DE102015009488A1 - Antriebseinrichtung sowie Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (1), mit einem ersten Antriebsaggregat (2), einem zweiten Antriebsaggregat (3) sowie einer Getriebeeinrichtung (4), wobei die Getriebeeinrichtung (4) eine mit dem ersten Antriebsaggregat (2) koppelbare Primärwelle (5) sowie eine Sekundärwelle (6) aufweist, die über wenigstens ein Zahnradpaar (12, 13) miteinander wirkverbindbar sind. Dabei ist vorgesehen, dass das zweite Antriebsaggregat (3) mit einem bezüglich der Sekundärwelle (6) koaxial gelagerten Antriebszahnrad (8) wirkverbunden ist, das mit einem bezüglich der Primärwelle (5) koaxial gelagerten Abtriebszahnrad (9) kämmt, wobei das Antriebszahnrad (8) mittels einer Sekundärwellenkopplungseinrichtung (10) unmittelbar mit der Sekundärwelle (6) und das Abtriebszahnrad (9) mittels einer Primärwellenkopplungseinrichtung (11) unmittelbar mit der Primärwelle (5) koppelbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung, mit einem ersten Antriebsaggregat, einem zweiten Antriebsaggregat sowie einer Getriebeeinrichtung, wobei die Getriebeeinrichtung eine mit dem ersten Antriebsaggregat koppelbare Primärwelle sowie eine Sekundärwelle aufweist, die über wenigstens ein Zahnradpaar miteinander wirkverbindbar sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung.
  • Die Antriebseinrichtung dient dem Bereitstellen eines Drehmoments, insbesondere eines auf das Antreiben eines Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments. Die Antriebseinrichtung stellt in diesem Fall einen Bestandteil des Kraftfahrzeugs dar. Die Antriebseinrichtung verfügt über mehrere Antriebsaggregate, nämlich das erste Antriebsaggregat sowie das zweite Antriebsaggregat. Diese können denselben Typ aufweisen, beispielsweise also beide als Brennkraftmaschine oder als elektrische Maschine ausgeführt sein. Besonders bevorzugt sind das erste Antriebsaggregat sowie das zweite Antriebsaggregat jedoch verschiedenen Typs, sodass die Antriebseinrichtung als Hybridantriebseinrichtung vorliegt. Beispielsweise ist das erste Antriebsaggregat als Brennkraftmaschine und das zweite Antriebsaggregat als elektrische Maschine ausgestaltet.
  • Neben den Antriebsaggregaten verfügt die Antriebseinrichtung über die Getriebeeinrichtung. Diese weist die Primärwelle sowie die Sekundärwelle auf. Die Primärwelle ist mit dem ersten Antriebsaggregat koppelbar, also vorzugsweise unmittelbar wirkverbindbar. Die Sekundärwelle ist beispielsweise mit einer Abtriebswelle der Antriebseinrichtung gekoppelt beziehungsweise unmittelbar wirkverbunden oder bildet selbst die Abtriebswelle der Antriebseinrichtung.
  • Die Primärwelle und die Sekundärwelle sind über wenigstens ein Zahnradpaar miteinander wirkverbindbar. Vorzugsweise ist die Getriebeeinrichtung dabei als Schaltgetriebeeinrichtung ausgeführt, sodass mehrere Zahnradpaare vorgesehen sind, über welche jeweils die Primärwelle und die Sekundärwelle miteinander wirkverbindbar sind. Die mehreren Zahnradpaare weisen dabei voneinander verschiedene Übersetzungen auf, sodass mit Hilfe der Getriebeeinrichtung unterschiedliche Fahrgänge realisierbar sind, welche jeweils eine von den anderen Fahrgängen verschiedene Übersetzung aufweisen.
  • Es ist nur Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinrichtung vorzuschlagen, welche gegenüber anderen Antriebseinrichtungen Vorteile aufweist, insbesondere eine größere Flexibilität bezüglich eines Einbaus der Antriebseinrichtung ermöglicht.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einer Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass das zweite Antriebsaggregat mit einem bezüglich der Sekundärwelle koaxial gelagerten Antriebszahnrad wirkverbunden ist, das mit einem bezüglich der Primärwelle koaxial gelagerten Abtriebszahnrad kämmt, wobei das Antriebszahnrad mittels einer Sekundärwellenkopplungseinrichtung unmittelbar mit der Sekundärwelle und das Abtriebszahnrad mittels einer Primärwellenkopplungseinrichtung unmittelbar mit der Primärwelle koppelbar ist.
  • Die Getriebeeinrichtung weist insoweit das Antriebszahnrad sowie das Abtriebszahnrad auf. Das Antriebszahnrad ist koaxial zu der Sekundärwelle angeordnet, das Abtriebszahnrad koaxial zu der Primärwelle. Beispielsweise ist das Antriebszahnrad auf der Sekundärwelle und/oder das Abtriebszahnrad auf der Primärwelle gelagert. Selbstverständlich kann das Antriebszahnrad jedoch auch bezüglich einer Drehachse der Sekundärwelle axial neben der Sekundärwelle und das Abtriebszahnrad bezüglich einer Drehzahl der Primärwelle axial neben der Primärwelle angeordnet und drehbar gelagert sein.
  • Das zweite Antriebsaggregat ist mit dem Antriebszahnrad wirkverbunden, vorzugsweise starr und/oder permanent. Insbesondere ist das Antriebszahnrad unmittelbar mit einer Abtriebswelle des zweiten Antriebsaggregats gekoppelt. Das Antriebszahnrad kämmt mit dem Abtriebszahnrad, vorzugsweise permanent. Vorzugsweise liegt zwischen dem Antriebszahnrad und dem Abtriebszahnrad eine Übersetzung von ungleich eins vor. Insbesondere ist eine Übersetzung von kleiner als eins vorgesehen, sodass also das von dem Antriebszahnrad angetriebene Abtriebszahnrad eine kleinere Drehzahl aufweist als das Antriebszahnrad.
  • Weiterhin sind die Sekundärwellenkopplungseinrichtung sowie die Primärwellenkopplungseinrichtung vorgesehen. Mit Hilfe der Sekundärwellenkopplungseinrichtung kann das Antriebszahnrad mit der Sekundärwelle wirkverbunden werden, mit Hilfe der Primärwellenkopplungseinrichtung das Abtriebszahnrad mit der Primärwelle. Die mit Hilfe der Sekundärwellenkopplungseinrichtung hergestellte Wirkverbindung ist vorzugsweise starr. Unter dem Koppeln des Antriebszahnrads mit der Sekundärwelle ist also ein drehfestes und starres Koppeln gemeint. Analog hierzu ist das Abtriebszahnrad mit Hilfe der Primärwellenkopplungseinrichtung starr mit der Primärwelle wirkverbindbar. Das Koppeln zwischen dem Abtriebszahnrad und der Primärwelle bezeichnet insoweit ein drehfestes und starres Koppeln.
  • Mit einer derartigen Ausgestaltung der Getriebeeinrichtung ist nun die Primärwelle unmittelbar mit Hilfe des ersten Antriebsaggregats antreibbar. Die Sekundärwelle ist dabei lediglich mittelbar mit Hilfe des ersten Antriebsaggregats antreibbar, nämlich über die Primärwelle und das wenigstens eine Zahnradpaar. Das Antriebszahnrad sowie das Abtriebszahnrad können dabei das Zahnradpaar darstellen. Vorzugsweise ist jedoch neben dem Antriebszahnrad und dem Abtriebszahnrad wenigstens ein weiteres Zahnradpaar vorgesehen, über welches die Primärwelle und die Sekundärwelle miteinander wirkverbindbar sind.
  • Das zweite Antriebsaggregat ist mit dem Antriebszahnrad permanent und starr wirkverbunden. Weil das Abtriebszahnrad mit dem Antriebszahnrad kämmt, liegt ebenso eine permanente Wirkverbindung zwischen dem Abtriebszahnrad und dem zweiten Antriebsaggregat vor. Das zweite Antriebsaggregat ist mit Hilfe der Primärwellenkopplungseinrichtung und der Sekundärwellenkopplungseinrichtung entweder mit Primärwelle oder mit der Sekundärwelle koppelbar, wobei hierbei unterschiedliche Übersetzungen vorliegen können, falls die Übersetzung zwischen dem Antriebszahnrad und dem Abtriebszahnrad von eins abweicht.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem ersten Schaltzustand der Sekundärwellenkopplungseinrichtung das Antriebszahnrad vollständig von der Sekundärwelle entkoppelt und in einem zweiten Schaltzustand mit ihr gekoppelt ist, insbesondere starr, und/oder dass in einem ersten Schaltzustand der Primärwellenkopplungseinrichtung das Abtriebszahnrad vollständig von der Primärwelle entkoppelt und in einem zweiten Schaltzustand mit ihr gekoppelt ist, insbesondere starr. Die Sekundärwellenkopplungseinrichtung weist insoweit zumindest den ersten Schaltzustand sowie den zweiten Schaltzustand auf. Während in dem ersten Schaltzustand das Antriebszahnrad von der Sekundärwelle gekoppelt ist, also nicht unmittelbar in Wirkverbindung mit ihr steht, soll eine solche Wirkverbindung in dem zweiten Schaltzustand vorliegen. In dem zweiten Schaltzustand ist das Antriebszahnrad vorzugsweise drehfest beziehungsweise starr mit der Sekundärwelle verbunden.
  • Analog hierzu weist die Primärwellenkopplungseinrichtung ebenfalls einen ersten Schaltzustand und einen zweiten Schaltzustand auf. In dem ersten Schaltzustand ist das Abtriebszahnrad vollständig von der Primärwelle entkoppelt, steht also nicht mit dieser in unmittelbarer Wirkverbindung. Insbesondere können das Abtriebszahnrad und die Primärwelle unterschiedliche Drehzahlen aufweisen. In dem zweiten Schaltzustand der Primärwellenkopplungseinrichtung ist dagegen das Abtriebszahnrad mit der Primärwelle gekoppelt, also drehfest beziehungsweise starr mit ihr verbunden.
  • Wie bereits vorstehend angedeutet, kann mit Hilfe der hier beschriebenen Getriebeeinrichtung das zweite Antriebsaggregat dazu verwendet werden, entweder die Sekundärwelle oder die Primärwelle direkt beziehungsweise unmittelbar anzutreiben. Darunter ist zu verstehen, dass das Antreiben nicht lediglich mittelbar über die jeweils andere Welle erfolgt, sondern dass die entsprechende Welle direkt mit dem zweiten Antriebsaggregat wirkverbunden ist und insoweit dieselbe Drehzahl aufweist wie dieses.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das erste Antriebsaggregat als Brennkraftmaschine und/oder das zweite Antriebsaggregat als elektrische Maschine ausgebildet ist. Auf eine derartige Ausgestaltung wurde vorstehend bereits eingegangen. Die Antriebseinrichtung liegt insoweit als Hybridantriebseinrichtung vor.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Rotorwelle der elektrischen Maschine koaxial zu der Sekundärwelle angeordnet ist. Die elektrische Maschine weist die Rotorwelle auf, welche als Abtriebswelle der elektrischen Maschine dient. Diese ist koaxial zu der Sekundärwelle angeordnet, sodass sie ohne Getriebeeinrichtung oder dergleichen mit dem Antriebszahnrad gekoppelt werden kann.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Primärwellenkopplungseinrichtung und/oder Sekundärwellenkopplungseinrichtung als synchronisierte Kupplung ausgeführt sind. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass in dem ersten Schaltzustand der jeweiligen Kupplungseinrichtung das entsprechende Zahnrad vollständig von der jeweiligen Welle entkoppelt ist, in dem zweiten Schaltzustand jedoch kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit ihr wirkverbunden ist. Bei einem Umschalten von dem ersten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand soll eine Synchronisierung erfolgen, also die Drehzahl des jeweiligen Zahnrads und der jeweiligen Welle vor dem vollständigen Kuppeln aneinander angeglichen werden. Zu diesem Zweck ist beispielsweise ein Synchronring oder dergleichen vorgesehen.
