DE102016218361A1

DE102016218361A1 - Hybridisiertes Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE102016218361A1
Application number: DE102016218361.3A
Authority: DE
Inventors: Bernd Wölfle
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2018-03-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein hybridisiertes Kraftfahrzeuggetriebe (1), umfassend eine Elektromaschine (EM), welche mit einem Nebenabtrieb (32) in Verbindung steht. Um nun einen Betrieb des Nebenabtriebes (32) auf geeignete Art und Weise mit dem Betrieb der Elektromaschine (EM) kombinieren zu können, ist eine Planetenstufe (28) vorgesehen, von deren Komponenten (29, 30, 31) Hohlrad (HO2), Planetensteg (PS2) und Sonnenrad (SO2) eine erste Komponente (29) über ein Schaltelement (S11) mit einer Antriebsseite (4) koppelbar ist, wohingegen eine zweite Komponente (30) der Planetenstufe (28) mit dem Nebenabtrieb (32) sowie eine dritte Komponente (31) mit der Elektromaschine (EM) gekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein hybridisiertes Kraftfahrzeuggetriebe, umfassend eine Elektromaschine, welche mit einem Nebenabtrieb in Verbindung steht.
Bei Hybridfahrzeugen kann eine Hybridisierung unter anderem auch durch Verwendung eines hybridisierten Kraftfahrzeuggetriebes verwirklicht werden. Dabei ist dem jeweiligen Kraftfahrzeuggetriebe eine Elektromaschine zugeordnet, wobei diese dann entweder mit in ein Gehäuse des Getriebes integriert oder aber zumindest an diesem angeordnet ist. Innerhalb des Getriebes ist die Elektromaschine dann so eingebunden oder einbindbar, dass die unterschiedlichen Fahrfunktionen eines Hybridfahrzeuges realisiert werden können.
Des Weiteren werden bei Kraftfahrzeuggetrieben häufig sogenannte Nebenabtriebe (PTOs) vorgesehen, über welche weitere Verbraucher des Kraftfahrzeuges parallel zu einem Hauptkraftfluss angetrieben werden können. Bei hybridisierten Kraftfahrzeuggetrieben besteht dann zum Teil auch die Möglichkeit, einen derartigen Nebenabtrieb mit der jeweiligen Elektromaschine zu koppeln.
Aus der DE 10 2013 201 744 A1 geht ein hybridisiertes Kraftfahrzeuggetriebe hervor, welches in Gruppenbauweise ausgeführt ist und sich dabei aus einer Hauptgruppe sowie einer der Hauptgruppe nachgeschalteten Bereichsgruppe zusammensetzt. Des Weiteren ist eine Elektromaschine vorgesehen, welche drehfest mit einer Welle des Getriebes verbunden ist und über eine Stirnradstufe der Hauptgruppe in den Kraftfluss eingebunden werden kann. In einer möglichen Variante schlägt die DE 10 2013 201 744 A1 zudem vor, die Elektromaschine mit einem Nebenabtrieb zu koppeln und diesen dabei direkt über die Elektromaschine anzutreiben.
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein hybridisiertes Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, bei welchem ein Betrieb eines Nebenabtriebes auf geeignete Art und Weise mit dem Betrieb einer Elektromaschine kombiniert werden kann.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem derartigen hybridisierten Kraftfahrzeuggetriebe ist zudem Gegenstand von Anspruch 10.
Gemäß der Erfindung umfasst ein hybridisiertes Kraftfahrzeuggetriebe eine Elektromaschine, welche mit einem Nebenabtrieb in Verbindung steht. Dabei kann die Elektromaschine bevorzugt sowohl generatorisch, als auch elektromotorisch betrieben werden, um unterschiedliche Hybridfunktionen darstellen zu können. Zudem handelt es sich bei der Elektromaschine insbesondere um eine permanenterregte Synchronmaschine.
Bei einem Nebenabtrieb (PTO) handelt es sich im Sinne der Erfindung um einen Anschluss für einen oder mehrere Verbraucher bzw. Aggregate in dem jeweiligen Kraftfahrzeugantriebsstrang, welche dabei über den Nebenabtrieb angetrieben werden können. Prinzipiell könnte der jeweilige Verbraucher bzw. das jeweilige Aggregat dabei mit in das Getriebe integriert oder außen liegend zu diesem vorgesehen sein, wobei der Nebenabtrieb im letztgenannten Fall dann aus einem Gehäuse des Getriebes herauszuführen ist. Bei Anschluss mehrere Verbraucher an einem Nebenabtrieb müsste eine hier abgreifbare Antriebsleistung dann noch entsprechend aufgezweigt werden.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass eine Planetenstufe vorgesehen ist, von deren Komponenten Hohlrad, Planetensteg und Sonnenrad eine erste Komponente über ein Schaltelement mit einer Antriebsseite des Getriebes gekoppelt werden kann, wohingegen eine zweite Komponente der Planetenstufe mit dem Nebenabtrieb sowie eine dritte Komponente mit der Elektromaschine gekoppelt ist. Mit anderen Worten umfasst ein erfindungsgemäßes hybridisiertes Getriebe also eine Planetenstufe, welche sich aus den Komponenten Hohlrad, Planetensteg und Sonnenrad zusammensetzt. Dabei ist eine Antriebsseite des Getriebes, an welcher dieses in dem jeweiligen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer vorgeschalteten Antriebsmaschine gekoppelt werden kann, mit der ersten Komponente der Planetenstufe verbunden, während eine zweite Komponente der Planetenstufe mit dem Nebenabtrieb in Verbindung steht. Schließlich ist noch die dritte Komponente der Planetenstufe mit der Elektromaschine gekoppelt.
Eine derartige Ausgestaltung eines hybridisierten Kraftfahrzeuggetriebes hat dabei den Vorteil, dass eine Kraftflussführung zum Nebenabtrieb hierbei auf unterschiedliche Art und Weisen gestaltet und auch mit einem Betrieb der Elektromaschine kombiniert werden kann. Denn zum einen kann durch Schließen des ersten Schaltelements ein Antreiben des Nebenabtriebs von der Antriebsseite des Getriebes her stattfinden, wobei dabei über die Elektromaschine abzustützen ist. Im Zuge dessen ist es möglich, an der Elektromaschine die Drehzahl zu verändern und damit auch die Drehzahl des Nebenabtriebs einzustellen. Die Elektromaschine kann hierbei elektromotorisch oder auch generatorisch betrieben werden, um die entsprechende Drehzahl zu realisieren. Des Weiteren kann ein Antrieb des Nebenabtriebs prinzipiell auch über die Elektromaschine erfolgen, wobei dabei antriebsseitig abzustützen ist. Insgesamt stehen eine Vielzahl an Möglichkeiten zur Verfügung, den Betrieb des Nebenabtriebs und auch der Elektromaschine zu gestalten.
Dagegen wird bei der DE 10 2013 201 744 A1 vorgeschlagen, den Nebenabtrieb starr mit der Elektromaschine zu verbinden und diesen direkt über die Elektromaschine anzutreiben. Zwar kann dadurch auch ein Betrieb des Nebenabtriebs bei entsprechender getriebeseitiger Einbindung der Elektromaschine in den Kraftfluss verwirklicht werden, die Anzahl an Möglichkeiten zum Betreiben des Nebenabtriebs ist aber beschränkt.
Erfindungsgemäß handelt es sich bei der ersten Komponente der Planetenstufe bevorzugt um das Hohlrad, während die zweite Komponente als Planetensteg und die noch verbleibende, dritte Komponente als Sonnenrad vorliegt. Prinzipiell kann im Sinne der Erfindung aber auch eine anderweitige Zuordnung der Komponenten getroffen sein.
Das erfindungsgemäße, hybridisierte Kraftfahrzeuggetriebe ist bevorzugt in Gruppenbauweise ausgeführt, indem einer Hauptgruppe eine Bereichsgruppe nachgeschaltet ist. Diese Bereichsgruppe wird dabei bevorzugt durch eine Planetenstufe gebildet, von deren Komponenten Hohlrad, Planetensteg und Sonnenrad eine Komponente, insbesondere das Sonnenrad, drehfest mit einer Ausgangswelle der Hauptgruppe verbunden ist, während eine zweite Komponente, insbesondere in Form des Planetensteges, mit einer Abtriebsseite des Getriebes verbunden ist und die noch verbleibende, dritte Komponente, bei welcher es sich bevorzugt um das Hohlrad handelt, zum einen an einem drehfesten Bauelement des Getriebes festgesetzt und zum anderen ebenfalls drehfest mit der Abtriebsseite verbunden werden kann.
Weiter bevorzugt ist die Hauptgruppe bevorzugt in Vorgelegebauweise ausgeführt und kann sich aus zwei Teilgetriebe zusammensetzen, über welche jeweils der Kraftfluss zu einer gemeinsamen Ausgangswelle der Hauptgruppe geführt werden kann. Abgesehen von einer eingangsseitigen Doppelkupplung ist es dabei auch denkbar, dass der Kraftfluss stets über die Eingangswelle des einen Teilgetriebes in das Getriebe eingeleitet und dann erst durch Betätigung eines entsprechenden Schaltelements auf die Eingangswelle des anderen Teilgetriebes geführt wird, von wo ausgehend dann eine Übersetzung zu der gemeinsamen Ausgangswelle stattfindet. Insbesondere wird der Kraftfluss dabei in beiden Teilgetrieben über ein oder mehrere gemeinsame Vorgelege geführt. Dabei kann abtriebsseitig des oder der Vorgelege eine Abtriebskonstante vorgesehen sein, welche durch entsprechende Betätigung von Schaltelementen entweder mit der gemeinsamen Ausgangswelle der Hauptgruppe oder auch direkt mit der Abtriebsseite des Getriebes verbunden werden kann.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist der Nebenabtrieb mit der zweiten Komponente der Planetenstufe über zumindest eine Übersetzungsstufe gekoppelt. In vorteilhafter Weise kann eine Antriebsbewegung hierdurch geeignet zum Nebenabtrieb hin übersetzt werden, so dass sich hier eine für den jeweils angeschlossenen Verbraucher geeignete Antriebsbewegung einstellt. In Weiterbildung dieser Ausführungsform ist dann die zweite Komponente mit einem ersten Stirnrad drehfest verbunden, welches mit einem zweiten Stirnrad im Zahneingriff steht, wobei das zweite Stirnrad zudem mit einem dritten Stirnrad kämmt, das drehfest mit dem Nebenabtrieb verbunden ist. In diesem Fall erfolgt also eine Übersetzung über zwei Übersetzungsstufen, wobei aufgrund der Verwendung von Stirnradstufen der Nebenabtrieb entsprechend achsversetzt angeordnet werden kann. Abgesehen davon ist es aber auch denkbar, die zweite Komponente der Planetenstufe starr mit dem Nebenabtrieb zu verbinden. Zudem könnte die zumindest eine, zwischenliegende Übersetzungsstufe auch als weitere Planetenstufe oder auch als Zugmitteltrieb gestaltet sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist die Elektromaschine drehfest mit der dritten Komponente verbunden. In diesem Fall ist also ein Rotor der Elektromaschine starr mit der dritten Komponente verbunden, wobei alternativ dazu auch ein oder mehrere Übersetzungsstufen zwischengeschaltet sein können.
Entsprechend einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erste Komponente der Planetenstufe ferner über ein zweites Schaltelement an einem drehfesten Bauelement des Getriebes festsetzbar. Die erste Komponente kann also durch Betätigung des zweiten Schaltelements stillgesetzt werden, wodurch der Nebenabtrieb ausschließlich von Elektromaschine angetrieben werden kann. In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sind das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement zu einer Schalteinrichtung zusammengefasst, bei welchem entweder die Schaltstellung des ersten Schaltelements oder die Schaltstellung des zweiten Schaltelements realisierbar ist. Im Sinne der Erfindung können die Schaltelemente jeweils als kraftschlüssige oder auch als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sein, wobei sie besonders bevorzugt als formschlüssige Schaltelemente in Form von Klauenschaltelementen oder Sperrsynchronisation vorliegen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist die zweite Komponente der Planetenstufe zudem mit einer Welle, insbesondere einer Eingangswelle eines Teilgetriebes gekoppelt. In diesem Fall steht also der Nebenabtrieb ständig mit einer Welle des Getriebes in Verbindung, über welche der Nebenabtrieb dementsprechend auch angetrieben werden kann. Dabei liegt diese Welle insbesondere als Eingangswelle eines Teilgetriebes vor, wobei es sich hierbei bevorzugt um das Teilgetriebe einer Hauptgruppe handelt. Insofern findet auch bei einer Kraftflussführung über dieses Teilgetriebe stets einen Antrieb des Nebenabtriebes statt.
