DE102018007015A1 - Hybrid transmission for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Hybridgetriebe (10) für einen Kraftwagen (120), mit mindestens drei gekoppelten Planetengetrieben (20, 50, 70), von welchen ein erstes Planetengetriebe (20) ein erstes Anbindungselement (22) zur Anbindung einer ersten Antriebseinheit (12), ein zweites Anbindungselement (26) zur Anbindung einer zweiten Antriebseinheit (14), ein drittes Anbindungselement (30) zur Anbindung eines zweiten Planetengetriebes (50) der mindestens drei Planetengetriebe (20, 50, 70) und ein viertes Anbindungselement (34) zur Anbindung eines dritten Planetengetriebes (70) der mindestens drei Planetengetriebe (20, 50, 70) umfasst, wobei das erste Planetengetriebe (20) als vierwelliges Planetenradgetriebe ausgebildet ist, wobei jeweils einer Welle des ersten Planetengetriebes (20) jeweils eines der Anbindungselemente (22, 26, 30, 34) zugeordnet ist, wobei die Anbindungselemente (22, 26, 30, 34) funktionell miteinander verbunden und drehbar zueinander angeordnet sind.
Description
Die Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a hybrid transmission for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
Ein Hybridgetriebe für einen Kraftwagen ist beispielsweise aus der
Ein gattungsgemäßes Hybridgetriebe für einen Kraftwagen ist beispielsweise bereits aus der
Das zweite Planetengetriebe und das dritte Planetengetriebe umfassen dabei jeweils ein erstes Antriebselement, jeweils ein zweites Antriebselement sowie jeweils ein drittes Antriebselement. Dabei ist das zweite Antriebselement des dritten Planetengetriebes drehfest mit einer Abtriebswelle des Hybridgetriebes gekoppelt, wobei beispielsweise wenigstens ein Rad beziehungsweise das Kraftfahrzeug insgesamt über die Abtriebswelle von dem Hybridgetriebe angetrieben werden kann. Des Weiteren ist das zweite Antriebselement des dritten Planetengetriebes mit dem dritten Antriebselement des zweiten Planetengetriebes gekoppelt oder koppelbar.The second planetary gear and the third planetary gear each comprise a first drive element, in each case a second drive element and in each case a third drive element. In this case, the second drive element of the third planetary gear is non-rotatably coupled to an output shaft of the hybrid transmission, wherein, for example, at least one wheel or the motor vehicle can be driven in total via the output shaft of the hybrid transmission. Furthermore, the second drive element of the third planetary gear is coupled to the third drive element of the second planetary gear or coupled.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hybridgetriebe der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders geringer Bauraumbedarf sowie eine besonders vorteilhafte Funktionalität des Hybridgetriebes realisiert werden können. Diese Aufgabe wird durch ein Hybridgetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.Object of the present invention is to develop a hybrid transmission of the type mentioned in such a way that a particularly low space requirement and a particularly advantageous functionality of the hybrid transmission can be realized. This object is achieved by a hybrid transmission with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Die Erfindung geht aus von einem Hybridgetriebe mit einem ersten Planetengetriebe, einem zweiten Planetengetriebe und einem dritten Planetengetriebe.The invention relates to a hybrid transmission with a first planetary gear, a second planetary gear and a third planetary gear.
Das erste Planetengetriebe weist ein erstes Anbindungselement zur Anbindung einer ersten Antriebseinheit an das erste Planetengetriebe auf. Das erste Anbindungselement ist dazu ausgebildet, Drehmomente, ausgehend von der ersten Antriebseinheit, in das erste Planetengetriebe einzuleiten. Das erste Anbindungselement ist dazu ausgebildet, Drehmomente von außerhalb des ersten Planetengetriebes in das erste Planetengetriebe einzuleiten.The first planetary gear has a first connection element for connecting a first drive unit to the first planetary gear. The first connection element is designed to introduce torques, starting from the first drive unit, into the first planetary gear. The first connection element is designed to introduce torques from outside the first planetary gear into the first planetary gear.
Das erste Planetengetriebe weist ein zweites Anbindungselement zur Anbindung einer zweiten Antriebseinheit an das erste Planetengetriebe auf. Das zweite Anbindungselement ist dazu ausgebildet, Drehmomente, ausgehend von der zweiten Antriebseinheit, in das erste Planetengetriebe einzuleiten. Das zweite Anbindungselement ist dazu ausgebildet, Drehmomente von außerhalb des ersten Planetengetriebes in das erste Planetengetriebe einzuleiten.The first planetary gear has a second connecting element for connecting a second drive unit to the first planetary gear. The second connection element is designed to introduce torques, starting from the second drive unit, into the first planetary gear. The second connection element is designed to introduce torques from outside the first planetary gear into the first planetary gear.
Das erste Planetengetriebe weist ein drittes Anbindungselement zur Anbindung des zweiten Planetengetriebes an das erste Planetengetriebe auf. Das dritte Anbindungselement ist zumindest dazu ausgebildet, dass Drehmomente, ausgehend von dem ersten Planetengetriebe, in das zweite Planetengetriebe eingeleitet werden. Das dritte Anbindungselement ist dazu ausgebildet, Drehmomente von innerhalb des ersten Planetengetriebes aus dem ersten Planetengetriebe auszuleiten.The first planetary gear has a third connection element for connecting the second planetary gear to the first planetary gear. The third connection element is at least designed so that torques, starting from the first planetary gear, are introduced into the second planetary gear. The third connection element is designed to derive torques from within the first planetary gear from the first planetary gear.
Das erste Planetengetriebe weist ein viertes Anbindungselement zur Anbindung des dritten Planetengetriebes an das erste Planetengetriebe auf. Das vierte Anbindungselement ist zumindest dazu ausgebildet, dass Drehmomente, ausgehend von dem ersten Planetengetriebe, in das dritte Planetengetriebe eingeleitet werden. Das vierte Anbindungselement ist dazu ausgebildet, Drehmomente von innerhalb des ersten Planetengetriebes aus dem ersten Planetengetriebe auszuleiten.The first planetary gear has a fourth connection element for connecting the third planetary gear to the first planetary gear. The fourth connection element is at least designed so that torques, starting from the first planetary gear, are introduced into the third planetary gear. The fourth connection element is designed to derive torques from within the first planetary gear from the first planetary gear.
Das erste Planetengetriebe weist zumindest 4 Wellen auf. Die 4 Wellen des ersten Planetengetriebes sind dabei drehbar zueinander angeordnet.The first planetary gear has at least 4 waves. The four shafts of the first planetary gear are rotatably arranged to each other.
Bevorzugt ist dabei jeweils eines der vier Anbindungselemente jeweils genau einer der vier Wellen zugeordnet. Jedes der vier Anbindungselemente ist bevorzugt ein Teil einer der vier Wellen.In each case, one of the four connecting elements is assigned in each case exactly one of the four shafts. Each of the four attachment elements is preferably part of one of the four shafts.
Die 4 Wellen des ersten Planetengetriebes sind vorzugsweise über Zahneingriffe miteinander derart gekoppelt, dass Drehmomente von Wellen der 4 Wellen auf andere Wellen der 4 Wellen übertragen werden können.The four shafts of the first planetary gear are preferably coupled to one another via tooth engagements such that torques of shafts of the four shafts can be transmitted to other shafts of the four shafts.
Besonders bevorzugt sind die 4 Wellen derart gekoppelt, dass Drehmomente von jeweils einer der 4 Wellen auf jeweils alle anderen der 4 Wellen übertragen werden können.Particularly preferably, the four shafts are coupled in such a way that torques of one of the four shafts can be transmitted to all the other of the four shafts.
Besonders bevorzugt weist das erste Planetengetriebe genau 4 Wellen auf und ist somit als ein vierwelliges Planetengetriebe ausgebildet. Particularly preferably, the first planetary gear has exactly 4 waves and is thus designed as a four-shaft planetary gear.
Besonders bevorzugt umfasst das erste Planetengetriebe zwei Planetensätze, einen ersten Planetensatz und einen zweiten Planetensatz, mit jeweils einem ersten, einem zweiten und einem dritten Antriebselement.Particularly preferably, the first planetary gear comprises two planetary gear sets, a first planetary gear set and a second planetary gear set, each having a first, a second and a third drive element.
