DE102011104278A1 - Hybrid-Antriebsstrang - Google Patents

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Abstract

Antriebsstrang (10) mit wenigstens einer Welle (12; 52) und mit wenigstens einer elektrischen Maschine (20), wobei ein Rotor (24) der elektrischen Maschine (20) mit der Welle (12; 52) zur Übertragung von Antriebsleistung verbunden ist, wobei eine Drehachse des Rotors (24) exzentrisch zu einer Drehachse der Welle (12; 52) angeordnet ist. Dabei ist ein Umfangsabschnitt (26) des Rotors (24) mit einer Rotorverzahnung (28) verbunden, die mit einem Zahnrad (14) in Eingriff steht, das konzentrisch zu der Welle (12; 52) gelagert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit wenigstens einer Welle und mit wenigstens einer elektrischen Maschine, insbesondere in Form eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges, wobei ein Rotor der elektrischen Maschine mit der Welle zur Übertragung von Antriebsleistung verbunden ist und wobei eine Drehachse des Rotors exzentrisch zu einer Drehachse der Welle angeordnet ist.
  • Auf dem Gebiet der Antriebsstränge für Kraftfahrzeuge besteht seit einigen Jahren ein Trend hin zu Hybrid-Antriebssträngen, bei denen Antriebsleistung sowohl von einem Antriebsmotor wie einem Verbrennungsmotor als auch von einer elektrischen Maschine bereitgestellt werden kann. Ein derartiger Hybrid-Antriebsstrang weist eine mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbundene Kupplungsanordnung und in der Regel ein mit der Kupplungsanordnung verbundenes Getriebe auf. Ein Ausgang des Getriebes ist mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges verbunden. Die Integration einer elektrischen Maschine kann auf diverse Art und Weise erfolgen. Bei einem klassischen Antriebsstrang der beschriebenen Art kann die elektrische Maschine beispielsweise mit der Kurbelwelle verbunden sein. In anderen Ausführungsformen ist die elektrische Maschine an eine Eingangswelle des Getriebes angebunden.
  • Die Anbindung der elektrischen Maschine an eine Welle des Antriebsstranges kann dabei so erfolgen, dass die elektrische Maschine koaxial zu der Welle angeordnet wird. Ferner ist es bekannt, die elektrische Maschine so anzuordnen, dass deren Drehachse nicht koaxial sondern exzentrisch zu einer Drehachse dieser Welle angeordnet ist. In diesem Fall sind eine Ausgangswelle der elektrischen Maschine und die Welle des Antriebsstrangs beispielsweise über eine Radsatzanordnung (Stirnradsatz oder dergleichen) verbunden.
  • Generell besteht in Antriebssträngen für Kraftfahrzeuge das Erfordernis einer möglichst kompakten Bauweise. Andererseits ist es bevorzugt, die elektrische Maschine mit einem möglichst großen Durchmesser bereitzustellen, um beispielsweise große Drehmomente oder Leistungen erzeugen zu können.
  • Für diese einander widerstreitenden Kriterien existiert bislang keine optimale Lösung.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Antriebsstrang der eingangs genannten Art anzugeben, wobei die elektrische Maschine bauraumoptimal in den Antriebsstrang integriert werden kann und/oder bezogen auf den verfügbaren Bauraum ein möglichst hohes Drehmoment bzw. eine möglichst hohe Leistung bereitstellen kann, bzw. bei dem die elektrische Maschine vergleichsweise einfach mit der Welle des Antriebsstranges verbunden werden kann.
  • Die obige Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Antriebsstrang dadurch gelöst, dass ein Umfangsabschnitt des Rotors mit einer Rotorverzahnung verbunden ist, die mit einem Zahnrad in Eingriff steht, das konzentrisch zu der Welle gelagert ist.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Rotorverzahnung konzentrisch zu dem Rotor angeordnet und im Wesentlichen direkt an dem Rotor festgelegt. Die elektrische Maschine weist bei dieser Ausführungsform vorzugsweise keine Motorwelle im herkömmlichen Sinne auf. Vielmehr ist der Abtrieb des Motors durch die mit dem Umfangsabschnitt des Rotors verbundene Rotorverzahnung gebildet. Hierbei ist zum einen eine einfache Anbindung der elektrischen Maschine an die Welle möglich, nämlich über eine an der Welle gelagertes Zahnrad. Zum anderen kann die elektrische Maschine zumindest bei einigen Ausführungsformen mit einem relativ großen Durchmesser bereitgestellt werden und/oder lässt sich einfach in einen Kraftfahrzeugantriebsstrang integrieren.
  • Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.
  • Generell ist es möglich, die Rotorverzahnung an einem seitlichen Umfangsabschnitt des Rotors oder an einem Außenumfangsabschnitt des Rotors vorzusehen. In Falle einer seitlichen Anordnung der Rotorverzahnung an einem Umfangsabschnitt des Rotors ist das an der Welle gelagerte Zahnrad in der Regel axial versetzt gegenüber dem Rotor angeordnet. Bei einer Anordnung der Rotorverzahnung an einem Außenumfangsabschnitt kann das Zahnrad in einer zu den Drehachsen quer verlaufenden gemeinsamen Ebene mit dem Rotor angeordnet sein.
  • Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Rotorverzahnung an einem Innenumfangsabschnitt des Rotors angeordnet ist.
  • Bei dieser Ausführungsform bildet die Rotorverzahnung ein fest mit dem Rotor verbundenes Hohlrad. Bei dieser Ausführungsform lässt sich eine in radialer Richtung besonders kompakte Bauweise des Antriebsstranges erzielen.
  • Dabei ist es von besonderem Vorzug, wenn der Rotor das Zahnrad umgibt.
  • Das Zahnrad kann dabei in Bezug auf die Rotorverzahnung angeordnet sein wie ein Planetenrad eines Planetenradsatzes, wobei die Welle den Planetenträger bildet. Auch diese Ausführungsform führt zu einer radial kompakten Bauweise.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die Welle eine Getriebeeingangswelle eines Getriebes ist.
  • Das Getriebe kann ein stufenloses Getriebe sein, ist jedoch vorzugsweise ein Stufengetriebe, wie beispielsweise ein Stirnradgetriebe.
  • Bei dieser Ausführungsform kann das Fahrzeug über das Getriebe mit rein elektrischer Antriebsleistung angetrieben werden, so dass ein rein elektrischer Fahrbetrieb möglich ist.
  • Von besonderem Vorzug ist es dabei, wenn die Getriebeeingangswelle eine Hohlwelle eines Doppelkupplungsgetriebes ist.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die elektrische Maschine an eines der Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes angebunden, nämliches jenes Teilgetriebe, das der Hohlwelle zugeordnet ist.
  • Dabei können an der Hohlwelle ausschließlich Vorwärtsgangstufen angeordnet sein. In diesem Fall ist es vorteilhafterweise möglich, einen elektrischen Betrieb über jede dieser Vorwärtsgangstufen einzurichten.
  • Von besonderem Vorzug ist es, wenn der Getriebeeingangswelle gerade Gangstufen und/oder eine Rückwärtsgangstufe des Doppelkupplungsgetriebes zugeordnet sind.
  • Hierbei ist es gegebenenfalls möglich, auch einen rein elektrischen Rückwärtsfahrbetrieb einzurichten.
  • Gemäß einer insgesamt bevorzugten Ausführungsform steht das Zahnrad mit einem Gegenzahnrad in Eingriff, wobei das Zahnrad und das Gegenzahnrad einen Radsatz eines Getriebes bilden.
  • Der Radsatz kann beispielsweise ein Gangradsatz sein, insbesondere ein Gangradsatz eines Stirnradgetriebes wie eines Doppelkupplungsgetriebes.
  • Dabei ist es von besonderem Vorzug, wenn der Rotor das Zahnrad und das Gegenzahnrad umgibt.
