DE102020211913A1 - Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Hybridantriebsanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend zumindest zwei Antriebseinheiten, nämlich zumindest eine Verbrennungskraftmaschine (2) und eine elektrische Maschine (3), eine Doppelkupplungsanordnung (4), die eine erste Reibkupplung (5) und eine zweite Reibkupplung (6) aufweist, wobei die Reibkupplungen (5, 6) ein mit der Verbrennungskraftmaschine (2) gekoppeltes oder koppelbares gemeinsames Eingangselement (7) und jeweils ein Ausgangselement (8, 9) aufweisen, eine Getriebeanordnung (10), die ein erstes Teilgetriebe und ein zweites Teilgetriebe aufweist, wobei das Ausgangselement der ersten Reibkupplung (8) mit einem Eingang des ersten Teilgetriebes verbunden ist und wobei das Ausgangselement (9) der zweiten Reibkupplung mit einem Eingang des zweiten Teilgetriebes verbunden ist und ein Gehäuse (11), in dem zumindest die Doppelkupplungsanordnung (4) angeordnet ist, wobei die elektrische Maschine (3) über zumindest eine Zahnradstufe (12) mit einem Antriebselement (13) verbunden ist, das über ein erstes Lager (14) in dem Gehäuse (11) gelagert ist und mit dem Eingangselement (7) der Reibkupplungen (5, 6) verbunden ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug umfassend zumindest zwei Antriebseinheiten, nämlich zumindest eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine, eine Doppelkupplungsanordnung, die eine erste Reibkupplung und eine zweite Reibkupplung aufweist, wobei die Reibkupplungen ein mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppeltes gemeinsames Eingangselement und jeweils ein Ausgangselement aufweisen, eine Getriebeanordnung, die ein erstes Teilgetriebe und ein zweites Teilgetriebe aufweist, wobei das Ausgangselement der ersten Reibkupplung mit einem Eingang des ersten Teilgetriebes verbunden ist und wobei das Ausgangselement der zweiten Reibkupplung mit einem Eingang des zweiten Teilgetriebes verbunden ist und ein Gehäuse, in dem zumindest die Doppelkupplungsanordnung (4) angeordnet ist.
  • Stand der Technik
  • In der Regel versteht man in der Fahrzeugtechnik unter einem Hybridkraftfahrzeug ein Kraftfahrzeug, das eine Kombination eines verbrennungsmotorischen und eines elektrischen Antriebssystems aufweist. Die Kombination dieser beiden Antriebe kann auf unterschiedlichste Weise erfolgen. Je nachdem wie die Verbrennungskraftmaschine, die elektrische Maschine und das Getriebe des Kraftfahrzeugs angeordnet sind unterscheidet man grundsätzlich zwischen seriellen, parallelen und leistungsverzweigten Hybridantriebssträngen. Weiterhin kommen auch vielfach Mischformen dieser drei Grundstrukturen zum Einsatz, die die Vorteile der jeweiligen Strukturen kombinieren. Die gängigste Form in der Hybridfahrzeugtechnik stellt die parallele Hybridantriebsstranganordnung dar bei der der elektrische Pfad parallel zum verbrennungsmotorischen Pfad verläuft und die Leistung beider Systeme zum Antrieb des Fahrzeugs mechanisch überlagert wird. Hierbei kann die elektrische Maschine an unterschiedlichen Stellen im Antriebsstrang angeordnet sein, wodurch sich jeweils spezifische Vor- und Nachteile ergeben. Nach der Position der elektrischen Maschine im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs unterscheidet man im Allgemeinen zwischen einem P1, einem P2, einem P3 und einem P4 Parallelhybridantriebsstrang. Auch hier sind jedoch oftmals Mischformen erwünscht, die die Vorteile der jeweiligen Ausführungen kombinieren.
  • Vielfach werden P2-Anordnungen realisiert. Bei einer P2-Anordnung ist die elektrische Maschine nicht direkt an der Verbrennungskraftmaschine verbaut, sondern befindet sich am Getriebeeingang mit einer dazwischen liegenden Kupplung, die es ermöglicht die Verbrennungskraftmaschine bei Bedarf vom restlichen Antriebsstrang abzukoppeln. „Elektrisches Fahren“ und „Rekuperieren“ sind in einem effizienteren Rahmen, nämlich ohne Einbußen des Schleppmoments der Verbrennungskraftmaschine, betreibbar. Weiterhin können neben den Funktionen „elektrisches Fahren“, „Boosten“ und „Rekuperieren“ auch weitere Funktionen, wie beispielsweise „elektrisches Starten“ und „Standladen“ realisiert werden.
  • Die Anbindung der elektrischen Maschine auf Seiten des Getriebeeingangs erfolgt entweder direkt an einem Kupplungskorb einer Kupplung über eine Verzahnung oder eine Kette, wobei die Kupplung die dabei entstehenden Radial- und Axialkräfte übertragen muss und in Bezug auf Festigkeit und Funktion dementsprechend ausgelegt werden muss, oder an zumindest einer Eingangswelle des Getriebes, was eine Zunahme der axialen Baulänge des Getriebes bedingt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Hybridantriebsanordnung anzugeben, die sich durch einen einfachen und kompakten Aufbau auszeichnet.
  • Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Erfindungsgemäß umfasst eine Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug zumindest zwei Antriebseinheiten, eine Doppelkupplungsanordnung, eine Getriebeanordnung und ein Gehäuse.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung sind die zwei Antriebseinheiten als zumindest eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine ausgebildet.
  • Die Doppelkupplungsanordnung weist erfindungsgemäß eine erste Reibkupplung und eine zweite Reibkupplung auf, wobei die Reibkupplungen ein mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppeltes oder koppelbares gemeinsames Eingangselement und jeweils ein Ausgangselement aufweisen.
  • Die Getriebeanordnung weist erfindungsgemäß ein erstes Teilgetriebe und ein zweites Teilgetriebe auf, wobei das Ausgangselement der ersten Reibkupplung mit einem Eingang des ersten Teilgetriebes verbunden ist und wobei das Ausgangselement der zweiten Reibkupplung mit einem Eingang des zweiten Teilgetriebes verbunden ist.
  • In dem Gehäuse ist erfindungsgemäß zumindest die Doppelkupplungsanordnung angeordnet.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Maschine über zumindest eine Zahnradstufe mit einem Antriebselement verbunden. Das Antriebselement ist erfindungsgemäß über ein erstes Lager in dem Gehäuse gelagert und mit dem Eingangselement der Reibkupplungen verbunden.
  • Besonders bevorzugt ist das Eingangselement ein gemeinsamer Kupplungskorb der Reibkupplungen der Doppelkupplungsanordnung.
  • Das Antriebselement kann über eine Steckverzahnung, eine Verschraubung oder über elastische Elemente mit dem Eingangselement der Reibkupplungen verbunden sein.
  • Das Antriebselement ist besonders bevorzugt an einer ersten Stirnseite des Eingangselements, nämlich an einer von der Verbrennungskraftmaschine abgewandten Stirnseite des Eingangselements, mit dem Eingangselement verbunden.
  • Vermittels der erfindungsgemäßen Ausbildung der Hybridantriebsanordnung kann ein baulich besonders kompakter Aufbau eben dieser realisiert werden, in dem die Kupplung, genauer die Doppelkupplungsanordnung, lediglich Drehmoment jedoch keine Axial- und Radialkräfte übertragen muss. Derart ist es möglich die Doppelkupplungsanordnung insbesondere in Bezug auf ihre Festigkeit und Funktion optimiert darzustellen.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Hybridantriebsanordnung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • In 1 ist eine repräsentative Form einer Hybridantriebsanordnung gezeigt, die die Konzepte der vorliegenden Erfindung verkörpert und die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist.
  • Die Hybridantriebseinheit 1 weist zwei Antriebseinheiten, nämlich eine Verbrennungskraftmaschine 2 und eine elektrische Maschine 3, eine Doppelkupplungsanordnung 4, eine Getriebeanordnung 10 sowie ein Gehäuse 11 auf.
  • Die elektrische Maschine 3 ist achsparallel, d.h. im Wesentlichen parallel zu einer zentralen Achse 17 der Hybridantriebsanordnung 1, angeordnet.
  • Die Doppelkupplungsanordnung 4 weist eine erste Reibkupplung 5 und eine zweite Reibkupplung 6 auf, wobei die Reibkupplungen 5, 6 ein mit der Verbrennungskraftmaschine 2 gekoppeltes gemeinsames Eingangselement 7, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Kupplungskorb 7', und jeweils ein Ausgangselement 8, 9 aufweisen. Die Doppelkupplungsanordnung 4 ist in dem Gehäuse 11 der Hybridantriebsanordnung 1 angeordnet.
