DE102019003186A1 - Hybrid drive device - Google Patents

Hybrid drive device Download PDF

Info

Publication number
DE102019003186A1
DE102019003186A1 DE102019003186.5A DE102019003186A DE102019003186A1 DE 102019003186 A1 DE102019003186 A1 DE 102019003186A1 DE 102019003186 A DE102019003186 A DE 102019003186A DE 102019003186 A1 DE102019003186 A1 DE 102019003186A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
partial transmission
gear
shaft
switching element
drive device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102019003186.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Tobias Schilder
Klaus Riedl
Jonathan Zeibig
Carsten Gitt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102019003186.5A priority Critical patent/DE102019003186A1/en
Publication of DE102019003186A1 publication Critical patent/DE102019003186A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/547Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4825Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

Hybridantriebsvorrichtung (10)
- mit einem Verbrennungsmotor (12), der eine Kurbelwelle (14) aufweist,
- mit einer elektrischen Maschine (16), die einen Stator (18) und einen Rotor (20) aufweist,
- mit einem Planetenradsatz (22), der eine Summenwelle (24), eine erste Differenzwelle (26), eine zweite Differenzwelle (28) sowie ein Verblockungsschaltelement (K1) aufweist,
- mit einem Stirnradgetriebe (32), welches ein erstes Teilgetriebe (34) mit einer ersten Radebene (35) und ein zweites Teilgetriebe (38) mit einer zweiten Radebene (39) aufweist, wobei die Kurbelwelle (14) mit der Summenwelle (24) koppelbar ist,
wobei der Rotor (20) drehmomentübertragend an den Planetenradsatz (22) gekoppelt ist,
wobei das erste Teilgetriebe (34) mittels eines ersten Teilgetriebeschaltelementes (KA) mit der ersten Differenzwelle (26) koppelbar ist,
wobei das zweite Teilgetriebe (38) mittels eines zweiten Teilgetriebeschaltelementes (KB) mit der zweiten Differenzwelle (28) koppelbar ist.

Figure DE102019003186A1_0000
Hybrid drive device (10)
- With an internal combustion engine (12) having a crankshaft (14),
- With an electrical machine (16) having a stator (18) and a rotor (20),
with a planetary gear set (22), which has a sum shaft (24), a first differential shaft (26), a second differential shaft (28) and an interlocking switching element (K1),
- With a spur gear (32), which has a first partial transmission (34) with a first wheel plane (35) and a second partial transmission (38) with a second wheel plane (39), the crankshaft (14) with the main shaft (24) can be coupled,
the rotor (20) being coupled to the planetary gear set (22) in a torque-transmitting manner,
wherein the first partial transmission (34) can be coupled to the first differential shaft (26) by means of a first partial transmission shifting element (KA),
wherein the second partial transmission (38) can be coupled to the second differential shaft (28) by means of a second partial transmission shifting element (KB).
Figure DE102019003186A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hybrid drive device according to the preamble of patent claim 1.

Aus der gattungsgemäßen DE 20 2016 103 126 U1 ist bereits eine Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, der eine Kurbelwelle aufweist, mit einer elektrischen Maschine, die einen Stator und einen Rotor aufweist, mit einem Planetenradsatz, der eine Summenwelle, eine erste Differenzwelle, eine zweite Differenzwelle sowie ein Verblockungsschaltelement aufweist, mit einem Stirnradgetriebe, welches ein erstes Teilgetriebe mit einer ersten Radebene und ein zweites Teilgetriebe mit einer zweiten Radebene aufweist, bekannt. Dabei ist die Kurbelwelle mit der Summenwelle gekoppelt, und der Rotor ist drehmomentübertragend an den Planetenradsatz gekoppelt. Ferner ist dabei das erste Teilgetriebe mittels eines ersten Schaltelementes mit der ersten Differenzwelle koppelbar, und das zweite Teilgetriebe ist mittels eines zweiten Schaltelementes mit der zweiten Differenzwelle koppelbar.From the generic DE 20 2016 103 126 U1 is already a hybrid drive device with an internal combustion engine that has a crankshaft, with an electrical machine that has a stator and a rotor, with a planetary gear set that has a sum shaft, a first differential shaft, a second differential shaft and an interlocking switching element, with a spur gear, which has a first partial transmission with a first wheel plane and a second partial transmission with a second wheel plane, is known. The crankshaft is coupled to the main shaft, and the rotor is coupled to the planetary gear set for torque transmission. Furthermore, the first sub-transmission can be coupled to the first differential shaft by means of a first shift element, and the second sub-transmission can be coupled to the second differential shaft by means of a second shift element.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hybridantriebsvorrichtung mit möglichst guten Eigenschaften hinsichtlich Wirkungsgrad und Übersetzungsabstufung bei möglichst geringem benötigtem Bauraum darzustellen.The object of the present invention is to present a hybrid drive device with the best possible properties with regard to efficiency and gear ratio gradation with the smallest possible installation space required.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hybridantriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Figurenbeschreibung zu entnehmen.This object is achieved by a hybrid drive device with the features of claim 1. Advantageous embodiments and developments of the invention can be found in the subclaims and the following description of the figures.

Es wird ausgegangen von einer Hybridantriebsvorrichtung, die einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, einen Planetenradsatz, besonders vorteilhaft nämlich genau einen Planetensatz, und ein Stirnradgetriebe, welches ein erstes Teilgetriebe mit einer ersten Radebene und ein zweites Teilgetriebe mit einer zweiten Radebene aufweist, umfasst. Der Verbrennungsmotor weist dabei eine Kurbelwelle auf, die elektrische Maschine weist einen Stator und einen Rotor auf, und der Planetenradsatz weist eine Summenwelle, eine erste Differenzwelle, eine zweite Differenzwelle sowie ein Verblockungsschaltelement auf.
Dabei ist die Kurbelwelle über eine Kupplung mit der Summenwelle koppelbar, und der Rotor ist drehmomentübertragend an den Planetenradsatz gekoppelt. Ferner ist dabei das erste Teilgetriebe mittels eines ersten Teilgetriebeschaltelementes mit der ersten Differenzwelle koppelbar, und das zweite Teilgetriebe ist mittels eines zweiten Teilgetriebeschaltelementes mit der zweiten Differenzwelle koppelbar.
The starting point is a hybrid drive device which comprises an internal combustion engine, an electric machine, a planetary gear set, particularly advantageously precisely one planetary gear set, and a spur gear transmission which has a first partial transmission with a first wheel plane and a second partial transmission with a second wheel plane. The internal combustion engine has a crankshaft, the electric machine has a stator and a rotor, and the planetary gear set has a sum shaft, a first differential shaft, a second differential shaft and an interlocking switching element.
The crankshaft can be coupled to the total shaft via a clutch, and the rotor is coupled to the planetary gear set in a torque-transmitting manner. Furthermore, the first partial transmission can be coupled to the first differential shaft by means of a first partial transmission shifting element, and the second partial transmission can be coupled to the second differential shaft by means of a second partial transmission shifting element.

