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Die Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe, insbesondere ein Doppelkupplungs-Hybridgetriebe.
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Aus der
DE 10 2005 048 938 A1 ist bereits ein Doppelkupplungs-Hybridgetriebe bekannt, welches zwei Teilgetriebe mit jeweils einer Eingangswelle, eine Doppelkupplung und eine elektrische Maschine, die axial zwischen der Doppelkupplung und den Teilgetrieben angeordnet und mit einer der Eingangswellen verbunden oder verbindbar ist, umfasst.
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Ferner ist aus der
DE 10 2013 019 121 A1 bereits ein Doppelkupplungsgetriebe bekannt, welches eine Antriebswelle, zwei Teilgetriebe mit jeweils einer Vorgelegewelle und mit jeweils einer Eingangswelle und eine Doppelkupplung umfasst und welches um ein Hybridantriebsmodul erweiterbar ist, das mit der Antriebswelle, mit einer der Eingangswellen oder mit einer der Vorgelegewellen verbunden oder verbindbar ist.
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Des Weiteren sind bereits Side-by-Side-Doppelkupplungssysteme, insbesondere mit axial hintereinander angeordneten Kupplungen, und Doppelkupplungssysteme mit einer zusätzlichen Trennkupplung bekannt.
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Ferner ist aus der gattungsgemäßen
DE 10 2005 063 248 A1 ein Hybridgetriebe bekannt, bei welchem ein Rotor einer elektrischen Maschine permanent drehfest mit einer Eingangswelle eines Teilgetriebes eines Doppelkupplungsgetriebes verbunden ist und bei welchem die elektrische Maschine die Doppelkupplung umgibt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Hybridgetriebe mit einer hohen Effizienz bereitzustellen. Sie wird durch ein erfindungsgemäßes Hybridgetriebe entsprechend dem Anspruch 1 und ein erfindungsgemäßes Hybridantriebssystem entsprechend dem Anspruch 13 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einem Hybridgetriebe, insbesondere Doppelkupplungs-Hybridgetriebe, mit einer Doppelkupplung, welche eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung umfasst, mit einer Antriebswelle, welche mit der Doppelkupplung gekoppelt ist und welche mit einem Verbrennungsmotor koppelbar ist, mit einem ersten Teilgetriebe, welches eine erste Eingangswelle umfasst, die der ersten Kupplung zugeordnet ist, mit einem zweiten Teilgetriebe, welches eine zweite Eingangswelle umfasst, die der zweiten Kupplung zugeordnet ist, und mit einer elektrischen Maschine, welche einen Stator und einen Rotor, der permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, umfasst.
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Es wird davon ausgegangen, dass die elektrische Maschine die Doppelkupplung umgibt. Insbesondere ist die elektrische Maschine radial außerhalb der Doppelkupplung angeordnet. Vorteilhaft ist der Rotor unmittelbar radial außerhalb der Doppelkupplung, vorzugsweise der zweiten Kupplung der Doppelkupplung, angeordnet. Besonders vorteilhaft ist der Rotor radial innerhalb des Stators angeordnet. Vorteilhaft ist eine axiale Erstreckung der Doppelkupplung innerhalb einer axialen Erstreckung des Rotors angeordnet. Durch diese Ausgestaltung eines Hybridgetriebes kann eine hohe Effizienz, insbesondere Bauraumeffizienz und/oder Bauteileeffizienz, erreicht werden. Es kann insbesondere eine kompakte Bauweise mit einer vorteilhaft geringen axialen Baulänge ermöglicht werden. Vorteilhaft kann auf eine zusätzliche Trennkupplung verzichtet werden und somit besonders vorteilhaft auf Bauteile verzichtet und/oder eine kompakte Bauweise weiter verbessert werden. Vorzugsweise kann ein elektrischer Fahrbetriebszustand und/oder ein Segelfahrbetriebszustand bereitgestellt werden.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Hybridgetriebe eine erste Betätigungseinheit aufweist, welche zu einer Betätigung der ersten Kupplung vorgesehen ist und welche einen ersten Fliehölraum umfasst, wobei die erste Kupplung ein erstes Lamellenpaket aufweist und wobei der erste Fliehölraum radial innerhalb des ersten Lamellenpakets und zumindest teilweise axial in einem Bereich des ersten Lamellenpakets angeordnet ist. Unter einem „Fliehölraum“ soll insbesondere eine Kammer verstanden werden, welche zu einer Aufnahme eines, vorteilhaft zu einem Fliehkraftausgleich vorgesehenen, Fliehöls vorgesehen ist. Vorteilhaft weist der erste Fliehölraum eine erste Fliehölzufuhr, vorzugsweise zumindest abschnittsweise entlang der ersten Eingangswelle und/oder zumindest abschnittsweise entlang der zweiten Eingangswelle, insbesondere mittels eines ersten Fliehölstroms, auf.
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Insbesondere ist das Hybridgetriebe als ein Vorgelegewellengetriebe ausgebildet und umfasst eine Hauptrotationsachse und zwei Nebenrotationsachsen. Unter einer „Hauptrotationsachse“ soll dabei insbesondere eine durch zumindest eine Eingangswelle definierte Rotationsachse verstanden werden. Unter einer „Nebenrotationsachse“ soll insbesondere eine parallel zur Hauptrotationsachse versetzt angeordnete, durch eine Vorgelegewelle definierte Rotationsachse verstanden werden. Insbesondere ist die Doppelkupplung von der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung gebildet. Vorteilhaft ist die Doppelkupplung lastschaltbar ausgebildet. Die Begriffe „axial“ und „radial“ sind in diesem Zusammenhang insbesondere auf die Hauptrotationsachse bezogen.
