DE102019001001B3 - Hybrid drive device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (11), mit einer elektrischen Maschine (12), mit einem vierwelligen Planetenradgetriebe (13), welches eine erste Welle (W1), eine zweite Welle (W2), eine dritte Welle (W3) und eine vierte Welle (W4) aufweist, mit zwei Stirnradteilgetrieben (14, 15), und zwar einem ersten Stirnradteilgetriebe (14) und einem zweiten Stirnradteilgetriebe (15), die drei schaltbare Zahnradpaarungen (Z1, Z2, Z3) und drei Schalteinheiten (S1, S2, S3) aufweisen, und mit zumindest einer Abtriebswelle (W5), wobei der Verbrennungsmotor (11) an die erste Welle (W1) angebunden ist, wobei die elektrische Maschine (12) an die zweite Welle (W2) angebunden ist, wobei das erste Stirnradteilgetriebe (14) an die dritte Welle (W3) angebunden ist, wobei das zweite Stirnradteilgetriebe (15) an die vierte Welle (W4) angebunden ist, wobei das vierwellige Planetenradgetriebe (13) eine Verblockungsschalteinheit (VK) aufweist, wobei zwei Schalteinheiten (S1, S2) der Schalteinheiten (S1, S2, S3) als Klauenkupplungen ausgebildet sind, wobei eine Schalteinheit (S3) der Schalteinheiten (S1, S2, S3) als eine Lamellenkupplung ausgebildet ist, wobei die als Lamellenkupplung ausgebildete Schalteinheit (S3) derjenigen der zumindest drei Zahnradpaarungen (Z3) zugeordnet ist, welche dazu vorgesehen ist, bei einer Hochschaltung zu einer ersten leistungsverzweigten Gangstufe (G4) zugeschaltet zu werden, und wobei die erste leistungsverzweigte Gangstufe (G4) eine geringe E-Maschinen-Gesamtübersetzung aufweist, als die E-Maschinen-Gesamtübersetzung der nächst kleineren nicht leistungsverzweigten Gangstufe (G3), wobei sich die E-Maschinen-Gesamtübersetzung aus einer Übersetzung ausgehend von der elektrischen Maschine (12), über das Planetenradgetriebe (13) und weiter über das erste und/oder zweite Stirnradteilgetriebe (14, 15) zur Abtriebswelle (W5) ergibt.The invention relates to a hybrid drive device with an internal combustion engine (11), with an electrical machine (12), with a four-shaft planetary gear (13) which has a first shaft (W1), a second shaft (W2), a third shaft (W3) and has a fourth shaft (W4), with two spur gear units (14, 15), namely a first spur gear unit (14) and a second spur gear unit (15), which has three switchable gear pairs (Z1, Z2, Z3) and three switching units (S1, S2, S3), and with at least one output shaft (W5), the internal combustion engine (11) being connected to the first shaft (W1), the electrical machine (12) being connected to the second shaft (W2), the the first spur gear part (14) is connected to the third shaft (W3), the second spur gear part (15) being connected to the fourth shaft (W4), the four-shaft planetary gear (13) having an interlocking switching unit (VK), two switching units ten (S1, S2) of the switching units (S1, S2, S3) are designed as dog clutches, wherein a switching unit (S3) of the switching units (S1, S2, S3) is designed as a multi-plate clutch, the switching unit (S3) designed as multi-plate clutch is assigned to that of the at least three gear pairs (Z3), which is intended to be engaged in an upshift to a first power-branched gear stage (G4), and wherein the first power-branched gear stage (G4) has a low overall electric machine ratio than the overall e-machine ratio of the next smaller, non-power-split gear stage (G3), the overall e-machine ratio being based on a translation starting from the electric machine (12), via the planetary gear (13) and further via the first and / or second spur gear transmission (14, 15) to the output shaft (W5) results.
Description
Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung.The invention relates to a hybrid drive device.
Aus der
Ferner ist aus der gattungsgemäßen
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhaft kompakte, vorteilhaft lastschaltbare Hybridantriebsvorrichtung bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is particularly based on the object of providing an advantageously compact, advantageously power-shiftable hybrid drive device. It is solved by an embodiment according to the invention according to claim 1. Further developments of the invention result from the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einer Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, mit einer elektrischen Maschine, mit einem vierwelligen Planetenradgetriebe, welches eine erste Welle, eine zweite Welle, eine dritte Welle und eine vierte Welle aufweist, mit zwei Stirnradteilgetrieben, und zwar einem ersten Stirnradteilgetriebe und einem zweiten Stirnradteilgetriebe, die, insbesondere zumindest, drei schaltbare Zahnradpaarungen und, insbesondere zumindest, drei Schalteinheiten aufweisen, und mit zumindest einer Abtriebswelle, wobei der Verbrennungsmotor an die erste Welle angebunden ist, wobei die elektrische Maschine an die zweite Welle angebunden ist, wobei das erste Stirnradteilgetriebe an die dritte Welle angebunden ist, wobei das zweite Stirnradteilgetriebe an die vierte Welle angebunden ist, wobei das vierwellige Planetenradgetriebe eine Verblockungsschalteinheit aufweist, wobei, insbesondere zumindest, zwei Schalteinheiten der Schalteinheiten als Klauenkupplungen ausgebildet sind.The invention is based on a hybrid drive device with an internal combustion engine, with an electric machine, with a four-shaft planetary gear, which has a first shaft, a second shaft, a third shaft and a fourth shaft, with two spur gear sub-transmissions, namely a first spur gear sub-transmission and one second spur gear unit, which, in particular at least, have three switchable gear pairs and, in particular at least, three switching units, and with at least one output shaft, the internal combustion engine being connected to the first shaft, the electrical machine being connected to the second shaft, the first Helical gear unit is connected to the third shaft, the second helical gear unit being connected to the fourth shaft, the four-shaft planetary gear unit having an interlocking switching unit, with, in particular, at least two switching units of the switching units being designed as dog clutches t are.
Es wird weiter davon ausgegangen, dass, insbesondere zumindest, eine Schalteinheit der Schalteinheiten als eine Lamellenkupplung ausgebildet ist.It is further assumed that, in particular at least, one switching unit of the switching units is designed as a multi-plate clutch.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die als Lamellenkupplung ausgebildete Schalteinheit derjenigen der zumindest drei Zahnradpaarungen zugeordnet ist, welche dazu vorgesehen ist, bei einer Hochschaltung zu einer leistungsverzweigten Gangstufe zugeschaltet zu werden, und wobei die leistungsverzweigte Gangstufe eine geringere E-Maschinen-Gesamtübersetzung aufweist als die E-Maschinen-Gesamtübersetzung der nächst kleineren nicht leistungsverzweigten Gangstufe, wobei sich die E-Maschinen-Gesamtübersetzung aus einer Übersetzung ausgehend von der elektrischen Maschine, über das Planetenradgetriebe und weiter über das erste und/oder zweite Stirnradteilgetriebe zur Abtriebswelle ergibt. Vorzugsweise weisen die Stirnradteilgetriebe zumindest drei Schalteinheiten auf, wobei insbesondere bei einer Anzahl von genau drei Schalteinheiten insbesondere genau eine Schalteinheit als Lamellenkupplung ausgebildet ist. Bevorzugt sind zumindest zwei Zahnradpaarungen, insbesondere genau zwei Zahnradpaarungen, dem ersten Stirnradteilgetriebe, zumindest eine Zahnradpaarung, insbesondere zumindest zwei Zahnradpaarungen, bevorzugt genau zwei Zahnradpaarungen, dem zweiten Stirnradteilgetriebe zugeordnet. Vorzugsweise sind zumindest zwei Schalteinheiten, insbesondere genau zwei Schalteinheiten, dem ersten Stirnradteilgetriebe, zumindest eine Schalteinheit, insbesondere zumindest zwei Schalteinheiten, bevorzugt genau zwei Schalteinheiten, dem zweiten Stirnradteilgetriebe zugeordnet. Bevorzugt sind bei genau drei Schalteinheiten genau zwei Schalteinheiten als Klauenkupplung ausgebildet. Dadurch kann insbesondere zuverlässig eine Lastschaltbarkeit des Getriebes der Hybridantriebsvorrichtung mit zwei Leistungspfaden erreicht werden. Die Lastschaltbarkeit eines leistungsverzweigten Getriebes mit zwei Leistungspfaden sowie einem reibschlüssigen Schaltelement im leistungsverzweigenden Planetenradgetriebe ist nur bei einem Wechsel der Leistungspfade möglich. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung sind insbesondere beide Wechsel der Leistungspfade lastschaltbar möglich. Gleichzeitig kann insbesondere auf zusätzliche Wellen verzichtet werden, wodurch Kosten und Bauraum gering gehalten werden kann. Es kann insbesondere eine durchgängige Lastschaltbarkeit erreicht werden. Das Planetenradgetriebe ist insbesondere dazu vorgesehen, Antriebsmomente des Verbrennungsmotors und der elektrischen Maschine zusammenzuführen und als ein gemeinsames Antriebsmoment an eine Getriebeeinheit zu übertragen. Vorzugsweise umfasst das Planetenradgetriebe zumindest einen Planetenradsatz. Das erste Stirnradteilgetriebe und das zweite Stirnradteilgetriebe sind jeweils vorzugsweise zur Schaltung von definierten Direktgängen vorgesehen, wobei in einer Gangfolge jeweils zwischen den Stirnradteilgetrieben gewechselt wird. Bevorzugt werden zwischen den Direktgängen jeweils leistungsverzweigte Gangstufen geschalten, welche jeweils Zwischengänge ausbilden. Die Direktgänge sind insbesondere jeweils nicht leistungsverzweigt.According to the invention, it is provided that the shifting unit designed as a multi-plate clutch is assigned to that of the at least three gear pairs, which is intended to be engaged when shifting up to a power-split gear stage, and the power-split gear stage has a lower overall electric machine ratio than the E -Machine overall gear ratio of the next smaller, non-power-split gear stage, the total electric machine gear ratio resulting from a gear ratio starting from the electric machine, via the planetary gear and further via the first and / or second spur gear part to the output shaft. The spur gear sub-transmissions preferably have at least three shifting units, in particular when there are exactly three shifting units, in particular exactly one shifting unit is designed as a multi-plate clutch. At least two gear pairs, in particular exactly two gear pairs, are preferably assigned to the first spur gear unit, at least one gear pair, in particular at least two gear pairs, preferably exactly two gear pairs, to the second spur gear unit. Preferably at least two switching units, in particular exactly two switching units, are assigned to the first spur gear sub-transmission, at least one switching unit, in particular at least two switching units, preferably exactly two switching units, are assigned to the second spur gear sub-transmission. In the case of exactly three switching units, exactly two switching units are preferably designed as a dog clutch. As a result, in particular a power shift capability of the transmission of the hybrid drive device with two power paths can be reliably achieved. The power shift of a power split transmission with two power paths and a frictional shift element in the power split planetary gear is only possible if the power paths are changed. Due to the configuration according to the invention, in particular both changes in the power paths can be switched under load. At the same time, additional shafts can be dispensed with in particular, as a result of which costs and installation space can be kept low. In particular, continuous load switchability can be achieved. The planetary gear mechanism is in particular intended to bring together drive torques of the internal combustion engine and the electrical machine and to transmit them to a gear unit as a common drive torque. The planetary gear preferably comprises at least one planetary gear set. The first spur gear part transmission and the second spur gear part transmission are each preferably provided for shifting defined direct gears, with a change of gear being carried out between the spur gear part transmissions. Power-branched gear stages, which each form intermediate gears, are preferably switched between the direct gears. In particular, the direct aisles are not power-split.
Die Bedingung, welche bestimmt, welche der Schalteinheiten als Lamellenkupplung ausgebildet sein muss, richtet sich nach den Übersetzungen. Es ergibt sich aufgrund der Bedingung, dass zumindest eine von zumindest drei Schalteinheiten als Lamellenkupplung ausgebildet sein muss. Bei mehr als drei schaltbaren Zahnradpaarungen ist insbesondere spätestens die fünfte Zahnradpaarung wieder mit einer als Lamellenkupplung ausgebildeten Schalteinheit versehen. Es wäre jedoch auch denkbar, dass bereits die vierte Zahnradpaarung wieder mit einer als Lamellenkupplung ausgebildeten Schalteinheit versehen ist. Die Bedingung entspricht hier wieder der der ersten Lamellenkupplung.The condition that determines which of the switching units must be designed as a multi-plate clutch depends on the gear ratios. It results from the condition that at least one of at least three switching units must be designed as a multi-plate clutch. If there are more than three switchable gear pairs, the fifth gear pair in particular is again provided with a switching unit designed as a multi-plate clutch. However, it would also be conceivable that the fourth gear pair is again provided with a switching unit designed as a multi-plate clutch. The condition here corresponds to that of the first multi-plate clutch.
Die Ausbildung der Schalteinheit als eine Lamellenkupplung ist insbesondere sinnvoll für Schaltvorgänge von einer nicht leistungsverzweigten Gangstufe, wie insbesondere einer der Gangstufen
Dies ergibt sich insbesondere daraus, dass bei den Direktgängen jeweils eine aktuelle E-Maschinen-Gesamtübersetzung iEM einer Verbrennungsmotor-Gesamtübersetzung iVM entspricht, was jeweils dem Übersetzungsverhältnis des aktuell geschalteten Stirnradteilgetriebes mal einer möglichen Achsübersetzung entspricht. Dagegen entspricht eine Verbrennungsmotor-Gesamtübersetzung iVM bei den leistungsverzweigten Gängen
Unter einer „E-Maschinen-Gesamtübersetzung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Übersetzungsverhältnis zwischen der elektrischen Maschine und der Antriebswelle verstanden werden, wobei sich die Gesamtübersetzung insbesondere ausgehend von der elektrischen Maschine, über das Planetenradgetriebe und weiter über das erste und/oder zweite Stirnradteilgetriebe zur Abtriebswelle ergibt. Ein die Gesamtübersetzung definierender Leistungsfluss kann dabei sowohl über das erste Stirnradteilgetriebe, über das zweite Stirnradteilgetriebe oder bei leistungsverzweigten Gangstufen über beide Stirnradteilgetriebe gleichzeitig führen. Unter einer „leistungsverzweigten Gangstufe“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Gangstufe verstanden werden, bei der Drehmoment von dem Planetenradgetriebe auf die Abtriebswelle sowohl teilweise von dem ersten Stirnradteilgetriebe als auch teilweise von dem zweiten Stirnradteilgetriebe übertragen wird. Vorzugsweise ist in einer leistungsverzweigten Gangstufe sowohl zumindest eine Schalteinheit des ersten Stirnradteilgetriebes als auch eine Schalteinheit des zweiten Stirnradteilgetriebes geschlossen. Des Weiteren soll in diesem Zusammenhang unter einer „nächst kleineren nicht leistungsverzweigten Gangstufe“ insbesondere eine nicht leistungsverzweigte Gangstufe die in einer vorgesehenen Gangfolge von einer niedrigsten Gangstufe, wie insbesondere einem Gang
Unter „drehfest verbunden“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Verbindung zweier, insbesondere drehbar gelagerter Elemente und/oder Baugruppen verstanden werden, bei der die beiden Elemente und/oder Baugruppen koaxial zueinander angeordnet sind und derart miteinander verbunden sind, dass sie mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einer „Lamellenkupplung“ insbesondere eine reibschlüssige Kupplung verstanden werden, die zumindest einen ersten Lamellenträger mit zumindest einer Lamelle und zumindest einen zweiten Lamellenträger mit zumindest zwei Lamellen aufweist. Vorzugsweise ist die zumindest eine Lamelle des ersten Lamellenträgers zumindest teilweise zwischen den zumindest zwei Lamellen des zweiten Lamellenträgers angeordnet.In this context, “non-rotatably connected” is to be understood in particular to mean a connection of two, and in particular rotatably mounted, elements and / or assemblies in which the two elements and / or assemblies are arranged coaxially to one another and are connected to one another in such a way that they rotate at the same angular velocity . Furthermore, in this context, a “multi-plate clutch” is to be understood in particular as a friction clutch that has at least one first multi-plate carrier with at least one plate and at least one second multi-plate carrier with at least two plates. The at least one lamella of the first lamellar carrier is preferably arranged at least partially between the at least two lamellas of the second lamellar carrier.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zwei Stirnradteilgetriebe eine vierte Zahnradpaarung und eine vierte Schalteinheit aufweisen, die als Klauenkupplung ausgebildet ist und die der vierten Zahnradpaarung zugeordnet ist, wobei die vierte Zahnradpaarung dazu vorgesehen ist, bei einer Hochschaltung zu einer zweiten leistungsverzweigten Gangstufe zugeschaltet zu werden und wobei die zweite leistungsverzweigte Gangstufe eine größere E-Maschinen-Gesamtübersetzung aufweist, als die E-Maschinen-Gesamtübersetzung der nächst kleineren nicht leistungsverzweigten Gangstufe. Vorzugsweise ist die vierte Zahnradpaarung und die vierte Schalteinheit dem zweiten Stirnradteilgetriebe zugeordnet. Dadurch kann insbesondere vorteilhaft einfach eine Lastschaltbarkeit zwischen definierten Gangstufen erreicht werden. Es kann insbesondere eine vorteilhaft einfache und zuverlässige Schalteinheit bereitgestellt werden.It is further proposed that the two spur gear units have a fourth gear pair and a fourth gearshift unit, which is designed as a claw clutch and which is assigned to the fourth gear pair, the fourth gear pair being intended to be engaged when shifting up to a second power-branched gear stage and wherein the second power-split gear stage has a larger overall electric machine ratio than the overall electric machine gear ratio of the next smaller non-power-split gear stage. The fourth gear pair and the fourth switching unit are preferably assigned to the second spur gear transmission. In this way, power shifting between defined gear stages can be achieved in a particularly advantageous manner. In particular, an advantageously simple and reliable switching unit can be provided.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zwei Stirnradteilgetriebe eine weitere Zahnradpaarung und eine weitere Schalteinheit aufweisen, die als Lamellenkupplung ausgebildet ist und die der weiteren Zahnradpaarung zugeordnet ist, wobei die weitere Zahnradpaarung dazu vorgesehen ist, bei einer Hochschaltung zu einer weiteren leistungsverzweigten Gangstufe zugeschaltet zu werden und wobei die weitere leistungsverzweigte Gangstufe eine geringere E-Maschinen-Gesamtübersetzung aufweist, als die E-Maschinen-Gesamtübersetzung der nächst kleineren nicht leistungsverzweigten Gangstufe. Insbesondere ist jede Schalteinheit, die einer Zahnradpaarung zugeordnet ist, welche dazu vorgesehen ist, bei einer Hochschaltung zu einer weiteren leistungsverzweigten Gangstufe zugeschaltet zu werden und wobei die weitere leistungsverzweigte Gangstufe eine geringere E-Maschinen-Gesamtübersetzung aufweist, als die E-Maschinen-Gesamtübersetzung der nächst kleineren nicht leistungsverzweigten Gangstufe, als eine Lamellenkupplung ausgebildet. Dadurch sind insbesondere beide Wechsel der Leistungspfade lastschaltbar möglich. Es kann insbesondere eine Lastschaltung zwischen einer nicht leistungsverzweigten Gangstufe in eine höhere leistungsverzweigte Gangstufe erreicht werden, bei denen eine E-Maschinen-Gesamtübersetzung der nicht leistungsverzweigten Gangstufe größer ist, als eine E-Maschinen-Gesamtübersetzung der leistungsverzweigten Gangstufe. Es kann insbesondere eine durchgängige Lastschaltbarkeit erreicht werden.Furthermore, it is proposed that the two spur gear sub-transmissions have a further gear pair and a further switching unit, which is designed as a multi-plate clutch and which is assigned to the further gear pair, the further gear pair being intended to be engaged when shifting up to a further power-split gear stage and wherein the further power-split gear stage has a lower overall electric machine gear ratio than the overall electric machine gear ratio of the next smaller non-power-split gear stage. In particular, each switching unit that is assigned to a gear pair, which is intended to be switched on when shifting up to a further power-split gear stage and wherein the further power-split gear stage has a lower overall electric machine ratio than the overall electric machine ratio of the next smaller, non-power-split gear stage, designed as a multi-plate clutch. As a result, in particular both changes in the power paths can be switched under load. In particular, a power shift between a non-power-split gear stage in a higher power-split gear stage can be achieved, in which an overall electric machine gear ratio of the non-power-split gear stage is greater than an overall electric machine gear ratio of the power-split gear stage. In particular, continuous load switchability can be achieved.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass das vierwellige Planetenradgetriebe einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz mit jeweils drei Getriebeelementen aufweist, wobei das dritte Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes drehfest mit dem dritten Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist und das zweite Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes drehfest mit dem zweiten Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist. Vorzugsweise ist der erste Planetenradsatz und/oder der zweite Planetenradsatz als ein Einfachplanetenradsatz ausgebildet. Insbesondere sind beide Planetenradsätze als Einfachplanetenradsätze ausgebildet. Bevorzugt weist das Planetenradgetriebe genau zwei Planetenradsätze auf. Vorzugsweise verbindet eine Welle, an welche die elektrische Maschine angebunden ist, ein Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes und ein Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes drehfest. Bevorzugt ist eines der beiden Stirnradteilgetriebe an eine andere Welle des Planetenradgetriebes angebunden, welche ein anderes Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes und ein anderes Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbindet. Dadurch kann insbesondere ein vorteilhaft verblockbares Planetenradgetriebe bereitgestellt werden. Vorzugsweise kann dadurch ferner eine vorteilhafte Leistungsverzweigung erreicht werden.It is further proposed that the four-shaft planetary gearbox have a first Planetary gear set and a second planetary gear set, each with three gear elements, wherein the third gear element of the first planetary gear set is rotatably connected to the third gear element of the second planetary gear set and the second gear element of the first planetary gear set is rotatably connected to the second gear element of the second planetary gear set. The first planetary gear set and / or the second planetary gear set is preferably designed as a single planetary gear set. In particular, both planetary gear sets are designed as simple planetary gear sets. The planetary gear preferably has exactly two planetary gear sets. A shaft to which the electrical machine is connected preferably connects a gear element of the first planetary gear set and a gear element of the second planetary gear set in a rotationally fixed manner. One of the two spur gear partial transmissions is preferably connected to another shaft of the planetary gear transmission, which rotatably connects another transmission element of the first planetary gear set and another transmission element of the second planetary gear set. In particular, an advantageously lockable planetary gear mechanism can thereby be provided. In this way, an advantageous power split can preferably also be achieved.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die elektrische Maschine drehfest mit den dritten Getriebeelementen des Planetenradgetriebes und das erste Stirnradteilgetriebe drehfest mit den zweiten Getriebeelementen des Planetenradgetriebes verbunden ist oder die elektrische Maschine drehfest mit den zweiten Getriebeelementen des Planetenradgetriebes und das erste Stirnradteilgetriebe drehfest mit den dritten Getriebeelementen des Planetenradgetriebes verbunden ist. Vorzugsweise weist die elektrische Maschine einen Rotor auf, welcher drehfest mit den dritten Getriebeelementen des Planetenradgetriebes verbunden ist, und wobei das erste Stirnradteilgetriebe drehfest mit den zweiten Getriebeelementen des Planetenradgetriebes verbunden ist. Alternativ kann der Rotor der elektrischen Maschine insbesondere drehfest mit den zweiten Getriebeelementen des Planetenradgetriebes und das erste Stirnradteilgetriebe drehfest mit den dritten Getriebeelementen des Planetenradgetriebes verbunden sein. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Anbindung der elektrischen Maschine erreicht werden.It is also proposed that the electrical machine be connected in a rotationally fixed manner to the third gear elements of the planetary gear and the first spur gear part in a rotationally fixed manner to the second gear elements of the planetary gear, or that the electrical machine be non-rotatably connected to the second gear elements of the planetary gear and the first spur gear part in a rotationally fixed manner to the third gear elements of the planetary gear connected is. The electrical machine preferably has a rotor which is connected in a rotationally fixed manner to the third gear elements of the planetary gear, and the first spur gear part is connected in a rotationally fixed manner to the second gear elements of the planetary gear. Alternatively, the rotor of the electrical machine can in particular be connected in a rotationally fixed manner to the second gear elements of the planetary gear and the first spur gear part can be connected in a rotationally fixed manner to the third gear elements of the planetary gear. In this way, an advantageous connection of the electrical machine can be achieved in particular.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die ersten Getriebeelemente des Planetenradgetriebes jeweils als Sonnenrad, die zweiten Getriebeelemente des Planetenradgetriebes jeweils als Planetenradträger und die dritten Getriebeelemente des Planetenradgetriebes jeweils als Hohlräder ausgebildet sind. Vorzugsweise ist das erste Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes als Sonnenrad, das zweite Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes als Planetenradträger, das dritte Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes als Hohlräder, das erste Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes als Sonnenrad, das zweite Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes als Planetenradträger und das dritte Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes als Hohlräder ausgebildet. Dadurch kann insbesondere ein vorteilhaftes Planetenradgetriebe bereitgestellt werden.Furthermore, it is proposed that the first gear elements of the planetary gear mechanism each be designed as a sun gear, the second gear elements of the planetary gear mechanism each as a planet gear carrier and the third gear elements of the planetary gear mechanism as hollow wheels. The first gear element of the first planetary gear set is preferably a sun gear, the second gear element of the first planetary gear set is a planet gear carrier, the third gear element of the first planetary gear set is a ring gear, the first gear element of the second planetary gear set is a sun gear, the second gear element of the second planetary gear set is a planet gear carrier, and the third gear element of the second planetary gear set designed as ring gears. In particular, an advantageous planetary gear mechanism can thereby be provided.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass die elektrische Maschine drehfest mit den als Hohlrad ausgebildeten dritten Getriebeelementen des Planetenradgetriebes, der Verbrennungsmotor drehfest mit dem als Sonnenrad ausgebildeten ersten Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes, das erste Stirnradteilgetriebe drehfest mit den als Planetenradträger ausgebildeten zweiten Getriebeelementen des Planetenradgetriebes und das zweite Stirnradteilgetriebe drehfest mit dem als Sonnenrad ausgebildeten ersten Getriebeelemente des zweiten Planetenradsatzes ausgebildet ist. Vorzugsweise ist ein Rotor der elektrischen Maschine drehfest mit den als Hohlrad ausgebildeten dritten Getriebeelementen des Planetenradgetriebes. Bevorzugt weist der Verbrennungsmotor eine Kurbelwelle auf, welche drehfest mit dem als Sonnenrad ausgebildeten ersten Getriebeelemente des ersten Planetenradsatzes ausgebildet ist.It is further proposed that the electric machine be rotatably fixed with the third gear elements of the planetary gear set designed as a ring gear, the internal combustion engine be rotatably fixed with the first gear element of the first planetary gear set designed as a sun gear, the first spur gear unit be rotatably fixed with the second gear elements of the planetary gear set designed as planet gear carriers and the second Helical gear unit is rotationally fixed with the first gear elements of the second planetary gear set designed as a sun gear. A rotor of the electrical machine is preferably non-rotatable with the third gear elements of the planetary gear mechanism, which are designed as a ring gear. The internal combustion engine preferably has a crankshaft, which is designed to rotate with the first gear elements of the first planetary gear set designed as a sun gear.
Die Begriffe „axial“ und „radial“ sind hierbei insbesondere auf eine Hauptrotationsachse des Getriebes, insbesondere der Eingangswellen, bezogen, sodass der Ausdruck „axial“ insbesondere eine Richtung bezeichnet, die parallel oder koaxial zu der Hauptrotationsachse verläuft. Ferner bezeichnet der Ausdruck „radial“ insbesondere eine Richtung, die senkrecht zu der Hauptrotationsachse verläuft. Unter einer „getriebeeingangsseitigen Anordnung“ soll insbesondere verstanden werden, dass das genannte Bauteil auf einer Seite des weiteren Bauteils angeordnet ist, welche dem Getriebeeingangselement und/oder der Brennkraftmaschine zugewandt ist. Unter einer „getriebeausgangsseitigen Anordnung“ soll insbesondere verstanden werden, dass das genannte Bauteil auf einer Seite des weiteren Bauteils angeordnet ist, welche dem Getriebeeingangselement und/oder der Brennkraftmaschine abgewandt ist, auch wenn das weitere Bauteil in axialer Richtung nach dem Getriebeausgangselement angeordnet ist.The terms “axial” and “radial” here refer in particular to a main axis of rotation of the transmission, in particular the input shafts, so that the term “axial” denotes in particular a direction that runs parallel or coaxially to the main axis of rotation. Furthermore, the term “radial” denotes in particular a direction that runs perpendicular to the main axis of rotation. A “transmission input side arrangement” is to be understood in particular to mean that the named component is arranged on a side of the further component which faces the transmission input element and / or the internal combustion engine. A “transmission output side arrangement” is to be understood in particular to mean that the named component is arranged on a side of the further component which faces away from the transmission input element and / or the internal combustion engine, even if the further component is arranged in the axial direction after the transmission output element.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following description of the figures. An exemplary embodiment of the invention is shown in the figures. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into useful further combinations.
Dabei zeigen:
-
1 die erfindungsgemäße Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, mit einer elektrischen Maschine, mit einem Planetenradgetriebe und mit zwei Stirnradteilgetrieben in einer schematischen Darstellung und -
2 eine Schalttabelle der erfindungsgemäßen Hybridantriebsvorrichtung.
-
1 the hybrid drive device according to the invention with an internal combustion engine, with an electrical machine, with a planetary gear and with two spur gearboxes in a schematic representation and -
2nd a shift table of the hybrid drive device according to the invention.
Die
Die elektrische Maschine
Die Hybridantriebsvorrichtung
Generell ist es besonders vorteilhaft, dass die elektrische Maschine
Das Planetenradgetriebe
Ebenfalls vorteilhaft ist das Planetenradgetriebe
Ferner weist das vierwellige Planetenradgetriebe
Ferner ist der Verbrennungsmotor
Des Weiteren weist die Hybridantriebsvorrichtung
Das jeweilige Festrad
Das erste Stirnradteilgetriebe
Abhängig von einem eingelegten Getriebegang wird eine Antriebskraft des Verbrennungsmotors
Ferner weist die Hybridantriebsvorrichtung
Zu einer Schaltung der verschiedenen Getriebegänge weisen die Stirnradteilgetriebe
Das erste Stirnradteilgetriebe
Das zweite Stirnradteilgetriebe
Das erste Stirnradteilgetriebe
Die Auswahl der Anordnung der Lamellenkupplung ergibt sich in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere aus einem Quotienten der Winkelgeschwindigkeit ωW2,block der zweiten Welle
Ist der Quotient
Die zwei Stirnradteilgetriebe
Zudem wäre denkbar, dass die zwei Stirnradteilgetriebe
Eine Schaltstrategie zum Schalten der Schalteinheiten
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010th
- HybridantriebsvorrichtungHybrid drive device
- 1111
- VerbrennungsmotorInternal combustion engine
- 1212
- Maschinemachine
- 1313
- PlanetenradgetriebePlanetary gear
- 1414
- erstes Stirnradteilgetriebefirst spur gearbox
- 1515
- zweites Stirnradteilgetriebesecond spur gear
- 1616
- Rotorrotor
- 1717th
- Stator stator
- G1G1
- VorwärtsgetriebegangForward gear
- G2G2
- VorwärtsgetriebegangForward gear
- G3G3
- VorwärtsgetriebegangForward gear
- G4G4
- VorwärtsgetriebegangForward gear
- G5G5
- VorwärtsgetriebegangForward gear
- G6G6
- VorwärtsgetriebegangForward gear
- G7G7
- Vorwärtsgetriebegang Forward gear
- P1P1
- erster Planetenradsatzfirst planetary gear set
- P11P11
- Erstes Getriebeelement des ersten PlanetenradsatzesFirst gear element of the first planetary gear set
- P12P12
- Zweites Getriebeelement des ersten PlanetenradsatzesSecond gear element of the first planetary gear set
- P13P13
- Drittes Getriebeelement des ersten PlanentenradsatzesThird gear element of the first planetary gear set
- P2P2
- zweiter Planetenradsatzsecond planetary gear set
- P21P21
- Erstes Getriebeelement des zweiten PlanentenradsatzesFirst gear element of the second planetary gear set
- P22P22
- Zweites Getriebeelement des zweiten PlanentenradsatzesSecond gear element of the second planetary gear set
- P23P23
- Drittes Getriebeelement des zweiten Planentenradsatzes Third gear element of the second planetary gear set
- S1S1
- Erste SchalteinheitFirst switching unit
- S2S2
- Zweite SchalteinheitSecond switching unit
- S3S3
- Dritte SchalteinheitThird switching unit
- S4S4
- Vierte Schalteinheit Fourth switching unit
- VKVK
- Verblockungsschalteinheit Interlocking switch unit
- W1W1
- Erste WelleFirst wave
- W2W2
- Zweite WelleSecond wave
- W3W3
- Dritte WelleThird wave
- W4W4
- Vierte WelleFourth wave
- W5W5
- Abtriebswelle Output shaft
- Z1Z1
- Erste ZahnradpaarungFirst gear pair
- Z11Z11
- FestradFixed gear
- Z12Z12
- Erstes LosradFirst idler gear
- Z2Z2
- Zweite ZahnradpaarungSecond gear pair
- Z21Z21
- FestradFixed gear
- Z22Z22
- Zweites LosradSecond idler gear
- Z3Z3
- Dritte ZahnradpaarungThird gear pair
- Z31Z31
- FestradFixed gear
- Z32Z32
- Drittes LosradThird idler gear
- Z4Z4
- Vierte ZahnradpaarungFourth gear pair
- Z41Z41
- FestradFixed gear
- Z42Z42
- Viertes LosradFourth idler gear
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