Das vierwellige erste Planetengetriebe weist somit bevorzugt die drei Antriebselemente des ersten Planetensatzes und die drei Antriebselemente des zweiten Planetensatzes auf. Insgesamt weist das erste Planetengetriebe somit bevorzugt sechs Antriebselemente auf. Bevorzugt sind zwei der sechs Antriebselemente drehfest miteinander verbunden und andere zwei der sechs Antriebselemente ebenfalls drehfest miteinander verbunden, so dass insgesamt für das erste Planetengetriebe sich die genannten vier relativ zueinander drehbaren Wellen auf bevorzugte Weise ergeben. Besonders bevorzugt sind zwei Antriebselemente des ersten Planetensatzes mit jeweils einem anderen der drei Antriebselemente des zweiten Planetensatzes verbunden.The four-shaft first planetary gear thus preferably has the three drive elements of the first planetary gearset and the three drive elements of the second planetary gearset. Overall, the first planetary gear thus preferably has six drive elements. Preferably, two of the six drive elements are rotatably connected to each other and other two of the six drive elements also rotatably connected to each other, so that in total for the first planetary gear said four relatively rotatable shafts result in a preferred manner. Particularly preferably, two drive elements of the first planetary gearset are each connected to a different one of the three drive elements of the second planetary gearset.
Außerdem umfasst das zweite Planetengetriebe ein erstes, ein zweites und ein drittes Antriebselement und das dritte Planetengetriebe umfasst ein erstes, ein zweites und ein drittes Antriebselement.In addition, the second planetary gear comprises a first, a second and a third drive element and the third planetary gear comprises a first, a second and a third drive element.
Weiterhin wird davon ausgegangen, dass das zweite Antriebselement des dritten Planetengetriebes drehfest mit einer Abtriebswelle des Hybridgetriebes gekoppelt ist und das zweite Antriebselement des dritten Planetengetriebes mit einem der Antriebselemente des zweiten Planetengetriebes drehfest koppelbar ist.Furthermore, it is assumed that the second drive element of the third planetary gear is rotatably coupled to an output shaft of the hybrid transmission and the second drive element of the third planetary gear with one of the drive elements of the second planetary gear rotatably coupled.
Um ein Hybridgetriebe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass der Bauraumbedarf des Hybridgetriebes besonders geringgehalten und eine besonders vorteilhafte Funktionalität realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Hohlrad des ersten Planetensatzes des ersten Planetengetriebes drehfest mit einem Sonnenrad des dritten Planetengetriebes verbunden ist. Des Weiteren kann dadurch auf bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Übersetzung oder mehrere besonders vorteilhafte Übersetzungen realisiert werden, sodass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb des beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens realisieren lässt.To further develop a hybrid transmission specified in the preamble of claim 1 type such that the space requirement of the hybrid transmission particularly low and a particularly advantageous functionality can be realized, it is inventively provided that a ring gear of the first planetary gear set of the first planetary gear rotatably with a sun gear of the third Planet gear is connected. Furthermore, this can be realized in a space-saving manner, a particularly advantageous translation or more particularly advantageous translations, so that a particularly advantageous operation of trained example as a passenger cars motor vehicle can be realized.
Als eine Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das Hybridgetriebe ein erstes Schaltelement umfasst, welches dazu vorgesehen ist, das dritte Antriebselement des dritten Planetengetriebes an einem Gehäuse des Hybridgetriebes festzulegen. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Schaltbarkeit realisiert werden.As a further development, it is proposed that the hybrid transmission comprises a first switching element, which is provided to fix the third drive element of the third planetary gear on a housing of the hybrid transmission. In this way, a particularly advantageous switchability can be realized.
Das Hohlrad des ersten Planetensatzes ist vorzugsweise permanent drehfest mit dem Sonnenrad des dritten Planetengetriebes verbunden. Unter dieser permanent drehfesten Verbindung wird, insbesondere im Gegensatz zu einer reversibel lösbaren drehfesten Verbindung, verstanden, dass das Hohlrad des ersten Planetensatzes stets drehfest mit dem Sonnenrad des dritten Planetengetriebes verbunden ist, sodass die drehfeste Verbindung des Hohlrads des ersten Planetensatzes mit dem Sonnenrad des dritten Planetengetriebes nicht etwa durch ein beispielsweise schaltbares, insbesondere bewegbares, Schaltelement aufgehoben, daraufhin wieder hergestellt und daraufhin wieder aufgehoben werden kann.The ring gear of the first planetary gearset is preferably permanently connected in a rotationally fixed manner to the sun gear of the third planetary gearset. Under this permanently non-rotatable connection is understood, in particular in contrast to a reversibly releasable rotationally fixed connection, understood that the ring gear of the first planetary gearset is always rotatably connected to the sun gear of the third planetary gear, so that the rotationally fixed connection of the ring gear of the first planetary gear set with the sun gear of the third Planet gear not lifted, for example, by an example, switchable, in particular movable, switching element, then restored and then canceled again.
Mit einer drehfesten Verbindung zweier drehbar gelagerter Elemente ist gemeint, dass die beiden Elemente koaxial, das heißt um die gleiche Achse drehbar, angeordnet sind und derart miteinander verbunden sind, dass sie mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen. Mit einer drehfesten Verbindung eines drehbar gelagerten Elementes mit einem Gehäuse ist gemeint, dass das Element derart mit dem Gehäuse verbunden ist, dass es nicht mehr relativ zu dem Gehäuse verdreht werden kann.With a rotationally fixed connection of two rotatably mounted elements is meant that the two elements are coaxial, that is rotatable about the same axis, are arranged and connected to each other so that they rotate at the same angular velocity. By a rotationally fixed connection of a rotatably mounted element to a housing is meant that the element is so connected to the housing that it can not be rotated relative to the housing.
Anders als bei einem permanenten Verbindungszustand kann beispielsweise das genannte erste Schaltelement zwischen wenigstens einem ersten Verbindungszustand und einem ersten Freigabezustand umgeschaltet, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, bewegt werden. In dem ersten Verbindungszustand ist beispielsweise das dritte Antriebselement des dritten Planetengetriebes drehfest zu dem Gehäuse über das erste Schaltelement verbunden, sodass sich das dritte Antriebselement des dritten Planetengetriebes nicht und insbesondere auch dann nicht relativ zu dem Gehäuse drehen kann, wenn das Hybridgetriebe angetrieben wird beziehungsweise wenn zumindest eine der Antriebseinheiten Drehmomente in das Hybridgetriebe einleitet. In dem ersten Freigabezustand jedoch gibt das erste Schaltelement das dritte Antriebselement des dritten Planetengetriebes für eine Drehung relativ zu dem Gehäuse frei, sodass sich das dritte Antriebselement des dritten Planetengetriebes relativ zu dem Gehäuse, insbesondere um eine auch als Hauptdrehachse bezeichnete Drehachse, drehen kann, insbesondere dann, wenn wenigstens eine der Antriebseinheiten zumindest ein Drehmoment bereitstellt. Insbesondere ist es denkbar, dass der erste Freigabezustand mit einer ersten Freigabestellung und der erste Verbindungszustand mit einer ersten Verbindungsstellung korrespondiert, wobei beispielsweise das erste Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der ersten Freigabestellung und der ersten Verbindungsstellung bewegbar ist.For example, unlike a permanent connection state, said first switching element can be switched between at least one first connection state and a first release state, in particular relative to the housing and / or translationally moved. In the first connection state, for example, the third drive element of the third planetary gear is rotatably connected to the housing via the first switching element, so that the third drive element of the third planetary gear can not and in particular not rotate relative to the housing when the hybrid transmission is driven or if at least one of the drive units initiates torques in the hybrid transmission. In the first release state, however, the first shift element releases the third drive element of the third planetary gear for rotation relative to the housing, so that the third drive element of the third planetary gear can rotate relative to the housing, in particular around a rotation axis also referred to as the main axis of rotation, in particular when at least one of the drive units provides at least one torque. In particular, it is conceivable that the first release state corresponds to a first release position and the first connection state corresponds to a first connection position, wherein, for example, the first shift element, in particular relative to the housing and / or translationally, between the first release position and the first connection position is movable.
