsritzel der elektrischen Maschine in Eingriff stehendes erstes Zwischenfestrad weist dabei vorzugsweise einen kleineren Durchmesser und eine geringere Zahnzahl auf als das zweite Zwischenfestrad, das mit dem Koppelfestrad der Koppelwelle in Eingriff steht.By forming the Stirnradsatzanordnung as a two-stage Stirnradsatzanordnung the ratio between the drive pinion of the electric machine and the coupling shaft can be further increased. A stationary with the drive pinion of the electric machine first intermediate fixed wheel preferably has a smaller diameter and a smaller number of teeth than the second intermediate fixed gear, which is in engagement with the coupling gear of the coupling shaft.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Schaltkupplungsanordnung ein Schaltkupplungspaket auf, das eine erste Koppelschaltkupplung und eine zweite Koppelschaltkupplung beinhaltet.According to a further preferred embodiment, the clutch assembly comprises a clutch pack which includes a first shift clutch and a second shift clutch.
Durch eine Schaltkupplungsanordnung mit zwei Koppelschaltkupplungen kann Leistung der elektrischen Maschine auf unterschiedlichen Leistungsübertragungspfaden hin zu dem Abtrieb übertragen werden.By a clutch assembly with two coupling clutches power of the electric machine can be transmitted on different power transmission paths to the output.
Von besonderem Vorzug ist es dabei, wenn das Schaltkupplungspaket mittels eines einzelnen Schaltgliedes zwischen einer ersten Schaltstellung zum Schließen der ersten Koppelschaltkupplung, einer zweiten Schaltstellung zum Schließen der zweiten Koppelschaltkupplung und einer dazwischen liegenden Neutralstellung betätigbar ist.It is particularly advantageous when the clutch pack is actuated by means of a single switching element between a first switching position for closing the first coupling clutch, a second switching position for closing the second coupling clutch and an intermediate neutral position.
Bei dieser Ausgestaltung kann das Schaltkupplungspaket beispielsweise eine Schaltmuffe aufweisen, in die ein Schaltglied (beispielsweise eine Schaltgabel) greift, um die Koppelschaltkupplungen alternativ zu schließen oder aber eine Neutralstellung einzurichten. Durch das Bereitstellen der Neutralstellung ist es möglich, die elektrische Maschine vollständig von der Getriebeanordnung zu entkoppeln, so dass in einem verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb beispielsweise keine Schleppmomente durch die elektrische Maschine kompensiert werden müssen.In this embodiment, the clutch pack, for example, have a shift sleeve, in which a switching element (for example, a shift fork) engages to close the coupling clutches alternatively or set up a neutral position. By providing the neutral position, it is possible to completely decouple the electric machine from the gear arrangement, so that, for example, no drag torques must be compensated by the electric machine in an internal combustion engine driving operation.
Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist der Schaltkupplungsanordnung ein erstes an der Koppelwelle gelagertes Koppellosrad zugeordnet, das mit einem Zahnrad von einem Radsatz der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen in Eingriff steht.According to a further overall preferred embodiment of the clutch assembly is associated with a first coupled to the coupling shaft Koppellosrad connected to a gear of a set of wheels of the plurality of switchable wheelsets is engaged.
Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, elektrische Leistung der elektrischen Maschine direkt an einen Radsatz der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen zu übertragen. Der Radsatz, dessen Zahnrad mit dem ersten Koppellosrad in Eingriff steht, ist vorzugsweise ein Radsatz einer hohen Vorwärtsgangstufe der Getriebeanordnung, insbesondere ein Radsatz einer Vorwärtsgangstufe 4, 5 oder 6, und besonders bevorzugt ein Radsatz, der der Vorwärtsgangstufe 4 zugeordnet ist.This configuration makes it possible to transmit electrical power of the electric machine directly to a wheel set of the plurality of switchable wheelsets. The wheelset, the gear of which is in engagement with the first coupling idler gear, is preferably a gear set of a high forward gear ratio of the gear assembly, in particular a gearset of a forward gear stage 4, 5 or 6, and more preferably a gear set associated with the forward gear stage 4.
Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist der Schalkupplungsanordnung ein zweites an der Koppelwelle gelagertes Koppellosrad zugeordnet, das mit einem Zahnrad von einem weiteren Radsatz der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen in Eingriff steht.According to a further overall preferred embodiment, the scarf coupling arrangement is associated with a second coupled to the coupling shaft Koppellosrad, which is in engagement with a gear from another set of the plurality of switchable wheelsets.
Der weitere Radsatz, dessen Zahnrad mit dem zweiten Koppellosrad in Eingriff steht, ist vorzugsweise ein Radsatz, der einer niedrigeren Gangstufe zugeordnet ist, vorzugsweise einer der Gangstufen 1, 2, 3.The further wheel set, the gear wheel of which is in engagement with the second coupling wheel, is preferably a wheel set associated with a lower gear, preferably one of the gear stages 1, 2, 3.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn der weitere Radsatz der Vorwärtsgangstufe 2 zugeordnet ist.It is particularly advantageous if the additional wheelset is assigned to forward gear stage 2.
Dabei ist es bevorzugt, wenn der Radsatz und der weitere Radsatz der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen mittels eines zugeordneten Schaltkupplungspaketes alternativ in den Leistungsfluss schaltbar sind. Elektrische Leistung wird bei dieser Ausführungsform zu der Ausgangswellenanordnung übertragen, wenn eine Koppelschaltkupplung geschlossen ist und wenn gleichzeitig eine Schaltkupplung geschlossen ist, die dem Radsatz oder dem weiteren Radsatz zugeordnet ist.It is preferred if the wheelset and the other wheelset of the plurality of switchable wheelsets are alternatively switchable by means of an associated clutch pack in the power flow. Electrical power is transmitted in this embodiment to the output shaft assembly when a coupling clutch is closed and at the same time a clutch is closed, which is assigned to the wheelset or the other wheelset.
In einer alternativen Ausführungsform ist der Schaltkupplungsanordnung ein zweites an der Koppelwelle gelagertes Koppellosrad zugeordnet, das mit einem Abtriebszahnrad in Eingriff steht, das mit einem Abtrieb gekoppelt, insbesondere verbunden ist.In an alternative embodiment, the clutch assembly is associated with a second coupled to the coupling shaft Koppellosrad, which is in engagement with an output gear, which is coupled to an output, in particular connected.
Bei dieser Ausführungsform kann die elektrische Maschine zum einen an einen Eingang der Getriebeanordnung angebunden werden, also beispielsweise über den einen Radsatz der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen.In this embodiment, the electric machine can be connected to an input of the gear assembly on the one hand, so for example via the one set of wheels of the plurality of switchable wheelsets.
Andererseits ist es bei dieser Ausführungsform auch möglich, elektrische Leistung direkt auf den Abtrieb der Getriebeanordnung zu legen, also unter Umgehung der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen.On the other hand, it is also possible in this embodiment, to lay electrical power directly on the output of the gear assembly, ie bypassing the plurality of switchable wheelsets.
Hierdurch ist eine hohe Variabilität hinsichtlich der möglichen Schaltstrategien und Schaltabläufe möglich.As a result, a high variability in terms of possible switching strategies and switching processes is possible.
Es ist hierbei bevorzugt, wenn der Abtrieb einen Konstanten-Radsatz aufweist, der die Ausgangswellenanordnung mit einem Abtriebsdrehglied, wie beispielsweise einer Abtriebswelle, verbindet, wobei das Abtriebszahnrad Teil des Konstanten-Radsatzes ist.It is preferred here for the output to have a constant gearset connecting the output shaft assembly to an output rotary member such as an output shaft, the output gear being part of the constant gear set.
