DE102020203787A1 - Hybridgetriebe für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Hybridgetriebe für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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gear
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English (en)
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Johannes Kaltenbach
Fabian Kutter
Stefan Beck
Martin Brehmer
Matthias Horn
Thomas Martin
Michael Wechs
Oliver BAYER
Thomas Kroh
Max Bachmann
Peter Ziemer
Juri Pawlakowitsch
Ingo Pfannkuchen
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
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    • B60K2006/381—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
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Abstract

Es wird ein Hybridgetriebe (10) für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (11) eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Das Hybridgetriebe (10) umfasst
- eine Getriebeantriebswelle (14) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes (10) mit einem Verbrennungsmotor (16) des Kraftfahrzeugs,
- eine erste Eingangswelle (18), die mit der Getriebeantriebswelle (14) verbunden ist,
- eine zweite Eingangswelle (20),
- eine erste Elektromaschine (24), die mit der zweiten Eingangswelle (20) verbunden ist,
- eine der ersten Eingangswelle (18) zugeordneten Stirnrad-Getriebeanordnung (26),
- einen ersten Planetenradsatz (38),
- eine Ausgangswellenanordnung (22), die mit der Stirnrad-Getriebeanordnung (26) verbindbar ist und die über den ersten Planetenradsatz (38) mit der ersten Elektromaschine (24) verbindbar ist, wobei der erste Planetenradsatz (38) ein schaltbarer Planetenradsatz ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe und einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang.
  • US 2017/0129323 offenbart ein Hybridgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit zwei konzentrischen Eingangswellen und einer Ausgangswelle, die über ein Differential mit den Rädern des Fahrzeugs verbunden ist.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hybridgetriebe und einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang anzugeben, die in Bezug auf Funktionalität und Bauraumaufteilung vorteilhaft sind.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Hybridgetriebe für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, das Hybridgetriebe mit
    • - einer Getriebeantriebswelle zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs,
    • - einer ersten Eingangswelle, die mit der Getriebeantriebswelle verbunden ist,
    • - einer zweiten Eingangswelle,
    • - einer ersten Elektromaschine, die mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist,
    • - einer der ersten Eingangswelle zugeordneten Stirnrad-Getriebeanordnung,
    • - einem ersten Planetenradsatz,
    • - einer Ausgangswellenanordnung, die mit der Stirnrad-Getriebeanordnung verbindbar ist und die über den ersten Planetenradsatz mit der ersten Elektromaschine verbindbar ist,
    wobei der erste Planetenradsatz ein schaltbarer Planetenradsatz ist.
  • Der Verbrennungsmotor ist nicht Teil des Hybridgetriebes.
  • Die Ausdrücke „erste“, „zweite“, „dritte“ sind als reine Bezeichnungen anzusehen, ohne Hinweis darauf, dass das Hybridgetriebe noch weitere Elemente dieser Art aufweist und ohne Hinweis auf eine Reihenfolge.
  • Die Getriebeantriebswelle, die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle sind Wellen. Unter einer „Welle“ kann im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Hybridgetriebes verstanden werden, über welches jeweils zugehörige Komponenten des Hybridgetriebes drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements hergestellt werden kann. Die Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird.
  • Mit „axial“ kann im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Achse gemeint sein, entlang welcher ein oder mehrere Planetenradsätze oder ein oder mehrere Stirnradsätze koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter „radial“ kann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer Welle verstanden werden, welche auf dieser Achse liegt.
  • Die erste Eingangswelle kann eingerichtet sein, um Drehmoment des Verbrennungsmotors und/oder der ersten Elektromaschine und/oder der zweiten Elektromaschine aufzunehmen. Die zweite Eingangswelle kann eingerichtet sein, um Drehmoment des Verbrennungsmotors und/oder der ersten Elektromaschine und/oder der zweiten Elektromaschine aufzunehmen.
  • Die erste Eingangswelle kann bevorzugt einem Verbrennungsmotor zuordenbar sein.
    Die zweite Eingangswelle kann bevorzugt der ersten Elektromaschine zugeordnet sein.
  • Zwei relativ zueinander drehbare Glieder sind verbunden, wenn sie zwangsläufig mit einer proportionalen Drehzahl drehen. Unter dem Ausdruck „verbunden“ bzw. „gekoppelt“ kann im Sinne der Erfindung eine Koppelung zweier Bauelemente verstanden werden, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Der Begriff „verbunden“ ist gleichzusetzen mit „wirkverbunden“. Unter einer „drehfesten Verbindung“ ist zu verstehen, dass die zwei Glieder mit der gleichen Drehzahl drehen. Zwei Glieder sind dann verbindbar, wenn sie entweder miteinander verbunden oder voneinander entkoppelt werden können. Vorzugweise sind die Glieder mittels eines Schaltelementes, wie einer Kupplung, oder einer Bremse miteinander verbindbar.
  • Ist kein Schaltelement und/oder keine Kupplung zwischen zwei Bauelementen vorgesehen, so handelt es sich um eine permanente Koppelung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Ist hingegen ein Schaltelement und/oder eine Kupplung zwischen zwei Bauelementen vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent drehfest miteinander gekoppelt, sondern eine Koppelung oder Verbindung wird erst durch Betätigen des zwischenliegenden Schaltelements und/oder einer dazwischenliegenden Kupplung vorgenommen.
  • Die erste Eingangswelle kann beispielsweise eine Vollwelle sein. Die zweite Eingangswelle kann beispielsweise eine Hohlwelle sein. Die zweite Eingangswelle kann koaxial zu der ersten Eingangswelle angeordnet sein. Die zweite Eingangswelle kann eingerichtet sein, um zumindest einen Abschnitt der ersten Eingangswelle aufzunehmen. Die erste Elektromaschine kann koaxial zu der zweiten Eingangswelle angeordnet sein.
  • Der erste Planetenradsatz kann ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweisen, wobei das erste Element und das zweite Element und das dritte Element ausgewählt sind aus einer Gruppe von Elementen umfassend ein Hohlrad, ein Sonnenrad und einen Planetensteg. Der Planetensteg kann mindestens ein, bevorzugt aber mehrere, Planetenräder drehbar gelagert führen. Ein Sonnenrad kann konzentrisch zu einem Hohlrad angeordnet sein, wobei das Sonnenrad innerhalb des Hohlrads angeordnet sein kann. Das Hohlrad und das Sonnenrad können gegensätzliche Drehrichtungen aufweisen. Alternativ hierzu können das Hohlrad und das Sonnenrad gleiche Drehrichtungen aufweisen.
  • Die Stirnrad-Getriebeanordnung kann mindestens einen Radsatz aufweisen. Ein Radsatz beinhaltet wenigstens zwei miteinander in Eingriff stehende (insbesondere kämmende) Zahnräder, und kann eine oder mehrere Radpaarungen beinhalten, die vorzugsweise in einer gemeinsamen radialen Stirnradsatzebene liegen. Sofern ein Radsatz ein Festrad aufweist, das mit zwei unterschiedlichen Losrädern in Eingriff steht, kann der Radsatz zwei Direktgangstufen definieren; man spricht in diesem Fall auch von einer Doppelnutzung des Festrades.