Erfindungsgemäß sind das erste Teilgetriebeschaltelement und das zweite Teilgetriebeschaltelement in einer axialen Richtung gesehen zwischen dem Planetenradsatz und den Radebenen des Stirnradgetriebes angeordnet, wobei das erste Teilgetriebeschaltelement dazu ausgebildet ist, die erste Differenzwelle drehfest mit einer als Vollwelle ausgebildeten ersten Eingangswelle des ersten Teilgetriebes zu verbinden. Auf diese Weise lässt sich eine besonders kompakte und kostengünstige und zugleich performante Gesamtstruktur darstellen.According to the invention, the first partial transmission switching element and the second partial transmission switching element, viewed in an axial direction, are arranged between the planetary gear set and the gear planes of the spur gear, the first partial transmission switching element being designed to connect the first differential shaft in a rotationally fixed manner to a first input shaft of the first partial transmission designed as a solid shaft. In this way, a particularly compact and inexpensive, yet high-performance overall structure can be represented.

Mit einer drehfesten Verbindung zweier drehbar gelagerter Elemente ist gemeint, dass die beiden Elemente koaxial zueinander angeordnet sind und derart miteinander verbunden sind, dass sie mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen. Mit einer drehfesten Verbindung eines Elementes mit einem Gehäuse ist gemeint, dass das Element derart mit dem Gehäuse verbunden ist, dass es nicht relativ zu dem Gehäuse verdreht werden kann.A rotationally fixed connection of two rotatably mounted elements means that the two elements are arranged coaxially to one another and are connected to one another in such a way that they rotate at the same angular velocity. A rotationally fixed connection of an element to a housing means that the element is connected to the housing in such a way that it cannot be rotated relative to the housing.

Mit der axialen Richtung ist die Richtung einer Drehachse der Kurbelwelle gemeint, wobei vorteilhaft die Kurbelwelle koaxial zu einer gemeinsamen Drehachse der Summenwelle und der Differenzwellen des Planetengetriebes angeordnet ist.The axial direction means the direction of an axis of rotation of the crankshaft, the crankshaft advantageously being arranged coaxially with a common axis of rotation of the sum shaft and the differential shafts of the planetary gear.

Mit den Radebenen des Stirnradgetriebes sind Ebenen gemeint, die senkrecht zu der axialen Richtung angeordnet sind und die durch Stirnradpaarungen des Stirnradgetriebes aufgespannt sind. Mit Stirnradpaarungen sind dabei Paare von Stirnrädern gemeint, die miteinander kämmen und die zur Bildung von schaltbaren Gängen des Stirnradgetriebes vorgesehen sind..The wheel planes of the spur gear transmission mean planes that are arranged perpendicular to the axial direction and that are spanned by spur gear pairs of the spur gear transmission. With spur gear pairs are meant pairs of spur gears that mesh with each other and that are provided to form switchable gears of the spur gear.

Vorteilhaft ist der Planetenradsatz als Einfachplanetenradsatz ausgebildet, wobei bei einem Einfachplanetenradsatz eine Planetenträgerwelle bekanntermaßen die Summenwelle bildet. Vorteilhaft ist die erste Differenzwelle als eine Sonnenwelle des Planetenradsatzes und die zweite Differenzwelle als eine Hohlradwelle des Planetenradsatzes ausgebildet. Vorteilhaft ist der Planetenradsatz als Einfachplanetenradsatz ausgeführt.The planetary gear set is advantageously designed as a simple planetary gear set, a planet carrier shaft, as is known, forming the sum shaft in a single planetary gear set. The first differential shaft is advantageously designed as a sun shaft of the planetary gear set and the second differential shaft as a ring gear shaft of the planetary gear set. The planetary gear set is advantageously designed as a simple planetary gear set.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass genau die eine elektrische Maschine vorgesehen ist und dass das Verblockungsschaltelement und das zweite Schaltelement jeweils als Reibschaltelemente ausgeführt sind. Es hat sich herausgestellt, dass bei dem erfindungsgemäßen Gesamtkonzept ein optimaler Kompromiss zwischen Schaltbarkeit und Schaltkomfort der Hybridantriebsvorrichtung auf der einen Seite sowie Bauraum und Kosten auf der anderen Seite erzielt werden kann, wenn genau das Verblockungsschaltelement und genau eines der beiden Teilgetriebeschaltelemente als Reibschaltelemente ausgeführt sind.A further development of the invention provides that exactly one electrical machine is provided and that the interlocking switching element and the second switching element are each designed as friction switching elements. It has been found that with the overall concept according to the invention, an optimal compromise between shiftability and shifting comfort of the hybrid drive device on the one hand and installation space and costs on the other hand can be achieved if exactly the blocking shift element and exactly one of the two partial transmission shift elements are designed as friction shift elements.

Mit einem Reibschaltelement ist ein reibschlüssiges Schaltelement wie zum Beispiel eine Lamellenkupplung gemeint. A friction shift element means a frictional shift element such as a multi-plate clutch.

Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das zweite Teilgetriebeschaltelement dazu ausgebildet ist, die zweite Differenzwelle drehfest mit einer als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Eingangswelle des zweiten Teilgetriebes zu verbinden, wobei die zweite Eingangswelle koaxial zu der ersten Eingangswelle angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist die zweite Eingangswelle umgebend zu der ersten Eingangswelle angeordnet. Gegenüber dem Stand der Technik lässt sich dadurch eine die Kompaktheit der Hybridantriebsvorrichtung erhöhen.A further development of the invention provides that the second partial transmission shifting element is designed to connect the second differential shaft in a rotationally fixed manner to a second input shaft of the second partial transmission designed as a hollow shaft, the second input shaft being arranged coaxially with the first input shaft. The second input shaft is particularly advantageously arranged to surround the first input shaft. Compared to the prior art, the compactness of the hybrid drive device can thereby be increased.

Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Stirnradgetriebe eine erste Vorgelegewelle und eine zweite Vorgelegewelle aufweist, wodurch sich eine Kompaktheit, insbesondere in der axialen Richtung, erhöht werden kann. Vorteilhaft sind Stirnradschaltelemente zur Schaltung der Gänge des Stirnradgetriebes ausschließlich koaxial zu der ersten Vorgelegewelle oder koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle angeordnet. Vorteilhaft enthalten somit die Stirnradpaarungen des Stirnradgetriebes jeweils ein auf einer der Eingangswellen, nämlich der ersten Eingangswelle oder der zweiten Eingangswellen, angeordnetes Festrad und ein auf einer der Vorgelegewellen, nämlich der ersten Vorgelegewelle oder der zweiten Vorgelegewelle, angeordnetes Losrad. Dabei sind die Stirnradschaltelemente koaxial zu den jeweils zugehörigen Losrädern angeordnet. Die Stirnradschaltelemente können dabei als Klauenschaltelemente mit Synchronisiereinrichtung oder als Klauenschaltelemente ohne Synchronisiereinrichtung ausgeführt sein.A further development of the invention provides that the spur gear has a first countershaft and a second countershaft, whereby a compactness, in particular in the axial direction, can be increased. Spur gear shifting elements for shifting the gears of the spur gear are advantageously arranged exclusively coaxially to the first countershaft or coaxially to the second countershaft. The spur gear pairings of the spur gear transmission thus advantageously each contain a fixed gear arranged on one of the input shafts, namely the first input shaft or the second input shafts, and an idler gear arranged on one of the countershafts, namely the first countershaft or the second countershaft. The spur gear shift elements are arranged coaxially with the associated idler gears. The spur gear switching elements can be designed as claw switching elements with a synchronizing device or as claw switching elements without a synchronizing device.

Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht eine Abtriebsradebene vor, welche axial zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Stirnradgetriebe angeordnet ist. Besonders vorteihaft sind der Verbrennungsmotor, der Planetenradsatz, das erste und die beiden Teilgetriebeschaltelemente die Abtriebsradebene und die Radebenen des Stirnradgetriebes in der genannten Reihenfolge in der axialen Richtung nacheinander angeordnet. Insgesamt lässt sich so eine besonders kompakte und kostengünstig herstellbare Hybridantriebsvorrichtung darstellen.A further development of the invention provides an output gear plane which is arranged axially between the internal combustion engine and the spur gear. Particularly advantageous are the internal combustion engine, the planetary gear set, the first and the two sub-gear shift elements, the driven gear plane and the gear planes of the spur gear in the order mentioned in the axial direction one after the other. Overall, a particularly compact and inexpensive to produce hybrid drive device can be represented.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt bzw. ergeben sich aus der Zeichnung.Further advantageous developments are set out in the dependent claims or result from the drawing.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beispielhaft beschrieben.The invention is described below by way of example with reference to the accompanying drawing.

Dabei zeigen

  • 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Hybridantriebsvorrichtung,
  • 2 ein Schaltschema für die Hybridantriebsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels
  • 3 eine schematische Darstellung eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Hybridantriebsvorrichtung.
Show
  • 1 1 shows a schematic illustration of a first exemplary embodiment of a hybrid drive device according to the invention,
  • 2nd a circuit diagram for the hybrid drive device of the first embodiment
  • 3rd is a schematic representation of part of a second embodiment of the hybrid drive device according to the invention.

1 zeigt eine Hybridantriebsvorrichtung 10 mit einem Verbrennungsmotor 12, einem Planetenradsatz 22, einer elektrischen Maschine 16 sowie einem Stirnradgetriebe 32. Der Verbrennungsmotor 12 weist eine Kurbelwelle 14 auf, welche mittels einer Trennkupplung K0 mit einer Summenwelle 24 des Planetenradsatzes 22 drehfest verbunden werden kann. Die Trennkupplung K0 ist bei diesem ersten Ausführungsbeispiel als eine Klauenkupplung ausgebildet, was aufgrund der anderen strukturellen Merkmale des Systems ohne große Einbußen bezüglich eines Schaltkomforts möglich ist. Alternativ kann die Trennkupplung K0 auch als Lamellenkupplung ausgebildet sein, was zwar kostenintensiver und mit Reibungsverlusten verbunden ist, was aber eine Anfahrfunktionalität der Trennkupplung K0 erlauben würde. 1 shows a hybrid drive device 10th with an internal combustion engine 12th , a planetary gear set 22 , an electrical machine 16 and a spur gear 32 . The internal combustion engine 12th has a crankshaft 14 on which by means of a disconnect clutch K0 with a sum wave 24th of the planetary gear set 22 can be rotatably connected. The disconnect clutch K0 is designed in this first embodiment as a dog clutch, which is possible due to the other structural features of the system without great losses in terms of shifting comfort. Alternatively, the disconnect clutch K0 also be designed as a multi-plate clutch, which is more costly and associated with friction losses, but which is a starting functionality of the clutch K0 would allow.

Eine axiale Richtung 62 ist dabei parallel zu einer Drehachse der Kurbelwelle 14 angeordnet.An axial direction 62 is parallel to an axis of rotation of the crankshaft 14 arranged.

Die elektrische Maschine 16 weist einen Stator 18 sowie einen Rotor 20 auf, welcher zum Beispiel über eine nicht näher definierte und nicht näher dargestellte Stirnradstufe oder über einen Kettentrieb drehmomentübertragend mit einer zweiten Differenzwelle 28 des Planetenradsatzes 22 gekoppelt ist.The electrical machine 16 has a stator 18th as well as a rotor 20th which, for example, via a spur gear stage (not defined in more detail and not shown in more detail) or via a chain drive with a second differential shaft to transmit torque 28 of the planetary gear set 22 is coupled.

Die elektrische Maschine 16 ist derart angeordnet, dass Drehmomente ausgehend von der elektrischen Maschine 16 über die zweite Differenzwelle 28 in den Planetenradsatz 22 eingeleitet werden können.The electrical machine 16 is arranged in such a way that torques starting from the electrical machine 16 about the second differential wave 28 in the planetary gear set 22 can be initiated.

Die zweite Differenzwelle 28 ist vorteilhaft als eine Holradwelle, die Summenwelle 24 als eine Planetenträgerwelle ausgebildet.The second differential wave 28 is advantageous as a Holradwelle, the sum wave 24th designed as a planet carrier shaft.

Der Stator 18 und der Rotor 20 sind koaxial zueinander angeordnet und parallel zu der Drehachse der Kurbelwelle 14. Die elektrische Maschine 16 ist vorteilhaft als Innenläufer ausgebildet, was bedeutet, dass der Rotor 20 radial innerhalb des Stators 18 und koaxial zum Stator 18 angeordnet ist.The stator 18th and the rotor 20th are arranged coaxially to each other and parallel to the axis of rotation of the crankshaft 14 . The electrical machine 16 is advantageously designed as an inner rotor, which means that the rotor 20th radially inside the stator 18th and coaxial to the stator 18th is arranged.