  • Beispielsweise kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Getriebeeinrichtung als Einzelkupplungsgetriebe, als Mehrfachkupplungsgetriebe oder als Automatikgetriebe ausgebildet ist. Im Falle des Einzelkupplungsgetriebes ist das erste Antriebsaggregat über lediglich eine einzige Kupplung, beispielsweise eine Anfahrkupplung, mit der Primärwelle koppelbar. Ist dagegen die Getriebeeinrichtung als Mehrfachkupplungsgetriebe ausgeführt, so können mehrere Kupplungen, insbesondere zwei Kupplungen, zwischen dem ersten Antriebsaggregat und jeweils einer Primärwelle der Getriebeeinrichtung vorgesehen sein. Die Getriebeeinrichtung verfügt in diesem Fall beispielsweise über ebenso viele Primärwellen wie Kupplungen.
  • Jede Primärwelle ist dabei über wenigstens ein Zahnradpaar mit der Sekundärwelle wirkverbindbar, wobei die Übersetzungen der verschiedenen Fahrgänge auf diese Zahnradpaare aufgeteilt sind. Beispielsweise sind die Zahnradpaare aller ungeraden Fahrgänge auf eine erste der Primärwelle und die Übersetzungen aller geraden Fahrgänge auf eine zweite der Primärwellen aufgeteilt. Mit einer derartigen Ausgestaltung kann eine rasche und nahezu unterbrechungsfreie Umschaltung zwischen den Fahrgängen vorgenommen werden. Selbstverständlich kann die Getriebeeinrichtung jedoch auch als Automatikgetriebe, insbesondere einen Drehmomentwandler aufweisend, ausgestaltet sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebszahnrad und das Abtriebszahnrad einem Fahrgang der Getriebeeinrichtung zugeordnet sind. Das Antriebszahnrad und das Abtriebszahnrad dienen insoweit nicht lediglich dem Koppeln des zweiten Antriebsaggregats mit der Primärwelle und/oder der Sekundärwelle. Vielmehr kann mit ihnen die Übersetzung eines Fahrgangs der Getriebeeinrichtung realisiert sein, beispielsweise und insbesondere auch bei deaktiviertem zweiten Antriebsaggregat.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zahnradpaar ein bezüglich der Primärwelle koaxial angeordnetes erstes Zahnrad und ein bezüglich der Sekundärwelle koaxial angeordnetes zweites Zahnrad aufweist, wobei das eine der Zahnräder mit einer der Wellen starr verbunden ist und das jeweils andere der Zahnräder mit der jeweils anderen der Wellen mittels einer Kopplungseinrichtung koppelbar ist. Mit Hilfe des Zahnradpaars ist der Fahrgang beziehungsweise ein Fahrgang der Getriebeeinrichtung realisiert. Beispielsweise ist das erste Zahnrad starr mit der Primärwelle verbunden, während das koaxial zu der Sekundärwelle angeordnete zweite Zahnrad mittels der Kopplungseinrichtung mit dieser koppelbar ist, insbesondere starr. Alternativ kann selbstverständlich auch das zweite Zahnrad starr mit der Sekundärwelle verbunden sein, während das erste Zahnrad bezüglich der Primärwelle drehbar gelagert ist und mittels der Kopplungseinrichtung mit dieser koppelbar ist. Die Kopplungseinrichtung weist dabei vorzugsweise eine synchronisierte Kupplung auf. Hierzu wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen, welche analog herangezogen werden können.
  • Schließlich kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das zweite Antriebsaggregat über ein Getriebe mit dem Antriebszahnrad wirkverbunden ist. Während die Wirkverbindung zwischen dem zweiten Antriebsaggregat und dem Antriebszahnrad gemäß den vorstehenden Ausführungen unmittelbar herstellt sein kann, ist es möglich, in der Wirkverbindung das Getriebe vorzusehen. Mit Hilfe des Getriebes wird eine von eins verschiedene Übersetzung zwischen dem zweiten Antriebsaggregat und dem Antriebszahnrad realisiert. Das Getriebe kann als Schaltgetriebe ausgeführt sein, mittels welchem mehrere unterschiedliche Übersetzungen eingestellt werden können.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung, insbesondere einer Antriebseinrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Antriebseinrichtung über ein erstes Antriebsaggregat, ein zweites Antriebsaggregat sowie eine Getriebeeinrichtung verfügt, wobei die Getriebeeinrichtung eine mit dem ersten Antriebsaggregat koppelbare Primärwelle sowie eine Sekundärwelle aufweist, die über wenigstens ein Zahnradpaar miteinander wirkverbunden werden können. Dabei ist vorgesehen, dass das zweite Antriebsaggregat mit einem bezüglich der Sekundärwelle koaxial gelagerten Antriebszahnrad wirkverbunden ist, das mit einem bezüglich der Primärwelle koaxial gelagerten Abtriebszahnrad kämmt, wobei das Antriebszahnrad mittels einer Sekundärwellenkopplungseinrichtung unmittelbar mit der Sekundärwelle und das Abtriebszahnrad mittels einer Primärwellenkopplungseinrichtung unmittelbar mit der Primärwelle gekoppelt werden kann.
  • Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung wurde bereits hingewiesen. Sowohl das Verfahren als auch die Antriebseinrichtung können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
  • Figur eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung mit einem ersten Antriebsaggregat sowie einem zweiten Antriebsaggregat.
  • Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1. Diese weist ein erstes Antriebsaggregat 2, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, und ein zweites Antriebsaggregat 3, beispielsweise eine elektrische Maschine, auf. Weiterhin verfügt die Antriebseinrichtung 1 über eine Getriebeeinrichtung 4. Dieser sind eine Primärwelle 5 und eine Sekundärwelle 6 zugeordnet. Die Primärwelle 5 ist mittels einer Kupplung 7, beispielsweise einer Anfahrkupplung, mit der Primärwelle 5 unmittelbar koppelbar beziehungsweise wirkverbindbar. Das bedeutet, dass die Primärwelle 5 mit Hilfe des ersten Antriebsaggregats 2 direkt angetrieben werden kann, während ein Antreiben der Sekundärwelle 6 mittels des ersten Antriebsaggregats 2 lediglich mittelbar über die Primärwelle 5 erfolgen kann.
  • Die Getriebeeinrichtung 4 verfügt weiterhin über ein Antriebszahnrad 8 und ein Abtriebszahnrad 9. Das Antriebszahnrad 8 ist koaxial zu der Primärwelle 6 angeordnet, während das Abtriebszahnrad 9 koaxial zu der Primärwelle 5 vorliegt. Beispielsweise ist das Antriebszahnrad 8 auf der Sekundärwelle 6 und das Abtriebszahnrad 9 auf der Primärwelle 5 drehbar gelagert. Das Antriebszahnrad 8 ist mit dem zweiten Antriebsaggregat 3 wirkverbunden, vorzugsweise starr und/oder permanent. Das bedeutet, dass das Antriebszahnrad 8 stets dieselbe Drehzahl aufweist wie das zweite Antriebsaggregat 3. Weil das Abtriebszahnrad 9 permanent mit dem Antriebszahnrad 8 kämmt, ist auch dieses permanent über das Antriebszahnrad 8 mit dem zweiten Antriebsaggregat 3 wirkverbunden.
  • Dem Antriebszahnrad 8 ist nun eine Sekundärwellenkopplungseinrichtung 10 und dem Abtriebszahnrad 9 eine Primärwellenkopplungseinrichtung 11 zugeordnet. Mit Hilfe der Sekundärwellenkopplungseinrichtung 10 kann das Antriebszahnrad 8 drehfest mit der Sekundärwelle 6 wirkverbunden werden. Dies kann mittels der Primärwellenkopplungseinrichtung 11 für das Abtriebszahnrad 9 und die Primärwelle 5 analog erfolgen. Die Sekundärwellenkopplungseinrichtung 10 und die Primärwellenkopplungseinrichtung 11 können dabei jeweils in einem ersten Schaltzustand und einem zweiten Schaltzustand vorliegen. In dem ersten Schaltzustand der Sekundärwellenkopplungseinrichtung 10 ist das Antriebszahnrad 8 vollständig von der Sekundärwelle 6 entkoppelt. In dem zweiten Schaltzustand der Sekundärwellenkopplungseinrichtung 10 ist es dagegen drehfest mit der Sekundärwelle 6 verbunden beziehungsweise gekoppelt.
  • In dem ersten Schaltzustand der Primärwellenkopplungseinrichtung 11 ist das Abtriebszahnrad 9 vollständig von der Primärwelle 5 entkoppelt. Indem zweiten Schaltzustand ist es drehfest mit ihr verbunden beziehungsweise gekoppelt. Die Getriebeeinrichtung 4 kann wenigstens ein Zahnradpaar (hier: Zahnradpaare 12 und 13) aufweisen. Jedes Zahnradpaar 12 und 13 verfügt über ein erstes Zahnrad 14 beziehungsweise 15 sowie ein zweites Zahnrad 16 beziehungsweise 17. Im Falle des Zahnradpaars 12 ist das erste Zahnrad 14 drehbar bezüglich der Primärwelle 5 gelagert und mittels einer Kopplungseinrichtung 18 mit dieser koppelbar. Das zweite Zahnrad 16 ist dagegen starr mit der Sekundärwelle 6 verbunden. Im Falle des Zahnradpaars 13 ist das erste Zahnrad 15 starr mit der Primärwelle 5 verbunden, während das zweite Zahnrad 17 bezüglich der Sekundärwelle 6 drehbar gelagert ist.
  • Wiederum ist das zweite Zahnrad 17 mittels einer Kopplungseinrichtung 19 drehfest mit der Sekundärwelle 6 wirkverbindbar beziehungsweise koppelbar. Die Zahnradpaare 12 und 13 weisen voneinander verschiedene Übersetzungen auf und sind unterschiedlichen Fahrgängen der Getriebeeinrichtung 4 zugeordnet. Auch das Antriebszahnrad 8 und das Abtriebszahnrad 9 können ein Zahnradpaar 20 bilden und einem Fahrgang zugeordnet sein. In diesem Fall weist das Zahnradpaar 20 eine von den Zahnradpaaren 12 und 13 verschiedene Übersetzungen auf. Selbstverständlich kann grundsätzlich eine beliebige Anzahl an Zahnradpaaren 12 und 13 vorgesehen sein, beispielsweise auch lediglich ein Zahnradpaar 12 beziehungsweise 13 oder mehr als zwei Zahnradpaare 12 und 13.
  • Die Antriebseinrichtung 1 beziehungsweise die Getriebeeinrichtung 4 können nun in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden. So ist beispielsweise in einer ersten Betriebsart das zweite Antriebsaggregat 3 durch Öffnen der Sekundärwellenkopplungseinrichtung 10 und Schließen der Primärwellenkopplungseinrichtung 11 über das Antriebszahnrad 8 und das Abtriebszahnrad 9 mit der Primärwelle 5 wirkverbunden. Ist nun gleichzeitig eine der Kopplungseinrichtungen 18 und 19 geschlossen, so wird das von dem zweiten Antriebsaggregat 3 bereitgestellte Drehmoment an der Sekundärwelle 6 bereitgestellt. Vorzugsweise ist dabei die Kupplung 7 geöffnet, sodass das an der Sekundärwelle 6 bereitgestellte Drehmoment allein mittels des zweiten Antriebsaggregats erzeugt wird.
  • In einer zweiten Betriebsart ist die Primärwellenkopplungseinrichtung 11 geöffnet und die Sekundärwellenkopplungseinrichtung 10 geschlossen. Vorzugsweise ist gleichzeitig die Kupplung 7 geöffnet. Entsprechend ist das zweite Antriebsaggregat 3 unmittelbar mit der Sekundärwelle 6 wirkverbunden und kann diese antreiben. In einer dritten Betriebsart soll das erste Antriebsaggregat 2 mittels des zweiten Antriebsaggregats 3 gestartet beziehungsweise angeschleppt werden. Hierzu werden die Kopplungseinrichtungen 18 und 19 geöffnet, während die Primärwellenkopplungseinrichtung 11 sowie die Kupplung 7 geschlossen werden. Keines der Antriebsaggregate 2 und 3 ist dabei mit der Sekundärwelle 6 wirkverbunden. Vielmehr dient das zweite Antriebsaggregat 3 allein dem Anschleppen des ersten Antriebsaggregats 2.
  • In einer vierten Betriebsart sollen die Antriebsaggregate 2 und 3 der Bereitstellung von elektrischer Energie dienen. Auch hier werden die Kupplung 7 sowie die Primärwellenkopplungseinrichtung 11 geschlossen, während die Sekundärwellenkopplungseinrichtung 10 sowie die Kupplungseinrichtungen 18 und 19 geöffnet werden. Folglich kann das zweite Antriebsaggregat 3 mittels des ersten Antriebsaggregats 2 angetrieben und dabei als Generator betrieben werden, um elektrische Energie bereitzustellen, beispielsweise zum Laden eines Energiespeichers.
  • In einer fünften Betriebsart sollen beide Antriebsaggregate 2 und 3 zum Bereitstellen eines Drehmoments an der Sekundärwelle 6 dienen. In diesem Fall wird beispielsweise eine der Kupplungseinrichtungen 18 und 19 geschlossen, während die jeweils andere geöffnet ist. Gleichzeitig wird die Sekundärwellenkopplungseinrichtung 10 verwendet, um das zweite Antriebsaggregat 3 unmittelbar mit der Sekundärwelle 6 in Wirkverbindung zu setzen. In einer sechsten Betriebsart soll das an der Sekundärwelle 6 bereitgestellte Drehmoment allein mittels des ersten Antriebsaggregats 2 erzeugt werden. Zu diesem Zweck wird lediglich eine der Kupplungseinrichtungen 18 und 19 geschlossen, während die jeweils andere sowie die Sekundärwellenkopplungseinrichtung 10 und die Primärwellenkopplungseinrichtung 11 geöffnet sind.
  • Mit Hilfe der hier vorgestellten Antriebseinrichtung 1 beziehungsweise der Getriebeeinrichtung 4 wird bei gleichzeitig einfachem Aufbau eine große Bandbreite an unterschiedlichen Betriebsarten ermöglicht. Zudem wird die Anzahl der Wellen, über welche ein kombiniertes, von den Antriebsaggregaten 2 und 3 gemeinsam erzeugtes Drehmoment übertragen werden muss, reduziert. Weiterhin wird durch die spezielle Anbindung des zweiten Antriebsaggregats 3 an die Getriebeeinrichtung 4 eine flexible Anordnung ermöglicht.

Claims (10)

  1. Antriebseinrichtung (1), mit einem ersten Antriebsaggregat (2), einem zweiten Antriebsaggregat (3) sowie einer Getriebeeinrichtung (4), wobei die Getriebeeinrichtung (4) eine mit dem ersten Antriebsaggregat (2) koppelbare Primärwelle (5) sowie eine Sekundärwelle (6) aufweist, die über wenigstens ein Zahnradpaar (12, 13) miteinander wirkverbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Antriebsaggregat (3) mit einem bezüglich der Sekundärwelle (6) koaxial gelagerten Antriebszahnrad (8) wirkverbunden ist, das mit einem bezüglich der Primärwelle (5) koaxial gelagerten Abtriebszahnrad (9) kämmt, wobei das Antriebszahnrad (8) mittels einer Sekundärwellenkopplungseinrichtung (10) unmittelbar mit der Sekundärwelle (6) und das Abtriebszahnrad (9) mittels einer Primärwellenkopplungseinrichtung (11) unmittelbar mit der Primärwelle (5) koppelbar ist.
  2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schaltzustand der Sekundärwellenkopplungseinrichtung (10) das Antriebszahnrad (8) vollständig von der Sekundärwelle (6) entkoppelt und in einem zweiten Schaltzustand mit ihr gekoppelt ist, insbesondere starr, und/oder dass in einem ersten Schaltzustand der Primärwellenkopplungseinrichtung (11) das Abtriebszahnrad (9) vollständig von der Primärwelle (5) entkoppelt und in einem zweiten Schaltzustand mit ihr gekoppelt ist, insbesondere starr.
  3. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Antriebsaggregat (2) als Brennkraftmaschine und/oder das zweite Antriebsaggregat (3) als elektrische Maschine ausgebildet ist.
  4. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotorwelle der elektrischen Maschine koaxial zu der Sekundärwelle (6) angeordnet ist.
  5. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwellenkopplungseinrichtung (11) und/oder die Sekundärwellenkopplungseinrichtung (10) als synchronisierte Kupplung ausgeführt sind.
  6. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (4) als Einzelkupplungsgetriebe, als Mehrfachkupplungsgetriebe oder als Automatikgetriebe ausgebildet ist.
  7. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (8) und das Abtriebszahnrad (9) einem Fahrgang der Getriebeeinrichtung (4) zugeordnet sind.
  8. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradpaar (12, 13) ein bezüglich der Primärwelle (5) koaxial angeordnetes erstes Zahnrad (14, 15) und ein bezüglich der Sekundärwelle (6) koaxial angeordnetes zweites Zahnrad (16, 17) aufweist, wobei das eine der Zahnräder (14, 15, 16, 17) mit einer der Wellen (5, 6) starr verbunden ist und das jeweils andere der Zahnräder (17, 16, 15, 14) mit der jeweils anderen der Wellen (6, 5) mittels einer Kopplungseinrichtung (18, 19) koppelbar ist.
  9. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Antriebsaggregat (3) über ein Getriebe mit dem Antriebszahnrad (8) wirkverbunden ist.
  10. Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1), insbesondere einer Antriebseinrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinrichtung (1) über ein erstes Antriebsaggregat (2), ein zweites Antriebsaggregats (3) sowie eine Getriebeeinrichtung (4) verfügt, wobei die Getriebeeinrichtung (4) eine mit dem ersten Antriebsaggregat (2) koppelbare Primärwelle (5) sowie eine Sekundärwelle (6) aufweist, die über wenigstens ein Zahnradpaar (12, 13) miteinander wirkverbunden werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Antriebsaggregat (3) mit einem bezüglich der Sekundärwelle (6) koaxial gelagerten Antriebszahnrad (8) wirkverbunden ist, das mit einem bezüglich der Primärwelle (5) koaxial gelagerten Abtriebszahnrad (9) kämmt, wobei das Antriebszahnrad (8) mittels einer Sekundärwellenkopplungseinrichtung (10) unmittelbar mit der Sekundärwelle (6) und das Abtriebszahnrad (9) mittels einer Primärwellenkopplungseinrichtung (11) unmittelbar mit der Primärwelle (5) gekoppelt werden kann.
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