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Die erste Kupplung ist insbesondere als eine erste Lamellenkupplung ausgebildet. Vorteilhaft umfasst die erste Kupplung einen ersten Innenlamellenträger und einen ersten Außenlamellenträger. Besonders vorteilhaft trägt der erste Innenlamellenträger zumindest eine erste Innenlamelle und vorzugsweise eine Mehrzahl an ersten Innenlamellen. Ferner trägt besonders vorteilhaft der erste Außenlamellenträger zumindest eine erste Außenlamelle und vorzugsweise eine Mehrzahl an ersten Außenlamellen. Bevorzugt bilden die zumindest eine erste Innenlamelle und die zumindest eine erste Außenlamelle, besonders bevorzugt in einer alternierenden Anordnung, das erste Lamellenpaket aus. Ferner ist insbesondere die zweite Kupplung als eine zweite Lamellenkupplung ausgebildet. Vorteilhaft umfasst die zweite Kupplung einen zweiten Innenlamellenträger und einen zweiten Außenlamellenträger. Besonders vorteilhaft trägt der zweite Innenlamellenträger zumindest eine zweite Innenlamelle und vorzugsweise eine Mehrzahl an zweiten Innenlamellen. Ferner trägt besonders vorteilhaft der zweite Außenlamellenträger zumindest eine zweite Außenlamelle und vorzugsweise eine Mehrzahl an zweiten Außenlamellen. Bevorzugt bilden die zumindest eine zweite Innenlamelle und die zumindest eine zweite Außenlamelle, besonders bevorzugt in einer alternierenden Anordnung, ein zweites Lamellenpaket aus.
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Vorteilhaft umfassen das erste Teilgetriebe und das zweite Teilgetriebe jeweils zumindest eine Schalteinheit, besonders vorteilhaft eine Mehrzahl an Schalteinheiten, zumindest ein Festrad, vorteilhaft eine Mehrzahl an Festrädern, wovon vorzugsweise ein Festrad als Abtriebsrad ausgebildet ist, und/oder zumindest ein Losrad, vorteilhaft eine Mehrzahl an Losrädern. Insbesondere weist der Stator eine Mehrzahl an Spulen auf, welche zu einer Erzeugung eines magnetischen Felds vorgesehen sind. Ferner weist der Rotor insbesondere eine Mehrzahl an Magneten, vorteilhaft Permanentmagneten, auf, welche dazu vorgesehen sind, mit dem magnetischen Feld des Stators zu wechselwirken und den Rotor gegenüber dem Stator zu bewegen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die zweite Kupplung einen zweiten Außenlamellenträger, insbesondere den zuvor genannten zweiten Außenlamellenträger, umfasst, welcher permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle und permanent drehfest mit dem Rotor verbunden ist. Insbesondere ist der zweite Außenlamellenträger mit einem Lager gekoppelt. Vorzugsweise ist der zweite Außenlamellenträger über das Lager mit einem Getriebegehäuse gekoppelt. Bevorzugt ist der zweite Außenlamellenträger unmittelbar permanent drehfest mit dem Rotor verbunden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die erste Kupplung einen ersten Innenlamellenträger, insbesondere den zuvor genannten ersten Innenlamellenträger, umfasst, welcher permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden ist. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die erste Kupplung einen ersten Außenlamellenträger, insbesondere den zuvor genannten ersten Außenlamellenträger, umfasst und die zweite Kupplung einen zweiten Innenlamellenträger, insbesondere den zuvor genannten zweiten Innenlamellenträger, umfasst, wobei der erste Außenlamellenträger und der zweite Innenlamellenträger permanent drehfest mit der Antriebswelle verbunden sind. Insbesondere sind der erste Außenlamellenträger und der zweite Innenlamellenträger als ein einziges Bauteil ausgebildet. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Bauteileeffizienz, insbesondere durch Verzicht auf eine Trennkupplung, erreicht werden. Besonders vorteilhaft kann hierdurch ein Verbrennungsmotor in einem elektrischen Fahrbetriebszustand abgekoppelt werden.
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Vorteilhaft ist die zweite Eingangswelle radial außerhalb der ersten Eingangswelle angeordnet und/oder die erste Eingangswelle als eine innere Eingangswelle und die zweite Eingangswelle als eine äußere Eingangswelle ausgebildet. Hierdurch kann vorteilhaft eine hohe Bauraumeffizienz erreicht werden. Ferner kann eine vorteilhafte Doppelkupplungs-Bauweise ermöglicht werden.
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Besonders vorteilhaft ist die zweite Eingangswelle als eine Hohlwelle ausgebildet. Vorteilhaft ist die erste Eingangswelle als eine Vollwelle ausgebildet.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die zweite Kupplung die erste Kupplung umgibt. Insbesondere ist die erste Kupplung radial innerhalb der zweiten Kupplung angeordnet. Vorteilhaft ist der erste Innenlamellenträger radial innerhalb des zweiten Innenlamellenträgers angeordnet. Ferner ist vorteilhaft der erste Außenlamellenträger radial innerhalb des zweiten Außenlamellenträgers angeordnet. Vorzugsweise weisen die erste Kupplung und die zweite Kupplung im Wesentlichen einen selben axialen Erstreckungsbereich auf. Bevorzugt weisen der erste Innenlamellenträger und der zweite Innenlamellenträger im Wesentlichen einen selben axialen Erstreckungsbereich auf. Ferner weisen bevorzugt der erste Außenlamellenträger und der zweite Außenlamellenträger im Wesentlichen einen selben axialen Erstreckungsbereich auf. Dadurch kann vorteilhaft eine geringe axiale Baulänge erreicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Hybridgetriebe die erste Betätigungseinheit aufweist, welche zu einer Betätigung der ersten Kupplung vorgesehen ist und welche einen ersten Betätigungskolben umfasst, und eine zweite Betätigungseinheit aufweist, welche zu einer Betätigung der zweiten Kupplung vorgesehen ist und welche einen zweiten Betätigungskolben umfasst, der radial außerhalb und axial zumindest teilweise in einem Bereich des ersten Betätigungskolbens angeordnet ist. Insbesondere sind die Betätigungseinheiten als Hydraulikbetätigungseinheiten, vorteilhaft als Ölhydraulikbetätigungseinheiten ausgebildet. Vorteilhaft ist den Betätigungseinheiten eine Flüssigkeit, besonders vorteilhaft ein Öl, zuführbar, vorzugsweise über die erste Eingangswelle und/oder über die zweite Eingangswelle. Insbesondere ist der erste Betätigungskolben und/oder der zweite Betätigungskolben beweglich gelagert. Vorteilhaft ist der erste Betätigungskolben dazu vorgesehen, die erste Kupplung zu schließen, vorzugsweise durch Zusammenpressen der ersten Innenlamellen und der ersten Außenlamellen. Ferner ist vorteilhaft der zweite Betätigungskolben dazu vorgesehen, die zweite Kupplung zu schließen, vorzugsweise durch Zusammenpressen der zweiten Innenlamellen und der zweiten Außenlamellen. Durch diese Kolbenanordnung kann eine vorteilhaft geringe axiale Baulänge erreicht werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das Hybridgetriebe eine erste Betätigungseinheit, insbesondere die zuvor genannte erste Betätigungseinheit, aufweist, welche zu einer Betätigung der ersten Kupplung vorgesehen ist und welche einen ersten Fliehölraum, insbesondere den zuvor genannten ersten Fliehölraum, umfasst, und eine zweite Betätigungseinheit, insbesondere die zuvor genannte zweite Betätigungseinheit, aufweist, welche zu einer Betätigung der zweiten Kupplung vorgesehen ist und welche einen zweiten Fliehölraum umfasst, der radial außerhalb des ersten Fliehölraums und axial zwischen der Doppelkupplung und den Teilgetrieben angeordnet ist. Insbesondere weist die zweite Kupplung ein zweites Lamellenpaket auf und der zweite Fliehölraum ist axial zwischen den Lamellenpaketen, vorteilhaft dem ersten Lamellenpaket und dem zweiten Lamellenpaket, und den Teilgetrieben angeordnet. Vorteilhaft weist der erste Fliehölraum eine erste Fliehölzufuhr, vorzugsweise zumindest abschnittsweise entlang der ersten Eingangswelle und/oder zumindest abschnittsweise entlang der zweiten Eingangswelle, insbesondere mittels eines ersten Fliehölstroms, auf. Ferner weist vorteilhaft der zweite Fliehölraum eine zweite Fliehölzufuhr, vorzugsweise zumindest abschnittsweise entlang der zweiten Eingangswelle, insbesondere mittels eines zweiten Fliehölstroms, auf. Durch diese Ausgestaltungen kann vorteilhaft eine hohe Bauraumeffizienz und/oder eine kompakte Bauweise ermöglicht werden. Vorzugsweise kann eine geringe axiale Baulänge erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Hybridgetriebe eine erste Betätigungseinheit, insbesondere die zuvor genannte erste Betätigungseinheit, aufweist, welche zu einer Betätigung der ersten Kupplung vorgesehen ist und welche einen Betätigungsraum, insbesondere einen ersten Betätigungsraum, und eine Betätigungsraumwand, insbesondere eine erste Betätigungsraumwand, mit einer senkrecht zu der Rotationsachse der Antriebswelle angeordneten Haupterstreckungsebene umfasst, und eine zweite Betätigungseinheit, insbesondere die zuvor genannte zweite Betätigungseinheit, aufweist, welche zu einer Betätigung der zweiten Kupplung vorgesehen ist und welche einen zweiten Fliehölraum, insbesondere den zuvor genannten zweiten Fliehölraum, und eine Fliehölraumwand, insbesondere eine zweite Fliehölraumwand, mit einer senkrecht zu einer Rotationsachse der Antriebswelle angeordneten Haupterstreckungsebene umfasst.
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Vorteilhaft ist dabei der zweite Fliehölraum axial zwischen dem ersten Betätigungsraum und den Teilgetrieben angeordnet.
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Besonders vorteilhaft ist die zweite Fliehölraumwand axial auf Höhe der ersten Betätigungsraumwand der ersten Betätigungseinheit oder zwischen der ersten Betätigungsraumwand der ersten Betätigungseinheit und den Teilgetrieben angeordnet. Insbesondere begrenzt die erste Betätigungsraumwand den ersten Betätigungsraum zu zumindest einer Seite. Vorteilhaft ist die erste Betätigungsraumwand axial positionsfest angeordnet. Ferner begrenzt insbesondere die zweite Fliehölraumwand den zweiten Fliehölraum zu zumindest einer Seite. Vorteilhaft ist die Fliehölraumwand axial positionsfest angeordnet. Bevorzugt weist der erste Betätigungsraum eine Betätigungsölzufuhr, vorzugsweise zumindest abschnittsweise entlang der ersten Eingangswelle und/oder zumindest abschnittsweise entlang der zweiten Eingangswelle, insbesondere mittels eines Betätigungsölstroms, auf. Bevorzugt weist der zweite Fliehölraum eine zweite Fliehölzufuhr, vorzugsweise zumindest abschnittsweise entlang der zweiten Eingangswelle, insbesondere mittels eines zweiten Fliehölstroms, auf. Unter einem „Betätigungsraum“ soll insbesondere eine Kammer verstanden werden, welche zu einer Aufnahme eines, vorteilhaft zu einem Verschieben eines Betätigungskolbens vorgesehenen, Betätigungsöls vorgesehen ist. Durch diese Ausgestaltungen kann vorteilhaft eine hohe Bauraumeffizienz und/oder eine kompakte Bauweise ermöglicht werden. Vorzugsweise kann eine geringe axiale Baulänge erreicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Hybridgetriebe einen Kühlölraum und eine erste Betätigungseinheit, insbesondere die zuvor genannte erste Betätigungseinheit, welche zu einer Betätigung der ersten Kupplung vorgesehen ist und welche den zuvor genannten ersten Fliehölraum umfasst, aufweist, wobei die erste Kupplung einen ersten Außenlamellenträger, insbesondere den zuvor genannten ersten Außenlamellenträger, umfasst.
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Vorteilhaft ist zumindest ein Teil des Kühlölraums radial innerhalb des ersten Innenlamellenträgers und axial zwischen dem ersten Fliehölraum und der Antriebswelle angeordnet.
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Vorteilhaft ist der Kühlölraum radial zwischen der ersten Eingangswelle und dem Innenlamellenträger angeordnet.
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Vorteilhaft hat der Kühlölraum eine Form eines flachen Zylinders welcher um eine Drehachse der ersten Eingangswelle angeordnet ist und durch welchen Kühlöl radial nach außen zu der ersten und/oder der zweiten Kupplung strömen kann.
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Besonders vorteilhaft ist der Kühlölraum radial innerhalb des ersten Innenlamellenträgers und axial zwischen dem ersten Fliehölraum und der Antriebswelle angeordnet. Insbesondere ist der Kühlölraum zu einer Aufnahme eines Kühlöls vorgesehen, welches vorteilhaft dazu vorgesehen ist, die erste Kupplung und/oder die zweite Kupplung zu kühlen. Vorteilhaft weisen der erste Fliehölraum und der Kühlölraum eine gemeinsame Flieh- und Kühlölzufuhr, insbesondere mittels eines Flieh- und Kühlölstroms, auf. Durch diese Ausgestaltungen kann vorteilhaft eine hohe Bauraumeffizienz und/oder eine kompakte Bauweise ermöglicht werden. Vorzugsweise kann eine geringe axiale Baulänge erreicht werden.
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Die Erfindung geht ferner aus von einem Hybridantriebssystem, insbesondere Doppelkupplungs-Hybridantriebssystem, mit einem Hybridgetriebe, insbesondere dem zuvor genannten Hybridgetriebe, und mit einem Verbrennungsmotor, welcher eine Kurbelwelle umfasst.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Kurbelwelle permanent drehfest mit der Antriebswelle des Hybridgetriebes verbunden ist. Insbesondere sind die Kurbelwelle und die Antriebswelle trennkupplungsfrei miteinander gekoppelt. Vorteilhaft sind die Kurbelwelle und die Antriebswelle über ein Zweimassenschwungrad miteinander verbunden. Vorzugsweise weist das Hybridantriebssystem ein Zweimassenschwungrad auf, welches bevorzugt zwischen dem Verbrennungsmotor und der Antriebswelle angeordnet ist und/oder bevorzugt ein Drehmoment von der Kurbelwelle drehschwingungsreduziert an die Antriebswelle überträgt. Durch diese Ausgestaltung eines Hybridantriebssystems kann insbesondere eine hohe Effizienz, insbesondere Bauteileeffizienz und/oder Bauraumeffizienz, erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft geringe axiale Baulänge erreicht werden.
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Unter einer „Zahnradebene“ soll im Folgenden insbesondere eine Getriebeebene verstanden werden, die zumindest eine Zahnradpaarung mit zumindest zwei miteinander kämmenden Zahnrädern aufweist, die in zumindest einem der Getriebegänge zur Übertragung eines Leistungsflusses vorgesehen sind. Vorzugsweise sind innerhalb einer Zahnradebene sämtliche Zahnräder jeweils paarweise miteinander wirkverbunden. Beispielsweise bilden mehrere Zahnradpaarungen eine einzige Zahnradebene aus, wenn die unterschiedlichen Zahnradpaarungen zumindest ein gemeinsames Festrad oder zumindest ein gemeinsames Losrad aufweisen. Insbesondere die Losräder können dabei eine Doppelverzahnung aufweisen. Unter einer „Doppelzahnradebene“ soll insbesondere eine Zahnradebene mit genau zwei Zahnradpaarungen verstanden werden. Unter einem „Festrad“ soll insbesondere ein Zahnrad einer Zahnradebene verstanden werden, das permanent drehfest mit einer der Eingangswellen oder einer der Vorgelegewellen verbunden ist, auf der zumindest ein Losrad angeordnet ist. Unter einem „Losrad“ soll insbesondere ein einzelnes, drehbar zu einer Welle angeordnetes Zahnrad einer Zahnradebene verstanden werden, das lediglich mit zumindest einem Kopplungselement einer Schalteinheit permanent drehfest verbunden ist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
- 1 Eine schematische Darstellung zumindest eines Teils eines Hybridantriebssystems mit einem als Doppelkupplungs-Hybridgetriebe ausgebildeten Hybridgetriebe, welches zwei Teilgetriebe, eine elektrische Maschine und eine Doppelkupplung mit einer ersten Kupplung und einer zweiten Kupplung aufweist,
- 2 einen Ausschnitt aus dem Hybridgetriebe mit einer ersten Betätigungseinheit, welche zu einer Betätigung der ersten Kupplung vorgesehen ist, in einer schematischen Darstellung und
- 3 einen Ausschnitt aus dem Hybridgetriebe mit einer zweiten Betätigungseinheit, welche zu einer Betätigung der zweiten Kupplung vorgesehen ist, in einer schematischen Darstellung.
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1 zeigt ein Hybridantriebssystem 11 eines nicht näher gezeigten Kraftfahrzeugs in einer schematischen Darstellung. Das Hybridantriebssystem 11 ist als ein Doppelkupplungs-Hybridantriebssystem ausgebildet. Das Hybridantriebssystem 11 weist das Hybridgetriebe 10 auf. Das Hybridgetriebe 10 ist als ein Doppelkupplungs-Hybridgetriebe ausgebildet.
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Das Hybridgetriebe 10 umfasst eine Antriebswelle 14. Ferner weist das Hybridantriebssystem 11 einen Verbrennungsmotor 16 auf. Der Verbrennungsmotor 16 ist zu einem Antrieb der Antriebswelle 14 vorgesehen. Die Antriebswelle 14 ist mit dem Verbrennungsmotor 16 koppelbar. Die Antriebswelle 14 ist mit dem Verbrennungsmotor 16 gekoppelt. Der Verbrennungsmotor 16 umfasst eine Kurbelwelle. Die Kurbelwelle ist permanent drehfest mit der Antriebswelle 14 verbunden. Die Kurbelwelle und die Antriebswelle 14 sind trennkupplungsfrei miteinander gekoppelt. Das Hybridantriebssystem 11 weist ein Zweimassenschwungrad 24 auf. Das Zweimassenschwungrad 24 ist zu einer Reduzierung von Drehschwingungen vorgesehen. Die Kurbelwelle und die Antriebswelle 14 sind über das Zweimassenschwungrad 24 permanent drehfest verbunden. Dabei lässt das Zweimassenschwungrad 24 eine leichte relative Verdrehung der Antriebswelle 14 relativ zu der Kurbelwelle innerhalb eines begrenzten Winkelbereichs zu.
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Das Hybridgetriebe 10 umfasst eine Doppelkupplung 12. Die Doppelkupplung 12 ist mit der Antriebswelle 14 gekoppelt.
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Die Doppelkupplung 12 weist eine erste Kupplung K1 auf. Die erste Kupplung K1 ist in 2 näher gezeigt. Die erste Kupplung K1 ist als eine Lamellenkupplung ausgebildet. Die erste Kupplung K1 weist einen ersten Innenlamellenträger K11 auf. Der erste Innenlamellenträger K11 ist permanent drehfest mit der ersten Eingangswelle W1 verbunden. Der erste Innenlamellenträger K11 trägt eine Mehrzahl an ersten Innenlamellen K14, von welchen lediglich ein Teil in den schematischen Darstellungen der 1 bis 3 dargestellt ist. Die ersten Innenlamellen K14 sind drehfest und axial verschieblich mit dem ersten Innenlamellenträger K11 verbunden. Die erste Kupplung K1 weist einen ersten Außenlamellenträger K12 auf. Der erste Außenlamellenträger K12 ist permanent drehfest mit der Antriebswelle 14 verbunden. Der erste Außenlamellenträger K12 trägt eine Mehrzahl an ersten Außenlamellen K15, von welchen lediglich ein Teil in den schematischen Darstellungen der 1 bis 3 dargestellt ist. Die ersten Außenlamellen K15 sind drehfest und axial verschieblich mit dem ersten Außenlamellenträger K12 verbunden. Die erste Kupplung K1 weist ein erstes Lamellenpaket K13 auf. Die ersten Innenlamellen K14 und die ersten Außenlamellen K15 bilden das erste Lamellenpaket K13 aus. Die ersten Innenlamellen K14 und die ersten Außenlamellen K15 greifen wechselseitig ineinander.
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Die Doppelkupplung 12 weist eine zweite Kupplung K2 auf. Die zweite Kupplung K2 ist in 3 näher gezeigt. Die zweite Kupplung K2 ist als eine Lamellenkupplung ausgebildet. Die zweite Kupplung K2 weist einen zweiten Innenlamellenträger K21 auf. Der zweite Innenlamellenträger K21 ist permanent drehfest mit der Antriebswelle 14 verbunden. Der zweite Innenlamellenträger K21 und der erste Außenlamellenträger K12 sind als ein einziges Bauteil ausgebildet. Der zweite Innenlamellenträger K21 trägt eine Mehrzahl an zweiten Innenlamellen K24, von welchen lediglich ein Teil in den schematischen Darstellungen der 1 bis 3 dargestellt ist. Die zweite Kupplung K2 weist einen zweiten Außenlamellenträger K22 auf. Der zweite Außenlamellenträger K22 ist permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle W2 verbunden. Der zweite Außenlamellenträger K22 ist permanent drehfest mit dem Rotor 22 verbunden. Der zweite Außenlamellenträger K22 ist mit einem Lager 26 gekoppelt. Der zweite Außenlamellenträger K22 ist unmittelbar permanent drehfest mit dem Rotor 22 verbunden. Der zweite Außenlamellenträger K22 trägt eine Mehrzahl an zweiten Außenlamellen K25, von welchen lediglich ein Teil in den schematischen Darstellungen der 1 bis 3 dargestellt ist. Die zweite Kupplung K2 weist ein zweites Lamellenpaket K23 auf. Die zweiten Innenlamellen K24 und die zweiten Außenlamellen K25 bilden das zweite Lamellenpaket K23 aus. Die zweiten Innenlamellen K24 und die zweiten Außenlamellen K25 greifen wechselseitig ineinander.
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Die Doppelkupplung 12 besteht aus der ersten Kupplung K1 und der zweiten Kupplung K2. Die zweite Kupplung K2 umgibt die erste Kupplung K1. Die erste Kupplung K1 ist radial innerhalb der zweiten Kupplung K2 angeordnet. Der erste Innenlamellenträger K11 ist radial innerhalb des zweiten Innenlamellenträgers K21 angeordnet. Der erste Außenlamellenträger K12 ist radial innerhalb des zweiten Außenlamellenträgers K22 angeordnet. Die erste Kupplung K1 und die zweite Kupplung K2 weisen im Wesentlichen einen selben axialen Erstreckungsbereich auf.
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Das Hybridgetriebe 10 umfasst ein erstes Teilgetriebe G1. Das erste Teilgetriebe G1 ist zu einer Schaltung ungeradzahliger Getriebegänge vorgesehen. Das erste Teilgetriebe G1 weist eine erste Eingangswelle W1 auf. Die erste Eingangswelle W1 ist als eine innere Eingangswelle ausgebildet. Die erste Eingangswelle W1 ist als eine erste Hohlwelle ausgebildet. Die erste Eingangswelle W1 ist der ersten Kupplung K1 zugeordnet. Die erste Eingangswelle W1 ist permanent drehfest mit dem ersten Innenlamellenträger K11 verbunden. Ferner weist das erste Teilgetriebe G1 eine Parksperre 50 auf. Es ist jedoch auch denkbar, eine erste Eingangswelle als Vollwelle auszubilden.
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Das Hybridgetriebe 10 umfasst ein zweites Teilgetriebe G2. Das zweite Teilgetriebe G2 ist zu einer Schaltung geradzahliger Getriebegänge vorgesehen. Das zweite Teilgetriebe G2 weist eine zweite Eingangswelle W2 auf. Die zweite Eingangswelle W2 ist der zweiten Kupplung K2 zugeordnet. Die zweite Eingangswelle W2 ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die zweite Eingangswelle W2 ist permanent drehfest mit dem zweiten Außenlamellenträger K22 verbunden.