Das Stirnradgetriebe 32 weist ein erstes Teilgetriebe 34 sowie ein zweites Teilgetriebe 38 auf.The spur gear 32 has a first sub-transmission 34 and a second sub-transmission 38 on.

Eine als Sonnenwelle ausgebildete erste Differenzwelle 26 des Planetenradsatzes 22 kann mittels eines ersten Teilgetriebeschaltelementes KA mit einer ersten Eingangswelle 46 des ersten Teilgetriebes 34 drehfest verbunden werden, und die als Hohlradwelle ausgebildete zweite Differenzwelle 28 kann mittels eines zweiten Teiletriebeschaltelementes KB mit einer zweiten Eingangswelle 48 des zweiten Teilgetriebes 38 drehfest verbunden werden.A first differential wave designed as a sun wave 26 of the planetary gear set 22 can by means of a first partial transmission switching element KA with a first input shaft 46 of the first sub-transmission 34 are rotatably connected, and the second differential shaft designed as a ring gear shaft 28 can by means of a second partial gear shift element KB with a second input shaft 48 of the second sub-transmission 38 be connected in a rotationally fixed manner.

Die Summenwelle 24, die erste Differenzwelle 26, die zweite Differenzwelle 28, die erste Eingangswelle 46 sowie die zweite Eingangswelle 48 sind allesamt koaxial zueinander und koaxial zu der Drehachse der Kurbelwelle 14 angeordnet.The sum wave 24th , the first differential wave 26 , the second differential wave 28 , the first input shaft 46 as well as the second input shaft 48 are all coaxial to one another and coaxial to the axis of rotation of the crankshaft 14 arranged.

Im Ausführungsbeispiel ist das erste Teilgetriebeschaltelement KA als eine Klauenkupplung ausgebildet, und das zweite Teilgetriebeschaltelement KB ist als eine Lamellenkupplung ausgebildet. Dies ist aufgrund des Gesamtsystemdesigns der Hybridantriebsvorrichtung 10 gemäß 1 möglich, ohne dass nennenswerte Schaltkomforteinbußen bei einer Gangbildung und bei einem Wechsel von Gängen erfolgen.In the exemplary embodiment, the first partial transmission switching element KA formed as a dog clutch, and the second partial transmission switching element KB is designed as a multi-plate clutch. This is due to the overall system design of the hybrid drive device 10th according to 1 possible without significant loss of gearshift comfort when changing gears and changing gears.

Das Stirnradgetriebe 32 weist vorteilhaft eine erste Vorgelegewelle 50 und eine zweite Vorgelegewelle 52 auf, wobei die Vorgelegewellen 50, 52 parallel zueinander und parallel zu der Kurbelwelle 14 angeordnet sind.The spur gear 32 advantageously has a first countershaft 50 and a second countershaft 52 on, the countershafts 50 , 52 parallel to each other and parallel to the crankshaft 14 are arranged.

Das erste Teilgetriebe 34 weist eine als eine schaltbare Radebene ausgebildete erste Radebene 35 auf, welche ihrerseits ein auf der ersten Eingangswelle 46 angeordnetes erstes Festrad sowie ein auf der ersten Vorgelegewelle 50 angeordnetes erstes Losrad aufweist. Das erste Losrad ist mittels eines ersten Stirnradschaltelementes SA1 mit der ersten Vorgelegewelle 50 drehfest verbindbar.The first partial transmission 34 has a first wheel plane designed as a switchable wheel plane 35 on which in turn is one on the first input shaft 46 arranged first fixed gear and one on the first countershaft 50 arranged arranged first idler gear. The first idler gear is by means of a first spur gear switching element SA1 with the first countershaft 50 non-rotatably connectable.

Das zweite Teilgetriebe 38 weist eine als eine schaltbare Radebene ausgebildete zweite Radebene 39 auf, welche ihrerseits ein auf der zweiten Eingangswelle 48 angeordnetes zweites Festrad sowie ein auf der ersten Vorgelegewelle 50 angeordnetes zweites Losrad aufweist. Das zweite Losrad ist mittels eines vierten Stirnradschaltelementes SB2 mit der ersten Vorgelegewelle 50 drehfest verbindbar.The second sub-transmission 38 has a second wheel plane designed as a switchable wheel plane 39 on which in turn is one on the second input shaft 48 arranged second fixed gear and one on the first countershaft 50 has arranged second idler gear. The second idler gear is by means of a fourth spur gear switching element SB2 with the first countershaft 50 non-rotatably connectable.

Das erste Teilgetriebe34 weist eine als eine schaltbare Radebene ausgebildete dritte Radebene 36 auf, welche ihrerseits ein auf der ersten Einangswelle 46 angeordnetes drittes Festrad sowie ein auf der zweiten Vorgelegewelle 52 angeordnetes drittes Losrad aufweist. Das dritte Losrad ist mittels eines dritten Stirnradschaltelementes SA2 mit der zweiten Vorgelegewelle 52 drehfest verbindbar.The first sub-transmission 34 has a third wheel plane designed as a switchable wheel plane 36 on which in turn is one on the first input wave 46 arranged third fixed gear and one on the second countershaft 52 arranged arranged third idler gear. The third idler gear is by means of a third spur gear switching element SA2 with the second countershaft 52 non-rotatably connectable.

Das zweite Teilgetriebe 38 weist eine als eine schaltbare Radebene ausgebildete vierte Radebene 40 auf, welche ihrerseits ein auf der zweiten Eingangswelle 48 angeordnetes viertes Festrad sowie ein auf der zweiten Vorgelegewelle 52 angeordnetes viertes Losrad aufweist. Das vierte Losrad ist mittels eines zweiten Stirnradschaltelementes SB1 mit der zweiten Vorgelegewelle 52 drehfest verbindbar.The second sub-transmission 38 has a fourth wheel plane designed as a switchable wheel plane 40 on which in turn is one on the second input shaft 48 fourth fixed gear and one on the second countershaft 52 arranged fourth idler gear. The fourth idler gear is by means of a second spur gear switching element SB1 with the second countershaft 52 non-rotatably connectable.

Besonders vorteilhaft und hier nicht weiter dargestellt ist es, wenn das erste Festrad und das dritte Festrad ein und dasselbe gemeinsames Festrad sind, wenn also die erste Radebene 35 und die dritte Radebene 36 zu einer einzigen ersten Doppelradebene zusammenfallen, wobei bei dieser ersten Doppelradebene ein auf der ersten Eingangswelle 46 angeordnetes gemeinsames Festrad sowohl mit dem auf der ersten Vorgelegewelle 50 angeordneten ersten Losrad als auch mit dem auf der zweiten Vorgelegewelle 52 angeordneten dritten Losrad kämmt.It is particularly advantageous and not shown further here if the first fixed gear and the third fixed gear are one and the same common fixed gear, that is, if the first gear plane 35 and the third wheel plane 36 to coincide into a single first dual gear level, with this first dual gear level being on the first input shaft 46 arranged common fixed gear both with that on the first countershaft 50 arranged first idler gear as well as with that on the second countershaft 52 arranged third idler meshes.

Ebenso ist es besonders vorteilhaft und hier nicht weiter dargestellt, wenn das zweite Festrad und das vierte Festrad ein und dasselbe weitere gemeinsames Festrad sind, wenn also die zweite Radebene 39 und die vierte Radebene 40 zu einer einzigen zweiten Doppelradebene zusammenfallen, wobei bei dieser zweiten doppelradebene ein auf der zweiten Eingangswelle 48 angeordnetes weiteres gemeinsames Festrad sowohl mit dem auf der ersten Vorgelegewelle 50 angeordneten zweiten Losrad als auch mit dem auf der zweiten Vorgelegewelle 52 angeordneten vierten Losrad kämmt.It is also particularly advantageous and not shown here if the second fixed gear and the fourth fixed gear are one and the same other common fixed gear, that is, if the second gear plane 39 and the fourth wheel plane 40 to coincide into a single second double-wheel plane, with this second double-wheel plane one on the second input shaft 48 arranged further common fixed gear both with that on the first countershaft 50 arranged second idler gear as well as with that on the second countershaft 52 arranged fourth idler meshes.

Dem Fachmann ist bekannt, dass die genannten Stirnradschaltelemente SA1, SA2, SB1, SB2 anstatt koaxial zu den Vorgelegewellen 50, 52 angeordnet zu sein, auch koaxial zu den Eingangswellen 46, 48 angeordnet sein können, wobei damit einhergehend jeweils Festradanbindung und Losradanbindung der Radebenen getauscht werden müssen. Bei dieser Alternative steigt allerdings der axiale Bauaufwend.It is known to the person skilled in the art that the spur gear switching elements mentioned SA1 , SA2 , SB1 , SB2 instead of coaxial to the countershafts 50 , 52 to be arranged, also coaxial to the input shafts 46 , 48 can be arranged, with the associated fixed wheel connection and idler wheel connection of the wheel planes having to be exchanged. With this alternative, however, the axial construction expenditure increases.

Der Planetenradsatz 22 weist zu einer vorteilhaften Gangbildung der Hybridantriebsvorrichtung 10 ein Verblockungsschaltelement K1 auf, welches dazu ausgebildet ist, zwei der drei Wellen 24, 26, 28 des Planetenradsatzes drehfest miteinander zu verbinden. Das Verblockungsschaltelement K1 ist vorteilhaft dazu ausgebildet, die Summenwelle 24 drehfest mit der zweiten Differenzwelle 28 zu verbinden.The planetary gear set 22 indicates an advantageous gear formation of the hybrid drive device 10th an interlock switch element K1 on, which is designed to two of the three shafts 24th , 26 , 28 of the planetary gear set to rotate together. The interlock switch element K1 is advantageously designed to the sum wave 24th rotationally fixed with the second differential shaft 28 connect to.

Die Hybridantriebsvorrichtung weist eine Abtriebsradebene 58 auf. Der Abtriebsradebene 58 sind zumindest ein Differenzialeingangsrad 56 sowie ein erstes Abtriebsrad 54 zugeordnet. Das erste Abtriebsrad 54 ist drehfest mit der ersten Vorgelegewelle verbunden und koaxial zu dieser angeordnet. Das Differenzialeingangsrad 56 ist ein Rad, mittels welchem Drehmomente in ein Achsgetriebe 59 eingeleitet werden können. Vorteilhaft ist das Achsgetriebe 59 des Ausführungsbeispiels der 1 als Kugeldifferenzial ausgebildet, und das Differenzialeingangsrad 56 ist drehfest mit einem Differenzialkorb des Achsgetriebes 59 verbunden. Das erste Abtriebsrad 54 kämmt mit dem Differenzialeingangsrad 56.The hybrid drive device has an output gear plane 58 on. The driven gear level 58 are at least one differential input gear 56 as well as a first driven wheel 54 assigned. The first driven wheel 54 is rotatably connected to the first countershaft and arranged coaxially to it. The differential input gear 56 is a wheel, by means of which torques in an axle drive 59 can be initiated. The axle drive is advantageous 59 of the embodiment of the 1 as Ball differential formed, and the differential input gear 56 is non-rotatable with a differential cage of the axle drive 59 connected. The first driven wheel 54 meshes with the differential input gear 56 .

Im Ausführungsbeispiel der 1, das auch die zweite Vorgelegewelle 52 aufweist, ist ein zweites Abtriebsrad 55 drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 52 verbunden und koaxial zu dieser angeordnet. Das zweite Abtriebsrad 55 kämmt ebenfalls mit dem Differenzialeingangsrad 56. Das zweite Abtriebsrad 55 ist ebenfalls in der Abtriebsradebene 58 angeordnet.In the embodiment of the 1 which is also the second countershaft 52 has, is a second driven gear 55 rotationally fixed with the second countershaft 52 connected and arranged coaxially to this. The second driven wheel 55 also meshes with the differential input gear 56 . The second driven wheel 55 is also in the driven gear level 58 arranged.

2 zeigt ein Schaltschema für die Hybridantriebsvorrichtung der 1. Mit H1 bis H7 sind ein erster Hybridgang H1 bis ein siebter Hybridgang H7 bezeichnet. Bei den Hybridgängen H1, H2, H3, H4, H5, H6, H7 erfolgt ein Antrieb des Differenzialeingangsrades 56 ausgehend von dem Verbrennungsmotor 12, wobei der Antrieb mittels der elektrischen Maschine 16 unterstützt werden kann. Bei den Hybridgängen H1, H2, H3, H4, H5, H6, H7 ist ein Drehzahlverhältnis zwischen Kurbelwelle 14 und Rotor 20 jeweils konstant, jedoch in jedem Gang verschieden. 2nd shows a circuit diagram for the hybrid drive device of the 1 . With H1 to H7 are a first hybrid gear H1 to a seventh hybrid gear H7 designated. With hybrid gears H1 , H2 , H3 , H4 , H5 , H6 , H7 the differential input gear is driven 56 starting from the internal combustion engine 12th , the drive by means of the electrical machine 16 can be supported. With hybrid gears H1 , H2 , H3 , H4 , H5 , H6 , H7 is a speed ratio between the crankshaft 14 and rotor 20th always constant, but different in each course.

Mit E1 bis E4 sind ein erster elektrischer Gang E1, ein zweiter elektrischer Gang E2, ein dritter elektrischer Gang E3 und ein vierter elektrischer Gang E4 bezeichnet. Bei den elektrischen Gängen E1, E2, E3, E4 erfolgt der Antrieb des Differenzialeingangsrades 56 ausgehend von der elektrischen Maschine 16. Der Verbrennungsmotor 12 ist bei den elektrischen Gängen E1, E2, E3 abgekoppelt.With E1 to E4 are a first electric gear E1 , a second electric gear E2 , a third electric gear E3 and a fourth electric gear E4 designated. With the electrical gears E1 , E2 , E3 , E4 the differential input gear is driven 56 starting from the electrical machine 16 . The internal combustion engine 12th is with the electrical gears E1 , E2 , E3 uncoupled.

Mit EVT1 und EVT2 sind ein erster elektrisch variabler Gang EVT1 und ein zweiter elektrisch variabler Gang EVT2 bezeichnet. Bei den elektrisch variablen Gängen EVT1 und EVT2 wirken, ähnlich wie bei den Hybridgängen H1, H2, H3, H4, H5, H6, H7 Verbrennungsmotor 12 und elektrische Maschine 16 gemeinsam als eine Anbtriebsquelle für das Differenzialeingangsrad 56, jedoch ist bei den elektrisch variablen Gängen EVT1, EVT2 das Drehzahlverhältnis zwischen Kurbelwelle 14 und Rotor 20 variabel.With EVT1 and EVT2 are a first electrically variable gear EVT1 and a second electrically variable gear EVT2 designated. With the electrically variable gears EVT1 and EVT2 act, similar to the hybrid gears H1 , H2 , H3 , H4 , H5 , H6 , H7 Internal combustion engine 12th and electrical machine 16 together as a drive source for the differential input gear 56 , but with the electrically variable gears EVT1 , EVT2 the speed ratio between crankshaft 14 and rotor 20th variable.

In der Tabelle der 2 sind die Schaltelemente K0, K1, KA, KB, SA1, SA2, SB1, SB2 des Ausführungsbeispiels der 1 aufgeführt, nämlich die Trennkupplung K0, die Verblockungskupplung K1, das erste Teilgetriebeschaltelement KA, das zweite Teilgetriebeschaltelement KB, das erste Stirnradschaltelement SA1, das zweite Stirnradschaltelement SB1, das dritte Stirnradschaltelement SA2, das vierte Stirnradschaltelement SB2 aufgeführt. Dabei bezeichnet der Buchstabe „X“ bei einem jeweiligen Gang H1, H2, H3, H4, H5, H6, H7, E1, E2, E3, EVT1, EVT2 einen geschlossenen Zustand des jeweiligen Schaltelementes K0, K1, KA, KB, SA1, SA2, SB1, SB2, wohingegen ein leeres Feld einen geöffneten Zustand bezeichnet.In the table of 2nd are the switching elements K0 , K1 , KA , KB , SA1 , SA2 , SB1 , SB2 of the embodiment of the 1 listed, namely the disconnect clutch K0 , the locking clutch K1 , the first partial transmission switching element KA , the second partial transmission switching element KB , the first spur gear switching element SA1 , the second spur gear switching element SB1 , the third spur gear switching element SA2 , the fourth spur gear switching element SB2 listed. The letter “X” denotes each gear H1 , H2 , H3 , H4 , H5 , H6 , H7 , E1 , E2 , E3 , EVT1 , EVT2 a closed state of the respective switching element K0 , K1 , KA , KB , SA1 , SA2 , SB1 , SB2 , whereas an empty field indicates an open state.

Trotz der Ausführung des ersten Teilgetriebeschaltelementes KA als Klauenkupplung können fast alle Gangwechsel bei dem Ausführungsbeispiel der 1 lastunterbrechungsfrei durchgeführt werden. Der Gangwechsel von dem dritten Hybridgang H3 zu dem vierten Hybridgang H4 kann mittels einem sogenannten „Torquefill“-Vorgang über die elektrische Maschine 16 gestützt werden. Dabei wird zunächst ausgehend von dem dritten Hybridgang H3 durch öffnen der Trennkupplung K0 in den zweiten elektrischen Gang E2 gewechselt, wobei die elektrische Maschine 16 als alleinige Antriebsquelle dient. Anschließend wird die Verblockungskupplung K1 geöffnet. Anschließend wird das dritte Stirnradschaltelement SA2 geschlossen. Danach wird die Trennkupplung K0 wieder geschlossen, und die erste Differenzwelle 26 wird mittels des Verbrennungsmotors 12 mit der ersten Eingangswelle 46 synchronisiert, so dass das als Klauenkupplung ausgebildete erste Teilgetriebeschaltelement KA geschlossen werden kann. Abschließend übernimmt der Verbrennungsmotor 12 nun die Antriebsaufgabe in dem neu gebildeten vierten Hybridgang H4.Despite the execution of the first partial transmission switching element KA as a claw clutch, almost all gear changes in the embodiment of the 1 be carried out without load interruption. The gear change from the third hybrid gear H3 to the fourth hybrid gear H4 can by means of a so-called "torque fill" process via the electrical machine 16 be supported. It starts with the third hybrid gear H3 by opening the disconnect clutch K0 in the second electric gear E2 changed, being the electrical machine 16 serves as the sole drive source. Then the locking clutch K1 open. Then the third spur gear switching element SA2 closed. Then the disconnect clutch K0 closed again, and the first differential wave 26 is by means of the internal combustion engine 12th with the first input shaft 46 synchronized so that the first partial transmission switching element designed as a claw clutch KA can be closed. Finally, the internal combustion engine takes over 12th now the drive task in the newly formed fourth hybrid gear H4 .

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Hybridantriebsvorrichtung 10. Anders als beim Ausführungsbeispiel der 1 ist ein Rotor 120 einer elektrische Maschine 116 an eine Summenwelle 124 eines Planetenradsatzes 122 angebunden. Das heißt, dass in diesem Ausführungsbeispiel die elektrische Maschine 116 derart angeordnet ist, dass Drehmomente, ausgehend von der elektrischen Maschine 116 über die Summenwelle 124 in den Planetenradsatz 122 eingeleitet werden können. 3rd shows a schematic representation of part of a second embodiment of the hybrid drive device according to the invention 10th . Unlike the embodiment of the 1 is a rotor 120 an electrical machine 116 to a sum wave 124 of a planetary gear set 122 tied up. That is, in this embodiment, the electrical machine 116 is arranged such that torques, starting from the electrical machine 116 about the sum wave 124 in the planetary gear set 122 can be initiated.

Sowohl eine Trennkupplung KO', die auch hier eine Kurbelwelle 114 mit der Summenwelle 124 koppelt, eine Verblockungskupplung K1', ein erstes Teilgetriebeschaltelement KA' und ein zweites Teilgetriebeschaltelement KB' sind allesamt als reibschlüssige Kupplungen, zum Beispiel als Lamellenkupplungen, ausgeführt um einen hohen Schaltkomfort zu gewährleisten. Eine Ausbildung der Teilgetriebe 34, 38 ist in 3 nicht dargestellt, diese sind gleich wie im Ausführungsbeispiel der 1 ausgebildet.Both a disconnect clutch KO ' who also have a crankshaft here 114 with the sum wave 124 couples, an interlocking clutch K1 ' , a first partial transmission switching element KA ' and a second partial transmission switching element KB ' are all designed as friction clutches, for example as multi-plate clutches, to ensure high shifting comfort. Training of the sub-transmissions 34 , 38 is in 3rd not shown, these are the same as in the embodiment of the 1 educated.

BezugszeichenlisteReference list

1010th
HybridantriebsvorrichtungHybrid drive device
1212th
VerbrennungsmotorInternal combustion engine
14, 11414, 114
Kurbelwellecrankshaft
16, 11616, 116
Elektrische MaschineElectrical machine
18, 11818, 118
Statorstator
20, 120 20, 120
Rotorrotor
22, 12222, 122
PlanetenradsatzPlanetary gear set
2424th
SummenwelleSum wave
2626
Erste DifferenzwelleFirst differential wave
2828
Zweite DifferenzwelleSecond differential wave
3232
StirnradgetriebeHelical gear
3434
Erstes TeilgetriebeFirst partial transmission
3535
Erste RadebeneFirst wheel level
3636
Dritte RadebeneThird wheel level
3838
Zweites TeilgetriebeSecond sub-transmission
3939
Zweite RadebeneSecond wheel level
4040
Vierte RadebeneFourth wheel level
4646
Erste EingangswelleFirst input wave
4848
Zweite EingangswelleSecond input wave
5050
Erste VorgelegewelleFirst countershaft
5252
Zweite VorgelegewelleSecond countershaft
5454
Erstes AbtriebsradFirst driven gear
5555
Zweites AbtriebsradSecond driven gear
5656
DifferenzialeingangsradDifferential input gear
5959
AchsgetriebeAxle drive
5858
AbtriebsradebeneOutput gear level
6262
Axiale Richtung Axial direction
E1E1
Erster elektrischer GangFirst electric gear
E2E2
Zweiter elektrischer GangSecond electrical gear
E3E3
Dritter elektrischer GangThird electrical gear
EVT1EVT1
Erster elektrisch variabler GangFirst electrically variable gear
EVT2EVT2
Zweiter elektrisch variabler GangSecond electrically variable gear
H1H1
Erster HybridgangFirst hybrid gear
H2H2
Zweiter HybridgangSecond hybrid gear
H3H3
Dritter HybridgangThird hybrid gear
H4H4
Vierter HybridgangFourth hybrid gear
H5H5
Fünfter HybridgangFifth hybrid gear
H6H6
Sechster HybridgangSixth hybrid gear
H7H7
Siebter HybridgangSeventh hybrid gear
K0, K0'K0, K0 '
TrennkupplungSeparating clutch
K1, K1'K1, K1 '
VerblockungsschaltelementInterlocking switching element
KA, KA'KA, KA '
Erstes TeilgetriebeschaltelementFirst partial transmission switching element
KB, KB'KB, KB '
Zweites TeilgetriebeschaltelementSecond sub-gear shift element
SA1SA1
Erstes StirnradschaltelementFirst spur gear switching element
SA2SA2
Drittes StirnradschaltelementThird spur gear switching element
SB1SB1
Zweites StirnradschaltelementSecond spur gear switching element
SB2SB2
Viertes StirnradschalelementFourth spur gear formwork element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 202016103126 U1 [0002]DE 202016103126 U1 [0002]

Claims (7)

Hybridantriebsvorrichtung (10) - mit einem Verbrennungsmotor (12), der eine Kurbelwelle (14) aufweist, - mit einer elektrischen Maschine (16), die einen Stator (18) und einen Rotor (20) aufweist, - mit einem Planetenradsatz (22), der eine Summenwelle (24), eine erste Differenzwelle (26), eine zweite Differenzwelle (28) sowie ein Verblockungsschaltelement (K1) aufweist, - mit einem Stirnradgetriebe (32), welches ein erstes Teilgetriebe (34) mit einer ersten Radebene (35) und ein zweites Teilgetriebe (38) mit einer zweiten Radebene (39) aufweist, wobei die Kurbelwelle (14) mit der Summenwelle (24) koppelbar ist, wobei der Rotor (20) drehmomentübertragend an den Planetenradsatz (22) gekoppelt ist, wobei das erste Teilgetriebe (34) mittels eines ersten Teilgetriebeschaltelementes (KA) mit der ersten Differenzwelle (26) koppelbar ist, wobei das zweite Teilgetriebe (38) mittels eines zweiten Teilgetriebeschaltelementes (KB) mit der zweiten Differenzwelle (28) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilgetriebeschaltelement (KA) und das zweite Teilgetriebeschaltelement (KB) in einer axialen Richtung (62) gesehen zwischen dem Planetenradsatz (22) und den Radebenen (35; 39) des Stirnradgetriebes (32) angeordnet sind, wobei das erste Teilgetriebeschaltelement (KA) dazu ausgebildet ist, die erste Differenzwelle (26) drehfest mit einer als Vollwelle ausgebildeten ersten Eingangswelle (46) des ersten Teilgetriebes (34) zu verbinden.Hybrid drive device (10) - with an internal combustion engine (12) having a crankshaft (14), - with an electric machine (16) having a stator (18) and a rotor (20), - with a planetary gear set (22) , which has a sum shaft (24), a first differential shaft (26), a second differential shaft (28) and an interlocking switching element (K1), - with a spur gear (32) which has a first partial gear (34) with a first wheel plane (35 ) and a second partial transmission (38) with a second gear plane (39), the crankshaft (14) being connectable to the main shaft (24), the rotor (20) being coupled to the planetary gear set (22) in a torque-transmitting manner, the first partial transmission (34) can be coupled to the first differential shaft (26) by means of a first partial transmission shift element (KA), the second partial transmission (38) being able to be coupled to the second differential shaft (28) by means of a second partial transmission shift element (KB), thereby characterized Inet that the first partial transmission switching element (KA) and the second partial transmission switching element (KB) seen in an axial direction (62) between the planetary gear set (22) and the gear planes (35; 39) of the spur gear (32) are arranged, the first partial transmission switching element (KA) being designed to connect the first differential shaft (26) in a rotationally fixed manner to a first input shaft (46) of the first partial transmission (34) designed as a solid shaft. Hybridantriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass genau die eine elektrische Maschine (16) vorgesehen ist und dass das Verblockungsschaltelement (K1) und das zweite Teilgetriebeschaltelement (KB) jeweils als Reibschaltelemente ausgeführt sind.Hybrid drive device (10) after Claim 1 , characterized in that exactly one electrical machine (16) is provided and that the interlocking shift element (K1) and the second partial transmission shift element (KB) are each designed as friction shift elements. Hybridantriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilgetriebeschaltelement (KB) dazu ausgebildet ist, die zweite Differenzwelle (28) drehfest mit einer als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Eingangswelle (48) des zweiten Teilgetriebes (38) zu verbinden, wobei die zweite Eingangswelle (48) koaxial zu der ersten Eingangswelle (46) angeordnet ist.Hybrid drive device (10) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the second partial transmission switching element (KB) is designed to connect the second differential shaft (28) in a rotationally fixed manner to a second input shaft (48) of the second partial transmission (38) designed as a hollow shaft, the second input shaft (48) being coaxial the first input shaft (46) is arranged. Hybridantriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnradgetriebe (32) eine erste Vorgelegewelle (50) und eine zweite Vorgelegewelle (52) aufweist.Hybrid drive device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the spur gear (32) has a first countershaft (50) and a second countershaft (52). Hybridantriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnradgetriebe (32) Stirnradschaltelemente (SA1; SB1; SA2; SB2) aufweist, welche ausschließlich koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (50) oder koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle (52) angeordnet sind.Hybrid drive device (10) after Claim 4 , characterized in that the spur gear (32) has spur gear shifting elements (SA1; SB1; SA2; SB2) which are arranged exclusively coaxially to the first countershaft (50) or coaxially to the second countershaft (52). Hybridantriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Abtriebsradebene (58), welche axial zwischen dem Verbrennungsmotor (12) und dem Stirnradgetriebe (32) angeordnet ist.Hybrid drive device (10) according to one of the preceding claims, characterized by an output gear plane (58) which is arranged axially between the internal combustion engine (12) and the spur gear (32). Hybridantriebsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der axialen Richtung (62) gesehen das erste Teilgetriebeschaltelement (KA) und das zweite Teilgetriebeschaltelement (KB) auf einer dem Verblockungsschaltelement (K1) abgewandten Seite des Planetenradsatzes (22) angeordnet sind.Hybrid drive device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that, seen in the axial direction (62), the first partial transmission switching element (KA) and the second partial transmission switching element (KB) are arranged on a side of the planetary gear set (22) facing away from the interlocking switching element (K1) are.
DE102019003186.5A 2019-05-06 2019-05-06 Hybrid drive device Withdrawn DE102019003186A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019003186.5A DE102019003186A1 (en) 2019-05-06 2019-05-06 Hybrid drive device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019003186.5A DE102019003186A1 (en) 2019-05-06 2019-05-06 Hybrid drive device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019003186A1 true DE102019003186A1 (en) 2020-03-26

Family

ID=69725051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019003186.5A Withdrawn DE102019003186A1 (en) 2019-05-06 2019-05-06 Hybrid drive device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019003186A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012221881A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive train for motor car, has transmission input shafts connected with drive shaft of drive unit by friction clutches, and summing transmission arranged between friction clutches and switched by lock-up clutch
US20130196805A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 GM Global Technology Operations LLC Hybrid powertrain with layshaft transmission and electric torque converter and method of controlling same
DE102013105785A1 (en) * 2012-06-18 2013-12-19 Hyundai Motor Company Power transmission device for a vehicle
DE202016103126U1 (en) * 2016-05-09 2017-09-06 Hofer-Pdc Gmbh Hybrid powertrain with power-splitting transmission, especially with switch positions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012221881A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive train for motor car, has transmission input shafts connected with drive shaft of drive unit by friction clutches, and summing transmission arranged between friction clutches and switched by lock-up clutch
US20130196805A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 GM Global Technology Operations LLC Hybrid powertrain with layshaft transmission and electric torque converter and method of controlling same
DE102013105785A1 (en) * 2012-06-18 2013-12-19 Hyundai Motor Company Power transmission device for a vehicle
DE202016103126U1 (en) * 2016-05-09 2017-09-06 Hofer-Pdc Gmbh Hybrid powertrain with power-splitting transmission, especially with switch positions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3645327B1 (en) Hybrid drive device
DE112015000830B4 (en) Full load double clutch transmission
DE102007058425A1 (en) More speed dual clutch transmission
DE102013222310B4 (en) Triple clutch multi-speed transmission
DE102008009317A1 (en) Multi-speed transmission with a countershaft gear arrangement
DE102019003780B3 (en) Hybrid drive system
DE102008003025A1 (en) Multi-speed dual-clutch transmission with countershaft gear arrangement
EP3295055A1 (en) Gearing for a motor vehicle, and hybrid drive train with same
DE102014213607A1 (en) Hybrid drive transmission of a motor vehicle
WO2020160717A1 (en) Transmission unit having a sliding sleeve for implementing four shifting positions; drive train and motor vehicle
DE102018131492A1 (en) Gear device for a motor vehicle
DE102014214147A1 (en) Hybrid drive transmission of a motor vehicle
DE102011006083B4 (en) Double clutch
DE102019119954A1 (en) Drive device for a motor vehicle with a common rigid ring gear and a common rigid planetary gear carrier
DE102019119952A1 (en) Drive device for a motor vehicle with either a planetary gear carrier or ring gear that can be switched to the housing
DE102019129633A1 (en) Drive device for a motor vehicle
DE102019119947A1 (en) Drive device for a motor vehicle with rotatably connected planetary wheel carriers and rotatably connected sun gears
DE102019131764A1 (en) Drive device for a motor vehicle
DE102017121540B3 (en) Drive device with an electric machine, a planetary gear and a coupling unit
WO2020002013A1 (en) Hybrid drive system
DE102019003186A1 (en) Hybrid drive device
DE102008005930B4 (en) Multi-speed transmission with countershaft transmission arrangement
DE102017200791A1 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102016212217A1 (en) Transmission for a motor vehicle, and powertrain for a motor vehicle
DE102015205308A1 (en) Group transmission of a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R230 Request for early publication
R120 Application withdrawn or ip right abandoned
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: DAIMLER AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE