DE102016012810A1 - Hybridantriebsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (10a - 10d), einer elektrischen Maschine (11a - 11d), einem Planetengetriebe (38a - 38d), einem ersten Stirnradteilgetriebe (20a - 20d) und einem zweiten Stirnradteilgetriebe (21a - 21d), wobei der Verbrennungsmotor (10a - 10d) über eine Trennkupplung (39a - 39d) an das Planetengetriebe (38a - 38d) und die elektrische Maschine (11a - 11d) direkt an das Planetengetriebe (38a - 38d) angebunden sind, wobei die zwei Stirnradteilgetriebe (20a - 20d, 21a - 21d) direkt an das Planetengetriebe (38a - 38d) angebunden sind, wobei das Planetengetriebe (38a - 38d) einen ersten Planetenradsatz (41a - 41d) und einen zweiten Planetenradsatz (42a - 42d) aufweist, wobei der erste Planetenradsatz (41a - 41d) ein erstes Hohlrad (43a - 43d) sowie ein erstes Sonnenrad (46a - 46d) aufweist, und wobei zumindest ein Steg (47a - 47d, 48a - 48d) eines Planetensatzes (44a - 44d, 45a - 45d) des ersten Planetenradsatzes (41a - 41d) und zumindest ein Steg (49a - 49d) eines Planetensatzes (51a - 51d) des zweiten Planetenradsatzes (42a - 42d) drehfest miteinander verbunden sind.Es wird vorgeschlagen, dass der zweite Planetenradsatz (42a - 42d) ein zweites Hohlrad (50a - 50d) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, einer elektrischen Maschine, einem Planetengetriebe, einem ersten Stirnradteilgetriebe und einem zweiten Stirnradteilgetriebe, wobei der Verbrennungsmotor über eine Trennkupplung an das Planetengetriebe und die elektrische Maschine direkt an das Planetengetriebe angebunden sind, wobei die zwei Stirnradteilgetriebe direkt an das Planetengetriebe angebunden sind, wobei das Planetengetriebe zwei Planetenradsätze aufweist, wobei ein erster Planetenradsatz ein erstes Hohlrad, einen äußeren Planetensatz, einen inneren Planetensatz, sowie ein erstes Sonnenrad aufweist, wobei der äußere Planetensatz und der innere Planetensatz einen Doppelplanetensatz mit einem ersten und zweiten Steg ausbilden.
  • Aus der DE 102010053757 A1 ist bereits eine Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, einer elektrischen Maschine, einem Planetengetriebe, einem ersten Stirnradteilgetriebe und einem zweiten Stirnradteilgetriebe bekannt, wobei der Verbrennungsmotor über eine Trennkupplung an das Planetengetriebe und die elektrische Maschine direkt an das Planetengetriebe angebunden sind, wobei die zwei Stirnradteilgetriebe direkt an das Planetengetriebe angebunden sind, wobei das Planetengetriebe zwei Planetenradsätze aufweist, wobei ein erster Planetenradsatz ein erstes Hohlrad sowie ein erstes Sonnenrad aufweist, wobei zumindest ein Steg eines Planetensatzes des ersten Planetenradsatzes und zumindest ein Steg eines Planetensatzes des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden sind.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Hybridantriebsvorrichtung mit einer besonders einfachen Grundordnung und einem besonders hohen Schaltkomfort bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung geht aus von einer Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, einer elektrischen Maschine, einem Planetengetriebe, einem ersten Stirnradteilgetriebe und einem zweiten Stirnradteilgetriebe, wobei der Verbrennungsmotor über eine Trennkupplung an das Planetengetriebe und die elektrische Maschine direkt an das Planetengetriebe angebunden sind, wobei die zwei Stirnradteilgetriebe direkt an das Planetengetriebe angebunden sind, wobei das Planetengetriebe zwei Planetenradsätze aufweist, wobei ein erster Planetenradsatz ein erstes Hohlrad sowie ein erstes Sonnenrad aufweist, wobei wobei zumindest ein Steg eines Planetensatzes des ersten Planetenradsatzes und zumindest ein Steg eines Planetensatzes des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden sind.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der zweite Planetenradsatz ein zweites Hohlrad aufweist. Dadurch kann ein besonders hoher Schaltkomfort bei einem gleichzeitig konstruktiv einfachen Aufbau erzielt werden. Weiterhin kann die Hybridantriebsvorrichtung vorteilhaft besonders kompakt ausgebildet werden. Das Planetengetriebe ist insbesondere dazu vorgesehen, Antriebsmomente des Verbrennungsmotors und der elektrischen Maschine zusammenzuführen und als ein gemeinsames Antriebsmoment an eine Getriebeeinheit zu übertragen. Die Getriebeeinheit umfasst vorzugsweise zumindest das erste Stirnradteilgetriebe und das zweite Stirnradteilgetriebe. Das Planetengetriebe ist vorzugsweise als fünfwelliges Planetengetriebe ausgebildet. Insbesondere ist der äußere Planetensatz weiter von einer Hauptrotationsachse des Planetengetriebes beabstandet, als der innere Planetensatz. Vorteilhaft ist die Teilgetriebeeingangswelle des zweiten Stirnradteilgetriebes als Hohlwelle ausgebildet. Weiterhin vorteilhaft ist die Teilgetriebeeingangswelle in eine Radialrichtung betrachtet zentral im Planetengetriebe angeordnet. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.
  • Das erste Stirnradteilgetriebe ist vorzugsweise zur Schaltung von einem Getriebegang vorgesehen, während im zweiten Stirnradteilgetriebe ein Getriebegang eingelegt ist. Vorzugsweise sind das erste Stirnradteilgetriebe und das zweite Stirnradteilgetriebe voneinander unabhängig, d.h. in dem ersten Stirnradteilgetriebe kann unabhängig von einem Getriebegang, der in dem zweiten Stirnradteilgetriebe eingelegt ist, ein zweiter Getriebegang eingelegt werden, wobei eine Schaltlogik für die Getriebeeinheit, die die zwei Stirnradteilgetriebe umfasst, durch eine Lastschaltbarkeit zwischen den beiden Stirnradteilgetrieben festgelegt ist. Vorzugsweise sind zwei Stirnradteilgetriebe zusammengeschaltet, wobei jede der Stirnradteilgetriebe einen Teil der Stirnradteilgetriebe ausbildet. Ein Getriebegang kann dabei jeweils über eine der beiden Stirnradteilgetriebe oder über beide Stirnradteilgetriebe gemeinsam gebildet werden. Vorzugsweise umfasst das Stirnradteilgetriebe eine erste und eine zweite Teilgetriebeeingangswelle sowie zumindest eine Getriebeausgangswelle. Vorzugsweise sind auf der Getriebeausgangswelle zumindest ein koppelbares Losrad sowie ein als Festrad ausgebildetes Abtriebsrad angeordnet.
  • Als vorteilhafte Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der der zweite Planetenradsatz ein zweites Sonnenrad aufweist. Somit ist das Planetengetriebe als fünfwelliges Planetengetriebe ausgebildet, wodurch ein besonders hoher Schaltkomfort darstellbar ist.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass das Planetengetriebe eine Bremseinheit aufweist, die zum unmittelbaren Abbremsen einer Welle des Planetengetriebes vorgesehen ist. Mit dem unmittelbaren Abbremsen ist gemeint, dass zwischen der Bremseinheit und der zu bremsenden Welle des Planetengetriebes keine weitere Kopplungseinheit angeordnet ist. Mit einer Welle des Planetengetriebes ist eine Welle eines drehbaren Elementes des Planetengetriebes gemeint. Mit drehbaren Elementen des Planetengetriebes sind Sonnenräder, Hohlräder und Planetenradträger gemeint.
  • Durch die Möglichkeit des Abbremsens einer Welle des Planetengetriebes können Schaltungseinbrüche bei einem Gangwechsel vorteilhaft reduziert und/oder vermieden werden. Ferner können mehrere rein elektrisch betriebene Lastschaltgänge auf einfache Weise geschaltet werden. Ferner sind Getriebeübersetzungen zumindest in Teilbereichen stufenlos einstellbar. Unter einem „Abbremsen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Verringerung einer Drehgeschwindigkeit der zu bremsenden Welle relativ zu einem Getriebegehäuse des Planetengetriebes verstanden werden. Insbesondere ist die Bremseinheit zu einer vollständigen Abbremsung bzw. Blockierung der zu bremsenden Welle relativ zum Getriebegehäuse vorgesehen.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass das Planetengetriebe eine Kopplungseinheit aufweist, die zu einer drehfesten Kopplung von zwei Wellen des Planetengetriebes vorgesehen ist. Mit einer derartigen Kopplungseinheit ist eine Verblockung des gesamten Planetengetriebes möglich, wodurch sich eine verlustarme Darstellung von Gängen über die Stirnradteilgetriebe ergibt. Außerdem kann dadurch eine besonders hohe Anzahl an schaltbaren Gängen erzielt werden. Unter „drehfest miteinander koppeln“ soll dabei insbesondere verstanden werden, dass das zweite Hohlrad und das zweite Sonnenrad form- und/oder reibschlüssig und im Wesentlichen starr miteinander verbunden werden. Die Kopplungseinheit ist dazu vorgesehen, das Planetengetriebe zu verblocken. Ist das Planetengetriebe verblockt, drehen alle Planetensätze und die Hohlräder mit einer gleichen Drehzahl. Es ist in diesem Zusammenhang denkbar, dass die Kopplungseinheit zu einer drehfesten Kopplung von einem der Hohlräder, Sonnenräder oder einem der Planetensätze vorgesehen ist, die dazu geeignet sind, das Planetengetriebe zu verblocken. Insbesondere ist es denkbar, dass die Kopplungseinheit zu einer drehfesten Kopplung des zweiten Hohlrads mit dem zweiten Sonnenrad vorgesehen ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das erste Hohlrad drehfest mit einer Teilgetriebeeingangswelle des zweiten Stirnradteilgetriebes gekoppelt ist. Es hat sich gezeigt, dass durch eine derartige Kopplung vorteilhafte Übersetzungen dargestellt werden können.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass der erste Planetenradsatz einen äußeren Planetensatz und einen inneren Planetensatz aufweist, die einen Doppelplanetensatz mit einem ersten und zweiten Steg ausbilden, sowie dass der zweite Planetenradsatz den Planetensatz mit einem dritten Steg umfasst, wobei der erste, zweite und dritte Steg drehfest miteinander verbunden sind. Dadurch können die Planetenradsätze vorteilhaft auf kompakte Weise miteinander verschaltet werden. Unter „miteinander verbunden“ soll insbesondere durch einen Form- und/oder Stoffschluss verbunden verstanden werden. Vorzugsweise sind die Stege einstückig miteinander ausgebildet.