  • Hierbei sind sowohl das Zahnrad als auch das Gegenzahnrad vorzugsweise in einer quer zu den Drehachsen verlaufenden Ebene gemeinsam mit dem Rotor angeordnet. Durch diese Maßnahme lässt sich eine radial besonders kompakte Bauweise erzielen, bzw. es kann eine elektrische Maschine in das Getriebe integriert werden, die einen sehr großen Durchmesser aufweist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Getriebe zur Einrichtung einer Mehrzahl von Gangstufen mittels einer Mehrzahl von Gangradsätzen ausgebildet, wobei der durch das Zahnrad und das Gegenzahnrad gebildete Radsatz eine hohe Gangstufe einrichtet.
  • Unter einer hohen Gangstufe wird vorliegend eine Gangstufe verstanden, die die höchste, die zweithöchste oder die dritthöchste Gangstufe des Getriebes darstellt. Bei einem Getriebe mit sieben Vorwärtsgangstufen richtet der Gangradsatz die Gangstufe 7, die Gangstufe 6 oder die Gangstufe 5 ein.
  • Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform steht die Rotorverzahnung ferner mit einem Nebenabtriebsrad in Eingriff, über das die elektrische Maschine mit wenigstens einem Nebenaggregat verbindbar ist.
  • Das Nebenaggregat kann beispielsweise eine Ölpumpe sein, kann jedoch auch ein Klimakompressor oder dergleichen sein.
  • Bei der Ausbildung der Rotorverzahnung an dem Innenumfangsabschnitt des Rotors umgibt der Rotor vorzugsweise auch das Nebenantriebszahnrad, was die radial kompakte Bauweise fördert.
  • Insgesamt ist es ebenfalls bevorzugt, wenn die elektrische Maschine in einem Getriebegehäuse aufgenommen ist.
  • Bei einem Kraftfahrzeuggetriebe, das als Stirnradgetriebe bzw. als Getriebe in Vorgelegebauweise ausgebildet ist, ist in der Regel eine Getriebeeingangswelle koaxial mit einer Kupplungsanordnung bzw. einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ausgerichtet. Eine parallele Welle (Vorgelegewelle) ist exzentrisch gegenüber dieser Getriebeeingangswelle angeordnet. Insbesondere dann, wenn die Rotorverzahnung an dem Innenumfangsabschnitt des Rotors angeordnet ist, kann die elektrische Maschine im Bereich des Getriebeeingangs derart in das Getriebegehäuse integriert werden, dass der Rotor die Getriebeeingangswelle und die Vorgelegewelle umgibt. Bevorzugt ist es dabei, wenn an diesen Wellen ein Radsatz wie ein Gangradsatz angeordnet ist, der gemeinsam mit dem Rotor in einer zu den Drehachsen quer ausgerichteten Ebene angeordnet ist.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstranges;
  • 2 eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstranges; und
  • 3 eine schematische Längsschnittansicht durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstranges.
  • In 1 ist eine erste Ausführungsform eines Antriebsstranges generell mit 10 bezeichnet. Der Antriebsstrang 10 weist eine erste Welle 12 auf, an der ein erstes Zahnrad 14 gelagert ist. Das erste Zahnrad 14 kann in Form eines Festrades drehfest mit der ersten Welle 12 verbunden sein. Ferner beinhaltet der Antriebsstrang 10 eine zweite Welle 16, die parallel versetzt zu der ersten Welle 12 angeordnet ist. An der zweiten Welle 16 ist ein zweites Zahnrad 18 gelagert. Das zweite Zahnrad 18 kann beispielsweise drehbar an der zweiten Welle 16 gelagert sein (Losrad).
  • Ferner beinhaltet der Antriebsstrang 10 eine elektrische Maschine 20, die einen Stator 22 und einen Rotor 24 aufweist. Der Stator 22 ist fest mit einem nicht näher bezeichneten Gehäuses des Antriebsstranges 10 verbunden. Der Rotor 24 ist koaxial zu dem Stator 22 angeordnet, und zwar innerhalb des Stators 22 (Innenläufer). Der Rotor 24 ist vorzugsweise in einer zu den Wellen 12, 16 quer verlaufenden Ebene angeordnet, und das erste und das zweite Zahnrad 14, 18 sind vorzugsweise ebenfalls innerhalb dieser Ebene angeordnet.
