DE102018128654A1 - Hybrid drive train with a second electric machine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hybrid-Antriebsstrang (1) für ein Hybrid-Kraftfahrzeug, mit zwei Primär-Antriebsmaschinen (2), insbesondere einer als Verbrennungskraftmaschine (3) ausgebildeten Primär-Antriebsmaschine (2) und einer als Elektromaschine (4) ausgebildeten Primär-Antriebsmaschine (2), zum Aufbringen eines Drehmoments, mit einem Planetengetriebe (5), an welches das von den Primär-Antriebsmaschinen (2) erzeugte Drehmoment weitergebbar ist, wobei das Planetengetriebe (5) ein Hohlrad (6), zumindest ein Sonnenrad (7) und einen gestuften Planetensatz (8), der mit dem Hohlrad (6) und dem zumindest einen Sonnenrad (7) kämmt, aufweist, und mit einer Getriebeausgangswelle (9), die drehmomentübertragend mit dem Planetengetriebe (5) zum Drehmomentausleiten gekoppelt ist, wobei die Getriebeausgangswelle (9) mit einer dem Planetengetriebe (5) im Drehmomentfluss nachgelagerten Sekundär-Antriebsmaschine (10) drehmomentübertragend verbindbar ist.

Figure DE102018128654A1_0000
The invention relates to a hybrid drive train (1) for a hybrid motor vehicle, having two primary drive machines (2), in particular a primary drive machine (2) designed as an internal combustion engine (3) and a primary drive machine designed as an electric machine (4) (2), for applying a torque, with a planetary gear (5) to which the torque generated by the primary drive machines (2) can be passed, the planetary gear (5) being a ring gear (6), at least one sun gear (7) and a stepped planetary gear set (8), which meshes with the ring gear (6) and the at least one sun gear (7), and with a transmission output shaft (9), which is torque-transmitting coupled to the planetary gear (5) for torque rejection, the Transmission output shaft (9) with a secondary drive machine (10) downstream of the planetary gear (5) in the torque flow can be connected in a torque-transmitting manner.
Figure DE102018128654A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Hybrid-Antriebsstrang für ein Hybrid-Kraftfahrzeug, mit zwei Primär-Antriebsmaschinen, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine und einer ersten Elektromaschine, zum Aufbringen eines Drehmoments, mit einem Planetengetriebe, an welches das von den Primär-Antriebsmaschinen erzeugte Drehmoment, vorzugsweise bedarfsgerecht und/oder wahlweise, beispielsweise unter Zwischenschaltung von Kupplungen und/oder Übersetzungsstufen, weitergebbar ist, wobei das Planetengetriebe ein Hohlrad, zumindest ein Sonnenrad und einen gestuften Planetensatz, der mit dem Hohlrad und dem zumindest einen Sonnenrad kämmt, aufweist, und mit einer Getriebeeingangswelle, die drehmomentübertragend mit dem Planetengetriebe zum Drehmomentausleiten gekoppelt ist.The invention relates to a hybrid drive train for a hybrid motor vehicle, with two primary drive machines, in particular an internal combustion engine and a first electric machine, for applying a torque, with a planetary gear to which the torque generated by the primary drive machines, preferably as required and / or optionally, for example with the interposition of clutches and / or gear ratios, the planetary gear having a ring gear, at least one sun gear and a stepped planetary gear set that meshes with the ring gear and the at least one sun gear, and with a transmission input shaft that torque-transmitting is coupled to the planetary gear for torque rejection.

Ein Hybridgetriebe mit einem gestuften Planetensatz ist beispielsweise bereits aus der DE 10 2015 223 256 A1 bekannt. Die Druckschrift offenbart ein Hybridgetriebe für ein Fahrzeug, mit einer ersten Schnittstelle zur Ankopplung eines Verbrennungsmotors, mit einer zweiten Schnittstelle zur Ankopplung eines Elektromotors, mit einem Planetengetriebeabschnitt, wobei der Planetengetriebeabschnitt ein Hohlrad, einen Planetenträger mit einer Mehrzahl von Doppelplanetenräder, welche auf dem Planetenträger drehbar angeordnet sind, wobei die Doppelplanetenräder jeweils ein kleines Planetenrad und ein großes Planetenrad aufweisen, welche drehfest und koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die großen oder die kleinen Planetenräder mit dem Hohlrad kämmen, sowie ein kleines Sonnenrad und ein großes Sonnenrad aufweist, wobei das kleine Sonnenrad mit den großen Planetenrädern und das große Sonnenrad mit den kleinen Planetenrädern kämmt, mit einem ersten Momentenpfad, wobei der erste Momentenpfad von der ersten Schnittstelle zu dem kleinen Sonnenrad verläuft, wobei in dem ersten Momentenpfad eine erste Schalteinrichtung mit mindestens einer Getriebestufe sowie eine triebliche Verbindung mit der zweiten Schnittstelle zur Einkopplung des Elektromotors angeordnet ist, mit einem zweiten Momentenpfad, wobei der zweite Momentenpfad von der ersten Schnittstelle zu dem großen Sonnenrad verläuft, mit mindestens einer Getriebeeinrichtung, wobei die Getriebeeinrichtung mindestens eine Drehrichtungsanpassung umsetzt, so dass bei einem parallelen Antrieb der zwei Momentenpfade die Doppelplanetenräder in einer gemeinsamen Drehrichtung angetrieben werden, wobei der erste und der zweite Momentenpfad unabhängig voneinander geöffnet und geschlossen werden können. Das offenbarte Hybridgetriebe benötigt nachteiligerweise jedoch verhältnismäßig viel Bauraum, ist komplex und dadurch kostenintensiv.A hybrid transmission with a stepped planetary gear set, for example, is already out of the DE 10 2015 223 256 A1 known. The document discloses a hybrid transmission for a vehicle, with a first interface for coupling an internal combustion engine, with a second interface for coupling an electric motor, with a planetary gear section, the planetary gear section being a ring gear, a planet carrier with a plurality of double planet gears, which are rotatable on the planet carrier are arranged, the double planet gears each having a small planet gear and a large planet gear, which are arranged rotatably and coaxially with one another, the large or small planet gears meshing with the ring gear, and having a small sun gear and a large sun gear, the small sun gear with the large planet gears and the large sun gear meshes with the small planet gears, with a first moment path, the first moment path running from the first interface to the small sun wheel, one being in the first moment path ste switching device with at least one gear stage and a drive connection to the second interface for coupling the electric motor is arranged, with a second torque path, the second torque path running from the first interface to the large sun gear, with at least one gear device, the gear device at least one Adapts the direction of rotation so that when the two torque paths are driven in parallel, the double planet wheels are driven in a common direction of rotation, the first and the second torque paths being able to be opened and closed independently of one another. However, the disclosed hybrid transmission disadvantageously requires a relatively large amount of installation space, is complex and is therefore cost-intensive.

Auch ist ein Getriebe mit einem gestuften Planeten aus der JP 606 3128 A bekannt, in der jedoch die Anzahl und Art von Betriebsmodi stark eingeschränkt ist, da ein Planetenträger fest, d.h. ohne Schalt- und/oder Reibelemente, mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist.Also is a gearbox with a stepped planet from the JP 606 3128 A is known, in which, however, the number and type of operating modes is severely restricted, since a planet carrier is fixedly connected to the internal combustion engine, ie without switching and / or friction elements.

Weiterhin offenbart die US 2018 194 214 A ein Hybridgetriebe, bei dem jedoch die Verbrennungskraftmaschine über eine Doppelkupplung schaltbar an einem Planetenträger oder einem Sonnenrad angebunden, wodurch jedoch nur 2+R Gänge, statt 3 Gängen erzeugt werden.Furthermore, the US 2018 194 214 A a hybrid transmission, in which, however, the internal combustion engine can be connected to a planet carrier or a sun gear via a double clutch, whereby only 2 + R gears are generated instead of 3 gears.

Zudem ist aus der CN 2076 70178 A ein Hybridgetriebe bekannt, bei dem jedoch der Leistungsfluss so realisiert ist, dass nur ein Leistungssplit betreibbar ist.In addition, from the CN 2076 70178 A a hybrid transmission is known in which, however, the power flow is implemented in such a way that only one power split can be operated.

Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass bekannte Architekturen von dedizierten Hybridgetrieben nicht vielfältig einsetzbar sind, sondern dass für jeden Getriebetyp konstruktive Änderungen notwendig sind oder gar für jeden Getriebetyp eine andere Architektur erforderlich ist, was zu einer Zersplitterung der Stückzahlen führt.However, the prior art always has the disadvantage that known architectures of dedicated hybrid transmissions cannot be used in many different ways, but that design changes are necessary for each transmission type or even a different architecture is required for each transmission type, which leads to fragmentation of the quantities.

Es ist also die Aufgabe der Erfindung die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu verringern. Insbesondere soll ein Hybrid-Antriebsstrang entwickelt werden, der besonders modular, flexibel und vielfältig einsetzbar ist, eine geringe Komplexität aufweist, kostengünstig herstellbar ist und eine große Anzahl und Art von verschiedenen Betriebsmodi ermöglicht.It is therefore the object of the invention to avoid or at least to reduce the disadvantages of the prior art. In particular, a hybrid drive train is to be developed that is particularly modular, flexible and versatile, has low complexity, is inexpensive to manufacture and enables a large number and type of different operating modes.

Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Getriebeeingangswelle mit einer dem Planetengetriebe im Drehmomentfluss nachgelagerten Sekundär-Antriebsmaschine mittelbar oder unmittelbar drehmomentübertragend verbindbar ist. Das heißt also, dass eine zusätzliche Antriebsmaschine am Abtrieb vorgesehen ist.The object of the invention is achieved according to the invention in a generic device in that the transmission input shaft can be indirectly or directly connected in a torque-transmitting manner to a secondary drive machine downstream of the planetary gear in the torque flow. This means that an additional drive machine is provided on the output.

Dies hat den Vorteil, dass durch das Vorsehen einer zusätzlichen Antriebsmaschine eine maximale Leistung des Hybrid-Antriebsstrangs erheblich erhöht wird und mehr Betriebsmodi einstellbar sind, so dass die Leistung bedarfsgerecht den Antriebsrädern des Hybrid-Kraftfahrzeugs zugeführt werden kann.This has the advantage that the provision of an additional drive machine considerably increases the maximum power of the hybrid drive train and more operating modes can be set, so that the power can be supplied to the drive wheels of the hybrid motor vehicle as required.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Sekundär-Antriebsmaschine als eine zweite Elektromaschine ausgebildet sein. Das heißt also, dass bei dem erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstrang eine Architektur mit zwei Elekromaschinen eingesetzt wird.In a preferred embodiment, the secondary drive machine can be designed as a second electric machine. So that means that in the hybrid drive train according to the invention, an architecture with two electric machines is used.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Sekundär-Antriebsmaschine direkt, übersetzt oder abkoppelbar, d.h. selektiv, mit der Getriebeeingangswelle verbindbar sein. So sind flexible Möglichkeiten hinsichtlich der Anbindung der Sekundär-Antriebsmaschine realisierbar, die je nach Anwendungsfall vorteilhaft sind. Zudem ist es möglich, das Hybridgetriebe mit den beiden Primär-Antriebsmaschinen allein zu betreiben oder mit der Sekundär-Antriebsmaschine zu kombinieren.According to an advantageous further development, the secondary drive machine can be directly, translated or uncoupled, i.e. be selectively connectable to the transmission input shaft. In this way, flexible options regarding the connection of the secondary drive machine can be realized, which are advantageous depending on the application. It is also possible to operate the hybrid transmission alone with the two primary drive machines or to combine it with the secondary drive machine.

Zudem ist es von Vorteil, wenn der Hybrid-Antriebsstrang so ausgebildet ist, dass je nach Bauweise verschiedene Ausführungsvarianten hinsichtlich Gesamtantriebsstrang realisierbar sind. Vorzugsweise sind die Primär-Antriebsmaschinen und die Sekundär-Antriebsmaschine so angeordnet, dass sie eine gemeinsame Antriebsachse oder eine getrennte Antriebsachse besitzen. Beispielsweise können Primär-Antriebsmaschinen zum Antrieb einer Vorderachse und die Sekundär-Antriebsmaschine zum Antrieb der Hinterachse eingesetzt werden.In addition, it is advantageous if the hybrid drive train is designed in such a way that, depending on the design, different design variants with regard to the overall drive train can be implemented. The primary drive machines and the secondary drive machine are preferably arranged such that they have a common drive axis or a separate drive axis. For example, primary drive machines can be used to drive a front axle and the secondary drive machine can drive the rear axle.

Weiterhin kann das Planetengetriebe gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ein erstes Sonnenrad und ein zweites Sonnenrad aufweisen, wobei das erste Sonnenrad einen kleineren Durchmesser als das zweite Sonnenrad besitzt. Im Folgenden werden das erste Sonnenrad auch als das kleine Sonnenrad oder das kleinere Sonnenrad bezeichnet und das zweite Sonnenrad auch als das große Sonnenrad oder das größere Sonnenrad bezeichnet.Furthermore, according to an advantageous embodiment, the planetary gear can have a first sun gear and a second sun gear, the first sun gear having a smaller diameter than the second sun gear. In the following, the first sun gear is also referred to as the small sun gear or the smaller sun gear and the second sun gear is also referred to as the large sun gear or the larger sun gear.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn das Planetengetriebe eine erste Planetenstufe und eine zweite Planetenstufe besitzt, wobei die erste Planetenstufe einen größeren Durchmesser als die zweite Planetenstufe besitzt. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die erste Planetenstufe mit dem ersten Sonnenrad und die zweite Planetenstufe mit dem zweiten Sonnenrad in Verzahnungseingriff sind/kämmen. Das heißt also, dass das große Sonnenrad mit der kleinen Planetenstufe bzw. das kleine Sonnenrad mit der großen Planetenstufe kämmt.Furthermore, it is expedient if the planetary gear has a first planetary stage and a second planetary stage, the first planetary stage having a larger diameter than the second planetary stage. In particular, it is preferred if the first planetary stage meshes with the first sun gear and the second planetary stage meshes with the second sun gear. This means that the large sun gear meshes with the small planetary gear or the small sun gear with the large planetary gear.

Zudem ist es vorteilhaft, wenn die als Elektromaschine ausgebildete Primär-Antriebsmaschine, vorzugsweise direkt oder übersetzt, mit dem ersten Sonnenrad verbindbar ist und/oder die als Verbrennungskraftmaschine ausgebildete Primär-Antriebsmaschine, vorzugsweise über eine Doppelkupplung schaltbar, mit dem ersten Sonnenrad und mit dem zweiten Sonnenrad verbindbar ist. Alternativ ist es möglich, dass die als Elektromaschine ausgebildete Primär-Antriebsmaschine mit dem zweiten Sonnenrad verbindbar ist, was dazu führt, dass ein reiner elektrischer Modus zu lang wird, sich aber im V-Modus die Drehzahl der Elektromaschine und die Wandlung des Getriebes signifikant erhöht. Der V-Modus kann vorteilhaft mit „langen“ Drehzahlübersetzungen betrieben werden, insbesondere länger als ein vierter Gang, so dass ein stufenloser Overdrive / ein fünfter Gang realisiert ist.In addition, it is advantageous if the primary drive machine designed as an electric machine, preferably directly or translated, can be connected to the first sun gear and / or the primary drive machine designed as an internal combustion engine, preferably switchable via a double clutch, with the first sun gear and with the second Sun gear is connectable. Alternatively, it is possible for the primary drive machine, which is designed as an electric machine, to be connectable to the second sun gear, which means that a purely electrical mode becomes too long, but the speed of the electric machine and the conversion of the transmission increase significantly in V mode . The V mode can advantageously be operated with “long” speed ratios, in particular longer than a fourth gear, so that a continuous overdrive / a fifth gear is realized.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Sonnenrad und dem Hohlrad zwischen -1,2 und -1,6 liegen und/oder ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem zweiten Sonnenrad und dem Hohlrad zwischen -2 und -2,5 liegen. Diese Werte haben sich als besonders geeignet erwiesen, um eine effiziente Leistungsübertragung zu gewährleisten.According to a preferred development, a gear ratio between the first sun gear and the ring gear can be between -1.2 and -1.6 and / or a gear ratio between the second sun gear and the ring gear can be between -2 and -2.5. These values have proven to be particularly suitable for ensuring efficient power transmission.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die als Verbrennungskraftmaschine ausgebildete Primär-Antriebsmaschine über eine erste Kupplung mit dem ersten Sonnenrad und über eine zweite Kupplung mit dem zweiten Sonnenrad verbindbar sein, wobei die erste Kupplung und die zweite Kupplung radial geschachtelt angeordnet sind oder das Planetengetriebe in Axialrichtung zwischen der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung angeordnet ist. Dadurch werden zwei besonders bauraumsparende Lösungen für das Triebstrangmodul bereitgestellt.In a preferred embodiment, the primary drive machine designed as an internal combustion engine can be connectable to the first sun gear via a first clutch and to the second sun gear via a second clutch, the first clutch and the second clutch being arranged radially nested or the planetary gear in the axial direction between the first clutch and the second clutch is arranged. This provides two particularly space-saving solutions for the drive train module.

Vorzugsweise ist die erste Kupplung auf 100% bis 110% des Drehmoments der Verbrennungskraftmaschine ausgelegt, wenn in einem ersten Gang eine elektrische Boostfunktion vorgesehen ist.The first clutch is preferably designed for 100% to 110% of the torque of the internal combustion engine if an electrical boost function is provided in a first gear.

Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Kupplungen als nasslaufende oder als trockenlaufende Kupplungen ausgebildet sind. Die Kupplungen können ferner als formschlüssige Kupplungen oder als reibschlüssige Kupplungen ausgebildet sein, wobei die reibschlüssige Ausführung besonders vorteilhaft ist, da so das Starten erleichtert wird.In particular, it is preferred if the clutches are designed as wet-running or dry-running clutches. The clutches can also be designed as form-fitting clutches or as friction clutches, the friction-locking design being particularly advantageous since this makes starting easier.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Getriebeeingangswelle als eine Hohlwelle ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn eine das erste Sonnenrad aufweisende erste Sonnenwelle und eine das zweite Sonnenrad aufweisende zweite Sonnenwelle oder wenn eine das zweite Sonnenrad aufweisende zweite Sonnenwelle und eine das Drehmoment der als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Primär-Antriebsmaschine einleitende Abtriebswelle radial innerhalb der Getriebeeingangswelle angeordnet sind. So kann eine besonders bauraumeffiziente und kostengünstige Lösung bereitgestellt werden.In a preferred embodiment, the transmission input shaft can be designed as a hollow shaft. It is particularly preferred if a first sun shaft having the first sun gear and a second sun shaft having the second sun gear or if a second sun shaft having the second sun gear and an output shaft initiating the torque of the primary drive machine designed as an internal combustion engine are arranged radially within the transmission input shaft. A particularly space-efficient and cost-effective solution can thus be provided.

Zudem ist es zweckmäßig, wenn die erste Sonnenwelle und/oder die zweite Sonnenwelle koaxial zu der das Drehmoment der als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Primär-Antriebsmaschine einleitenden Abtriebswelle und/oder koaxial zu der Getriebeeingangswelle angeordnet sind.In addition, it is expedient if the first sun wave and / or the second sun wave coaxial with the torque of the primary engine designed as an internal combustion engine. Drive machine initiating output shaft and / or are arranged coaxially to the transmission input shaft.