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Die Teilgetriebe G1, G2 weisen insgesamt fünf Zahnradebenen Z1-Z5, insbesondere eine erstes Zahnradebene Z1, eine zweite Zahnradebene Z2, eine dritte Zahnradebene Z3, eine vierte Zahnradebene Z4 und eine fünfte Zahnradebene Z5, auf. Die Zahnradebenen Z1-Z5 sind gemäß ihrer Anordnung nummeriert, insbesondere mit zunehmendem axialen Abstand von der Doppelkupplung 12. Die erste Zahnradebene Z1 ist als Doppelzahnradebene ausgebildet. Ferner ist die fünfte Zahnradebene Z5 als eine Doppelzahnradebene ausgebildet. Das erste Teilgetriebe G1 weist in der dritten Zahnradebene Z3, in der vierten Zahnradebene Z4 und in der fünften Zahnradebene Z5 Schaltzahnräder auf. Ferner weist das zweite Teilgetriebe G2 in der ersten Zahnradebene Z1 und in der zweiten Zahnradebene Z2 Schaltzahnräder auf.
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Die Teilgetriebe G1, G2 weisen ferner fünf Schalteinheiten S1-S5 auf. Die Schalteinheiten S1-S5 sind dazu vorgesehen, schaltbare Verbindungen zwischen Getriebewellen, Festrädern und/oder Losrädern der Teilgetriebe G1, G2 herzustellen.
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Das Hybridgetriebe 10 umfasst eine erste Vorgelegewelle W3. Die erste Vorgelegewelle W3 ist parallel zu den Eingangswellen W1, W2 angeordnet. Ferner umfasst das Hybridgetriebe 10 eine zweite Vorgelegewelle W4. Die zweite Vorgelegewelle W4 ist parallel zu den Eingangswellen W1, W2 angeordnet. Das erste Teilgetriebe G1 weist ein auf der ersten Eingangswelle W1 angeordnetes erstes Abtriebszahnrad 28 auf. Ferner weist das zweite Teilgetriebe G2 ein auf der zweiten Eingangswelle W2 angeordnetes zweites Abtriebszahnrad 30 auf. Die Abtriebszahnräder 28, 30 sind axial zwischen den Zahnradebenen Z1-Z5 und der Doppelkupplung 12 angeordnet. Zwei Schalteinheiten S4, S5 der fünf Schalteinheiten S1-S5 sind an der ersten Vorgelegewelle W3 angeordnet. Ferner sind drei Schalteinheiten S1-S3 der fünf Schalteinheiten S1-S5 an der zweiten Vorgelegewelle W4 angeordnet.
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Das Hybridgetriebe 10 umfasst eine erste Betätigungseinheit B1. Die erste Betätigungseinheit B1 ist radial innerhalb der zweiten Kupplung K2 angeordnet. Die erste Betätigungseinheit B1 ist axial zumindest teilweise im Bereich der ersten Kupplung K1 angeordnet. Die erste Betätigungseinheit B1 ist als eine erste Hydraulikbetätigungseinheit, insbesondere erste Ölhydraulikbetätigungseinheit, ausgebildet. Die erste Betätigungseinheit B1 ist zu einer Betätigung der ersten Kupplung K1 vorgesehen.
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Der ersten Betätigungseinheit B1 ist ein erster Betätigungsölstrom 32 zuführbar. Der erste Betätigungsölstrom 32 ist der ersten Betätigungseinheit B1 von einer den Teilgetrieben G1, G2 zugewandten Seite der ersten Betätigungseinheit B1 zuführbar. Der erste Betätigungsölstrom 32 verläuft abschnittsweise über die zweite Eingangswelle W2. Ferner verläuft der erste Betätigungsölstrom 32 abschnittsweise über die erste Eingangswelle W1. Der ersten Betätigungseinheit B1 ist ein Flieh- und Kühlölstrom 34 zuführbar. Der Flieh- und Kühlölstrom 34 ist der ersten Betätigungseinheit B1 von der den Teilgetrieben G1, G2 zugewandten Seite der ersten Betätigungseinheit B1 zuführbar. Der Flieh- und Kühlölstrom 34 verläuft bis zu einem Erreichen der ersten Betätigungseinheit B1 zusammen mit dem ersten Betätigungsölstrom 32. Der Flieh- und Kühlölstrom 34 ist in einen ersten Fliehölstrom 36 und in einen Kühlölstrom 38 auftrennbar.
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Die erste Betätigungseinheit B1 umfasst einen ersten Betätigungskolben B11. Der erste Betätigungskolben B11 ist axial beweglich angeordnet. Die erste Betätigungseinheit B1 weist einen ersten Betätigungsraum B12 auf. Die erste Betätigungseinheit B1 weist eine erste Betätigungsraumwand B13 auf. Eine Haupterstreckungsebene der ersten Betätigungsraumwand B13 ist senkrecht zu der Rotationsachse der Antriebswelle 14 angeordnet. Die erste Betätigungsraumwand B13 begrenzt den ersten Betätigungsraum B12 zu einer den Teilgetrieben G1, G2 zugewandten Seite. Ferner begrenzt der erste Betätigungskolben B11 den ersten Betätigungsraum B12 zu einer der Antriebswelle 14 zugewandten Seite.
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Die erste Betätigungsraumwand B13 ist vorteilhaft drehfest mit der ersten Eingangswelle W1 verbunden.
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Dem ersten Betätigungsraum B12 ist mittels des ersten Betätigungsölstroms 32 ein erstes Betätigungsöl zuführbar. In dem ersten Betätigungsraum B12 ist ein erster Betätigungsöldruck aufbaubar. Mittels des ersten Betätigungsöldrucks ist der erste Betätigungskolben B11 betätigbar. Mittels des ersten Betätigungsöldrucks ist eine axiale Position des ersten Betätigungskolbens B11 steuerbar. Bei einem hohen ersten Betätigungsöldruck ist der erste Betätigungskolben B11 dazu vorgesehen, das erste Lamellenpaket K13 zusammenzupressen. Bei dem hohen ersten Betätigungsöldruck ist der erste Betätigungskolben B11 dazu vorgesehen, die erste Kupplung K1 zu schließen. Bei einem niedrigen ersten Betätigungsöldruck ist eine nicht näher dargestellte erste Rückstellfeder dazu vorgesehen, den ersten Betätigungskolben B11 von der ersten Kupplung K1 zu entfernen.
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Die erste Betätigungseinheit B1 weist einen ersten Fliehölraum B14 auf. Der erste Fliehölraum B14 ist radial innerhalb des ersten Lamellenpakets K13 angeordnet. Der erste Fliehölraum B14 ist zumindest teilweise axial in einem Bereich des ersten Lamellenpakets K13 angeordnet. Der erste Fliehölraum B14 ist auf einer dem ersten Betätigungsraum B12 gegenüberliegend angeordneten Seite des ersten Betätigungskolbens B11 angeordnet. Dem ersten Fliehölraum B14 ist mittels des ersten Fliehölstroms 36 ein erstes Fliehöl zuführbar, insbesondere in einem geöffneten Zustand der ersten Kupplung K1. Der erste Fliehölraum B14 ist zu einem Fliehkraftausgleich vorgesehen. Ein Teil des ersten Fliehölraums B14 ist als ein erster Kolbenführungsraum des ersten Betätigungskolbens B11 ausgebildet.
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Die erste Betätigungseinheit B1 weist eine erste Fliehölraumwand B15 auf. Eine Haupterstreckungsebene der ersten Fliehölraumwand B15 ist senkrecht zu der Rotationsachse der Antriebswelle 14 angeordnet. Die erste Fliehölraumwand B15 ist axial zwischen der ersten Betätigungsraumwand B13 und der Antriebswelle 14 angeordnet. Die erste Fliehölraumwand B15 ist axial im Bereich der ersten Kupplung K1 angeordnet.
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Das Hybridgetriebe 10 umfasst eine zweite Betätigungseinheit B2. Die zweite Betätigungseinheit B2 ist radial im Bereich der Doppelkupplung 12 angeordnet. Die zweite Betätigungseinheit B2 ist axial zwischen der zweiten Kupplung K2 und den Teilgetrieben G1, G2 angeordnet. Die zweite Betätigungseinheit B2 ist als eine zweite Hydraulikbetätigungseinheit, insbesondere zweite Ölhydraulikbetätigungseinheit, ausgebildet. Die zweite Betätigungseinheit B2 ist zu einer Betätigung der zweiten Kupplung K2 vorgesehen.
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Der zweiten Betätigungseinheit B2 ist ein zweiter Betätigungsölstrom 40 zuführbar. Der zweite Betätigungsölstrom 40 ist der zweiten Betätigungseinheit B2 durch Wände begrenzt in radialer Richtung von der zweiten Eingangswelle W2 zuführbar. Der zweite Betätigungsölstrom 40 verläuft abschnittsweise über die zweite Eingangswelle W2. Der zweiten Betätigungseinheit B2 ist ein zweiter Fliehölstrom 42 zuführbar. Der zweite Fliehölstrom 42 ist der zweiten Betätigungseinheit B2 durch Wände begrenzt in radialer Richtung von der zweiten Eingangswelle W2 zuführbar. Der zweite Fliehölstrom 42 verläuft abschnittsweise über die zweite Eingangswelle W2.
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Der zweite Betätigungsölstrom 40 und der zweite Fliehölstrom 42 verlaufen besonders bevorzugt parallel aber getrennt über die zweite Eingangswelle W2.
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Die zweite Betätigungseinheit B2 umfasst einen zweiten Betätigungskolben B21. Der zweite Betätigungskolben B21 ist axial beweglich angeordnet. Der zweite Betätigungskolben B21 ist radial außerhalb des ersten Betätigungskolbens B11 angeordnet. Der zweite Betätigungskolben B21 ist axial zumindest teilweise in einem Bereich des ersten Betätigungskolbens B11 angeordnet. Die zweite Betätigungseinheit B2 weist einen zweiten Betätigungsraum B22 auf. Die zweite Betätigungseinheit B2 weist eine zweite Betätigungsraumwand B23 auf. Eine Haupterstreckungsebene der zweiten Betätigungsraumwand B23 ist senkrecht zu der Rotationsachse der Antriebswelle 14 angeordnet. Die zweite Betätigungsraumwand B23 begrenzt den zweiten Betätigungsraum B22 zu einer den Teilgetrieben G1, G2 zugwandten Seite. Ferner begrenzt der zweite Betätigungskolben B21 den zweiten Betätigungsraum B22 zu einer der Antriebswelle 14 zugewandten Seite.
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Die zweite Betätigungsraumwand B23 ist vorteilhaft drehfest mit der zweiten Eingangswelle W2 verbunden.
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Dem zweiten Betätigungsraum B22 ist mittels des zweiten Betätigungsölstroms 40 ein zweites Betätigungsöl zuführbar. In dem zweiten Betätigungsraum B22 ist ein zweiter Betätigungsöldruck aufbaubar. Mittels des zweiten Betätigungsöldrucks ist der zweite Betätigungskolben B21 betätigbar. Mittels des zweiten Betätigungsöldrucks ist eine axiale Position des zweiten Betätigungskolbens B21 steuerbar. Bei einem hohen zweiten Betätigungsöldruck ist der zweite Betätigungskolben B21 dazu vorgesehen, das zweite Lamellenpaket K23 zusammenzupressen. Bei dem hohen zweiten Betätigungsöldruck ist der zweite Betätigungskolben B21 dazu vorgesehen, die zweite Kupplung K2 zu schließen. Bei einem niedrigen zweiten Betätigungsöldruck ist eine nicht näher dargestellte zweite Rückstellfeder dazu vorgesehen, den zweiten Betätigungskolben B21 von der zweiten Kupplung K2 zu entfernen.
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Die zweite Betätigungseinheit B2 weist einen zweiten Fliehölraum B24 auf. Der zweite Fliehölraum B24 ist radial außerhalb des ersten Fliehölraums B14 angeordnet. Der zweite Fliehölraum B24 ist axial zwischen der Doppelkupplung 12 und den Teilgetrieben G1, G2 angeordnet. Der zweite Fliehölraum B24 ist axial zwischen den Lamellenpaketen K13, K23, insbesondere dem ersten Lamellenpaket K13 und dem zweiten Lamellenpaket K23, und den Teilgetrieben G1, G2 angeordnet. Der zweite Fliehölraum B24 ist auf einer dem zweiten Betätigungsraum B22 gegenüberliegend angeordneten Seite des zweiten Betätigungskolbens B21 angeordnet. Dem zweiten Fliehölraum B24 ist mittels des zweiten Fliehölstroms 42 ein zweites Fliehöl zuführbar, insbesondere in einem geöffneten Zustand der zweiten Kupplung K2. Der zweite Fliehölraum B24 ist zu einem Fliehkraftausgleich vorgesehen. Ein Teil des zweiten Fliehölraums B24 ist als ein zweiter Kolbenführungsraum des zweiten Betätigungskolbens B21 ausgebildet.
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Die zweite Betätigungseinheit B2 weist eine zweite Fliehölraumwand B25 auf. Eine Haupterstreckungsebene der zweiten Fliehölraumwand B25 ist senkrecht zu der Rotationsachse der Antriebswelle 14 angeordnet. Die zweite Fliehölraumwand B25 ist axial zwischen der ersten Betätigungsraumwand B13 und den Teilgetrieben G1, G2 angeordnet. Die zweite Fliehölraumwand B25 ist axial zwischen der ersten Betätigungsraumwand B13 und dem ersten Teilgetriebe G1 angeordnet. Die zweite Fliehölraumwand B25 ist axial zwischen der ersten Betätigungsraumwand B13 und dem zweiten Teilgetriebe G2 angeordnet.
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Das Hybridgetriebe 10 umfasst einen Kühlölraum 44. Durch den Kühlölraum 44 kann Kühlöl radial nach außen dem Innenlamellenträger k11 zugeführt werden. Zumindest ein Teil des Kühlölraums 44 ist radial innerhalb des ersten Innenlamellenträgers K11 angeordnet. Zumindest der Teil des Kühlölraums 44 ist axial zwischen dem ersten Fliehölraum B24 und der Antriebswelle 14 angeordnet. Das Hybridgetriebe 10 umfasst eine Kühlölraumwand 46. Eine Haupterstreckungsebene der Kühlölraumwand 46 ist senkrecht zu der Rotationsachse der Antriebswelle 14 angeordnet. Die Kühlölraumwand 46 ist axial zwischen der ersten Fliehölraumwand B15 und der Antriebswelle 14 angeordnet. Dem Kühlölraum 44 ist über den Kühlölstrom 38 ein Kühlöl zuführbar. Der Kühlölstrom 38 ist zu einer Kühlung der Doppelkupplung 12 vorgesehen.
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Vorteilhaft sind der erste Betätigungsraums B12, der erste Fliehölraum B14 und der Kühlölraum 44 radial innerhalb des ersten Lamellenpakets K13 angeordnet. Dadurch kann eine Bauraumeffizienz und/oder eine kompakte Bauweise erreicht werden.
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Das Hybridgetriebe 10 umfasst eine elektrische Maschine 18. Die elektrische Maschine 18 umgibt die Doppelkupplung 12. Die elektrische Maschine 18 ist radial außerhalb der Doppelkupplung 12 angeordnet. Die elektrische Maschine 18 weist einen Stator 20 auf. Die elektrische Maschine 18 weist einen Rotor 22 auf. Der Rotor 22 ist permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle W2 verbunden. Eine axiale Erstreckung der Doppelkupplung 12 ist innerhalb einer axialen Erstreckung des Rotors 22 angeordnet.
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Ferner umfasst das Hybridgetriebe 10 eine Mehrzahl an Dichtungselementen, wovon beispielhaft in 2 drei Dichtungselemente 48 mit einem Bezugszeichen versehen sind. Die Dichtungselemente 48 sind dazu vorgesehen, Spalte zwischen Bauteilen der Betätigungseinheiten B1, B2 gegenüber Betätigungs-, Flieh- und/oder Kühlöl abzudichten.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Hybridgetriebe
- 11
- Hybridantriebssystem
- 12
- Doppelkupplung
- 14
- Antriebswelle
- 16
- Verbrennungsmotor
- 18
- elektrische Maschine
- 20
- Stator
- 22
- Rotor
- 24
- Zweimassenschwungrad
- 26
- Lager
- 28
- Abtriebszahnrad
- 30
- Abtriebszahnrad
- 32
- Betätigungsölstrom
- 34
- Flieh- und Kühlölstrom
- 36
- Fliehölstrom
- 38
- Kühlölstrom
- 40
- Betätigungsölstrom
- 42
- Fliehölstrom
- 44
- Kühlölraum
- 46
- Kühlölraumwand
- 48
- Dichtungselemente
- 50
- Parksperre
- B1
- erste Betätigungseinheit
- B11
- Betätigungskolben
- B12
- Betätigungsraum
- B13
- Betätigungsraumwand
- B14
- Fliehölraum
- B15
- Fliehölraumwand
- B2
- zweite Betätigungseinheit
- B21
- Betätigungskolben
- B22
- Betätigungsraum
- B23
- Betätigungsraumwand
- B24
- Fliehölraum
- B25
- Fliehölraumwand
- G1
- Teilgetriebe
- G2
- Teilgetriebe
- K1
- Kupplung
- K11
- Innenlamellenträger
- K12
- Außenlamellenträger
- K13
- Lamellenpaket
- K14
- Innenlamellen
- K15
- Außenlamellen
- K2
- Kupplung
- K21
- Innenlamellenträger
- K22
- Außenlamellenträger
- K23
- Lamellenpaket
- K24
- Innenlamellen
- K25
- Außenlamellen
- S1
- Schalteinheit
- S2
- Schalteinheit
- S3
- Schalteinheit
- S4
- Schalteinheit
- S5
- Schalteinheit
- W1
- Eingangswelle
- W2
- Eingangswelle
- W3
- Vorgelegewelle
- W4
- Vorgelegewelle
- Z1
- Zahnradebene
- Z2
- Zahnradebene
- Z3
- Zahnradebene
- Z4
- Zahnradebene
- Z5
- Zahnradebene
