DE102017003194A1 - Hybrid powertrain for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Planetengetriebe (12), welches einen ersten Planetenradsatz (14), einen zweiten Planetenradsatz (16), eine erste Eingangswelle (18), eine zweite Eingangswelle (20), eine dritte Eingangswelle (22), eine erste Ausgangswelle (24) und eine zweite Ausgangswelle (26) aufweist, mit wenigstens einer Verbrennungskraftmaschine (28), deren Abtriebswelle (32) drehfest mit der ersten Eingangswelle (18) verbunden ist, mit einer elektrischen Antriebseinheit (34), mittels welcher die zweite Eingangswelle (20) und die dritte Eingangswelle (22) antreibbar sind, mit einem ersten Teilgetriebe (44), welches von der ersten Ausgangswelle (24) antreibbar ist, und mit einem zweiten Teilgetriebe (46), welches von der zweiten Ausgangswelle (26) antreibbar ist, wobei wenigstens ein Koppelelement (76) zum Verblocken des ersten Planetenradsatzes (14) vorgesehen ist. The invention relates to a hybrid drive train (10) for a motor vehicle, having at least one planetary gear (12), a first planetary gear set (14), a second planetary gear set (16), a first input shaft (18), a second input shaft (20), a third input shaft (22), a first output shaft (24) and a second output shaft (26), with at least one internal combustion engine (28), the output shaft (32) rotatably connected to the first input shaft (18), with an electric drive unit ( 34), by means of which the second input shaft (20) and the third input shaft (22) are drivable, with a first partial transmission (44) which is drivable by the first output shaft (24), and with a second partial transmission (46), which from the second output shaft (26) is drivable, wherein at least one coupling element (76) for blocking the first planetary gear set (14) is provided.
Description
Die Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a hybrid drive train for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
Ein solcher Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen, ist beispielsweise bereits der
Außerdem ist eine elektrische Antriebseinheit vorgesehen, mittels welcher die zweite Eingangswelle und die dritte Eingangswelle antreibbar sind. Mit anderen Worten können Drehmomente zwischen der elektrischen Antriebseinheit und der zweiten Eingangswelle und zwischen der elektrischen Antriebseinheit und der dritten Eingangswelle übertragen werden.In addition, an electric drive unit is provided, by means of which the second input shaft and the third input shaft are drivable. In other words, torques can be transmitted between the electric drive unit and the second input shaft and between the electric drive unit and the third input shaft.
Außerdem ist ein erstes Teilgetriebe vorgesehen, welches von der ersten Ausgangswelle antreibbar ist. Des Weiteren ist ein zweites Teilgetriebe vorgesehen, welches von der zweiten Ausgangswelle antreibbar ist.In addition, a first partial transmission is provided, which is drivable by the first output shaft. Furthermore, a second partial transmission is provided which can be driven by the second output shaft.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hybridantriebsstrang der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Betrieb des Hybridantriebsstrangs auf besonders einfache Weise realisierbar ist.Object of the present invention is to develop a hybrid powertrain of the type mentioned in such a way that a particularly advantageous operation of the hybrid powertrain in a particularly simple manner can be realized.
Diese Aufgabe wird durch einen Hybridantriebsstrang mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a hybrid drive train having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um einen Hybridantriebsstrang der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Betrieb des Hybridantriebsstrangs auf besonders einfache Weise realisierbar ist, ist erfindungsgemäß wenigstens ein Koppelelement zum Verblocken des ersten Planetenradsatzes vorgesehen. Unter dem Verblocken eines Planetenradsatzes beziehungsweise des ersten Planetenradsatzes kann insbesondere Folgendes verstanden werden: Der jeweilige Planetenradsatz weist wenigstens ein Sonnenrad als erstes Getriebeelement, wenigstens ein Hohlrad als zweites Getriebeelement, wenigstens einen Planetenträger als drittes Getriebeelement und wenigstens ein Planetenrad auf, welches drehbar an dem Planetenträger gelagert ist und mit dem Hohlrad und mit dem Sonnenrad kämmt. Zum Verblocken des Planetenradsatzes werden zwei der drei Getriebeelemente drehfest miteinander verbunden, das heißt verblockt, sodass die drehfest miteinander verbundenen beziehungsweise verblockten Getriebeelemente als Block um eine gemeinsame Drehachse umlaufen.In order to develop a hybrid powertrain specified in the preamble of claim 1 type such that a particularly advantageous operation of the hybrid powertrain is realized in a particularly simple manner, at least one coupling element for blocking the first planetary gear set is provided according to the invention. The particular planetary gearset has at least one sun gear as the first transmission element, at least one ring gear as the second transmission element, at least one planet carrier as the third transmission element and at least one planetary gear, which rotatably on the planet carrier is mounted and meshes with the ring gear and with the sun gear. For blocking the planetary gear set two of the three gear elements are rotatably connected to each other, that is blocked, so that rotatably interconnected or interlocked gear elements rotate as a block about a common axis of rotation.