  • Der Rotor 24 umgibt dabei das erste und das zweite Zahnrad 14, 16.
  • An einem Umfangsabschnitt 26 des Rotors 24 ist eine Rotorverzahnung 28 ausgebildet. Im vorliegenden Fall ist die Rotorverzahnung 28 an einem Innenumfangsabschnitt 26 des Rotors 24 ausgebildet. Die Rotorverzahnung 28 stellt folglich ein Hohlrad dar, das fest mit dem Rotor 24 verbunden ist. Eine in 1 nicht näher bezeichnete Drehachse des Rotors 24 ist exzentrisch zu der ersten Welle 12 angeordnet. Die erste Welle 12 ist dabei derart in Bezug auf den Rotor 24 angeordnet, dass eine Verzahnung des ersten Zahnrades 14 mit der Rotorverzahnung 28 in Eingriff steht. Die Verzahnung des ersten Zahnrades 14 steht ferner mit einer Verzahnung des zweiten Zahnrades 18 in Eingriff. Bei einer Rotation des Rotors 24 dreht sich folglich das erste Zahnrad 14 in Abhängigkeit von der zwischen der Rotorverzahnung 28 und dem ersten Zahnrad 14 eingerichteten Übersetzung ständig mit. Ferner dreht sich das zweite Zahnrad 18 bei einer Rotation des Rotors 24 mit einer Drehzahl, die von der Übersetzung des ersten und des zweiten Zahnrades 14, 18 abhängt.
  • Das erste Zahnrad 14 ist folglich angeordnet wie ein Planetenrad in einem Planetenradsatz, wobei die erste Welle 12 eine Art Planetenträger bildet. Die erste Welle 12 ist dabei vorzugsweise drehbar in Bezug auf das Gehäuse des Antriebsstranges 10 gelagert.
  • Bei der ersten Welle 12 kann es sich beispielsweise um eine Getriebeeingangswelle eines Antriebsstranges für ein Kraftfahrzeug handeln. In diesem Fall ist die erste Welle 12 mit einem Ausgangsglied einer Kupplungsanordnung verbunden, deren Eingangsglied mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbunden ist. Die zweite Welle 16 bildet in diesem Fall vorzugsweise eine Vorgelegewelle eines Getriebes, mittels dessen sich mehrere Gangstufen einrichten lassen.
  • In 1 ist ferner gezeigt, dass die Rotorverzahnung 28 mit der Verzahnung eines weiteren Zahnrades in Eingriff stehen kann, das beispielsweise als Nebenabtriebszahnrad 30 ausgebildet ist. Über das Nebenabtriebszahnrad 30 kann die elektrische Maschine 20 mit einem Nebenaggregat des Antriebsstranges verbunden werden. Das Nebenabtriebszahnrad 30 ist vorzugsweise drehfest an einer dritten Welle 32 gelagert, die ebenfalls parallel ausgerichtet zu der ersten Welle 12 und der zweiten Welle 16 ist.
  • Das Nebenabtriebszahnrad 30 kann ebenfalls nach der Art eines Planetenrades innerhalb der Rotorverzahnung 28 angeordnet sein, wobei die dritte Welle 32 einen gehäusefest gelagerten Planetenträger bildet.
  • In 2 ist eine alternative Ausführungsform eines Antriebsstranges 10' gezeigt, der hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Antriebsstrang 10 der 1 entspricht. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.
  • Bei dem Antriebsstrang 10 der 2 ist die elektrische Maschine 20 als Außenläufer ausgebildet, mit einem inneren gehäusefesten Stator 22 und einem um den Stator 22 herum angeordneten Rotor 24. Der Rotor 24 weist an einem Außenumfangsabschnitt 26' eine Rotorverzahnung 28 auf. Das erste Zahnrad 14 steht mit der Rotorverzahnung 28 in Eingriff und ist außerhalb des Rotors 24 angeordnet. Das zweite Zahnrad 18 ist in 2 aus Gründen einer übersichtlicheren Darstellung nicht gezeigt.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die elektrische Maschine 20 mit der Welle 14 über einen Radsatz verbunden, der zum einen durch das erste Zahnrad 14 gebildet ist und zum anderen durch die direkt am Umfangsabschnitt 26' des Rotors 24 vorgesehene Rotorverzahnung 28. Das erste Zahnrad 14 und die Rotorverzahnung 28 liegen dabei wie bei der Ausführungsform der 1 vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene, die quer verläuft zu der Welle 12.
  • Eine weitere Ausführungsform eines Antriebsstranges ist in 3 dargestellt und generell mit 10'' bezeichnet. Dieser entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Antriebsstrang der 1. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.
  • Der Antriebsstrang 10'' weist einen Verbrennungsmotor 40 sowie ein Doppelkupplungsgetriebe 42 auf. Das Doppelkupplungsgetriebe 42 weist ein Getriebegehäuse 44 auf. Zwischen dem Getriebegehäuse 44 und dem Verbrennungsmotor 40 ist ein Kupplungsgehäuse 46 zur Aufnahme einer Doppelkupplungsanordnung 48 angeordnet.
  • Eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 40 ist über ein nicht näher bezeichnetes Schwungrad (beispielsweise Zweimassenschwungrad) mit einem Eingangsglied der Doppelkupplungsanordnung 48 verbunden. Eine Kupplung der Doppelkupplungsanordnung ist mit ihrem Ausgangsglied mit einer ersten Getriebeeingangswelle 50 in Form einer Innenwelle verbunden. Die andere Kupplung der Doppelkupplungsanordnung 48 ist mit ihrem Ausgangsglied mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 52 verbunden, die als Hohlwelle konzentrisch um die erste Getriebeeingangswelle 50 herum ausgebildet ist.
  • Der ersten Getriebeeingangswelle 50 sind ungerade Vorwärtsgangstufen zugeordnet, vorliegend zumindest die Vorwärtsgangstufen 1, 3. In durchgezogenen Linien ist gezeigt, dass der ersten Getriebeeingangswelle 50 auch eine Rückwärtsgangstufe R zugeordnet ist.
  • Der zweiten Getriebeeingangswelle 52 sind gerade Vorwärtsgangstufen 2, 4, 6 zugeordnet.
  • Im vorliegenden Fall ist das Doppelkupplungsgetriebe 42 mit Abtriebskonstanten ausgebildet. Hierbei sind die Getriebeeingangswellen 50, 52 jeweils mit Festrädern der jeweiligen Gangstufen verbunden. Losräder der jeweiligen Gangstufen sind zum einen an einer Vorgelegewelle 53 drehbar gelagert. Ferner ist die Vorgelegewelle über zwei Abtriebskonstanten, die die Gangstufen 5, 7 einrichten, mit einer Getriebeausgangswelle verbunden.
  • An der Vorgelegewelle 53 sind ein erstes Schaltkupplungspaket 54 zum Schalten der Gangstufen 4, 6 sowie ein zweites Schaltkupplungspaket 56 zum Schalten der Gangstufen 2, R angeordnet. Ferner ist an der Vorgelegewelle 53 ein drittes Schaltkupplungspaket 58 angeordnet, und zwar zum Schalten der Gangstufen 1, 3. Die Reihenfolge der Gangstufen in axialer Richtung gesehen von der Doppelkupplungsanordnung 48 aus ist 6, 4, 2, R, 1, 3, 7, 5.
  • Ein viertes Schaltkupplungspaket 60 ist an einer Ausgangswelle 62 gelagert, und zwar zum Schalten der Gangstufen 5, 7. Die Ausgangswelle 62 ist koaxial zu den Getriebeeingangswellen 50, 52.
  • In das Getriebegehäuse 44, und zwar im Bereich benachbart zu dem Kupplungsgehäuse 46, ist eine elektrische Maschine 20'' integriert, deren Aufbau jenem der elektrischen Maschine 20 der 1 entspricht. Der Rotor 24 ist an einem Innenumfangsabschnitt mit einer Rotorverzahnung 28 ausgebildet, die mit einem Festrad der Gangstufe 6 in Eingriff steht, die der zweiten Getriebeeingangswelle 52 zugeordnet ist.