Mit der Hauptdrehachse ist eine Drehachse gemeint, zu der vorteilhaft sowohl die Antriebselemente des ersten Planetensatzes als auch die Antriebselemente des zweiten Planetensatzes als auch die Antriebselemente des zweiten Planetengetriebes als auch die Antriebselemente des dritten Planetengetriebes koaxial angeordnet sind.With the main axis of rotation is meant a rotation axis to which advantageously both the drive elements of the first planetary gear set and the drive elements of the second planetary gear set and the drive elements of the second planetary gear and the drive elements of the third planetary gear are arranged coaxially.
Mit dem Begriff „Antriebselement eines Planetengetriebes“ ist ein Sonnenrad oder ein Hohlrad oder ein Planetenträger des Planetengetriebes gemeint. Mit dem Begriff „Antriebselement eines Planetensatzes“ ist ein Sonnenrad oder ein Hohlrad oder ein Planetenträger des Planetensatzes gemeint. Ein Planetengetriebe kann dabei einen Planetensatz oder mehrere Planetensätze aufweisen. Das erste Planetengetriebe weist den ersten Planetensatz und den zweiten Planetensatz auf.By the term "drive element of a planetary gear" is meant a sun gear or a ring gear or a planet carrier of the planetary gear. By the term "drive element of a planetary gear set" is meant a sun gear or a ring gear or a planet carrier of the planetary gearset. A planetary gear can have a planetary gear set or multiple planetary gear sets. The first planetary gear has the first planetary gear set and the second planetary gearset.
Mit einer Welle eines Planetengetriebes ist eine drehbar gelagerte Welle des Planetengetriebes gemeint. Dabei ist die Welle des Planetengetriebes mit zumindest einem Antriebselement des Planetengetriebes drehfest verbunden.With a shaft of a planetary gear is meant a rotatably mounted shaft of the planetary gear. In this case, the shaft of the planetary gear is rotatably connected to at least one drive element of the planetary gear.
Unter dem Merkmal beziehungsweise dem Begriff „zur Anbindung“ ist im Rahmen der Erfindung insbesondere zu verstehen, dass das jeweilige Anbindungselement zur Kopplung ausgebildet ist. Hierzu kann das jeweilige Anbindungselement drehmomentübertragend gekoppelt oder drehmomentübertragend koppelbar ausgebildet sein. Des Weiteren ist unter dem Begriff beziehungsweise unter dem Merkmal „Antriebselement“ im Rahmen der Erfindung beispielsweise ein zur Drehmomentübertragung ausgebildetes Getriebeelement des Hybridgetriebes zu verstehen. Dementsprechend kann das Antriebselement beispielsweise als Zahnrad oder als Welle ausgebildet sein. Damit können auch beispielsweise ortsfeste, also beispielsweise in dem Gehäuse des Hybridgetriebes fixierte oder fixierbare Antriebselemente umfasst sein.In the context of the invention, the feature or the term "for connection" is to be understood in particular as meaning that the respective connection element is designed for coupling. For this purpose, the respective connection element can be coupled in a torque-transmitting manner or coupled in a torque-transmitting manner. Furthermore, the term or under the term "drive element" in the context of the invention, for example, to understand a designed for torque transmission gear element of the hybrid transmission. Accordingly, the drive element may be formed, for example, as a gear or as a shaft. Thus, for example, fixed, so for example, in the housing of the hybrid transmission fixed or fixable drive elements may be included.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Hybridgetriebe ein zweites Schaltelement umfasst, welches dazu ausgebildet ist, das zweite Antriebselement des dritten Planetengetriebes mit dem zweiten Antriebselement des zweiten Planetengetriebes, insbesondere drehfest, zu koppeln beziehungsweise zu verbinden. Dabei sind die vorherigen und folgenden Ausführungen zur Funktion des ersten Schaltelements auch auf das zweite Schaltelement übertragbar, sodass beispielsweise das zweite Schaltelement zwischen einem zweiten Verbindungszustand und einem zweiten Freigabezustand umschaltbar, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse bewegbar ist. Dabei korrespondiert beispielsweise der zweite Freigabezustand mit einer zweiten Freigabestellung des zweiten Schaltelementes, wobei beispielsweise der zweite Verbindungszustand mit einer zweiten Verbindungsstellung des zweiten Schaltelements korrespondiert. In dem zweiten Verbindungszustand ist das zweite Antriebselement des dritten Planetengetriebes über das zweite Schaltelement mit dem zweiten Antriebselement des zweiten Planetengetriebes verbunden, sodass diese beispielsweise gemeinsam beziehungsweise als Block umlaufen und sich dabei um die zuvor genannte Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse drehen beziehungsweise drehen können. In dem zweiten Freigabezustand gibt beispielsweise das zweite Schaltelement das zweiten Antriebselement des dritten Planetengetriebes für eine Relativdrehung zu dem zweiten Antriebselement des zweiten Planetengetriebes frei beziehungsweise umgekehrt, sodass sich dann beispielsweise das zweite Antriebselement des dritten Planetengetriebes relativ zu dem zweiten Antriebselement des zweiten Planetengetriebes drehen kann. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine zuschaltbare Kopplung der beiden zweiten Antriebselemente und dadurch eine besonders vorteilhafte Kopplung der beiden Planetengetriebe möglich ist. Die beiden zweiten Antriebselemente können durch die Kopplung mittels des zweiten Schaltelements miteinander verblockt werden und synchron miteinander umlaufen. Durch die Koppelung der jeweiligen zweiten Antriebselemente des zweiten beziehungsweise dritten Planetengetriebes kann insgesamt eine besonders hohe Schaltfunktionalität bei einer gleichzeitig kompakten Bauweise des Hybridgetriebes erreicht werden.As further particularly advantageous, it has been shown that the hybrid transmission comprises a second switching element, which is adapted to the second drive element of the third planetary gear to the second drive element of the second planetary gear, in particular rotationally fixed to couple or connect. The previous and following statements on the function of the first switching element are also transferable to the second switching element, so that, for example, the second switching element between a second connection state and a second release state is switchable, in particular translationally and / or movable relative to the housing. In this case, for example, the second release state corresponds to a second release position of the second switching element, wherein, for example, the second connection state corresponds to a second connection position of the second switching element. In the second connection state, the second drive element of the third planetary gear is connected via the second switching element to the second drive element of the second planetary gear, so that they rotate, for example, together or as a block and thereby rotate or rotate about the aforementioned main axis of rotation relative to the housing. In the second release state, for example, the second switching element releases the second drive element of the third planetary gear for relative rotation to the second drive element of the second planetary gear or vice versa, so that then, for example, the second drive element of the third planetary gear can rotate relative to the second drive element of the second planetary gear. This is advantageous because in this way a switchable coupling of the two second drive elements and thereby a particularly advantageous coupling of the two planetary gear is possible. The two second drive elements can be locked together by the coupling by means of the second switching element and rotate synchronously with each other. The coupling of the respective second drive elements of the second and third planetary gear can be achieved overall a particularly high switching functionality in a compact design of the hybrid transmission.
Durch die drei Planetengetriebe kann dabei eine besonders kompakte Bauweise des Hybridgetriebes insgesamt erreicht werden. Die drei Planetengetriebe können hierzu vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet sein, wodurch das Hybridgetriebe besonders kompakt ausgestaltet werden kann.Due to the three planetary gear can be achieved a total of a particularly compact design of the hybrid transmission. For this purpose, the three planetary gears can preferably be arranged coaxially with each other, whereby the hybrid transmission can be made particularly compact.
Das zweite Planetengetriebe ist vorzugsweise in Längserstreckungsrichtung des Hybridgetriebes beziehungsweise in axialer Richtung des Hybridgetriebes auf einer der ersten Antriebseinheit abgewandten Seite des ersten Planetengetriebes angeordnet. Dadurch ist eine besonders platzsparende Aneinanderreihung der einzelnen Planetengetriebe möglich. Die Längserstreckungsrichtung fällt dabei mit der axialen Richtung des Hybridgetriebes zusammen, wobei die axiale Richtung mit der Hauptdrehachse zusammenfällt.The second planetary gear is preferably arranged in the longitudinal direction of the hybrid transmission or in the axial direction of the hybrid transmission on a side remote from the first drive unit side of the first planetary gear. As a result, a particularly space-saving juxtaposition of the individual planetary gear is possible. The longitudinal direction coincides with the axial direction of the hybrid transmission, wherein the axial direction coincides with the main axis of rotation.