Insgesamt lassen sich mit den oben beschriebenen Varianten das erste Koppellosrad und/oder das zweite Koppellosrad auf effiziente Art und Weise an die Getriebeanordnung anbinden, und zwar unter Nutzung von Zahnrädern bzw. Radsätzen, die in der Getriebeanordnung in der Regel ohnehin vorhanden sind.Overall, with the variants described above, the first coupling flywheel and / or the second coupling flywheel can be connected in an efficient manner to the transmission arrangement, specifically using gears or wheelsets that are generally present anyway in the transmission arrangement.
Insgesamt ist es ferner möglich, dass die Kupplungsanordnung eine einzelne Reibkupplung in Form einer Anfahr- und Trennkupplung beinhaltet, wobei die Getriebeanordnung durch ein einfaches Stufenwechselgetriebe mit einer Mehrzahl von Gangstufen realisiert ist.Overall, it is also possible that the clutch assembly includes a single friction clutch in the form of a starting and separating clutch, wherein the gear assembly is realized by a simple stage change gear with a plurality of gear ratios.
Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die Kupplungsanordnung und die Getriebeanordnung ein Doppelkupplungsgetriebe bilden.Of particular preference, however, it is when the clutch assembly and the gear assembly form a dual-clutch transmission.
Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Kupplungsanordnung zwei Reibkupplungen, bei denen es sich vorzugsweise um nasslaufende Lamellenkupplungen handelt.In this embodiment, the clutch assembly includes two friction clutches, which are preferably wet-running multi-plate clutches.
Die Reibkupplungen weisen in diesem Falle ein gemeinsames Eingangsglied auf, das mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, beispielsweise mit einer Kurbelwelle hiervon.The friction clutches have in this case a common input member which is connected to the internal combustion engine, for example with a crankshaft thereof.
Zum anderen weist die Getriebeanordnung bei dieser Ausführungsform zwei Teilgetriebe auf, von denen eines den geraden Gangstufen zugeordnet ist, und von denen das andere Teilgetriebe den ungeraden Gangstufen zugeordnet ist.On the other hand, in this embodiment, the transmission arrangement comprises two partial transmissions, one of which is associated with the straight gear ratios, and of which the other sub-transmission is associated with the odd gear ratios.
Die erste Reibkupplung der Kupplungsanordnung ist dabei dem ersten Teilgetriebe zugeordnet. Die zweite Reibkupplung ist dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet.The first friction clutch of the clutch assembly is assigned to the first partial transmission. The second friction clutch is assigned to the second partial transmission.
Bei einem Doppelkupplungsgetriebe lassen sich Gangstufen zugkraftunterbrechungsfrei durch überschneidende Betätigung der Reibkupplungen realisieren.In a dual-clutch transmission, gear stages can be realized without traction interruption by overlapping actuation of the friction clutches.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn die elektrische Maschine an wenigstens eine Gangstufe jenes Teilgetriebes angebunden ist, das den geraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist.It is of particular advantage when the electric machine is connected to at least one gear stage of that sub-transmission, which is assigned to the straight forward gear stages.
Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform weist die Getriebeanordnung ein Getriebegehäuse auf, wobei die elektrische Maschine innerhalb des Getriebegehäuses aufgenommen ist. According to another overall preferred embodiment, the transmission arrangement has a transmission housing, wherein the electric machine is accommodated within the transmission housing.
Vorzugsweise sind sowohl der Stator als auch der Rotor der elektrischen Maschine innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet. Es ist dabei möglich, dass die elektrische Maschine mittels des gleichen Kühlmittels gekühlt wird (beispielsweise Getriebeöl), wie die Getriebeanordnung selbst.Preferably, both the stator and the rotor of the electric machine are arranged within the transmission housing. It is possible that the electric machine is cooled by means of the same coolant (for example transmission oil), as the gear assembly itself.
Ferner ist es möglich, dass die elektrische Maschine innerhalb des Getriebegehäuses gegenüber den Radsätzen bzw. dem mit Fluid gefüllten bzw. mit Fluid in Verbindung kommenden Teil der Getriebeanordnung abgedichtet ist.Furthermore, it is possible for the electric machine to be sealed within the transmission housing with respect to the wheel sets or the fluid-filled or fluid-communicating part of the transmission arrangement.
Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Maschine axial überlappend mit der Getriebeanordnung und/oder mit der Kupplungsanordnung angeordnet.According to a further overall preferred embodiment, the electric machine is arranged axially overlapping with the gear arrangement and / or with the clutch arrangement.
Hierdurch kann eine axial kompakte Bauweise realisiert werden.As a result, an axially compact design can be realized.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn die elektrische Maschine zumindest teilweise axial überlappend mit jenem Teilgetriebe der Getriebeanordnung angeordnet ist, das den geraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist (im Falle eines Doppelkupplungsgetriebes).It is particularly advantageous if the electric machine is arranged at least partially axially overlapping with that partial transmission of the gear arrangement which is assigned to the straight forward gear stages (in the case of a dual-clutch transmission).
Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine Achse der elektrischen Maschine, eine Achse der Eingangswellenanordnung, eine Achse der Koppelwelle und/oder eine Achse der Zwischenwelle in einer betrieblichen Einbaulage des Hybridantriebsstranges tiefer liegt bzw. liegen als eine Achse der Ausgangswellenanordnung und/oder eine Achse des Abtriebs, insbesondere eine Abtriebswelle.Further, it is advantageous if an axis of the electric machine, an axis of the input shaft assembly, an axis of the coupling shaft and / or an axis of the intermediate shaft in an operational installation position of the hybrid drive train is lower or lie as an axis of the output shaft assembly and / or an axis of the Output, in particular an output shaft.
Durch diese Maßnahme kann der Hybridantriebsstrang mit einem tiefen Schwerpunkt realisiert werden, wobei insbesondere eine tiefe Einbaulage des Verbrennungsmotors möglich ist. Dies ermöglicht die Anwendung in Sportfahrzeugen oder in Sportlimousinen.By this measure, the hybrid powertrain can be realized with a low center of gravity, in particular a deep installation position of the engine is possible. This allows the application in sports vehicles or sports sedans.
Insgesamt lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrang wenigstens eine der folgenden Vorteile realisieren. Zum einen ist der Hybridantriebsstrang radial kompakt realisierbar. In manchen Ausführungsformen kann elektrische Leistung sowohl auf einen Eingang der Getriebeanordnung oder alternativ auf einen Ausgang der Getriebeanordnung gelegt werden. In manchen Varianten kann die elektrische Maschine vollständig von dem Rest des Antriebsstranges abgetrennt werden, und zwar insbesondere über eine Neutralstellung eines Koppelschaltkupplungspaketes. Ferner ist die elektrische Maschine vorzugsweise über synchronisierte Koppelschaltkupplungen an die Getriebeanordnung anbindbar. Vorzugsweise kann ein mechanischer Rückwärtsgang entfallen, so dass auch eine axial kompakte Bauweise realisierbar ist, da für eine Rückwärtsgangstufe kein separater mechanischer Radsatz vorgesehen werden muss.Overall, at least one of the following advantages can be realized with the hybrid powertrain according to the invention. On the one hand, the hybrid powertrain can be realized in a radially compact manner. In some embodiments, electrical power may be applied both to an input of the transmission assembly or, alternatively, to an output of the transmission assembly. In some variants, the electric machine may be completely disconnected from the remainder of the drive train, specifically via a neutral position of a coupling clutch pack. Furthermore, the electric machine can preferably be connected to the gear arrangement via synchronized coupling switching clutches. Preferably, a mechanical reverse gear can be omitted, so that an axially compact design can be realized, as for a reverse gear no separate mechanical wheelset must be provided.
Die elektrische Maschine ist vorzugsweise axial überlappend mit der Getriebeanordnung ausgebildet, und zwar vorzugsweise axial überlappend mit einem Teilgetriebe der Getriebeanordnung, das den ungeraden Gangstufen zugeordnet ist. Eine maximale Nenndrehzahl der elektrischen Maschine ist vorzugsweise höher als eine maximale Nenn-Drehzahl des Verbrennungsmotors. Demzufolge kann die elektrische Maschine nach der Art eines Hochdrehzahlkonzeptes realisiert werden, beispielsweise mit maximalen Drehzahlen von > 10.000 U/min, insbesondere > 12.000 U/min oder sogar deutlich darüber. Sofern eine Achse der elektrischen Maschine unterhalb einer Achse der Eingangswellenanordnung liegt, kann zudem ein tiefer Schwerpunkt realisiert werden. Eine Abtriebswelle der Getriebeanordnung ist vorzugsweise axial überlappend mit jenem Teilgetriebe der Getriebeanordnung ausgerichtet, das den geraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist. Ein Konstanten-Radsatz, der eine Ausgangswellenanordnung mit der Abtriebswelle verbindet, ist vorzugsweise in axialer Richtung zwischen den Teilgetrieben der Getriebeanordnung angeordnet.The electric machine is preferably formed axially overlapping with the gear assembly, preferably axially overlapping with a partial transmission of the gear assembly, which is associated with the odd gear ratios. A maximum rated speed of the electric machine is preferably higher than a maximum rated speed of the internal combustion engine. Consequently, the electric machine can be realized in the manner of a high-speed concept, for example with maximum speeds of> 10,000 rpm, in particular> 12,000 rpm or even significantly higher. If an axis of the electric machine lies below an axis of the input shaft arrangement, a deep center of gravity can also be realized. An output shaft of the gear assembly is preferably aligned axially overlapping with that sub-transmission of the gear assembly associated with the straight forward gears. A constant gearset connecting an output shaft assembly to the output shaft is preferably disposed in the axial direction between the sub-transmissions of the transmission assembly.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrang; -
2 eine schematische Detailansicht einer weiteren Ausführungsform eines Hybridantriebsstranges gemäß der vorliegenden Erfindung; -
3 eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebsstranges.
-
1 a schematic representation of a first embodiment of a hybrid powertrain according to the invention; -
2 a schematic detail view of another embodiment of a hybrid powertrain according to the present invention; -
3 a schematic cross-sectional view of another embodiment of a hybrid powertrain according to the invention.
In
Der Hybridantriebsstrang
Die Reibkupplungen
Ferner weist das Doppelkupplungsgetriebe
Die Getriebeanordnung
Die Getriebeanordnung
Vorliegend ist das erste Teilgetriebe
Die Getriebeanordnung
Das zweite Teilgetriebe
Zwischen den Radsätzen
Zwischen den Radsätzen
Zwischen den Radsätzen
Die Getriebeanordnung
Die Radsätze
Ausgehend von der Reibkupplungsanordnung
Der Abtrieb
Die Abtriebswelle
Die Ausgangswelle
Der Konstanten-Radsatz
Mittels des Doppelkupplungsgetriebes
Der Hybridantriebsstrang
Ferner weist der Hybridantriebsstrang
Das erste Koppellosrad
Das zweite Koppellosrad
Bei dieser Ausführungsform kann folglich elektrische Antriebsleistung entweder über den Radsatz der Vorwärtsgangstufe
Wie oben erläutert, ist das Antriebsritzel
In der in
In
Bei dem Hybridantriebsstrang
Das zweite Koppellosrad
Bei dem Hybridantriebsstrang
In
Ferner ist in
Es ist zu erkennen, dass die Achsen
In Fällen, bei denen die Stirnradsatzanordnung keine Zwischenwelle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: RAUSCH, GABRIELE, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE |
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