  • Eine Radpaarung beinhaltet genau zwei Zahnräder, die miteinander in Eingriff stehen, insbesondere miteinander kämmen. Die Zahnräder weisen vorzugsweise jeweils eine Stirnverzahnung auf, sind vorzugsweise in einer radialen Ebene angeordnet und sind vorzugsweise jeweils einer anderen Welle zugeordnet. Die Zahnräder der Radpaarung können zwei Festräder sein. Bei einer schaltbaren Radpaarung können die zwei Zahnräder ein Festrad und ein Losrad sein, die vorzugsweise gemeinsam eine Direktgangstufe definieren können.
  • Ein Losrad ist ein drehbar an einer Welle gelagertes Zahnrad, das mittels eines Schaltelementes mit der jeweiligen Welle verbindbar oder davon entkoppelbar ist. Ein Festrad ist ein an einer Welle drehfest festgelegtes Zahnrad.
  • Der schaltbare Planetenradsatz kann eingerichtet sein, um mittels Schaltelementen mindestens ein Element des Planetenradsatzes reversibel an dem Gehäuse festzulegen und/oder mindestens zwei Elemente des Planetenradsatzes reversibel miteinander zu verblocken. Hierdurch können beispielsweise zwei rein elektrische Gänge realisiert werden.
  • Das neue Hybridgetriebe weist einen Radsatz mit axial geringer Baulänge auf. Das Hybridgetriebe weist mindestens 4 Gänge auf, beispielsweise vier verbrennungsmotorische Gänge und zwei elektrische Gänge.
  • Mittels des neuen Hybridgetriebes können Bauraum und/oder Gewicht und/oder Kosten eingespart werden.
  • Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.
  • Die Ausgangswellenanordnung kann eine erste Ausgangswelle und eine zweite Ausgangswelle aufweisen. Die Ausgangswellen können beispielsweise auch als Vorgelegewellen dienen. Hierdurch können Bauraum und/oder Gewicht und/oder Kosten eingespart werden.
  • Das Hybridgetriebe, insbesondere der erste Planetenradsatz, kann eine Schaltanordnung aufweisen. Die Schaltanordnung kann eingerichtet sein, um in einem ersten Modus ein Element des ersten Planetenradsatzes an einem Gehäuse festzusetzen und in einem zweiten Modus zwei Elemente des ersten Planetenradsatzes miteinander zu verblocken.
  • Die Schaltanordnung kann ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement aufweisen. Ein Schaltelement, beispielsweise das erste Schaltelement oder das zweite Schaltelement, kann zum Verbinden oder Lösen von Gliedern des Hybridgetriebes dienen, wie von einem Losrad und einer Welle oder von zwei Wellen oder von einer Welle und einem Gehäuse oder von einem Zahnrad und einem Gehäuse. Ein Schaltelement kann durch eine Schaltkupplung gebildet sein, insbesondere durch eine formschlüssige Schaltkupplung, wie einer Klauenkupplung. Beispielsweise kann die Schaltkupplung durch eine formschlüssige Synchron-Schaltkupplung gebildet sein.
  • Die Schaltanordnung kann ein Doppelschaltelement aufweisen. Ein Doppelschaltelement beinhaltet zwei Schaltelemente, die unterschiedlichen Komponenten, insbesondere Losrädern, an einer Welle zugeordnet sein können. Das Doppelschaltelement kann mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung schaltbar sein, beispielsweise um bei entsprechender Schaltstellung jeweils eines der Losräder mit einer Welle zu verbinden. Das Doppelschaltelement kann eine Neutralstellung aufweisen, in der keines der beiden Komponenten, insbesondere keines der Losräder, mit der Welle verbunden ist. Das Doppelschaltelement kann eine Schaltgabel mit gemeinsamem Aktuator aufweisen. Durch ein Zusammenfassen von zwei Schaltelementen zu einem Doppelschaltelement können Kosten und/oder Gewicht eingespart werden.
  • Dabei bedeutet eine Betätigung oder ein Schließen des Schaltelements im Sinne der Erfindung, dass das betreffende Schaltelement in einen geschlossenen Zustand überführt wird und in der Folge die hieran unmittelbar angekoppelten Bauelemente in ihren Drehbewegungen aneinander angeglichen werden. Im Falle einer Ausgestaltung des betreffenden Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement laufen mittels des Schaltelements unmittelbar drehfest miteinander verbundene Bauelemente unter gleicher Drehzahl, während im Falle eines kraftschlüssigen Schaltelements auch nach einem Betätigen desselbigen Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen können. Dieser gewollte oder auch ungewollte Zustand kann im Rahmen der Erfindung dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente über das Schaltelement bezeichnet werden.
  • Das erste Schaltelement kann eingerichtet sein, um ein Sonnenrad, insbesondere ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes, mit dem Gehäuse zu verbinden. Der erste Planetenradsatz kann mittels des zweiten Schaltelements verblockbar sein, indem zwei der drei Elemente des ersten Planetenradsatzes mittels des zweiten Schaltelements miteinander verbunden werden. Beispielswiese kann das zweite Schaltelement eingerichtet sein, um im geschlossenen Zustand zwei Elemente des ersten Planetenradsatzes zu verblocken, wobei die beiden Elemente des ersten Planetenradsatzes ausgewählt sind aus einer Gruppe von Elementen umfassend das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes, den Steg des ersten Planetenradsatzes und das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes.
  • Das zweite Schaltelement kann beispielsweise eingerichtet ist, um das Sonnenrad, insbesondere das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes, mit dem Hohlrad, insbesondere einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes, zu verbinden. Hierdurch kann der erste Planetenradsatz verblockbar sein. Beispielswiese kann das zweite Schaltelement eingerichtet sein, um das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes zu verblocken. Alternativ hierzu kann das zweite Schaltelement eingerichtet sein, um das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes zu verbinden, insbesondere zu verblocken. Alternativ zu diesen beiden Möglichkeiten kann das zweite Schaltelement eingerichtet sein, um das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes zu verblocken.
  • Das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement können zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst sein. Hierdurch können Kosten und/oder Gewicht eingespart werden.
  • Die erste Elektromaschine kann mit einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbunden sein. Vorzugsweise ist das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Rotor der ersten Elektromaschine verbunden. Hierdurch kann Drehmoment von der ersten Elektromaschine auf das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes übertragen werden.
  • Der erste Planetenradsatz kann eingerichtet sein, um zwei Gänge für eine Anbindung der ersten Elektromaschine an die Ausgangswellenanordnung zu realisieren, insbesondere zwei rein elektrische Gänge. Der erste Planetenradsatz kann als 2-Gang-Getriebe für die erste Elektromaschine dienen. Beispielsweise kann durch eine Betätigung des ersten Schaltelements ein erster rein elektrischer Gang eingelegt werden. Durch Betätigung des zweiten Schaltelements kann beispielsweise ein zweiter rein elektrischer Gang eingelegt werden. Der erste rein elektrische Gang kann im Vergleich zu dem zweiten rein elektrischen Gang ein kürzerer rein elektrischer Gang sein.
  • Zumindest einer der rein elektrischen Gänge oder beide rein elektrische Gänge können zum Anfahren verwendet werden. Zumindest einer der rein elektrischen Gänge oder beide rein elektrische Gänge können zum Vorwärtsfahren und/oder zum Rückwärtsfahren verwendet werden.
  • Eine Schaltung zwischen dem ersten rein elektrischen Gang und dem zweiten rein elektrischen Gang kann zugkraftunterbrochen erfolgen. Beispielsweise kann der erste rein elektrische Gang derart ausgestaltet sein, dass dieser bereits einen so großen Geschwindigkeitsbereich abdeckt, dass keine Schaltung in den zweiten rein elektrischen Gang benötigt wird. Hierdurch kann eine Zugkraftunterbrechung vermieden werden. Der erste rein elektrische Gang und der zweite elektrische Gang können derart ausgestaltet sein, dass bei geringen Lastanforderungen oder Lastwechseln dennoch eine Schaltung zwischen dem ersten rein elektrischen Gang und dem zweiten rein elektrischen Gang für den Fahrer unbemerkt durchführbar ist.
  • Der erste Planetenradsatz kann zumindest teilweise radial innerhalb und/oder axial innerhalb der ersten Elektromaschine angeordnet sein. Der erste Planetenradsatz kann zumindest teilweise radial und/oder axial innerhalb eines Rotors der ersten Elektromaschine angeordnet sein. Der erste Planetenradsatz kann zumindest teilweise axial mit der ersten Elektromaschine ausgerichtet sein. Hierdurch kann eine axial kurze Bauweise erzielt werden.
  • Eine Abtriebswelle des ersten Planetenradsatzes kann über eine Stirnradstufe mit der Ausgangswellenanordnung, beispielsweise mit einer ersten Ausgangswelle verbunden sein. Die Abtriebswelle des ersten Planetenradsatzes kann mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes verbunden sein, insbesondere drehfest.
  • Das Hybridgetriebe kann eine zweite Elektromaschine aufweisen. Die zweite Elektromaschine kann mit der ersten Eingangswelle verbunden sein, beispielsweise mittels einer Radpaarung. Beispielsweise kann die zweite Elektromaschine über ein Festrad der ersten Eingangswelle mit der ersten Eingangswelle verbunden sein.
  • Die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle können über eine Kupplung miteinander verbindbar sein. Die erste Elektromaschine kann mittels der Kupplung mit der ersten Eingangswelle verbindbar sein.
  • Die Kupplung kann ein Schaltelement sein. Die Kupplung kann beispielsweise eine Reibkupplung sein. Alternativ hierzu kann die Kupplung eine formschlüssige Kupplung sein, beispielsweise eine Klauenkupplung. Die Kupplung kann eingerichtet sein, um wahlweise eine Drehmomentübertragung zwischen zwei Elementen zu ermöglichen.
  • Die Stirnrad-Getriebeanordnung kann eine Bremse, insbesondere eine Getriebebremse und/oder eine Motorbremse, aufweisen. Die Getriebebremse kann an ein Festrad der ersten Eingangswelle angebunden sein. Beispielsweise kann das Hybridgetriebe modular aufgebaut sein. Beispielsweise kann ein Festrad der ersten Eingangswelle wahlweise zur Anbindung einer Getriebebremse oder zur Anbindung einer zweiten Elektromaschine dienen. Hierdurch können Kosten eingespart werden.
  • Das Hybridgetriebe kann eine Dämpfungseinrichtung, beispielsweise einen Torsionsdämpfer, aufweisen. Die Dämpfungseinrichtung kann mit der Getriebeantriebswelle verbunden sein.
  • Die Stirnrad-Getriebeanordnung kann insgesamt mindestens zwei Stirnradsatzebenen aufweisen. Die Stirnrad-Getriebeanordnung kann drei Stirnradebenen aufweisen, wobei eine der drei Stirnradebenen eine Abtriebsebene ist. Das Hybridgetriebe kann beispielsweise insgesamt genau drei Stirnradebenen aufweisen.
  • Die Stirnrad-Getriebeanordnung kann beispielsweise eine erste Stirnradsatzebene aufweisen. Die erste Stirnradsatzebene kann wenigstens einen schaltbaren Radsatz aufweisen, über den die erste Eingangswelle mit der Ausgangswellenanordnung verbindbar ist.
  • Die Stirnrad-Getriebeanordnung kann eine zweite Stirnradsatzebene aufweisen. Die zweite Stirnradsatzebene kann wenigstens einen schaltbaren Radsatz aufweisen, über den die erste Eingangswelle mit der Ausgangswellenanordnung verbindbar ist.
  • Die erste Stirnradsatzebene kann beispielsweise zwei Stirnräder aufweisen, insbesondere zwei miteinander kämmende Stirnräder, wobei die beiden Stirnräder auf unterschiedlichen Wellen angeordnet sein können. Die zweite Stirnradsatzebene kann beispielsweise zwei Stirnräder aufweisen, insbesondere zwei miteinander kämmende Stirnräder, wobei die beiden Stirnräder auf unterschiedlichen Wellen angeordnet sein können.
  • Die Stirnrad-Getriebeanordnung kann eine dritte Stirnradsatzebene aufweisen, wobei die dritte Radsatzebene wenigstens einen Radsatz aufweisen kann, über den die Abtriebswelle des ersten Planetenradsatzes mit der Ausgangswellenanordnung verbunden ist.
  • Die Stirnrad-Getriebeanordnung kann ein drittes Schaltelement und/oder ein viertes Schaltelement und/oder ein fünftes Schaltelement aufweisen.
  • Beispielsweise kann die erste Stirnradsatzebene ein von dem vierten Schaltelement schaltbares Losrad auf der zweiten Ausgangswelle und ein von dem dritten Schaltelement schaltbares Losrad auf der ersten Ausgangswelle aufweisen. Beispielsweise kann die zweite Stirnradsatzebene ein von dem fünften Schaltelement schaltbares Losrad auf der ersten Eingangswelle aufweisen.
  • Das Hybridgetriebe kann eine erste Schaltkupplungsebene aufweisen, die auf jener axialen Seite der ersten Stirnradsatzebene angeordnet ist, die der zweiten Stirnradsatzebene zugewendet ist. Die erste Schaltkupplungsebene kann das dritte Schaltelement und/oder das vierte Schaltelement aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Hybridgetriebe eine zweite Schaltkupplungsebene aufweisen, die auf einer axialen Seite des ersten Planetenradsatzes angeordnet ist, die der zweiten Stirnradsatzebene abgewendet ist. Die zweite Schaltkupplungsebene kann die Kupplung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Hybridgetriebe eine dritte Schaltkupplungsebene aufweisen, die auf einer axialen Seite des ersten Planetenradsatzes angeordnet ist, die der zweiten Stirnradsatzebene zugewendet ist. Die zweite Schaltkupplungsebene kann das erste Schaltelement und/oder das zweite Schaltelement aufweisen.
  • Das Hybridgetriebe kann ein Differentialgetriebe aufweisen. Das Differentialgetriebe kann in der zweiten Stirnradsatzebene angeordnet sein.
  • Beispielsweise kann die erste Stirnradsatzebene in axialer Richtung näher an dem Verbrennungsmotor angeordnet sein als die zweite Stirnradsatzebene. Alternativ hierzu kann die zweite Stirnradsatzebene in axialer Richtung näher an dem Verbrennungsmotor angeordnet sein als die erste Stirnradsatzebene. Vorteilhaft hierbei ist, dass das Differentialgetriebe näher an dem Verbrennungsmotor angeordnet ist, als wenn die erste Stirnradsatzebene in axialer Richtung näher an dem Verbrennungsmotor angeordnet sein als die zweite Stirnradsatzebene. Somit kann eine kürzere Seitenwelle, insbesondere zu einem linken Vorderrad hin, länger sein, als wenn die erste Stirnradsatzebene in axialer Richtung näher an dem Verbrennungsmotor angeordnet ist als die zweite Stirnradsatzebene.
  • Das Hybridgetriebe kann vier verbrennungsmotorische Gänge aufweisen. Ein erster verbrennungsmotorischer Gang kann mit dem ersten elektrischen Gang kombiniert werden, beispielsweise zwingend.
  • Der zweite verbrennungsmotorische Gang und/oder der dritte verbrennungsmotorische Gang und/oder der vierte verbrennungsmotorische Gang können reine verbrennungsmotorische Gänge sein, insbesondere bei abgekoppelter erster Elektromaschine.
  • Der zweite verbrennungsmotorische Gang und/oder der dritte verbrennungsmotorische Gang und/oder der vierte verbrennungsmotorische Gang können jedoch mit dem ersten elektrischen Gang oder mit dem zweiten elektrischen Gang kombinierbar sein.
  • Das dritte Schaltelement und das vierte Schaltelement können zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst sein, insbesondere aufweisend nur genau eine Schaltgabel und einen gemeinsamen Aktuator.
  • Das fünfte Schaltelement und die Kupplung können zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst sein, insbesondere aufweisend nur genau eine Schaltgabel und einen gemeinsamen Aktuator, beispielsweise als Innenschaltung von der ersten Eingangswelle aus.
  • Das Hybridgetriebe kann eingerichtet sein, um beim Betätigen des dritten Schaltelements den zweiten verbrennungsmotorischen Gang zu schalten. Das dritte Schaltelement kann an der ersten Ausgangswelle angeordnet sein. Das dritte Schaltelement kann eingerichtet sein, um ein Losrad der ersten Ausgangswelle drehfest mit der ersten Ausgangswelle zu koppeln.
  • Das Hybridgetriebe kann eingerichtet sein, um beim Betätigen des vierten Schaltelements den dritten verbrennungsmotorischen Gang zu schalten. Das vierte Schaltelement kann an der zweiten Ausgangswelle angeordnet sein. Das vierte Schaltelement kann eingerichtet sein, um ein Losrad der zweiten Ausgangswelle drehfest mit der zweiten Ausgangswelle zu koppeln.
  • Das Hybridgetriebe kann eingerichtet sein, um beim Betätigen des fünften Schaltelements den vierten verbrennungsmotorischen Gang zu schalten. Das fünfe Schaltelement kann an der ersten Eingangswelle angeordnet sein. Das fünfte Schaltelement kann eingerichtet sein, um ein Losrad der ersten Eingangswelle drehfest mit der ersten Eingangswelle zu koppeln. Der vierte verbrennungsmotorische Gang kann erzeugt werden, indem mittels des fünften Schaltelements auf der ersten Eingangswelle ein Losrad auf der ersten Eingangswelle direkt mit einem Abtriebsritzel auf der zweiten Ausgangswelle kämmt. Das Abtriebsritzel auf der zweiten Ausgangswelle kann mit einem Eingang eines Differentialgetriebes verbunden sein. Hierdurch kann eine Radebene eingespart werden.
  • Das Hybridgetriebe kann eingerichtet sein, um beim Betätigen der Kupplung und des ersten Schaltelemets den ersten verbrennungsmotorischen Gang zu schalten.
  • Das Hybridgetriebe kann eingerichtet sein, um beim alleinigen Betätigen der Kupplung in einen Modus zum „Laden in Neutral“ zu schalten. Das Hybridgetriebe kann eingerichtet sein, um in dem Modus zum „Laden in Neutral“ eine Batterie zu laden. Eine Verbindung des Verbrennungsmotors mit der Elektromaschine kann unabhängig von einem Abtrieb sein. Um in einem Modus zum „Laden in Neutral“ zu laden, kann mittels der Kupplung die erste Elektromaschine, insbesondere die zweite Eingangswelle, mit dem Verbrennungsmotor verbunden werden, insbesondere über die erste Eingangswelle. Beispielsweise kann das Hybridgetriebe derart eingerichtet sein, dass die erste Elektromaschine den Verbrennungsmotor starten kann und/oder dass die erste Elektromaschine generatorisch zur Stromerzeugung für einen Verbraucher dienen kann, beispielsweise im Fahrzeugstillstand.
  • Das Hybridgetriebe kann eingerichtet sein, um eine Absenkung der Drehzahl der ersten Elektromaschine durchzuführen. Beispielsweise kann das Hybridgetriebe derart eingerichtet sein, dass bei geöffneter Kupplung lastfrei im Hintergrund von dem ersten rein elektrischen Gang in den zweiten rein elektrischen Gang gewechselt werden kann, beispielsweise währenddessen der Verbrennungsmotor in dem zweiten verbrennungsmotorischen Gang oder in dem dritten verbrennungsmotorischen Gang oder in dem vierten verbrennungsmotorischen Gang die Zugkraft aufrechterhält. Hierdurch kann die Drehzahl der ersten Elektromaschine abgesenkt werden. Das Hybridgetriebe kann derart eingerichtet sein, dass die erste Elektromaschine abgekoppelt werden kann, wenn der Verbrennungsmotor den zweiten verbrennungsmotorischen Gang oder den dritten verbrennungsmotorischen Gang oder den vierten verbrennungsmotorischen Gang nutzt. Hierdurch kann ein effizienter verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb ermöglicht werden.
  • Das Hybridgetriebe kann eingerichtet sein, um bei Gangwechseln zwischen den verbrennungsmotorischen Gängen, beispielsweise dem ersten verbrennungsmotorischen Gang und dem zweiten verbrennungsmotorischen Gang und dem dritten verbrennungsmotorischen Gang und dem vierten verbrennungsmotorischen Gang, die Zugkraft am Abtrieb über eine Elektromaschine, beispielsweise über die erste Elektromaschine und/oder über eine zweite Elektromaschine, zu stützen. Währenddessen kann der Verbrennungsmotor die Gänge für sich genommen lastfrei wechseln, beispielsweise mittels der Kupplung und/oder einem dritten Schaltelement und/oder einem vierten Schaltelement und/oder einem fünften Schaltelement. Eine Synchronisation der beteiligten Schaltelemente, umfassend beispielsweise die Kupplung und/oder das dritte Schaltelement und/oder das vierte Schaltelement und/oder das fünfte Schaltelement, kann durch eine Drehzahlregelung, insbesondere durch eine Drehzahlanpassung, an dem Verbrennungsmotor erfolgen.
  • Eine Drehzahlanpassung kann durch die optional vorhandene Getriebebremse unterstützt oder durchgeführt werden, insbesondere durch eine Getriebebremse, welche direkt oder indirekt auf die erste Eingangswelle wirkt. Die Getriebebremse kann hierbei als bremsendes Element für den Verbrennungsmotor und für die Stirnrad-Getriebeanordnung wirken. Alternativ hierzu kann die Drehzahlanpassung durch eine optionale weitere Elektromaschine, beispielsweise durch die zweite Elektromaschine, welche mit dem Verbrennungsmotor verbindbar ist, unterstützt oder durchgeführt werden.
  • Das Hybridgetriebe kann derart eingerichtet sein, dass bei einem ersten elektrischen Gang durch das geschlossene erste Schaltelement elektromotorische Antriebsleistung von der ersten Elektromaschine über den ersten Planetenradsatz auf die Abtriebswelle des ersten Planetenradsatzes und von dort über ein Festrad der Abtriebswelle des ersten Planetenradsatzes, welches mit einem Festrad der ersten Ausgangswelle kämmt, auf die erste Ausgangswelle übertragen werden kann. Von der ersten Ausgangswelle kann die elektromotorische Antriebsleistung auf das Differentialgetriebe übertragen werden.
  • Das Hybridgetriebe kann derart eingerichtet sein, dass bei einem zweiten elektrischen Gang durch das geschlossene zweite Schaltelement elektromotorische Antriebsleistung von der ersten Elektromaschine über den ersten Planetenradsatz auf die Abtriebswelle des ersten Planetenradsatzes und von dort über ein Festrad der Abtriebswelle des ersten Planetenradsatzes, welches mit einem Festrad der ersten Ausgangswelle kämmt, auf die erste Ausgangswelle übertragen werden kann. Von der ersten Ausgangswelle kann die elektromotorische Antriebsleistung auf das Differentialgetriebe übertragen werden.
  • Das Hybridgetriebe kann derart eingerichtet sein, dass bei einem ersten verbrennungsmotorischen Gang durch das geschlossene erste Schaltelement und die geschlossene Kupplung verbrennungsmotorische Antriebsleistung von der ersten Eingangswelle über den ersten Planetenradsatz auf die Abtriebswelle des ersten Planetenradsatzes und von dort über ein Festrad der Abtriebswelle des ersten Planetenradsatzes, welches mit einem Festrad der ersten Ausgangswelle kämmt, auf die erste Ausgangswelle übertragen werden kann. Von der ersten Ausgangswelle kann die verbrennungsmotorische Antriebsleistung auf das Differentialgetriebe übertragen werden.
  • Das Hybridgetriebe kann derart eingerichtet sein, dass bei einem zweiten verbrennungsmotorischen Gang durch das geschlossene dritte Schaltelement verbrennungsmotorische Antriebsleistung von der ersten Eingangswelle über ein Festrad der ersten Eingangswelle und ein mit diesem kämmenden Losrad der ersten Ausgangswelle auf die erste Ausgangswelle übertragen werden kann. Von der ersten Ausgangswelle kann die verbrennungsmotorische Antriebsleistung auf das Differentialgetriebe übertragen werden.
  • Das Hybridgetriebe kann derart eingerichtet sein, dass bei einem dritten verbrennungsmotorischen Gang durch das geschlossene vierte Schaltelement verbrennungsmotorische Antriebsleistung von der ersten Eingangswelle über ein Festrad der ersten Eingangswelle und ein mit diesem kämmenden Losrad der zweiten Ausgangswelle auf die zweite Ausgangswelle übertragen werden kann. Von der zweiten Ausgangswelle kann die verbrennungsmotorische Antriebsleistung auf das Differentialgetriebe übertragen werden.
  • Das Hybridgetriebe kann derart eingerichtet sein, dass bei einem vierten verbrennungsmotorischen Gang durch das geschlossene fünfte Schaltelement verbrennungsmotorische Antriebsleistung von der ersten Eingangswelle über ein Festrad der ersten Eingangswelle und ein mit diesem kämmenden Losrad der zweiten Ausgangswelle auf die zweite Ausgangswelle übertragen werden kann. Von der zweiten Ausgangswelle kann die verbrennungsmotorische Antriebsleistung auf das Differentialgetriebe übertragen werden.
  • Das Hybridgetriebe kann derart eingerichtet sein, dass bei einem Modus „Laden in Neutral“ durch die geschlossene Kupplung Antriebsleistung von der ersten Eingangswelle über die zweite Eingangswelle zu der ersten Elektromaschine übertragen werden kann, insbesondere unabhängig von einem Abtrieb.
  • Das Hybridgetriebe kann ein 4-Gang-Hybridgetriebe mit einer koaxialen ersten Elektromaschine sein. Die erste Elektromaschine kann eine koaxiale Elektromaschine sein. Die Stirnrad-Getriebeanordung kann sehr kurz gebaut sein. Hierdurch kann ausreichend Baulänge für die erste Elektromaschine zur Verfügung stehen.
  • Das Hybridgetriebe kann dazu in der Lage sein, einen rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb einzurichten, und zwar insbesondere über die erste Stirnradsatzebene. Ferner kann das Hybridgetriebe dazu in der Lage sein, einen rein elektromotorischen Fahrbetrieb mittels der ersten Elektromaschine einzurichten, und zwar vorzugsweise über die zweite Stirnradsatzebene.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einem erfindungsgemäßen Hybridgetriebe. Das Hybridgetriebe kann den Verbrennungsmotor aufweisen. Die erste Radsatzebene und die zweite Radsatzebene können in axialer Richtung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Planetenradsatzanordnung und/oder der ersten Elektromaschine angeordnet sein.
  • Mittels des neuen Hybridgetriebes und des neuen Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs kann sich ein einfacher Aufbau bei einer kompakten Bauweise ergeben. Mittels des neuen Hybridgetriebes und des neuen Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs können Bauteilbelastungen und Getriebeverluste reduziert werden. Mittels des neuen Hybridgetriebes und des neuen Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs können ein guter Verzahnungswirkungsgrad und eine gute Übersetzungsreihe erzielt werden.
  • 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.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • 1A eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 1B eine Schalttabelle für Gangstufen des Hybridgetriebes der 1A;
    • 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes; und
    • 6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Antriebstrangs mit einer schematischen Darstellung eines neuen Hybridgetriebes.