Auch ist es von Vorteil, wenn eine auf das Hohlrad wirkende (erste) Bremse und/oder eine auf die als Elektromaschine ausgebildete Primär-Antriebsmaschine wirkende (zweite) Bremse vorgesehen sind/ist. Dadurch kann die Anzahl der einstellbaren Gänge erhöht werden. Vorzugsweise können die Bremsen als eine nasslaufende oder als eine trockenlaufende Bremse ausgebildet sein.It is also advantageous if a (first) brake acting on the ring gear and / or a (second) brake acting on the primary drive machine designed as an electric machine are / are provided. This allows the number of adjustable gears to be increased. The brakes can preferably be designed as a wet-running or as a dry-running brake.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Hybrid-Antriebsstrangs sind somit folgende Fahrfunktionen realisierbar:

  • S-Modus (erste Kupplung geschlossen, zweite Kupplung geöffnet, erste Bremse geöffnet, zweite Bremse geöffnet) ohne Sekundär-Antriebsmaschine: Laden, Segeln, Verbrennungskraftmaschinen-Start; S-Modus (erste Kupplung geschlossen, zweite Kupplung geöffnet, erste Bremse geöffnet, zweite Bremse geöffnet) mit Sekundär-Antriebsmaschine: Serieller Modus (Generator -> Motor)
  • E-Modus (erste Kupplung geöffnet, zweite Kupplung geöffnet, erste Bremse geschlossen, zweite Bremse geöffnet) ohne Sekundär-Antriebsmaschine: Elektrisches Fahren; E-Modus (erste Kupplung geöffnet, zweite Kupplung geöffnet, erste Bremse geschlossen, zweite Bremse geöffnet) mit Sekundär-Antriebsmaschine: Elektrisches Fahren mit höheren elektrischer Zugkraft/Allrad
  • 1-Modus (erste Kupplung geschlossen, zweite Kupplung geöffnet, erste Bremse geschlossen, zweite Bremse geöffnet) ohne Sekundär-Antriebsmaschine: 1. Verbrennungskraftmaschinen-Gang (wie ein P2-Hybridmodul); 1-Modus (erste Kupplung geschlossen, zweite Kupplung geöffnet, erste Bremse geschlossen, zweite Bremse geöffnet) mit Sekundär-Antriebsmaschine: Stärkere elektrische Funktion/ Allrad
  • 2-Modus (erste Kupplung geöffnet, zweite Kupplung geschlossen, erste Bremse geschlossen, zweite Bremse geöffnet) ohne Sekundär-Antriebsmaschine: 2. Verbrennungskraftmaschinen-Gang, Elektromaschine schnellerdrehend; 2-Modus (erste Kupplung geöffnet, zweite Kupplung geschlossen, erste Bremse geöffnet, zweite Bremse geöffnet) mit Sekundär-Antriebsmaschine: Stärkere elektrische Funktion/ Allrad
  • 3-Modus (erste Kupplung geschlossen, zweite Kupplung geschlossen, erste Bremse geöffnet, zweite Bremse geöffnet) ohne Sekundär-Antriebsmaschine: 3. Verbrennungskraftmaschinen-Gang i=1 (wie ein P2-Hybridmodul); 3-Modus (erste Kupplung geschlossen, zweite Kupplung geschlossen, erste Bremse geöffnet, zweite Bremse geöffnet) mit Sekundär-Antriebsmaschine: Stärkere elektrische Funktion/ Allrad
  • 4-Modus (erste Kupplung geöffnet, zweite Kupplung geschlossen, erste Bremse geöffnet, zweite Bremse geschlossen) ohne Sekundär-Antriebsmaschine: 4. Verbrennungskraftmaschinen-Gang ohne Elektromaschinen-Funktion; 4-Modus (erste Kupplung geöffnet, zweite Kupplung geschlossen, erste Bremse geöffnet, zweite Bremse geschlossen) mit Sekundär-Antriebsmaschine: Elektrische Funktion/ Allrad
  • V-Modus (erste Kupplung geöffnet, zweite Kupplung geschlossen, erste Bremse geöffnet, zweite Bremse geöffnet) ohne Sekundär-Antriebsmaschine: Variabler Modus, als 5. Gang nutzbar; V-Modus (erste Kupplung geöffnet, zweite Kupplung geschlossen, erste Bremse geöffnet, zweite Bremse geöffnet) mit Sekundär-Antriebsmaschine: Prius-Modus (Generator -> Motor)
  • N-Modus (erste Kupplung geöffnet, zweite Kupplung geöffnet, erste Bremse geöffnet, zweite Bremse geöffnet) ohne Sekundär-Antriebsmaschine: Neutral, Verbrennungskraftmaschine und Elektromaschine abgekoppelt; N-Modus (erste Kupplung geöffnet, zweite Kupplung geöffnet, erste Bremse geöffnet, zweite Bremse geöffnet) mit Sekundär-Antriebsmaschine: Elektrisches Fahren (mit reduziertem Verlust)
  • Mit anderen Worten betrifft die Erfindung ein Hybridgetriebe für ein Hybrid-Kraftfahrzeug, mit zwei Sonnenrädern, wobei ein erstes und ein zweites Sonnenrad der beiden Sonnenräder mit einem ersten Antrieb, insbesondere einer Abtriebswelle eines ersten Antriebs, vorzugsweise einer Verbrennungskraftmaschine, verbindbar ist und das erste oder das zweite Sonnenrad mit einem zweiten Antrieb, insbesondere einer Abtriebswelle eines zweiten Antriebs, vorzugsweise einer (ersten) Elektromaschine, verbindbar oder verbunden ist, mit einem gestuften Planetensatz, wobei eine erste Planetenstufe des Planetensatzes mit dem ersten Sonnenrad und eine zweite Planetenstufe des Planetensatzes mit dem zweiten Sonnenrad kämmt, einem Hohlrad, mit dem die erste oder die zweite Planetenstufe kämmt, vorzugsweise mit einer Bremse, die auf das Hohlrad wirkt, und mit einer Getriebeeingangswelle, an der der Planetensatz drehbar gelagert ist, wobei die Getriebeeingangswelle drehmomentübertragend mit einem dritten Antrieb, insbesondere einer Abtriebswelle eines dritten Antriebs, vorzugsweise einer (zweiten) Elektromaschine, die von der ersten Elektromaschine separat/unterschiedlich ist, verbindbar ist.
  • Mit anderen Worten werden bei dem erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebstrang bzw. Hybridgetriebe mehrere Triebstrangtypen ermöglicht, die bisher jeweils ein spezifisches Getriebe erforderten (Powersplit, Hybridstufen-Automatikgetriebe/Doppelkupplungsgetriebe, Seriell). Es werden zum einen durch die mehrfache Verwendung Stückzahlvorteile (wie gesenkte Entwicklungskosten, Herstellungskosten und Variantenverwaltung) und zum anderen eine Flexibilität hinsichtlich Verschiebungen und Präfenzen in Märkten oder Kundentrends geschaffen.
The design of the hybrid drive train according to the invention enables the following driving functions to be implemented:
  • S mode (first clutch closed, second clutch released, first brake released, second brake released) without secondary drive machine: charging, sailing, starting the internal combustion engine; S mode (first clutch closed, second clutch open, first brake open, second brake open) with secondary drive machine: serial mode (generator -> motor)
  • E mode (first clutch open, second clutch open, first brake closed, second brake open) without secondary drive machine: electric driving; E-mode (first clutch open, second clutch open, first brake closed, second brake open) with secondary drive machine: electric driving with higher electric traction / all-wheel drive
  • 1 mode (first clutch closed, second clutch opened, first brake closed, second brake released) without secondary drive machine: 1st internal combustion engine gear (like a P2 hybrid module); 1 mode (first clutch closed, second clutch opened, first brake closed, second brake opened) with secondary drive machine: stronger electrical function / all-wheel drive
  • 2 mode (first clutch open, second clutch closed, first brake closed, second brake open) without secondary drive machine: 2nd internal combustion engine gear, electric machine rotating faster; 2-mode (first clutch open, second clutch closed, first brake open, second brake open) with secondary drive machine: stronger electrical function / all-wheel drive
  • 3 mode (first clutch closed, second clutch closed, first brake released, second brake released) without secondary drive machine: 3rd internal combustion engine gear i = 1 (like a P2 hybrid module); 3-mode (first clutch closed, second clutch closed, first brake released, second brake released) with secondary drive machine: stronger electrical function / all-wheel drive
  • 4 mode (first clutch open, second clutch closed, first brake open, second brake closed) without secondary drive machine: 4th internal combustion engine gear without electrical machine function; 4 mode (first clutch open, second clutch closed, first brake open, second brake closed) with secondary drive machine: electrical function / all-wheel drive
  • V mode (first clutch open, second clutch closed, first brake open, second brake open) without secondary drive machine: variable mode, usable as 5th gear; V mode (first clutch open, second clutch closed, first brake open, second brake open) with secondary engine: Prius mode (generator -> engine)
  • N mode (first clutch open, second clutch open, first brake open, second brake open) without secondary drive machine: neutral, internal combustion engine and electric machine disconnected; N mode (first clutch open, second clutch open, first brake open, second brake open) with secondary drive machine: electric driving (with reduced loss)
  • In other words, the invention relates to a hybrid transmission for a hybrid motor vehicle, with two sun gears, a first and a second sun gear of the two sun gears being connectable to a first drive, in particular an output shaft of a first drive, preferably an internal combustion engine, and the first or the second sun gear with a second drive, in particular an output shaft of a second drive, preferably a (first) electric machine, is connectable or connected to a stepped planetary gear set, wherein a first planetary gear set of the planetary gear set with the first sun gear and a second planetary gear set of the planetary gear set with the second sun gear meshes, a ring gear with which the first or the second planetary gear meshes, preferably with a brake which acts on the ring gear, and with a transmission input shaft on which the planetary gear set is rotatably mounted, the transmission input shaft transmitting torque with a third A drive, in particular an output shaft of a third drive, preferably a (second) electric machine, which is separate / different from the first electric machine, can be connected.
  • In other words, several types of drive train are made possible in the hybrid drive train or hybrid transmission according to the invention Up to now, each required a specific transmission (powersplit, hybrid-stage automatic transmission / double clutch transmission, serial). On the one hand, the multiple use of unit advantages (such as reduced development costs, manufacturing costs and variant management) and, on the other hand, flexibility in terms of shifts and preferences in markets or customer trends.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine abstrahierte, schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstrangs in einer ersten Ausführungsform,
  • 2 eine abstrahierte, schematische Darstellung des Hybrid-Antriebsstrangs in einer zweiten Ausführungsform,
  • 3 eine abstrahierte, schematische Darstellung des Hybrid-Antriebsstrangs in einer dritten Ausführungsform,
  • 4 eine abstrahierte, schematische Darstellung eines Teils des Hybrid-Antriebsstrangs, und
  • 5 eine schematische Darstellung einer konstruktiven Ausgestaltung des in 4 gezeigt Teils des Hybrid-Antriebsstrangs in einer ersten Ausführungsform,
  • 6 eine schematische Darstellung der konstruktiven Ausgestaltung des in 4 gezeigt Teils des Hybrid-Antriebsstrangs in einer zweiten Ausführungsform, sowie
  • 7 eine schematische Darstellung der konstruktiven Ausgestaltung des in 4 gezeigt Teils des Hybrid-Antriebsstrangs in einer dritten Ausführungsform.
The invention is explained below with the aid of drawings. Show it:
  • 1 an abstracted, schematic representation of a hybrid drive train according to the invention in a first embodiment,
  • 2nd an abstracted, schematic representation of the hybrid drive train in a second embodiment,
  • 3rd an abstracted, schematic representation of the hybrid drive train in a third embodiment,
  • 4th an abstracted, schematic representation of part of the hybrid powertrain, and
  • 5 is a schematic representation of a constructive embodiment of the in 4th shown part of the hybrid drive train in a first embodiment,
  • 6 is a schematic representation of the structural design of the in 4th shown part of the hybrid drive train in a second embodiment, as well
  • 7 is a schematic representation of the structural design of the in 4th shown part of the hybrid drive train in a third embodiment.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen können beliebig untereinander ausgetauscht werden.The figures are only schematic in nature and serve only to understand the invention. The same elements are identified by the same reference symbols. Features of different embodiments can be interchanged with one another as desired.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstrangs 1 in einer ersten Ausführungsform. Der Hybrid-Antriebsstrang 1 weist zwei Primär-Antriebsmaschinen 2, wobei die eine Primär-Antriebmaschine 2 als eine Verbrennungskraftmaschine 3 und die andere Primär-Antriebsmaschine 2 als eine erste Elektromaschine 4 ausgebildet ist. Die beiden Primär-Antriebsmaschinen 2 sind drehmomentübertragend mit einem Planetengetriebe 5 verbindbar. 1 shows a schematic representation of a hybrid drive train according to the invention 1 in a first embodiment. The hybrid powertrain 1 has two primary prime movers 2nd , being a primary prime mover 2nd as an internal combustion engine 3rd and the other primary prime mover 2nd as a first electric machine 4th is trained. The two primary drive machines 2nd are torque transmitting with a planetary gear 5 connectable.