Besonders bevorzugt sind die erste Antriebseinheit, der erste Planetensatz, der zweite Planetensatz, das zweite Planetengetriebe in dieser genannten Reihenfolge axial nacheinander angeordnet.Particularly preferably, the first drive unit, the first planetary gearset, the second planetary gearset, the second planetary gearset are arranged axially one after the other in this named order.
Die jeweiligen ersten Antriebselemente des zweiten Planetengetriebes und des dritten Planetengetriebes können artgleich und funktionsgleich ausgebildet sein. Hierbei können die jeweiligen ersten Antriebselemente beispielsweise als jeweilige Sonnenräder des zweiten Planetengetriebes beziehungsweise des dritten Planetengetriebes ausgebildet sein. The respective first drive elements of the second planetary gear and of the third planetary gear may be of the same type and functionally identical. Here, the respective first drive elements may be formed, for example, as respective sun gears of the second planetary gear or the third planetary gear.
Die jeweiligen zweiten Antriebselemente des zweiten Planetengetriebes beziehungsweise des dritten Planetengetriebes können ebenfalls artgleich und funktionsgleich ausgebildet sein. Hierbei können die jeweiligen zweiten Antriebselemente des zweiten Planetengetriebes beziehungsweise des dritten Planetengetriebes beispielsweise als jeweilige Planetenträger des zweiten Planetengetriebes beziehungsweise des dritten Planetengetriebes ausgebildet sein.The respective second drive elements of the second planetary gear or of the third planetary gear may also be of the same type and functionally identical. In this case, the respective second drive elements of the second planetary gear or of the third planetary gear may be formed, for example, as respective planet carriers of the second planetary gear or the third planetary gear.
Die jeweiligen dritten Antriebselemente des zweiten Planetengetriebes beziehungsweise des dritten Planetengetriebes können ebenfalls artgleich und funktionsgleich ausgebildet sein. Hierbei können die jeweiligen dritten Antriebselemente beispielsweise als jeweilige Hohlräder des zweiten Planetengetriebes beziehungsweise des dritten Planetengetriebes ausgebildet sein.The respective third drive elements of the second planetary gear or of the third planetary gear can likewise be of the same type and have the same function. Here, the respective third drive elements may be formed, for example, as respective ring gears of the second planetary gear or the third planetary gear.
Unter einem Anbindungselement kann insbesondere ein solches Bauteil des ersten Planetensatzes verstanden werden, welches zur Verbindung zweier Getriebebauteile vorgesehen ist. So kann beispielsweise mittels eines als Teil einer Welle ausgebildeten Anbindungselements eine Kopplung zu einer anderen Welle oder zu einem Zahnrad hergestellt werden oder hergestellt sein, um nur ein Beispiel zu nennen.Under a connection element can be understood in particular such a component of the first planetary gear set, which is provided for connecting two transmission components. Thus, for example, by means of a connecting element formed as part of a shaft, a coupling to another shaft or to a toothed wheel can be produced or produced, for example only.
Das erste Schaltelement und/oder das zweite Schaltelement können jeweils formschlüssig koppelbar beziehungsweise als formschlüssiges Schaltelement und somit beispielsweise als Klauenkupplung ausgebildet sein. Hierdurch wird die jeweilige drehfeste Verbindung beispielsweise formschlüssig realisiert. Alternativ ist es denkbar, dass das erste Schaltelement und/oder das zweite Schaltelement kraftschlüssig beziehungsweise als kraft- oder reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet sind. Dabei ist das jeweilige Schaltelement beispielsweise als Reibkupplung, insbesondere als Lamellenkupplung, beziehungsweise als Bremse ausgebildet. Durch eine formschlüssige oder kraftschlüssige Koppelbarkeit ist eine zuverlässige Drehmomentübertragung über das jeweilige Schaltelement darstellbar.The first switching element and / or the second switching element can each be positively coupled or designed as a form-locking switching element and thus, for example, as a dog clutch. As a result, the respective rotationally fixed connection is realized, for example, positively. Alternatively, it is conceivable that the first switching element and / or the second switching element are formed non-positively or as non-positive or frictional switching element. In this case, the respective switching element is designed for example as a friction clutch, in particular as a multi-plate clutch, or as a brake. By a positive or non-positive coupling a reliable torque transmission via the respective switching element can be displayed.
Eine besonders zuverlässige Drehmomentübertragung ist ermöglicht, wenn das jeweilige Schaltelement kraftschlüssig und formschlüssig koppelbar ausgebildet ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das jeweilige Schaltelement als kraftbeziehungsweise reibschlüssiges Schaltelement und dabei beispielsweise als Lamellenkupplung ausgebildet ist. Hierdurch können beispielsweise während einer elektrodynamischen Schaltung, insbesondere während einer elektrodynamischen Hochschaltung, des Hybridgetriebes übermäßige Beschleunigungseinbrüche vermieden werden, insbesondere wenn beispielsweise von einem zweiten Gang in einen dritten Gang und/oder von einem dritten Gang in einen vierten Gang des Hybridgetriebes geschaltet wird. Insbesondere eignet sich ein solches reib- beziehungsweise kraftschlüssiges Schaltelement, um eine besonders vorteilhafte Lastschaltfähigkeit, insbesondere bei Mehrfachschaltungen, darstellen zu können. Ferner ist es möglich, durch Verwendung eines reibschlüssigen Schaltelements einen besonders komfortablen Betrieb und somit einen besonders hohen Fahrkomfort darstellen zu können. Insbesondere ist es dadurch möglich, eine der Antriebseinheiten zu starten, während der Kraftwagen mittels der jeweils anderen Antriebseinheit angetrieben wird.A particularly reliable torque transmission is made possible when the respective switching element is formed non-positively and positively coupled. It has proven to be particularly advantageous if the respective switching element is designed as a force-related or frictionally engaged switching element and, for example, as a multi-disc clutch. As a result, for example, during an electrodynamic circuit, in particular during an electrodynamic upshift, the hybrid transmission excessive acceleration dips are avoided, especially when, for example, is switched from a second gear to a third gear and / or from a third gear to a fourth gear of the hybrid transmission. In particular, such a frictional or non-positive switching element is suitable in order to be able to represent a particularly advantageous load switching capability, in particular in the case of multiple circuits. Furthermore, it is possible by using a frictional switching element to be able to represent a particularly comfortable operation and thus a particularly high level of ride comfort. In particular, this makes it possible to start one of the drive units, while the motor vehicle is driven by means of the respective other drive unit.
Durch das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement können unterschiedliche Schaltstellungen des Hybridgetriebes realisiert und somit unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse eingestellt werden. Beispielsweise sind das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement jeweils in einen Neutralzustand sowie in wenigstens einen Schaltzustand schaltbar. Im jeweiligen Neutralzustand ist eine Drehmomentübertragung über das jeweilige Schaltelement unterbrochen, wohingegen im jeweiligen Schaltzustand eine Drehmomentübertragung über das jeweilige Schaltelement hergestellt und somit möglich ist. Der Neutralzustand korrespondiert beispielsweise mit dem zuvor genannten Freigabezustand, wobei beispielsweise der Schaltzustand mit dem jeweiligen zuvor genannten Verbindungszustand korrespondieren kann.By the first switching element and the second switching element different switching positions of the hybrid transmission can be realized and thus different transmission ratios can be adjusted. For example, the first switching element and the second switching element in each case in a neutral state and in at least one switching state can be switched. In the respective neutral state, a torque transmission via the respective switching element is interrupted, whereas in the respective switching state a torque transmission via the respective switching element is produced and thus possible. The neutral state corresponds, for example, to the aforementioned release state, wherein, for example, the switching state can correspond to the respective aforementioned connection state.