  • 1A zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines neuen Hybridgetriebes 10 für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 11 eines Kraftfahrzeugs. Das neue Hybridgetriebe 10 weist eine Getriebeantriebswelle 14 auf, an die ein Verbrennungsmotor 16 anschließbar ist. Das Hybridgetriebe 10 weist weiterhin eine erste Eingangswelle 18, die mit der Getriebeantriebswelle 14 verbunden ist, auf. Das Hybridgetriebe 10 weist weiterhin eine zweite Eingangswelle 20, eine erste Elektromaschine 24 sowie eine der ersten Eingangswelle 18 zugeordnete Stirnrad-Getriebeanordnung 26 auf. Die erste Elektromaschine 24 ist mit der zweiten Eingangswelle 20 verbunden.
  • Das Hybridgetriebe 10 weist weiterhin eine Ausgangswellenanordnung 22 auf, die mit der Stirnrad-Getriebeanordnung 26 verbindbar ist. Das Hybridgetriebe 10 weist weiterhin einen ersten Planetenradsatz 38 auf, wobei die Elektromaschine 24 über den ersten Planetenradsatz 38 mit der Ausgangswellenanordnung 22 verbindbar ist. Der erste Planetenradsatz 38 ist ein schaltbarer Planetenradsatz.
  • Bei angeschlossenem Verbrennungsmotor 16 befindet sich zwischen dem Verbrennungsmotor 16 und der ersten Eingangswelle 18 eine Dämpfungseinrichtung 56, insbesondere ein Torsionsschwingungsdämpfer.
  • Die erste Eingangswelle 18 ist koaxial zu der zweiten Eingangswelle 20 angeordnet.
    Die zweite Eingangswelle 20 ist als Hohlwelle ausgestaltet. Die erste Eingangswelle 18 ist teilweise innerhalb der zweiten Eingangswelle 20 angeordnet. Die Stirnrad-Getriebeanordnung 26 ist zwischen der Dämpfungseinrichtung 56 und dem ersten Planetenradsatz 38 angeordnet.
  • Die Ausgangswellenanordnung 22 weist eine erste Ausgangswelle 34 und eine zweite Ausgangswelle 36 auf. Die erste Ausgangswelle 34 und die zweite Ausgangswelle 36 sind parallel zu der ersten Eingangswelle 18 angeordnet.
  • Die Stirnrad-Getriebeanordnung 26 weist eine erste Stirnradsatzebene 28 auf. Die erste Stirnradsatzebene 28 weist ein Losrad auf der zweiten Ausgangswelle 36 auf, welches mit einem vierten Schaltelement C schaltbar ist. Die erste Stirnradsatzebene 28 weist ein Losrad auf der ersten Ausgangswelle 34 auf, welches mittels des dritten Schaltelements B schaltbar ist. Die erste Stirnradsatzebene 28 weist weiterhin ein Festrad auf der ersten Eingangswelle 18 auf. Das Losrad der ersten Stirnradsatzebene 28, welches mit dem vierten Schaltelement C mit der zweiten Ausgangswelle 36 verbindbar ist, kämmt mit dem Festrad, welches in der ersten Stirnradsatzebene 28 auf der ersten Eingangswelle 18 angeordnet ist. Das Festrad, welches in der ersten Stirnradsatzebene 28 auf der ersten Eingangswelle 18 angeordnet ist, kämmt mit dem Losrad der ersten Stirnradsatzebene 28, welches auf der ersten Ausgangswelle 34 angeordnet ist.
  • Das Hybridgetriebe 10 weist weiterhin eine zweite Stirnradsatzebene 30 auf. Die zweite Stirnradsatzebene 30 ist parallel zu der ersten Stirnradsatzebene 28 angeordnet. Die zweite Stirnradsatzebene 30 weist ein Festrad auf, welches auf der zweiten Ausgangswelle 36 angeordnet ist. Die zweite Stirnradsatzebene 30 weist weiterhin ein Losrad auf, welches auf der ersten Eingangswelle 18 angeordnet ist und mittels eines fünften Schaltelements D mit der ersten Eingangswelle 18 verbindbar ist. Die zweite Stirnradsatzebene 30 weist weiterhin ein Festrad auf, welches auf der ersten Ausgangswelle 34 angeordnet ist. Das Festrad der zweiten Stirnradsatzebene 30, welches auf der zweiten Ausgangswelle 36 angeordnet ist, kämmt mit dem Losrad der zweiten Stirnradsatzebene 30, welches auf der ersten Eingangswelle 18 angeordnet ist.
  • Das Hybridgetriebe 10 weist ein Differentialgetriebe 60 auf. Das Festrad der zweiten Stirnradsatzebene 30, welches auf der ersten Ausgangswelle 34 angeordnet ist, kämmt mit einem ersten Zahnrad des Differentialgetriebes 60. Das Festrad der zweiten Stirnradsatzebene 30, welches auf der zweiten Ausgangswelle 36 angeordnet ist, kämmt mit dem ersten Zahnrad des Differentialgetriebes 60. Das erste Zahnrad des Differentialgetriebes 60 ist in der zweiten Stirnradsatzebene 30 angeordnet.
  • Das Hybridgetriebe 10 weist eine dritte Stirnradsatzebene 32 auf. Die dritte Stirnradsatzebene 32 weist ein Festrad auf einer Abtriebswelle 39 des ersten Planetenradsatzes 38 auf. Die dritte Stirnradsatzebene 32 weist weiterhin ein Festrad auf der ersten Ausgangswelle 34 auf. Das Festrad der dritten Stirnradsatzebene 32, welches an der Abtriebswelle 39 des ersten Planetenradsatzes 38 angeordnet ist, kämmt mit dem Festrad der dritten Stirnradsatzebene 32, welches auf der ersten Ausgangswelle 34 angeordnet ist.
  • Die erste Elektromaschine 24 ist konzentrisch zu dem ersten Planetenradsatz 38 angeordnet. Der erste Planetenradsatz 38 ist zumindest teilweise radial innerhalb und zumindest teilweise axial innerhalb der ersten Elektromaschine 24 angeordnet. Der erste Planetenradsatz 38 weist ein Hohlrad 46, einen Steg 43 und ein Sonnenrad 44 auf. Der Steg 43 ist mit der Abtriebswelle 39 des ersten Planetenradsatzes 38 verbunden. Die Abtriebswelle 39 des ersten Planetenradsatzes 38 ist über eine Stirnradstufe 54 mit der Ausgangswellenanordnung 22 verbunden.
  • Das Hybridgetriebe 10, insbesondere der erste Planetenradsatz 38, weist eine Schaltanordnung 52 auf. Die Schaltanordnung 52 weist ein erstes Schaltelement A auf. Das erste Schaltelement A ist eingerichtet, um bei geschlossenem ersten Schaltelement A das Sonnenrad 44 des ersten Planetenradsatzes 38 mit einem Gehäuse 42 des Hybridgetriebes 10 drehfest zu verbinden. Die Schaltanordnung 52 weist weiterhin ein zweites Schaltelement E auf. Das zweite Schaltelement E ist eingerichtet, um bei Betätigung des zweiten Schaltelements E das Sonnenrad 44 des ersten Planetenradsatzes 38 drehfest mit dem Hohlrad 46 des ersten Planetenradsatzes 38 zu verbinden, insbesondere zu verblocken. Das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement E ist zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst.
  • Das Hohlrad 46 des ersten Planetenradsatzes 38 ist mit einem Rotor der ersten Elektromaschine 24 verbunden. Das Hybridgetriebe 10 weist eine Kupplung K3 auf. Die Kupplung K3 ist eingerichtet, um in einem geschlossenen Zustand die erste Eingangswelle 18 mit dem Hohlrad 46 des ersten Planetenradsatzes 38 drehfest zu verbinden, insbesondere über die zweite Eingangswelle 20. Das Hybridgetriebe 10 weist eine erste Schaltkupplungsebene 80 auf, umfassend das dritte Schaltelement B und das vierte Schaltelement C und das fünfte Schaltelement D. Das Hybridgetriebe 10 weist eine zweite Schaltkupplungsebene 82 auf, umfassend die Kupplung K3.
  • Die erste Schaltkupplungsebene 80 ist zwischen der ersten Stirnradsatzebene 28 und der zweiten Stirnradsatzebene 30 angeordnet. Die zweite Schaltkupplungsebene 82 ist auf einer axialen Seite des ersten Planetenradsatzes 38 angeordnet, welche der Stirnrad-Getriebeanordnung 26 abgewendet ist.
  • 1B zeigt eine Schalttabelle des in 1A gezeigten Ausführungsbeispiels des neuen Hybridgetriebes 10. Die Schalttabelle zeigt, dass zum Einlegen eines ersten rein elektrischen Gangs das erste Schaltelement A geschlossen sein soll, währenddessen die Kupplung K3 geöffnet ist und währenddessen das dritte Schaltelement B, das vierte Schaltelement C, das fünfte Schaltelement D und das zweite Schaltelement E geöffnet sind.
  • Ein zweiter rein elektrischer Gang ist eingelegt, wenn das zweite Schaltelement E geschlossen ist, währenddessen die Kupplung K3, das erste Schaltelement A, das dritte Schaltelement B, das vierte Schaltelement C und das fünfte Schaltelement D geöffnet sind.
  • Ein erster rein verbrennungsmotorischer Gang ist eingelegt, wenn die Kupplung K3 und das erste Schaltelement A geschlossen sind, währenddessen das dritte Schaltelement B, das vierte Schaltelement C, das fünfte Schaltelement D und das zweite Schaltelement E geöffnet sind.
  • Ein zweiter rein verbrennungsmotorischer Gang ist eingelegt, wenn das dritte Schaltelement B geschlossen ist, währenddessen die Kupplung K3, das erste Schaltelement A, das vierte Schaltelement C, das fünfte Schaltelement D und das zweite Schaltelement E geöffnet sind.
  • Ein dritter rein verbrennungsmotorischer Gang ist eingelegt, wenn das vierte Schaltelement C geschlossen ist, währenddessen die Kupplung K3, das erste Schaltelement A, das dritte Schaltelement B, das fünfte Schaltelement D und das zweite Schaltelement E geöffnet sind.
  • Ein vierter rein verbrennungsmotorischer Gang ist eingelegt, wenn das fünfte Schaltelement D geschlossen ist, währenddessen die Kupplung K3, das erste Schaltelement A, das dritte Schaltelement B, das vierte Schaltelement C und das zweite Schaltelement E geöffnet sind.
  • Ein „Laden in Neutral“ ist möglich, wenn die Kupplung K3 geschlossen, währenddessen das erste Schaltelement A, das dritte Schaltelement B, das vierte Schaltelement C, das fünfte Schaltelement D und das zweite Schaltelement E geschlossen sind.
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines neuen Hybridgetriebes 10. Das zweite Ausführungsbeispiel eines neuen Hybridgetriebes 10 ist im Wesentlichen wie das in 1A gezeigte Ausführungsbeispiel eines Hybridgetriebes 10 ausgestaltet. Im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel des Hybridgetriebes 10 weist das in 2 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel eines Hybridgetriebes 10 zusätzlich eine Getriebebremse 48 auf. Die Getriebebremse 48 kann eingerichtet sein, um eine Drehzahl der ersten Eingangswelle 18 zu verringern. Die Getriebebremse 48 kann über eine zusätzliche Welle mit einem Festrad verbunden sein, welches mit dem Festrad der ersten Eingangswelle 18 kämmt. Die Schalttabelle des in 2 dargestellten Hybridgetriebes 10 entspricht der Schalttabelle aus 1 B.
  • 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des neuen Hybridgetriebes 10. Das in 3 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel des neuen Hybridgetriebes 10 ist wie das in 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel des Hybridgetriebes 10 ausgestaltet, wobei das in 3 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel des neuen Hybridgetriebes 10 anstelle der Getriebebremse 48 die zweite Elektromaschine 50 aufweist. Im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel des neuen Hybridgetriebes 10, welches in 1A dargestellt ist, weist das in 3 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel des Hybridgetriebes 10 zusätzlich eine zweite Elektromaschine 50 auf. Die zweite Elektromaschine 50 ist mit einer Welle verbunden, welche ein Festrad aufweist, welches mit dem Festrad der ersten Eingangswelle 18 kämmt. Die zweite Elektromaschine 50 ist somit an die erste Eingangswelle 18 angebunden.
  • 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des neuen Hybridgetriebes 10. Das vierte Ausführungsbeispiel des neuen Hybridgetriebes 10 ist im Wesentlichen wie das in 1A dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines Hybridgetriebes 10 ausgestaltet. Im Vergleich zu dem in 1A dargestellten ersten Ausführungsbeispiel eines Hybridgetriebes 10 ist in dem in 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel eines Hybridgetriebes 10 das zweite Schaltelement E derart ausgestaltet, dass dieses in einem geschlossenen Zustand den Steg 43 des ersten Planetenradsatzes 38 mit dem Sonnenrad 44 des ersten Planetenradsatzes 38 verblockt (anstelle einer Verblockung des Sonnenrads 44 mit dem Hohlrad 46, wie in dem Ausführungsbeispiel nach 1).
  • 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des neuen Hybridgetriebes 10. Im Vergleich zu dem in 1A gezeigten ersten Ausführungsbeispiel des neuen Hybridgetriebes 10 weist das in 5 gezeigte fünfte Ausführungsbeispiel des neuen Hybridgetriebes 10 eine vertauschte Anordnung der ersten Stirnradsatzebene 28 und der zweiten Stirnradsatzebene 30 auf. Die erste Stirnradsatzebene 28 ist im Vergleich zu der zweiten Stirnradsatzebene 30 näher an der ersten Elektromaschine 24 angeordnet. Die Bestückung der ersten Stirnradsatzebene 28 und der zweiten Stirnradsatzebene 30 mit deren Elemente, bspw. Festrädern, Losrädern und des Differentials bleibt gleich.
