DE102017111171A1 - Hybrid powertrain - Google Patents

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Abstract

Kraftfahrzeug, mit einer Reibkupplungsanordnung (14), die ein mit einem Verbrennungsmotor (18) verbindbares Eingangsglied (16) aufweist, mit einer Getriebeanordnung (20) zur Einrichtung einer Mehrzahl von Gangstufen (I-VIII), wobei die Getriebeanordnung (20) eine Eingangswellenanordnung (22) aufweist, die mit der Reibkupplungsanordnung (14) verbunden ist, eine Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen (32-46) aufweist, und eine Ausgangswellenanordnung (56) aufweist, die über die Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen (32-46) mit der Eingangswellenanordnung (22) koppelbar ist und die mit einem Abtrieb (60) verbunden ist, und mit einer elektrischen Maschine (74), die mit der Eingangswellenanordnung (22) verbindbar ist. Dabei ist die elektrische Maschine (74) über eine Schaltkupplungsanordnung (90, 92; 90, 92') mit der Eingangswellenanordnung (22) verbindbar ist, wobei die Schaltkupplungsanordnung (90, 92; 90, 92') an einer Koppelwelle (80) gelagert ist, die parallel versetzt zu der Eingangswellenanordnung (22) und zu der Ausgangswellenanordnung (56) angeordnet ist.

Figure DE102017111171A1_0000
A motor vehicle comprising a friction clutch assembly (14) having an input member (16) connectable to an internal combustion engine (18), a transmission assembly (20) for establishing a plurality of gear ratios (I-VIII), said transmission assembly (20) having an input shaft assembly (22) connected to the friction clutch assembly (14), having a plurality of switchable gear sets (32-46), and an output shaft assembly (56) connected to the input shaft assembly via the plurality of switchable gear sets (32-46) (22) coupled to an output (60) and an electric machine (74) connectable to the input shaft assembly (22). In this case, the electric machine (74) via a clutch assembly (90, 92, 90, 92 ') with the input shaft assembly (22) is connectable, wherein the clutch assembly (90, 92, 90, 92') mounted on a coupling shaft (80) which is parallel to the input shaft assembly (22) and to the output shaft assembly (56).
Figure DE102017111171A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer Reibkupplungsanordnung, die ein mit einem Verbrennungsmotor verbindbares Eingangsglied aufweist, mit einer Getriebeanordnung zur Einrichtung einer Mehrzahl von Gangstufen, wobei die Getriebeanordnung eine Eingangswellenanordnung, die mit der Reibkupplungsanordnung verbunden ist, eine Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen sowie eine Ausgangswellenanordnung aufweist, die über die Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen mit der Eingangswellenanordnung gekoppelt ist und die mit einem Abtrieb verbunden ist, und mit einer elektrischen Maschine, die mit der Eingangswellenanordnung verbunden ist.The present invention relates to a hybrid powertrain for a motor vehicle, comprising a friction clutch assembly having an input member connectable to an internal combustion engine, a transmission assembly for establishing a plurality of speed ratios, the transmission assembly having an input shaft assembly connected to the friction clutch assembly, a plurality of shiftable ones Has wheel sets and an output shaft assembly which is coupled via the plurality of switchable sets of wheels to the input shaft assembly and which is connected to an output, and with an electric machine which is connected to the input shaft assembly.

Ein derartiger Hybridantriebsstrang ist beispielsweise bekannt aus dem Dokument DE 10 2010 004 711 B4 . Bei diesem Hybridantriebsstrang sind die Kupplungsanordnung und die Getriebeanordnung durch ein Doppelkupplungsgetriebe gebildet. Die elektrische Maschine ist an einen Eingang von einem Teilgetriebe der Getriebeanordnung angekoppelt. Die Ankopplung kann eine feste Verbindung sein, oder eine Verbindung über eine Kupplung.Such a hybrid powertrain is known for example from the document DE 10 2010 004 711 B4 , In this hybrid powertrain, the clutch assembly and the transmission assembly are formed by a dual-clutch transmission. The electric machine is coupled to an input of a partial transmission of the transmission assembly. The coupling may be a fixed connection, or a connection via a coupling.

Ferner ist aus dem Dokument DE 10 2016 104 046 A1 eine Hybridelektrofahrzeugachse bekannt, mit einem Hohlkegelrad, das dazu konfiguriert ist, eine linke und eine rechte Achswelle über ein Differenzial anzutreiben, mit einem ersten Kegelritzel, das mit dem Hohlkegelrad in Eingriff steht und dazu ausgebildet ist, Leistung von einem verbrennungsmotorisch angetriebenen Antriebsstrang zu empfangen, und mit einem zweiten Kegelritzel, das mit dem Hohlkegelrad in Eingriff steht und dazu ausgeführt ist, Leistung von einem Elektromotor zu empfangen.Further, from the document DE 10 2016 104 046 A1 a hybrid electric vehicle axle having a bevel gear configured to drive a left and a right axle shaft via a differential having a first bevel pinion meshing with the bevel gear and adapted to receive power from an internal combustion engine driven power train; and a second bevel pinion meshing with the bevel gear and configured to receive power from an electric motor.

Ferner offenbart das Dokument DE 10 2011 052 607 A1 eine Antriebsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor, mit einem Getriebe, mit einem Abtrieb und mit einer elektrischen Maschine, wobei die Antriebsbaugruppe als Baueinheit in das Kraftfahrzeug einbaubar ist, und wobei ein Rotor der elektrischen Maschine eine erste Abtriebswelle in radialer Richtung umgreift.Further, the document discloses DE 10 2011 052 607 A1 a drive assembly for a motor vehicle, with an internal combustion engine, with a transmission, with an output and with an electric machine, wherein the drive assembly is installed as a unit in the motor vehicle, and wherein a rotor of the electric machine engages around a first output shaft in the radial direction.

Das Dokument DE 10 2014 013 579 A1 offenbart eine Antriebsstrangvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, wobei die elektrische Maschine über einen Stirnradsatz mit einem Festrad einer Eingangswelle verbunden ist.The document DE 10 2014 013 579 A1 discloses a powertrain device for a hybrid vehicle, wherein the electric machine is connected via a spur gear to a fixed gear of an input shaft.

Es ist zudem aus dem Dokument DE 10 2011 117 853 A1 bekannt, einen elektrischen Antrieb zur Übertragung von Drehmomenten von mindestens zwei elektrischen Antriebsmitteln über ein Getriebe auf eine Ausgangswelle zu realisieren, wobei das Getriebe pro Antriebsmittel ein Teilgetriebe aufweist und wobei jedes Teilgetriebe über einen entsprechenden Eingangskanal mit dem entsprechenden Antriebsmittel gekoppelt ist, wobei die Teilgetriebe untereinander und mit der gemeinsamen Ausgangswelle so miteinander wechselwirkend ausgeführt und angeordnet sind, dass bei Schaltvorgängen des einen oder des anderen Teilgetriebes Unterbrechungen der Drehmomentabgabe der Ausgangswelle vermieden werden.It is also from the document DE 10 2011 117 853 A1 known to realize an electric drive for transmitting torque from at least two electric drive means via a transmission to an output shaft, wherein the transmission per drive means comprises a partial transmission and wherein each partial transmission is coupled via a corresponding input channel with the corresponding drive means, wherein the partial transmission with each other and with the common output shaft are designed and arranged interacting with each other so that interruptions in the torque output of the output shaft can be avoided during switching operations of the one or the other partial transmission.

Schließlich ist es aus dem Dokument US 2011/0198139 A1 bekannt, einen Hybridantriebsstrang mit einer elektrischen Maschine bereitzustellen, die über eine Schaltkupplungsanordnung entweder mit einer Eingangswelle verbindbar ist oder mit einer Abtriebswelle.Finally, it is from the document US 2011/0198139 A1 It is known to provide a hybrid powertrain having an electric machine which is connectable via a clutch assembly either to an input shaft or to an output shaft.

Es ist vor diesem Hintergrund eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Hybridantriebsstrang anzugeben.It is against this background an object of the invention to provide an improved hybrid powertrain.

Die obige Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Hybridantriebsstrang dadurch gelöst, dass die elektrische Maschine über eine Schaltkupplungsanordnung mit der Eingangswellenanordnung verbindbar ist, wobei die Schaltkupplungsanordnung an einer Koppelwelle gelagert ist, die parallel versetzt zu der Eingangswellenanordnung und zu der Ausgangswellenanordnung angeordnet ist.The above object is achieved in the hybrid powertrain mentioned above in that the electric machine via a clutch assembly with the input shaft assembly is connectable, wherein the clutch assembly is mounted on a coupling shaft, which is arranged offset parallel to the input shaft assembly and the output shaft assembly.

Vorzugsweise ist die Koppelwelle zudem parallel versetzt zu einer Maschinenwelle der elektrischen Maschine versetzt angeordnet.Preferably, the coupling shaft is also arranged offset offset parallel to a machine shaft of the electric machine.

Durch diese Ausgestaltung lässt sich ein Hybridantriebsstrang realisieren, der axial kompakt baut. Ferner eignet sich diese Ausgestaltung insbesondere dazu, einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem vergleichsweise tiefen Schwerpunkt zu realisieren, so dass der erfindungsgemäße Hybridantriebsstrang insbesondere für Sportwagen oder Sportlimousinen geeignet ist.With this configuration, a hybrid powertrain can be realized, which builds axially compact. Furthermore, this embodiment is particularly suitable for realizing a motor vehicle drive train with a comparatively low center of gravity, so that the hybrid drive train according to the invention is particularly suitable for sports cars or sports saloons.

Der Hybridantriebsstrang gemäß der vorliegenden Erfindung kann für einen Quereinbau in einem Kraftfahrzeug ausgelegt sein. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn der Hybridantriebsstrang für einen Längseinbau im Kraftfahrzeug ausgelegt ist.The hybrid powertrain according to the present invention may be designed for transverse installation in a motor vehicle. However, it is particularly preferred if the hybrid powertrain is designed for longitudinal installation in the motor vehicle.

Ferner ist die Getriebeanordnung des erfindungsgemäßen Hybridantriebsstranges vorzugsweise als klassisches Vorgelegegetriebe mit einer Eingangswellenanordnung und einer einzelnen, hierzu parallelen Ausgangswelle ausgeführt. Bevorzugt ist es ferner, wenn die Ausgangswelle über einen Konstanten-Radsatz mit einem Abtriebsdrehglied verbunden ist, wobei es sich bei dem Abtriebsdrehglied vorzugsweise um eine Abtriebswelle handelt, die vorzugsweise parallel versetzt zu der Ausgangswelle ausgerichtet ist. Die Abtriebswelle ist vorzugsweise über einen Kegelradsatz mit einem Abtrieb, wie einem Eingangsglied eines Differenzials verbunden.Furthermore, the gear arrangement of the hybrid drive train according to the invention is preferably designed as a classic countershaft transmission with an input shaft assembly and a single, parallel thereto output shaft. It is further preferred, when the output shaft is connected via a constant gear set with a driven rotary member, wherein the output rotary member is preferably an output shaft which is preferably aligned offset parallel to the output shaft. The output shaft is preferably connected via a bevel gear set to an output, such as an input member of a differential.

Die Getriebeanordnung weist vorzugsweise eine Mehrzahl von wenigstens fünf Vorwärtsgangstufen auf, insbesondere wenigstens sechs Vorwärtsgangstufen und insbesondere wenigstens sieben Vorwärtsgangstufen. Vorzugsweise weist die Getriebeanordnung genau acht Vorwärtsgangstufen oder mehr auf. Vorzugsweise weist die Getriebeanordnung keine mechanische Rückwärtsgangstufe auf.The gear arrangement preferably has a plurality of at least five forward gear speeds, in particular at least six forward gear speeds and in particular at least seven forward gear speeds. Preferably, the transmission assembly has exactly eight forward speeds or more. Preferably, the gear assembly has no mechanical reverse gear stage.

Ferner ist es bevorzugt, wenn jede der Vorwärtsgangstufen durch einen Radsatz eingerichtet ist, der ein Losrad und ein Festrad aufweist, von denen eines der Eingangswellenanordnung und das andere der Ausgangswellenanordnung zugeordnet ist. Die Gangstufen der Getriebeanordnung werden vorzugsweise mittels jeweiliger Schaltkupplungen betätigt, von denen jeweils zwei zu Schaltkupplungspaketen zusammengefasst sein können, insbesondere zu Synchron-Schaltkupplungspaketen.Further, it is preferred if each of the forward gear stages is arranged by a wheel set having a loose wheel and a fixed wheel, one of which is assigned to the input shaft assembly and the other of the output shaft assembly. The gear stages of the gear assembly are preferably operated by respective clutches, of which two may be combined to clutch packs, in particular to synchronous clutch packs.

Die Koppelwelle ist vorzugsweise axial kürzer als die Ausgangswellenanordnung und ist vorzugsweise so in die Getriebeanordnung integriert, dass sich die Koppelwelle axial mit der Eingangswellenanordnung, mit der Ausgangswellenanordnung und/oder mit einer Abtriebswelle überschneidet.The coupling shaft is preferably axially shorter than the output shaft assembly and is preferably integrated with the gear assembly such that the coupling shaft axially overlaps the input shaft assembly, the output shaft assembly and / or an output shaft.

Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The task is thus completely solved.

Die elektrische Maschine kann koaxial zu der Koppelwelle angeordnet sein, ist jedoch vorzugsweise parallel versetzt zu der Koppelwelle ausgerichtet.The electric machine may be arranged coaxially to the coupling shaft, but is preferably aligned offset parallel to the coupling shaft.

Für diesen Fall ist es bevorzugt, wenn die elektrische Maschine über eine Stirnradsatzanordnung mit der Koppelwelle verbunden ist.In this case, it is preferable if the electric machine is connected to the coupling shaft via a spur gear set arrangement.

Hierdurch kann eine Übersetzung zwischen der elektrischen Maschine und der Koppelwelle eingerichtet werden, derart, dass eine vergleichsweise hoch drehende elektrische Maschine verwendbar ist. Elektrische Maschinen, die mit vergleichsweise hohen Drehzahlen arbeiten, beispielsweise mit einer Nenndrehzahl größer als die maximale Verbrennungsmotordrehzahl, können besonders kompakt bauen und sind daher mit geringem Gewicht realisierbar.In this way, a translation between the electric machine and the coupling shaft can be set up, such that a comparatively high-rotating electrical machine can be used. Electrical machines that operate at relatively high speeds, for example, with a rated speed greater than the maximum engine speed, can build very compact and are therefore feasible with low weight.

Die Stirnradsatzanordnung kann ein Antriebsritzel der elektrischen Maschine beinhalten, das mit einem Zahnrad in Eingriff steht, das an der Koppelwelle festgelegt ist.The spur gear assembly may include a drive gear of the electric machine that engages with a gear fixed to the coupling shaft.

Sofern vorliegend davon die Rede ist, dass zwei Zahnräder miteinander in Eingriff stehen, ist damit vorzugsweise gemeint, dass diese Zahnräder miteinander kämmen.If in the present case it is mentioned that two gears are engaged with each other, it is preferably meant that these gears mesh with each other.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Stirnradsatzanordnung eine Zwischenwelle auf, an der ein erstes Zwischenfestrad und ein zweites Zwischenfestrad festgelegt sind, wobei das erste Zwischenfestrad mit einem Antriebsritzel der elektrischen Maschine in Eingriff steht und/oder wobei das zweite Zwischenfestrad mit einem Koppelfestrad in Eingriff steht, das an der Koppelwelle festgelegt ist.According to a preferred embodiment, the spur gear assembly has an intermediate shaft on which a first intermediate and a second intermediate fixed fixed, wherein the first intermediate fixed gear is in engagement with a drive pinion of the electric machine and / or wherein the second intermediate gear is engaged with a coupling gear, which is fixed to the coupling shaft.

Durch das Ausbilden der Stirnradsatzanordnung als zweistufige Stirnradsatzanordnung kann die Übersetzung zwischen dem Antriebsritzel der elektrischen Maschine und der Koppelwelle weiter erhöht werden. Ein mit dem Antriebsritzel der elektrischen Maschine in Eingriff stehendes erstes Zwischenfestrad weist dabei vorzugsweise einen kleineren Durchmesser und eine geringere Zahnzahl auf als das zweite Zwischenfestrad, das mit dem Koppelfestrad der Koppelwelle in Eingriff steht.By forming the Stirnradsatzanordnung as a two-stage Stirnradsatzanordnung the ratio between the drive pinion of the electric machine and the coupling shaft can be further increased. A stationary with the drive pinion of the electric machine first intermediate fixed wheel preferably has a smaller diameter and a smaller number of teeth than the second intermediate fixed gear, which is in engagement with the coupling gear of the coupling shaft.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Schaltkupplungsanordnung ein Schaltkupplungspaket auf, das eine erste Koppelschaltkupplung und eine zweite Koppelschaltkupplung beinhaltet.According to a further preferred embodiment, the clutch assembly comprises a clutch pack which includes a first shift clutch and a second shift clutch.

Durch eine Schaltkupplungsanordnung mit zwei Koppelschaltkupplungen kann Leistung der elektrischen Maschine auf unterschiedlichen Leistungsübertragungspfaden hin zu dem Abtrieb übertragen werden.By a clutch assembly with two coupling clutches power of the electric machine can be transmitted on different power transmission paths to the output.

Von besonderem Vorzug ist es dabei, wenn das Schaltkupplungspaket mittels eines einzelnen Schaltgliedes zwischen einer ersten Schaltstellung zum Schließen der ersten Koppelschaltkupplung, einer zweiten Schaltstellung zum Schließen der zweiten Koppelschaltkupplung und einer dazwischen liegenden Neutralstellung betätigbar ist.It is particularly advantageous when the clutch pack is actuated by means of a single switching element between a first switching position for closing the first coupling clutch, a second switching position for closing the second coupling clutch and an intermediate neutral position.

Bei dieser Ausgestaltung kann das Schaltkupplungspaket beispielsweise eine Schaltmuffe aufweisen, in die ein Schaltglied (beispielsweise eine Schaltgabel) greift, um die Koppelschaltkupplungen alternativ zu schließen oder aber eine Neutralstellung einzurichten. Durch das Bereitstellen der Neutralstellung ist es möglich, die elektrische Maschine vollständig von der Getriebeanordnung zu entkoppeln, so dass in einem verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb beispielsweise keine Schleppmomente durch die elektrische Maschine kompensiert werden müssen.In this embodiment, the clutch pack, for example, have a shift sleeve, in which a switching element (for example, a shift fork) engages to close the coupling clutches alternatively or set up a neutral position. By providing the neutral position, it is possible to completely decouple the electric machine from the gear arrangement, so that, for example, no drag torques must be compensated by the electric machine in an internal combustion engine driving operation.

Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist der Schaltkupplungsanordnung ein erstes an der Koppelwelle gelagertes Koppellosrad zugeordnet, das mit einem Zahnrad von einem Radsatz der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen in Eingriff steht.According to a further overall preferred embodiment of the clutch assembly is associated with a first coupled to the coupling shaft Koppellosrad connected to a gear of a set of wheels of the plurality of switchable wheelsets is engaged.

Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, elektrische Leistung der elektrischen Maschine direkt an einen Radsatz der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen zu übertragen. Der Radsatz, dessen Zahnrad mit dem ersten Koppellosrad in Eingriff steht, ist vorzugsweise ein Radsatz einer hohen Vorwärtsgangstufe der Getriebeanordnung, insbesondere ein Radsatz einer Vorwärtsgangstufe 4, 5 oder 6, und besonders bevorzugt ein Radsatz, der der Vorwärtsgangstufe 4 zugeordnet ist.This configuration makes it possible to transmit electrical power of the electric machine directly to a wheel set of the plurality of switchable wheelsets. The wheelset, the gear of which is in engagement with the first coupling idler gear, is preferably a gear set of a high forward gear ratio of the gear assembly, in particular a gearset of a forward gear stage 4, 5 or 6, and more preferably a gear set associated with the forward gear stage 4.

Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist der Schalkupplungsanordnung ein zweites an der Koppelwelle gelagertes Koppellosrad zugeordnet, das mit einem Zahnrad von einem weiteren Radsatz der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen in Eingriff steht.According to a further overall preferred embodiment, the scarf coupling arrangement is associated with a second coupled to the coupling shaft Koppellosrad, which is in engagement with a gear from another set of the plurality of switchable wheelsets.

Der weitere Radsatz, dessen Zahnrad mit dem zweiten Koppellosrad in Eingriff steht, ist vorzugsweise ein Radsatz, der einer niedrigeren Gangstufe zugeordnet ist, vorzugsweise einer der Gangstufen 1, 2, 3.The further wheel set, the gear wheel of which is in engagement with the second coupling wheel, is preferably a wheel set associated with a lower gear, preferably one of the gear stages 1, 2, 3.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn der weitere Radsatz der Vorwärtsgangstufe 2 zugeordnet ist.It is particularly advantageous if the additional wheelset is assigned to forward gear stage 2.

Dabei ist es bevorzugt, wenn der Radsatz und der weitere Radsatz der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen mittels eines zugeordneten Schaltkupplungspaketes alternativ in den Leistungsfluss schaltbar sind. Elektrische Leistung wird bei dieser Ausführungsform zu der Ausgangswellenanordnung übertragen, wenn eine Koppelschaltkupplung geschlossen ist und wenn gleichzeitig eine Schaltkupplung geschlossen ist, die dem Radsatz oder dem weiteren Radsatz zugeordnet ist.It is preferred if the wheelset and the other wheelset of the plurality of switchable wheelsets are alternatively switchable by means of an associated clutch pack in the power flow. Electrical power is transmitted in this embodiment to the output shaft assembly when a coupling clutch is closed and at the same time a clutch is closed, which is assigned to the wheelset or the other wheelset.

In einer alternativen Ausführungsform ist der Schaltkupplungsanordnung ein zweites an der Koppelwelle gelagertes Koppellosrad zugeordnet, das mit einem Abtriebszahnrad in Eingriff steht, das mit einem Abtrieb gekoppelt, insbesondere verbunden ist.In an alternative embodiment, the clutch assembly is associated with a second coupled to the coupling shaft Koppellosrad, which is in engagement with an output gear, which is coupled to an output, in particular connected.

Bei dieser Ausführungsform kann die elektrische Maschine zum einen an einen Eingang der Getriebeanordnung angebunden werden, also beispielsweise über den einen Radsatz der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen.In this embodiment, the electric machine can be connected to an input of the gear assembly on the one hand, so for example via the one set of wheels of the plurality of switchable wheelsets.

Andererseits ist es bei dieser Ausführungsform auch möglich, elektrische Leistung direkt auf den Abtrieb der Getriebeanordnung zu legen, also unter Umgehung der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen.On the other hand, it is also possible in this embodiment, to lay electrical power directly on the output of the gear assembly, ie bypassing the plurality of switchable wheelsets.

Hierdurch ist eine hohe Variabilität hinsichtlich der möglichen Schaltstrategien und Schaltabläufe möglich.As a result, a high variability in terms of possible switching strategies and switching processes is possible.

Es ist hierbei bevorzugt, wenn der Abtrieb einen Konstanten-Radsatz aufweist, der die Ausgangswellenanordnung mit einem Abtriebsdrehglied, wie beispielsweise einer Abtriebswelle, verbindet, wobei das Abtriebszahnrad Teil des Konstanten-Radsatzes ist.It is preferred here for the output to have a constant gearset connecting the output shaft assembly to an output rotary member such as an output shaft, the output gear being part of the constant gear set.

Insgesamt lassen sich mit den oben beschriebenen Varianten das erste Koppellosrad und/oder das zweite Koppellosrad auf effiziente Art und Weise an die Getriebeanordnung anbinden, und zwar unter Nutzung von Zahnrädern bzw. Radsätzen, die in der Getriebeanordnung in der Regel ohnehin vorhanden sind.Overall, with the variants described above, the first coupling flywheel and / or the second coupling flywheel can be connected in an efficient manner to the transmission arrangement, specifically using gears or wheelsets that are generally present anyway in the transmission arrangement.

Insgesamt ist es ferner möglich, dass die Kupplungsanordnung eine einzelne Reibkupplung in Form einer Anfahr- und Trennkupplung beinhaltet, wobei die Getriebeanordnung durch ein einfaches Stufenwechselgetriebe mit einer Mehrzahl von Gangstufen realisiert ist.Overall, it is also possible that the clutch assembly includes a single friction clutch in the form of a starting and separating clutch, wherein the gear assembly is realized by a simple stage change gear with a plurality of gear ratios.

Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die Kupplungsanordnung und die Getriebeanordnung ein Doppelkupplungsgetriebe bilden.Of particular preference, however, it is when the clutch assembly and the gear assembly form a dual-clutch transmission.

Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Kupplungsanordnung zwei Reibkupplungen, bei denen es sich vorzugsweise um nasslaufende Lamellenkupplungen handelt.In this embodiment, the clutch assembly includes two friction clutches, which are preferably wet-running multi-plate clutches.

Die Reibkupplungen weisen in diesem Falle ein gemeinsames Eingangsglied auf, das mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, beispielsweise mit einer Kurbelwelle hiervon.The friction clutches have in this case a common input member which is connected to the internal combustion engine, for example with a crankshaft thereof.

Zum anderen weist die Getriebeanordnung bei dieser Ausführungsform zwei Teilgetriebe auf, von denen eines den geraden Gangstufen zugeordnet ist, und von denen das andere Teilgetriebe den ungeraden Gangstufen zugeordnet ist.On the other hand, in this embodiment, the transmission arrangement comprises two partial transmissions, one of which is associated with the straight gear ratios, and of which the other sub-transmission is associated with the odd gear ratios.

Die erste Reibkupplung der Kupplungsanordnung ist dabei dem ersten Teilgetriebe zugeordnet. Die zweite Reibkupplung ist dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet.The first friction clutch of the clutch assembly is assigned to the first partial transmission. The second friction clutch is assigned to the second partial transmission.

Bei einem Doppelkupplungsgetriebe lassen sich Gangstufen zugkraftunterbrechungsfrei durch überschneidende Betätigung der Reibkupplungen realisieren.In a dual-clutch transmission, gear stages can be realized without traction interruption by overlapping actuation of the friction clutches.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn die elektrische Maschine an wenigstens eine Gangstufe jenes Teilgetriebes angebunden ist, das den geraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist.It is of particular advantage when the electric machine is connected to at least one gear stage of that sub-transmission, which is assigned to the straight forward gear stages.

Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform weist die Getriebeanordnung ein Getriebegehäuse auf, wobei die elektrische Maschine innerhalb des Getriebegehäuses aufgenommen ist. According to another overall preferred embodiment, the transmission arrangement has a transmission housing, wherein the electric machine is accommodated within the transmission housing.

Vorzugsweise sind sowohl der Stator als auch der Rotor der elektrischen Maschine innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet. Es ist dabei möglich, dass die elektrische Maschine mittels des gleichen Kühlmittels gekühlt wird (beispielsweise Getriebeöl), wie die Getriebeanordnung selbst.Preferably, both the stator and the rotor of the electric machine are arranged within the transmission housing. It is possible that the electric machine is cooled by means of the same coolant (for example transmission oil), as the gear assembly itself.

Ferner ist es möglich, dass die elektrische Maschine innerhalb des Getriebegehäuses gegenüber den Radsätzen bzw. dem mit Fluid gefüllten bzw. mit Fluid in Verbindung kommenden Teil der Getriebeanordnung abgedichtet ist.Furthermore, it is possible for the electric machine to be sealed within the transmission housing with respect to the wheel sets or the fluid-filled or fluid-communicating part of the transmission arrangement.

Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Maschine axial überlappend mit der Getriebeanordnung und/oder mit der Kupplungsanordnung angeordnet.According to a further overall preferred embodiment, the electric machine is arranged axially overlapping with the gear arrangement and / or with the clutch arrangement.

Hierdurch kann eine axial kompakte Bauweise realisiert werden.As a result, an axially compact design can be realized.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn die elektrische Maschine zumindest teilweise axial überlappend mit jenem Teilgetriebe der Getriebeanordnung angeordnet ist, das den geraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist (im Falle eines Doppelkupplungsgetriebes).It is particularly advantageous if the electric machine is arranged at least partially axially overlapping with that partial transmission of the gear arrangement which is assigned to the straight forward gear stages (in the case of a dual-clutch transmission).

Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine Achse der elektrischen Maschine, eine Achse der Eingangswellenanordnung, eine Achse der Koppelwelle und/oder eine Achse der Zwischenwelle in einer betrieblichen Einbaulage des Hybridantriebsstranges tiefer liegt bzw. liegen als eine Achse der Ausgangswellenanordnung und/oder eine Achse des Abtriebs, insbesondere eine Abtriebswelle.Further, it is advantageous if an axis of the electric machine, an axis of the input shaft assembly, an axis of the coupling shaft and / or an axis of the intermediate shaft in an operational installation position of the hybrid drive train is lower or lie as an axis of the output shaft assembly and / or an axis of the Output, in particular an output shaft.

Durch diese Maßnahme kann der Hybridantriebsstrang mit einem tiefen Schwerpunkt realisiert werden, wobei insbesondere eine tiefe Einbaulage des Verbrennungsmotors möglich ist. Dies ermöglicht die Anwendung in Sportfahrzeugen oder in Sportlimousinen.By this measure, the hybrid powertrain can be realized with a low center of gravity, in particular a deep installation position of the engine is possible. This allows the application in sports vehicles or sports sedans.

Insgesamt lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrang wenigstens eine der folgenden Vorteile realisieren. Zum einen ist der Hybridantriebsstrang radial kompakt realisierbar. In manchen Ausführungsformen kann elektrische Leistung sowohl auf einen Eingang der Getriebeanordnung oder alternativ auf einen Ausgang der Getriebeanordnung gelegt werden. In manchen Varianten kann die elektrische Maschine vollständig von dem Rest des Antriebsstranges abgetrennt werden, und zwar insbesondere über eine Neutralstellung eines Koppelschaltkupplungspaketes. Ferner ist die elektrische Maschine vorzugsweise über synchronisierte Koppelschaltkupplungen an die Getriebeanordnung anbindbar. Vorzugsweise kann ein mechanischer Rückwärtsgang entfallen, so dass auch eine axial kompakte Bauweise realisierbar ist, da für eine Rückwärtsgangstufe kein separater mechanischer Radsatz vorgesehen werden muss.Overall, at least one of the following advantages can be realized with the hybrid powertrain according to the invention. On the one hand, the hybrid powertrain can be realized in a radially compact manner. In some embodiments, electrical power may be applied both to an input of the transmission assembly or, alternatively, to an output of the transmission assembly. In some variants, the electric machine may be completely disconnected from the remainder of the drive train, specifically via a neutral position of a coupling clutch pack. Furthermore, the electric machine can preferably be connected to the gear arrangement via synchronized coupling switching clutches. Preferably, a mechanical reverse gear can be omitted, so that an axially compact design can be realized, as for a reverse gear no separate mechanical wheelset must be provided.