Um den Bauraumbedarf, insbesondere in axialer Richtung des Hybridgetriebes, besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das dritte Planetengetriebe auf dem ersten Planetensatz gestapelt ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der erste Planetensatz zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig radial innerhalb des dritten Planetengetriebes angeordnet und somit in radialer Richtung nach außen zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch das dritte Planetengetriebe überdeckt ist.In order to keep the space requirements, especially in the axial direction of the hybrid transmission, particularly low, it is provided in a further embodiment of the invention that the third planetary gear is stacked on the first planetary gear set. This is to be understood in particular that the first planetary gear set at least partially, in particular at least predominantly or completely radially disposed within the third planetary gear and thus in the radial direction outwards at least partially, in particular at least predominantly or completely, is covered by the third planetary gear.
Um den Bauraumbedarf besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass bezogen auf einen von der ersten Antriebseinheit zu der Abtriebswelle verlaufenden Drehmomentenfluss das erste Planetengetriebe stromab der ersten Antriebseinheit angeordnet ist und das zweite und das dritte Planetengetriebe jeweils stromab des ersten Planetengetriebes angeordnet sind. Mit anderen Worten ist die erste Antriebseinheit dazu ausgebildet, wenigstens ein Drehmoment bereitzustellen. Das Drehmoment wird entlang des genannten Drehmomentenflusses von der ersten Antriebseinheit auf das erste Planetengetriebe übertragen beziehungsweise fließt oder strömt entlang des Drehmomentenflusses von der ersten Antriebseinheit zu dem ersten Planetengetriebe. Ausgehend von dem ersten Planetengetriebe fließt das Drehmoment über das zweite Planetengetriebe und/oder über das erste Planetengetriebe weiter zu der Abtriebswelle.In order to keep the space requirement particularly low, it is provided in a further embodiment of the invention that based on a torque flow extending from the first drive unit to the output shaft, the first planetary gear downstream of the first drive unit is arranged and the second and the third planetary gear are each arranged downstream of the first planetary gear. In other words, the first drive unit is designed to provide at least one torque. The torque is transmitted along the torque flow from the first drive unit to the first planetary gear or flows along the torque flow from the first drive unit to the first planetary gear. Starting from the first planetary gear, the torque flows via the second planetary gear and / or via the first planetary gear on to the output shaft.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Hybridgetriebe wenigstens ein beispielsweise als Zahnrad, insbesondere als Stirnrad, ausgebildetes Abtriebsrad aufweist, über welches beispielsweise wenigstens ein Rad beziehungsweise der Kraftwagen insgesamt antreibbar ist. Mit anderen Worten kann beispielsweise das Hybridgetriebe auch als Antriebsmomente oder Antriebsdrehmomente bezeichnete Drehmomente über das Abtriebsrad bereitstellen, sodass das wenigstens eine Rad mittels des Abtriebsrads beziehungsweise über dieses von dem Hybridgetriebe, insbesondere von der jeweiligen Antriebseinheit, angetrieben werden kann. Das Abtriebsrad ist vorteilhaft mit der Abtriebswelle drehfest verbunden und kämmt zum Beispiel mit einem Tellerrad oder einem Stirnrad eines Achsgetriebes oder mit einer zwischen Abtriebsrad und Tellerrad bzw. Stirnrad angeordneten Übersetzungsstufe.A further embodiment is characterized in that the hybrid transmission has at least one driven wheel designed, for example, as a toothed wheel, in particular as a spur wheel, via which, for example, at least one wheel or the motor vehicle as a whole can be driven. In other words, for example, the hybrid transmission can also provide torques designated as drive torques or drive torques via the output gear, so that the at least one wheel can be driven by the output gear or by the hybrid transmission, in particular by the respective drive unit. The output gear is advantageously rotatably connected to the output shaft and meshes, for example with a ring gear or a spur gear of a transaxle or arranged between the output gear and crown gear or spur gear ratio.
Um den Bauraumbedarf in einem besonders geringen Rahmen halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abtriebsrad in axialer Richtung zwischen der ersten Antriebseinheit und dem ersten Planetensatz beziehungsweise zwischen der ersten Antriebseinheit und dem ersten Planetengetriebe angeordnet ist.In order to keep the space requirement in a particularly small frame, it is provided in a further embodiment of the invention that the output gear is arranged in the axial direction between the first drive unit and the first planetary gear set or between the first drive unit and the first planetary gear.
Allgemeiner gesagt ist es vorteilhaft wenn eine drehmomentübertragende Anbindung eines Achsgetriebes an die Abtriebswelle axial zwischen der ersten Antriebseinheit und dem ersten Planetensatz beziehungsweise zwischen der ersten Antriebseinheit und dem ersten Planetengetriebe angeordnet ist.More generally, it is advantageous if a torque-transmitting connection of a transaxle to the output shaft is arranged axially between the first drive unit and the first planetary gearset or between the first drive unit and the first planetary gearset.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Hybridgetriebe ein Antriebsrad zur Anbindung der zweiten Antriebseinheit, wobei das Antriebsrad beispielsweise als ein Zahnrad, insbesondere als ein Stirnrad, ausgebildet ist. Insbesondere ist beispielsweise das Antriebsrad Bestandteil einer Übersetzungsstufe, insbesondere einer Stirnradstufe, welche wenigstens ein weiteres, mit dem Antriebsrad kämmendes und beispielsweise ebenfalls als Zahnrad, insbesondere als Stirnrad, ausgebildetes Antriebsrad umfasst. Dabei ist das Antriebsrad zur Anbindung der zweiten Antriebseinheit in axialer Richtung zwischen der ersten Antriebseinheit und dem Abtriebsrad angeordnet.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the hybrid transmission comprises a drive wheel for connecting the second drive unit, wherein the drive wheel, for example, as a gear, in particular as a spur gear is formed. In particular, for example, the drive wheel is part of a translation stage, in particular a spur gear, which comprises at least one further, meshing with the drive wheel and, for example, also as a gear, in particular as a spur, trained drive wheel. In this case, the drive wheel for connecting the second drive unit in the axial direction between the first drive unit and the output gear is arranged.
Um eine besonders vorteilhafte Funktionalität, insbesondere Schaltfunktionalität, des Hybridgetriebes darstellen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die zweite Antriebseinheit an einen Planetenträger des ersten Planetensatzes angebunden ist. Hierdurch ist der Planetenträger des ersten Planetensatzes von der zweiten Antriebseinheit antreibbar, sodass sich eine besonders vorteilhafte Funktion realisieren lässt. Beispielsweise ist die zweite Antriebseinheit, insbesondere permanent, drehfest mit dem Planetenträger des ersten Planetensatzes verbunden oder verbindbar, wodurch eine besonders vorteilhafte Funktionalität dargestellt werden kann.In order to represent a particularly advantageous functionality, in particular switching functionality, of the hybrid transmission, it is provided in a further embodiment of the invention that the second drive unit is connected to a planet carrier of the first planetary gearset. As a result, the planet carrier of the first planetary gear set can be driven by the second drive unit, so that a particularly advantageous function can be realized. For example, the second drive unit, in particular permanently rotatably connected to the planet carrier of the first planetary gear set or connectable, whereby a particularly advantageous functionality can be displayed.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Antriebseinheit als eine Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist.Another embodiment is characterized in that the first drive unit is designed as an internal combustion engine.
Weiterhin vorteilhaft ist es beispielsweise, wenn die zweite Antriebseinheit als eine elektrische Maschine ausgebildet ist. Dabei kann eine besonders platzsparende und funktionale Integration der zweiten Antriebseinheit in das Hybridgetriebe ermöglicht werden. Mit anderen Worten kann die zweite Antriebseinheit in das Hybridgetriebe integriert sein. Dadurch kann unabhängig von getriebeexternen Antriebsmotoren mittels der zweiten Antriebseinheit ein Antriebsmoment bereitgestellt werden. Ist die zweite Antriebseinheit beispielsweise als elektrische Maschine ausgebildet, so kann besonders vorteilhaft ein Beschleunigen des Kraftwagens aus dem Stillstand erfolgen.It is also advantageous, for example, if the second drive unit is designed as an electric machine. In this case, a particularly space-saving and functional integration of the second drive unit in the hybrid transmission can be made possible. In other words, the second drive unit can be integrated in the hybrid transmission. As a result, a drive torque can be provided independently of transmission-external drive motors by means of the second drive unit. If the second drive unit is designed, for example, as an electric machine, it is particularly advantageous to accelerate the motor vehicle from standstill.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das erste Antriebselement des zweiten Planetengetriebes gehäusefest angeordnet. Dies ist von Vorteil, da auf diese Weise durch das erste Antriebselement des zweiten Planetengetriebes neben einer vorteilhaften Getriebekinematik eine stabile Abstützung des zweiten Planetengetriebes am Gehäuse ermöglicht ist.In an advantageous development of the invention, the first drive element of the second planetary gear is fixed to the housing. This is advantageous, since in this way a stable support of the second planetary gear on the housing is made possible by the first drive element of the second planetary gear in addition to an advantageous transmission kinematics.