  • Vorteilhafter Weise ist ein radialer Abstand einer Drehachse des Planetensatzes des zweiten Planetenradsatzes von einer Zentralachse des Planetengetriebes kleiner als ein radialer Abstand einer Drehachse des inneren Planetensatzes von der Zentralachse des Planetengetriebes, und ein radialer Abstand einer Drehachse des inneren Planetensatzes von der Zentralachse ist kleiner als ein radialer Abstand einer Drehachse des äußeren Planetensatzes von der Zentralachse.
  • Vorzugsweise umfasst das erste Stirnradteilgetriebe und/oder das zweite Stirnradteilgetriebe zumindest eine Schalteinheit. Unter einer „Schalteinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit genau zwei Kopplungselementen verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar zueinander gelagerte Getriebeelemente, wie beispielsweise ein Losrad und eine Getriebeausgangswelle oder ein Losrad und eine Getriebeeingangswelle oder benachbarte Losräder unterschiedlicher Zahnradebenen, schaltbar drehfest miteinander zu verbinden. Zwei benachbarte, insbesondere axial benachbarte, Schalteinheiten können dabei grundsätzlich zu einer gemeinsamen Doppelschalteinheit zusammengefasst werden, indem beispielsweise ein gemeinsames Kopplungselement für beide Schalteinheiten vorgesehen wird. Jede der Schalteinheiten kann grundsätzlich als eine rein formschlüssige Schalteinheit, beispielsweise als Klauenkupplung, als form- und reibschlüssige Schalteinheit, beispielsweise in Form einer synchronisierten Klauenkupplung, oder als eine rein reibschlüssige Schalteinheit, beispielsweise in Form einer Lamellenkupplung, ausgeführt werden.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das erste Sonnenrad, der Doppelplanetensatz, das erste Hohlrad und der Planetensatz des zweiten Planetenradsatzes in einer ersten Zahnradebene des Planetengetriebes angeordnet sind. Dadurch kann das Planetengetriebe besonders kompakt ausgebildet werden.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass der zweite Planetenradsatz ein zweites Sonnenrad, einen Planetensatz und ein zweites Hohlrad umfasst, wobei das zweite Sonnenrad, der Planetensatz und das zweite Hohlrad in einer zweiten Zahnradebene des Planetengetriebes angeordnet sind. Dadurch kann das Planetengetriebe besonders kompakt ausgebildet werden.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der erste, zweite und dritte Steg zwischen einer ersten und zweiten Zahnradebene drehfest mit einem Rotor der elektrischen Maschine verbunden ist. Dadurch kann eine besonders einfache Drehmomentübertragung von der elektrischen Maschine zu den Planetenradsätzen erzielt werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads vorgesehen ist. Dadurch ergibt sich eine konstruktiv besonders vorteilhafte Anordnung der Bremseinheit.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die Kopplungseinheit zu einer drehfesten Kopplung des ersten Hohlrads mit dem ersten Sonnenrad vorgesehen ist. Dadurch kann eine konstruktiv besonders vorteilhafte Anordnung der Kopplungseinheit erreicht werden.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das erste Sonnenrad drehfest mit einer ersten Teilgetriebeeingangswelle des Planetengetriebes verbunden ist. Dadurch kann ein besonders einfacher und kompakter Aufbau der Hybridantriebsvorrichtung erzielt werden.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die zweite Teilgetriebeeingangswelle als Hohlwelle ausgebildet ist. Dadurch können Drehmomente zu den Teilgetrieben auf konstruktiv einfache Weise übertragen werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass der Planetensatz des zweiten Planetenradsatzes innerhalb der ersten Zahnradebene und der zweiten Zahnradebene angeordnet ist. Dadurch können beide Zahnradebenen auf einfache Weise miteinander verschalten werden, wodurch eine besonders hohe Anzahl an schaltbaren Gängen erzielt werden kann.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Verbrennungsmotor über die Trennkupplung zum Antrieb des zweiten Sonnenrads vorgesehen ist. Dadurch kann das Planetengetriebe auf konstruktiv einfache Weise vom Verbrennungsmotor angetrieben werden.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass das erste Stirnradteilgetriebe und das zweite Stirnradteilgetriebe zusammen mit dem Planetengetriebe zu einer Schaltung von zumindest dreizehn verschiedenen Gängen vorgesehen sind. Dadurch können besonders vorteilhafte Fahreigenschaften erzielt werden. Ferner kann ein Schaltkomfort vorteilhaft gesteigert werden.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Verbrennungsmotor und die Stirnradteilgetriebe in eine Axialrichtung betrachtet auf unterschiedlichen Seiten des Planetengetriebes angeordnet sind. Dadurch kann die Hybridantriebsvorrichtung konstruktiv besonders einfach ausgebildet werden.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Verbrennungsmotor und das Planetengetriebe in eine Axialrichtung betrachtet auf unterschiedlichen Seiten der Stirnradteilgetriebe angeordnet sind. Dadurch kann die Hybridantriebsvorrichtung besonders kompakt ausgebildet werden.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Dabei zeigen:
    • 1 ein Planetengetriebe eines ersten Ausführungsbeispiels einer Hybridantriebsvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
    • 2 das Planetengetriebe nach 1 in einer schematischen Projektionsdarstellung,
    • 3 das Planetengetriebe nach 1 in einer weiteren schematischen Darstellung,
    • 4 die Hybridantriebsvorrichtung mit dem Planetengetriebe und einer Getriebeeinheit in einer schematischen Darstellung,
    • 5 eine Schalttabelle der Hybridantriebsvorrichtung nach 4,
    • 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hybridantriebsvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
    • 7 eine Schalttabelle der Hybridantriebsvorrichtung nach 6,
    • 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hybridantriebsvorrichtung in einer schematischen Darstellung und
    • 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hybridantriebsvorrichtung in einer schematischen Darstellung.
  • Die 1 bis 3 zeigen einen Teil eines Antriebsstrangs eines Hybridkraftfahrzeugs mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hybridantriebsvorrichtung in einer schematischen Darstellung. Die Hybridantriebsvorrichtung ist als eine Kraftfahrzeughybridantriebsvorrichtung ausgebildet. Zur Erzeugung eines Antriebsmoments weist die Hybridantriebsvorrichtung einen Verbrennungsmotor 10a auf. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass anstelle des Verbrennungsmotors 10a eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Antriebsmaschine vorgesehen ist.
  • Zur Erzeugung eines weiteren Antriebsmoments weist die Hybridantriebsvorrichtung eine elektrische Maschine 11a auf. Die elektrische Maschine 11a bildet einen Elektromotor aus. Ebenso wäre es möglich, anstelle der elektrischen Maschine 11a eine hydraulische oder pneumatische Antriebseinheit mit entsprechend zugeordnetem Energiespeicher vorzusehen. Die elektrische Maschine 11a ist dazu vorgesehen, wahlweise eine elektrische Energie in eine mechanische Energie umzuwandeln oder eine mechanische Energie in eine elektrische Energie umzuwandeln. Dazu weist die elektrische Maschine 11a einen Stator 12a und einen Rotor 13a auf. Der Stator 12a ist fest mit einem Getriebegehäuse 14a verbunden. Das Getriebegehäuse 14a ist drehfest angeordnet und starr mit einer Karosserie des Hybridkraftfahrzeugs verbunden. Der Rotor 13a ist drehbar zu dem Stator 12a angeordnet. Zur Bereitstellung und Speicherung der elektrischen Energie weist das Hybridkraftfahrzeug eine nicht näher dargestellte Akkuvorrichtung auf. Die Akkuvorrichtung ist dazu vorgesehen, elektrische Energie zum Antrieb der elektrischen Maschine 11a bereitzustellen und elektrische Energie zu speichern, die vom Verbrennungsmotor 10a erzeugt oder von einem externen Stromnetz eingespeist wird.
  • Wie in der 4 gezeigt, weist die Hybridantriebsvorrichtung zur Bereitstellung mehrerer Getriebegänge eine Getriebeeinheit 15a auf. Zur Einleitung eines Antriebsmoments weist die Getriebeeinheit 15a eine erste Teilgetriebeeingangswelle 16a und eine zweite Teilgetriebeeingangswelle 17a auf. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16a ist als eine Vollwelle ausgebildet. Die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17a ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16a und die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17a sind koaxial zueinander angeordnet. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16a durchsetzt die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17a.
  • Zur Ausleitung eines durch die Getriebeeinheit 15a übersetzten Antriebsmoments, also eines Abtriebsmoments, weist die Getriebeeinheit 15a eine erste Getriebeausgangswelle 18a und eine zweite Getriebeausgangswelle 19a auf. Die Getriebeausgangswellen 18a, 19a sind parallel versetzt zu den Teilgetriebeeingangswellen 16a, 17a angeordnet. Die Getriebeausgangswellen 18a, 19a sind zur Anbindung an nicht näher dargestellte Antriebsräder des Hybridkraftfahrzeugs vorgesehen.
  • Die Getriebeeinheit 15a umfasst ein erstes Stirnradteilgetriebe 20a und ein zweites Stirnradteilgetriebe 21a. Das erste Stirnradteilgetriebe 20a und das zweite Stirnradteilgetriebe 21a sind in einem Kraftfluss parallel zueinander schaltbar. Das erste Stirnradteilgetriebe 20a ist in einer axialen Richtung vor dem zweiten Stirnradteilgetriebe 21a angeordnet.
  • Das erste Stirnradteilgetriebe 20a weist zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen auf. Das erste Stirnradteilgetriebe 20a weist die erste Teilgetriebeeingangswelle 16a auf. Das Antriebsmoment wird über die erste Teilgetriebeeingangswelle 16a in das erste Stirnradteilgetriebe 20a eingeleitet. Zur Einstellung von zwei verschiedenen Teilgetriebeübersetzungen weist das erste Stirnradteilgetriebe 20a ein erstes Zahnradpaar 22a, ein zweites Zahnradpaar 23a, eine erste Schalteinheit 24a und eine zweite Schalteinheit 25a auf. Die erste Schalteinheit 24a ist als Doppelschalteinheit ausgebildet. Das erste Zahnradpaar 22a weist ein auf der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16a fest angeordnetes Festrad 26a und ein auf der ersten Getriebeausgangswelle 18a drehbar angeordnetes Losrad 27a auf. Das zweite Zahnradpaar 23a weist ein auf der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16a fest angeordnetes Festrad 28a und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19a drehbar angeordnetes Losrad 29a auf. Die Losräder 27a, 29a kämmen mit den jeweiligen Festrädern 26a, 28a. Die zwei Schalteinheiten 24a, 25a verbinden zur Einstellung eines jeweiligen Getriebegangs die Losräder 27a, 29a drehfest mit der jeweiligen Getriebeausgangswelle 18a, 19a.
  • Das zweite Stirnradteilgetriebe 21a weist zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen auf. Das zweite Stirnradteilgetriebe 21a weist die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17a auf. Das Antriebsmoment wird über die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17a in das zweite Stirnradteilgetriebe 21a eingeleitet. Zur Einstellung der zwei verschiedenen Teilgetriebeübersetzungen weist das zweite Stirnradteilgetriebe 21a ein erstes Zahnradpaar 30a, ein zweites Zahnradpaar 31a, eine dritte Schalteinheit 32a und eine vierte Schalteinheit 33a auf. Die dritte Schalteinheit 32a ist als Doppelschalteinheit zusammen mit der ersten Schalteinheit 24a ausgebildet. Das dritte Zahnradpaar 30a weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17a fest angeordnetes Festrad 34a und ein auf der ersten Getriebeausgangswelle 18a drehbar angeordnetes Losrad 35a auf. Das vierte Zahnradpaar 31a weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17a fest angeordnetes Festrad 36a und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19a drehbar angeordnetes Losrad 37a auf. Die Losräder 35a, 37a kämmen mit den jeweiligen Festrädern 34a, 36a. Die zwei Schalteinheiten 32a, 33a verbinden zur Einstellung eines jeweiligen Getriebegangs die Losräder 35a, 37a drehfest mit der jeweiligen Getriebeausgangswelle 18a, 19a.
  • Die Getriebeeinheit 15a umfasst ein Parksperrenrad 40a, welches zu einer wahlweisen Sperrung der ersten Getriebeausgangswelle 18a vorgesehen ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, das Parksperrenrad 40a an einer anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Position anzuordnen.
  • Zur Übertragung eines Drehmoments vom Verbrennungsmotor 10a und/oder von der elektrischen Maschine 11a zur Getriebeeinheit 15a, umfasst die Hybridantriebsvorrichtung ein Planetengetriebe 38a. Der Verbrennungsmotor 10a ist über eine Trennkupplung 39a an das Planetengetriebe 38a angebunden. Die elektrische Maschine 11a ist direkt an das Planetengetriebe 38a angebunden. Die zwei Stirnradteilgetriebe 20a, 21a sind direkt an das Planetengetriebe 38a angebunden. Der Verbrennungsmotor 10a und die Stirnradteilgetriebe 20a, 21a sind in eine Axialrichtung 57a betrachtet auf unterschiedlichen Seiten des Planetengetriebes 38a angeordnet.
  • Das Planetengetriebe 38a weist einen ersten Planetenradsatz 41a und einen zweiten Planetenradsatz 42a auf. Der erste Planetenradsatz 41a weist ein erstes Hohlrad 43a, einen äußeren Planetensatz 44a, einen inneren Planetensatz 45a, sowie ein erstes Sonnenrad 46a auf. Die Planetensätze 44a, 45a weisen jeweils eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt jeweils drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38a umfasst einen ersten Steg 47a, einen zweiten Steg 48a und einen dritten Steg 49a. Genauer gesagt handelt es sich bei einem Steg um einen Stegsatz, welcher aus einer Mehrzahl miteinander verbundener, auf einer Kreisbahn angeordneten Stegen besteht, wobei jedes Planetenrad auf einem eigenen Steg gelagert ist. Der äußere Planetensatz 44a ist auf dem ersten Steg 47a gelagert. Der innere Planetensatz 45a ist auf dem zweiten Steg 48a gelagert. Der erste Steg 47a ist mit dem zweiten Steg 48a drehfest verbunden. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44a kämmen mit dem ersten Hohlrad 43a. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44a kämmen mit den Planetenrädern des inneren Planetensatzes 45a. Die Planetenräder des inneren Planetensatzes 45a kämmen mit dem ersten Sonnenrad 46a. Der äußere Planetensatz 44a und der innere Planetensatz 45a bilden somit einen Doppelplanetensatz 44a, 45a mit einem ersten und zweiten Steg 47a, 48a aus.
  • Der zweite Planetenradsatz 42a weist ein zweites Hohlrad 50a auf. Der zweite Planetenradsatz 42a weist ferner einen Planetensatz 51a und ein zweites Sonnenrad 52a auf. Der Planetensatz 51a weist eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38a umfasst den dritten Steg 49a. Der dritte Steg 49a ist mit dem zweiten Steg 48a und dem ersten Steg 47a drehfest verbunden. Der Planetensatz 51a ist auf dem dritten Steg 49a gelagert. Die Planetenräder des Planetensatzes 51a kämmen mit dem zweiten Hohlrad 50a. Die Planetenräder des Planetensatzes 51a kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 52a. Die Planetenräder des Planetensatzes 51a kämmen mit dem äußeren Planetensatz 44a. Das Planetengetriebe 38a ist als fünfwelliges Planetengetriebe 38a ausgebildet. Das zweite Sonnenrad 52a ist über eine Antriebswelle 58a mit der Trennkupplung 39a verbunden. Somit wird das zweite Sonnenrad 52a bei geschlossener Trennkupplung 39a übersetzungsfrei vom Verbrennungsmotor 10a angetrieben. Das erste Hohlrad 43a ist drehfest mit der Teilgetriebeeingangswelle 17a des zweiten Stirnradteilgetriebes 21a gekoppelt. Das erste Hohlrad 43a ist drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17a gekoppelt.
  • Das erste Sonnenrad 46a, der Doppelplanetensatz 44a, 45a, das Hohlrad 43a und der Planetensatz 51a des zweiten Planetenradsatzes 42a sind in einer ersten Zahnradebene 53a des Planetengetriebes 38a angeordnet. Das zweite Sonnenrad 52a, der Planetensatz 51a und das zweite Hohlrad 50a sind in einer zweiten Zahnradebene 54a des Planetengetriebes 38a angeordnet. Der Planetensatz 51a ist somit innerhalb der ersten Zahnradebene 53a und der zweiten Zahnradebene 54a angeordnet.
  • Der erste, zweite und dritte Steg 47a, 48a, 49a ist jeweils zwischen der ersten und zweiten Zahnradebene 53a, 54a drehfest mit einem Rotor 13a der elektrischen Maschine verbunden. Der erste, zweite und dritte Steg 47a, 48a, 49a können mit dem Rotor 13a beispielweise über eine Lochscheibe verbunden werden, wobei der Planetensatz 51a des zweiten Planetenradsatzes 42a die Lochscheibe durchsetzt.
  • Das Planetengetriebe 38a umfasst eine Bremseinheit 55a. Die Bremseinheit 55a ist zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50a vorgesehen. Genauer gesagt ist die Bremseinheit 55a zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50a relativ zum Getriebegehäuse 14a vorgesehen.
  • Weiterhin umfasst das Planetengetriebe 38a eine Kopplungseinheit 56a. Die Kopplungseinheit 56a ist zu einer drehfesten Kopplung des ersten Hohlrads 43a mit dem ersten Sonnenrad 46a vorgesehen. Dadurch ist die Kopplungseinheit 56a dazu vorgesehen, das Planetengetriebe 38a zu verblocken. Ist das Planetengetriebe 38a verblockt, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16a, 17a mit einer selben Geschwindigkeit wie das erste Sonnenrad 46a. Ist die Trennkupplung 39a geschlossen, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16a, 17a mit einer selben Geschwindigkeit wie der Verbrennungsmotor 10a. Das erste Sonnenrad 46a ist drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16a der Getriebeeinheit 15a verbunden.
  • Das erste Stirnradteilgetriebe 20a und das zweite Stirnradteilgetriebe 21a sind zusammen mit dem Planetengetriebe 38a zu einer Schaltung von 14 verschiedenen Gängen vorgesehen. Dabei sind das erste Stirnradteilgetriebe 20a und das zweite Stirnradteilgetriebe 21a zusammen mit dem Planetengetriebe 38a zu einer Schaltung von vier rein elektrisch angetriebenen Gängen vorgesehen. Weiterhin sind das erste Stirnradteilgetriebe 20a und das zweite Stirnradteilgetriebe 21a zusammen mit dem Planetengetriebe 38a zu einer Schaltung von sieben Vorwärtsgängen vorgesehen. Ferner sind das erste Stirnradteilgetriebe 20a und das zweite Stirnradteilgetriebe 21a zusammen mit dem Planetengetriebe 38a zu einer Schaltung eines nicht lastschaltbaren Overdrives und eines Kriechgangs vorgesehen. Zudem sind das erste Stirnradteilgetriebe 20a und das zweite Stirnradteilgetriebe 21a zusammen mit dem Planetengetriebe 38a zu einer Schaltung eines Beschleunigungsgangs vorgesehen.
  • Eine Schaltstrategie zum Schalten der Schalteinheiten 24a, 25a, 32a, 33a kann der Tabelle in 5 entnommen werden. Dabei sind ein Kriechgang C, sieben Vorwärtsgetriebegänge G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, ein Overdrive OD, welcher sich an den siebten Vorwärtsgetriebegang G7 stufenlos anschließt, ein Beschleunigungsgang G3*, sowie vier rein elektrische Gänge E1, E2, E3, E4 schaltbar. Ein Rückwärtsgang kann durch eine Rückwärtsdrehung des Elektromotors in einem der elektrischen Gänge E1 - E4 realisiert werden. In den rein elektrischen Gängen E1, E2, E3, E4 wird die Getriebeeinheit 15a ausschließlich von der elektrischen Maschine 11a angetrieben. Die Vorwärtsgetriebegänge G2, G4, G6 bilden Zwischengänge aus, welche die Schaltstufen zwischen den Vorwärtsgetriebegängen G1, G3, G5, G7 mit Hilfe der elektrischen Maschine 11a stufenlos überbrücken. Eine Markierung in der entsprechenden Zeile bedeutet jeweils, dass die entsprechende Schalteinheit 24a, 25a, 32a, 33a geschlossen ist, die Trennkupplung 39a geschlossen ist, die Kopplungseinheit 56a geschlossen ist und/oder die Bremseinheit 55a bremst, um jeweils den in der ersten Spalte angezeigten Getriebegang zu schalten.
  • In den 6 bis 9 sind drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1 bis 5, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 1 bis 5 durch die Buchstaben b bis d in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der 6 bis 9 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 5, verwiesen werden.
  • In den 6 und 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Hybridantriebsvorrichtung weist einen Verbrennungsmotor 10b und eine elektrische Maschine 11b auf. Die elektrische Maschine 11b bildet einen Elektromotor aus. Ebenso wäre es möglich, anstelle der elektrischen Maschine 11b eine hydraulische oder pneumatische Antriebseinheit mit entsprechend zugeordnetem Energiespeicher vorzusehen. Die elektrische Maschine 11b ist dazu vorgesehen, wahlweise eine elektrische Energie in eine mechanische Energie umzuwandeln oder eine mechanische Energie in eine elektrische Energie umzuwandeln. Dazu weist die elektrische Maschine 11b einen Stator 12b und einen Rotor 13b auf. Der Stator 12b ist fest mit einem Getriebegehäuse 14b verbunden. Das Getriebegehäuse 14b ist drehfest angeordnet und starr mit einer Karosserie des Hybridkraftfahrzeugs verbunden. Der Rotor 13b ist drehbar zu dem Stator 12b angeordnet. Zur Bereitstellung und Speicherung der elektrischen Energie weist das Hybridkraftfahrzeug eine nicht näher dargestellte Akkuvorrichtung auf. Die Akkuvorrichtung ist dazu vorgesehen, elektrische Energie zum Antrieb der elektrischen Maschine 11b bereitzustellen und elektrische Energie zu speichern, die vom Verbrennungsmotor 10b erzeugt oder von einem externen Stromnetz eingespeist wird.
  • Wie in der 4 gezeigt, weist die Hybridantriebsvorrichtung zur Bereitstellung mehrerer Getriebegänge eine Getriebeeinheit 15b auf. Zur Einleitung eines Antriebsmoments weist die Getriebeeinheit 15b eine erste Teilgetriebeeingangswelle 16b und eine zweite Teilgetriebeeingangswelle 17b auf. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16b ist als eine Vollwelle ausgebildet. Die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17b ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16b und die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17b sind koaxial zueinander angeordnet. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16b durchsetzt die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17b.
  • Zur Ausleitung eines durch die Getriebeeinheit 15b übersetzten Antriebsmoments, also eines Abtriebsmoments, weist die Getriebeeinheit 15b eine erste Getriebeausgangswelle 18b und eine zweite Getriebeausgangswelle 19b auf. Die Getriebeausgangswellen 18b, 19b sind parallel versetzt zu den Teilgetriebeeingangswellen 16b, 17b angeordnet. Die Getriebeausgangswellen 18b, 19b sind zur Anbindung an nicht näher dargestellte Antriebsräder des Hybridkraftfahrzeugs vorgesehen.
  • Die Getriebeeinheit 15b umfasst ein erstes Stirnradteilgetriebe 20b und ein zweites Stirnradteilgetriebe 21b. Das erste Stirnradteilgetriebe 20b und das zweite Stirnradteilgetriebe 21b sind in einem Kraftfluss parallel zueinander schaltbar. Das erste Stirnradteilgetriebe 20b ist in einer axialen Richtung vor dem zweiten Stirnradteilgetriebe 21b angeordnet.
  • Das erste Stirnradteilgetriebe 20b weist eine Getriebeübersetzung auf. Das erste Stirnradteilgetriebe 20b weist die erste Teilgetriebeeingangswelle 16b auf. Das Antriebsmoment wird über die erste Teilgetriebeeingangswelle 16b in das erste Stirnradteilgetriebe 20b eingeleitet. Zur Einstellung von einer Teilgetriebeübersetzung weist das erste Stirnradteilgetriebe 20b ein erstes Zahnradpaar 22b und eine erste Schalteinheit 24b auf. Das erste Zahnradpaar 22b weist ein auf der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16b fest angeordnetes Festrad 26b und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19b drehbar angeordnetes Losrad 27b auf. Das Losrad 27b kämmt mit dem Festrad 26b. Die Schalteinheit 24b verbindet zur Einstellung eines bestimmten Getriebegangs das Losrad 27b drehfest mit der zweiten Getriebeausgangswelle 19b.
  • Das zweite Stirnradteilgetriebe 21b weist zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen auf. Das zweite Stirnradteilgetriebe 21b weist die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17b auf. Das Antriebsmoment wird über die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17b in das zweite Stirnradteilgetriebe 21b eingeleitet. Zur Einstellung der zwei verschiedenen Teilgetriebeübersetzungen weist das zweite Stirnradteilgetriebe 21b ein erstes Zahnradpaar 30b, ein zweites Zahnradpaar 31b, eine dritte Schalteinheit 32b und eine vierte Schalteinheit 33b auf. Die dritte Schalteinheit 32b ist als Doppelschalteinheit zusammen mit der vierten Schalteinheit 33b ausgebildet. Das dritte Zahnradpaar 30b weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17b fest angeordnetes Festrad 34b und ein auf der ersten Getriebeausgangswelle 18b drehbar angeordnetes Losrad 35b auf. Das vierte Zahnradpaar 31b weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17b fest angeordnetes Festrad 36b und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19b drehbar angeordnetes Losrad 37b auf. Die Losräder 35b, 37b kämmen mit den jeweiligen Festrädern 34b, 36b. Die zwei Schalteinheiten 32b, 33b verbinden zur Einstellung eines jeweiligen Getriebegangs die Losräder 35b, 37b drehfest mit der jeweiligen Getriebeausgangswelle 18b, 19b.
  • Optional umfasst das zweite Stirnradteilgetriebe 21b eine zweite Schalteinheit 25b und ein drittes Zahnradpaar 23b, welches das auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17b fest angeordnete Festrad 34b und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19b drehbar angeordnetes Losrad 29b umfasst. Die zweite Schalteinheit 25b und das Losrad 29b sind gestrichelt angedeutet und können zur Bildung eines mechanischen Rückwärtsgangs vorgesehen sein. Das Losrad 29b kämmt dann mit dem Festrad 34b. Die Schalteinheit 25b verbindet zur Einstellung eines bestimmten Getriebegangs das Losrad 29b drehfest mit der zweiten Getriebeausgangswelle 19b. Die erste Schalteinheit 24b und die zweite Schalteinheit 25b sind in diesem optionalen Fall als Doppelschalteinheit ausgebildet.
  • Die Getriebeeinheit 15b umfasst ein Parksperrenrad 40b, welches zu einer wahlweisen Sperrung der ersten Getriebeausgangswelle 18b vorgesehen ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, das Parksperrenrad 40b an einer anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Position anzuordnen.
  • Zur Übertragung eines Drehmoments vom Verbrennungsmotor 10b und/oder von der elektrischen Maschine 11b zur Getriebeeinheit 15b, umfasst die Hybridantriebsvorrichtung ein Planetengetriebe 38b. Der Verbrennungsmotor 10b ist über eine Trennkupplung 39b an das Planetengetriebe 38b angebunden. Die elektrische Maschine 11b ist direkt an das Planetengetriebe 38b angebunden. Die zwei Stirnradteilgetriebe 20b, 21b sind direkt an das Planetengetriebe 38b angebunden. Der Verbrennungsmotor 10b und die Stirnradteilgetriebe 20b, 21b sind in eine Axialrichtung 57b betrachtet auf unterschiedlichen Seiten des Planetengetriebes 38b angeordnet.
  • Das Planetengetriebe 38b weist einen ersten Planetenradsatz 41b und einen zweiten Planetenradsatz 42b auf. Der erste Planetenradsatz 41b weist ein erstes Hohlrad 43b, einen äußeren Planetensatz 44b, einen inneren Planetensatz 45b, sowie ein erstes Sonnenrad 46b auf. Die Planetensätze 44b, 45b weisen jeweils eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt jeweils drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38b umfasst einen ersten Steg 47b, einen zweiten Steg 48b und einen dritten Steg 49b. Genauer gesagt handelt es sich bei einem Steg um einen Stegsatz, welcher aus einer Mehrzahl miteinander verbundener, auf einer Kreisbahn angeordneten Stegen besteht, wobei jedes Planetenrad auf einem eigenen Steg gelagert ist. Der äußere Planetensatz 44b ist auf dem ersten Steg 47b gelagert. Der innere Planetensatz 45b ist auf dem zweiten Steg 48b gelagert. Der erste Steg 47b ist mit dem zweiten Steg 48b drehfest verbunden. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44b kämmen mit dem ersten Hohlrad 43b. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44b kämmen mit den Planetenrädern des inneren Planetensatzes 45b. Die Planetenräder des inneren Planetensatzes 45b kämmen mit dem ersten Sonnenrad 46b. Der äußere Planetensatz 44b und der innere Planetensatz 45b bilden somit einen Doppelplanetensatz 44b, 45b mit einem ersten und zweiten Steg 47b, 48b aus.
  • Der zweite Planetenradsatz 42b weist ein zweites Hohlrad 50b auf. Der zweite Planetenradsatz 42b weist ferner einen Planetensatz 51b und ein zweites Sonnenrad 52b auf. Der Planetensatz 51b weist eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38b umfasst den dritten Steg 49b. Der dritte Steg 49b ist mit dem zweiten Steg 48b und dem ersten Steg 47b drehfest verbunden. Der Planetensatz 51b ist auf dem dritten Steg 49b gelagert. Die Planetenräder des Planetensatzes 51b kämmen mit dem zweiten Hohlrad 50b. Die Planetenräder des Planetensatzes 51b kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 52b. Die Planetenräder des Planetensatzes 51b kämmen mit dem äußeren Planetensatz 44b. Das Planetengetriebe 38b ist als fünfwelliges Planetengetriebe 38b ausgebildet. Das zweite Sonnenrad 52b ist über eine Antriebswelle 58b mit der Trennkupplung 39b verbunden. Somit wird das zweite Sonnenrad 52b bei geschlossener Trennkupplung 39b übersetzungsfrei vom Verbrennungsmotor 10b angetrieben. Das erste Hohlrad 43b ist drehfest mit der Teilgetriebeeingangswelle 17b des zweiten Stirnradteilgetriebes 21b gekoppelt. Das erste Hohlrad 43b ist drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17b gekoppelt.
  • Das erste Sonnenrad 46b, der Doppelplanetensatz 44b, 45b, das Hohlrad 43b und der Planetensatz 51b des zweiten Planetenradsatzes 42b sind in einer ersten Zahnradebene 53b des Planetengetriebes 38b angeordnet. Das zweite Sonnenrad 52b, der Planetensatz 51b und das zweite Hohlrad 50b sind in einer zweiten Zahnradebene 54b des Planetengetriebes 38b angeordnet. Der Planetensatz 51b ist somit innerhalb der ersten Zahnradebene 53b und der zweiten Zahnradebene 54b angeordnet.
  • Der erste, zweite und dritte Steg 47b, 48b, 49b ist jeweils zwischen der ersten und zweiten Zahnradebene 53b, 54b drehfest mit einem Rotor 13b der elektrischen Maschine verbunden. Der erste, zweite und dritte Steg 47b, 48b, 49b können mit dem Rotor 13b beispielweise über eine Lochscheibe verbunden werden, wobei der Planetensatz 51b des zweiten Planetenradsatzes 42b die Lochscheibe durchsetzt.
  • Das Planetengetriebe 38b umfasst eine Bremseinheit 55b. Die Bremseinheit 55b ist zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50b vorgesehen. Genauer gesagt ist die Bremseinheit 55b zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50b relativ zum Getriebegehäuse 14b vorgesehen.
  • Weiterhin umfasst das Planetengetriebe 38b eine Kopplungseinheit 56b. Die Kopplungseinheit 56b ist zu einer drehfesten Kopplung des ersten Hohlrads 43b mit dem ersten Sonnenrad 46b vorgesehen. Dadurch ist die Kopplungseinheit 56b dazu vorgesehen, das Planetengetriebe 38b zu verblocken. Ist das Planetengetriebe 38b verblockt, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16b, 17b mit einer selben Geschwindigkeit wie das erste Sonnenrad 46b. Ist die Trennkupplung 39b geschlossen, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16b, 17b mit einer selben Geschwindigkeit wie der Verbrennungsmotor 10b. Das erste Sonnenrad 46b ist drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16b der Getriebeeinheit 15b verbunden.
  • Das erste Stirnradteilgetriebe 20b und das zweite Stirnradteilgetriebe 21b sind zusammen mit dem Planetengetriebe 38b zu einer Schaltung von 13 verschiedenen Gängen vorgesehen. Dabei sind das erste Stirnradteilgetriebe 20b und das zweite Stirnradteilgetriebe 21b zusammen mit dem Planetengetriebe 38b zu einer Schaltung von vier rein elektrisch angetriebenen Gängen vorgesehen. Weiterhin sind das erste Stirnradteilgetriebe 20b und das zweite Stirnradteilgetriebe 21b zusammen mit dem Planetengetriebe 38b zu einer Schaltung von sieben Vorwärtsgängen vorgesehen. Ferner sind das erste Stirnradteilgetriebe 20b und das zweite Stirnradteilgetriebe 21b zusammen mit dem Planetengetriebe 38b zu einer Schaltung eines Beschleunigungsgangs vorgesehen. Zudem sind das erste Stirnradteilgetriebe 20b und das zweite Stirnradteilgetriebe 21b zusammen mit dem Planetengetriebe 38b wie beschrieben optional zu einer Schaltung eines mechanischen Rückwärtsgangs vorgesehen.
  • Eine Schaltstrategie zum Schalten der Schalteinheiten 24b, 25b, 32b, 33b kann der Tabelle in 7 entnommen werden. Dabei sind sieben Vorwärtsgetriebegänge G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, ein Beschleunigungsgang G4*, ein mechanischer Rückwärtsgang RW, sowie vier rein elektrische Gänge E1, E2, E3, E4 schaltbar. In den rein elektrischen Gängen E1, E2, E3, E4 wird die Getriebeeinheit 15b ausschließlich von der elektrischen Maschine 11b angetrieben. Die Vorwärtsgetriebegänge G1, G3, G5, G6 bilden Zwischengänge aus, welche die Schaltstufen zu den Vorwärtsgetriebegängen G2, G4, G7 mit Hilfe der elektrischen Maschine 11b stufenlos überbrücken. Eine Markierung in der entsprechenden Zeile bedeutet jeweils, dass die entsprechende Schalteinheit 24b, 25b, 32b, 33b geschlossen ist, die Trennkupplung 39b geschlossen ist, die Kopplungseinheit 56b geschlossen ist und/oder die Bremseinheit 55b bremst, um jeweils den in der ersten Spalte angezeigten Getriebegang zu schalten.
  • In der 8 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Das dritte Ausführungsbeispiel stellt eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels dar. Die Hybridantriebsvorrichtung weist einen Verbrennungsmotor 10c und eine elektrische Maschine 11c auf. Die elektrische Maschine 11c bildet einen Elektromotor aus. Ebenso wäre es möglich, anstelle der elektrischen Maschine 11c eine hydraulische oder pneumatische Antriebseinheit mit entsprechend zugeordnetem Energiespeicher vorzusehen. Die elektrische Maschine 11c ist dazu vorgesehen, wahlweise eine elektrische Energie in eine mechanische Energie umzuwandeln oder eine mechanische Energie in eine elektrische Energie umzuwandeln. Dazu weist die elektrische Maschine 11c einen Stator 12c und einen Rotor 13c auf. Der Stator 12c ist fest mit einem Getriebegehäuse 14c verbunden. Das Getriebegehäuse 14c ist drehfest angeordnet und starr mit einer Karosserie des Hybridkraftfahrzeugs verbunden. Der Rotor 13c ist drehbar zu dem Stator 12c angeordnet. Zur Bereitstellung und Speicherung der elektrischen Energie weist das Hybridkraftfahrzeug eine nicht näher dargestellte Akkuvorrichtung auf. Die Akkuvorrichtung ist dazu vorgesehen, elektrische Energie zum Antrieb der elektrischen Maschine 11c bereitzustellen und elektrische Energie zu speichern, die vom Verbrennungsmotor 10c erzeugt oder von einem externen Stromnetz eingespeist wird.
  • Wie in der 8 weiter gezeigt, weist die Hybridantriebsvorrichtung zur Bereitstellung mehrerer Getriebegänge eine Getriebeeinheit 15c auf. Zur Einleitung eines Antriebsmoments weist die Getriebeeinheit 15c eine erste Teilgetriebeeingangswelle 16c und eine zweite Teilgetriebeeingangswelle 17c auf. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16c ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17c ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16c und die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17c sind koaxial zueinander angeordnet. Die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17c durchsetzt die erste Teilgetriebeeingangswelle 16c.
  • Zur Ausleitung eines durch die Getriebeeinheit 15c übersetzten Antriebsmoments, also eines Abtriebsmoments, weist die Getriebeeinheit 15c eine erste Getriebeausgangswelle 18c und eine zweite Getriebeausgangswelle 19c auf. Die Getriebeausgangswellen 18c, 19c sind parallel versetzt zu den Teilgetriebeeingangswellen 16c, 17c angeordnet. Die Getriebeausgangswellen 18c, 19c sind zur Anbindung an nicht näher dargestellte Antriebsräder des Hybridkraftfahrzeugs vorgesehen.
  • Die Getriebeeinheit 15c umfasst ein erstes Stirnradteilgetriebe 20c und ein zweites Stirnradteilgetriebe 21c. Das erste Stirnradteilgetriebe 20c und das zweite Stirnradteilgetriebe 21c sind in einem Kraftfluss parallel zueinander schaltbar. Das erste Stirnradteilgetriebe 20c ist in einer axialen Richtung vor dem zweiten Stirnradteilgetriebe 21c angeordnet.
  • Das erste Stirnradteilgetriebe 20c weist zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen auf. Das erste Stirnradteilgetriebe 20c weist die erste Teilgetriebeeingangswelle 16c auf. Das Antriebsmoment wird über die erste Teilgetriebeeingangswelle 16c in das erste Stirnradteilgetriebe 20c eingeleitet. Zur Einstellung von zwei verschiedenen Teilgetriebeübersetzungen weist das erste Stirnradteilgetriebe 20c ein erstes Zahnradpaar 22c, ein zweites Zahnradpaar 23c, eine erste Schalteinheit 24c und eine zweite Schalteinheit 25c auf. Die erste Schalteinheit 24c ist als Doppelschalteinheit ausgebildet. Das erste Zahnradpaar 22c weist ein auf der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16c fest angeordnetes Festrad 26c und ein auf der ersten Getriebeausgangswelle 18c drehbar angeordnetes Losrad 27c auf. Das zweite Zahnradpaar 23c weist ein auf der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16c fest angeordnetes Festrad 28c und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19c drehbar angeordnetes Losrad 29c auf. Die Losräder 27c, 29c kämmen mit den jeweiligen Festrädern 26c, 28c. Die erste Schalteinheit 24c verbindet zur Einstellung zumindest eines Getriebegangs das Losrad 27c drehfest mit der ersten Getriebeausgangswelle 18c. Die zweite Schalteinheit 25c verbindet zur Einstellung zumindest eines Getriebegangs das Losrad 29c drehfest mit der zweiten Getriebeausgangswelle 19c.
  • Das zweite Stirnradteilgetriebe 21c weist zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen auf. Das zweite Stirnradteilgetriebe 21c weist die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17c auf. Das Antriebsmoment wird über die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17c in das zweite Stirnradteilgetriebe 21c eingeleitet. Zur Einstellung der zwei verschiedenen Teilgetriebeübersetzungen weist das zweite Stirnradteilgetriebe 21c ein erstes Zahnradpaar 30c, ein zweites Zahnradpaar 31c, eine dritte Schalteinheit 32c und eine vierte Schalteinheit 33c auf. Die dritte Schalteinheit 32c ist als Doppelschalteinheit zusammen mit der ersten Schalteinheit 24c ausgebildet. Das dritte Zahnradpaar 30c weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17c fest angeordnetes Festrad 34c und ein auf der ersten Getriebeausgangswelle 18c drehbar angeordnetes Losrad 35c auf. Das vierte Zahnradpaar 31c weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17c fest angeordnetes Festrad 36c und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19c drehbar angeordnetes Losrad 37c auf. Die Losräder 35c, 37c kämmen mit den jeweiligen Festrädern 34c, 36c. Die dritte Schalteinheit 32c verbindet zur Einstellung zumindest eines Getriebegangs das Losrad 35c drehfest mit der ersten Getriebeausgangswelle 18c. Die vierte Schalteinheit 33c verbindet zur Einstellung zumindest eines Getriebegangs das Losrad 37c drehfest mit der zweiten Getriebeausgangswelle 19c.
  • Die Getriebeeinheit 15c umfasst ein Parksperrenrad 40c, welches zu einer wahlweisen Sperrung der ersten Getriebeausgangswelle 18c vorgesehen ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, das Parksperrenrad 40c an einer anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Position anzuordnen.
  • Zur Übertragung eines Drehmoments vom Verbrennungsmotor 10c und/oder von der elektrischen Maschine 11c zur Getriebeeinheit 15c, umfasst die Hybridantriebsvorrichtung ein Planetengetriebe 38c. Der Verbrennungsmotor 10c ist über eine Trennkupplung 39c an das Planetengetriebe 38c angebunden. Die elektrische Maschine 11c ist direkt an das Planetengetriebe 38c angebunden. Die zwei Stirnradteilgetriebe 20c, 21c sind direkt an das Planetengetriebe 38c angebunden. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel sind der Verbrennungsmotor 10c und das Planetengetriebe 38c in eine Axialrichtung 57c betrachtet auf unterschiedlichen Seiten der Stirnradteilgetriebe 20c, 21c angeordnet.
  • Das Planetengetriebe 38c weist einen ersten Planetenradsatz 41c und einen zweiten Planetenradsatz 42c auf. Der erste Planetenradsatz 41c weist ein erstes Hohlrad 43c, einen äußeren Planetensatz 44c, einen inneren Planetensatz 45c, sowie ein erstes Sonnenrad 46c auf. Die Planetensätze 44c, 45c weisen jeweils eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt jeweils drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38c umfasst einen ersten Steg 47c, einen zweiten Steg 48c und einen dritten Steg 49c. Genauer gesagt handelt es sich bei einem Steg um einen Stegsatz, welcher aus einer Mehrzahl miteinander verbundener, auf einer Kreisbahn angeordneten Stegen besteht, wobei jedes Planetenrad auf einem eigenen Steg gelagert ist. Der äußere Planetensatz 44c ist auf dem ersten Steg 47c gelagert. Der innere Planetensatz 45c ist auf dem zweiten Steg 48c gelagert. Der erste Steg 47c ist mit dem zweiten Steg 48c drehfest verbunden. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44c kämmen mit dem ersten Hohlrad 43c. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44c kämmen mit den Planetenrädern des inneren Planetensatzes 45c. Die Planetenräder des inneren Planetensatzes 45c kämmen mit dem ersten Sonnenrad 46c. Der äußere Planetensatz 44c und der innere Planetensatz 45c bilden somit einen Doppelplanetensatz 44c, 45c mit einem ersten und zweiten Steg 47c, 48c aus.
  • Der zweite Planetenradsatz 42c weist ein zweites Hohlrad 50c auf. Der zweite Planetenradsatz 42c weist ferner einen Planetensatz 51c und ein zweites Sonnenrad 52c auf. Der Planetensatz 51c weist eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38c umfasst den dritten Steg 49c. Der dritte Steg 49c ist mit dem zweiten Steg 48c und dem ersten Steg 47c drehfest verbunden. Der Planetensatz 51c ist auf dem dritten Steg 49c gelagert. Die Planetenräder des Planetensatzes 51c kämmen mit dem zweiten Hohlrad 50c. Die Planetenräder des Planetensatzes 51c kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 52c. Die Planetenräder des Planetensatzes 51c kämmen mit dem äußeren Planetensatz 44c. Das Planetengetriebe 38c ist als fünfwelliges Planetengetriebe 38c ausgebildet. Das zweite Sonnenrad 52c ist drehfest mit einer Antriebswelle 58c verbunden. Das zweite Sonnenrad 52c ist über die Antriebswelle 58c mit der Trennkupplung 39c verbunden. Die Antriebswelle 58c ist koaxial zu den Teilgetriebeeingangswellen 16c, 17c angeordnet. Die Antriebswelle 58c durchsetzt die erste Teilgetriebeeingangswelle 16c. Die Antriebswelle 58c ist als Vollwelle ausgebildet. Somit wird das zweite Sonnenrad 52c bei geschlossener Trennkupplung 39c übersetzungsfrei vom Verbrennungsmotor 10c angetrieben. Das erste Hohlrad 43c ist drehfest mit der Teilgetriebeeingangswelle 17c des zweiten Stirnradteilgetriebes 21c gekoppelt. Das erste Hohlrad 43c ist drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17c gekoppelt.
  • Das erste Sonnenrad 46c, der Doppelplanetensatz 44c, 45c, das Hohlrad 43c und der Planetensatz 51c des zweiten Planetenradsatzes 42c sind in einer ersten Zahnradebene 53c des Planetengetriebes 38c angeordnet. Das zweite Sonnenrad 52c, der Planetensatz 51c und das zweite Hohlrad 50c sind in einer zweiten Zahnradebene 54c des Planetengetriebes 38c angeordnet. Der Planetensatz 51c ist somit innerhalb der ersten Zahnradebene 53c und der zweiten Zahnradebene 54c angeordnet.
  • Der erste, zweite und dritte Steg 47c, 48c, 49c ist jeweils zwischen der ersten und zweiten Zahnradebene 53c, 54c drehfest mit einem Rotor 13c der elektrischen Maschine 11c verbunden. Der erste, zweite und dritte Steg 47c, 48c, 49c können mit dem Rotor 13c beispielweise über eine Lochscheibe verbunden werden, wobei der Planetensatz 51c des zweiten Planetenradsatzes 42c die Lochscheibe durchsetzt.
  • Das Planetengetriebe 38c umfasst eine Bremseinheit 55c. Die Bremseinheit 55c ist zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50c vorgesehen. Genauer gesagt ist die Bremseinheit 55c zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50c relativ zum Getriebegehäuse 14c vorgesehen.
  • Weiterhin umfasst das Planetengetriebe 38c eine Kopplungseinheit 56c. Die Kopplungseinheit 56c ist zu einer drehfesten Kopplung des zweiten Sonnenrads 52c mit dem dritten Steg 49c vorgesehen. Dadurch ist die Kopplungseinheit 56c dazu vorgesehen, das Planetengetriebe 38c zu verblocken. Ist das Planetengetriebe 38c verblockt, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16c, 17c mit einer selben Geschwindigkeit wie das zweite Sonnenrad 52c. Ist die Trennkupplung 39c geschlossen, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16c, 17c mit einer selben Geschwindigkeit wie der Verbrennungsmotor 10c. Das erste Sonnenrad 46c ist drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16c der Getriebeeinheit 15c verbunden.
  • Das erste Stirnradteilgetriebe 20c und das zweite Stirnradteilgetriebe 21c sind zusammen mit dem Planetengetriebe 38c zu einer Schaltung von 14 verschiedenen Gängen vorgesehen. Dabei sind das erste Stirnradteilgetriebe 20c und das zweite Stirnradteilgetriebe 21c zusammen mit dem Planetengetriebe 38c zu einer Schaltung von vier rein elektrisch angetriebenen Gängen vorgesehen. Weiterhin sind das erste Stirnradteilgetriebe 20c und das zweite Stirnradteilgetriebe 21c zusammen mit dem Planetengetriebe 38c zu einer Schaltung von sieben Vorwärtsgängen vorgesehen. Ferner sind das erste Stirnradteilgetriebe 20c und das zweite Stirnradteilgetriebe 21c zusammen mit dem Planetengetriebe 38c zu einer Schaltung eines nicht lastschaltbaren Overdrives und eines Kriechgangs vorgesehen. Zudem sind das erste Stirnradteilgetriebe 20c und das zweite Stirnradteilgetriebe 21c zusammen mit dem Planetengetriebe 38a zu einer Schaltung eines Beschleunigungsgangs vorgesehen.
  • Eine Schaltstrategie zum Schalten der Schalteinheiten 24c, 25c, 32c, 33c entspricht der Schaltstrategie des ersten Ausführungsbeispiels. Daher kann für das dritte Ausführungsbeispiel auf die Schalttabelle in 5 verwiesen werden.
  • In der 9 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Das vierte Ausführungsbeispiel stellt eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels dar. Die Hybridantriebsvorrichtung weist einen Verbrennungsmotor 10d und eine elektrische Maschine 11d auf. Die elektrische Maschine 11d bildet einen Elektromotor aus. Ebenso wäre es möglich, anstelle der elektrischen Maschine 11d eine hydraulische oder pneumatische Antriebseinheit mit entsprechend zugeordnetem Energiespeicher vorzusehen. Die elektrische Maschine 11d ist dazu vorgesehen, wahlweise eine elektrische Energie in eine mechanische Energie umzuwandeln oder eine mechanische Energie in eine elektrische Energie umzuwandeln. Dazu weist die elektrische Maschine 11d einen Stator 12d und einen Rotor 13d auf. Der Stator 12d ist fest mit einem Getriebegehäuse 14d verbunden. Das Getriebegehäuse 14d ist drehfest angeordnet und starr mit einer Karosserie des Hybridkraftfahrzeugs verbunden. Der Rotor 13d ist drehbar zu dem Stator 12d angeordnet. Zur Bereitstellung und Speicherung der elektrischen Energie weist das Hybridkraftfahrzeug eine nicht näher dargestellte Akkuvorrichtung auf. Die Akkuvorrichtung ist dazu vorgesehen, elektrische Energie zum Antrieb der elektrischen Maschine 11d bereitzustellen und elektrische Energie zu speichern, die vom Verbrennungsmotor 10d erzeugt oder von einem externen Stromnetz eingespeist wird.
  • Wie in der 9 weiter gezeigt, weist die Hybridantriebsvorrichtung zur Bereitstellung mehrerer Getriebegänge eine Getriebeeinheit 15d auf. Zur Einleitung eines Antriebsmoments weist die Getriebeeinheit 15d eine erste Teilgetriebeeingangswelle 16d und eine zweite Teilgetriebeeingangswelle 17d auf. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16d ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17d ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16d und die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17d sind koaxial zueinander angeordnet. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16d durchsetzt die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17d.
  • Zur Ausleitung eines durch die Getriebeeinheit 15d übersetzten Antriebsmoments, also eines Abtriebsmoments, weist die Getriebeeinheit 15d eine erste Getriebeausgangswelle 18d und eine zweite Getriebeausgangswelle 19d auf. Die Getriebeausgangswellen 18d, 19d sind parallel versetzt zu den Teilgetriebeeingangswellen 16d, 17d angeordnet. Die Getriebeausgangswellen 18d, 19d sind zur Anbindung an nicht näher dargestellte Antriebsräder des Hybridkraftfahrzeugs vorgesehen.
  • Die Getriebeeinheit 15d umfasst ein erstes Stirnradteilgetriebe 20d und ein zweites Stirnradteilgetriebe 21d. Das erste Stirnradteilgetriebe 20d und das zweite Stirnradteilgetriebe 21d sind in einem Kraftfluss parallel zueinander schaltbar. Das erste Stirnradteilgetriebe 20d ist in einer axialen Richtung vor dem zweiten Stirnradteilgetriebe 21d angeordnet.
  • Das erste Stirnradteilgetriebe 20d weist eine Getriebeübersetzung auf. Das erste Stirnradteilgetriebe 20d weist die erste Teilgetriebeeingangswelle 16d auf. Das Antriebsmoment wird über die erste Teilgetriebeeingangswelle 16d in das erste Stirnradteilgetriebe 20d eingeleitet. Zur Einstellung von einer Teilgetriebeübersetzung weist das erste Stirnradteilgetriebe 20d ein erstes Zahnradpaar 22d und eine erste Schalteinheit 24d auf. Das erste Zahnradpaar 22d weist ein auf der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16d fest angeordnetes Festrad 26d und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19d drehbar angeordnetes Losrad 27d auf. Das Losrad 27d kämmt mit dem Festrad 26d. Die Schalteinheit 24d verbindet zur Einstellung zumindest eines Getriebegangs das Losrad 27d drehfest mit der zweiten Getriebeausgangswelle 19d.
  • Das zweite Stirnradteilgetriebe 21d weist zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen auf. Das zweite Stirnradteilgetriebe 21d weist die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17d auf. Das Antriebsmoment wird über die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17d in das zweite Stirnradteilgetriebe 21d eingeleitet. Zur Einstellung der zwei verschiedenen Teilgetriebeübersetzungen weist das zweite Stirnradteilgetriebe 21d ein erstes Zahnradpaar 30d, ein zweites Zahnradpaar 31d, eine dritte Schalteinheit 32d und eine vierte Schalteinheit 33d auf. Die dritte Schalteinheit 32d ist als Doppelschalteinheit zusammen mit der vierten Schalteinheit 33d ausgebildet. Das dritte Zahnradpaar 30d weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17d fest angeordnetes Festrad 34d und ein auf der ersten Getriebeausgangswelle 18d drehbar angeordnetes Losrad 35d auf. Das vierte Zahnradpaar 31d weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17d fest angeordnetes Festrad 36d und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19d drehbar angeordnetes Losrad 37d auf. Die Losräder 35d, 37d kämmen mit den jeweiligen Festrädern 34d, 36d. Die zwei Schalteinheiten 32d, 33d verbinden zur Einstellung eines jeweiligen Getriebegangs die Losräder 35d, 37d drehfest mit der jeweiligen Getriebeausgangswelle 18d, 19d.
  • Optional umfasst das zweite Stirnradteilgetriebe 21d eine zweite Schalteinheit 25d und ein drittes Zahnradpaar 23d, welches das auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17d fest angeordnete Festrad 34d und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19d drehbar angeordnetes Losrad 29d umfasst. Die zweite Schalteinheit 25d und das Losrad 29d sind gestrichelt angedeutet und können zur Bildung eines mechanischen Rückwärtsgangs vorgesehen sein. Das Losrad 29d kämmt dann mit dem Festrad 34d. Die Schalteinheit 25d verbindet zur Einstellung eines bestimmten Getriebegangs das Losrad 29d drehfest mit der zweiten Getriebeausgangswelle 19d.Die erste Schalteinheit 24d und die zweite Schalteinheit 25d sind in diesem optionalen Fall als Doppelschalteinheit ausgebildet.
  • Die Getriebeeinheit 15d umfasst ein Parksperrenrad 40d, welches zu einer wahlweisen Sperrung der ersten Getriebeausgangswelle 18d vorgesehen ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, das Parksperrenrad 40d an einer anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Position anzuordnen.
  • Zur Übertragung eines Drehmoments vom Verbrennungsmotor 10d und/oder von der elektrischen Maschine 11d zur Getriebeeinheit 15d, umfasst die Hybridantriebsvorrichtung ein Planetengetriebe 38d. Der Verbrennungsmotor 10d ist über eine Trennkupplung 39d an das Planetengetriebe 38d angebunden. Die elektrische Maschine 11d ist direkt an das Planetengetriebe 38d angebunden. Die zwei Stirnradteilgetriebe 20d, 21d sind direkt an das Planetengetriebe 38d angebunden. Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel sind der Verbrennungsmotor 10d und das Planetengetriebe 38d in eine Axialrichtung 57d betrachtet auf unterschiedlichen Seiten der Stirnradteilgetriebe 20c, 21c angeordnet.
  • Das Planetengetriebe 38d weist einen ersten Planetenradsatz 41d und einen zweiten Planetenradsatz 42d auf. Der erste Planetenradsatz 41d weist ein erstes Hohlrad 43d, einen äußeren Planetensatz 44d, einen inneren Planetensatz 45d, sowie ein erstes Sonnenrad 46d auf. Die Planetensätze 44d, 45d weisen jeweils eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt jeweils drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38d umfasst einen ersten Steg 47d, einen zweiten Steg 48d und einen dritten Steg 49d. Genauer gesagt handelt es sich bei einem Steg um einen Stegsatz, welcher aus einer Mehrzahl miteinander verbundener, auf einer Kreisbahn angeordneten Stegen besteht, wobei jedes Planetenrad auf einem eigenen Steg gelagert ist. Der äußere Planetensatz 44d ist auf dem ersten Steg 47d gelagert. Der innere Planetensatz 45d ist auf dem zweiten Steg 48d gelagert. Der erste Steg 47d ist mit dem zweiten Steg 48d drehfest verbunden. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44d kämmen mit dem ersten Hohlrad 43d. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44d kämmen mit den Planetenrädern des inneren Planetensatzes 45d. Die Planetenräder des inneren Planetensatzes 45d kämmen mit dem ersten Sonnenrad 46d. Der äußere Planetensatz 44d und der innere Planetensatz 45d bilden somit einen Doppelplanetensatz 44d, 45d mit einem ersten und zweiten Steg 47d, 48d aus.
  • Der zweite Planetenradsatz 42d weist ein zweites Hohlrad 50d auf. Der zweite Planetenradsatz 42d weist ferner einen Planetensatz 51d und ein zweites Sonnenrad 52d auf. Der Planetensatz 51d weist eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38d umfasst den dritten Steg 49d. Der dritte Steg 49d ist mit dem zweiten Steg 48d und dem ersten Steg 47d drehfest verbunden. Der Planetensatz 51d ist auf dem dritten Steg 49d gelagert. Die Planetenräder des Planetensatzes 51d kämmen mit dem zweiten Hohlrad 50d. Die Planetenräder des Planetensatzes 51d kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 52d. Die Planetenräder des Planetensatzes 51d kämmen mit dem äußeren Planetensatz 44d. Das Planetengetriebe 38d ist als fünfwelliges Planetengetriebe 38d ausgebildet.
  • Das zweite Sonnenrad 52d ist über die Antriebswelle 58d mit der Trennkupplung 39d verbunden. Die Antriebswelle 58d ist koaxial zu den Teilgetriebeeingangswellen 16d, 17d angeordnet. Die Antriebswelle 58d durchsetzt die erste Teilgetriebeeingangswelle 16d. Die Antriebswelle 58d ist als Vollwelle ausgebildet. Somit wird das zweite Sonnenrad 52d bei geschlossener Trennkupplung 39d übersetzungsfrei vom Verbrennungsmotor 10d angetrieben. Das erste Hohlrad 43d ist drehfest mit der Teilgetriebeeingangswelle 17d des zweiten Stirnradteilgetriebes 21d gekoppelt. Das erste Hohlrad 43d ist drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17d gekoppelt.
  • Das erste Sonnenrad 46d, der Doppelplanetensatz 44d, 45d, das Hohlrad 43d und der Planetensatz 51d des zweiten Planetenradsatzes 42d sind in einer ersten Zahnradebene 53d des Planetengetriebes 38d angeordnet. Das zweite Sonnenrad 52d, der Planetensatz 51d und das zweite Hohlrad 50d sind in einer zweiten Zahnradebene 54d des Planetengetriebes 38d angeordnet. Der Planetensatz 51d ist somit innerhalb der ersten Zahnradebene 53d und der zweiten Zahnradebene 54d angeordnet.
  • Der erste, zweite und dritte Steg 47d, 48d, 49d ist jeweils zwischen der ersten und zweiten Zahnradebene 53d, 54d drehfest mit einem Rotor 13d der elektrischen Maschine 11d verbunden. Der erste, zweite und dritte Steg 47d, 48d, 49d können mit dem Rotor 13d beispielweise über eine Lochscheibe verbunden werden, wobei der Planetensatz 51d des zweiten Planetenradsatzes 42d die Lochscheibe durchsetzt.
  • Das Planetengetriebe 38d umfasst eine Bremseinheit 55d. Die Bremseinheit 55d ist zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50d vorgesehen. Genauer gesagt ist die Bremseinheit 55d zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50d relativ zum Getriebegehäuse 14d vorgesehen.
  • Weiterhin umfasst das Planetengetriebe 38d eine Kopplungseinheit 56d. Die Kopplungseinheit 56d ist zu einer drehfesten Kopplung des zweiten Sonnenrads 52d mit dem dritten Steg 49d vorgesehen. Dadurch ist die Kopplungseinheit 56d dazu vorgesehen, das Planetengetriebe 38d zu verblocken. Ist das Planetengetriebe 38d verblockt, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16d, 17d mit einer selben Geschwindigkeit wie das zweite Sonnenrad 52d. Ist die Trennkupplung 39d geschlossen, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16d, 17d mit einer selben Geschwindigkeit wie der Verbrennungsmotor 10d. Das erste Sonnenrad 46d ist drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16d der Getriebeeinheit 15d verbunden.
  • Das erste Stirnradteilgetriebe 20d und das zweite Stirnradteilgetriebe 21d sind zusammen mit dem Planetengetriebe 38d zu einer Schaltung von 13 verschiedenen Gängen vorgesehen. Dabei sind das erste Stirnradteilgetriebe 20d und das zweite Stirnradteilgetriebe 21d zusammen mit dem Planetengetriebe 38d zu einer Schaltung von vier rein elektrisch angetriebenen Gängen vorgesehen. Weiterhin sind das erste Stirnradteilgetriebe 20d und das zweite Stirnradteilgetriebe 21d zusammen mit dem Planetengetriebe 38d zu einer Schaltung von sieben Vorwärtsgängen vorgesehen. Ferner sind das erste Stirnradteilgetriebe 20d und das zweite Stirnradteilgetriebe 21d zusammen mit dem Planetengetriebe 38d zu einer Schaltung eines Beschleunigungsgangs vorgesehen. Zudem sind das erste Stirnradteilgetriebe 20d und das zweite Stirnradteilgetriebe 21d zusammen mit dem Planetengetriebe 38d wie beschrieben optional zu einer Schaltung eines mechanischen Rückwärtsgangs vorgesehen.
  • Eine Schaltstrategie zum Schalten der Schalteinheiten 24d, 25d, 32d, 33d entspricht der Schaltstrategie des zweiten Ausführungsbeispiels. Daher kann für das vierte Ausführungsbeispiel auf die Schalttabelle in 7 verwiesen werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Verbrennungsmotor
    11
    Maschine
    12
    Stator
    13
    Rotor
    14
    Getriebegehäuse
    15
    Getriebeeinheit
    16
    Teilgetriebeeingangswelle
    17
    Teilgetriebeeingangswelle
    18
    Getriebeausgangswelle
    19
    Getriebeausgangswelle
    20
    Stirnradteilgetriebe
    21
    Stirnradteilgetriebe
    22
    Zahnradpaar
    23
    Zahnradpaar
    24
    Schalteinheit
    25
    Schalteinheit
    26
    Festrad
    27
    Losrad
    28
    Festrad
    29
    Losrad
    30
    Zahnradpaar
    31
    Zahnradpaar
    32
    Schalteinheit
    33
    Schalteinheit
    34
    Festrad
    35
    Losrad
    36
    Festrad
    37
    Losrad
    38
    Planetengetriebe
    39
    Trennkupplung
    40
    Parksperrenrad
    41
    Planetenradsatz
    42
    Planetenradsatz
    43
    Hohlrad
    44
    Planetensatz
    45
    Planetensatz
    46
    Sonnenrad
    47
    Steg
    48
    Steg
    49
    Steg
    50
    Hohlrad
    51
    Planetensatz
    52
    Sonnenrad
    53
    Zahnradebene
    54
    Zahnradebene
    55
    Bremseinheit
    56
    Kopplungseinheit
    57
    Axialrichtung
    58
    Antriebswelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010053757 A1 [0002]

Claims (17)

  1. Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (10a - 10d), einer elektrischen Maschine (11a - 11d), einem Planetengetriebe (38a - 38d), einem ersten Stirnradteilgetriebe (20a - 20d) und einem zweiten Stirnradteilgetriebe (21a - 21d), wobei der Verbrennungsmotor (10a - 10d) über eine Trennkupplung (39a - 39d) an das Planetengetriebe (38a - 38d) und die elektrische Maschine (11a - 11d) direkt an das Planetengetriebe (38a - 38d) angebunden sind, wobei die zwei Stirnradteilgetriebe (20a - 20d, 21a - 21d) direkt an das Planetengetriebe (38a - 38d) angebunden sind, wobei das Planetengetriebe (38a - 38d) einen ersten Planetenradsatz (41a - 41d) und einen zweiten Planetenradsatz (42a - 42d) aufweist, wobei der erste Planetenradsatz (41a - 41d) ein erstes Hohlrad (43a - 43d) sowie ein erstes Sonnenrad (46a - 46d) aufweist, und wobei zumindest ein Steg (47a - 47d, 48a - 48d) eines Planetensatzes (44a - 44d, 45a - 45d) des ersten Planetenradsatzes (41a - 41d) und zumindest ein Steg (49a - 49d) eines Planetensatzes (51a - 51d) des zweiten Planetenradsatzes (42a - 42d) drehfest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenradsatz (42a - 42d) ein zweites Hohlrad (50a - 50d) aufweist.
  2. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenradsatz (42a - 42d) ein zweites Sonnenrad (52a - 52d) aufweist.
  3. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (38a - 38d) eine Bremseinheit (55a - 55d) aufweist, die zum unmittelbaren Abbremsen einer Welle des Planetengetriebes (38a - 38d) vorgesehen ist.
  4. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (38a - 38d) eine Kopplungseinheit (56a - 56d) aufweist, die zu einer drehfesten Kopplung von zwei Wellen des Planetengetriebes (38a - 38d) vorgesehen ist.
  5. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (43a - 43d) drehfest mit einer Teilgetriebeeingangswelle (17a - 17d) des zweiten Stirnradteilgetriebes (21a - 21d) gekoppelt ist.
  6. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (41a - 41d) einen äußeren Planetensatz (44a - 44d) und einen inneren Planetensatz (45a - 45d) aufweist, die einen Doppelplanetensatz mit einem ersten und zweiten Steg (47a - 47d, 48a - 48d) ausbilden, sowie dass der zweite Planetenradsatz (42a - 42d) den Planetensatz (51a - 51d) mit einem dritten Steg (49a - 49d) umfasst, wobei der erste, zweite und dritte Steg (47a - 47d, 48a - 48d, 49a - 49d) drehfest miteinander verbunden sind.
  7. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (46a -46d), der Doppelplanetensatz, das erste Hohlrad (43a - 43d) und der Planetensatz (51a - 51d) des zweiten Planetenradsatzes (42a - 42d) in einer ersten Zahnradebene (53a - 53d) des Planetengetriebes (38a - 38d) angeordnet sind.
  8. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sonnenrad (52a - 52d), der Planetensatz (51a - 51d) des zweiten Planetenradsatzes (42a - 42d) und das zweite Hohlrad (50a - 50d) in einer zweiten Zahnradebene (54a - 54d) des Planetengetriebes (38a - 38d) angeordnet sind.
  9. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, zweite und dritte Steg (47a - 47d, 48a - 48d, 49a - 49d) zwischen einer ersten und zweiten Zahnradebene (53a - 53d, 54a - 54d) drehfest mit einem Rotor (13a - 13d) der elektrischen Maschine (11a - 11d) verbunden ist.
  10. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (55a - 55d) zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads (50a - 50d) vorgesehen ist.
  11. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinheit (56a; 58b) zu einer drehfesten Kopplung des ersten Hohlrads (43a; 43b) mit dem ersten Sonnenrad (46a; 46b) vorgesehen ist.
  12. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (46a - 46d) drehfest mit einer ersten Teilgetriebeeingangswelle (16a - 16d) der Getriebeeinheit (15a - 15d) verbunden ist.
  13. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Teilgetriebeeingangswelle (17a - 17d) als Hohlwelle ausgebildet ist.
  14. Hybridantriebsvorrichtung zumindest nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetensatz (51a - 51d) des zweiten Planetenradsatzes (42a - 42d) innerhalb der ersten Zahnradebene (53a - 53d) und der zweiten Zahnradebene (54a - 54d) angeordnet ist.
  15. Hybridantriebsvorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (10a - 10d) über die Trennkupplung (39a - 39d) zum Antrieb des zweiten Sonnenrads (52a - 52d) vorgesehen ist.
  16. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (10a; 10b) und die Stirnradteilgetriebe (20a, 21a; 20b, 21b) in eine Axialrichtung (57a; 57b) betrachtet auf unterschiedlichen Seiten des Planetengetriebes (38a; 38b) angeordnet sind.
  17. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (10c; 10d) und das Planetengetriebe (38c; 38d) in eine Axialrichtung (57c; 57d) betrachtet auf unterschiedlichen Seiten der Stirnradteilgetriebe (20c, 21c; 20d, 21d) angeordnet sind.
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