Das Planetengetriebe 5 weist ein Hohlrad 6, zumindest ein Sonnenrad 7 und einen gestuften Planetensatz-Träger 8, der mit dem Hohlrad 6 und dem zumindest einen Sonnenrad 7 kämmt, auf. Das Hohlrad 6 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel feststellbar ausgebildet. Zum Drehmomentausleiten ist das Planetengetriebe 5 mit einer Getriebeeingangswelle 9 verbunden. Erfindungsgemäß ist eine Sekundär-Antriebsmaschine 10 mit der Getriebeausgangswelle 9 im Drehmomentfluss dem Planetengetriebe 5 nachgelagert verbindbar oder verbunden. Die Sekundär-Antriebsmaschine 10 ist als eine zweite Elektromaschine 11 ausgebildet.The planetary gear 5 has a ring gear 6 , at least one sun gear 7 and a stepped planetary gear set 8th with the ring gear 6 and at least one sun gear 7 combs up. The ring gear 6 is designed to be lockable in the illustrated embodiment. The planetary gearbox is used for torque rejection 5 with a transmission input shaft 9 connected. According to the invention is a secondary drive machine 10th with the transmission output shaft 9 in the torque flow to the planetary gear 5 connectable or connected downstream. The secondary drive machine 10th is as a second electric machine 11 educated.

