DE102018219654A1 - Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Getriebeanordnung (18) für ein Kraftfahrzeug (17) mit einem Verbrennungsmotor (VM) und mit zumindest einer elektrischen Maschine (EM) als Antrieb sowie mit einem Übersetzungsgetriebe (2) vorgeschlagen, wobei die elektrischen Maschine (EM) mit einem Radsatz (3) mit konstantem Übersetzungsverhältnis mit dem Übersetzungsgetriebe (2) wirkverbunden und der Verbrennungsmotor (VM) über ein Schaltelement (K0) mit dem Übersetzungsgetriebe (2) wirkverbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydrodynamischer Drehmomentwandler (1) mit der elektrischen Maschine (EM) wirkverbunden und mit dem Verbrennungsmotor (VM) über das Schaltelement (K0) wirkverbindbar ist und dass der Radsatz (3) innerhalb eines Gehäuses (6) des hydrodynamischer Drehmomentwandlers (1) angeordnet ist. Ferner wird ein Fahrzeug (17) mit einer Getriebeanordnung (18) vorgeschlagen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und zumindest einer elektrischen Maschine als Antrieb gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
  • Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2015 226 678 A1 ist ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine bekannt. Ein Rotor der elektrischen Maschine steht über einen Planetenradsatz als Vorübersetzung mit einem nachgeschalteten Übersetzungsgetriebe in Wirkverbindung. Über ein Schaltelement kann der Verbrennungsmotor mit dem Übersetzungsgetriebe verbunden oder von diesem entkoppelt werden. Ein hydrodynamischer Drehmomentwandler ist bei dem Getriebe nicht vorgesehen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeanordnung und ein Fahrzeug der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, bei denen ein Radsatz mit konstantem Übersetzungsverhältnis als Vorübersetzung für eine elektrische Maschine und einen Verbrennungsmotor bauraumgünstig in dem Getriebegehäuse angeordnet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 8 gelöst, wobei sich vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
  • Demzufolge wird eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und mit zumindest einer elektrischen Maschine als Antrieb sowie mit einem beliebig gestalteten Übersetzungsgetriebe vorgeschlagen. Die elektrische Maschine ist über einen Radsatz mit konstantem Übersetzungsverhältnis als Vorübersetzung mit dem Übersetzungsgetriebe wirkverbunden und der Verbrennungsmotor ist über ein Schaltelement, vorzugsweise eine Schaltkupplung oder dergleichen, mit dem Übersetzungsgetriebe wirkverbindbar. Um eine besonders bauraumoptimierte Anordnung des Radsatzes zu realisieren und zu dem besonders optimierte Anfahrbedingungen für das Fahrzeug zu bieten, ist vorgesehen, dass ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit der elektrischen Maschine wirkverbunden und mit dem Verbrennungsmotor über das Schaltelement wirkverbindbar ist und dass der Radsatz innerhalb eines Gehäuses des hydrodynamischen Drehmomentwandlers angeordnet ist.
  • Unter dem Begriff wirkverbunden bzw. wirkverbindbar wird verstanden, dass die Bauteile direkt oder über weitere Bauteile indirekt miteinander verbunden oder verbindbar sind.
  • Mit der vorübersetzten elektrischen Maschine und dem ebenfalls vorübersetzbaren Verbrennungsmotor bei der vorgeschlagenen Getriebeanordnung wird eine flexiblere Übersetzung bei der vorgeschlagenen Getriebeanordnung realisiert. Zudem wird durch die Integration des Radsatzes als Vorübersetzung in den Drehmomentwandler eine bauraumoptimierte Anordnungsmöglichkeit verwirklicht.
  • Bei der Integration des Radsatzes in den Drehmomentwandler hat sich gezeigt, dass eine Anordnung des Radsatzes radial innerhalb bzw. unterhalb der Wandlerkupplung des Drehmomentwandlers besonders vorteilhaft ist. Diese geschachtelte Bauweise von Wandlerkupplung und Radsatz bietet eine optimale Ausnutzung des vorhandenen Bauraumes in dem Gehäuse des Drehmomentwandlers.