In Weiterbildung der Erfindung kann über den Nebenabtrieb auch eingetrieben werden. In diesem Fall wäre dann an dem Nebenabtrieb ein Aggregat anzuschließen, über welches eine mechanische Leistung zugeführt werden kann. So ist es bei einer Kombination dieser Variante mit der Ausführungsform, nach welcher die erste Komponente der Planetenstufe über ein zweites Schaltelement an einem drehfesten Bauelement festsetzbar ist, möglich, die Elektromaschine über den Nebenabtrieb anzutreiben und damit Strom zu erzeugen.
Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass die Elektromaschine mit zumindest einem elektrischen Nebenabtrieb gekoppelt ist. Hierdurch ist es möglich, dass elektrische Verbraucher direkt über die Elektromaschine angetrieben werden. Dazu können seitens des Getriebes ein oder mehrere entsprechende Anschlussmöglichkeiten vorgesehen sein, beispielsweise in Form von Steckdosen, an welchen wiederum Elektromaschinen zum Betreiben von Verbrauchern angeschlossen werden können.
Ein erfindungsgemäßes, hybridisiertes Kraftfahrzeuggetriebes ist hierbei bevorzugt Teil eines Antriebsstranges für ein Kraftfahrzeug und dort dann zwischen einer Antriebsmaschine, insbesondere in Form einer Brennkraftmaschine, und nachfolgenden Komponenten im Antriebsstrang angeordnet, wie insbesondere einem Längs- oder Querdifferenzial. Antriebseitig kann dem Kraftfahrzeuggetriebe dabei zudem ein Torsionsschwingungsdämpfer und/oder ein Anfahrelement vorgeschaltet sein.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
1 eine schematische Ansicht eines hybridisierten Kraftfahrzeuggetriebes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
2 eine schematische Darstellung eines hybridisierten Kraftfahrzeuggetriebes entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung.
In 1 ist eine schematische Ansicht eines hybridisierten Kraftfahrzeuggetriebes 1 entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei ist dieses Kraftfahrzeuggetriebe 1 für den Einsatz in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, bei welchem es sich bevorzugt um ein Nutzfahrzeug, beispielsweise in Form eines LKWs, handelt.
Wie in 1 zu erkennen ist, setzt sich das Kraftfahrzeuggetriebe 1 aus einer Hauptgruppe 2 und einer der Hauptgruppe 2 nachgeschalteten Bereichsgruppe 3 zusammen, wobei die Hauptgruppe 2 und die Bereichsgruppe 3 zwischen einer Antriebsseite 4 und einer Abtriebsseite 5 des Kraftfahrzeuggetriebes 1 vorgesehen sind. Die Hauptgruppe 2 besteht dabei aus zwei Teilgetrieben mit je einer Eingangswelle 6 bzw. 7, sowie einer gemeinsamen Ausgangswelle 8. Dabei bildet die Eingangswelle 6 des einen Teilgetriebes an ihrem einen Ende die Antriebsseite 4 des Kraftfahrzeuggetriebes 1 aus und verläuft radial innenliegend zu der als Hohlwelle gestalteten Eingangswelle 7 des anderen Teilgetriebes.
Die Hauptgruppe 2 verfügt des Weiteren über zwei Vorgelegewellen 9 und 10, die achsversetzt zu den Eingangswellen 6 und 7 und der Ausgangswelle 8 liegend angeordnet sind. Wie zudem in 1 zu erkennen ist, sind bei der Hauptgruppe 2 insgesamt fünf Radebenen R1 bis R5 vorgesehen, wobei in jeder Radebene R1 bis R5 jeweils Stirnradstufen mit jeweils einem Losrad 11 bzw. 12 bzw. 13 bzw. 14 bzw. 15 vorgesehen sind, das jeweils mit je zwei Festrädern 16 und 17 bzw. 18 und 19 bzw. 20 und 21 bzw. 22 und 23 bzw. 24 und 25 gleichzeitig im Zahneingriff steht. Während die Festräder 16 bis 25 jeweils auf den Vorgelegewellen 9 und 10 drehfest angeordnet sind, sind die Losräder 11 und 12 drehbar auf der Eingangswelle 7 angeordnet, während die Losräder 13 und 14 auf der Eingangswelle 6 und das Losrad 15 auf der Ausgangswelle 8 drehbar gelagert sind.
Ferner sind der Hauptgruppe 2 mehrere Schaltelemente S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 und S8 zugeordnet, die jeweils als Klauenkupplungen gestaltet sind. Wie zudem in 1 zu sehen ist, sind die Schaltelemente S1 bis S8 dabei jeweils paarweise zu Schalteinrichtungen zusammengefasst, wobei die Schaltelemente S1 und S2 dabei zu der Schalteinrichtung SE1, die Schaltelemente S3 und S4 zu der Schalteinrichtung SE2, die Schaltelemente S5 und S6 zu der Schalteinrichtung SE3 und die Schaltelemente S7 und S8 zu der Schalteinrichtung SE4 zusammengelegt sind.
Bei jeder der Schalteinrichtungen SE1 bzw. SE2 bzw. SE3 bzw. SE4 können die je zugeordneten Schaltelemente S1 und S2 bzw. S3 und S4 bzw. S5 und S6 bzw. S7 und S8 abwechselnd betätigt werden. Hierbei wird über das Schaltelement S1 bei Betätigung das Losrad 11 an der Eingangswelle 7 festgesetzt, während in der hierzu alternativen Schaltstellung der Schalteinrichtung SE1 und damit der Betätigung des Schaltelements S2 das Losrad 12 an der Eingangswelle 7 festgesetzt wird. Dagegen zieht eine Betätigung des Schaltelements S3 eine drehfeste Verbindung der Eingangswelle 6 mit der Eingangswelle 7 nach sich, während in der hierzu alternativen Schaltstellung der Schalteinrichtung SE2 und damit der Betätigung des Schaltelements S4 das Losrad 13 drehfest mit der Eingangswelle 6 verbunden wird.
Ebenso wird in der einen Schaltstellung der Schalteinrichtung SE3 bei Betätigung des Schaltelements S5 das Losrad 14 drehfest mit der Eingangswelle 6 gekoppelt, wohingegen in der anderen Schaltstellung der Schalteinrichtung SE3 und damit der Betätigung des Schaltelements S6 eine drehfeste Verbindung der Eingangswelle 6 mit der Ausgangswelle 8 stattfindet. Im letztgenannten Fall wird dadurch ein starrer Durchtrieb von der Eingangswelle 6 auf die Ausgangswelle 8 realisiert. Über die Schaltelemente S7 und S8 der Schalteinrichtung SE4 kann die fünfte Radebene R5 auf unterschiedliche Art und Weise eingebunden werden, wobei die Radebene R5 dabei eine Abtriebskonstante von den Vorgelegewellen 9 und 10 bildet. So wird bei Betätigung des Schaltelements S7 ein Abtrieb auf die Ausgangswelle 8 realisiert, während die Betätigung des Schaltelements S8 in der anderen Schaltstellung der Schalteinrichtung SE4 eine drehfeste Koppelung des Losrades 15 mit der Abtriebsseite 5 und damit eine Umgehung der nachgeschalteten Bereichsgruppe 3 verwirklicht.
Wie in 1 zu erkennen ist, ist die Bereichsgruppe 3 durch ein Planetengetriebe 26 gebildet, welches sich aus den Komponenten Hohlrad HO1, Planetensteg PS1 und Sonnenrad SO1 zusammensetzt. Dabei ist das Sonnenrad SO 1 drehfest auf der Ausgangswelle 8 angeordnet, während der Planetensteg PS1 drehfest mit der Abtriebsseite 5 in Verbindung steht. Das Hohlrad HO1 kann nun über eine Schalteinrichtung SE5 mit zwei Schaltelementen S9 und S10 auf zwei unterschiedliche Art und Weisen angebunden werden, um zwei voneinander abweichende Übersetzungsverhältnisse der Bereichsgruppe 3 zu realisieren.
So wird das Hohlrad HO1 bei Betätigung des Schaltelements S9 an einem drehfesten Bauelement 27 festgesetzt, bei welchem es sich bevorzugt um ein Getriebegehäuse des Kraftfahrzeuggetriebes 1 handelt, während in der anderen Schaltstellung der Schalteinrichtung SE5 und damit der Betätigung des Schaltelements S10 eine drehfeste Verbindung des Hohlrades HO1 mit der Abtriebsseite 5 besteht. Die Schaltelemente S9 und S10 sind vorliegend jeweils als Sperrsynchronisationen gestaltet, wobei ein Umschalten in der Bereichsgruppe 3 zwischen den Übersetzungsverhältnissen bevorzugt stattfindet, indem durch Betätigung des Schaltelements S8 ein direkter Durchtrieb auf die Abtriebsseite 5 unter Umgehung der Bereichsgruppe 3 vollzogen wird.