Das Planetengetriebe 5 weist zwei Sonnenräder 7 auf. Ein erstes Sonnenrad 12 der beiden Sonnenräder 7 ist direkt mit der ersten Elektromaschine 4 und schaltbar mit der Verbrennungskraftmaschine 3 zur Drehmomentübertragung verbunden. Ein zweites Sonnenrad 13 der beiden Sonnenräder 7 ist schaltbar mit der Verbrennungskraftmaschine 3 zur Drehmomentübertragung verbunden.The planetary gear 5 has two sun gears 7 on. A first sun gear 12 of the two sun gears 7 is directly with the first electric machine 4th and switchable with the internal combustion engine 3rd connected for torque transmission. A second sun gear 13 of the two sun gears 7 is switchable with the internal combustion engine 3rd connected for torque transmission.

An dem Hohlrad 6 ist eine Hohlrad-Bremse 14 vorgesehen, die auf das Hohlrad 6 bremsend einwirken kann. An dem ersten Sonnenrad 12 ist eine Sonnenrad-Bremse 15 vorgesehen, die bremsend auf das erste Sonnenrad 12 einwirken kann. Die Verbrennungskraftmaschine 3 ist über eine erste (Teil-)Kupplung 16 bzw. über eine zweite (Teil-)Kupplung 17 mit dem ersten Sonnenrad 12 bzw. mit dem zweiten Sonnenrad 13 verbunden. Zur Drehmomentübertragung wird eine das erste Sonnenrad 12 aufweisende erste Sonnenwelle 18 über die erste Kupplung 16 mit der Verbrennungskraftmaschine 3 verbunden oder eine das zweite Sonnenrad 13 aufweisende zweite Sonnenwelle 19 über die zweite Kupplung 17 mit der Verbrennungskraftmaschine 3 verbunden. Dazu wird eine Abtriebswelle 20 der Verbrennungskraftmaschine 3 drehfest mit der ersten Sonnenwelle 18 und/oder der zweiten Sonnenwelle 19 gekoppelt.On the ring gear 6 is a ring gear brake 14 provided on the ring gear 6 can have a braking effect. On the first sun gear 12 is a sun gear brake 15 provided the braking on the first sun gear 12 can act. The internal combustion engine 3rd is about a first (partial) clutch 16 or via a second (partial) clutch 17th with the first sun gear 12 or with the second sun gear 13 connected. The first sun gear is used for torque transmission 12 having the first sun wave 18th about the first clutch 16 with the internal combustion engine 3rd connected or a the second sun gear 13 showing second sun wave 19th via the second clutch 17th with the internal combustion engine 3rd connected. This will be an output shaft 20th the internal combustion engine 3rd rotationally fixed with the first sun wave 18th and / or the second sun wave 19th coupled.

In 1 ist die zweite Elektromaschine 11 direkt an der Getriebeeingangswelle 9 angebunden. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Hybrid-Antriebsstrangs 1, die der ersten Ausführungsform entspricht, mit Ausnahme, dass die zweite Elektromaschine 11 übersetzt mit der Getriebeeingangswelle 9 verbunden ist. Dazu ist eine schematisch angedeutete Übersetzungsstufe 21 zwischen der Elektromaschine 11 und der Getriebeausgangswelle 9 wirksam.In 1 is the second electric machine 11 directly on the transmission input shaft 9 tied up. 2nd shows a second embodiment of the hybrid powertrain 1 that corresponds to the first embodiment, except that the second electric machine 11 translated with the transmission input shaft 9 connected is. There is a schematically indicated translation level 21st between the electric machine 11 and the transmission output shaft 9 effective.

3 zeigt eine dritte Ausführungsform des Hybrid-Antriebsstrangs 1, die der ersten und der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen entspricht. In der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform treiben die Verbrennungskraftmaschine 3 und/oder die erste Elektromaschine 4 mit der zweiten Elektromaschine 11 eine gemeinsame Antriebsachse an. In der dritten Ausführungsform wird das Drehmoment der zweiten Elektromaschine 11 so eingeleitet, dass die Verbrennungskraftmaschine 3 und/oder die erste Elektromaschine 4 eine erste Antriebsachse 22 und die zweite Elektromaschine 11 eine zweite Antriebsachse 23 antreibt. Es wird also ein Gesamtantriebsstrang mit einer getrennten Antriebsachse realisiert. Die erste Antriebsachse 22 kann beispielsweise eine Vorderachse sein und die zweite Antriebsachse 23 kann beispielsweise eine Hinterachse sein. Die erste Antriebsachse 22 kann aber alternativ auch eine Vorderachse sein und die zweite Antriebsachse 23 folglich eine Hinterachse sein. 3rd shows a third embodiment of the hybrid powertrain 1 which substantially corresponds to the first and second embodiments. In the first embodiment and the second embodiment drive the internal combustion engine 3rd and / or the first electric machine 4th with the second electric machine 11 a common drive axis. In the third embodiment, the torque becomes the second Electric machine 11 initiated so that the internal combustion engine 3rd and / or the first electric machine 4th a first drive axle 22 and the second electric machine 11 a second drive axle 23 drives. An overall drive train with a separate drive axle is therefore realized. The first drive axle 22 can be, for example, a front axle and the second drive axle 23 can be, for example, a rear axle. The first drive axle 22 can alternatively also be a front axle and the second drive axle 23 consequently be a rear axle.

4 zeigt eine abstrahierte, schematische Darstellung eines Teils des Hybrid-Antriebsstrangs 1, den die erste, zweite und dritte Ausführungsform gemeinsam haben. In 5 bis 7 werden verschiedene Ausführungsformen des Teils genauer beschrieben. 4th shows an abstracted, schematic representation of part of the hybrid powertrain 1 which the first, second and third embodiments have in common. In 5 to 7 various embodiments of the part are described in more detail.

In 5 bis 7 ist der gestufte Planetensatz 8 genauer dargestellt. Dabei weist der Planetensatz 8 eine erste Planetenstufe 24 und eine zweite Planetenstufe 25 auf. Die erste Planetenstufe 24 weist einen größeren Durchmesser als die zweite Planetenstufe 25 auf. Die erste Planetenstufe 24 kämmt mit dem Hohlrad 6 und mit dem ersten Sonnenrad 12. Die zweite Planetenstufe 25 kämmt mit dem zweiten Sonnenrad 13.In 5 to 7 is the tiered planetary set 8th shown in more detail. The planetary gear set points 8th a first planetary stage 24th and a second planetary stage 25th on. The first planetary stage 24th has a larger diameter than the second planetary stage 25th on. The first planetary stage 24th combs with the ring gear 6 and with the first sun gear 12 . The second planetary stage 25th meshes with the second sun gear 13 .

Die erste Kupplung 16 und die zweite Kupplung 17 sind radial geschachtelt angeordnet. Die erste Kupplung 16 ist radial außerhalb der zweiten Kupplung angeordnet. Die erste und die zweite Sonnenwelle 18, 19 sind als Hohlwellenkonstruktion ausgebildet, wobei die zweite Sonnenwelle 19 radial innerhalb der ersten Sonnenwelle 19 angeordnet ist.The first clutch 16 and the second clutch 17th are arranged radially nested. The first clutch 16 is arranged radially outside of the second clutch. The first and the second sun wave 18th , 19th are designed as a hollow shaft construction, the second sun shaft 19th radially within the first sun wave 19th is arranged.

In 5 ist die Sonnenrad-Bremse 15 in Axialrichtung zwischen der ersten Elektromaschine 4 und dem Planetengetriebe 5 angeordnet. Die erste Elektromaschine 4 ist auf einer verbrennungskraftmaschinen-zugewandten Axialseite des Planetengetriebes 5 angeordnet. Die Getriebeeingangswelle 9 ist auf einer verbrennungskraftmaschinenabgewandten Axialseite des Planetengetriebes 5 angeordnet. Die erste Kupplung 16 und die zweite Kupplung 17 sind radial geschachtelt angeordnet. Die erste Kupplung 16 ist radial außerhalb der zweiten Kupplung angeordnet. Die erste und die zweite Sonnenwelle 18, 19 sind als Hohlwellenkonstruktion ausgebildet, wobei die zweite Sonnenwelle 19 radial innerhalb der ersten Sonnenwelle 19 angeordnet ist. Für die Kupplungen 16, 17 und/oder die Bremse 15 und/oder die Elektromaschine 4 sind Ausführungen im Ölraum oder im Trockenraum möglich.In 5 is the sun gear brake 15 in the axial direction between the first electric machine 4th and the planetary gear 5 arranged. The first electric machine 4th is on an internal combustion engine-facing axial side of the planetary gear 5 arranged. The transmission input shaft 9 is on an axial side of the planetary gear which faces away from the internal combustion engine 5 arranged. The first clutch 16 and the second clutch 17th are arranged radially nested. The first clutch 16 is arranged radially outside of the second clutch. The first and the second sun wave 18th , 19th are designed as a hollow shaft construction, the second sun shaft 19th radially within the first sun wave 19th is arranged. For the clutches 16 , 17th and / or the brake 15 and / or the electric machine 4th versions in the oil room or in the drying room are possible.

In 6 ist die Elektromaschine 4 in Axialrichtung zwischen der Sonnenrad-Bremse 15 und dem Planetengetriebe angeordnet. Die erste Elektromaschine 4 ist auf einer verbrennungskraftmaschinen-zugewandten Axialseite des Planetengetriebes 5 angeordnet. Die Getriebeausgangswelle 9 ist auf einer verbrennungskraftmaschinen-zugewandten Axialseite des Planetengetriebes 5 angeordnet und weist ein Stirnrad 26 zum Ausleiten des Drehmoments auf. Die Getriebeausgangswelle 9 ist also als Hohlwelle ausgebildet, radial innerhalb der die erste Sonnenwelle 18 und die zweite Sonnenwelle 19 angeordnet sind. Die erste Kupplung 16 und die zweite Kupplung 17 sind radial geschachtelt angeordnet. Die erste Kupplung 16 ist radial außerhalb der zweiten Kupplung angeordnet. Die erste und die zweite Sonnenwelle 18, 19 sind als Hohlwellenkonstruktion ausgebildet, wobei die zweite Sonnenwelle 19 radial innerhalb der ersten Sonnenwelle 18 angeordnet ist.In 6 is the electric machine 4th in the axial direction between the sun gear brake 15 and arranged the planetary gear. The first electric machine 4th is on an internal combustion engine-facing axial side of the planetary gear 5 arranged. The transmission output shaft 9 is on an internal combustion engine-facing axial side of the planetary gear 5 arranged and has a spur gear 26 to derive the torque. The transmission output shaft 9 is thus designed as a hollow shaft, radially within the first sun shaft 18th and the second sun wave 19th are arranged. The first clutch 16 and the second clutch 17th are arranged radially nested. The first clutch 16 is arranged radially outside of the second clutch. The first and the second sun wave 18th , 19th are designed as a hollow shaft construction, the second sun shaft 19th radially within the first sun wave 18th is arranged.

In 7 ist die erste Elektromaschine 4 radial außerhalb der ersten Kupplung 16 angeordnet. Auch ist in 7 die erste Elektromaschine 4 auf einer verbrennungskraftmaschinen-abgewandten Axialseite des Planetengetriebes 5 angeordnet. Die Getriebeausgangswelle 9 ist auf einer verbrennungskraftmaschinen-zugewandten Axialseite des Planetengetriebes 5 angeordnet und weist ein Stirnrad 26 zum Ausleiten des Drehmoments auf. Die Getriebeausgangswelle 9 ist also als eine Hohlwelle ausgebildet, radial innerhalb der die zweite Sonnenwelle 19 und die Antriebswelle 20 angeordnet sind. In dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist keine Sonnenrad-Bremse 15 vorgesehen (jedoch denkbar nahe der Elektromaschine 4).In 7 is the first electric machine 4th radially outside the first clutch 16 arranged. Is also in 7 the first electric machine 4th on an axial side of the planetary gear which faces away from the internal combustion engine 5 arranged. The transmission output shaft 9 is on an internal combustion engine-facing axial side of the planetary gear 5 arranged and has a spur gear 26 to derive the torque. The transmission output shaft 9 is therefore designed as a hollow shaft, radially inside the second sun shaft 19th and the drive shaft 20th are arranged. In the in 7 The illustrated embodiment is not a sun gear brake 15 provided (but conceivably close to the electric machine 4th ).

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
Hybrid-AntriebsstrangHybrid drivetrain
22nd
Primär-AntriebsmaschinenPrimary prime movers
33rd
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
44th
erste Elektromaschinefirst electric machine
55
PlanetengetriebePlanetary gear
66
HohlradRing gear
77
SonnenradSun gear
88th
gestufter Planetensatztiered planetary set
99
GetriebeausgangswelleTransmission output shaft
1010th
Sekundär-AntriebsmaschineSecondary engine
1111
zweite Elektromaschinesecond electric machine
1212
erstes Sonnenradfirst sun gear
1313
zweites Sonnenradsecond sun gear
1414
Hohlrad-BremseRing gear brake
1515
Sonnenrad-BremseSun gear brake
1616
erste Kupplungfirst clutch
1717th
zweite Kupplungsecond clutch
18 18th
erste Sonnenwellefirst sun wave
1919th
zweite Sonnenwellesecond sun wave
2020th
AbtriebswelleOutput shaft
2121st
ÜbersetzungsstufeTranslation level
2222
erste Antriebsachsefirst drive axle
2323
zweite Antriebsachsesecond drive axle
2424th
erste Planetenstufefirst planetary stage
2525th
zweite Planetenstufesecond planetary stage
2626
StirnradSpur gear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015223256 A1 [0002]DE 102015223256 A1 [0002]
  • JP 6063128 A [0003]JP 6063128 A [0003]
  • US 2018194214 A [0004]US 2018194214 A [0004]
  • CN 207670178 A [0005]CN 207670178 A [0005]

Claims (10)

Hybrid-Antriebsstrang (1) für ein Hybrid-Kraftfahrzeug, mit zwei Primär-Antriebsmaschinen (2), insbesondere einer als Verbrennungskraftmaschine (3) ausgebildeten Primär-Antriebsmaschine (2) und einer als Elektromaschine (4) ausgebildeten Primär-Antriebsmaschine (2), zum Aufbringen eines Drehmoments, mit einem Planetengetriebe (5), an welches das von den Primär-Antriebsmaschinen (2) erzeugte Drehmoment weitergebbar ist, wobei das Planetengetriebe (5) ein Hohlrad (6), zumindest ein Sonnenrad (7) und einen gestuften Planetensatz (8), der mit dem Hohlrad (6) und dem zumindest einen Sonnenrad (7) kämmt, aufweist, und mit einer Getriebeausgangswelle (9), die drehmomentübertragend mit dem Planetengetriebe (5) zum Drehmomentausleiten gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeausgangswelle (9) mit einer dem Planetengetriebe (5) im Drehmomentfluss nachgelagerten Sekundär-Antriebsmaschine (10) drehmomentübertragend verbindbar ist.Hybrid drive train (1) for a hybrid motor vehicle, with two primary drive machines (2), in particular a primary drive machine (2) designed as an internal combustion engine (3) and a primary drive machine (2) designed as an electric machine (4), for applying a torque, with a planetary gear (5) to which the torque generated by the primary drive machines (2) can be passed on, the planetary gear (5) having a ring gear (6), at least one sun gear (7) and a stepped planetary gear set (8), which meshes with the ring gear (6) and the at least one sun gear (7), and with a transmission output shaft (9), which is coupled in a torque-transmitting manner to the planetary transmission (5) for torque rejection, characterized in that the transmission output shaft (9) can be connected in a torque-transmitting manner to a secondary drive machine (10) located downstream of the planetary gear (5) in the torque flow. Hybrid-Antriebsstrang (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär-Antriebsmaschine (10) als eine Elektromaschine (11) ausgebildet ist.Hybrid powertrain (1) after Claim 1 , characterized in that the secondary drive machine (10) is designed as an electric machine (11). Hybrid-Antriebsstrang (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär-Antriebsmaschine (10) direkt, übersetzt oder abkoppelbar mit der Getriebeausgangswelle (9) verbindbar ist.Hybrid powertrain (1) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the secondary drive machine (10) can be connected directly, translated or decoupled to the transmission output shaft (9). Hybrid-Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (5) ein erstes Sonnenrad (12) und ein zweites Sonnenrad (13) aufweist, wobei das erste Sonnenrad (12) einen kleineren Durchmesser als das zweite Sonnenrad (13) besitzt.Hybrid powertrain (1) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the planetary gear (5) has a first sun gear (12) and a second sun gear (13), the first sun gear (12) having a smaller diameter than the second sun gear (13). Hybrid-Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe eine erste Planetenstufe (24) und eine zweite Planetenstufe (25) besitzt, wobei die erste Planetenstufe (24) einen größeren Durchmesser als die zweite Planetenstufe (25) besitzt.Hybrid powertrain (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the planetary gear has a first planetary stage (24) and a second planetary stage (25), the first planetary stage (24) having a larger diameter than the second planetary stage (25). Hybrid-Antriebsstrang (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Planetenstufe (24) mit dem ersten Sonnenrad (12) und die zweite Planetenstufe (25) mit dem zweiten Sonnenrad (13) in Verzahnungseingriff ist.Hybrid powertrain (1) after Claim 5 , characterized in that the first planetary stage (24) with the first sun gear (12) and the second planetary stage (25) with the second sun gear (13) is in meshing engagement. Hybrid-Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die als Elektromaschine (4) ausgebildete Primär-Antriebsmaschine (2) mit dem ersten Sonnenrad (12) verbindbar ist und/oder die als Verbrennungskraftmaschine (3) ausgebildete Primär-Antriebsmaschine (2) mit dem ersten Sonnenrad (12) und mit dem zweiten Sonnenrad (13) verbindbar ist.Hybrid powertrain (1) according to one of the Claims 4 to 6 characterized in that the primary drive machine (2) designed as an electric machine (4) can be connected to the first sun gear (12) and / or the primary drive machine (2) designed as an internal combustion engine (3) can be connected to the first sun gear (12) and can be connected to the second sun gear (13). Hybrid-Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Sonnenrad (12) und dem Hohlrad (6) zwischen -1,2 und -1,6 liegt und/oder ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem zweiten Sonnenrad (13) und dem Hohlrad (6) zwischen -2 und -2,5 liegt.Hybrid powertrain (1) according to one of the Claims 4 to 7 , characterized in that a gear ratio between the first sun gear (12) and the ring gear (6) is between -1.2 and -1.6 and / or a gear ratio between the second sun gear (13) and the ring gear (6) between -2 and -2.5. Hybrid-Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die als Verbrennungskraftmaschine (3) ausgebildete Primär-Antriebsmaschine (2) über eine erste Kupplung (16) mit dem ersten Sonnenrad (12) und über eine zweite Kupplung (17) mit dem zweiten Sonnenrad (13) verbindbar ist, wobei die erste Kupplung (16) und die zweite Kupplung (17) radial geschachtelt angeordnet sind oder das Planetengetriebe (5) in Axialrichtung zwischen der ersten Kupplung (16) und der zweiten Kupplung (17) angeordnet ist.Hybrid powertrain (1) according to one of the Claims 4 to 8th characterized in that the primary drive machine (2) designed as an internal combustion engine (3) can be connected to the first sun gear (12) via a first clutch (16) and to the second sun gear (13) via a second clutch (17), wherein the first clutch (16) and the second clutch (17) are arranged radially nested or the planetary gear (5) is arranged in the axial direction between the first clutch (16) and the second clutch (17). Hybrid-Antriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf das Hohlrad (6) wirkende Bremse (14) und/oder eine auf die als Elektromaschine (4) ausgebildete Primär-Antriebsmaschine (2) wirkende Bremse (15) vorgesehen sind/ist.Hybrid powertrain (1) according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that a brake (14) acting on the ring gear (6) and / or a brake (15) acting on the primary drive machine (2) designed as an electric machine (4) are / is provided.
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