  • 6 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines neuen Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs 11 für ein Kraftfahrzeug mit einem Ausführungsbeispiel des neuen Hybridgetriebes 10. Der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 11 weist zwei Antriebsräder 58 auf. Der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 11 weist einen Verbrennungsmotor 16 auf, der mittels einer Getriebeantriebswelle 14 mit einer Dämpfungseinrichtung 56 verbunden ist. Die Dämpfungseinrichtung 56 ist wiederum mit einer Stirnrad-Getriebeanordnung 26 verbunden. Das Hybridgetriebe 10 weist weiterhin einen nicht dargestellten ersten Planetenradsatz 38 auf. Die Stirnrad-Getriebeanordnung 26 ist mit einem Differentialgetriebe 60 verbunden, welche eingerichtet ist, um Drehmoment auf die beiden Räder 58 zu übertragen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Hybridgetriebe
    11
    Kraftfahrzeug-Antriebsstrang
    14
    Getriebeantriebswelle
    16
    Verbrennungsmotor
    18
    erste Eingangswelle
    20
    zweite Eingangswelle
    22
    Ausgangswellenanordnung
    24
    erste Elektromaschine
    26
    Stirnrad-Getriebeanordnung
    28
    erste Stirnradsatzebene
    30
    zweite Stirnradsatzebene
    32
    dritte Stirnradsatzebene
    34
    erste Ausgangswelle
    36
    zweite Ausgangswelle
    38
    erster Planetenradsatz
    39
    Abtriebswelle des ersten Planetenradsatzes
    42
    Gehäuse
    43
    Steg des ersten Planetenradsatzes
    44
    Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes
    46
    Hohlrad des ersten Planetenradsatzes
    48
    Getriebebremse
    50
    zweite Elektromaschine
    52
    Schaltanordnung
    54
    Stirnradstufe
    56
    Dämpfungseinrichtung
    58
    Antriebsräder
    60
    Differentialgetriebe
    80
    erste Schaltkupplungsebene
    82
    zweite Schaltkupplungsebene
    K3
    Kupplung
    A
    erstes Schaltelement
    E
    zweites Schaltelement
    B
    drittes Schaltelement
    C
    viertes Schaltelement
    D
    fünftes Schaltelement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2017/0129323 [0002]

Claims (15)

  1. Hybridgetriebe (10) für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (11) eines Kraftfahrzeugs, das Hybridgetriebe (10) mit - einer Getriebeantriebswelle (14) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes (10) mit einem Verbrennungsmotor (16) des Kraftfahrzeugs, - einer ersten Eingangswelle (18), die mit der Getriebeantriebswelle (14) verbunden ist, - einer zweiten Eingangswelle (20), - einer ersten Elektromaschine (24), die mit der zweiten Eingangswelle (20) verbunden ist, - einer der ersten Eingangswelle (18) zugeordneten Stirnrad-Getriebeanordnung (26), - einem ersten Planetenradsatz (38), und - einer Ausgangswellenanordnung (22), die mit der Stirnrad-Getriebeanordnung (26) verbindbar ist und die über den ersten Planetenradsatz (38) mit der ersten Elektromaschine (24) verbindbar ist, wobei der erste Planetenradsatz (38) ein schaltbarer Planetenradsatz ist.
  2. Hybridgetriebe nach Anspruch 1, wobei der erste Planetenradsatz (38) eine Schaltanordnung (52) aufweist, wobei die Schaltanordnung (52) eingerichtet ist, um in einem ersten Modus ein Element des ersten Planetenradsatzes (38) an einem Gehäuse (42) festzusetzen und in einem zweiten Modus zwei Elemente des ersten Planetenradsatzes (38) miteinander zu verblocken.
  3. Hybridgetriebe nach Anspruch 2, wobei die Schaltanordnung (52) ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (E) aufweist, wobei das erste Schaltelement (A) eingerichtet ist, um ein Sonnenrad (44) des ersten Planetenradsatzes (38) mit dem Gehäuse (42) zu verbinden, wobei das zweite Schaltelement (E) eingerichtet ist, um das Sonnenrad (44) des ersten Planetenradsatzes (38) mit einem Hohlrad (46) des ersten Planetenradsatzes (38) zu verbinden.
  4. Hybridgetriebe nach Anspruch 2, wobei die Schaltanordnung (52) ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (E) aufweist, wobei das erste Schaltelement (A) eingerichtet ist, um ein Sonnenrad (44) des ersten Planetenradsatzes (38) mit dem Gehäuse (42) zu verbinden, wobei das zweite Schaltelement (E) eingerichtet ist, um das Sonnenrad (44) des ersten Planetenradsatzes (38) mit einem Steg (43) des ersten Planetenradsatzes (38) zu verbinden.
  5. Hybridgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Planetenradsatz (38) eingerichtet ist, um zwei Gänge für eine Anbindung der ersten Elektromaschine (24) an die Ausgangswellenanordnung (22) zu realisieren.
  6. Hybridgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Planetenradsatz (38) zumindest teilweise radial innerhalb und/oder axial innerhalb der ersten Elektromaschine (24) angeordnet ist.
  7. Hybridgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Abtriebswelle (39) des ersten Planetenradsatzes (38) über eine Stirnradstufe (54) mit der Ausgangswellenanordnung (22) verbunden ist.
  8. Hybridgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Hybridgetriebe (10) eine zweite Elektromaschine (50) aufweist.
  9. Hybridgetriebe nach Anspruch 8, wobei die zweite Elektromaschine (50) mit der ersten Eingangswelle (18) verbunden ist.
  10. Hybridgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste Eingangswelle (18) und die zweite Eingangswelle (20) über eine Kupplung (K3) miteinander verbindbar sind.
  11. Hybridgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Ausgangswellenanordnung (22) eine erste Ausgangswelle (34) und eine zweite Ausgangswelle (36) aufweist.
  12. Hybridgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Stirnrad-Getriebeanordnung (26) eine Getriebebremse (48) aufweist.
  13. Hybridgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Stirnrad-Getriebeanordnung (26) aufweist: - eine erste Stirnradsatzebene (28), die wenigstens einen schaltbaren Radsatz aufweist, über den die erste Eingangswelle (18) mit der Ausgangswellenanordnung (22) verbindbar ist, - eine zweite Stirnradsatzebene (30), die wenigstens einen schaltbaren Radsatz aufweist, über den die erste Eingangswelle (18) mit der Ausgangswellenanordnung (22) verbindbar ist, und - eine dritte Stirnradsatzebene (32), die wenigstens einen Radsatz aufweist, über den die Abtriebswelle (39) des ersten Planetenradsatzes (38) mit der Ausgangswellenanordnung (22) verbunden ist.
  14. Hybridgetriebe nach Anspruch 13, wobei das Hybridgetriebe (10) eine erste Schaltkupplungsebene (80) aufweist, die auf jener axialen Seite der ersten Stirnradsatzebene (28) angeordnet ist, die der zweiten Stirnradsatzebene (30) zugewendet ist und/oder wobei das Hybridgetriebe (10) eine zweite Schaltkupplungsebene (82) aufweist, die auf einer axialen Seite des ersten Planetenradsatzes (38) angeordnet ist, die der zweiten Stirnradsatzebene (30) abgewendet ist.
  15. Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einem Hybridgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (11) den Verbrennungsmotor (16) aufweist.
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