Das erste Antriebselement des zweiten Planetengetriebes kann vorteilhaft als Sonnenrad oder Sonnenwelle ausgebildet sein, wodurch sich eine in Radialerstreckungsrichtung des zweiten Planetengetriebes zentrale und besonders sichere Abstützung an dem Gehäuse ergeben kann.The first drive element of the second planetary gear may advantageously be formed as a sun gear or sun shaft, which may result in a central in the radial direction of extension of the second planetary gear and particularly secure support on the housing.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Hybridgetriebe ein drittes Schaltelement, welches dazu ausgebildet ist, das dritte Anbindungselement des ersten Planetengetriebes drehfest mit dem zweiten Antriebselement des zweiten Planetengetriebes zu koppeln. Dabei sind die vorherigen und folgenden Ausführungen zum ersten und zweiten Schaltelement auf das dritte Schaltelement übertragbar und umgekehrt. Somit ist beispielsweise das dritte Schaltelement zwischen einem dritten Freigabezustand und einem dritten Verbindungszustand umschaltbar, wobei beispielsweise der dritte Verbindungszustand mit einer dritten Verbindungsstellung und der dritte Freigabezustand mit einer dritten Freigabestellung des dritten Schaltelements korrespondiert. Dabei ist das dritte Schaltelement beispielsweise, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der dritten Verbindungsstellung und der dritten Freigabestellung bewegbar. In dem dritten Verbindungszustand ist das dritte Anbindungselement des ersten Planetengetriebes über das dritte Schaltelement drehfest mit dem zweiten Antriebselement des zweiten Planetengetriebes verbunden beziehungsweise gekoppelt, sodass beispielsweise das dritte Anbindungselement des ersten Planetengetriebes und das zweite Antriebselement des zweiten Planetengetriebes gemeinsam beziehungsweise als Block umlaufen. In dem dritten Freigabezustand jedoch gibt das dritte Schaltelement das dritte Anbindungselement des ersten Planetengetriebes für eine Relativdrehung zu dem zweiten Antriebselement des zweiten Planetengetriebes frei, sodass sich diese relativ zueinander, insbesondere über die Hauptdrehachse, drehen können. Dabei kann auch das dritte Schaltelement als reib- beziehungsweise kraftschlüssiges Schaltelement oder aber als formschlüssiges Kraftelement ausgebildet sein. Eine besonders zuverlässige Drehmomentübertragung ist ermöglicht, wenn das dritte Schaltelement kraftschlüssig und formschlüssig koppelbar ausgebildet und somit beispielsweise als kraftschlüssiges und formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the hybrid transmission comprises a third switching element, which is adapted to the third connecting element of the first planetary gear rotatably connected to the second drive element of the To couple second planetary gear. The previous and following statements on the first and second switching element are transferable to the third switching element and vice versa. Thus, for example, the third switching element between a third release state and a third connection state is switchable, for example, the third connection state with a third connection position and the third release state corresponds to a third release position of the third switching element. In this case, the third switching element, for example, in particular relative to the housing and / or translationally movable between the third connection position and the third release position. In the third connection state, the third connection element of the first planetary gear via the third switching element rotatably connected to the second drive element of the second planetary gear or coupled so that, for example, the third connection element of the first planetary gear and the second drive element of the second planetary gear rotate together or as a block. In the third release state, however, the third switching element releases the third connection element of the first planetary gear for a relative rotation to the second drive element of the second planetary gear, so that they can rotate relative to one another, in particular via the main axis of rotation. In this case, the third switching element may be formed as a frictional or non-positive switching element or as a form-locking force element. A particularly reliable torque transmission is made possible if the third switching element is formed positively and positively coupled and thus formed, for example, as a non-positive and positive switching element.
Durch das dritte Schaltelement können unterschiedliche Schaltstellungen des Hybridgetriebes realisiert und somit unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse eingestellt werden. Das dritte Schaltelement ist beispielsweise zwischen einem Neutralzustand und wenigstens einem Schaltzustand umschaltbar, wobei beispielsweise der Neutralzustand des dritten Schaltelements mit der dritten Freigabestellung korrespondiert. Dabei korrespondiert beispielsweise der Schaltzustand des dritten Schaltelements mit dem dritten Verbindungszustand. In dem Neutralzustand des dritten Schaltelements ist beispielsweise eine Drehmomentübertragung über das dritte Schaltelement unterbrochen, wohingegen im Schaltzustand des dritten Schaltelements eine Drehmomentübertragung über das dritte Schaltelement hergestellt beziehungsweise möglich ist.By the third switching element different switching positions of the hybrid transmission can be realized and thus different transmission ratios can be adjusted. The third switching element is switchable, for example, between a neutral state and at least one switching state, wherein, for example, the neutral state of the third switching element corresponds to the third release position. In this case, for example, the switching state of the third switching element corresponds to the third connection state. In the neutral state of the third switching element, for example, a torque transmission via the third switching element is interrupted, whereas in the switching state of the third switching element, a torque transmission via the third switching element is made or possible.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Hybridgetriebe ein viertes Schaltelement, welches dazu ausgebildet ist, das dritte Anbindungselement des ersten Planetengetriebes drehfest mit dem zweiten Anbindungselement des ersten Planetengetriebes zu koppeln. Dabei sind die vorherigen und folgenden Ausführungen zum ersten, zweiten und dritten Schaltelement ohne weiteres auch auf das vierte Schaltelement übertragbar und umgekehrt, sodass beispielsweise das vierte Schaltelement zwischen wenigstens einem vierten Verbindungszustand und wenigstens einem vierten Freigabezustand umschaltbar ist. Dabei korrespondiert beispielsweise der vierte Verbindungszustand mit einer vierten Verbindungsstellung, wobei beispielsweise der vierte Freigabezustand mit einer vierten Freigabestellung des vierten Schaltelements korrespondiert. Dabei ist das vierte Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der vierten Freigabestellung und der vierten Verbindungsstellung umschaltbar. In einem miteinander verblockten Zustand laufen das dritte Anbindungselement und das zweite Anbindungselement des ersten Planetengetriebes als Block beziehungsweise gemeinsam um und drehen sich dabei insbesondere um die Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse.In a further advantageous embodiment of the invention, the hybrid transmission comprises a fourth switching element, which is adapted to non-rotatably couple the third connection element of the first planetary gear with the second connection element of the first planetary gear. In this case, the previous and following statements on the first, second and third switching element are readily transferable to the fourth switching element and vice versa, so that, for example, the fourth switching element between at least a fourth connection state and at least a fourth release state is switchable. In this case, for example, the fourth connection state corresponds to a fourth connection position, wherein, for example, the fourth release state corresponds to a fourth release position of the fourth switching element. In this case, the fourth switching element, in particular relative to the housing and / or translationally, between the fourth release position and the fourth connection position switchable. In an interconnected state run the third connection element and the second connection element of the first planetary gear as a block or together and rotate in particular about the main axis of rotation relative to the housing.
Dabei kann das vierte Schaltelement als kraftschlüssiges und/oder formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Durch das vierte Schaltelement können unterschiedliche Schaltstellungen des Hybridgetriebes realisiert werden und somit unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse eingestellt werden.In this case, the fourth switching element may be formed as a non-positive and / or positive switching element. By the fourth switching element different switching positions of the hybrid transmission can be realized and thus different transmission ratios can be set.