Für die Hybridisierung ist dem Kraftfahrzeuggetriebe 1 zudem eine Elektromaschine EM zugeordnet, welche sich aus einem stillstehenden Stator S und einem hierzu radial innenliegenden Rotor R zusammensetzt. Dabei kann die Elektromaschine EM über eine Planetenstufe 28 eingebunden werden, welche sich aus Komponenten 29, 30 und 31 in Form eines Hohlrades HO2, eines Planetensteges PS2 und eines Sonnenrades SO2 zusammensetzt. Wie in 1 zu erkennen ist, wird die Komponente 29 dabei durch das Hohlrad HO2, die Komponente 30 durch den Planetensteg PS2 und die Komponente 31 durch das Sonnenrad SO2 gebildet. Weiter ist in 1 zu erkennen, dass der Rotor R der Elektromaschine EM drehfest mit dem Sonnenrad SO2 verbunden ist, während der Planetensteg PS2 drehfest mit der Eingangswelle 7 in Verbindung steht. Dagegen kann das Hohlrad HO2 entweder über ein Schaltelement S11 drehfest mit der Eingangswelle 6 verbunden oder über ein Schaltelement S12 am drehfesten Bauelement 27 festgesetzt werden. Die Schaltelemente S11 und S12 sind dabei zu einer Schalteinrichtung SE 6 zusammengefasst und als Klauenkupplungen gestaltet.
Als Besonderheit verfügt das Kraftfahrzeuggetriebe 1 nun noch über einen Nebenabtrieb 32, welcher mit dem Planetensteg PS2 der Planetenstufe 28 gekoppelt ist. Konkret ist der Planetensteg PS2 dabei mit einem Stirnrad 33 drehfest verbunden, welches mit einem weiteren Stirnrad 34 kämmt. Abgesehen von dem Stirnrad 33 steht das Stirnrad 34 dann noch mit einem Stirnrad 35 im Zahneingriff, das drehfest auf einer Abtriebswelle 36 des Nebenabtriebs 32 angeordnet ist.
Aufgrund der Einbindung des Nebenabtriebs 32 über die Planetenstufe 28 können unterschiedliche Betriebsmodi des Nebenabtriebs 32 verwirklicht werden. Wird das Schaltelement S11 geschlossen und hierdurch das Hohlrad HO2 drehfest mit der Eingangswelle 6 und damit auch der Antriebsseite 4 verbunden, so kann am Nebenabtrieb 32 eine Drehzahl durch entsprechende Veränderung der Drehzahl der Elektromaschine EM eingestellt werden. Hierbei kann die Elektromaschine EM, je nach zu erreichender Drehzahl, generatorisch oder auch elektromotorisch betrieben werden, wobei im erstgenannten Fall eine – vorliegend nicht weiter dargestellte – Batterie geladen wird.
Wird hingegen das Schaltelement S12 geschlossen, so wird das Hohlrad HO2 am drehfesten Bauelement 27 festgesetzt, so dass der Nebenabtrieb alleine über die Elektromaschine EM betrieben werden kann. Dabei ist es auch denkbar, über den Nebenabtrieb 32 einzutreiben und hierbei die Elektromaschine EM generatorisch zu betreiben. Schließlich kann der Nebenabtrieb 32 auch noch durch Führen des Kraftflusses über die Eingangswelle 7 des einen Teilgetriebes angetrieben werden, wobei dabei keines der Schaltelement S11 oder S12 betätigt sein müsste.
Schließlich geht aus 2 noch eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes 37 gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor. Diese entspricht dabei im Wesentlichen der vorhergehenden Variante nach 1, wobei als einziger Unterschied der Elektromaschine EM noch ein elektrischer Nebenabtrieb 38 zugeordnet ist, an welchem ein oder mehrere elektrische Verbraucher angeschlossen werden können. Dieser elektrische Nebenabtrieb 38 ist dabei insbesondere als Steckdose am Getriebegehäuse des Kraftfahrzeuggetriebes 37 ausgestaltet. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 2 der vorhergehenden Variante nach 1, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen eines Kraftfahrzeuggetriebes kann ein Nebenabtrieb auf geeignete Art und Weise eingebunden werden.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeuggetriebe
2: Hauptgruppe
3: Bereichsgruppe
4: Antriebsseite
5: Abtriebsseite
6: Eingangswelle
7: Eingangswelle
8: Ausgangswelle
9: Vorgelegewelle
10: Vorgelegewelle
11: Losrad
12: Losrad
13: Losrad
14: Losrad
15: Losrad
16: Festrad
17: Festrad
18: Festrad
19: Festrad
20: Festrad
21: Festrad
22: Festrad
23: Festrad
24: Festrad
25: Festrad
26: Planetengetriebe
27: drehfestes Bauelement
28: Planetenstufe
29: Komponente
30: Komponente
31: Komponente
32: Nebenabtrieb
33: Stirnrad
34: Stirnrad
35: Stirnrad
36: Abtriebswelle
37: Kraftfahrzeuggetriebe
38: elektrischer Nebenabtrieb
R1: erste Radebene
R2: zweite Radebene
R3: dritte Radebene
R4: vierte Radebene
R5: fünfte Radebene
S1: Schaltelement
S2: Schaltelement
S3: Schaltelement
S4: Schaltelement
S5: Schaltelement
S6: Schaltelement
S7: Schaltelement
S8: Schaltelement
S9: Schaltelement
S10: Schaltelement
S11: Schaltelement
S12: Schaltelement
SE1: Schalteinrichtung
SE2: Schalteinrichtung
SE3: Schalteinrichtung
SE4: Schalteinrichtung
SE5: Schalteinrichtung
SE6: Schalteinrichtung
HO1: Hohlrad
PS1: Planetensteg
SO1: Sonnenrad
HO2: Hohlrad
PS2: Planetensteg
SO2: Sonnenrad
EM: Elektromaschine
R: Rotor
S: Stator

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 102013201744 A1 [0004, 0004, 0011]

Claims

Hybridisiertes Kraftfahrzeuggetriebe (1; 37), umfassend eine Elektromaschine (EM), welche mit einem Nebenabtrieb (32) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Planetenstufe (28) vorgesehen ist, von deren Komponenten (29, 30, 31) Hohlrad (HO2), Planetensteg (PS2) und Sonnenrad (SO2) eine erste Komponente (29) über ein Schaltelement (S11) mit einer Antriebsseite (4) koppelbar ist, wohingegen eine zweite Komponente (30) der Planetenstufe (28) mit dem Nebenabtrieb (32) sowie eine dritte Komponente (31) mit der Elektromaschine (EM) gekoppelt ist.
Kraftfahrzeuggetriebe (1; 37) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenabtrieb (32) mit der zweiten Komponente (30) der Planetenstufe (28) über zumindest eine Übersetzungsstufe gekoppelt ist.
Kraftfahrzeuggetriebe (1; 37) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente (30) mit einem ersten Stirnrad (33) drehfest verbunden ist, welches mit einem zweiten Stirnrad (34) im Zahneingriff steht, wobei das zweite Stirnrad (34) zudem mit einem dritten Stirnrad (35) kämmt, das drehfest mit dem Nebenabtrieb (32) verbunden ist.
Kraftfahrzeuggetriebe (1; 37) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM) drehfest mit der dritten Komponente (31) verbunden ist.
Kraftfahrzeuggetriebe (1; 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (29) ferner über ein zweites Schaltelement (S12) an einem drehfesten Bauelement (27) festsetzbar ist.
Kraftfahrzeuggetriebe (1; 37) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (S11) und das zweite Schaltelement (S12) zu einer Schalteinrichtung (SE6) zusammengefasst sind.
Kraftfahrzeuggetriebe (1; 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente (30) der Planetenstufe (28) zudem mit einer Welle, insbesondere einer Eingangswelle (7) eines Teilgetriebes gekoppelt ist.
Kraftfahrzeuggetriebe (1; 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über den Nebenabtrieb (32) auch eintreibbar ist.
Kraftfahrzeuggetriebe (37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM) mit zumindest einem elektrischen Nebenabtrieb (38) gekoppelt ist.
Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Kraftfahrzeuggetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9.