  • Dadurch, dass der Radsatz mit der elektrischen Maschine wirkverbunden ist und dass der Radsatz über das Schaltelement mit dem Verbrennungsmotor wirkverbindbar ist, wird der Radsatz in Kraftflussrichtung sowohl hinter der elektrischen Maschine als auch hinter dem Verbrennungsmotor angeordnet, sodass sowohl die elektrische Maschine als auch der Verbrennungsmotor bzw. die Brennkraftmaschine des Fahrzeuges den Radsatz als Vorübersetzung gemeinsam nutzen können.
  • Der Radsatz kann vorzugsweise als Planetenradsatz bzw. -getriebe oder dergleichen ausgeführt werden. Unter dem Begriff Radsatz als Vorübersetzung wird verstanden, dass eine konstante Übersetzung für den elektrischen und den verbrennungsmotorischen Antrieb realisiert wird.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass auch ein Fahrzeug mit der vorbeschriebenen Getriebeanordnung beansprucht wird, sodass sich die bereits beschriebenen Vorteile und weitere Vorteile ergeben.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung eines Fahrzeuges;
    • 2 eine geschnittene Ansicht der Getriebeanordnung; und
    • 3 eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges mit der Getriebeanordnung.
  • In den 1 und 2 sind zwei verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung 18 lediglich beispielhaft dargestellt.
  • Die Getriebeanordnung 18 umfasst einen Verbrennungsmotor VM und eine elektrische Maschinen EM als Antrieb. Die elektrische Maschine EM kann sowohl motorisch als auch generatorisch betrieben werden. Die elektrische Maschine EM ist mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler 1 wirkverbunden. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 ist nachfolgend mit einem Übersetzungsgetriebe 2 wirkverbunden. Das Übersetzungsgetriebe 2 kann als beliebiges Getriebe, wie zum Beispiel als Automatikgetriebe oder dergleichen, ausgeführt sein.
  • Der Verbrennungsmotor VM ist über ein Schaltelement K0 mit dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 1 wirkverbindbar. Dies bedeutet, dass der Verbrennungsmotor VM bei geschlossenem Schaltelement K0 ein entsprechendes Antriebsmoment auf den Drehmomentwandler 1 und damit auf das Übersetzungsgetriebe 2 überträgt. Das verbrennungsmotorische Antriebsmoment kann durch ein entsprechendes elektrisches Antriebsmoment der elektrischen Maschine EM ergänzt werden. Ferner ist es möglich, dass der Verbrennungsmotor VM zum Beispiel bei rein elektrischem Antrieb von dem Drehmomentwandler 1 entkoppelbar ist, indem das Schaltelement K0 geöffnet wird. Auf diese Weise wird ein Parallelhybridgetriebemodul bei der vorgeschlagenen Getriebeanordnung 18 realisiert.
  • Als Schaltelement K0 kann jedes beliebige Schaltelement vorgesehen sein. Vorzugsweise kann eine Reibschaltkupplung mit einem Außenlamellenträger 4 und einem Innenlamellenträger 5 eingesetzt werden, wobei der Innenlamellenträger 5 beispielsweise über einen Schwingungsdämpfer 16 mit dem Verbrennungsmotor VM wirkverbunden ist. Der Außenlamellenträger 4 des Schaltelements K0 ist einerseits mit der elektrischen Maschine EM und andererseits mit dem Drehmomentwandler 1 wirkverbunden.
  • Zur bauraumoptimierten Anordnung ist ein Radsatz 3 mit konstantem Übersetzungsverhältnis innerhalb eines Gehäuses 6 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 angeordnet. Wie insbesondere aus den 1 und 2 hervorgeht, ist der Radsatz 3 als Planetenradsatz ausgeführt und radial innerhalb einer Wandlerkupplung 7 des Drehmomentwandlers angeordnet. Demzufolge ist die elektrische Maschine EM über den Drehmomentwandler 1 mit dem Radsatz 3 wirkverbunden und der Verbrennungsmotor VM ist über das Schaltelement K0 und über den Drehmomentwandler 1 mit dem Radsatz 3 wirkverbindbar ist.
  • Hierzu ist ein Hohlrad 8 des Planetenradsatzes mit einem Innenlamellenträger 9 der Wandlerkupplung 7 des Drehmomentwandlers 1 wirkverbunden. Ein Sonnenrad 10 des Planetenradsatzes ist mit einem Getriebegehäuse 11 wirkverbunden und ein Planetenradträger 12 des Planetenradsatzes ist mit einer Eingangswelle 13 des Übersetzungsgetriebes 2 wirkverbunden. Ein Rotor 14 der elektrischen Maschine EM ist mit dem Außenlamellenträger 4 des Schaltelements K0 wirkverbunden, wobei der Außenlamellenträger 4 des Schaltelements K0 mit einem Außenlamellenträger 15 der Wandlerkupplung 7 des Drehmomentwandlers 1 in Wirkverbindung steht.
  • 3 zeigt schematisch ein Fahrzeug bzw. ein Kraftfahrzeug 17 mit der vorbeschriebenen Getriebeanordnung 18.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Drehmomentwandler
    2
    Übersetzungsgetriebe
    3
    Radsatz mit konstantem Übersetzungsverhältnis als Vorübersetzung
    4
    Außenlamellenträger des Schaltelementes
    5
    Innenlamellenträger des Schaltelementes
    6
    Gehäuse des Drehmomentwandlers
    7
    Wandlerkupplung
    8
    Hohlrad des Planetenradsatzes
    9
    Innenlamellenträger der Wandlerkupplung
    10
    Sonnenrad des Planetenradsatzes
    11
    Getriebegehäuse
    12
    Planetenradträger des Planetenradsatzes
    13
    Eingangswelle des Übersetzungsgetriebes
    14
    Rotor der elektrischen Maschine
    15
    Außenlamellenträger der Wandlerkupplung
    16
    Schwingungsdämpfer
    17
    Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug
    18
    Getriebeanordnung
    K0
    Schaltelement bzw. Reibschaltelement als Kupplung
    EM
    elektrische Maschine
    VM
    Verbrennungsmotor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015226678 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Getriebeanordnung (18) für ein Kraftfahrzeug (17) mit einem Verbrennungsmotor (VM) und mit zumindest einer elektrischen Maschine (EM) als Antrieb sowie mit einem Übersetzungsgetriebe (2), wobei die elektrische Maschine (EM) über einen Radsatz (3) mit konstantem Übersetzungsverhältnis mit dem Übersetzungsgetriebe (2) wirkverbunden und der Verbrennungsmotor (VM) über ein Schaltelement (K0) mit dem Übersetzungsgetriebe (2) wirkverbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydrodynamischer Drehmomentwandler (1) mit der elektrischen Maschine (EM) wirkverbunden und mit dem Verbrennungsmotor (VM) über das Schaltelement (K0) wirkverbindbar ist und dass der Radsatz (3) innerhalb eines Gehäuses (6) des hydrodynamischen Drehmomentwandlers (1) angeordnet ist.
  2. Getriebeanordnung (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radsatz (3) radial innerhalb einer Wandlerkupplung (7) des Drehmomentwandlers (1) angeordnet ist.
  3. Getriebeanordnung (18) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (EM) über den Drehmomentwandler (1) mit dem Radsatz (3) wirkverbunden ist und dass der Verbrennungsmotor (VM) über das Schaltelement (K0) und über den Drehmomentwandler (1) mit dem Radsatz (3) wirkverbindbar ist.
  4. Getriebeanordnung (18) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Radsatz (3) ein Planetenradsatz vorgesehen ist.
  5. Getriebeanordnung (18) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlrad (8) des Planetenradsatzes mit einem Innenlamellenträger (9) der Wandlerkupplung (7) wirkverbunden ist, dass ein Sonnenrad (10) des Planetenradsatzes mit einem Getriebegehäuse (11) wirkverbunden ist und dass ein Planetenradträger (12) des Planetenradsatzes mit einer Eingangswelle (13) des Übersetzungsgetriebes (2) wirkverbunden ist.
  6. Getriebeanordnung (18) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor (14) der elektrischen Maschine (EM) mit einem Außenlamellenträger (4) des Schaltelementes (K0) wirkverbunden ist und dass der Außenlamellenträger (4) des Schaltelementes (K0) mit einem Außenlamellenträger (15) der Wandlerkupplung (7) wirkverbunden ist.
  7. Getriebeanordnung (18) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (VM) über einen Schwingungsdämpfer (16) mit einem Innenlamellenträger (5) des Schaltelementes (K0) wirkverbunden ist.
  8. Fahrzeug (17) mit einer Getriebeanordnung (18) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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DE102015226678A1 (de) 2015-12-23 2017-06-29 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug

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