DE102022107926A1 - Motor vehicle drive device - Google Patents

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Sebastian Liebert
Benjamin Kluge
Ulrich Ohnemus
Edmund Bauchrowitz
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Abstract

Hybridantriebsvorrichtung mit einer ersten Antriebsmaschine (1), welche als Brennkraftmaschine ausgebildet ist und mit einer zweiten Antriebsmaschine (EMA), welche als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist, und mit einer Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) zum Übertragen von Antriebsleistung von wenigstens einer dieser Antriebsmaschinen zu einer gemeinsamen Abtriebswelle (12), wobei die Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) ein Verbundleistungs-Planetenradgetriebe (4) mit einem Verbundleistungs-Sonnenrad (5), einem Verbundleistungs-Hohlrad (6) und einem Verbundleistungs-Planetenradträger (7) aufweist und wobei auf dem Verbundleistungs-Planetenradträger (7) wenigstens ein Verbundleistungs-Planetenrad (8) drehbar gelagert ist und weiter weist die Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) ein Verbundleistungs-Übertragergetriebe (9) auf, um Antriebsleistung von diesem Verbundleistungs-Planetenradgetriebe (4) mittels der gemeinsamen Abtriebswelle (12) zum Kraftfahrzeugantriebsstrang zu leiten, weiter ist der Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) Antriebsleistung von der ersten Antriebsmaschine (1) über den Verbundleistungs-Planetenradträger (7) oder über das Verbundleistungs-Hohlrad (6) zuführbar und weiter ist der Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) Antriebsleistung von der zweiten Antriebsmaschine (EMA) über das Verbundleistungs-Sonnenrad (5) zuführbar und weiter ist aus dem Verbundleistungs-Planetenradgetriebe (4) Antriebsleistung über das Verbundleistungs-Hohlrad (6) oder über den Verbundleistungs-Planetenradträger (7) an das Verbundleistungs-Übertragergetriebe (9) abgebbar, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebsmaschine (EMA) dauerhaft drehmomentleitend mit dem Verbundleistungs-Sonnenrad (5) verbunden ist und dass eine dritte Antriebsmaschine (EMD) vorgesehen ist, welche als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist und dass eine Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung (SE3) vorgesehen ist, mit welcher die dritte Antriebsmaschine (EMD) selektiv drehmomentleitend mit der gemeinsamen Abtriebswelle (12) verbindbar ist.Hybrid drive device with a first drive machine (1), which is designed as an internal combustion engine and with a second drive machine (EMA), which is designed as an electromechanical energy converter, and with a composite power transmission device (3) for transmitting drive power from at least one of these drive machines to a common output shaft (12), wherein the composite power transmission device (3) has a composite power planetary gear transmission (4) with a composite power sun gear (5), a composite power ring gear (6) and a composite power planetary gear carrier (7) and wherein on the composite power planetary gear carrier ( 7) at least one composite power planetary gear (8) is rotatably mounted and further the composite power transmission device (3) has a composite power transmission gear (9) in order to supply drive power from this composite power planetary gear (4) to the motor vehicle drive train by means of the common output shaft (12). further, the composite power transmission device (3) can be supplied with drive power from the first drive machine (1) via the composite power planetary gear carrier (7) or via the composite power ring gear (6) and further, the composite power transmission device (3) can be supplied with drive power from the second drive machine (EMA ) can be supplied via the composite power sun gear (5) and further drive power can be delivered from the composite power planetary gear (4) via the composite power ring gear (6) or via the composite power planetary gear carrier (7) to the composite power transmission gear (9), thereby characterized in that the second drive machine (EMA) is permanently connected to the composite power sun gear (5) in a torque-conducting manner and that a third drive machine (EMD) is provided, which is designed as an electromechanical energy converter and that a connection torque transmission device (SE3) is provided, with which the third drive machine (EMD) can be selectively connected to the common output shaft (12) in a torque-conducting manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugantriebseinrichtung für ein Hybridkraftfahrzeug. Aus der DE 10 2017 117 336 A1 ist ein verbundleistungsverzweigtes elektrisch verstellbares Getriebe mit Motorkupplungsvorrichtung bekannt.The invention relates to a motor vehicle drive device for a hybrid motor vehicle. From the DE 10 2017 117 336 A1 a compound power-split electrically adjustable transmission with a motor coupling device is known.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand einer Antriebseinrichtung für einen Personenkraftwagen beschrieben, dies ist nicht als eine Einschränkung der Erfindung auf eine solche Anwendung zu verstehen. In Personenkraftwagen können als Antriebsquelle sogenannte Hybridantriebe zum Einsatz kommen, diese weisen wenigstens zwei artunterschiedliche Antriebsmaschinen, also eine Brennkraftmaschine und wenigstens einen elektromechanischen Energiewandler, sogenannter Elektromotor/-generator als Antriebsmaschinen auf, welche über oder mittels einer Getriebeeinrichtung zur Abgabe einer Antriebsleistung gekoppelt sind. Die Antriebsmaschinen sind dabei so ausgelegt, dass mit diesen ein effizienter und komfortabler Antrieb des Personenkraftwagens ermöglicht ist. Aus der DE 10 2017 117 336 A1 ist eine Hybridantriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt.The invention is described below with reference to a drive device for a passenger car; this is not to be understood as a limitation of the invention to such an application. In passenger cars, so-called hybrid drives can be used as a drive source; these have at least two drive machines of different types, i.e. an internal combustion engine and at least one electromechanical energy converter, so-called electric motor/generator, as drive machines, which are coupled via or by means of a transmission device to deliver drive power. The drive machines are designed in such a way that they enable the passenger car to be driven more efficiently and comfortably. From the DE 10 2017 117 336 A1 a hybrid drive device for a motor vehicle is known.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine solche bekannte Hybridantriebseinrichtung weiter zu verbessern, dazu schlägt die Erfindung eine Hybridantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 vor, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Eine weitere Idee der Erfindung ist es auch, bezüglich wesentlicher Komponenten der Hybridantriebsvorrichtung, eine Baukastenlösung zu erstellen, die für verschiedene Antriebsvarianten, insbesondere Frontantrieb, Allradantrieb und oder Heckantrieb wenigstens eine ähnliche oder sogar gleiche Getriebeeinrichtung einsetzt. Weiter ist es vorgeschlagen, die Ausbauoption Allradantrieb, also insbesondere eine Antriebsvariante mit, hohem Antriebsdrehmomenten an Vorder- und Hinterachse durch Hinzufügen eines sogenannten Allrad-Moduls zu ermöglichen. Dabei ist ein Aspekt der Erfindung zum Erreichen dieser Anforderung die Integration von zwei elektromechanischen Energiewandlern in die Antriebsvorrichtung. Weiter vorzugsweise weist die Hybridantriebsvorrichtung Drehmomentübertragungseinrichtungen zum mechanischen Zu- oder Abschalten von Antriebsmaschinen, wobei insbesondere durch eine solche Ausgestaltung der Erfindung wenigstens einer der beiden elektromechanischen Energiewandler „klein“ im Vergleich zum anderen elektromechanischen Energiewandler ausgestaltet sein kann und damit ein geringer Bauraumbedarf und eine kostengünstige Lösung realisierbar ist.It is an object of the invention to further improve such a known hybrid drive device, for this purpose the invention proposes a hybrid drive device according to claim 1, preferred developments of the invention are the subject of the dependent claims. A further idea of the invention is also to create a modular solution with regard to essential components of the hybrid drive device, which uses at least one similar or even the same transmission device for different drive variants, in particular front-wheel drive, all-wheel drive and/or rear-wheel drive. It is also proposed to enable the all-wheel drive expansion option, i.e. in particular a drive variant with high drive torques on the front and rear axles, by adding a so-called all-wheel drive module. One aspect of the invention to achieve this requirement is the integration of two electromechanical energy converters into the drive device. Further preferably, the hybrid drive device has torque transmission devices for mechanically switching on or off drive machines, whereby in particular through such an embodiment of the invention at least one of the two electromechanical energy converters can be designed to be “small” in comparison to the other electromechanical energy converter and thus a low installation space requirement and a cost-effective solution is feasible.

Im Sinn der Erfindung ist unter einer Hybridantriebsvorrichtung eine Vorrichtung zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Personenkraftwagens, zu verstehen, insbesondere also eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Antriebsleistung zum Überwinden von Fahrwiderständen wie insbesondere Luft-, Reibungs-, Steigungs- beziehungsweise Beschleunigungswiderstand, wobei diese Vorrichtung wenigstens zwei unterschiedliche Antriebsmaschinen aufweist.In the sense of the invention, a hybrid drive device is to be understood as a device for driving a motor vehicle, preferably a passenger car, and in particular a device for providing drive power to overcome driving resistances such as, in particular, air, friction, gradient or acceleration resistance, this device has at least two different drive machines.

Eine solche Hybridantriebsvorrichtung weist zum Bereitstellen dieser Antriebsleistung eine erste Antriebsmaschine auf, welche als Brennkraftmaschine ausgebildet ist, vorzugsweise ist diese in Hubkolbenbauweise, besonders bevorzugt als sogenannter Otto- oder Dieselmotor, ausgeführt. Weiter weist diese Hybridantriebsvorrichtung zusätzlich zur ersten Antriebsmaschine eine zweite Antriebsmaschine auf, welche als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist. Insbesondere mit einer solchen Kombination ist eine vorteilhafte Antriebsvorrichtung darstellbar, da potenzielle Schwächen der einen Antriebsmaschine durch die jeweils andere Antriebsmaschine ausgeglichen oder wenigstens gemindert werden können.To provide this drive power, such a hybrid drive device has a first drive machine, which is designed as an internal combustion engine, preferably this is designed in a reciprocating piston design, particularly preferably as a so-called gasoline or diesel engine. Furthermore, in addition to the first drive machine, this hybrid drive device has a second drive machine, which is designed as an electromechanical energy converter. In particular, with such a combination, an advantageous drive device can be achieved, since potential weaknesses of one drive machine can be compensated for or at least reduced by the other drive machine.

Weiter weist die Hybridantriebsvorrichtung eine Verbundleistungsgetriebeeinrichtung auf, welche zum Übertragen von Antriebsleistung von wenigstens einer diesen Antriebsmaschinen zu einer gemeinsamen Abtriebswelle eingerichtet ist. Unter der gemeinsamen Abtriebswelle ist eine solche Welle zu verstehen, von welcher Antriebsleistung von wenigstens einer dieser beiden Antriebsmaschinen jeweils einzeln oder von beiden Antriebsmaschinen gemeinsam abgebbar ist, vorzugsweise ist die gemeinsame Abtriebswelle in Bezug auf die Leistungsübertragung von wenigstens einer der beiden Antriebsmaschinen, vorzugsweise in Bezug auf diese beiden Antriebsmaschinen, der Verbundleistungsgetriebeeinrichtung nachgeordnet oder bildlich gesprochen, bezogen auf die Leistungsübertragung ausgehend von diesen Antriebsmaschinen, hinter der Verbundleistungsgetriebeeinrichtung angeordnet. Weiter weist die Verbundleistungsgetriebeeinrichtung ein Verbundleistungs-Planetenradgetriebe und ein Verbundleistungs-Übertragergetriebe auf, wobei diese gemeinsame Abtriebswelle vorzugsweise als Getriebeausgangswelle des Verbundleistungs-Übertragergetriebes aufgefasst werden kann. Vorzugsweise ist von der gemeinsamen Abtriebswelle Antriebsleistung unmittelbar auf einen sogenannten Final-Drive beziehungsweise auf ein Achsgetriebe übertragbar.Furthermore, the hybrid drive device has a composite power transmission device which is set up to transmit drive power from at least one of these drive machines to a common output shaft. The common output shaft is to be understood as meaning a shaft from which drive power can be delivered by at least one of these two drive machines individually or by both drive machines together, preferably the common output shaft is in relation to the power transmission of at least one of the two drive machines, preferably in relation on these two drive machines, arranged downstream of the composite power transmission device or, figuratively speaking, in relation to the power transmission from these drive machines, behind the composite power transmission device. Furthermore, the composite power transmission device has a composite power planetary gear and a composite power transmission transmission, whereby this common output shaft can preferably be understood as a transmission output shaft of the composite power transmission transmission. Drive power can preferably be transferred directly from the common output shaft to a so-called final drive or to an axle gear.

Das Verbundleistungs-Planetenradgetriebe weist ein Verbundleistungs-Sonnenrad, ein Verbundleistungs-Hohlrad und einen Verbundleistungs-Planetenradträger auf, wobei auf dem Verbundleistungs-Planetenradträger wenigstens ein Verbundleistungs-Planetenrad drehbar gelagert ist. Weiter vorzugsweise steht dieses Verbundleistungs-Planetenrad wenigstens mit dem Verbundleistungs-Sonnenrad oder mit dem Verbundleistungs-Hohlrad oder bevorzugt mit beiden zur Übertragung von Antriebsleistung in Eingriff.The composite power planetary gear transmission has a composite power sun gear, a composite power ring gear and a composite power planetary gear carrier, with at least one composite power planetary gear being rotatably mounted on the composite power planetary gear carrier. Further preferably, this composite power planetary gear engages at least with the composite power sun gear or with the composite power ring gear or preferably with both for the transmission of drive power.

Das Verbundleistungs-Übertragergetriebe ist dazu eingerichtet, Antriebsleistung von diesem Verbundleistungs-Planetenradgetriebe mittels der gemeinsamen Abtriebswelle, welche vorzugsweise die Getriebeausgangswelle des Verbundleistungs-Übertragergetriebes bildet, zum Kraftfahrzeugantriebsstrang, vorzugsweise zu einem Achsgetriebe, zu leiten. Die Verbundleistungsgetriebeeinrichtung ist dabei so konfiguriert, dass dieser Antriebsleistung der ersten Antriebsmaschine über den Verbundleistungs-Planetenradträger oder über das Verbundleistungs-Hohlrad zuführbar, vorzugsweise unmittelbar zuführbar, ist und weiter ist der Verbundleistungsgetriebeeinrichtung Antriebsleistung von der zweiten Antriebsmaschine über das Verbundleistungs-Sonnenrad zuführbar, vorzugsweise unmittelbar zuführbar. Anders gewendet kann in Bezug auf die erste Antriebsmaschine das Verbundleistungs-Hohlrad, beziehungsweise der Verbundleistungs-Planetenradträger, als Getriebeeingang aufgefasst werden und weiter kann in Bezug auf die zweite Antriebsmaschine das Verbundleistungs-Sonnenrad als Getriebeeingang aufgefasst werden.The composite power transmission transmission is designed to direct drive power from this composite power planetary gear transmission to the motor vehicle drive train, preferably to an axle transmission, by means of the common output shaft, which preferably forms the transmission output shaft of the composite power transmission transmission. The composite power transmission device is configured so that drive power from the first drive machine can be supplied to it via the composite power planetary gear carrier or via the composite power ring gear, preferably directly, and further, drive power from the second drive machine can be supplied to the composite power transmission device via the composite power sun gear, preferably directly deliverable. In other words, in relation to the first drive machine, the composite power ring gear, or the composite power planetary gear carrier, can be understood as a transmission input and further, in relation to the second drive machine, the composite power sun gear can be understood as a transmission input.

Im Sinn der Erfindung ist Getriebeeingang jeweils unter einer Betrachtung zu verstehen, bei welcher Antriebsleistung von der jeweiligen Antriebsmaschine in Richtung zu der gemeinsamen Abtriebswelle übertragen wird und damit insbesondere das Element der Verbundleistungsgetriebeeinrichtung, auf welches die Antriebsleistung von einer der Antriebsmaschinen (erste, zweite Antriebsmaschine) zuerst übertragen wird.In the sense of the invention, transmission input is to be understood as meaning in which drive power is transmitted from the respective drive machine in the direction of the common output shaft and thus in particular the element of the composite power transmission device to which the drive power from one of the drive machines (first, second drive machine) is transmitted first.

Weiter ist die Hybridantriebsvorrichtung derart ausgestaltet, dass von wenigstens einer der beiden Antriebsmaschinen bereitgestellte Antriebsleistung aus dem Verbundleistungs-Planetenradgetriebe über den Verbundleistungs-Planetenradträger an das Verbundleistungs-Übertragergetriebe abgebbar ist, beziehungsweise von diesem bei der Leistungsübertragung auf dieses übertragen wird, insbesondere also unmittelbar übertragen wird. Soweit eine zweite Antriebsmaschine vorgesehen ist, ist diese zweite Antriebsmaschine dauerhaft drehmomentleitend mit dem Verbundleistungs-Sonnenrad verbunden. Vorzugsweise ist die zweite Antriebsmaschine mittelbar mit dem Verbundleistungs-Sonnenrad verbunden, also insbesondere mittels eines zusätzlichen Getriebes, welches bezogen auf die Leistungsübertragung von der zweiten Antriebsmaschine auf das Verbundleistungs-Sonnenrad zwischen diesen angeordnet ist und weiter vorzugsweise ist die zweite Antriebsmaschine unmittelbar mit dem Verbundleistungs-Sonnenrad verbunden, also insbesondere ohne ein solches Getriebe zwischen diesen. Nur zur Klarstellung wird darauf hingewiesen, sowohl die mittelbare wie auch die unmittelbare Verbindung sind im Sinn der Erfindung als dauerhaft drehmomentleitende Verbindung zu verstehen.Furthermore, the hybrid drive device is designed in such a way that drive power provided by at least one of the two drive machines from the composite power planetary gear transmission can be delivered to the composite power transmission transmission via the composite power planetary gear carrier, or is transferred to it during the power transmission, in particular is transmitted directly . If a second drive machine is provided, this second drive machine is permanently connected to the composite power sun gear in a torque-conducting manner. Preferably, the second drive machine is connected indirectly to the composite power sun gear, i.e. in particular by means of an additional gear, which is arranged between them in relation to the power transmission from the second drive machine to the composite power sun gear, and more preferably the second drive machine is directly connected to the composite power sun gear. Sun gear connected, so in particular without such a gear between them. Just for clarification, it is pointed out that both the indirect and the direct connection are to be understood as a permanent torque-conducting connection in the sense of the invention.

Weiter weist die Hybridantriebsvorrichtung eine dritte Antriebsmaschine auf, welche als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist und welche bezogen auf die Leistungsübertragung von der zweiten Antriebsmaschine auf die gemeinsame Abtriebswelle nach dem Verbundleistungs-Planetenradgetriebe und nach dem Verbundleistungs-Übertragergetriebe angeordnet ist. Weiter ist, insbesondere zum mechanischen Anbeziehungsweise Abkoppeln dieser dritten Antriebsmaschine, eine Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung vorgesehen. Mit dieser Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung ist die dritte Antriebsmaschine selektiv drehmomentleitend mit der gemeinsamen Abtriebswelle verbindbar, anders gewendet kann die Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung als eine Kopplungseinrichtung verstanden werden, mit welcher die dritte Antriebsmaschine selektiv mit der gemeinsamen Abtriebswelle gekoppelt werden kann, beziehungsweise von dieser abgekoppelt werden kann. Insbesondere mit der vorgeschlagenen Ausführungsform der Erfindung ist ein platzsparender Aufbau eines Hybridantriebssystems ermöglicht.Furthermore, the hybrid drive device has a third drive machine, which is designed as an electromechanical energy converter and which is arranged after the composite power planetary gear and after the composite power transmission gear in relation to the power transmission from the second drive machine to the common output shaft. Furthermore, a connection torque transmission device is provided, in particular for mechanically coupling or decoupling this third drive machine. With this connection torque transmission device, the third drive machine can be selectively connected to the common output shaft in a torque-conducting manner; in other words, the connection torque transmission device can be understood as a coupling device with which the third drive machine can be selectively coupled to the common output shaft or can be decoupled from it. In particular, the proposed embodiment of the invention enables a space-saving construction of a hybrid drive system.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verbundleistungs-Übertragergetriebe, insbesondere zur Aufnahme von Antriebsleistung vom Verbundleistungs-Planetenradgetriebe, vorzugsweise vom Verbundleistungs-Planetenradträger, ein Verbundleistungs-Eingangszahnrad auf. Vorzugsweise ist das Verbundleistungs-Eingangszahnrad drehfest mit dem Verbundleistungs-Planetenradträger verbunden. Weiter weist das Verbundleistungs-Übertragergetriebe, insbesondere zur Abgabe der Antriebsleistung, welche diesem über das Verbundleistungs-Eingangszahnrad zugeführt wird, ein Verbundleistungs-Ausgangszahnrad auf. In Drehmomentübertragungsrichtung von diesem Verbundleistungs-Ausgangszahnrad zur der gemeinsamen Abtriebswelle ist eine Abkoppel-Kupplung angeordnet. Mit dieser Abkoppel-Kupplung ist die Drehmomentübertragung vom Verbundleistungs-Ausgangszahnrad zur gemeinsamen Abtriebswelle selektiv unterbrechbar, insbesondere ist die gemeinsame Abtriebswelle mechanisch von dem Verbundleistungs-Ausgangszahnrad entkoppelt.In a preferred embodiment, the composite power transmission transmission has a composite power input gear, in particular for receiving drive power from the composite power planetary gear, preferably from the composite power planetary gear carrier. Preferably, the composite power input gear is non-rotatably connected to the composite power planetary gear carrier. Furthermore, the composite power transmission gearbox has a composite power output gear, in particular for delivering the drive power which is supplied to it via the composite power input gear. A decoupling clutch is arranged in the torque transmission direction from this composite power output gear to the common output shaft. With this decoupling clutch, the torque transmission from the composite power output gear to the common output shaft can be selectively interrupted; in particular, the common output shaft is mechanically decoupled from the composite power output gear.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Hybridantriebsvorrichtung ist eine Verblockungs-Kupplung vorgesehen. Die Verblockungs-Kupplung ist dazu eingerichtet, zwei Elemente des Verbundleistung-Planetenradgetriebes drehfest selektiv miteinander zu verbinden. Dabei ist unter einem solchen Element des Verbundleistungs-Planetengetriebes das Verbundleistungs-Sonnenrad, das Verbundleistungs-Hohlrad und der Verbundleistungs-Planetenradträger zu verstehen. Insbesondere durch das drehfeste Verbinden von zwei dieser Elemente des Verbundleistungs-Planetenradgetriebes wird die Antriebsleistung durch das Verbundleistungs-Planetenradgetriebe in Form von Kupplungsleistung übertragen, und dessen Übersetzungsverhältnis auf 1:1 gesetzt, so dass ein hoher Wirkungsgrad bei der Leistungsübertragung in diesem Betriebsmodus ermöglicht ist.In a preferred embodiment of the hybrid drive device, a locking clutch is provided. The interlocking clutch is designed to selectively rotate two elements of the composite power planetary gear to connect each other. Such an element of the composite power planetary gear is understood to mean the composite power sun gear, the composite power ring gear and the composite power planetary gear carrier. In particular, by connecting two of these elements of the composite power planetary gear in a rotationally fixed manner, the drive power is transmitted through the composite power planetary gear in the form of clutch power, and its gear ratio is set to 1:1, so that a high level of efficiency in power transmission is possible in this operating mode.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Hybridantriebsvorrichtung ist die Verblockungs-Kupplung zur drehfesten, selektiven Verbindung des Verbundleistungs-Planetenradträgers mit dem Verbundleistungs-Hohlrad eingerichtet. Insbesondere eine selektive Verbindung dieser Elemente ist auf einfache und platzsparende Weise möglich.In a preferred embodiment of the hybrid drive device, the locking clutch is set up for the rotationally fixed, selective connection of the composite power planetary gear carrier to the composite power ring gear. In particular, a selective connection of these elements is possible in a simple and space-saving manner.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Hybridantriebsvorrichtung ist in Drehmomentübertragungsrichtung von der ersten Antriebsmaschine zur Verbundleistungsgetriebeeinrichtung zwischen diesen, insbesondere zwischen der ersten Antriebsmaschine und dem Verbundleistungs-Planetenradgetriebe, ein Brennkraftmaschinengetriebe angeordnet. Vorzugsweise ist das Brennkraftmaschinengetriebe als Stirnradgetriebe ausgeführt, insbesondere in Vorgelegebauweise, wobei unter einer solchen Bauform ein Getriebe mit radial zueinander beabstandeten und damit achsparallelen Wellen zu verstehen ist, und weiter vorzugsweise ist das Brennkraftmaschinengetriebe als Umlaufgetriebe ausgeführt. Das Brennkraftmaschinengetriebe ist insbesondere zur Anpassung des Drehzahlniveaus der ersten Antriebsmaschine an die sich über Fahrwiderstände und die Verbundleistungsgetriebeeinrichtung ergebenden Anforderungen eingerichtet, so dass insbesondere ein effizienter Antrieb darstellbar ist.In a preferred embodiment of the hybrid drive device, an internal combustion engine transmission is arranged between these, in particular between the first drive machine and the composite power planetary gear, in the torque transmission direction from the first drive machine to the composite power transmission device. The internal combustion engine transmission is preferably designed as a spur gear, in particular in a countershaft design, such a design being understood to mean a transmission with shafts that are radially spaced apart from one another and therefore axially parallel, and more preferably the internal combustion engine transmission is designed as an epicyclic transmission. The internal combustion engine transmission is set up in particular to adapt the speed level of the first drive machine to the requirements resulting from driving resistance and the composite power transmission device, so that in particular an efficient drive can be achieved.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in Drehmomentübertragungsrichtung von der zweiten Antriebsmaschine zur Verbundleistungsgetriebeeinrichtung zwischen diesen, insbesondere also zwischen der zweiten Antriebsmaschine und dem Verbundleistungs-Planetenradgetriebe ein E-Maschinengetriebe angeordnet. Vorzugsweise ist das E-Maschinengetriebe als Stirnradgetriebe, insbesondere in Vorgelegebauweise mit radial zueinander beabstandeten und damit achsparallelen Wellen, ausgeführt und weiter vorzugsweise ist das E-Maschinengetriebe als Umlaufgetriebe ausgeführt. Das E-Maschinengetriebe ist insbesondere zur Anpassung des Drehzahlniveaus der zweiten Antriebsmaschine an die sich über Fahrwiderstände und die Verbundleistungsgetriebeeinrichtung ergebenden Anforderungen eingerichtet, so dass insbesondere ein effizienter Antrieb darstellbar ist.In a preferred embodiment of the invention, an electric machine transmission is arranged between these, in particular between the second drive machine and the composite power planetary gear, in the torque transmission direction from the second drive machine to the composite power transmission device. The electric machine transmission is preferably designed as a spur gear, in particular in a countershaft design with radially spaced and therefore axially parallel shafts, and more preferably the electric machine transmission is designed as an epicyclic gear. The electric machine transmission is set up in particular to adapt the speed level of the second drive machine to the requirements resulting from driving resistance and the composite power transmission device, so that in particular an efficient drive can be represented.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verbundleistungs-Übertragergetriebe ein Verbundleistungs-Eingangszahnrad auf und weiter vorzugsweise ist dieses Verbundleistungs-Eingangszahnrad mit dem Verbundleistungs-Hohlrad oder bevorzugt mit dem Verbundleistungs-Planetenradträger, vorzugsweise dauerhaft, drehmomentleitend verbunden. Vorzugsweise ist das Verbundleistungs-Eingangszahnrad konzentrisch zum Verbundleistungs-Planetenradträger angeordnet. Weiter vorzugsweise weist das Verbundleistungs-Übertragergetriebe ein Verbundleistungs-Ausgangszahnrad auf und weiter steht das Verbundleistungs-Eingangszahnrad mit diesem Verbundleistungs-Ausgangszahnrad zur Übertragung von Antriebsleistung von wenigstens einer der beiden Antriebsmaschine zur gemeinsamen Abtriebswelle und damit zum Kraftfahrzeugantriebsstrang in Eingriff. Insbesondere durch die Anordnung des Verbundleistungs-Übertragergetriebes ist ein platzsparender Aufbau der Hybridantriebsvorrichtung ermöglicht.In a preferred embodiment of the invention, the composite power transmission gear has a composite power input gear and further preferably this composite power input gear is connected to the composite power ring gear or preferably to the composite power planetary gear carrier, preferably permanently, in a torque-conducting manner. Preferably, the compound power input gear is arranged concentrically to the compound power planetary gear carrier. Further preferably, the composite power transmission gear has a composite power output gear and further the composite power input gear is in engagement with this composite power output gear for transmitting drive power from at least one of the two drive machines to the common output shaft and thus to the motor vehicle drive train. In particular, the arrangement of the composite power transmission transmission enables a space-saving design of the hybrid drive device.

In einer bevorzugt Ausführungsform der Erfindung ist eine Brennkraftmaschinen-Bremse vorgesehen. Diese Brennkraftmaschinen-Bremse ist dazu eingerichtet, eine Brennkraftmaschinenwelle, mit welcher Antriebsleistung (Drehzahl, Drehmoment) von der ersten Antriebsmaschine insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs abgebbar ist, gegenüber einem Gehäuse oder Gestelle, insbesondere also gegenüber einer Gehäuseeinrichtung, abzubremsen, beziehungsweise mit dieser selektiv drehfest zu verbinden, so dass die Brennkraftmaschinenwelle so mit dieser Gehäuseeinrichtung drehmomentleitend verbindbar ist und bei geschlossener Brennkraftmaschinen-Bremse drehmomentleitend verbunden ist. Insbesondere mit einer Brennkraftmaschinen-Bremse kann die Drehzahl an der Brennkraftmaschinenwelle mit Null vorgegeben werden und damit kann ein rein elektrischer Fahrbetrieb über wenigstens eine der beiden weiteren Antriebsmaschinen (zweite Antriebsmaschine, dritte Antriebsmaschine) auf einfache Art und Weise ermöglicht werden. Vorzugsweise ist die Brennkraftmaschinen-Bremse als reibschlüssige Bremse ausgebildet, wobei insbesondere eine reibschlüssige Bremse einfach steuerbar ist und weiter vorzugsweise ist die Brennkraftmaschinen-Bremse als formschlüssige Bremse ausgebildet, wobei eine formschlüssige Bremse einen geringen Bauraumbedarf und eine hohe Effizienz aufweist.In a preferred embodiment of the invention, an internal combustion engine brake is provided. This internal combustion engine brake is designed to brake an internal combustion engine shaft, with which drive power (speed, torque) can be delivered by the first drive machine, in particular for driving a motor vehicle, relative to a housing or frame, in particular relative to a housing device, or selectively rotationally fixed therewith to connect, so that the internal combustion engine shaft can be connected to this housing device in a torque-conducting manner and is connected in a torque-conducting manner when the internal combustion engine brake is closed. In particular with an internal combustion engine brake, the speed on the internal combustion engine shaft can be set to zero and thus purely electric driving can be made possible in a simple manner via at least one of the two further drive machines (second drive machine, third drive machine). The internal combustion engine brake is preferably designed as a frictional brake, in particular a frictional brake being easily controllable and more preferably the internal combustion engine brake is designed as a positive brake, with a positive brake having a small space requirement and a high efficiency.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Brennkraftmaschinen-Bremse als drehrichtungsabhängige Bremse ausgebildet. Aus dem Stand der Technik ist eine solche drehrichtungsabhängige Bremsen als sogenannter Freilauf beziehungsweise als Freilaufeinrichtung bekannt. Insbesondere eine drehrichtungsabhängige Bremse erlaubt einen „automatischen“ Betrieb dieser in der Form, dass beim Vorliegen bestimmter Drehrichtungsverhältnisse an der Brennkraftmaschinenwelle die Brennkraftmaschinenwelle mit der Gehäuseeinrichtung drehmomentleitend verbunden ist. Vorzugsweise ist die Brennkraftmaschinen-Bremse als entsperrbarer Freilauf ausgebildet, so dass die drehmomentleitende Verbindung der Brennkraftmaschinenwelle durch einen externen Steuerbefehl aufhebbar ist, insbesondere unabhängig von den an der Brennkraftmaschinenwelle anliegenden Drehzahlverhältnissen. Weiter ist im Sinn der Erfindung unter der Brennkraftmaschinenwelle eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu verstehen aber auch eine Welle, welche mittels einer Kupplungseinrichtung mit einer solchen Kurbelwelle koppelbar ist.In a preferred embodiment, the internal combustion engine brake is designed as a brake that is dependent on the direction of rotation. From the prior art, such a direction-of-rotation-dependent Braking is known as a so-called freewheel or as a freewheel device. In particular, a brake that is dependent on the direction of rotation allows “automatic” operation of this in such a way that when certain rotational direction conditions exist on the internal combustion engine shaft, the internal combustion engine shaft is connected to the housing device in a torque-conducting manner. The internal combustion engine brake is preferably designed as an unlockable freewheel, so that the torque-conducting connection of the internal combustion engine shaft can be canceled by an external control command, in particular independently of the speed conditions applied to the internal combustion engine shaft. Furthermore, in the sense of the invention, the internal combustion engine shaft is to be understood as meaning a crankshaft of the internal combustion engine but also a shaft which can be coupled to such a crankshaft by means of a coupling device.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Hybridantriebsvorrichtung eine Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung auf. Vorzugsweise weist die Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung wenigstens eine Zuschaltkupplung auf, mit welcher die dritte Antriebsmaschine selektiv drehmomentleitend mit der gemeinsamen Abtriebswelle verbindbar ist, vorzugsweise also unmittelbar mit dieser koppelbar ist. Weiter vorzugsweise weist die Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung zusätzlich zu der Zuschaltkupplung eine Zuschaltbremse auf und bevorzugt ist die Zuschaltbremse als eine separate Einrichtung ausgebildet. Die Zuschaltbremse ist dazu eingerichtet, die gemeinsame Abtriebswelle mit einem Gestell, beziehungsweise mit einer Gestelleinrichtung, selektiv drehfest zu verbinden, anders gewendet ist die Zuschaltbremse damit dazu eingerichtet die gemeinsame Abtriebswelle selektiv abzubremsen. Insbesondere durch die drehfeste und damit drehmomentleitende Verbindung der gemeinsamen Abtriebswelle ist an dieser die Drehzahl Null vorgebbar und damit ist insbesondere ein sogenannter Standlade Betriebsmodus ermöglicht, bei welchem die zweite Antriebsmaschine von der ersten Antriebsmaschine in einem generatorischen Betriebsmodus über das Verbundleistungs-Planetenradgetriebe antreibbar ist. Weiter ist insbesondere über die Zuschaltbremse eine sogenannte Parkbremseinrichtung realisierbar.In a preferred embodiment, the hybrid drive device has a switching torque transmission device. Preferably, the connection torque transmission device has at least one connection clutch, with which the third drive machine can be selectively connected to the common output shaft in a torque-conducting manner, and can therefore preferably be coupled directly to it. Further preferably, the connection torque transmission device has a connection brake in addition to the connection clutch and the connection brake is preferably designed as a separate device. The connection brake is designed to selectively connect the common output shaft to a frame or to a frame device in a rotationally fixed manner. In other words, the connection brake is designed to selectively brake the common output shaft. In particular, due to the rotation-proof and therefore torque-conducting connection of the common output shaft, the speed of zero can be specified on this and this in particular enables a so-called stationary charging operating mode, in which the second drive machine can be driven by the first drive machine in a generator operating mode via the composite power planetary gear. Furthermore, a so-called parking brake device can be implemented, in particular via the switching brake.

Nachfolgend sind einzelne Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert, dabei sind auch andere als die dargestellten Kombinationen von Merkmalen grundsätzlich möglich, es zeigt:

  • 1: eine schematisierte erste Ausführungsform der Erfindung in einer Schnittdarstellung,
  • 2: eine schematisierte zweite Ausführungsform der Erfindung in einer Schnittdarstellung,
  • 3: eine schematisierte dritte Ausführungsform der Erfindung in einer Schnittdarstellung.
Individual features and embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the figures; combinations of features other than those shown are also fundamentally possible, as shown:
  • 1 : a schematic first embodiment of the invention in a sectional view,
  • 2 : a schematic second embodiment of the invention in a sectional view,
  • 3 : a schematic third embodiment of the invention in a sectional view.

Mit anderen Worten ausgedrückt, kann bei der vorgeschlagenen Erfindung eine vorzugsweise mittels eines hochübersetzten Getriebes angebundene und mechanisch abkoppelbare elektrische Antriebsmaschine, welche am Abtrieb einer Antriebsgetriebeeinrichtung angeordnet ist, sogenannte P3-Anordung, zusätzlich oder vorzugsweise auch ersatzweise zu einer sogenannten Traktions-E-Maschine, welche in sogenannter P4-Anordnung, angeordnet ist, vorgesehen sein.In other words, in the proposed invention, an electric drive machine which is preferably connected and can be mechanically decoupled by means of a high-ratio transmission and which is arranged on the output of a drive transmission device, a so-called P3 arrangement, can be used in addition to or preferably also as a replacement for a so-called traction electric machine. which is arranged in a so-called P4 arrangement.

Mittels der zuvor genannten zusätzlichen elektrischen Antriebsmaschine in P3-Anordnung, als der an der ersten Antriebsmaschine antreibbaren Achse angeordneten elektrischen Antriebsmaschine, diese elektrische Antriebsmaschine wird in diesem Zusammenhang als die dritte Antriebsmaschine EMD bezeichnet, besteht die Möglichkeit einen, insbesondere besonders effizienten, elektrisch Antrieb für das Kraftfahrzeug darzustellen, da Antriebsleistung der dritten Antriebsmaschine EMD nicht, beziehungsweise nicht vollständig, durch das Verbundleistungsgetriebeeinrichtung hindurch übertragen werden muss.By means of the aforementioned additional electric drive machine in P3 arrangement, as the electric drive machine arranged on the first drive machine drivable axis, this electric drive machine is referred to in this context as the third drive machine EMD, there is the possibility of a, in particular particularly efficient, electric drive for represent the motor vehicle, since drive power of the third drive machine EMD does not have to be transmitted, or not completely, through the composite power transmission device.

Weiter ist es vorgeschlagen, wenigstens bei Fahrgeschwindigkeiten von mehr als 120 km/h, vorzugsweise mehr als 135 km/h und besonders bevorzugt mehr als 150 km/h die dritte Antriebsmaschine EMD mechanisch abzukoppeln und diese so „verlustfrei“ zu stellen, hierzu ist es vorgeschlagen, die Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung SE3 vorzusehen. Insbesondere durch diese Möglichkeit des mechanischen Abkoppelns der dritten Antriebsmaschine EMD, kann diese auf einen kleinen Geschwindigkeitsbereich ausgelegt sein (Null bis zu der oben angegebenen Geschwindigkeitsgrenze) somit ist es ermöglicht, eine recht hohe Getriebeübersetzung für diese vorzusehen, da die Drehzahlgrenze der dritten Antriebsmaschine EMD nicht an der Fahrzeugendgeschwindigkeit orientiert sein muss, wodurch die dritte Antriebsmaschine EMD klein, im Verhältnis zu einer Anbindung mit einer 1:1 Ankopplung dieser, ausgeführt sein kann.Furthermore, it is proposed to mechanically decouple the third drive machine EMD at least at driving speeds of more than 120 km/h, preferably more than 135 km/h and particularly preferably more than 150 km/h and to make it “loss-free”, for this purpose proposed to provide the switching torque transmission device SE3. In particular, due to this possibility of mechanically decoupling the third drive machine EMD, it can be designed for a small speed range (zero up to the speed limit specified above), thus making it possible to provide a fairly high gear ratio for it, since the speed limit of the third drive machine EMD is not must be based on the vehicle's final speed, which means that the third drive machine EMD can be designed to be small in relation to a connection with a 1:1 coupling.

Weiter vorteilhaft ergibt sich insbesondere durch die erläuterte Art der Anbindung der dritten Antriebsmaschine EMD in P3-Anordnung, dass die Traktion des relativ lang ausgelegten E-CVT Betriebsmodus gesteigert werden kann und insbesondere ist es so in einem achsverteilten Antriebssystem, in welchem eine ausschließlich elektrisch antreibbare Antriebsachse vorgesehen ist, ermöglicht, dass die Traktions-E-Maschine in P4-Anordnung, welche vorliegend als zweite Antriebsmaschine EMA bezeichnet ist, die Allradanforderung besser erfüllen kann als ohne eine solche Anordnung.It is further advantageous, in particular due to the explained type of connection of the third drive machine EMD in a P3 arrangement, that the traction of the relatively long E-CVT operating mode can be increased and in particular this is the case in an axle-distributed drive system in which an exclusively electrically driven one Drive axle is provided, enables the traction electric machine in P4 arrangement, which is referred to here as the second drive machine EMA, to meet the all-wheel drive requirement can fulfill them better than without such an arrangement.

Weiter ist es in einem Betriebsmodus, in welchem ein Zustart der ersten Antriebsmaschine 1 angefordert ist, durch die vorgeschlagene Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht, einen solchen Zustart der ersten Antriebsmaschine 1 (Brennkraftmaschine), insbesondere während des elektrischen Fahrens, über die zweite Antriebsmaschine EMA, darzustellen. Über die zweite Antriebsmaschine EMA wird dabei insbesondere das Beschleunigen der ersten Antriebsmaschine 1 auf deren Startdrehzahl, dargestellt, wobei ein solcher Zustart mittels der zweiten Antriebsmaschine EMA insbesondere in einem Seriell-Gang und insbesondere in einem E-CVT Modus und vorzugsweise in diesen beiden Betriebszuständen ermöglicht ist.Furthermore, in an operating mode in which a restart of the first drive machine 1 is requested, the proposed embodiment of the invention makes it possible to display such a restart of the first drive machine 1 (internal combustion engine), in particular during electric driving, via the second drive machine EMA . In particular, the second drive machine EMA is used to accelerate the first drive machine 1 to its starting speed, such a start being made possible by means of the second drive machine EMA, in particular in a serial gear and in particular in an E-CVT mode and preferably in these two operating states is.

Weiter ist es in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, eine Bremseinrichtung zum Bremsen der Brennkraftmaschinenwelle 1.1 vorzusehen, sogenannte Brennkraftmaschinen-Bremse, diese kann als Formschlussbremse SE4a oder als Freilaufeinrichtung SE4b ausgestaltet sein. Mittels der Brennkraftmaschinen-Bremse ist es insbesondere ermöglicht, die Brennkraftmaschinenwelle 1.1 stillzusetzten, weiter kann es mit dieser Brennkraftmaschinen-Bremse ermöglicht sein, an dem Getriebeeingang in die Verbundleistungsgetriebeeinrichtung, an welchem die erste Antriebsmaschine ankoppelbar ist, die Drehzahl Null vorzugeben. Die Brennkraftmaschinen-Bremse ist vorliegende als eine Formschlussbremse SE4a ausgebildet, diese kann aber auch als reibschlüssige Bremse oder funktional als selbstschaltende Bremse, sogenannter Freilauf oder Freilaufeinrichtung, ausgebildet sein, so wie dies in 2 dargestellt ist.Furthermore, in a preferred embodiment of the invention, it is proposed to provide a braking device for braking the internal combustion engine shaft 1.1, so-called internal combustion engine brake, which can be designed as a positive locking brake SE4a or as a freewheeling device SE4b. By means of the internal combustion engine brake, it is possible, in particular, to stop the internal combustion engine shaft 1.1; furthermore, with this internal combustion engine brake, it can be possible to set the speed of zero at the transmission input into the composite power transmission device, to which the first drive machine can be coupled. The internal combustion engine brake is presently designed as a positive locking brake SE4a, but this can also be designed as a frictional brake or functionally as a self-switching brake, a so-called freewheel or freewheel device, as shown in 2 is shown.

Insbesondere durch eine solche Drehzahlvorgabe an diesem Getriebeeingang ist es weiter ermöglicht die zweite elektrische Antriebsmaschine EMA für das elektrische Fahren bei stillstehender erster Antriebsmaschine, zu nutzen. Besonders bevorzugt ist die Brennkraftmaschinen-Bremse als Freilaufeinrichtung, bevorzugt als passiver Freilauf ausgestaltet. Vorzugsweise ist die Freilaufeinrichtung derart ausgestaltet, dass dessen Klinken bevorzugt bei laufender erster Antriebsmaschine 1 (Brennkraftmaschinenwelle 1.1 befindet sich in Rotation) abheben, insbesondere mit einer solchen Ausgestaltung sind geringe Verluste erreichbar. Weiter ist es mit einer solchen Freilaufeinrichtung ermöglicht, ein Rückwärtsdrehen der ersten Antriebsmaschine (Brennkraftmaschine dreht entgegen ihrer Antriebsdrehrichtung) verhindert und somit ist es ermöglicht, die zweite Antriebsmaschine EMA für das elektrisch Fahren in Vorwärtsrichtung zu nutzen.In particular, such a speed specification at this transmission input makes it possible to use the second electric drive machine EMA for electric driving when the first drive machine is stationary. The internal combustion engine brake is particularly preferably designed as a freewheel device, preferably as a passive freewheel. The freewheel device is preferably designed in such a way that its pawls lift off preferably when the first drive machine 1 is running (internal combustion engine shaft 1.1 is in rotation), low losses can be achieved, in particular with such a design. Furthermore, with such a freewheel device it is possible to prevent the first drive machine from turning backwards (the internal combustion engine rotates against its driving direction of rotation) and thus it is possible to use the second drive machine EMA for electrical driving in the forward direction.

Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass die vorgeschlagene Hybridantriebsvorrichtung als alleinige Antriebseinheit (ohne elektrisch angetriebene Antriebsachse) nutzbar ist, oder insbesondere auch in einem Allradsystem bei welchem eine elektrisch angetriebene Antriebsachse vorgesehen ist und die andere Kraftfahrzeugachse durch die Hybridantriebsvorrichtung angetrieben ist. Wie angegeben ist durch die Erweiterung des SE3 (SE3a und SE3b) zu einem Doppelschaltelement eine getriebeintegrierte Parksperrenfunktion realisierbar.For the sake of completeness, it should be noted that the proposed hybrid drive device can be used as a sole drive unit (without an electrically driven drive axle), or in particular in an all-wheel drive system in which an electrically driven drive axle is provided and the other motor vehicle axle is driven by the hybrid drive device. As stated, a transmission-integrated parking lock function can be implemented by expanding the SE3 (SE3a and SE3b) to a double shift element.

In 1 ist eine schematisierte Schnittdarstellung einer Hybridantriebsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In der dargestellten Hybridantriebsvorrichtung ist eine als Brennkraftmaschine als erste Antriebsmaschine 1 sowie eine zweite Antriebsmaschine EMA, welche als elektromechanischer Energiewandler, also als Elektromotor / -generator, ausgebildet ist, sowie eine dritte Antriebsmaschine EMD, welche ebenso als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist. Die drei genannten Antriebsmaschinen (1, EMA, EMD) wirken jeweils allein oder gemeinsam auf eine angetriebene Kraftfahrzeugachse, diese kann Vorder- oder Hinterachse des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Die dritte Antriebsmaschine EMD ermöglicht ein besonders effizientes elektrisches und damit emissionsfreies Fahren. Beim Antrieb des Kraftfahrzeugs mittels der dritten Antriebsmaschine EMD gibt diese ihre Antriebsleistung über eine Getriebestufe 16 ab. Die dritte Antriebsmaschine EMD wird über die Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung SE3 an die gemeinsame Abtriebswelle 12 angekoppelt oder kann mechanisch vom Antriebsstrang mittels dieser Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung SE3 abgekoppelt werden.In 1 a schematic sectional view of a hybrid drive device is shown in a first embodiment of the invention. In the hybrid drive device shown there is an internal combustion engine as the first drive machine 1 and a second drive machine EMA, which is designed as an electromechanical energy converter, i.e. as an electric motor / generator, and a third drive machine EMD, which is also designed as an electromechanical energy converter. The three drive machines mentioned (1, EMA, EMD) each act alone or together on a driven motor vehicle axle, which can be designed as the front or rear axle of the motor vehicle. The third drive engine EMD enables particularly efficient electric and therefore emission-free driving. When the motor vehicle is driven by the third drive machine EMD, it delivers its drive power via a gear stage 16. The third drive machine EMD is coupled to the common output shaft 12 via the connection torque transmission device SE3 or can be mechanically decoupled from the drive train by means of this connection torque transmission device SE3.

Von der gemeinsamen Abtriebswelle 12 wird Antriebsleistung über den sogenannten Final-Drive FD an die antreibbare Kraftfahrzeugachse abgegeben, von welcher vorliegend lediglich das Achsdifferential 17 dargestellt ist. Neben der dritten Antriebsmaschine EMD stehen noch die als Brennkraftmaschine ausgebildete erste Antriebsmaschine 1 sowie die zweite Antriebsmaschine EMA zur Verfügung. Die erste Antriebsmaschine 1 gibt ihre Antriebsleistung über die Brennkraftmaschinenwelle 1.1 und in der dargestellten Ausführungsform, über das Brennkraftmaschinengetriebe 14 an die Verbundleistungsgetriebeeinrichtung ab. Mittels der Verblockungs-Kupplung SE1 lässt sich das Verbundleistungs-Planetenradgetriebe 4 verblocken, hierzu verbindet die Verblockungs-Kupplung SE1 der Verbundleistungs-Planetenradträger 7 mit dem Verbundleistungs-Hohlrad 6, bei der Leistungsübertragung mittels des Verbundleistungs-Planetenradgetriebes 4 tritt in einem solchen Betriebsmodus kein Wälzleistungsverlust auf, damit ist eine hohe Effizienz bei der Leistungsübertragung erreichbar.From the common output shaft 12, drive power is delivered via the so-called final drive FD to the drivable motor vehicle axle, of which only the axle differential 17 is shown here. In addition to the third drive machine EMD, the first drive machine 1 designed as an internal combustion engine and the second drive machine EMA are also available. The first drive machine 1 delivers its drive power via the internal combustion engine shaft 1.1 and, in the illustrated embodiment, via the internal combustion engine transmission 14 to the composite power transmission device. By means of the interlocking clutch SE1, the composite power planetary gear 4 can be interlocked; for this purpose, the interlocking clutch SE1 connects the composite power planetary gear carrier 7 with the composite power ring gear 6. When power is transmitted by means of the composite power planetary gear 4, there is no loss of rolling power in such an operating mode On it High efficiency in power transmission can be achieved.

Der Verbundleistungs-Planetenradträger 7 ist drehfest mit dem Verbundleistungs-Eingangszahnrad 10 des Verbundleistungs-Übertragergetriebes 9 verbunden. Zur Leistungsübertragung in Richtung zu der gemeinsamen Abtriebswelle 12 steht das Verbundleistungs-Eingangszahnrad 10 in Eingriff mit dem Verbundleistungs-Ausgangszahnrad 11, welches konzentrisch zur gemeinsamen Abtriebswelle 12 angeordnet ist. Mittels der Abkoppel-Kupplung SE2 lässt sich der Final-Drive FD von der Verbundleistungsgetriebeeinrichtung 3 mechanisch abkoppeln. Bei geschlossener Abkoppel-Kupplung SE2 ist das Verbundleistungs-Ausgangszahnrad 11 drehfest mit der gemeinsamen Abtriebswelle 12 verbunden.The composite power planetary gear carrier 7 is connected in a rotationally fixed manner to the composite power input gear 10 of the composite power transmission gear 9. For power transmission in the direction of the common output shaft 12, the composite power input gear 10 is in engagement with the composite power output gear 11, which is arranged concentrically to the common output shaft 12. Using the decoupling clutch SE2, the final drive FD can be mechanically decoupled from the composite power transmission device 3. When the decoupling clutch SE2 is closed, the composite power output gear 11 is connected to the common output shaft 12 in a rotationally fixed manner.

Zusätzlich weist die dargestellte Ausführungsform der Hybridantriebsvorrichtung noch die zweite Antriebsmaschine EMA auf. Die zweite Antriebsmaschine EMA ist über das E-Maschinengetriebe 15 dauerhaft drehmomentleitend mit dem Verbundleistungs-Sonnenrad 5 und damit mit dem Verbundleistungs-Planetenradgetriebe 4 verbunden. Die zweite Antriebsmaschine EMA kann damit zusammen mit der ersten Antriebsmaschine 1 oder allein zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs herangezogen werden. Soweit die zweite Antriebsmaschine EMA allein zum Antrieb des Kraftfahrzeugs oder gemeinsam mit der dritten Antriebsmaschine EMD herangezogen wird und somit ein emotionsfreier Antrieb dargestellt wird, ist die Brennkraftmaschinenwelle 1.1 über die Brennkraftmaschinen-Bremse mit der Gehäuseeinrichtung 0 drehfest verbunden und damit ist an einem Eingang in das Verbundleistungs-Planetenradgetriebe 4, vorliegend am Verbundleistungs-Hohlrad 6 die Drehzahl Null vorgegeben am zweiten Eingang in das Verbundleistungs-Planetenradgetriebe 4 speist die zweite Antriebsmaschine EMA ihre Antriebsleistung ein, welche durch das Verbundleistungs-Planetenradgetriebe übersetzt und über den Ausgang aus diesem, vorliegend den Verbundleistungs-Planetenradträger 7 an das Verbundleistungs-Übertragergetriebe 9, insbesondere das Verbundleistungs-Eingangszahnrad 10, abgegeben wird. Die von der erste Antriebsmaschine 1 und/oder der zweiten Antriebsmaschine EMA abgegebene Antriebsleistung wird bei geschlossener Abkoppel-Kupplung SE2 an die gemeinsame Abtriebswelle 12 und von dieser über den Final-Drive FD zum Achsdifferential und damit zur Antriebsachse des Kraftfahrzeugs übertragen.In addition, the illustrated embodiment of the hybrid drive device also has the second drive machine EMA. The second drive machine EMA is permanently torque-conducting with the composite power sun gear 5 and thus with the composite power planetary gear 4 via the electric machine transmission 15. The second drive machine EMA can thus be used together with the first drive machine 1 or alone to drive a motor vehicle. As far as the second drive machine EMA is used alone to drive the motor vehicle or together with the third drive machine EMD and thus an emotion-free drive is represented, the internal combustion engine shaft 1.1 is connected in a rotationally fixed manner to the housing device 0 via the internal combustion engine brake and is therefore at an entrance in the Composite power planetary gear 4, in the present case on the composite power ring gear 6 the speed is zero, at the second input into the composite power planetary gear 4, the second drive machine EMA feeds its drive power, which is translated by the composite power planetary gear and via the output from this, in this case the composite power -Planetary gear carrier 7 is delivered to the composite power transmission gear 9, in particular the composite power input gear 10. The drive power delivered by the first drive machine 1 and/or the second drive machine EMA is transmitted to the common output shaft 12 when the decoupling clutch SE2 is closed and from there via the final drive FD to the axle differential and thus to the drive axle of the motor vehicle.

Weiter ist in 1 ein Schaltungsschema dargestellt, aus welchem die unterschiedlichen Betriebsmodi der Hybridantriebsvorrichtung erkennbar sind, in welche diese mittels der Schaltelemente (SE1, SE2, SE3, SE4a) versetzt werden kann. Das Symbol [-] steht für ein geöffnetes Schaltelement (keine Drehmomentübertragung ermöglicht) und [X] Drehmomentübertragung ermöglicht und [X/-] Schaltelement kann geschlossen oder geöffnet sein. Im sogenannten „eCVT“ Modus werden die erste Antriebsmaschine 1 und die zweite Antriebsmaschine EMA zum Antrieb des Kraftfahrzeugs herangezogen, wobei die Übersetzung Verbundleistungsgetriebeeinrichtung 3 mittels Drehzahlüberlagerung zwischen diesen beiden Antriebsmaschinen kontinuierlich veränderbar ist. Im eCVT-Modus ist die Verblockungs-Kupplung SE1 geöffnet, die Abkoppel-Kupplung SE2 hingegen ist geschlossen, so dass die gemeinsame Abtriebswelle 12 drehfest mit dem Verbundleistungs-Ausgangszahnrad gekoppelt ist. Die als Reibbremse SE4a ausgestaltete Brennkraftmaschinen-Bremse ist geöffnet. Im eCVT-Modus kann die dritte Antriebsmaschine EMD mit zum Antrieb des Kraftfahrzeugs herangezogen werden, dann ist diese über die geschlossene Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung SE3 mit der gemeinsamen Abtriebswelle gekoppelt oder diese kann nicht mit zum Antrieb herangezogen werden und diese kann dann bei geöffneter Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung SE3 im Stillstand abgestellt sein.Next is in 1 a circuit diagram is shown, from which the different operating modes of the hybrid drive device can be seen, into which it can be placed by means of the switching elements (SE1, SE2, SE3, SE4a). The symbol [-] stands for an open switching element (no torque transmission possible) and [X] torque transmission possible and [X/-] switching element can be closed or open. In the so-called “eCVT” mode, the first drive machine 1 and the second drive machine EMA are used to drive the motor vehicle, with the ratio of the composite power transmission device 3 being continuously variable by means of speed superimposition between these two drive machines. In the eCVT mode, the locking clutch SE1 is open, but the decoupling clutch SE2 is closed, so that the common output shaft 12 is coupled in a rotationally fixed manner to the composite power output gear. The internal combustion engine brake, designed as a friction brake SE4a, is opened. In the eCVT mode, the third drive machine EMD can be used to drive the motor vehicle, then it is coupled to the common output shaft via the closed connection torque transmission device SE3 or it cannot be used for the drive and this can then be switched off at a standstill when the connection torque transmission device SE3 is open be.

Im Betriebsmodus „Gang1“ ist die Verblockungskupplung SE1 geschlossen, dadurch läuft das Verbundleistungs-Planetenradgetriebe enbloc um, eine Leistungsübertragung erfolgt also in Form von Kupplungsleistung und nicht in Form von Wälzleistung. Die Abkoppel-Kupplung SE2 ist in diesem Betriebsmodus geschlossen, die als Reibbremse SE4a ausgebildete Brennkraftmaschinen-Bremse bleibt geöffnet und je nachdem ob die dritte Antriebsmaschine EMD mit zum Antrieb des Kraftfahrzeugs beziehungsweise zur Rekuperation herangezogen wird, ist die Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung SE3 geschlossen oder wenn die nicht der Fall ist, geöffnet.In the “Gear 1” operating mode, the locking clutch SE1 is closed, which means that the compound power planetary gear train rotates en bloc, so power is transferred in the form of clutch power and not in the form of rolling power. The decoupling clutch SE2 is closed in this operating mode, the internal combustion engine brake designed as a friction brake SE4a remains open and, depending on whether the third drive machine EMD is used to drive the motor vehicle or for recuperation, the connection torque transmission device SE3 is closed or if it is not Case is open.

In einem „Seriell“ Betriebsmodus erfolgt der Betriebsmodus mittelbar durch die erste Antriebsmaschine 1, welche die zweite Antriebsmaschine EMA bei geschlossener Verblockungs-Kupplung SE1 über das Verbundleistungs-Planetenradgetriebe 4 in einem generatorischen Betriebsmodus antreibt. Die im generatorischen Betriebsmodus von der zweiten Antriebsmaschine EMA generierte elektrische Leistung kann in einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung abgespeichert werden oder zum Versorgen der dritten Antriebsmaschine EMD Verwendung finden. Mittels der dritten Antriebsmaschine EMD ist bei geschlossener Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung SE3 das Kraftfahrzeug antreibbar. Bei geöffneter Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung SE3 kann ein sogenanntes Standladen erreicht werden, dabei treibt die erste Antriebsmaschine 1, wie dargelegt, die zweite Antriebsmaschine EMA im Kraftfahrzeugstillstand im generatorischen Betrieb an.In a “serial” operating mode, the operating mode is carried out indirectly by the first drive machine 1, which drives the second drive machine EMA with the locking clutch SE1 closed via the compound power planetary gear 4 in a generator operating mode. The electrical power generated by the second drive machine EMA in the generator operating mode can be stored in an electrochemical energy storage device or used to supply the third drive machine EMD. The motor vehicle can be driven by means of the third drive machine EMD when the connection torque transmission device SE3 is closed. When the connection torque transmission device SE3 is open, so-called stationary charging can be achieved, in which case the first drive machine 1, as explained, drives the second drive machine EMA in generator operation when the vehicle is at a standstill.

Ein besonders effizienter „EV“ Betriebsmodus ist bei geöffneter Verblockungs-Kupplung SE1 und geöffneter Abkoppel-Kupplung SE2 und geöffneter Brennkraftmaschinen-Bremse, welche als Reibbremse SE4a ausgebildet ist, ermöglicht. In diesem EV Betriebsmodus ist die Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung SE3 geschlossen, so dass ein Antrieb des Kraftfahrzeugs über die dritte Antriebsmaschine EMD erfolgt, wobei die Antriebsleistung von dieser über die Getriebestufe 16 an die gemeinsame Abtriebswelle 12 erfolgt.A particularly efficient "EV" operating mode is possible with the locking clutch SE1 and the decoupling clutch SE2 open and the internal combustion engine brake, which is designed as a friction brake SE4a, open. In this EV operating mode, the switching torque transmission device SE3 is closed, so that the motor vehicle is driven via the third drive machine EMD, with the drive power from this being sent via the gear stage 16 to the common output shaft 12.

Im Neutral oder sogenannten „N“ Betriebsmodus sind sämtliche Drehmomentübertragungseinrichtung geöffnet.In the neutral or so-called “N” operating mode, all torque transmission devices are open.

Im sogenannten „EVmax“ Betriebsmodus können sowohl die zweite Antriebsmaschine EMA wie auch die dritte Antriebsmaschine EMD zum Antrieb des Kraftfahrzeugs Anwendung finden, wobei die erste Antriebsmaschine 1 durch die als Reibbremse SE4a ausgestaltete, und geschlossene Brennkraftmaschinen-Bremse stillgesetzt ist. Die Verblockungs-Kupplung SE1 ist geöffnet, durch das Stillsetzen der Brennkraftmaschinenwelle 1.1 über die Brennkraftmaschinen-Kupplung SE4a ist am Eingang in das Verbundleistungs-Planetenradgetriebe 4, also am Verbundleistungs-Hohlrad 6 die Drehzahl Null vorgegeben und die Leistungsübertragung durch das Verbundleistungs-Planetenradgetriebe 4 von der zweiten Antriebsmaschine EMA erfolgt mit der sich ergebenden Übersetzung. Die dritte Antriebsmaschine EMD gibt ihre Antriebsleistung über die Getriebestufe 16 bei geschlossener Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung SE3 an den Final-Drive ab.In the so-called “EVmax” operating mode, both the second drive machine EMA and the third drive machine EMD can be used to drive the motor vehicle, with the first drive machine 1 being stopped by the closed internal combustion engine brake designed as a friction brake SE4a. The locking clutch SE1 is opened, by stopping the internal combustion engine shaft 1.1 via the internal combustion engine clutch SE4a, the speed is set to zero at the input to the composite power planetary gear 4, i.e. on the composite power ring gear 6, and the power transmission through the composite power planetary gear 4 from the second drive machine EMA takes place with the resulting translation. The third drive machine EMD delivers its drive power to the final drive via the gear stage 16 with the connection torque transmission device SE3 closed.

In den 2 und 3 sind Variationen der in 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, dabei wird nachfolgend im Wesentlichen auf die Unterschiede zu der in 1 dargestellten Ausgangsform der Hybridantriebsvorrichtung eingegangen. In der in 2 dargestellten Ausführungsform ist die Brennkraftmaschinen-Bremse nicht als Reibbremse (1, SE4a), sondern als Freilauf SE4b ausgebildet, ansonsten entspricht die in 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung wenigstens im Wesentlichen der in 1 dargestellten Ausführungsform.In the 2 and 3 are variations of the in 1 illustrated embodiment of the invention is shown, the differences from that in 1 shown initial form of the hybrid drive device. In the in 2 In the embodiment shown, the internal combustion engine brake is not a friction brake ( 1 , SE4a), but designed as a freewheel SE4b, otherwise corresponds to the in 2 illustrated embodiment of the invention at least essentially the one in 1 illustrated embodiment.

In 2 ist ebenfalls ein Schaltungsschema dargestellt, welches die unterschiedlichen Betriebsmodi der dort dargestellten Hybridantriebsvorrichtung und die jeweiligen Schaltzustände der Schaltelemente (SE1, SE2, SE3, SE4b) zeigt. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform ist an Stelle der als Reibbremse SE4a ausgeführten Brennkraftmaschinen-Bremse eine Freilaufeinrichtung SE4b vorgesehen. Die Schaltzustände der als Freilaufeinrichtung ausgeführten Freilaufeinrichtung SE4b sind „>>" (Freilaufeinrichtung in Überholbetrieb beziehungsweise Freilaufeinrichtung entsperrt) und „>]" (Freilaufeinrichtung in Mitnahmebetrieb beziehungsweise Brennkraftmaschinenwelle 1.1 drehfest mit Gehäuseeinrichtung 0 verbunden, Freilaufeinrichtung gesperrt). Die Betriebsmodi der in 2 dargestellten Hybridantriebsvorrichtung entsprechen der in 1 dargestellten Hybridantriebsvorrichtung, die übrigen Schaltelemente (SE1, SE2, SE3) werden in gleicher Weise für diese Betriebsmodi geschaltet wie bei der in 1 dargestellten Ausführungsform.In 2 A circuit diagram is also shown, which shows the different operating modes of the hybrid drive device shown there and the respective switching states of the switching elements (SE1, SE2, SE3, SE4b). In contrast to that in 1 In the embodiment shown, a freewheel device SE4b is provided instead of the internal combustion engine brake designed as a friction brake SE4a. The switching states of the freewheeling device SE4b designed as a freewheeling device are ">>" (freewheeling device in overtaking mode or freewheeling device unlocked) and ">]" (freewheeling device in driving operation or internal combustion engine shaft 1.1 connected in a rotationally fixed manner to housing device 0, freewheeling device locked). The operating modes of the in 2 The hybrid drive device shown corresponds to that in 1 Hybrid drive device shown, the remaining switching elements (SE1, SE2, SE3) are switched in the same way for these operating modes as in 1 illustrated embodiment.

Die in 3 dargestellte Ausführungsform der Erfindung entspricht wieder, wenigstens im Wesentlichen der in 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung SE3 bei dieser Ausführungsform eine Zuschaltkupplung SE3a aufweist und eine Zuschaltbremse SE3b, eine solche Ausgestaltung ist auch bei den in 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen möglich. Mittels der Zuschaltkupplung SE3a ist die dritte Antriebsmaschine EMD selektiv zur Drehmomentübertragung mit der gemeinsamen Abtriebswelle 12 koppelbar, entsprechend ist die dritte Antriebsmaschine EMD bei geöffneter Zuschaltkupplung SE3a mechanisch entkoppelt. Weiter ist es ermöglicht, mit der Zuschaltbremse SE3b, die gemeinsame Abtriebswelle 12, beziehungsweise bei geschlossener Zuschaltkupplung SE3a, auch die dritte Antriebsmaschine EMD, beziehungsweise eine Abtriebswelle dieser, drehfest mit einem Gestell 0a verbunden werden.In the 3 The embodiment of the invention shown corresponds again, at least essentially, to that in 1 illustrated embodiment of the invention, wherein the connection torque transmission device SE3 in this embodiment has a connection clutch SE3a and a connection brake SE3b, such a configuration is also in the in 1 and 2 illustrated embodiments possible. By means of the connection clutch SE3a, the third drive machine EMD can be selectively coupled to the common output shaft 12 for torque transmission; accordingly, the third drive machine EMD is mechanically decoupled when the connection clutch SE3a is open. It is also possible to connect the common output shaft 12 with the engagement brake SE3b, or with the engagement clutch SE3a closed, also the third drive machine EMD, or an output shaft thereof, to a frame 0a in a rotationally fixed manner.

Weiter ist in 3 ebenfalls ein Schaltungsschema dargestellt, welches die Schaltzustände der Schaltelemente (SE1, SE2, SE3a, SE3b, SE4) zeigt, mit welchem die Hybridantriebsvorrichtung in die unterschiedlichen Betriebsmodi versetzt werden kann. Insbesondere durch die Zuschaltbremse SE3b ist ein sogenannter „P“ beziehungsweise Parkmodus darstellbar, in welchem die Hybridantriebsvorrichtung ein Parksperrfunktionalität aufweist. Die Schaltzustände für die in 1 dargestellten Betriebsmodi (eCVT, Gang1, Seriell, EV, N und EVmax) entsprechen für die Schaltelemente SE1, SE2 und SE4 den Schaltzuständen der in 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung. Die Zuschaltkupplung SE3a der Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung SE3 ist im eCVT Betriebsmodus geöffnet oder geschlossen, ebenso im Gang1 und Seriell Betriebsmodus. In den Betriebsmodi EV und EVmax ist die Zuschaltkupplung SE3a geschlossen und ermöglicht so die Übertragung von Antriebsleistung von der dritten Antriebsmaschine EMD auf die gemeinsame Abtriebswelle 12. Im Betriebsmodus N ist die Zuschaltkupplung SE3a geöffnet, so dass keine Drehmomentübertragung von der dritten Antriebsmaschine EMD auf die gemeinsame Abtriebswelle 12 ermöglicht ist.Next is in 3 A circuit diagram is also shown, which shows the switching states of the switching elements (SE1, SE2, SE3a, SE3b, SE4), with which the hybrid drive device can be put into the different operating modes. In particular, the activation brake SE3b allows a so-called “P” or parking mode to be represented, in which the hybrid drive device has a parking lock functionality. The switching states for the in 1 The operating modes shown (eCVT, Gear1, Serial, EV, N and EVmax) correspond to the switching states of the switching elements SE1, SE2 and SE4 1 illustrated embodiment of the invention. The engagement clutch SE3a of the engagement torque transmission device SE3 is open or closed in the eCVT operating mode, as well as in Gear1 and serial operating mode. In the operating modes EV and EVmax, the connecting clutch SE3a is closed and thus enables the transmission of drive power from the third drive machine EMD to the common output shaft 12. In the operating mode N, the connecting clutch SE3a is open, so that there is no torque transmission from the third drive machine EMD to the common output shaft 12 is made possible.

Für den Betriebsmodus P ist es von Bedeutung, dass die Zuschaltbremse SE3b geschlossen ist und so die gemeinsame Abtriebswelle 12 drehfest mit dem Gestell 0a verbunden ist, damit wird eine Drehung der gemeinsamen Abtriebswelle 12 verhindert und so ist über den Final-Drive FD die antreibbare Kraftfahrzeugachse blockiert. Über die geöffnete Zuschaltkupplung SE3a kann im Betriebsmodus P die dritte Antriebsmaschine EMD von der gemeinsamen Abtriebswelle 12 mechanisch entkoppelt werden. Die übrigen Schaltelemente (SE1, SE2, SE4a) können in dieser Ausführungsform und bei diesem Betriebsmodus geöffnet oder geschlossen sein.For the operating mode P, it is important that the activation brake SE3b is closed and so the common output shaft 12 is connected to the frame 0a in a rotationally fixed manner, thus preventing rotation of the common output shaft 12 and so the motor vehicle axle can be driven via the final drive FD blocked. In operating mode P, the third drive machine EMD can be mechanically decoupled from the common output shaft 12 via the open clutch SE3a. The remaining switching elements (SE1, SE2, SE4a) can be open or closed in this embodiment and in this operating mode.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102017117336 A1 [0001, 0002]DE 102017117336 A1 [0001, 0002]

Claims (11)

Hybridantriebsvorrichtung mit einer ersten Antriebsmaschine (1), welche als Brennkraftmaschine ausgebildet ist und mit einer zweiten Antriebsmaschine (EMA), welche als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist, und mit einer Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) zum Übertragen von Antriebsleistung von wenigstens einer dieser Antriebsmaschinen zu einer gemeinsamen Abtriebswelle (12), wobei die Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) ein Verbundleistungs-Planetenradgetriebe (4) mit einem Verbundleistungs-Sonnenrad (5), einem Verbundleistungs-Hohlrad (6) und einem Verbundleistungs-Planetenradträger (7) aufweist und wobei auf dem Verbundleistungs-Planetenradträger (7) wenigstens ein Verbundleistungs-Planetenrad (8) drehbar gelagert ist und weiter weist die Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) ein Verbundleistungs-Übertragergetriebe (9) auf, um Antriebsleistung von diesem Verbundleistungs-Planetenradgetriebe (4) mittels der gemeinsamen Abtriebswelle (12) zum Kraftfahrzeugantriebsstrang zu leiten, weiter ist der Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) Antriebsleistung von der ersten Antriebsmaschine (1) über den Verbundleistungs-Planetenradträger (7) oder über das Verbundleistungs-Hohlrad (6) zuführbar und weiter ist der Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) Antriebsleistung von der zweiten Antriebsmaschine (EMA) über das Verbundleistungs-Sonnenrad (5) zuführbar und weiter ist aus dem Verbundleistungs-Planetenradgetriebe (4) Antriebsleistung über das Verbundleistungs-Hohlrad (6) oder über den Verbundleistungs-Planetenradträger (7) an das Verbundleistungs-Übertragergetriebe (9) abgebbar, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebsmaschine (EMA) dauerhaft drehmomentleitend mit dem Verbundleistungs-Sonnenrad (5) verbunden ist und dass eine dritte Antriebsmaschine (EMD) vorgesehen ist, welche als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist und dass eine Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung (SE3) vorgesehen ist, mit welcher die dritte Antriebsmaschine (EMD) selektiv drehmomentleitend mit der gemeinsamen Abtriebswelle (12) verbindbar ist. Hybrid drive device with a first drive machine (1), which is designed as an internal combustion engine and with a second drive machine (EMA), which is designed as an electromechanical energy converter, and with a composite power transmission device (3) for transmitting drive power from at least one of these drive machines to a common output shaft (12), wherein the composite power transmission device (3) has a composite power planetary gear transmission (4) with a composite power sun gear (5), a composite power ring gear (6) and a composite power planetary gear carrier (7) and wherein on the composite power planetary gear carrier ( 7) at least one composite power planetary gear (8) is rotatably mounted and further the composite power transmission device (3) has a composite power transmission gear (9) in order to supply drive power from this composite power planetary gear (4) to the motor vehicle drive train by means of the common output shaft (12). further, the composite power transmission device (3) can be supplied with drive power from the first drive machine (1) via the composite power planetary gear carrier (7) or via the composite power ring gear (6) and further, the composite power transmission device (3) can be supplied with drive power from the second drive machine (EMA ) can be supplied via the composite power sun gear (5) and further drive power can be delivered from the composite power planetary gear (4) via the composite power ring gear (6) or via the composite power planetary gear carrier (7) to the composite power transmission gear (9), thereby characterized in that the second drive machine (EMA) is permanently connected to the composite power sun gear (5) in a torque-conducting manner and that a third drive machine (EMD) is provided, which is designed as an electromechanical energy converter and that a connection torque transmission device (SE3) is provided, with which the third drive machine (EMD) can be selectively connected to the common output shaft (12) in a torque-conducting manner. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das Verbundleistungs-Übertragergetriebe (9) zur Aufnahme von Antriebsleistung vom Verbundleistungs-Planetenradgetriebe (4) ein Verbundleistungs-Eingangszahnrad (10) aufweist, dass das Verbundleistungs-Übertragergetriebe (9) zur Abgabe der Antriebsleistung ein Verbundleistungs-Ausgangszahnrad (11) aufweist, dass in Drehmomentübertragungsrichtung vom Verbundleistungs-Ausgangszahnrad (11) zur der gemeinsamen Abtriebswelle (12) eine Abkoppel-Kupplung (SE2) angeordnet ist, mit welcher die Drehmomentübertragung vom Verbundleistungs-Ausgangszahnrad (11) zur gemeinsamen Abtriebswelle (12) selektiv unterbrechbar ist.Hybrid drive device Claim 1 , characterized in that the composite power transmission gear (9) has a composite power input gear (10) for receiving drive power from the composite power planetary gear (4), that the composite power transmission gear (9) has a composite power output gear (11) for outputting the drive power has that a decoupling clutch (SE2) is arranged in the torque transmission direction from the composite power output gear (11) to the common output shaft (12), with which the torque transmission from the composite power output gear (11) to the common output shaft (12) can be selectively interrupted. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verblockungs-Kupplung (SE1) vorgesehen ist, dass mit der Verblockungs-Kupplung (SE1) zwei Elemente des Verbundleistung-Planetenradgetriebes drehfest selektiv miteinander verbindbar sind, dass unter diesen Elementen das Verbundleistungs-Sonnenrad (5), das Verbundleistungs-Hohlrad (6) und der Verbundleistungs-Planetenradträger (7) zu verstehen sind.Hybrid drive device according to one of the preceding claims, characterized in that a locking clutch (SE1) is provided, that with the locking clutch (SE1) two elements of the composite power planetary gear can be selectively connected to one another in a rotationally fixed manner, and that among these elements is the composite power sun gear (5), the composite power ring gear (6) and the composite power planetary gear carrier (7) are to be understood. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verblockungs-Kupplung (SE1) zur drehfesten, selektiven Verbindung des Verbundleistungs-Planetenradträgers (7) mit dem Verbundleistungs-Hohlrad (6) eingerichtet ist.Hybrid drive device Claim 3 , characterized in that the locking clutch (SE1) is set up for the rotationally fixed, selective connection of the composite power planetary gear carrier (7) to the composite power ring gear (6). Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Drehmomentübertragungsrichtung von der ersten Antriebsmaschine (1) zur Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) zwischen diesen ein Brennkraftmaschinengetriebe (14) angeordnet ist, welches zur Anpassung des Drehzahlniveaus der ersten Antriebsmaschine (1) an die Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) eingerichtet ist.Hybrid drive device according to one of the preceding claims, characterized in that an internal combustion engine transmission (14) is arranged between these in the torque transmission direction from the first drive machine (1) to the composite power transmission device (3), which is used to adapt the speed level of the first drive machine (1) to the composite power transmission device ( 3) is set up. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Drehmomentübertragungsrichtung von der zweiten Antriebsmaschine (EMA) zur Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) zwischen diesen ein E-Maschinengetriebe (15) angeordnet ist, welches zur Anpassung des Drehzahlniveaus der zweiten Antriebsmaschine (EMA) an die Verbundleistungsgetriebeeinrichtung (3) eingerichtet ist.Hybrid drive device according to one of the preceding claims, characterized in that an electric machine transmission (15) is arranged between these in the torque transmission direction from the second drive machine (EMA) to the composite power transmission device (3), which is used to adapt the speed level of the second drive machine (EMA) to the Compound power transmission device (3) is set up. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundleistungs-Übertragergetriebe (9) ein Verbundleistungs-Eingangszahnrad (10) aufweist, welches mit dem Verbundleistungs-Hohlrad (7) drehmomentleitend verbunden ist, dass das Verbundleistungs-Übertragergetriebe (9) zur Abgabe der Antriebsleistung ein Verbundleistungs-Ausgangszahnrad (11) aufweist und dass dieses Verbundleistungs-Eingangszahnrad (10) mit diesem Verbundleistungs-Ausgangszahnrad (11) zur Übertragung von Antriebsleistung zum Kraftfahrzeugantriebsstrang in Eingriff steht.Hybrid drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the composite power transmission gear (9) has a composite power input gear (10), which is connected to the composite power ring gear (7) in a torque-conducting manner, that the composite power transmission gear (9) for output the drive power has a composite power output gear (11) and that this composite power input gear (10) is in engagement with this composite power output gear (11) for transmitting drive power to the motor vehicle drive train. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brennkraftmaschinen-Bremse (SE4a, SE4b) vorgesehen ist, mit welcher eine Brennkraftmaschinenwelle (1.1), welche zur Abgabe von Antriebsleistung von der ersten Antriebsmaschine (1) eingerichtet ist, mit einer Gehäuseeinrichtung (0) selektiv drehmomentleitend verbindbar ist.Hybrid drive device according to one of the preceding claims, characterized in that an internal combustion engine brake (SE4a, SE4b) is provided, with which an internal combustion engine shaft (1.1), which is set up to deliver drive power from the first drive machine (1), with a housing device ( 0) can be selectively connected in a torque-conducting manner. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschinen-Bremse (SE4a, SE4b) als drehrichtungsabhängige Freilaufeinrichtung (SE4b) ausgebildet ist.Hybrid drive device Claim 8 , characterized in that the internal combustion engine brake (SE4a, SE4b) is designed as a freewheel device (SE4b) which is dependent on the direction of rotation. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung (SE3) eine Zuschaltkupplung (SE3a) aufweist, mit welcher die dritte Antriebsmaschine (EMD) selektiv drehmomentleitend mit der gemeinsamen Abtriebswelle (12) verbindbar ist und dass eine Zuschaltbremse (SE3b) vorgesehen ist, mittels welcher die gemeinsame Abtriebswelle (12) mit einem Gestell (0a) selektiv verbindbar ist.Hybrid drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the connection torque transmission device (SE3) has a connection clutch (SE3a) with which the third drive machine (EMD) can be selectively connected to the common output shaft (12) in a torque-conducting manner and that a connection brake (SE3b) is provided is, by means of which the common output shaft (12) can be selectively connected to a frame (0a). Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschaltdrehmomentübertragungseinrichtung (SE3) die Zuschaltkupplung (SE3a) und die Zuschaltbremse (SE3b) aufweist.Hybrid drive device Claim 10 , characterized in that the engagement torque transmission device (SE3) has the engagement clutch (SE3a) and the engagement brake (SE3b).
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