Die elektrische Maschine ist vorzugsweise axial überlappend mit der Getriebeanordnung ausgebildet, und zwar vorzugsweise axial überlappend mit einem Teilgetriebe der Getriebeanordnung, das den ungeraden Gangstufen zugeordnet ist. Eine maximale Nenndrehzahl der elektrischen Maschine ist vorzugsweise höher als eine maximale Nenn-Drehzahl des Verbrennungsmotors. Demzufolge kann die elektrische Maschine nach der Art eines Hochdrehzahlkonzeptes realisiert werden, beispielsweise mit maximalen Drehzahlen von > 10.000 U/min, insbesondere > 12.000 U/min oder sogar deutlich darüber. Sofern eine Achse der elektrischen Maschine unterhalb einer Achse der Eingangswellenanordnung liegt, kann zudem ein tiefer Schwerpunkt realisiert werden. Eine Abtriebswelle der Getriebeanordnung ist vorzugsweise axial überlappend mit jenem Teilgetriebe der Getriebeanordnung ausgerichtet, das den geraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist. Ein Konstanten-Radsatz, der eine Ausgangswellenanordnung mit der Abtriebswelle verbindet, ist vorzugsweise in axialer Richtung zwischen den Teilgetrieben der Getriebeanordnung angeordnet.The electric machine is preferably formed axially overlapping with the gear assembly, preferably axially overlapping with a partial transmission of the gear assembly, which is associated with the odd gear ratios. A maximum rated speed of the electric machine is preferably higher than a maximum rated speed of the internal combustion engine. Consequently, the electric machine can be realized in the manner of a high-speed concept, for example with maximum speeds of> 10,000 rpm, in particular> 12,000 rpm or even significantly higher. If an axis of the electric machine lies below an axis of the input shaft arrangement, a deep center of gravity can also be realized. An output shaft of the gear assembly is preferably aligned axially overlapping with that sub-transmission of the gear assembly associated with the straight forward gears. A constant gearset connecting an output shaft assembly to the output shaft is preferably disposed in the axial direction between the sub-transmissions of the transmission assembly.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrang;
  • 2 eine schematische Detailansicht einer weiteren Ausführungsform eines Hybridantriebsstranges gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebsstranges.
Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. Show it:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of a hybrid powertrain according to the invention;
  • 2 a schematic detail view of another embodiment of a hybrid powertrain according to the present invention;
  • 3 a schematic cross-sectional view of another embodiment of a hybrid powertrain according to the invention.

In 1 ist ein Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, insbesondere für einen Sportwagen, schematisch dargestellt und generell mit 10 bezeichnet.In 1 is a hybrid powertrain for a motor vehicle, in particular for a passenger car, in particular for a sports car, shown schematically and generally with 10 designated.

Der Hybridantriebsstrang 10 beinhaltet ein Doppelkupplungsgetriebe 12. Das Doppelkupplungsgetriebe 12 weist eine Reibkupplungsanordnung 14 auf, mit einer ersten Reibkupplung K1 und einer zweiten Reibkupplung K2. The hybrid powertrain 10 includes a dual-clutch transmission 12 , The dual-clutch transmission 12 has a friction clutch assembly 14 on, with a first friction clutch K1 and a second friction clutch K2 ,

Die Reibkupplungen K1, K2 beinhalten ein gemeinsames Eingangsglied 16, das mit einem Verbrennungsmotor 18 fest verbunden ist, insbesondere mit dessen Kurbelwelle.The friction clutches K1 . K2 include a common input member 16 that with an internal combustion engine 18 is firmly connected, in particular with the crankshaft.

Ferner weist das Doppelkupplungsgetriebe 12 eine Getriebeanordnung 20 auf.Furthermore, the dual-clutch transmission 12 a gear arrangement 20 on.

Die Getriebeanordnung 20 beinhaltet eine Eingangswellenanordnung 22 mit einer ersten Eingangswelle 24 und einer zweiten Eingangswelle 26. Die erste Eingangswelle 24 ist mit einem Ausgangsglied der ersten Reibkupplung K1 verbunden. Die zweite Eingangswelle 26 ist mit einem Ausgangsglied der zweiten Reibkupplung K2 verbunden.The gear arrangement 20 includes an input shaft assembly 22 with a first input shaft 24 and a second input shaft 26 , The first input shaft 24 is with an output member of the first friction clutch K1 connected. The second input shaft 26 is with an output member of the second friction clutch K2 connected.

Die Getriebeanordnung 20 beinhaltet ein erstes Teilgetriebe 28, das der ersten Eingangswelle 24 zugeordnet ist und mittels dessen ungerade Vorwärtsgangstufen einrichtbar sind. Zudem beinhaltet die Getriebeanordnung 20 ein zweites Teilgetriebe 30, das der zweiten Eingangswelle 26 zugeordnet ist und das dazu eingerichtet ist, gerade Vorwärtsgangstufen zu realisieren.The gear arrangement 20 includes a first partial transmission 28 , that of the first input shaft 24 is assigned and by means of which odd forward gears are set up. In addition, the gear assembly includes 20 a second partial transmission 30 , that of the second input shaft 26 is assigned and that is set up to realize straight forward gears.

Vorliegend ist das erste Teilgetriebe 28 dazu ausgelegt, Vorwärtsgangstufen 1, 3, 5 und 7 einzurichten. Das zweite Teilgetriebe 30 ist dazu ausgebildet, Vorwärtsgangstufen 2, 4, 6 und 8 einzurichten.In the present case is the first partial transmission 28 designed for forward gears 1 . 3 . 5 and 7 to set up. The second partial transmission 30 is designed to forward gears 2 . 4 . 6 and 8th to set up.

Die Getriebeanordnung 20 beinhaltet eine Mehrzahl von Radsätzen, die jeweiligen Gangstufen zugeordnet sind. Genauer beinhaltet die Getriebeanordnung 20 einen ersten Radsatz 32, der der Vorwärtsgangstufe 1 zugeordnet ist, einen zweiten Radsatz 34, der der Vorwärtsgangstufe 3 zugeordnet ist, einen dritten Radsatz 36, der der Vorwärtsgangstufe 7 zugeordnet ist, und einen vierten Radsatz 38, der der Vorwärtsgangstufe 5 zugeordnet ist. Die Radsätze 32-38 sind dabei dem ersten Teilgetriebe 28 zugeordnet.The gear arrangement 20 includes a plurality of wheelsets associated with respective gear ratios. More specifically, the gear assembly includes 20 a first set of wheels 32 , the forward gear 1 is assigned a second set of wheels 34 , the forward gear 3 is assigned a third wheel 36 , the forward gear 7 is assigned, and a fourth wheel 38 , the forward gear 5 assigned. The wheelsets 32 - 38 are the first partial transmission 28 assigned.

Das zweite Teilgetriebe 30 der Getriebeanordnung 20 beinhaltet einen Radsatz 40 für die Vorwärtsgangstufe 8, einen Radsatz 42 für die Vorwärtsgangstufe 6, einen Radsatz 44 für die Vorwärtsgangstufe 4 und einen Radsatz 46 für die Vorwärtsgangstufe 2.The second partial transmission 30 the gear arrangement 20 includes a wheelset 40 for the forward gear 8th , a wheelset 42 for the forward gear 6 , a wheelset 44 for the forward gear 4 and a wheelset 46 for the forward gear 2 ,

Zwischen den Radsätzen 32, 34 ist ein erstes Schaltkupplungspaket 48 angeordnet, das dazu ausgebildet ist, alternativ die Vorwärtsgangstufe 1 oder die Vorwärtsgangstufe 3 einzulegen. Zwischen den Radsätzen 36, 38 ist ein zweites Schaltkupplungspaket 50 angeordnet, das dazu ausgebildet ist, alternativ die Vorwärtsgangstufe 5 oder die Vorwärtsgangstufe 7 einzulegen.Between the wheelsets 32 . 34 is a first clutch pack 48 arranged, which is adapted, alternatively, the forward gear 1 or the forward gear 3 appeal. Between the wheelsets 36 . 38 is a second clutch pack 50 arranged, which is adapted, alternatively, the forward gear 5 or the forward gear 7 appeal.

Zwischen den Radsätzen 40, 42 ist ein drittes Schaltkupplungspaket 52 angeordnet, das das zu ausgebildet ist, alternativ die Gangstufe 6 oder die Gangstufe 8 einzulegen.Between the wheelsets 40 . 42 is a third clutch pack 52 arranged to be formed, alternatively the gear ratio 6 or the gear ratio 8th appeal.

Zwischen den Radsätzen 44, 46 ist ein viertes Schaltkupplungspaket 54 angeordnet, das dazu ausgebildet ist, alternativ die Gangstufe 2 oder die Gangstufe 4 einzulegen.Between the wheelsets 44 . 46 is a fourth clutch pack 54 arranged, which is adapted, alternatively, the gear ratio 2 or the gear ratio 4 appeal.

Die Getriebeanordnung 20 beinhaltet ferner eine Ausgangswellenanordnung 56 mit einer einzelnen Ausgangswelle 58. Die Ausgangswelle 58 ist mit einem Abtrieb 60 verbunden.The gear arrangement 20 further includes an output shaft assembly 56 with a single output shaft 58 , The output shaft 58 is with a downforce 60 connected.

Die Radsätze 32-46 beinhalten jeweils ein Festrad und ein Losrad. Die Losräder sind mittels jeweiliger Schaltkupplungen der Schaltkupplungspakete 48-54 mit der zugeordneten Welle verbindbar. Vorliegend sind die Losräder der Vorwärtsgangstufen 5, 7, 6, 8 drehbar an der Eingangswellenanordnung 22 gelagert. Die Losräder der Vorwärtsgangstufen 1, 3, 2, 4 sind drehbar an der Ausgangswelle 58 gelagert. In entsprechender Weise sind das erste Schaltkupplungspaket 48 und das vierte Schaltkupplungspaket 54 an der Ausgangswelle 58 gelagert. Das zweite Schaltkupplungspaket 50 und das dritte Schaltkupplungspaket 52 sind an der Eingangswellenanordnung gelagert.The wheelsets 32 - 46 each include a fixed gear and a loose wheel. The idler gears are by means of respective clutches of the clutch packs 48 - 54 connectable with the associated shaft. In the present case, the idler gears of the forward gear stages 5 . 7 . 6 . 8th rotatably on the input shaft assembly 22 stored. The idler gears of the forward gears 1 . 3 . 2 . 4 are rotatable on the output shaft 58 stored. In a corresponding manner, the first clutch pack 48 and the fourth clutch pack 54 at the output shaft 58 stored. The second clutch pack 50 and the third clutch pack 52 are mounted on the input shaft assembly.

Ausgehend von der Reibkupplungsanordnung 14 ist die Reihenfolge der Radsätze wie folgt: 40, 42, 44, 46 im zweiten Teilgetriebe sowie Radsätze 32, 34, 36, 38 im ersten Teilgetriebe. Mit anderen Worten ist der Radsatz 38 für die Vorwärtsgangstufe 5 an dem der Reibkupplungsanordnung 14 axial gegenüberliegenden Ende der Getriebeanordnung 20 angeordnet.Starting from the friction clutch arrangement 14 the order of the wheelsets is as follows: 40, 42, 44, 46 in the second partial transmission and wheelsets 32 . 34 . 36 . 38 in the first partial transmission. In other words, the wheelset 38 for the forward gear 5 on the friction clutch assembly 14 axially opposite end of the gear assembly 20 arranged.

Der Abtrieb 60 weist eine Abtriebswelle 62 auf, die parallel versetzt zu der Ausgangswelle 58 angeordnet ist, und zwar in axialer Überschneidung mit dem zweiten Teilgetriebe 30.The downforce 60 has an output shaft 62 on, offset parallel to the output shaft 58 is arranged, in axial overlap with the second partial transmission 30 ,

Die Abtriebswelle 62 ist über eine Kegelradpaarung 64 mit einem Eingangsglied 66 eines Differenzials verbunden, mittels dessen Antriebsleistung auf angetriebene Räder des Kraftfahrzeuges verteilbar ist.The output shaft 62 is via a bevel gear pairing 64 with an input member 66 connected to a differential, by means of which drive power can be distributed to driven wheels of the motor vehicle.

Die Ausgangswelle 58 und die Abtriebswelle 62 sind mittels eines Konstanten-Radsatzes 68 miteinander drehgekoppelt, wobei der Konstanten-Radsatz 68 ein mit der Ausgangswelle 58 verbundenes Festrad und ein mit der Abtriebswelle 62 verbundenes Festrad beinhaltet, die miteinander in Eingriff stehen.The output shaft 58 and the output shaft 62 are by means of a constant wheel set 68 rotatably coupled with each other, the constant-wheel set 68 one with the output shaft 58 connected fixed gear and one with the output shaft 62 Connected fixed gear includes, which are engaged with each other.

Der Konstanten-Radsatz 68 ist in axialer Richtung zwischen den Teilgetrieben 28, 30 angeordnet. Die Abtriebswelle 62 erstreckt sich von dem axialen Abschnitt zwischen den Teilgetrieben 28, 30 in Richtung hin zu der Reibkupplungsanordnung 14.The constant wheel set 68 is in the axial direction between the partial transmissions 28 . 30 arranged. The output shaft 62 extends from the axial section between the partial transmissions 28 . 30 toward the friction clutch assembly 14 ,

Mittels des Doppelkupplungsgetriebes 12 lässt sich ein verbrennungsmotorischer Betrieb einrichten, bei dem wahlweise die Vorwärtsgangstufen 1-8 geschaltet werden. Gangwechsel zwischen benachbarten Gangstufen sind jeweils zugkraftunterbrechungsfrei realisierbar, indem in die Reibkupplungen K1, K2 überschneidend betätigt werden, wie es generell bekannt ist.By means of the dual-clutch transmission 12 can set up an internal combustion engine operation, in which either the forward gears 1 - 8th be switched. Gear changes between adjacent gear stages are each traction interruption feasible, by in the friction clutches K1 . K2 be operated overlapping, as it is generally known.

Der Hybridantriebsstrang 10 weist ferner eine elektrische Maschine 74 auf. Die elektrische Maschine 74 beinhaltet einen Maschinenwelle 76, die fest mit einem Rotor der elektrischen Maschine 74 verbunden ist. An der Maschinenwelle 76 ist ein Antriebsritzel 78 festgelegt.The hybrid powertrain 10 also has an electrical machine 74 on. The electric machine 74 includes a machine shaft 76 that stuck with a rotor of the electric machine 74 connected is. At the machine shaft 76 is a drive pinion 78 established.

Ferner weist der Hybridantriebsstrang 10 eine Koppelwelle 80 auf. An der Koppelwelle 80 ist ein Koppelfestrad 82 festgelegt. Ferner sind an der Koppelwelle 80 ein erstes Koppellosrad 84 und ein zweites Koppellosrad 86 drehbar gelagert. Zwischen den Koppellosrädern 84, 86 ist ein fünftes Schaltkupplungspaket 88 angeordnet, das eine erste Koppelschaltkupplung 90 und eine zweite Koppelschaltkupplung 92 beinhaltet. Das Schaltkupplungspaket 88 ist mittels eines einzelnen Schaltgliedes 94 betätigbar, so dass alternativ das erste Koppellosrad 84 oder das zweite Koppellosrad 86 mit der Koppelwelle 80 verbindbar ist (Schaltstellungen E1, E2). Ferner ist das Schaltkupplungspaket 88 vorzugsweise dazu ausgebildet, zwischen den Schaltstellungen E1, E2 eine Neutralstellung N einzurichten, um auf diese Weise die elektrische Maschine 74 von dem Rest des Hybridantriebsstranges 10 entkoppeln zu können.Furthermore, the hybrid powertrain has 10 a coupling shaft 80 on. At the coupling shaft 80 is a coupling bike 82 established. Furthermore, on the coupling shaft 80 a first coupling wheel 84 and a second coupling wheel 86 rotatably mounted. Between the coupling wheels 84 . 86 is a fifth clutch pack 88 arranged, which is a first coupling clutch 90 and a second coupling clutch 92 includes. The clutch pack 88 is by means of a single switching element 94 operable, so that alternatively the first coupling wheel 84 or the second coupling wheel 86 with the coupling shaft 80 is connectable (switch positions E1 . E2 ). Furthermore, the clutch pack is 88 preferably designed to be between the switching positions E1 . E2 a neutral position N set up in this way the electric machine 74 from the rest of the hybrid powertrain 10 to decouple.

Das erste Koppellosrad 84 ist über eine erste Kopplung 96 an das zweite Teilgetriebe 30 anbindbar, vorzugsweise an den Radsatz 44 für die Vorwärtsgangstufe 4. Dabei steht das erste Koppellosrad 84 vorzugsweise direkt mit einem an der zweiten Eingangswelle 26 festgelegten Festrad des Radsatzes 44 in Eingriff.The first coupling wheel 84 is over a first coupling 96 to the second partial transmission 30 attachable, preferably to the wheelset 44 for the forward gear 4 , Here is the first Koppellosrad 84 preferably directly to one at the second input shaft 26 fixed wheel of the wheelset 44 engaged.

Das zweite Koppellosrad 86 ist vorzugsweise über eine zweite Kopplung 98 mit dem zweiten Teilgetriebe 30 verbunden. Genauer steht das zweite Koppellosrad 86 in Eingriff mit einem an der zweiten Eingangswelle 26 festgelegten Festrad des Radsatzes 46 für die Vorwärtsgangstufe 2.The second coupling wheel 86 is preferably via a second coupling 98 with the second partial transmission 30 connected. More exactly stands the second coupling wheel 86 engaged with one on the second input shaft 26 fixed wheel of the wheelset 46 for the forward gear 2 ,

Bei dieser Ausführungsform kann folglich elektrische Antriebsleistung entweder über den Radsatz der Vorwärtsgangstufe 4 oder über den Radsatz der Vorwärtsgangstufe 2 eingespeist werden. In diesem Fall sind die jeweiligen Radsätze mittels des zugeordneten vierten Schaltkupplungspaketes 54 in entsprechender Weise in den Leistungsfluss zu schalten.In this embodiment, therefore, electric drive power either via the wheelset of the forward gear 4 or via the wheelset of the forward gear 2 be fed. In this case, the respective wheelsets by means of the associated fourth clutch pack 54 to switch in the power flow in a similar manner.

Wie oben erläutert, ist das Antriebsritzel 78 der elektrischen Maschine 74 an das Koppelfestrad 82 angebunden. Hierbei können in einer einstufigen Variante das Koppelfestrad 82 und das Antriebsritzel 78 direkt miteinander in Eingriff stehen, derart, dass das Antriebsritzel 78 schneller dreht als das Koppelfestrad.As explained above, the drive pinion 78 the electric machine 74 to the coupling wheel 82 tethered. Here, in a single-stage variant, the coupling gear 82 and the drive pinion 78 directly engage with each other, such that the drive pinion 78 Turns faster than the coupling wheel.

In der in 1 dargestellten Variante ist jedoch eine Zwischenwelle 102 vorgesehen, an der ein erstes Zwischenfestrad 104 und ein zweites Zwischenfestrad 106 festgelegt sind. Das erste Zwischenfestrad 104 steht in Eingriff mit dem Antriebsritzel 78. Das zweite Zwischenfestrad 106 steht in Eingriff mit dem Koppelfestrad 82. In diesem Fall ist die Stirnradsatzanordnung, die die elektrische Maschine 74 mit der Koppelwelle 80 verbindet, als zweistufige Stirnradsatzanordnung realisiert.In the in 1 However, shown variant is an intermediate shaft 102 provided at the first intermediate fixed 104 and a second intermediate party 106 are fixed. The first intermediate party 104 engages with the drive pinion 78 , The second intermediate party 106 is engaged with the coupling wheel 82 , In this case, the Stirnradsatzanordnung, which is the electric machine 74 with the coupling shaft 80 connects, realized as a two-stage Stirnradsatzanordnung.

In 2 und 3 sind alternative Ausführungsformen von Hybridantriebssträngen 10' und 10" dargestellt, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Hybridantriebsstrang 10 der 1 entsprechen können. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.In 2 and 3 are alternative embodiments of hybrid powertrains 10 ' and 10 " in terms of design and operation generally the hybrid powertrain 10 of the 1 can correspond. The same elements are therefore identified by the same reference numerals. The following section essentially explains the differences.

Bei dem Hybridantriebsstrang 10' der 2 ist das erste Koppellosrad 84 wie im Falle des Hybridantriebsstranges 10 der 1 über eine erste Kupplung 96 mit dem Radsatz 44 für die Vorwärtsgangstufe 4 verbunden.In the hybrid powertrain 10 ' of the 2 is the first coupling wheel 84 as in the case of the hybrid powertrain 10 of the 1 via a first clutch 96 with the wheelset 44 for the forward gear 4 connected.

Das zweite Koppellosrad 86' steht hingegen mit einem Abtriebszahnrad 110 in Eingriff, das an der Abtriebswelle 62 festgelegt ist und das Teil des Konstanten-Radsatzes 68 ist. Das Abtriebszahnrad 110 steht daher, obgleich dies in 2 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist, mit einem Festrad in Eingriff, das an der Ausgangswelle 58 festgelegt ist.The second coupling wheel 86 ' is on the other hand with a driven gear 110 engaged, on the output shaft 62 is fixed and the part of the constant wheel set 68 is. The output gear 110 is therefore, although this in 2 is not shown for clarity, with a fixed gear engaged on the output shaft 58 is fixed.

Bei dem Hybridantriebsstrang 10' der 2 kann elektrische Leistung von der elektrischen Maschine 74 folglich auf einen Eingang der Getriebeanordnung 20 geführt werden, nämlich über den Radsatz 44, oder auf einen Ausgang der Getriebeanordnung 20 geführt werden, nämlich über die Abtriebswelle 62.In the hybrid powertrain 10 ' of the 2 can electrical power from the electric machine 74 consequently to an input of the gearbox assembly 20 be guided, namely on the wheelset 44 , or on an output of the gear assembly 20 be guided, namely on the output shaft 62 ,

In 3 ist ein Hybridantriebsstrang 10" dargestellt, wobei die elektrische Maschine 74 vorzugsweise innerhalb eines Getriebegehäuses 112 angeordnet ist. In 3 sind zudem eine Achse 114 der Eingangswellenanordnung 22, eine Achse 116 der Ausgangswellenanordnung 56, eine Achse 118 des Abtriebs 60 bzw. der Abtriebswelle 62, eine Achse 120 der Koppelwelle 80, eine Achse 122 der Zwischenwelle 102 sowie eine Achse 124 der Maschinenwelle 76 dargestellt. In 3 is a hybrid powertrain 10 " shown, wherein the electric machine 74 preferably within a transmission housing 112 is arranged. In 3 are also an axis 114 the input shaft assembly 22 , an axis 116 the output shaft assembly 56 , an axis 118 the downforce 60 or the output shaft 62 , an axis 120 the coupling shaft 80 , an axis 122 the intermediate shaft 102 as well as an axis 124 the machine shaft 76 shown.

Ferner ist in 3 eine Gravitationsrichtung G dargestellt, um zu zeigen, in welcher Lage der Hybridantriebsstrang 10 der 3 in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist (betriebliche Einbaulage).Furthermore, in 3 a gravitational direction G shown to show in which position the hybrid powertrain 10 of the 3 is installed in a motor vehicle (operational installation position).

Es ist zu erkennen, dass die Achsen 114 sowie 120 vorzugsweise axial tiefer liegen als die Achsen 116, 118. Ferner ist die Achse 124 der elektrischen Maschine 74 vorzugsweise tiefer angeordnet als die Achsen 116, 118. Insgesamt kann so ein Hybridantriebsstrang in einer tiefen Einbaulage in dem Kraftfahrzeug realisiert werden.It can be seen that the axes 114 such as 120 preferably axially lower than the axes 116 . 118 , Further, the axis 124 the electric machine 74 preferably arranged lower than the axes 116 . 118 , Overall, such a hybrid powertrain can be realized in a deep installation position in the motor vehicle.

In Fällen, bei denen die Stirnradsatzanordnung keine Zwischenwelle 102 aufweist, kann die elektrische Maschine 74 unmittelbar benachbart zu der Koppelwelle 80 angeordnet sein.In cases where the Stirnradsatzanordnung no intermediate shaft 102 can, the electric machine 74 immediately adjacent to the coupling shaft 80 be arranged.

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Claims (13)

Hybridantriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, mit - einer Reibkupplungsanordnung (14), die ein mit einem Verbrennungsmotor (18) verbindbares Eingangsglied (16) aufweist, - einer Getriebeanordnung (20) zur Einrichtung einer Mehrzahl von Gangstufen (I-VIII), wobei die Getriebeanordnung (20) aufweist: - eine Eingangswellenanordnung (22), die mit der Reibkupplungsanordnung (14) verbunden ist, - eine Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen (32-46), und - eine Ausgangswellenanordnung (56), die über die Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen (32-46) mit der Eingangswellenanordnung (22) koppelbar ist und die mit einem Abtrieb (60) verbunden ist, - einer elektrischen Maschine (74), die mit der Eingangswellenanordnung (22) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (74) über eine Schaltkupplungsanordnung (90, 92; 90, 92') mit der Eingangswellenanordnung (22) verbindbar ist, wobei die Schaltkupplungsanordnung (90, 92; 90, 92') an einer Koppelwelle (80) gelagert ist, die parallel versetzt zu der Eingangswellenanordnung (22) und zu der Ausgangswellenanordnung (56) angeordnet ist.A hybrid powertrain (10) for a motor vehicle, comprising - a friction clutch assembly (14) having an input member (16) connectable to an internal combustion engine (18), - a transmission assembly (20) for establishing a plurality of speed ratios (I-VIII) the transmission assembly (20) comprises: - an input shaft assembly (22) connected to the friction clutch assembly (14), - a plurality of switchable gear sets (32-46), and - an output shaft assembly (56) across the plurality of switchable ones Wheel sets (32-46) with the input shaft assembly (22) is coupled and which is connected to an output (60), - an electrical machine (74) which is connectable to the input shaft assembly (22), characterized in that the electrical machine (74) via a clutch assembly (90, 92, 90, 92 ') with the input shaft assembly (22) is connectable, wherein the clutch assembly (90, 92, 90, 92') is mounted on a coupling shaft (80) parallel to the input shaft assembly (22) and to the output shaft assembly (56). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (74) über eine Stirnradsatzanordnung (78, 80, 102, 104, 106) mit der Koppelwelle (80) verbunden ist.Hybrid powertrain after Claim 1 , characterized in that the electric machine (74) via a spur gear assembly (78, 80, 102, 104, 106) is connected to the coupling shaft (80). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnradsatzanordnung (78, 80, 102, 104, 106) eine Zwischenwelle (102) aufweist, an der ein erstes Zwischenfestrad (104) und ein zweites Zwischenfestrad (78) festgelegt sind, wobei das erste Zwischenfestrad (104) mit einem Antriebsritzel (78) der elektrischen Maschine (74) in Eingriff steht und/oder wobei das zweite Zwischenfestrad (106) mit einem Koppelfestrad (82) in Eingriff steht, das an der Koppelwelle (80) festgelegt ist.Hybrid powertrain after Claim 2 characterized in that the spur gear assembly (78, 80, 102, 104, 106) comprises an intermediate shaft (102) to which a first intermediate fixed gear (104) and a second intermediate fixed gear (78) are fixed, the first intermediate fixed gear (104) with a drive pinion (78) of the electric machine (74) is engaged and / or wherein the second intermediate fixed gear (106) with a coupling pulley (82) is engaged, which is fixed to the coupling shaft (80). Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkupplungsanordnung (90, 92; 90, 92') ein Schaltkupplungspaket (88; 88') aufweist, das eine erste Koppelschaltkupplung (90) und eine zweite Koppelschaltkupplung (92; 92') aufweist.Hybrid powertrain after one of Claims 1 - 3 characterized in that the clutch assembly (90, 92, 90, 92 ') includes a clutch pack (88; 88') having a first shift clutch (90) and a second shift clutch (92; 92 '). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltkupplungspaket (88; 88') mittels eines einzelnen Schaltgliedes (94) zwischen einer ersten Schaltstellung (E1) zum Schließen der ersten Koppelschaltkupplung (90), einer zweiten Schaltstellung (E2) zum Schließen der zweiten Koppelschaltkupplung (92; 92') und einer dazwischen liegenden Neutralstellung (N) betätigbar ist.Hybrid powertrain after Claim 4 characterized in that the clutch pack (88; 88 ') is connected between a first shift position (E1) for closing the first shift clutch (90), a second shift position (E2) for closing the second shift clutch (92; 92 ') and an intermediate neutral position (N) can be actuated. Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkupplungsanordnung (90, 92; 90, 92') ein erstes an der Koppelwelle (80) gelagertes Koppellosrad (84) zugeordnet ist, das mit einem Zahnrad von einem Radsatz (44) der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen in Eingriff steht.Hybrid powertrain after one of Claims 1 - 5 characterized in that the shift clutch assembly (90, 92; 90, 92 ') is associated with a first idler gear (84) supported on the coupling shaft (80) engaging with a gear of a wheelset (44) of the plurality of shiftable gear sets stands. Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkupplungsanordnung (90, 92) ein zweites an der Koppelwelle gelagertes Koppellosrad (86) zugeordnet ist, das mit einem Zahnrad von einem weiteren Radsatz (46) der Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen in Eingriff steht.Hybrid powertrain after one of Claims 1 - 6 , characterized in that the clutch assembly (90, 92) is associated with a second coupled to the coupling shaft Koppellosrad (86) which is in engagement with a gear from another set of wheels (46) of the plurality of switchable wheelsets. Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkupplungsanordnung (90, 92') ein zweites an der Koppelwelle gelagertes Koppellosrad (86') zugeordnet ist, das mit einem Abtriebszahnrad (110) in Eingriff steht, das mit dem Abtrieb (60) verbunden ist.Hybrid powertrain after one of Claims 1 - 6 , characterized in that the shift clutch assembly (90, 92 ') is associated with a second coupling wheel (86') mounted on the coupling shaft and engaged with an output gear (110) connected to the output (60). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (60) einen Konstanten-Radsatz (68) aufweist, der die Ausgangswellenanordnung (56) mit einem Abtriebsdrehglied (62) verbindet, wobei das Abtriebszahnrad (110) Teil des Konstanten-Radsatzes (68) ist.Hybrid powertrain after Claim 8 characterized in that the output (60) comprises a constant gear set (68) connecting the output shaft assembly (56) to an output rotary member (62), the output gear (110) being part of the constant gear set (68). Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (14) und die Getriebeanordnung (20) ein Doppelkupplungsgetriebe (12) bilden.Hybrid powertrain after one of Claims 1 - 9 , characterized in that the clutch assembly (14) and the gear assembly (20) form a dual-clutch transmission (12). Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (20) ein Getriebegehäuse (112) aufweist, wobei die elektrische Maschine innerhalb des Getriebegehäuses (112) aufgenommen ist.Hybrid powertrain after one of Claims 1 - 10 , characterized in that the gear assembly (20) comprises a gear housing (112), wherein the electric machine is housed within the gear housing (112). Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (74) axial überlappend mit der Getriebeanordnung (20) und/oder mit der Kupplungsanordnung (14) angeordnet ist.Hybrid powertrain after one of Claims 1 - 11 , characterized in that the electrical machine (74) is arranged axially overlapping with the gear arrangement (20) and / or with the coupling arrangement (14). Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Achse (124) der elektrischen Maschine (74), eine Achse (114) der Eingangswellenanordnung (22), eine Achse (120) der Koppelwelle (80) und/oder eine Achse (122) der Zwischenwelle (102) in einer betrieblichen Einbaulage des Hybridantriebsstranges (10) tiefer liegt als eine Achse (116) der Ausgangswellenanordnung (56) und/oder eine Achse (118) des Abtriebs (60).Hybrid powertrain after one of Claims 1 - 12 , characterized in that an axis (124) of the electric machine (74), an axis (114) of the input shaft assembly (22), an axis (120) of the coupling shaft (80) and / or an axis (122) of the intermediate shaft (102 ) In an operational installation position of the hybrid drive train (10) is lower than an axis (116) of the Output shaft assembly (56) and / or an axis (118) of the output (60).
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