  • Die elektrische Maschine 20'' ist dabei so in das Getriebegehäuse 44 integriert, dass der Rotor 24 sowohl die Getriebeeingangswellen 50, 52 als auch die Vorgelegewelle 53 umgibt und exzentrisch zu diesen beiden Wellen angeordnet ist.
  • Die zweite Getriebeeingangswelle 52 entspricht dabei hinsichtlich ihrer Funktion der ersten Welle 12 der 1. Die Vorgelegewelle 53 entspricht dabei hinsichtlich ihrer Funktion der zweiten Welle 16 der 1. Der Rotor 24 ist folglich ständig mit der zweiten Getriebeeingangswelle 52 getrieblich gekoppelt. Bei dieser Ausführungsform kann ein rein elektrischer Fahrbetrieb (beispielsweise bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor 40 und geöffneter Doppelkupplungsanordnung 49) über jede der Gangstufen 2, 4, 6 eingerichtet werden. Wie es in 3 gestrichelt dargestellt ist, kann die Rückwärtsgangstufe R auch der zweiten Getriebeeingangswelle 52 zugeordnet sein, die sich in diesem Fall verlängert, wie es in 3 bei 52' schematisch gezeigt ist. In diesem Fall kann auch ein Rückwärtsfahrbetrieb bei rein elektrischem Antrieb eingerichtet werden.
  • Die Rotorverzahnung 28 steht mit einem Nebenabtriebszahnrad 30 in Eingriff. Das Nebenabtriebszahnrad 30 ist drehfest mit einer dritten Welle 32 verbunden, die sich aus dem Getriebegehäuse 44 in das Kupplungsgehäuse 46 hinein erstreckt. In 3 ist das Nebenabtriebszahnrad 30 axial benachbart zu dem ersten Zahnrad 14 des Radsatzes für die Gangstufe 6 dargestellt. In der Praxis ist das Nebenabtriebszahnrad 30 jedoch vorzugsweise axial mit dem ersten Zahnrad 14 ausgerichtet, was in 3 jedoch nicht dargestellt ist.
  • Die dritte Welle 32, die mit dem Nebenabtriebszahnrad 30 verbunden ist, ist über einen Nebenabtriebsradsatz (oder ein sonstiges Getriebe) 64 mit einer Nebenabtriebswelle 66 verbunden. Die Nebenabtriebswelle 66 kann außerhalb des Kupplungsgehäuses 46 angeordnet sein. Die Nebenabtriebswelle 66 kann beispielsweise über eine Kupplung 70 mit einem Klimakompressor 68 sein. Ferner ist die Nebenabtriebswelle 66 vorzugsweise dauerhaft mit einer Ölpumpe 72 verbunden, die zur Schmierölversorgung des Getriebes und/oder der Doppelkupplungsanordnung 48 dienen kann. Dadurch sind auch bei rein elektrischem Fahren Kühl- und/oder Schmierfunktionen in Kupplung und/oder Getriebe gewährleistet.
  • Ferner ist bei 74 eine Schaltkupplung schematisch dargestellt, die anzeigen soll, dass die Kupplung 70 (vorzugsweise eine Klauenkupplung) elektromotorisch, elektromechanisch oder hydraulisch betätigt werden kann und somit eine gesteuerte Kupplung darstellt.
  • Die Rotorverzahnung 28, die am Innenumfang des Rotors 24 ausgebildet ist, hat einen Durchmesser, der etwas größer ist als der Durchmesser des Radsatzes für die Gangstufe 6 (also der Summe der Durchmesser des ersten Zahnrades 14 und des zweiten Zahnrades 18). Vorzugsweise ist der Durchmesser der Rotorverzahnung 28 nur wenig größer als der Gesamtdurchmesser der zwei Zahnräder 14, 18, und liegt beispielsweise im Bereich vom 1,0- bis 1,2-fachen des Gesamtdurchmessers der Zahnräder 14, 16.
  • Die elektrische Maschine 20'' ist vorliegend an die zweithöchste Gangstufe des Doppelkupplungsgetriebes 52 angebunden. Sie kann jedoch auch an die dritthöchste oder an die höchste Gangstufe angebunden sein. In diesen Fällen wird generell keine wesentliche radiale Erweiterung des Getriebegehäuses 44 notwendig. Alternativ kann die elektrische Maschine jedoch an jede beliebige andere Gangstufe des Doppelkupplungsgetriebes 42 angebunden sein.
  • Anstelle eines Doppelkupplungsgetriebes 42 kann der Antriebsstrang 10'' auch ein einfaches automatisiertes Schaltgetriebe aufweisen, das nur eine einzelne Kupplung zwischen Getriebe und Verbrennungsmotor 40 aufweist. Generell ist auch eine Integration der elektrischen Maschine in manuelle Schaltgetriebe denkbar.
  • Ferner ist es möglich, die elektrische Maschine in Wandlerautomatgetriebe oder stufenlose Getriebe zu integrieren.
  • Durch die Anbindung an eine relativ hohe Gangstufe kann eine geeignete Übersetzung eingerichtet werden, so dass die elektrische Maschine mit relativ hoher Drehzahl laufen kann.
  • Bei der Bereitstellung des Nebenabtriebszahnrades 30 zum Antrieb von Nebenaggregaten ist ein Antrieb dieser Aggregate auch in einem rein elektrischen Fahrbetrieb möglich.
  • Durch die exzentrische Anordnung der elektrischen Maschine werden die Freiräume im Getriebegehäuse sehr gut ausgenutzt.
  • Es kann der größtmögliche Rotor- bzw. Statordurchmesser im Getriebegehäuse 44 realisiert werden.
  • Es versteht sich, dass an der der Kupplungsanordnung 48 gegenüberliegenden Stirnseite des Verbrennungsmotors 40 noch ein Zahnriemen- oder Kettenantrieb für weitere Nebenaggregate (oder für die gleichen Aggregate 68, 72) vorgesehen sein kann, was in 3 jedoch nicht dargestellt ist.

Claims (11)

  1. Antriebsstrang (10) mit wenigstens einer Welle (12; 52) und mit wenigstens einer elektrischen Maschine (20), wobei ein Rotor (24) der elektrischen Maschine (20) mit der Welle (12; 52) zur Übertragung von Antriebsleistung verbunden ist, wobei eine Drehachse des Rotors (24) exzentrisch zu einer Drehachse der Welle (12; 52) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umfangsabschnitt (26) des Rotors (24) mit einer Rotorverzahnung (28) verbunden ist, die mit einem Zahnrad (14) in Eingriff steht, das konzentrisch zu der Welle (12; 52) gelagert ist.
  2. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorverzahnung (28) an einem Innenumfangsabschnitt (26) des Rotors (24) angeordnet ist.
  3. Antriebsstrang nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (24) das Zahnrad (14) umgibt.
  4. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (12; 52) eine Getriebeeingangswelle eines Getriebes ist.
  5. Antriebsstrang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (52) eine Hohlwelle eines Doppelkupplungsgetriebes (42) ist.
  6. Antriebsstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeeingangswelle (52') gerade Gangstufen (2, 4, 6) und/oder eine Rückwartsgangstufe (R) des Getriebes (42) zugeordnet sind.
  7. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (14) mit einem Gegenzahnrad (18) in Eingriff steht, wobei das Zahnrad (14) und das Gegenzahnrad (18) einen Radsatz eines Getriebes bilden.
  8. Antriebsstrang nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (24) das Zahnrad (14) und das Gegenzahnrad (18) umgibt.
  9. Antriebsstrang nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe zur Einrichtung einer Mehrzahl von Gangstufen (1–6, R) mittels einer Mehrzahl von Gangradsätzen ausgebildet ist, wobei der eine Gangradsatz (14, 18) eine hohe Gangstufe (6) einrichtet.
  10. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorverzahnung (28) ferner mit einem Nebenabtriebszahnrad (30) in Eingriff steht, über das die elektrische Maschine (20) mit wenigstens einem Nebenaggregat (68, 72) verbindbar ist.
  11. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (20) in einem Getriebegehäuse (44) aufgenommen ist.
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