Durch Verblocken des Planetenradsatzes befindet sich dieser in einem verblockten Zustand, in welchem die miteinander verblockten Getriebeelemente um die genannte Drehachse als Block, das heißt gemeinsam umlaufen. Ist der Planetenradsatz nicht verblockt, so befindet sich der Planetenradsatz in einem unverblockten Zustand, in welchem sich beispielsweise die in dem verblockten Zustand miteinander verblockten Getriebeelemente um die Drehachse relativ zueinander drehen können. Durch die Verwendung des Koppelelements und die Möglichkeit, den ersten Planetenradsatz mittels des Koppelelements zu verblocken, können auf einfache Weise zusätzliche Betriebszustände des Hybridantriebsstrangs erzeugt werden, sodass ein besonders vorteilhafter und beispielsweise besonders effizienter Betrieb des Hybridantriebsstrangs darstellbar ist. Insbesondere ist es möglich, den ersten Planetenradsatz auf einfache und effektive Weise zwischen dem verblockten Zustand und dem unverblockten Zustand umzuschalten. Hierzu wird beispielsweise das Koppelelement zwischen einem Verblockungszustand und einem Freigabezustand umgeschaltet beziehungsweise bewegt. In dem Verblockungszustand ist der erste Planetenradsatz mittels des Koppelelements verblockt. In dem Freigabezustand des Koppelelements ist der unverblockte Zustand des ersten Planetenradsatzes eingestellt.By blocking the planetary gear set, this is in a locked state in which the interconnected transmission elements rotate around said axis of rotation as a block, that is, together. If the planetary gear set is not locked, then the planetary gear set is in an unblocked state in which, for example, the gear elements locked together in the blocked state can rotate about the axis of rotation relative to one another. By using the coupling element and the ability to lock the first planetary gear by means of the coupling element, additional operating states of the hybrid powertrain can be generated in a simple manner, so that a particularly advantageous and, for example, particularly efficient operation of the hybrid powertrain is represented. In particular, it is possible to switch the first planetary gear set in a simple and effective manner between the blocked state and the unblocked state. For this purpose, for example, the coupling element is switched or moved between a blocking state and a release state. In the locked state, the first planetary gear set is locked by means of the coupling element. In the release state of the coupling element of the unblocked state of the first planetary gear set is set.
Um einen besonders vorteilhaften Betriebs des Hybridantriebsstrangs zu realisieren, ist bei einer weiteren Ausführungsform wenigstens ein zweites Koppelelement zum Verblocken des zweiten Planetenradsatzes vorgesehen. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum ersten Planetenradsatz und insbesondere zum ersten Koppelelement können ohne weiteres auch auf das zweite Koppelelement und den zweiten Planetenradsatz übertragen werden und umgekehrt. Somit ist es beispielsweise möglich, den zweiten Planetenradsatz mittels des zweiten Koppelelements einfach zwischen dem verblockten Zustand und dem unverblockten Zustand umzuschalten. Durch Verwendung des zweiten Koppelelements können auf einfache, bauraum-, gewichts- und kostengünstige weitere zusätzliche Betriebszustände des Hybridantriebsstrangs realisiert werden, sodass ein besonders vorteilhafter und insbesondere effizienter Betrieb darstellbar ist.In order to realize a particularly advantageous operation of the hybrid drive train, at least one second coupling element for blocking the second planetary gear set is provided in a further embodiment. The previous and following statements on the first planetary gear and in particular the first coupling element can readily on the second coupling element and the second planetary gear set and vice versa. Thus, it is for example possible to easily switch the second planetary gear set by means of the second coupling element between the blocked state and the unblocked state. By using the second coupling element can be realized on simple, space, weight and cost further additional operating states of the hybrid powertrain, so that a particularly advantageous and in particular efficient operation can be displayed.
Darüber hinaus kann mittels des erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrangs eine besonders einfache und kostengünstige Hybridisierung eines konventionellen Doppelkupplungsgetriebes (DCT) realisiert werden, sodass ausgehend von einem solchen konventionellen Doppelkupplungsgetriebe ein Dedicated Hybrid Transmission (DHT - dezidiertes Hybrid-Getriebe) auf besonders kostengünstige Weise geschaffen werden kann. Ausgehend von einem konventionellen Doppelkupplungsgetriebe, bei welchem auf hinlänglich bekannte Weise zwei Kupplungen zum Einsatz kommen, werden die Kupplungen durch die zwei Planetenradsätze und die elektrische Antriebseinheit ersetzt, wobei die Planetenradsätze auch einfach als Planetensätze bezeichnet werden. Dies bedeutet beispielsweise, dass die Planetenradsätze und die elektrische Antriebseinheit die Funktion zweier bei einem herkömmlichen Doppelkupplungsgetriebe zum Einsatz kommender Kupplungen erfüllen können. Außerdem kann durch den erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrang ein modularer Ansatz ermöglicht werden, sodass beispielsweise der gleiche Radsatz und die gleiche Schaltaktorik für ein konventionelles Doppelkupplungsgetriebe und ein davon abgeleitetes DHT genutzt werden können. Darüber hinaus ermöglicht der erfindungsgemäße Hybridantriebsstrang die Realisierung wenigstens zweier unterschiedlicher Fahrmodi. In einem ersten der Fahrmodi kann in festen Gängen gefahren werden, wie es von konventionellen Doppelkupplungsgetrieben bekannt ist. Somit ist es möglich, mittels der Teilgetriebe, der Planetenradsätze und der elektrischen Antriebseinheit feste Gänge beziehungsweise Gangstufen zu realisieren beziehungsweise zu simulieren. Der zweite Fahrmodus ist beispielsweise ein CVT-Modus (CVT - Continuously Variable Transmission - stufenloses Getriebe), sodass beispielsweise mittels der Planetenradsätze und der elektrischen Antriebseinheit der Hybridantriebsstrang nach Art eines CVT-Getriebes ohne feste Getriebe- beziehungsweise Gangstufen betrieben werden kann.In addition, a particularly simple and cost-effective hybridization of a conventional dual-clutch transmission (DCT) can be realized by means of the hybrid powertrain according to the invention, so that starting from such a conventional dual-clutch transmission Dedicated Hybrid Transmission (DHT - dedicated hybrid transmission) can be created in a particularly cost-effective manner. Starting from a conventional dual-clutch transmission, in which two clutches are used in a well-known manner, the clutches are replaced by the two planetary gear sets and the electric drive unit, the planetary gear sets are also referred to simply as planetary gear sets. This means, for example, that the planetary gear sets and the electric drive unit can fulfill the function of two couplings used in a conventional dual-clutch transmission. In addition, a modular approach can be made possible by the hybrid powertrain according to the invention, so that for example the same wheelset and the same Schaltaktorik for a conventional dual-clutch transmission and a derived DHT can be used. In addition, the hybrid powertrain according to the invention enables the realization of at least two different driving modes. In a first of the driving modes can be driven in fixed gears, as it is known from conventional dual clutch transmissions. Thus, it is possible to realize or simulate fixed gears or gear ratios by means of the partial transmission, the planetary gear sets and the electric drive unit. The second driving mode, for example, a CVT mode (CVT - continuously variable transmission - continuously variable transmission), so that for example by means of the planetary gear sets and the electric drive unit, the hybrid powertrain in the manner of a CVT transmission can be operated without fixed gear or gear stages.
Um dabei einen besonders effizienten und somit wirkungsgradgünstigen Betrieb zu realisieren, ist das jeweilige Koppelelement vorzugsweise als formschlüssiges Koppelelement ausgebildet, sodass der jeweilige Planetenradsatz mittels des Koppelelements formschlüssig verblockt werden kann. Hierzu ist das jeweilige Koppelelement vorzugsweise als Klaue, Klauenkupplung beziehungsweise Klauenschaltelement ausgebildet.In order to realize a particularly efficient and thus efficient operation, the respective coupling element is preferably designed as a positive coupling element, so that the respective planetary gear set can be positively locked by means of the coupling element. For this purpose, the respective coupling element is preferably designed as a claw, dog clutch or claw switching element.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die elektrische Antriebseinheit eine erste elektrische Maschine und eine zusätzlich dazu vorgesehene zweite elektrische Maschine auf. Dabei ist mittels der ersten elektrischen Maschine die zweite Eingangswelle antreibbar, wobei mittels der zweiten elektrischen Maschine die dritte Eingangswelle antreibbar ist. Hierdurch kann ein besonders vorteilhafter Betrieb des Hybridantriebsstrangs realisiert werden. Außerdem können die Teileanzahl und somit die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf gering gehalten werden, da beispielsweise durch den Einsatz der zwei elektrischen Maschinen auf Kupplungen wie beispielsweise Klauenkupplungen zum Koppeln der elektrischen Antriebseinheit mit den Eingangswellen verzichtet werden kann. Hierbei ist es beispielsweise vorgesehen, dass ein erster Rotor der ersten elektrischen Maschine, insbesondere direkt, drehfest mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, wobei beispielsweise ein zweiter Rotor der zweiten elektrischen Maschine, insbesondere direkt, mit der dritten Eingangswelle drehfest verbunden ist. Insbesondere ist beispielsweise der jeweilige Rotor permanent beziehungsweise ständig mit der jeweiligen Eingangswelle drehfest verbunden.In a further embodiment of the invention, the electric drive unit has a first electric machine and an additionally provided second electric machine. In this case, the second input shaft can be driven by means of the first electric machine, wherein the third input shaft can be driven by means of the second electrical machine. As a result, a particularly advantageous operation of the hybrid powertrain can be realized. In addition, the number of parts and thus the cost, weight and space requirements can be kept low because, for example, by using the two electrical machines on clutches such as jaw clutches for coupling the electric drive unit can be dispensed with the input shafts. In this case, it is provided, for example, that a first rotor of the first electric machine, in particular directly, is non-rotatably connected to the second input shaft, for example, a second rotor of the second electric machine, in particular directly, is rotatably connected to the third input shaft. In particular, for example, the respective rotor is permanently or permanently rotatably connected to the respective input shaft.
Alternativ oder zusätzlich ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle der beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine permanent beziehungsweise ständig drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden ist. Unter der ständigen beziehungsweise permanenten drehfesten Verbindung ist zu verstehen, dass beispielsweise bezogen auf die erste Eingangswelle und die Abtriebswelle zwischen der ersten Eingangswelle und der ersten Abtriebswelle keine Kupplung beziehungsweise kein Anfahrelement und somit keine Einrichtung angeordnet ist, welche zwischen einer Schließstellung zum drehfesten Verbinden der ersten Eingangswelle mit der Abtriebswelle und einer Offenstellung verstellbar ist, in welcher die Abtriebswelle von der ersten Eingangswelle entkoppelt und somit nicht drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden ist.Alternatively or additionally, it is preferably provided that the output shaft of the internal combustion engine designed, for example, as a crankshaft, is permanently or permanently connected to the first input shaft so as to be non-rotatable. Under the permanent or permanent non-rotatable connection is to be understood that, for example, based on the first input shaft and the output shaft between the first input shaft and the first output shaft no clutch or no starting element and thus no means is arranged, which between a closed position for non-rotatable connection of the first Input shaft with the output shaft and an open position is adjustable, in which the output shaft is decoupled from the first input shaft and thus not rotatably connected to the first input shaft.
Um den insbesondere axialen Bauraumbedarf des Hybridantriebsstrangs besonders gering halten zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das erste Koppelelement auf einer ersten Seite der elektrische Antriebseinheit und das zweite Koppelelement auf einer der ersten Seite in axialer Richtung der elektrischen Antriebseinheit abgewandten zweiten Seite der elektrischen Antriebseinheit angeordnet ist. Hierdurch können auch besonders vorteilhafte Kraftbeziehungsweise Drehmomentflüsse realisiert werden, sodass sich ein besonders effizienter und effektiver Betrieb realisieren lässt.In order to keep the particular axial space requirement of the hybrid powertrain particularly low, it is provided in a further embodiment of the invention that the first coupling element facing away on a first side of the electric drive unit and the second coupling element on one of the first side in the axial direction of the electric drive unit second side of the electric drive unit is arranged. This can also be particularly advantageous Force or torque flows are realized, so that a particularly efficient and effective operation can be realized.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens ein Rotorelement der elektrischen Antriebseinheit in deren axialer Richtung zwischen den Koppelelementen angeordnet ist. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Kraftfluss realisiert werden. Die elektrische Antriebseinheit umfasst wenigstens einen Stator und zumindest einen Rotor, welcher um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Dabei ist das Rotorelement beispielsweise der Rotor beziehungsweise Bestandteil des Rotors der elektrischen Maschine.It has been found to be particularly advantageous if at least one rotor element of the electric drive unit is arranged in the axial direction between the coupling elements. As a result, a particularly advantageous power flow can be realized. The electric drive unit comprises at least one stator and at least one rotor, which is rotatable about an axis of rotation relative to the stator. In this case, the rotor element is, for example, the rotor or component of the rotor of the electric machine.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass ein erstes Kupplungselement und ein zweites Kupplungselement vorgesehen sind, wobei mittels des ersten Kupplungselements die elektrische Antriebseinheit mit der zweiten Eingangswelle koppelbar ist. Mittels des zweiten Kupplungselements ist die elektrische Antriebseinheit mit der dritten Eingangswelle koppelbar.Another embodiment is characterized in that a first coupling element and a second coupling element are provided, wherein by means of the first coupling element, the electric drive unit can be coupled to the second input shaft. By means of the second coupling element, the electric drive unit can be coupled to the third input shaft.
Um einen besonders effizienten Betrieb realisieren zu können, ist das jeweilige Kupplungselement beispielsweise als Klaue, Klauenschaltelement beziehungsweise Klauenkupplung ausgebildet, sodass über das jeweilige Kupplungselement die elektrische Antriebseinheit, insbesondere ein Rotor der elektrischen Antriebseinheit, formschlüssig mit der jeweiligen Eingangswelle gekoppelt werden kann.In order to be able to realize a particularly efficient operation, the respective coupling element is designed, for example, as a claw, claw switching element or dog clutch, so that the electrical drive unit, in particular a rotor of the electric drive unit, can be positively coupled to the respective input shaft via the respective coupling element.
Um dabei beispielsweise den axialen Bauraumbedarf des Hybridantriebsstrangs besonders gering halten zu können, ist das erste Kupplungselement auf der ersten Seite der elektrischen Antriebseinheit und das zweite Kupplungselement von der der ersten Seite in axialer Richtung der elektrischen Antriebseinheit abgewandten zweiten Seite der elektrischen Antriebseinheit angeordnet. Dabei ist beispielsweise das zuvor genannte Rotorelement in axialer Richtung der elektrischen Antriebseinheit zwischen den Kupplungselementen angeordnet.In order to be able to keep the axial space requirement of the hybrid drive train particularly low, for example, the first coupling element on the first side of the electric drive unit and the second coupling element of the first side facing away in the axial direction of the electric drive unit second side of the electric drive unit is arranged. In this case, for example, the aforementioned rotor element is arranged in the axial direction of the electric drive unit between the coupling elements.
Außerdem wurde gefunden, dass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb dadurch realisieren lässt, dass die Kupplungselemente in axialer Richtung der elektrischen Antriebseinheit auf derselben Seite der elektrischen Antriebseinheit angeordnet sind. Dabei sind die Kupplungselemente beispielsweise in axialer Richtung zwischen der elektrischen Antriebseinheit und den Planetenradsätzen angeordnet.In addition, it has been found that a particularly advantageous operation can be realized in that the coupling elements are arranged in the axial direction of the electric drive unit on the same side of the electric drive unit. The coupling elements are arranged, for example, in the axial direction between the electric drive unit and the Planetenradsätzen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der jeweilige Planetenradsatz als sogenannter Plus-Planetenradsatz ausgebildet. Dies bedeutet, dass der erste Planetenradsatz erste Planetenräder und zweite Planetenräder aufweist, die mit den ersten Planetenrädern kämmen. Die ersten Planetenräder sind beispielsweise außenverzahnt, wobei die zweiten Planetenräder außenverzahnt sind. Die ersten Planetenräder sind beispielsweise um jeweilige erste Drehachsen drehbar, wobei die zweiten Planetenräder beispielsweise um jeweilige zweite Drehachsen drehbar sind, und wobei die zweiten Drehachsen parallel zu den ersten Drehachsen verlaufen und dabei von den ersten Drehachsen beabstandet sind.In a further embodiment of the invention, the respective planetary gear set is designed as a so-called plus planetary gear. This means that the first planetary gearset has first planetary gears and second planetary gears that mesh with the first planetary gears. The first planetary gears are, for example, externally toothed, wherein the second planetary gears are externally toothed. For example, the first planetary gears are rotatable about respective first axes of rotation, the second planetary gears being rotatable about respective second axes of rotation, and the second axes of rotation being parallel to the first axes of rotation and spaced from the first axes of rotation.
Darüber hinaus weist der zweite Planetenradsatz dritte Planetenräder und mit den Planetenrädern kämmende vierte Planetenräder auf. Beispielsweise sind die dritten Planetenräder außenverzahnt, wobei vorzugsweise die vierten Planetenräder außenverzahnt sind. Die dritten Planetenräder sind beispielsweise um jeweilige dritte Drehachsen drehbar, wobei die vierten Planetenräder um jeweilige vierte Drehachsen drehbar sind. Dabei verlaufen beispielsweise die vierten Drehachsen parallel zu den dritten Drehachsen, wobei die vierten Drehachsen von den dritten Drehachsen beabstandet sind. Vorzugsweise fallen beispielsweise die ersten Drehachsen mit den dritten Drehachsen zusammen, wobei die zweiten Drehachsen mit den vierten Drehachsen zusammenfallen. Durch diese Ausgestaltung des Hybridantriebsstrangs kann ein besonders vorteilhafter und insbesondere effizienter Betrieb dargestellt werden. Schließlich hat es sich zur Realisierung eines besonders effizienten Betriebs als vorteilhaft gezeigt, wenn der ersten Planetenradsatz ein drehfest mit der ersten Ausgangswelle verbundenes erstes Hohlrad, ein drehfest mit der zweiten Eingangswelle verbundenes erstes Sonnenrad und Planetenräder aufweist. Der zweiten Planetenradsatz weist dabei ein drehfest mit der zweiten Ausgangswelle verbundenes zweites Hohlrad, ein drehfest mit der dritten Eingangswelle verbundenes zweites Sonnenrad und Planetenräder auf. Außerdem ist ein den Planetenradsätzen gemeinsamer und drehfest mit der ersten Eingangswelle verbundener Planetenträger vorgesehen, an welchem die Planetenräder des ersten Planetenradsatz sowie die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes drehbar gelagert sind. Des Weiteren ist zum Verblocken des ersten Planetenradsatzes der Planetenträger mittels des ersten Koppelelements mit dem ersten Sonnenrad drehfest verbindbar.In addition, the second planetary gear on third planet gears and meshing with the planetary gears fourth planet gears. For example, the third planetary gears are externally toothed, wherein preferably the fourth planetary gears are externally toothed. The third planet gears are rotatable, for example, about respective third axes of rotation, wherein the fourth planetary gears are rotatable about respective fourth axes of rotation. In this case, for example, run the fourth axes of rotation parallel to the third axes of rotation, wherein the fourth axes of rotation are spaced from the third axes of rotation. For example, the first axes of rotation preferably coincide with the third axes of rotation, the second axes of rotation coinciding with the fourth axes of rotation. This embodiment of the hybrid powertrain makes it possible to present a particularly advantageous and, in particular, efficient operation. Finally, it has proven to be advantageous for the realization of a particularly efficient operation when the first planetary gear has a first ring gear rotatably connected to the first output shaft, a first sun gear and planetary gears rotatably connected to the second input shaft. In this case, the second planetary gearset has a second ring gear rotatably connected to the second output shaft, a second sun gear and planetary gears connected in a rotationally fixed manner to the third input shaft. In addition, a Planetenradsätzen common and rotatably connected to the first input shaft connected planet carrier is provided on which the planetary gears of the first planetary gear and the planetary gears of the second planetary gear are rotatably mounted. Furthermore, for blocking the first planetary gear set of the planet carrier by means of the first coupling element with the first sun gear rotatably connected.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures are not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in Used alone, without departing from the scope of the invention.
Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Planetengetriebe, welches wenigstens zwei Planetenradsätze aufweist, und mit wenigstens einem Koppelelement zum Verblocken eines der Planetenradsätze; -
2 ein Kutzbachplan des Planetengetriebes in einem ersten Betriebszustand; -
3 ein Kutzbachplan des Planetengetriebes in einem zweiten Betriebszustand; -
4 ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Hybridantriebsstrangs; -
5 ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Hybridantriebsstrangs; und -
6 ausschnittsweise eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Hybridantriebsstrangs.
-
1 a schematic representation of a first embodiment of a hybrid powertrain according to the invention for a motor vehicle, with at least one planetary gear, which has at least two planetary gear sets, and with at least one coupling element for blocking one of the planetary gear sets; -
2 a Kutzbach plan of the planetary gear in a first operating state; -
3 a Kutzbach plan of the planetary gear in a second operating state; -
4 a detail of a schematic representation of a second embodiment of the hybrid powertrain; -
5 a schematic representation of a third embodiment of the hybrid powertrain; and -
6 a schematic representation of a fourth embodiment of the hybrid powertrain.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Des Weiteren weist der Hybridantriebsstrang
Aus
Die elektrische Antriebseinheit
Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, sind die Eingangswellen
Der Hybridantriebsstrang
Das Teilgetriebe
Außerdem weist das Teilgetriebe
Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb des Hybridantriebsstrangs
Bei der in
Dabei umfasst das Planetengetriebe
Zum Verblocken des ersten Planetenradsatzes
In dem Koppelzustand jedoch greift die Schiebemuffe
Des Weiteren weist der Hybridantriebsstrang
Um insbesondere den axialen Bauraumbedarf des Hybridantriebsstrangs
Insbesondere ist es bei der ersten Ausführungsform vorgesehen, dass wenigstens ein Rotorelement wie beispielsweise das Blechpaket des Rotors
Der Hybridantriebsstrang
In der Freigabestellung des Kupplungsteils
Eine Fahrt über das Teilgetriebe
Eine Drehzahlanpassung mittels des Planetenradsatzes
Eine Fahrt über das Teilgetriebe
Eine Drehzahlanpassung mittels des Planetenradsatzes
Im Folgenden wird beispielsweise die Drehzahl des jeweiligen Sonnenrads
Dabei bezeichnet: nSt die Drehzahl des Planetenträgers
Ferner ergibt sich das von dem jeweiligen Sonnenrad
Dabei bezeichnet MH das von dem jeweiligen Hohlrad
Schließlich ergibt sich die jeweilige Leistung PS des jeweiligen Sonnenrads
Insgesamt ist aus
Eine reine elektrische Fahrt ließe sich beispielsweise dadurch realisieren, dass bezogen auf einen Drehmomentenfluss von der Abtriebswelle (Kurbelwelle
In einer ersten der Schließstellungen sind die Kupplungsteile
Mittels des Hybridantriebsstrangs
Schließlich zeigt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007043173 A1 [0002]DE 102007043173 A1 [0002]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |