DE102016218417A1 - Mehrgang-Hybridgetriebe - Google Patents

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Abstract

PKW-Hybridgetriebe mit einer elektrischen Antriebsmaschine zum Aufbringen einer elektrischen Antriebsleistung auf eine Antriebswelle eines automatisch schaltbaren Kraftfahrzeuggetriebes mit drei Einsteg-Planetengetrieberadsätzen sowie mit drei Bremsen und zwei Kupplungen zum Schalten von unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen zwischen der Antriebswelle und einer Abtriebswelle, wobei in Drehmomentübertragungsrichtung zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Antriebswelle ein vierter Einsteg-Planetengetrieberadsatz mit einem einzigen Steg angeordnet ist, dass ein Sonnenrad des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes dauerhaft mit dem Gehäuse des Getriebes verbunden ist, dass ein Hohlrad des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes dauerhaft mit einem Rotor der elektrischen Antriebsmaschine verbunden ist und, dass ein Steg des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes mittels einer Trennkupplung zur selektiven Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine eingerichtet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein mehrgängiges Hybridgetriebe, welches ein automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe und eine elektrische Antriebsmaschine aufweist, ähnliche Getriebe sind aus dem Stand der Technik bekannt, insbesondere aus der DE 199 12 480 A1 .
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines automatisch schaltbaren Hybridgetriebes zum Antrieb eines Personenkraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens mit sogenanntem Plug-In-Hybrid (PHEV) beschrieben, dies ist nicht als eine Beschränkung der Erfindung zu verstehen.
  • Zum Antrieb von Kraftfahrzeugen kommen häufig unterschiedliche Antriebsmaschinen in Kombination zum Einsatz, solche Antriebe werden allgemein als Hybridantrieb bezeichnet, häufig weisen diese eine Kombination einer Verbrennungskraftmaschine mit einer elektrischen Antriebsmaschine auf. Dadurch, dass der Verbrennungskraftmaschine eine elektrische Antriebsmaschine beim Antrieb des Kraftfahrzeugs zur Seite gestellt ist, ergeben sich im Gegensatz zu einem rein verbrennungsmotorischen oder rein elektrischen Antrieb andere Anforderungen an die Antriebsarchitektur, insbesondere an das Kraftfahrzeuggetriebe.
  • Von rein elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen (BEV) sind Getriebe mit sehr wenigen Gängen, beispielsweise zwei Gängen, bekannt. Bei rein verbrennungsmotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugen, insbesondere mit automatisch schaltendem Getriebe, sind Getriebe mit vielen Gängen bekannt, häufig werden hier Getriebe mit acht oder mehr Gänge eingesetzt.
  • Bei einem Hybridantrieb mit automatisch schaltbaren Getriebe kann ein Getriebe vorgesehen sein, welches beispielsweise fünf bis sieben Gänge aufweist, da sich durch die Kombination der beiden Antriebsmaschinen (elektrische Antriebsmaschine, Verbrennungskraftmaschine) ein günstiges Betriebsverhalten ergibt. Durch die geringere Anzahl an Gängen sinken die Komplexität und der Bauraumbedarf des Getriebes und neben den Radsätzen zum Bereitstellen der unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen kann so auch noch die elektrische Antriebsmaschine in das Getriebe integriert werden.
  • Die DE 199 12 480 A1 schlägt eine kompakte Getriebetopologie mit drei Einsteg-Planetengetrieberadsätzen zum Bereitstellen von sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang vor.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein PKW-Hybridgetriebe mit einem kompakten Aufbau anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein PKW-Hybridgetriebe gemäß dem ersten Patentanspruch gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einem PKW-Hybridgetriebe ein Getriebe für einen Personenkraftwagen zu verstehen, also ein Getriebe zum Einsatz in einem Kraftwagen, insbesondere einem Kraftwagen zur Personenbeförderung mit einem Gesamtgewicht von 3,5 Tonnen oder weniger. Weiter ist das Hybridgetriebe dazu eingerichtet, dass zwei Antriebsmaschinen, von welchen die eine eine Verbrennungskraftmaschine ist, vorzugsweise ein Verbrennungsmotor in Hubkolbenbauweise, und die andere vorzugsweise eine elektrische Antriebsmaschine ist, gemeinsam oder einzeln Antriebsleistung an dieses Getriebe abgeben.
  • Weiter ist dieses Getriebe dazu eingerichtet, unterschiedliche diskrete Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle dieses Getriebes, sogenannte Gänge, bereitzustellen und die zugeführte Antriebsleistung an einen weiteren Antriebsstrang des Kraftwagens abzugeben. Vorzugsweise ist das Getriebe zum Bereitstellen von sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang eingerichtet. Die elektrische Antriebsmaschine weist vorzugsweise einen Rotor auf, welcher gegenüber einem mit einem Gehäuse des PKW-Hybridgetriebes drehfest verbundenen Stator drehbar gelagert ist.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einem (Einsteg-)Planetengetrieberadsatz ein Umlaufgetrieberadsatz, aufweisend ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen einzigen Steg mit wenigstens einem Planetenrad, vorzugsweise aber einer Vielzahl von Planetenrädern, zu verstehen. Ein Einsteg-Planetengetrieberadsatz besteht vorzugsweise aus den zuvor genannten Getriebebauteilen und zusätzlichen Bauteilen zur Lagerung dieses Einsteg-Planetengetrieberadsatzes. Weiter vorzugsweise weist das PKW-Hybridgetriebe eine Vielzahl solcher Einsteg-Planetengetrieberadsätze auf, vorzugsweise drei Einsteg-Planetengetrieberadsätze zum Bereitstellen unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse und einen vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatz zum Anbinden der elektrischen Antriebsmaschine an das PKW-Hybridgetriebe. Vorzugsweise sind die vier Einsteg-Planetengetrieberadsätze konzentrisch zueinander angeordnet und in axialer Richtung voneinander beabstandet.
  • Vorzugsweise sind der erste, der zweite und der dritte Einsteg-Planetengetrieberadsatz jeweils als sogenannter Minus-Radsatz ausgebildet, wobei bei einem solchen Minus-Radsatz ein Planetenrad sowohl mit dem Sonnenrad, wie auch mit dem Hohlrad des gleichen Planetengetrieberadsatzes zur Leistungsübertragung in kämmenden Eingriff steht. Weiter vorzugsweise ist der vierte Einsteg-Planetengetrieberadsatz ebenfalls als Minus-Radsatz ausgebildet. Insbesondere mittels Minus-Radsätzen ist ein besonders platzsparender Aufbau des PKW-Hybridgetriebes ermöglicht.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einer Bremse zum Schalten von unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des PKW-Hybridgetriebes eine Einrichtung zu verstehen, mit welcher mindestens eines der Getriebeelemente (Sonnenrad, Hohlrad, Steg) eines dieser Einsteg-Planetengetrieberadsätze, vorzugsweise eines dieser ersten drei Einsteg-Planetengetrieberadsätze, mit einem Gehäuse dieses Getriebes selektiv verbindbar ist. Vorzugsweise weist das PKW-Hybridgetriebe drei solcher Bremsen auf.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einer Kupplung zum Schalten von unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des PKW-Hybridgetriebes eine Einrichtung zu verstehen, mit welcher mindestens eines der Getriebeelemente (Sonnenrad, Hohlrad, Steg) eines dieser Einsteg-Planetengetrieberadsätze mit mindestens einem weiteren der Getriebeelemente (Sonnenrad, Hohlrad, Steg) eines dieser Einsteg-Planetengetrieberadsätze selektiv verbindbar ist.
  • Im Gegensatz zu der zuvor genannten Bremse, mit welcher eines der rotierbar gelagerten Getriebeelemente mit dem stillstehenden Gehäuse des Getriebes selektiv verbindbar ist, ist mit einer der Kupplungen ein rotierbar gelagertes Getriebeelement (Sonnenrad, Hohlrad, Steg), insbesondere eines der ersten drei Einsteg-Plantengetrieberadsätze, mit einem weiteren rotierbaren Getriebeelement (Sonnenrad, Hohlrad, Steg), insbesondere eines der ersten drei Einsteg-Planetengetrieberadsätze, verbindbar. Vorzugsweise weist das PKW-Hybridgetriebe zwei dieser Kupplungen auf.
  • Weiter vorzugsweise weist das PKW-Hybridgetriebe weitere Kupplungen auf, welche zum selektiven Verbinden anderer rotierbarer Bauteile des PKW-Hybridgetriebes eingerichtet sind und nicht zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle vorgesehen sind. Vorzugsweise weist das PKW-Hybridgetriebe eine Anfahrkupplung und eine Trennkupplung auf.
  • Vorzugsweise weist das PKW-Hybridgetriebe drei Einsteg-Planetengetrieberadsätze auf. Vorzugsweise ist das Hohlrad des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes dauerhaft mit dem Steg des dritten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes verbunden. Vorzugsweise ist der Steg des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes dauerhaft mit dem Hohlrad des zweiten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes verbunden. Vorzugsweise ist der Steg des zweiten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes dauerhaft mit den Hohlrad des dritten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes verbunden. Vorzugsweise ist der Steg des dritten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes dauerhaft mit der Abtriebswelle verbunden. Vorzugsweise ist das Sonnenrad des zweiten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes dauerhaft mit der Antriebswelle verbunden. Vorzugsweise ist der erste Einsteg-Planetengetrieberadsatz, bezogen auf die Geometrie in axialer Richtung, vor dem zweiten und dem dritten Einsteg-Planetengetrieberadsatz angeordnet. Vorzugsweise ist der zweite Einsteg-Planetengetrieberadsatz, bezogen auf die Geometrie in axialer Richtung, zwischen dem ersten und dem dritten Einsteg-Planetengetrieberadsatz angeordnet. Insbesondere durch eine solche Anordnung der Getriebebauteile ist ein besonders kompakter Aufbau dieser ermöglicht.
  • Vorzugsweise ist in Drehmomentübertragungsrichtung zwischen dem Rotor der elektrischen Antriebsmaschine und der Antriebswelle ein vierter Planetengetrieberadsatz angeordnet. Vorzugsweise ist dieser vierte Planetengetrieberadsatz als Radsatz mit einem einzigen Steg ausgebildet und als vierter Einsteg-Planetengetrieberadsatz zu verstehen. Weiter vorzugsweise ist dieser vierte Einsteg-Planetengetrieberadsatz in radialer Richtung vollständig innerhalb des Rotors der elektrischen Antriebsmaschine angeordnet. Weiter vorzugseiwese ist dieser vierte Einsteg-Planetengetrieberadsatz wenigstens teilweise oder bevorzugt vollständig in axialer Richtung innerhalb des Rotors der elektrischen Antriebsmaschine angeordnet. Weiter vorzugsweise sind die Zahnräder (Hohlrad, Sonnenrad, Planetenräder), beziehungsweise Verzahnungen welche diese Zahnräder zur Bewegungsübertragung aufweisen, in axialer Richtung innerhalb des Rotors der elektrischen Antriebsmaschine angeordnet. Insbesondere durch eine derartige Ausgestaltung ist ein besonders kompakter Aufbau erreichbar.
  • Vorzugsweise ist ein Sonnenrad dieses vierten Planetengetrieberadsatzes dauerhaft mit dem Gehäuse des Getriebes verbunden. Vorzugsweise ist ein Hohlrad des vierten Planetengetrieberadsatzes dauerhaft mit dem Rotor der elektrischen Antriebsmaschine verbunden. Vorzugsweise ist ein Steg des vierten Planetengetrieberadsatzes selektiv mit einer Verbrennungskraftmaschine zur Leistungsübertragung (Drehzahl, Drehmoment) verbindbar. Vorzugsweise ist für diese selektive Verbindbarkeit eine Trennkupplung vorgesehen. Vorzugsweise ist eine Drehschwingungsreduzierungseinrichtung mit dem Steg des vierten Planetengetrieberadsatzes verbindbar, beziehungsweise ist mit diesem verbunden. Vorzugsweise ist die Trennkupplung als eine reibschlüssige Kupplung ausgebildet. Vorzugsweise ist die Trennkupplung als eine Ein- oder Mehrscheibenkupplung ausgebildet. Insbesondere mittels einer solchen Anbindung der elektrischen Antriebsmaschine an das PKW-Hybridgetriebe ist ein besonders kompakter Getriebeaufbau ermöglicht.
  • Vorzugsweise ist die Drehschwingungsreduzierungseinrichtung als ein Ein-, Zwei- oder Mehrmassenschwungrad ausgebildet. Weiter vorzugsweise weist die Drehschwingungsreduzierungseinrichtung ein Fliehkraftpendel auf. Weiter vorzugsweise weist die Drehschwingungsreduzierungseinrichtung einen sogenannten Long-Travel-Damper, also insbesondere einen Bogenfederdämpfer in vorzugsweise einfacher oder bevorzugt mehrfacher Anordnung auf. Vorzugsweise weist die Drehschwingungsreduzierungseinrichtung einen Schwingungstilger oder einen Schwingungsdämpfer oder beide auf. Drehschwingungsreduzierungseinrichtungen als solche sind aus dem Stand der Technik bekannt und deren Einsatz insbesondere in Kombination mit einer Verbrennungskraftmaschine ist ebenfalls üblich und bekannt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der vierte Einsteg-Planetengetrieberadsatz eine Standübersetzung auf, welche aus einem Bereich ausgewählt ist, der größer ist als 1,4 und kleiner ist als 1,8. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Standübersetzung des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes wenigstens im Wesentlichen 1,6 und ganz besonders bevorzugt ist die Standübersetzung des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 1,625. Untersuchungen haben gezeigt, dass mit einer derartigen Standübersetzung ein besonders günstiges Betriebsverhalten des PKW-Hybridgetriebes erreichbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Trennkupplung eine Eingangsseite auf, welche zur Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere deren Kurbelwelle, eingerichtet ist. Weiter weist die Trennkupplung eine Ausgangsseite auf, welche vorzugsweise dauerhaft mit dem Steg des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes verbunden ist. Vorzugsweise ist diese Trennkupplung als eine reibschlüssige Kupplung ausgebildet. Vorzugsweise ist diese Trennkupplung als eine normaly closed Kupplung und bevorzugt als eine normaly open Kupplung ausgebildet. Vorzugsweise ist diese Trennkupplung derart ausgebildet, dass Antriebskräfte von der Eingangs- auf die Ausgangsseite wenigstens teilweise oder vollständig mittels einer reibschlüssigen Verbindung übertragbar sind, wobei diese reibschlüssige Verbindung selektiv herstellbar ist. Insbesondere mittels einer solchen Trennkupplung ist ein besonders einfaches Ankuppeln der Verbrennungskraftmaschine an das PKW-Hybridgetriebe ermöglicht. Weiter ist es mittels dieser Trennkupplung auch ermöglicht, insbesondere während des elektrischen Fahrens oder während eines Rekuperationsbetriebes, die Verbrennungskraftmaschine Abzukuppeln und so die Schleppverluste zu verringern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse des Getriebes einen Trockenraum und einen Nassraum auf. Vorzugsweise ist dieser Nassraum dadurch gekennzeichnet, dass in diesem eine Ölschmierung der darin angeordneten Bauteile stattfindet und der Trockenraum ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die in diesem angeordneten Bauteile nicht mittels einer Ölschmierung versorgbar sind, also trocken laufen. Vorzugsweise ist der Trockenraum im Gehäuse des Getriebes mittels einer Trennwand fluiddicht vom Nassraum abgetrennt. Insbesondere durch diese Trennwand ist ein Übertritt von Schmierstoff aus dem Nassraum in den Trockenraum verhinderbar. Vorzugsweise sind sämtliche vier Einsteg-Planetengetrieberadsatzes in diesem Nassraum angeordnet. Insbesondere durch diese Anordnung der vier Einsteg-Planetengetrieberadsätze im Nassraum, sind diese mit Getriebeöl versorgbar. Vorzugsweise ist in dem Trockenraum die Trennkupplung angeordnet. Diese Trennkupplung ist damit insbesondere als eine trockenlaufende Kupplung ausgebildet, welche nicht mittels Getriebeöl gekühlt ist. Insbesondere durch diese Aufteilung der Bauteile und Zuordnung dieser zum Nassraum bzw. Trockenraum ist es ermöglicht, mit den Einsteg-Planetengetrieberadsätzen durch die Schmierung besonders verlustarm Leistung zu übertragen und die Schleppverluste in der Trennkupplung zu verringern, da bei einer trockenlaufenden Kupplung nahezu keine Schleppverluste auftreten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der vierte Einsteg-Planetengetrieberadsatz mit einer Getriebeölschmierung versehen. Vorzugsweise ist das Hohlrad des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes an einem Hohlradträger angeordnet, vorzugsweise mit diesem verbunden, und besonders bevorzugt einstückig mit diesem ausgebildet. Vorzugsweise weist der Hohlradträger einen Ölführungskanal auf. Vorzugsweise erstreckt sich der Ölführungskanal in radialer Richtung von radial innen nach radial außen durch diesen Hohlradträger hindurch. Dieser Ölführungskanal ist dabei insbesondere derart ausgebildet, dass ein Bereich, in welchem das Hohlrad des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes angeordnet ist, fluidleitend mit einem Bereich verbunden ist, in welchem der Rotor der elektrischen Antriebsmaschine angeordnet ist. Insbesondere durch diesen Ölführungskanal ist eine zielgerichtete Ölströmung von radial innen nach radial außen im Bereich des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes und damit im Bereich der elektrischen Antriebsmaschine ermöglicht. Insbesondere durch diese Ausbildung des Ölführungskanals ist dem Rotor der elektrischen Antriebsmaschine Getriebeöl zuführbar und dieser ist somit durch dieses Getriebeöl kühlbar.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mit dem Ölführungskanal ein weiterer Ölführungskanal fluidleitend verbunden. Vorzugsweise erstreckt sich dieser weitere Ölführungskanal, wenigstens abschnittsweise, in axialer Richtung. Weiter vorzugsweise erstreckt sich dieser weitere Ölführungskanal in axialer Richtung wenigstens bis zu einer Stirnseite des Rotors der elektrischen Antriebsmaschine, vorzugsweise bis zu beiden Stirnseiten des Rotors der elektrischen Antriebsmaschine. Insbesondere durch diesen weiteren Ölführungskanal ist es einerseits ermöglicht, das dem Rotor zugeführte Getriebeöl über die axiale Erstreckung des Rotors zu verteilen und andererseits ist es ermöglicht, dass das Getriebeöl aufgrund der Fliehkräfte am Rotor vorbei, weiter nach radial außen zum Stator der elektrischen Antriebsmaschine leitbar ist und diesen ebenfalls kühlt.
  • Vorzugsweise sind an einer oder beiden Stirnseiten des Rotors Abschleuderelemente vorgesehen, durch welche das vom Rotor aufgrund der Fliehkräfte abgeschleuderte Getriebeöl gezielt zu Wickelköpfen des Stators leitbar ist. Weiter ist es durch diese Ausgestaltung des Ölführungskanals und des weiteren Ölführungskanals ermöglicht, eine Flüssigkühlung der elektrischen Antriebsmaschine darzustellen, weitgehend ohne dass dabei Getriebeöl in einen Luftspalt zwischen Rotor und Stator gelangt.
  • Vorzugsweise ist der weitere Ölführungskanal mehrfach über den Umfang des Rotors verteilt angeordnet. Vorzugsweise weist der Rotor ein radial außenliegendes Rotorblechpaket und einen dieses aufnehmenden Rotorträger auf. Der Rotorträger ist insbesondere mittels einer Welle-Nabeverbindung mit dem Rotorblechpaket verbunden. Vorzugsweise ist wenigstens einer dieser weiteren Ölführungskanäle als Teil der Welle-Nabeverbindung zwischen dem Rotorblechpaket und dem Rotorträger ausgebildet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Bremse, welche zur selektiven Verbindung des Gehäuses des Getriebes mit dem Steg des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes eingerichtet ist, als eine formschlüssige Bremse ausgebildet (zweite Bremse). Insbesondere eine formschlüssige Bremse kann besonders kompakt aufgebaut sein und ist besonders effizient betreibbar.
  • In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Bremse, welche zur selektiven Verbindung des Gehäuses des Getriebes mit dem Steg des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes eingerichtet ist (zweite Bremse), mit einem Hydraulikkolben betätigbar. Vorzugsweise ist dieser Hydraulikkolben als ein doppeltwirkender Kolben ausgebildet. Insbesondere mittels eines doppeltwirkenden Kolbens ist eine besonders einfache Möglichkeit geschaffen, insbesondere die formschlüssige zweite Bremse, gezielt steuerbar, ein- und wieder auszulegen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das PKW-Hybridgetriebe eine Anfahrkupplung auf. Vorzugsweise ist diese Anfahrkupplung als eine Ein- oder Mehrscheiben-Lamellenkupplung ausgebildet. Vorzugsweise ist diese Anfahrkupplung, bezogen auf die Drehmomentübertragungsrichtung, zwischen der Antriebswelle und einer Summenwelle angeordnet. Vorzugsweise ist diese Summenwelle mit dem Steg des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes verbindbar, vorzugsweise dauerhaft mit diesem verbunden. Insbesondere durch eine derartige Anfahrkupplung ist ein besonders einfaches Anfahren des Personenkraftwagens aus dem Stillstand mittels der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht. Insbesondere durch eine derartige Anfahrkupplung ist sowohl ein verbrennungsmotorisches Anfahren des Kraftfahrzeugs, wie auch ein elektromotorisches Anfahren, mit einem Schlupf in dieser Anfahrkupplung und damit besonders komfortabel, ermöglicht.
  • Unter einer Summenwelle ist im Sinne der Erfindung eine Getriebewelle zu verstehen, welche zur Summierung einer von einer Verbrennungskraftmaschine bereitstellbaren Antriebsleistung und von einer von der elektrischen Antriebsmaschine bereitstellbaren Antriebsleistung eingerichtet ist. Bezogen auf die Drehmomentübertragung ist die Summenwelle zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der Antriebswelle angeordnet.
  • In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist, bezogen auf die Geometrie, zwischen der Anfahrkupplung und der Bremse, welche zur selektiven Verbindung des Sonnenrads des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes mit dem Gehäuse des Getriebes eingerichtet ist, eine Zwischenwand mit einem Ölspritzkanal angeordnet. Vorzugsweise ist dieser Ölspritzkanal fluidleitend mit einem Getriebeschaltdrucksystem verbindbar, bevorzugt ist dieser mit diesem verbunden.
  • Vorzugsweise ist dieses Getriebeschaltdrucksystem dazu eingerichtet, zu mindestens eine der Kupplungen bzw. eine der Bremsen mit einem Schaltdruck zu versorgen, so dass diese dadurch von einem geöffneten in einen geschlossenen Betriebszustand oder umgekehrt überführbar sind.
  • Insbesondere durch eine fluidleitende Verbindung des Ölspritzkanals mit dem Schaltdrucksystem wird Öl zur Kühlung aus dem Ölspritzkanal beziehungsweise der Ölspritzdüse ausgestoßen, wenn das Getriebeschaltdrucksystem druckbeaufschlagt ist und somit wird eine automatische Kühlung herbeigeführt.
  • Vorzugsweise ist die Anfahrkupplung mittels einer Zentrierplatte gegenüber dem Gehäuse des Getriebes in einer zentralen Lage einbaubar. Vorzugsweise ist diese Zentrierplatte in axialer Richtung zwischen dem vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatz und der Anfahrkupplung angeordnet. Weiter vorzugsweise kann diese Zentrierplatte zur Aufnahme weiter Getriebeölversorgungskanäle genutzt werden. Vorzugsweise weist die Zwischenwand, also die Wandung, welche in axialer Richtung zwischen der Anfahrkupplung und dem ersten bis dritten Einsteg-Planetengetrieberadsatz angeordnet ist, diverse Kanäle auf, welche zur Verteilung des Getriebeöls eingerichtet sind. Dabei weist diese Zwischenwand insbesondere Kanäle zur Versorgung der ersten und der zweiten Kupplung auf und allgemein zu Versorgung von Teilbereichen des Getriebes. Vorzugsweise ist diese Zwischenwand mit einem oder mehreren Ölspritzkanaldeckeln um weitere Ölkanäle und Spritzdüsen erweiterbar.
  • Dabei ist unter einem geöffneten Betriebszustand einer Kupplung oder Bremse ein Betriebszustand dieser zu verstehen, in welchem durch diese kein Drehmoment übertragbar ist und unter einem geschlossenen Betriebszustand der Kupplung oder Bremse ist ein Betriebszustand zu verstehen, in welchem durch diese ein Drehmoment übertragbar ist.
  • Vorzugsweise ist der Ölspritzkanal als eine Ausnehmung in dieser Zwischenwand ausgebildet. Weiter vorzugsweise kann der Ölspritzkanal mehrere Verzweigungen aufweisen, so dass das Getriebeöl durch diesen räumlich besser verteilbar ist. Weiter vorzugsweise ist dieser Ölspritzkanal als eine Rohr- oder Schlauchleitung an dieser Zwischenwand ausgebildet. Vorzugsweise weist der Ölspritzkanal eine Ölspritzdüse auf, durch welche Getriebeöl aus dem Ölspritzkanal austreten und in den Nassraum gelangen kann. Insbesondere mittels des Ölspritzkanals ist der Nassraum aus dem mit Getriebeöl, insbesondere zur Kühlung und Schmierung, vorzugsweise der Anfahrkupplung, versorgbar und somit ist eine besonders effiziente Schmierung und auch Kühlung des PKW-Hybridgetriebes ermöglicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der Getriebeeingangswelle ein Ölspritzversorgungskanal angeordnet, welcher fluidleitend mit dem Ölspritzkanal verbunden ist. Vorzugsweise ist der Ölspritzversorgungskanal zur Versorgung des Ölspritzkanals mit Getriebeöl eingerichtet, wobei dieses Getriebeöl insbesondere, zur vorzugsweise bedarfsgerechten, Schmierung und Kühlung von Getriebebauteilen dient, vorzugsweise der Anfahrkupplung oder einem oder mehrere der vier Einsteg-Planetengetrieberadsätzen. Vorzugsweise ist der Ölspritzversorgungskanal fluidleitend nicht mit dem Getriebeschaltdrucksystem verbunden und es ist somit ermöglicht, dass eine Versorgung, insbesondere der Anfahrkupplung, unabhängig vom Getriebeschaltdrucksystem erfolgt und somit ist eine besonders exakte Kühlung erreichbar. Vorzugsweise erfolgt die Kühlung und/oder Schmierung der Anfahrkupplung aus der Zwischenplatte, welche mit dem Gehäuse des Getriebes verbunden ist, beziehungsweise ein Teil dieses Gehäuses ist. Vorzugsweise erfolgt die Versorgung des Rotors mit Getriebeöl zur Kühlung über Getriebeöl, welches vorzugsweise von der Zwischenplatte der Getriebeeingangswelle, beziehungsweise einer der Wellen des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes, zuführbar ist.
  • Insbesondere mittels einer derartigen Schmierung und/oder Kühlung der Anfahrkupplung ist eine Kühlungsdusche für die Anfahrkupplung darstellbar und diese ist somit besonders effizient kühl- bzw schmierbar.
  • In einer bevorzugt Ausführungsform ist in der Getriebeeingangswelle ein Schaltdruckversorgungskanal angeordnet. Vorzugsweise ist dieser Schaltdruckversorgungskanal zur Versorgung wenigstens einer der beiden Kupplungen, vorzugsweise der beiden Kupplungen, welche zum Schalten von unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen zwischen der An- und Abtriebswelle eingerichtet sind, mit einem Schaltdruck eingerichtet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an der Zwischenwand ein Ölspritzkanaldeckel angeordnet, vorzugsweise ist dieser Ölspritzkanaldeckel als separates Bauteil gegenüber dieser Zwischenwand ausgebildet. Vorzugsweise ist in diesem Ölspritzkanaldeckel vollständig oder bevorzugt teilweise, ein Reibelementölspritzkanal angeordnet. Dieser Reibelementölspritzkanal ist zur Schmierölversorgung der Anfahrkupplung oder einer der beiden Kupplungen oder einer der drei Bremsen oder einer Kombination mehrerer der zuvor genannten Elemente eingerichtet.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter der Schmierölversorgung eine Versorgung eines oder mehrerer der Getriebeelemente mit Getriebeöl zur Schmierung und/oder Kühlung zu verstehen. Insbesondere in Kupplungen und Bremsen fallen beim Öffnen/Schließen der Reibelemente durch einen Schlupf Verluste an, durch diese Verluste entsteht Wärme, welche effizient durch eine Flüssigkeitskühlung mit Getriebeöl abführbar ist. Insbesondere bei Zahnradgetrieben, wie den vier Einsteg-Planetengetrieberadsätzen, ist die Reibung bei der Bewegungsübertragung durch eine Versorgung mit Getriebeöl verringerbar. Vorzugsweise ist mittels der Schmierölversorgung, dem mit Getriebeöl zu versorgenden Bauteil, ein freier Strahl Getriebeöl aus einer der Ölspritzdüsen zuführbar. Dabei ist unter freier Strahl in diesem Sinn zu verstehen, dass der Stahl aus der Düse austritt und sich dann frei, also ohne unmittelbare Führung bewegt.
  • Im Gegensatz zur Schmierölversorgung ist bei dem PKW-Hybridgetriebe auch eine Druckölversorgung vorgesehen. Insbesondere bei den beiden Kupplungen und den drei Bremsen ist eine solche Druckölversorgung vorgesehen. Insbesondere durch diese Druckölversorgung ist es ermöglicht, die jeweilige mit Drucköl versorgte Kupplung oder Bremse von einem geöffneten in einen geschlossenen Betriebszustand zu überführen oder umgekehrt. Die Druckölversorgung findet vorzugsweise durch ein geschlossenes Leitungssystem statt.
  • Weiter vorzugsweise weist der Reibelementölspritzkanal eine Reibelementölspritzdüse auf, welche zur Schmierölversorgung der Bremse, welche zur selektiven Verbindung des Sonnenrads des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes mit dem Gehäuse des Getriebes eingerichtet ist (erste Bremse), eingerichtete ist. Ein solcher Reibelementölspritzkanal ist auf mehrere Kanäle auffächerbar, wobei ein jeder dieser Kanäle eine Ölspritzdüse aufweisen kann.
  • Weiter vorzugsweise weist der Reibelementölspritzkanal eine weitere Reibelementölspritzdüse auf, welche zur Schmierölversorgung der Kupplung, welche zur selektiven Verbindung des Sonnenrads des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes mit der Antriebswelle eingerichtet ist (erste Kupplung) eingerichtet ist. Vorzugsweise ist der Reibelementölspritzkanal fluidleitend mit dem Ölspritzkanal verbindbar. Insbesondere durch einen solchen Reibelementölspritzkanal sind die genannten Getriebeelemente, insbesondere also die erste Bremse und die erste Kupplung, mit Schmieröl versorgbar und dadurch bedarfsgerecht kühlbar.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der Getriebeausgangswelle ein Schmierölversorgungskanal angeordnet, und dieser Schmierölversorgungskanal ist zur Versorgung wenigstens eines der drei Einsteg-Planetengetrieberadsätze (erster, zweiter, dritter Einsteg-Planetengetrieberadsatz) mit Schmieröl eingerichtet.
  • In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ölspritzdüse dazu eingerichtet, dass die Anfahrkupplung mit Getriebeöl aus dem Ölspritzkanal zu dessen Kühlung und/oder Schmierung (Schmierölversorgung) versorgbar ist. Weiter vorzugsweise weist der Ölspritzkanal eine weitere Ölspritzdüse auf, welche zur Schmierölversorgung der Bremse, welche zur selektiven Verbindung des Sonnenrads des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes mit dem Gehäuse des Getriebes eingerichtet ist (erste Bremse), vorgesehen ist. Insbesondere mittels einer derartigen Ausgestaltung des Ölspritzkanals ist eine besonders effiziente Versorgung wichtiger Getriebebauteile des PKW-Hybridgetriebes mit Getriebeöl ermöglicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sonne des zweiten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes mittels einer formschlüssigen Welle-Nabeverbindung mit der Antriebswelle verbindbar und bevorzugt dauerhaft mit dieser verbunden. Vorzugsweise ist diese Welle-Nabeverbindung als eine Zahnwellen- oder Keilwellenverbindung ausgestaltet. Insbesondere durch eine zweiteilige Ausgestaltung der Antriebswelle und der Sonne des zweiten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes wird eine besonders einfache Montierbarkeit und ein besonders kompakter Aufbau des PKW-Hybridgetriebes ermöglicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die beiden Kupplungen, welche zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle eingerichtet sind, einen gemeinsamen Außenlamellenträger auf. Vorzugsweise ist dieser Außenlamellenträger mittels eines Verbindungsstegs mit der Antriebswelle verbindbar, bevorzugt mit dieser verbunden. Vorzugsweise ist dieser Verbindungssteg in axialer Richtung, also bezogen auf die Geometrie, zwischen einem Lamellenpaket der einen dieser beiden Kupplungen und einem Lamellenpaket der anderen dieser beiden Kupplungen angeordnet. Insbesondere durch diese Ausgestaltung mit einem gemeinsamen Außenlamellenträger ergeben sich die beiden Kupplungen als eine sogenannte Twin-Kupplung. Untersuchungen haben gezeigt, dass insbesondere durch eine Twin-Kupplung ein besonders kompakter Aufbau des PKW-Hybridgetriebes ermöglicht ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die elektrische Antriebsmaschine mittels einer Leistungselektronik ansteuerbar bzw. regelbar. Vorzugsweise ist diese Leistungselektronik teilweise oder bevorzugt vollständig, in einer Elektronikwanne angeordnet. Vorzugsweise ist diese Elektronikwanne in axialer Richtung teilweise oder vollständig im Bereich der elektrischen Antriebsmaschine an dem Gehäuse des Getriebes angeordnet. Vorzugsweise ist die Elektronikwanne fluiddicht gegenüber dem Gehäuse des Getriebes abgeschlossen. Insbesondere durch diesen dichten Abschluss ergibt sich ein trockener Raum, in welchem die Leistungselektronik besonders geschützt vor äußeren Einflüssen aufgenommen ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Elektronikwanne bzw. das Gehäuse des Getriebes in dem Bereich in welchem die Elektronikwanne angeordnet ist, einen Zwischenboden auf. Vorzugsweise ist dieser Zwischenboden zur Flüssigkeitskühlung eingerichtet, insbesondere ist dieser von einem Kühlmedium durchströmbar. Weiter vorzugsweise ist die Leistungselektronik teilweise oder vorzugsweise vollständig, vorzugsweise unmittelbar, auf dem Zwischenboden angeordnet. Insbesondere mittels eines derartigen Zwischenbodens ist eine thermische Isolation bzw. Kühlung der Leistungselektronik ermöglicht.
  • Nachfolgend sind einzelne Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung in teilweise schematisierter Art und Weise in der Figur dargestellt, dabei zeigt:
  • 1: einen Längsschnitt durch ein PKW-Hybridgetriebe.
  • In 1 ist das PKW-Hybridgetriebe in einem Längsschnitt dargestellt, wobei die vier Einsteg-Planetengetrieberadsätze 2, 3, 4, 27 nur zur Hälfte dargestellt sind.
  • Das PKW-Hybridgetriebe weist ein Gehäuse 1 auf. In diesem Gehäuse 1 sind die vier Einsteg-Planetengetrieberadsätze 2, 3, 4, 27 im Nassraum 1b aufgenommen und über die Schmierölversorgung mit Getriebeöl schmier- und kühlbar.
  • Mit der ersten Bremse 5 ist das Sonnenrad 12 des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 2 mit dem Gehäuse 1 selektiv verbindbar, ist also die erste, reibschlüssige Bremse 5 geschlossen, so ist das Sonnenrad 12 drehfest mit dem Gehäuse 1 verbunden und steht gegenüber diesem still.
  • Mit der zweiten Bremse 6, welche als formschlüssig wirkende Bremse ausgebildet ist und so ein besonders hohes übertragbares Drehmoment aufweist, ist der Steg 15 des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 2 mit dem Gehäuse 1 selektiv verbindbar. Ist die zweite Bremse 6 geschlossen, ist der Steg 15 mit dem Gehäuse 1 drehfest verbunden und steht gegenüber diesem still.
  • Mit der dritten Bremse 7 ist das Sonnenrad 20 des dritten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 4 selektiv mit dem Gehäuse 1 verbindbar. Ist also die dritte, reibschlüssige Bremse 7 geschlossen, so ist das Sonnenrad 20 mit dem Gehäuse 1 drehfest verbunden und steht gegenüber diesem still.
  • Mit der ersten Kupplung 8, ist die Antriebswelle 10 selektiv mit dem Sonnenrad 12 des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 2 verbindbar. Mit der zweiten Kupplung 9, ist die Antriebswelle 10 selektiv mit dem Steg 15 des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes verbindbar. Die Kupplungen 8 und 9 sowie die Bremsen 5 und 7 sind dabei jeweils als Mehrscheiben-Reibeinrichtungen mit Lammellenpakten zur Drehmomentübertragung ausgebildet.
  • Das Hohlrad 14 des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 2 ist dauerhaft mit dem Steg 23 des dritten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 4 verbunden. Der Steg 15 des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 2 ist dauerhaft mit dem Hohlrad 18 des zweiten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 3 verbunden. Der Steg 19 des zweiten Einsteg-Planetengetrieberadsatztes 3 ist dauerhaft mit dem Hohlrad 22 des dritten Einsteg-Planentengetrieberadsatzes 4 verbunden. Die Antriebswelle 10 ist mittels einer formschlüssigen Welle-Nabeverbindung dauerhaft mit dem Sonnenrad 16 des zweiten Einsteg-Planentengetrieberadsatzes verbunden.
  • Wie dargelegt, ist die Antriebswelle 10 selektiv mittels der ersten Kupplung 8 mit dem Sonnenrad 12 des ersten Einsteg-Planentengetrieberadsatzes 2 selektiv verbindbar, ist also die erste Kupplung 8 geschlossen, ist ein Drehmoment von der Antriebswelle 10 auf das Sonnenrad 12 übertragbar, ist die erste Kupplung 8 geöffnet, ist kein Drehmoment übertragbar.
  • Wie dargelegt, ist die Antriebswelle 10 mittels der zweiten Kupplung 9 mit dem Steg 15 des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 2 verbindbar, ist also die zweite Kupplung 9 geschlossen, ist ein Drehmoment von der Antriebswelle 10 auf den Steg 15 übertragbar, ist hingegen die zweite Kupplung 9 geöffnet, ist kein Drehmoment übertragbar.
  • Die Abtriebswelle 11, von welcher die durch das PKW-Hybridbetriebe übertragene Leistung in Richtung der Antriebsreifen abgegeben wird, ist dauerhaft mit dem Steg 23 des dritten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 4 verbunden und weiter mit dem Hohlrad 14 des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 2.
  • Das Sonnenrad 16 des zweiten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 3 ist dauerhaft mittels einer Welle-Nabeverbindung mit der Antriebswelle 10 verbunden. Insbesondere mittels dieser Verbindung ist eine besonders einfache Montage des PKW-Hybridgetriebes ermöglicht.
  • Mittels der Trennkupplung 31 kann eine Verbrennungskraftmaschine (nicht dargestellt) zur Leistungsübertragung an das PKW-Hybridgetriebe angekuppelt werden. Die Trennkupplung weist eine mit der Verbrennungskraftmaschine verbundene Eingangsseite 32 auf, welche über Reibbeläge mit deren Ausgangsseite 33 selektiv verbindbar ist. Um systemimmanente Drehschwingungen der Verbrennungskraftmaschine zu verringern, weist die Trennkupplung 31 eine Drehschwingungsreduzierungseinrichtung 53 auf. Die Trennkupplung 31 ist im Trockenraum 1a angeordnet, arbeitet also ohne Beölung und verursacht damit besonders geringe Schleppverluste.
  • Der Trockenraum 1a ist über die Trennwand 34 vom Nassraum 1b fluiddicht abgetrennt. Im Nassraum 1b werden die darin angeordneten Bauteile, insbesondere die vier Einsteg-Planetengetrieberadsätze 2, 3, 4, 27, mit Getriebeöl zur Schmierung und Kühlung versorgt und somit sind besonders hohe Leistungen übertragbar.
  • Zur Anbindung der elektrischen Antriebsmaschine 24 ist das Sonnenrad 28 des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 27 dauerhaft mit dem Gehäuse 1 verbunden. Weiter ist das Hohlrad 29 des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes 27 mittels des Hohlradträgers 35 dauerhaft mit dem Rotor 26 verbunden. Der Steg 30 des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatztes 27 ist dauerhaft mit der Summenwelle 39 verbunden. Auf der Summenwelle 39 wird das Antriebsdrehmoment der Verbrennungskraftmaschine über die Ausgangsseite 33 und das Antriebsdrehmoment der elektrischen Antriebsmaschine 24 über den Steg 30 summiert.
  • Der Stator 25 der elektrischen Antriebsmaschine 24 ist mit dem Getriebegehäuse drehfest verbunden. Durch den Hohlradträger 35 erstreckt sich in radialer Richtung der Ölführungskanal 36. Rotiert der Rotor 26 entsteht auf radial innen befindliches Getriebeöl eine Fliehkraft und dieses Getriebeöl kann durch diesen Ölführungskanal 36 gerichtet nach radial außen geleitet werden. Ausgehend vom Ölführungskanal 36 erstreckt sich in axialer Richtung der weitere Ölführungskanal 37. Dieser weitere Ölführungskanal 37 ist in radialer Richtung zwischen dem Rotorblechpaket 55 und dem Rotorträger 36 angeordnet und der Rotorträger 36 ist dauerhaft drehfest mit dem Hohlradträger 35 verbunden.
  • An der Stirnseite des Rotors 26 ist am Rotorträger 36 ein Abschleuderelement 56 angeordnet, welches zum zielgerichteten Leiten des vom Rotor 26 abgeschleuderten Getriebeöls zu den Wickelköpfen 57 des Stator 25 führt. Dieses Abschleuderelement 56 weist eine Nase 54 auf, welche sich in axialer Richtung über das Rotorblechpaket hinaus und zusätzlich nach radial außen erstreckt. Insbesondere durch diese Gestaltung ist eine gute Kühlung der elektrischen Antriebsmaschine 24 mit Getriebeöl erreichbar, ohne dass erhebliche Menge des Getriebeöls in einen Luftspalt zwischen den Rotor 26 und den Stator 25 gelangt.
  • Zum Anfahren, also einer Beschleunigung aus dem Fahrzeugstillstand, insbesondere mittels der Verbrennungskraftmaschine, weist das PKW-Hybridgetriebe eine reibschlüssige Anfahrkupplung 38 im Nassraum 1b, auf. Mittels der Anfahrkupplung 38, welche als Lamellenkupplung ausgebildet ist, ist die Summenwelle 39 selektiv mit der Antriebswelle 10 verbindbar. Durch die Anordnung der Anfahrkupplung 38, bezogen auf die Drehmomentübertragung, zwischen der Summenwelle 39 und der Antriebswelle 10 ist es ermöglicht, auch die von der elektrischen Antriebsmaschine 24 bereitstellbare Antriebsleistung mit Schlupf auf die Antriebswelle 10 zu übertragen.
  • Geometrisch zwischen der Anfahrkupplung 38 und der ersten Bremse 5 ist die Zwischenwand 40 angeordnet. Unmittelbar an der Zwischenwand 40 ist der Ölspritzkanaldeckel 44 angeordnet. Die Zwischenwand 40 und der Ölspritzkanaldeckel 44 bilden zusammen den Reibelementölspritzkanal 45 aus. Der Reibelementölspritzkanal 45 weist eine Reibelementölspritzdüse 43 und eine weitere Reibelementölspritzdüse 58 auf. Die Reibelementölspritzdüse 43 ist zur Schmierölversorgung der ersten Bremse 5 eingerichtet. Die Reibelementölspritzdüse 43 ist also dazu eingerichtet, der Bremse 5 einen Volumenstrom an Getriebeöl zu zuführen, um diese zu Schmieren und/oder zu Kühlen (Schmierölversorgung). Die weitere Reibelementölspritzdüse 58 ist zur Schmierölversorgung der ersten Kupplung 8 eingerichtet. Um eine bessere Verteilung von Schmierung und Kühlung in Umfangsrichtung zu erreichen, sind mehrere Reibelementölspritzdüsen 43 und mehrere weitere Reibelementölspritzdüsen 58 über den Umfang verteilt.
  • In der Zwischenwand 40 ist der Ölspritzkanal 41 angeordnet, dieser weist die Ölspritzdüse 42 auf, mit welchem die Anfahrkupplung 38 mit Getriebeöl zur Schmierung und Kühlung versorgbar ist, dieser Ölspritzkanal ist also zur Schmierölversorgung der Anfahrkupplung 38 eingerichtet. Um eine gleichmäßige Schmierung und Kühlung der Anfahrkupplung 38 zu erreichen sind über den Umfang mehrere Ölspritzkanäle 41 und mehrere Ölspritzdüsen 42 verteilt.
  • Die erste Kupplung 8 und die zweite Kupplung 9 sind baulich zu einer Einheit zusammengefasst und können als Twin-Kupplung aufgefasst werden. Für diese Zusammenfassung weisen die Kupplungen 8, 9 einen gemeinsamen Aussenlamellenträger 48 auf. Der Aussenlamellenträger 48 ist über den Verbindungssteg dauerhaft mit der Antriebswelle 10 verbunden. In diesem Aussenlamellenträger 48 sind einerseits die Aussenlamellen des Lamellenpakets 50 der ersten Kupplung 8 und anderseits die Aussenlamellen des Lamellenpakets 51 der zweiten Kupplung 9 drehfest aufgenommen.
  • Die Antriebswelle 10 weist einen Schaltdruckversorgungskanal 46 auf, welcher zur Druckölversorgung der beiden Kupplungen 8, 9 eingerichtet ist. Durch eine Druckbeaufschlagung, also eine Druckölversorgung der Kupplungen 8, 9, können diese beiden Kupplungen 8, 9 von einem geöffneten (kein Drehmoment übertragbar) in einen geschlossenen (Drehmoment übertragbar) Zustand überführt werden.
  • In der Abtriebswelle 11 ist ein Schmierölversorgungskanal 47 angeordnet. Mittels diesem Schmierölversorgungskanal 47 ist den ersten drei Einsteg-Planetengetrieberadsätzen 2, 3, 4 Getriebeöl zu Schmierung und/oder Kühlung zuführbar. Weiter ist eine Hydrauliksteuerplatte vorgesehen (nicht dargestellt) mittels welcher, über Kanäle im Gehäuse des Getriebes, Getriebeöl zur Schmierung und/oder Kühlung in einen Gehäuseabschnitt förderbar ist, aus welchem dieses dem Schmierölversorgungskanal 47 zugeführt wird.
  • Am Gehäuse 1 ist eine Elektronikwanne 52, in axialer Richtung im Bereich der elektrischen Antriebsmaschine 24 angeordnet. In dieser Elektronikwanne 52 ist die Leistungselektronik (nicht dargestellt) aufgenommen, welche zur Regelung und Steuerung der elektrischen Antriebsmaschine 24 vorgesehen ist.
  • 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 19912480 A1 [0001, 0006]

Claims (18)

  1. PKW-Hybridgetriebe mit einer elektrischen Antriebsmaschine (24) mit einem Stator (25) und einem Rotor (26) zum Aufbringen einer elektrischen Antriebsleistung von dem Rotor (26) auf eine Antriebswelle (10) eines automatisch schaltbaren Kraftfahrzeuggetriebes mit drei Einsteg-Planetengetrieberadsätzen (2, 3, 4) mit jeweils einem Steg sowie drei Bremsen (5, 6, 7) und zwei Kupplungen (8, 9) zum Schalten von unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen zwischen der Antriebswelle (10) und einer Abtriebswelle (11) des Kraftfahrzeuggetriebes, wobei – ein Steg (15) des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (2) mit einem Hohlrad (18) des zweiten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (3) und ein Steg (19) des zweiten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (3) mit einem Hohlrad (22) des dritten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (4) dauerhaft verbunden sind und, wobei – die Antriebswelle (10) dauerhaft mit einem Sonnenrad (16) des zweiten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (3) verbunden ist und, wobei – die Antriebswelle (10) mittels der ersten Kupplung (8) mit einem Sonnenrad (12) des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (2) und mittels der zweiten Kupplung (9) mit dem Steg (15) des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (2) selektiv verbindbar ist und, wobei – das Sonnenrad (12) des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (2) mittels der ersten Bremse (5) mit einem Gehäuse des Getriebes (1) selektiv verbindbar ist und, wobei – der Steg (15) des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (2) mittels der zweiten Bremse (6) mit dem Gehäuse des Getriebes (1) selektiv verbindbar ist und, wobei – das Sonnenrad (20) des dritten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (4) mittels der dritten Bremse (7) mit dem Gehäuse des Getriebes (1) selektiv verbindbar ist und, wobei – die Abtriebswelle (11) mit dem Steg (23) des dritten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (4) und mit einem Hohlrad (14) des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (2) dauerhaft verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Drehmomentübertragungsrichtung zwischen dem Rotor (26) und der Antriebswelle (10) ein vierter Einsteg-Planetengetrieberadsatz (27) mit einem einzigen Steg angeordnet ist, dass ein Sonnenrad (28) des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (27) dauerhaft mit dem Gehäuse des Getriebes (1) verbunden ist, dass ein Hohlrad (29) des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (27) dauerhaft mit dem Rotor (26) der elektrischen Antriebsmaschine (24) verbunden ist und, dass ein Steg (30) des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (27) mittels einer Trennkupplung (31) zur selektiven Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine eingerichtet ist.
  2. PKW-Hybridgetriebe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Standgetriebeübersetzung des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (27) aus einem Bereich ausgewählt ist, der größer ist als 1,4 und kleiner als 1,8.
  3. PKW-Hybridbetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (31) eine Eingangsseite (32) aufweist, welche zu Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine eingerichtet ist und eine Ausgangsseite (33), welche dauerhaft mit dem Steg (30) des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatztes (27) verbunden ist und, dass die Trennkupplung (31) als reibschlüssige Kupplung ausgebildet ist, so dass zwischen der Eingangs- (32) und der Ausgangsseite (33) eine reibschlüssige Verbindung zur selektiven Drehmomentübertragung herstellbar ist.
  4. PKW-Hybridgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Getriebes (1) in einen Trockenraum (1a) und einen Nassraum (1b) unterteilt ist, dass zwischen diesen Räumen (1a, 1b) eine Trennwand (34) angeordnet ist, mittels welcher der Trockenraum (1a) vom Nassraum (1b) fluiddicht getrennt ist, dass die vier Einsteg-Planetengetrieberadsätze (2, 3, 4, 27) in dem Nassraum (1b) angeordnet sind und mit einem Getriebeöl versorgbar sind und, dass in dem Trockenraum (1a) die Trennkupplung (31) angeordnet ist und, dass die Trennkupplung (31) als trockenlaufende Kupplung ohne eine Beölung ausgebildet ist.
  5. PKW-Hybridgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Einsteg-Planetengetrieberadsatz (27) eine Getriebeölschmierung aufweist, dass das Hohlrad (29) des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (27) an einem Hohlradträger (35) angeordnet ist, dass der Hohlradträger (35) einen Ölführungskanal (36) aufweist, welcher sich durch den Hohlradträger (35) in Richtung von radial innen nach radial außen erstreckt, dass mittels des Ölführungskanals (36) ein Bereich, in welchem das Hohlrad (29) des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (27) angeordnet ist, fluidleitend mit einem Bereich verbunden ist, in welchem der Rotor (26) angeordnet ist.
  6. PKW-Hybridgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ölführungskanal (36) ein weiterer Ölführungskanal (37) fluidleitend verbunden ist, dass sich der weitere Ölführungskanal (37) wenigstens abschnittsweise in axialer Richtung erstreckt, dass sich der weitere Ölführungskanal (37) in axialer Richtung bis zu mindestens einer Stirnseite des Rotors erstreckt.
  7. PKW-Hybridgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsen (6), welche zur selektiven Verbindung des Gehäuses des Getriebes (1) mit dem Steg (15) des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (2) eingerichtet ist, als formschlüssige Bremse ausgebildet ist.
  8. PKW-Hybridgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (6), welche zur selektiven Verbindung des Gehäuses des Getriebes (1) mit dem Steg (15) des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (2) eingerichtet ist, mit einem Hydraulikkolben betätigbar ist, dass der Hydraulikkolben als doppeltwirkender Kolben ausgebildet ist.
  9. PKW-Hybridgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Anfahrkupplung (38) aufweist, dass diese Anfahrkupplung (38) in Drehmomentübertragungsrichtung zwischen der Antriebswelle (10) und einer Summenwelle (39) angeordnet ist und, dass die Summenwelle (39) mit dem Steg (30) des vierten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (27) dauerhaft verbunden ist.
  10. PKW-Hybridgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass geometrisch zwischen der Anfahrkupplung (38) und der Bremse (5), welche zur selektiven Verbindung des Sonnenrads (12) des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (2) mit dem Gehäuse des Getriebes (1) eingerichtet ist, eine Zwischenwand (40) mit einem Ölspritzkanal (41) angeordnet ist und, dass der Ölspritzkanal (41) fluidleitend mit einem Ölspritzversorgungskanal verbunden ist, welcher, wenigstens abschnittsweise, innerhalb der Antriebswelle (10) angeordnet ist.
  11. PKW-Hybridgetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölspritzkanal (41) mindestens eine Ölspritzdüse (42) aufweist, welche zur Schmierölversorgung der Anfahrkupplung (38) eingerichtet ist.
  12. PKW-Hybridgetriebe nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Zwischenwand (40) ein Ölspritzkanaldeckel (44) angeordnet ist, dass in diesem Ölspritzkanaldeckel (44) vollständig oder teilweise ein Reibelementölspritzkanal (45) angeordnet ist, der eine Reibelementölspritzdüse (43) aufweist, welche zur Ölversorgung der ersten Bremse (5), welche zur selektiven Verbindung des Sonnenrads (12) des ersten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (2) mit dem Gehäuse des Getriebes (1) eingerichtet ist oder eine weitere Reibelementölspritzdüse (58) aufweist, welche zur Schmierölversorgung der ersten Kupplung (8), welche zur selektiven Verbindung der Antriebswelle (10) mit dem Sonnenrad (12) des ersten Einsteg-Planetenradsatzes (2) eingerichtet ist oder beide Reibelementölspritzdüsen (43, 58) aufweist.
  13. PKW-Hybridgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Antriebswelle (10) ein Schaltdruckversorgungskanal (46) angeordnet ist, dass der Schaltdruckversorgungskanal (46) zur Öldruckversorgung mindestens einer der beiden Kupplungen (8, 9) eingerichtet ist.
  14. PKW-Hybridgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abtriebswelle (11) ein Schmierölversorgungskanal (47) angeordnet ist, dass dieser Schmierölversorgungskanal (47) zur Versorgung wenigstens eines der ersten drei Einsteg-Planetengetrieberadsätze (2, 3, 4) eingerichtet ist.
  15. PKW-Hybridgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonne (16) des zweiten Einsteg-Planetengetrieberadsatzes (3) mittels einer formschlüssigen Welle-Nabeverbindung mit der Antriebswelle (10) verbindbar ist.
  16. PKW-Hybridgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungen (8, 9) zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Antriebs- (10) und der Abtriebswelle (11), einen gemeinsamen Außenlamellenträger (48) aufweisen, dass der Außenlammellenträger (48) mittels eines Verbindungsstegs (49) dauerhaft mit der Antriebswelle (10) verbunden ist, dass der Verbindungssteg (49) in axialer Richtung zwischen einem Lamellenpacket (50) der Kupplung (8) und einem Lamellenpacket (51) der Kupplung (9) angeordnet ist, so dass die Kupplungen (8, 9) baulich als Twin-Kupplung (8, 9) ausgebildet ist.
  17. PKW-Hybridgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebsmaschine (24) mittels einer Leistungselektronik ansteuerbar ist, dass die Leistungselektronik in einer Elektronikwanne (52) angeordnet ist, dass die Elektronikwanne (52) in axialer Richtung im Bereich der elektrischen Antriebsmaschine (24) den dem Gehäuse des Getriebes (1) angeordnet ist und gegenüber diesem fluiddicht abgeschlossen ist.
  18. PKW-Hybridgetriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikwanne (52) einen Zwischenboden aufweist, welcher zur Flüssigkeitskühlung eingerichtet ist, dass die Leistungselektronik teilweise oder vollständig auf diesem Zwischenboden angeordnet ist.
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