  • Die Getriebeanordnung 10 weist ein erstes Teilgetriebe (nicht im Detail dargestellt) und ein zweites Teilgetriebe (nicht im Detail dargestellt) auf, wobei das Ausgangselement 8 der ersten Reibkupplung 5 mit einem Eingang des ersten Teilgetriebes antriebswirksam verbunden ist und wobei das Ausgangselement 9 der zweiten Reibkupplung 6 mit einem Eingang des zweiten Teilgetriebes antriebswirksam verbunden ist.
  • Die elektrische Maschine 3 ist über eine Zahnradstufe 12, nämlich eine Stirnradstufe 12', mit einem Antriebselement 13, nämlich einem Antriebszahnrad 13', antriebswirksam verbunden. Die Stirnradstufe 12' ist über eine Öffnung 18 in dem Gehäuse 11 in den Innenraum des Gehäuses 11 geführt. Das Antriebszahnrad 13' ist in dem Innenraum des Gehäuses 11 angeordnet und über ein erstes Lager 14 an dem Gehäuse 11 gelagert. Weiterhin ist das Antriebszahnrad 13' mit dem Eingangselement 7 der Reibkupplungen 5, 6 antriebswirksam verbunden. Die antriebswirksame Verbindung des Antriebszahnrads 13' mit dem Kupplungskorb 7' erfolgt über eine Steckverzahnung 15 an einer ersten Stirnseite des Kupplungskorbs 7', nämlich in Bezug auf 1 an einer von der Verbrennungskraftmaschine 2 abgewandten Stirnseite des Kupplungskorbs 7'.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hybridantriebsanordnung
    2
    Verbrennungskraftmaschine
    3
    Elektrische Maschine
    4
    Doppelkupplungsanordnung
    5
    Erste Reibkupplung
    6
    Zweite Reibkupplung
    7
    Eingangselement
    7'
    Kupplungskorb
    8
    Erstes Ausgangselement
    9
    Zweites Ausgangselement
    10
    Getriebeanordnung
    11
    Gehäuse
    12
    Zahnradstufe
    12'
    Stirnradstufe
    13
    Antriebselement
    13'
    Antriebszahnrad
    14
    Erstes Lager
    15
    Steckverzahnung
    16
    Erste Stirnseite
    17
    Zentrale Achse
    18
    Öffnung (in dem Gehäuse)

Claims (4)

  1. Hybridantriebsanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend - zumindest zwei Antriebseinheiten, nämlich zumindest eine Verbrennungskraftmaschine (2) und eine elektrische Maschine (3), - eine Doppelkupplungsanordnung (4), die eine erste Reibkupplung (5) und eine zweite Reibkupplung (6) aufweist, wobei die Reibkupplungen (5, 6) ein mit der Verbrennungskraftmaschine (2) gekoppeltes oder koppelbares gemeinsames Eingangselement (7) und jeweils ein Ausgangselement (8, 9) aufweisen, - eine Getriebeanordnung (10), die ein erstes Teilgetriebe und ein zweites Teilgetriebe aufweist, wobei das Ausgangselement der ersten Reibkupplung (8) mit einem Eingang des ersten Teilgetriebes verbunden ist und wobei das Ausgangselement (9) der zweiten Reibkupplung mit einem Eingang des zweiten Teilgetriebes verbunden ist und - ein Gehäuse (11), in dem zumindest die Doppelkupplungsanordnung (4) angeordnet ist, wobei die elektrische Maschine (3) über zumindest eine Zahnradstufe (12) mit einem Antriebselement (13) verbunden ist, das über ein erstes Lager (14) in dem Gehäuse (11) gelagert ist und mit dem Eingangselement (7) der Reibkupplungen (5, 6) verbunden ist.
  2. Hybridantriebsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangselement (7) ein Kupplungskorb (7') der Reibkupplungen (5, 6) ist.
  3. Hybridantriebsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (13) über eine Steckverzahnung (15), eine Verschraubung oder über elastische Elemente mit dem Eingangselement (7) der Reibkupplungen (5, 6) verbunden ist.
  4. Hybridantriebsanordnung (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (13) an einer ersten Stirnseite (16) des Eingangselements (7), nämlich an einer von der Verbrennungskraftmaschine (2) abgewandten Stirnseite des Eingangselements (7), mit dem Eingangselement (7) verbunden ist.
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