In dem vierten Freigabezustand sind das dritte Anbindungselement und das zweite Anbindungselement des ersten Planetengetriebes übe das vierte Schaltelement drehfest miteinander verbunden, sodass sie sich gemeinsam beziehungsweise als Block um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehen beziehungsweise drehen können. In dem vierten Freigabezustand jedoch gibt das vierte Schaltelement das zweite Anbindungselement für eine Relativdrehung zu dem dritten Anbindungselement des ersten Planetengetriebes frei, sodass sich das dritte Anbindungselement und das zweite Anbindungselement des ersten Planetengetriebes relativ zueinander, insbesondere um die Hauptdrehachse, drehen können.In the fourth release state, the third connection element and the second connection element of the first planetary gear übe the fourth switching element rotatably connected to each other so that they can rotate together or as a block about the axis of rotation relative to the housing or rotate. In the fourth release state, however, the fourth shift element releases the second connection element for a relative rotation to the third connection element of the first planetary gear, so that the third connection element and the second connection element of the first planetary gear can rotate relative to one another, in particular about the main axis of rotation.
Dabei ist es denkbar, dass das vierte Schaltelement zwischen wenigstens einem Neutralzustand und wenigstens einem Schaltzustand umschaltbar ist. Dabei korrespondiert beispielsweise der Neutralzustand des vierten Schaltelements mit der vierten Freigabestellung, wobei beispielsweise der Schaltzustand des vierten Schaltelements mit dem vierten Verbindungszustand korrespondiert. Wie bereits zuvor bezüglich des ersten, zweiten und dritten Schaltelements erläutert ist beispielsweise im Neutralzustand des vierten Schaltelements eine Drehmomentübertragung über das vierte Schaltelement unterbrochen, wohingegen im Schaltzustand des vierten Schaltelements eine Drehmomentübertragung über das vierte Schaltelement hergestellt beziehungsweise möglich ist. Beispielsweise im Schaltzustand des vierten Schaltelements sind das zweite und dritte Anbindungselement des ersten Planentensatzes miteinander gekoppelt und können somit miteinander verblockt rotieren.It is conceivable that the fourth switching element between at least one neutral state and at least one switching state is switchable. In this case, for example, the neutral state of the fourth switching element corresponds to the fourth release position, wherein, for example, the switching state of the fourth switching element corresponds to the fourth connection state. As already explained above with respect to the first, second and third switching element, for example, in the neutral state of the fourth switching element a Torque transmission via the fourth switching element interrupted, whereas in the switching state of the fourth switching element, a torque transmission via the fourth switching element is made or possible. For example, in the switching state of the fourth switching element, the second and third connection element of the first planetary disc set are coupled together and thus can rotate locked together.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Hybridgetriebe ein fünftes Schaltelement, welches dazu ausgebildet ist, das dritte Anbindungselement des ersten Planetengetriebes drehfest mit dem dritten Antriebselement des zweiten Planetengetriebes zu koppeln. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte, schaltbare Kopplung des ersten Planetensatzes mit dem zweiten Planetengetriebe erreicht werden. Die vorherigen und folgenden Ausführungen zum ersten, zweiten, dritten und vierten Schaltelement sind ohne weiteres auf das fünfte Schaltelement übertragbar und umgekehrt. Somit ist das fünfte Schaltelement beispielsweise zwischen einem fünften Freigabezustand und einem fünften Verbindungszustand umschaltbar. Der fünfte Freigabezustand korrespondiert beispielweise mit einer fünften Freigabestellung des fünften Schaltelements, wobei beispielsweise der fünfte Verbindungszustand mit einer fünften Verbindungsstellung des fünften Schaltelements korrespondiert. Dabei ist beispielsweise das fünfte Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der fünften Freigabestellung und der fünften Verbindungsstellung bewegbar. In dem fünften Verbindungszustand ist das dritte Anbindungselement des ersten Planetengetriebes über das fünfte Schaltelement drehfest mit dem dritten Antriebselement des zweiten Planetengetriebes verbunden, sodass sich diese beispielsweise gemeinsam beziehungsweise als Block um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehen beziehungsweise drehen können. In dem fünften Freigabezustand gibt das fünfte Schaltelement beispielsweise das dritte Anbindungselement des ersten Planetengetriebes für eine Relativdrehung zu dem dritten Antriebselement des zweiten Planetengetriebes frei, sodass sich diese relativ zueinander um die Hauptdrehachse drehen können.In a further advantageous embodiment of the invention, the hybrid transmission comprises a fifth switching element, which is designed to non-rotatably couple the third connecting element of the first planetary gear with the third drive element of the second planetary gear. This allows a particularly advantageous, switchable coupling of the first planetary gear set with the second planetary gear can be achieved. The previous and following statements on the first, second, third and fourth switching element are readily applicable to the fifth switching element and vice versa. Thus, the fifth switching element, for example, between a fifth release state and a fifth connection state switchable. The fifth release state corresponds for example to a fifth release position of the fifth shift element, wherein, for example, the fifth connection state corresponds to a fifth connection position of the fifth shift element. In this case, for example, the fifth switching element, in particular relative to the housing and / or translationally movable between the fifth release position and the fifth connection position. In the fifth connection state, the third connection element of the first planetary gear via the fifth switching element rotatably connected to the third drive element of the second planetary gear, so that they can turn or rotate together, for example, together or as a block about the axis of rotation relative to the housing. For example, in the fifth release state, the fifth shift element releases the third engagement element of the first planetary gear for relative rotation to the third drive element of the second planetary gear so that they can rotate relative to each other about the main axis of rotation.
Das fünfte Schaltelement kann beispielsweise als kraftschlüssiges und/oder formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Durch das fünfte Schaltelement können unterschiedliche Schaltstellungen des Hybridgetriebes realisiert und somit unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse eingestellt werden.The fifth switching element may be formed, for example, as a non-positive and / or positive switching element. By the fifth switching element different switching positions of the hybrid transmission can be realized and thus different transmission ratios can be set.
Das fünfte Schaltelement ist beispielsweise zwischen wenigstens einem Neutralzustand und wenigstens einem Schaltzustand umschaltbar. Der Schaltzustand korrespondiert beispielsweise mit dem fünften Verbindungszustand, wobei beispielsweise der Neutralzustand des fünften Schaltelements mit der fünften Freigabestellung korrespondiert. Im Neutralzustand des fünften Schaltelements ist eine Drehmomentübertragung über das fünfte Schaltelement unterbrochen, wohingegen im Schaltzustand des fünften Schaltelements eine Drehmomentübertragung über das fünfte Schaltelement hergestellt und somit ermöglicht ist. Dementsprechend sind das dritte Anbindungselement des ersten Planetengetriebes und das dritte Antriebselement des zweiten Planetengetriebes in dem Schaltzustand des fünften Schaltelements miteinander verbunden, das heißt drehfest miteinander gekoppelt.The fifth switching element can be switched, for example, between at least one neutral state and at least one switching state. The switching state corresponds, for example, to the fifth connection state, wherein, for example, the neutral state of the fifth switching element corresponds to the fifth release position. In the neutral state of the fifth switching element, a torque transmission via the fifth switching element is interrupted, whereas in the switching state of the fifth switching element, a torque transmission via the fifth switching element is produced and thus enabled. Accordingly, the third connection element of the first planetary gear and the third drive element of the second planetary gear in the switching state of the fifth switching element are connected to each other, that is rotatably coupled to each other.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Hybridgetriebe ein sechstes Schaltelement umfasst, welches dazu ausgebildet ist, das dritte Planetengetriebe in zumindest einer Schaltposition zu verblocken. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte, schaltbare Verblockung des dritten Planetengetriebes erreicht werden. Das sechste Schaltelement kann als formschlüssiges und/oder kraftbeziehungsweise reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Unter der Verblockung eines der Planetengetriebe ist zu verstehen, dass zwei Getriebeelemente des verblockten Planetengetriebes drehfest miteinander verbunden sind, sodass sich die miteinander verblockten Getriebeelemente gemeinsam und somit als Block um die Hauptdrehachse relativ zu dem Gehäuse drehen beziehungsweise drehen können. Das sechste Schaltelement ist somit beispielsweise zwischen einem sechsten Verbindungszustand und einem sechsten Freigabezustand umschaltbar, wobei beispielsweise der sechste Verbindungszustand mit einer sechsten Verbindungsstellung und der sechste Freigabezustand mit einer sechsten Freigabestellung des sechsten Schaltelements korrespondiert. Dabei kann beispielsweise das sechste Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch, zwischen der sechsten Freigabestellung und der sechsten Verbindungsstellung bewegt werden. In dem sechsten Verbindungszustand ist das dritte Planetengetriebe mittels des sechsten Schaltelements verblockt, wodurch zwei Getriebeelemente des dritten Planetengetriebes mittels des sechsten Schaltelements drehfest miteinander verbunden sind. In dem sechsten Freigabezustand jedoch gibt das sechste Schaltelement die in dem sechsten Verbindungszustand miteinander verblockten Getriebeelemente des dritten Planetengetriebes für eine Relativdrehung zueinander um die Drehachse frei.A further embodiment is characterized in that the hybrid transmission comprises a sixth switching element, which is designed to lock the third planetary gear in at least one switching position. In this way, a particularly advantageous, switchable blocking of the third planetary gear can be achieved. The sixth switching element may be formed as a positive and / or kraftbeziehungsweise frictional switching element. Under the blocking of one of the planetary gear is to be understood that two transmission elements of the splined planetary gear rotatably connected to each other, so that the interconnected transmission elements together and thus rotate as a block about the main axis of rotation relative to the housing or rotate. The sixth switching element can thus be switched, for example, between a sixth connection state and a sixth release state, wherein, for example, the sixth connection state corresponds to a sixth connection position and the sixth release state corresponds to a sixth release position of the sixth switching element. In this case, for example, the sixth switching element, in particular relative to the housing and / or translationally, be moved between the sixth release position and the sixth connection position. In the sixth connection state, the third planetary gear is locked by means of the sixth switching element, whereby two transmission elements of the third planetary gear by means of the sixth switching element are rotatably connected to each other. In the sixth release state, however, the sixth shifting element releases the transmission elements of the third planetary gear which are interlocked with each other in the sixth connection state for relative rotation with each other about the rotation axis.
Durch das sechste Schaltelement können unterschiedliche Schaltstellung des Hybridgetriebes realisiert und somit unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse dargestellt werden. Das sechste Schaltelement ist beispielsweise zwischen wenigstens einem Neutralzustand und wenigstens einem Schaltzustand umschaltbar, wobei beispielsweise der Schaltzustand des sechsten Schaltelements mit dem sechsten Verbindungszustand und der Neutralzustand des sechsten Schaltelements mit dem sechsten Freigabezustand korrespondiert. Die zumindest eine Schaltposition ist beispielsweise der Schaltzustand des sechsten Schaltelements. In dem Neutralzustand des sechsten Schaltelements ist eine Drehmomentübertragung über das sechste Schaltelement unterbrochen, wohingegen in der Schaltposition beziehungsweise im Neutralzustand des sechsten Schaltelements eine Drehmomentübertragung über das sechste Schaltelement hergestellt und somit möglich ist.By the sixth switching element different switching position of the hybrid transmission can be realized and thus different ratios can be represented. The sixth switching element is, for example, between at least one neutral state and at least one Switching switchable state, for example, wherein the switching state of the sixth switching element with the sixth connection state and the neutral state of the sixth switching element corresponds to the sixth enable state. The at least one switching position is, for example, the switching state of the sixth switching element. In the neutral state of the sixth switching element, a torque transmission via the sixth switching element is interrupted, whereas in the switching position or in the neutral state of the sixth switching element, a torque transmission via the sixth switching element is made and thus possible.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das sechste Schaltelement das zweite Antriebselement des dritten Planetengetriebes und das erste Antriebselement des dritten Planetengetriebes miteinander koppeln beziehungsweise gekoppelt werden können. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine besonders einfache Übersetzungseinstellung ermöglicht ist. Durch das Koppeln des zweiten Antriebselements und des ersten Antriebselements mittels des sechsten Schaltelements kann eine besonders aufwandsarme Übersetzungsänderung durch einen Schalteingriff innerhalb des dritten Planetengetriebes erfolgen. Mit anderen Worten ist es bei diese Ausführungsform vorgesehen, dass die zuvor genannten, in dem sechsten Verbindungszustand mittels des sechsten Schaltelements miteinander verblockten Getriebeelemente des dritten Planetengetriebes das zweite Antriebselement und das erste Antriebselement des dritten Planetengetriebes sind.Finally, it has proven to be particularly advantageous if the sixth switching element can couple or couple the second drive element of the third planetary gear and the first drive element of the third planetary gear. This is advantageous because it allows a particularly simple translation setting. By coupling the second drive element and the first drive element by means of the sixth switching element, a particularly low-cost ratio change can be effected by a switching engagement within the third planetary gear. In other words, it is provided in this embodiment that the aforementioned, in the sixth connection state by means of the sixth switching element interconnected gear elements of the third planetary gear are the second drive element and the first drive element of the third planetary gear.
Ein erfindungsgemäßes Hybridsystem weist das erfindungsgemäße Hybridgetriebe, die als Verbrennungsmotor ausgebildete erste Antriebseinheit und die als elektrische Maschnine ausgebildete zweite Antriebseinheit auf, wobei in axialer Richtung die erste und die zweite Antriebseinheit zumindest teilweise überlappend, d.h. zumindest teilweise axial auf gleicher Höhe, angeordnet sind und die erste Antriebseinheit, der erste Planetensatz, der zweite Planetensatz und das zweite Planetengetriebe in dieser genannten Reihenfolge axial nacheinander angeordnet sind.A hybrid system according to the invention comprises the hybrid transmission according to the invention, the first drive unit designed as an internal combustion engine and the second drive unit designed as electrical machines, wherein in the axial direction the first and the second drive unit are at least partially overlapping, i. at least partially axially at the same height, are arranged and the first drive unit, the first planetary gear set, the second planetary gear set and the second planetary gear in this order are arranged axially in succession.
Besonders bevorzugt sind dabei eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors koaxial zu der Hauptdrehachse und der Rotor der elektrischen Maschine achsparallel zu der Hauptdrehachse angeordnet.In this case, a crankshaft of the internal combustion engine is particularly preferably arranged coaxially to the main axis of rotation and the rotor of the electrical machine is arranged parallel to the main axis of rotation.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes; und -
2 eine schematische Vorderansicht des Hybridgetriebes.
-
1 a schematic representation of a hybrid transmission according to the invention; and -
2 a schematic front view of the hybrid transmission.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Außerdem weist das erste Planetengetriebe
Das erste Planetengetriebe
Somit ist das zweite Anbindungselement
Das dritte Planetengetriebe
Der erste Planetensatz
Das erste Anbindungselement
Das Sonnenrad
Das dritte Antriebselement
Das erste Antriebselement
Das erste Antriebselement
Das Hohlrad
Das dritte Planetengetriebe
Aus
Dabei sind das erste Anbindungselement
Das erste Anbindungselement
Die Planetengetriebe
Die Hauptdrehachse
Um den axialen Bauraum des Hybridgetriebes
Außerdem ist es vorgesehen, dass bezogen auf einen von der ersten Antriebseinheit
Die Stirnradstufe
Durch das Zahnrad
Alternativ und ebenfalls vorteilhaft kann das Abtriebsrad
Außerdem wird beispielsweise das Zahnrad
Aus
Die drei Zahnräder
Insbesondere ist aus
Das Hybridgetriebe
Das erste Schaltelement
Des Weiteren ist ein zweites Schaltelement
Des Weiteren ist ein drittes Schaltelement
Das Hybridgetriebe
Das Hybridgetriebe
Mittels des fünften Schaltelementes
Das fünfte Schaltelement
Des Weiteren ist ein sechstes Schaltelement
Mittels des sechsten Schaltelements
Das sechste Schaltelement
Insgesamt ist erkennbar, dass sich eine besonders günstige Anordnung und Anbindung der Planetengetriebe
In
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102010053757 A1 [0003]DE 102010053757 A1 [0003]
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| DE102021203725A1 (en) | 2021-04-15 | 2022-10-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Hybrid gear arrangement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102018007015B4 (en) | 2023-06-01 |
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Legal Events
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