DE102019105994A1 - Hybrid drive train and motor vehicle with such a drive train - Google Patents

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Benjamin Kluge
Sebastian Liebert
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Hybridantriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine und mit einer elektrischen Antriebsmaschine jeweils zum Bereitstellen von Antriebsleistung für eine antreibbare Kraftfahrzeugachse, und mit einem Hybridgetriebe zum wenigstens zeitweisen Koppeln der Brennkraftmaschine mit der elektrischen Antriebsmaschine und der antreibbaren Kraftfahrzeugachse, wobei das Hybridgetriebe als Umlaufgetriebe in Planetengetriebebauweise mit drei Wellen ausgebildet ist,wobei eine von diesen drei Wellen eine Summenwelle und die zwei anderen Differenzwellen sind und wobei beim Antreiben der antreibbaren Kraftfahrzeugachse das Drehmoment der Summenwelle der Summe der Drehmoment der beiden Differenzwellen entspricht,dadurch gekennzeichnetdass mittels der Summenwelle Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe an die antreibbare Kraftfahrzeugachse abgebbar ist unddass je eine der beiden Differenzwellen mit der elektrischen Antriebsmaschine und die andere mit der Brennkraftmaschine wenigstens zeitweise verbindbar sind.Hybrid drive train with an internal combustion engine and with an electric drive machine each for providing drive power for a drivable motor vehicle axle, and with a hybrid transmission for at least temporarily coupling the internal combustion engine with the electric drive machine and the drivable motor vehicle axle, the hybrid transmission being designed as a planetary gearbox with three shafts , one of these three shafts being a summation shaft and the other two differential shafts and the torque of the summing shaft being the sum of the torque of the two differential shafts when driving the drivable motor vehicle axle, characterized in that drive power from the hybrid transmission can be delivered to the drivable motor vehicle axle by means of the summing shaft andthat one of the two differential shafts can be connected at least temporarily to the electrical drive machine and the other to the internal combustion engine .

Description

Die Erfindung befasst sich mit einem Hybridantriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs und einem Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang. Im Allgemeinen ist ein Hybridantriebsstrang, welcher zum Koppeln und Übertragen von Antriebskräften von einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Antriebsmaschine auf eine antreibbare Kraftfahrzeugachse ein Dreiwellengetriebe aufweist, aus dem Stand der Technik bekannt und insbesondere ist ein solches System aus der US 2016/0264124 A1 bekannt.The invention is concerned with a hybrid drive train according to the preamble of the first patent claim and a motor vehicle with such a drive train. In general, a hybrid drive train, which has a three-shaft transmission for coupling and transferring drive forces from an internal combustion engine and an electric drive machine to a drivable motor vehicle axle, is known from the prior art and, in particular, such a system is known from FIG US 2016/0264124 A1 known.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen effizienten Hybridantriebsstrang anzugeben beziehungsweise ein Kraftfahrzeug mit einem solchen effizienten Hybridantriebsstrang. Diese Aufgabe wird durch einen Hybridantriebsstrang gemäß dem ersten Patentanspruch sowie durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 14 gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.It is an object of the invention to specify an efficient hybrid drive train or a motor vehicle with such an efficient hybrid drive train. This object is achieved by a hybrid drive train according to the first patent claim and by a motor vehicle according to claim 14; preferred developments of the invention are the subject matter of the dependent patent claims.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Hybridantriebsstrang ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise einen Personenkraftwagen, mit zwei, insbesondere unterschiedlichen, Antriebsmaschinen zum Bereitstellen von Antriebsleistung zu verstehen. Ein derartiger Hybridantriebsstrang weist eine Brennkraftmaschine, vorzugsweise also eine thermische Kraftmaschine mit innerer Verbrennung in Hubkolbenweise, bevorzugt also einen Otto- oder Dieselmotor, zum wenigstens zeitweisen Bereitstellen von Antriebskräften zum Überwinden von Fahrwiderständen, auf. Weiter weist ein solcher Hybridantriebsstrang eine elektrische Antriebsmaschine zum Bereitstellen und vorzugsweise auch zum Aufnehmen von Antriebsleistung von der antreibbaren Kraftfahrzeugachse und damit zum Überwinden von Fahrwiderständen und insbesondere auch zum Rekuperieren von Antriebsleistung, auf.In the context of the invention, a hybrid drive train is to be understood as a drive system for a motor vehicle, preferably a passenger vehicle, with two, in particular different, drive machines for providing drive power. Such a hybrid drive train has an internal combustion engine, preferably a thermal engine with internal combustion in reciprocating piston fashion, preferably a gasoline or diesel engine, for at least temporary provision of drive forces to overcome driving resistance. Such a hybrid drive train also has an electric drive machine for providing and preferably also for receiving drive power from the drivable motor vehicle axle and thus for overcoming driving resistance and in particular also for recuperating drive power.

Weiter weist der Hybridantriebsstrang ein Hybridgetriebe auf. Bildlich gesprochen ist das Hybridgetriebe dazu vorgesehen, die beiden Antriebsmaschinen, also die elektrische Antriebsmaschine und die Brennkraftmaschine, mit der antreibbaren Kraftfahrzeugachse wenigstens zeitweise zu Koppeln und so Leistungsflüsse zwischen diesen zu ermöglichen um insbesondere unterschiedliche Antriebsszenarien beziehungsweise Antriebsmodi darstellen zu können. Das Hybridgetriebe weist wenigstens drei Wellen zum Koppeln der oben genannten drei Elemente (elektrische Antriebsmaschine, Brennkraftmaschine, antreibbare Kraftfahrzeugachse) auf und kann als Dreiwellengetriebe bezeichnet werden. Insbesondere ist das Hybridgetriebe somit zum wenigstens zweitweisen Koppeln der Brennkraftmaschine mit der elektrischen Antriebsmaschine und, beziehungsweise oder, mit der antreibbaren Kraftfahrzeugachse eingerichtet. Weiter ist das Hybridgetriebe als Umlaufgetriebe in Planetengetriebebauweise ausgebildet und weist drei Wellen auf, über welche dem Hybridgetriebe Leistung zuführbar ist oder über welche Leistung (Drehzahl, Drehmoment) aus dem Hybridgetriebe abgebbar ist. Von diesen drei Wellen ist eine Welle als sogenannte Summenwelle und die beiden anderen Wellen als Differenzwellen (erste Differenzwelle, zweite Differenzwelle) aufzufassen.The hybrid drive train also has a hybrid transmission. Figuratively speaking, the hybrid transmission is intended to couple the two drive machines, i.e. the electric drive machine and the internal combustion engine, with the drivable motor vehicle axle at least temporarily and thus enable power flows between them, in particular to be able to represent different drive scenarios or drive modes. The hybrid transmission has at least three shafts for coupling the above-mentioned three elements (electric drive machine, internal combustion engine, drivable motor vehicle axle) and can be referred to as a three-shaft transmission. In particular, the hybrid transmission is thus set up for at least two-way coupling of the internal combustion engine with the electric drive machine and, or or, with the drivable motor vehicle axle. The hybrid transmission is also designed as an epicyclic transmission in planetary gear design and has three shafts via which power can be supplied to the hybrid transmission or via which power (speed, torque) can be output from the hybrid transmission. Of these three waves, one wave is to be understood as a so-called sum wave and the other two waves as differential waves (first differential wave, second differential wave).

Für das Hybridgetriebe, welches als Umlaufgetriebe in Planetengetriebebauweise mit drei Wellen ausgebildet ist, gilt in diesem Zusammenhang und nach den mechanischen Gelichgewichtsbedingungen, dass bei stationärem Bewegungszustand des Getriebes die Summe aller auf dieses Getriebe, insbesondere auf die drei Wellen des Getriebes (Summenwelle, Differenzwellen) wirkenden Drehmomente gleich Null ist. Dieser Zusammenhang setzt voraus, dass die Vorzeichen (+/-, bzw positiv/negativ) und damit die Wirkrichtung der auf die drei genannten Wellen des Hybridgetriebes wirksamen Drehmomente, teilweise unterschiedlich sind. Anders gewendet zwei der drei Drehmomente weisen das gleiche Vorzeichen (gleiche Wirkrichtung) auf und die dritte Welle führt ein entgegengesetzt wirksames Drehmoment und dieses Drehmoment weist damit ein anderes Vorzeichen auf, als die beiden erst genannten Wellen. Die Summe der beiden Drehmomente mit gleichem Vorzeichen, muss demnach im Betrag gleich dem Drehmoment der Welle mit anderem Vorzeichen sein, dabei wird diejenige der drei Wellen des Hybridgetriebes, welche diese Drehmoment mit anderem Vorzeichen führt, als Summenwelle bezeichnet und die beiden von diese Summenwelle unterschiedlichen Wellen werden als die Differenzwellen bezeichnet. Eine derartige Nomenklatur der Wellen eines Umlaufgetriebes ist aus dem Stand der Technik [Die Umlaufgetriebe, Herbert W. Müller, Springer Verlag, 1998] bekannt und üblich.For the hybrid transmission, which is designed as a planetary gearbox with three shafts, in this context and according to the mechanical equilibrium conditions, the sum of all on this gearbox, in particular on the three shafts of the gearbox (sum shaft, differential shafts) acting torques is zero. This relationship assumes that the signs (+/-, or positive / negative) and thus the effective direction of the torques acting on the three named shafts of the hybrid transmission are partially different. Turned differently, two of the three torques have the same sign (same effective direction) and the third shaft has an oppositely effective torque and this torque thus has a different sign than the two first mentioned waves. The sum of the two torques with the same sign must therefore have the same amount as the torque of the shaft with a different sign; that of the three shafts of the hybrid transmission that carries this torque with a different sign is called the sum wave and the two different from this sum wave Waves are referred to as the difference waves. A nomenclature of this type for the shafts of an epicyclic gear is known and customary from the prior art [Die epicyclic gears, Herbert W. Müller, Springer Verlag, 1998].

Dabei ist das Hybridgetriebe weiter derart eingerichtet, dass mittels der Summenwelle Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe an die antreibbare Kraftfahrzeugachse abgebbar, so dass die Summenwelle bezogen auf die Leistungsabgabe von der Brennkraftmaschine auf die antreibbare Kraftfahrzeugachse insbesondere nach den Differenzwellen angeordnet ist. Weiter ist je eine der beiden Differenzwellen mit der elektrischen Antriebsmaschine und die andere mit der Brennkraftmaschine verbindbar oder dauerhaft mit dieser verbunden. Vorzugsweise ist die elektrische Antriebsmaschine mit einer der Differenzwellen dauerhaft zur Drehmomentübertragung verbunden und weiter vorzugsweise ist die Brennkraftmaschine selektiv und damit zeitweise mit der anderen der beiden Differenzwellen verbindbar.The hybrid transmission is further set up in such a way that drive power from the hybrid transmission can be delivered to the drivable motor vehicle axle by means of the sum shaft, so that the sum shaft is arranged in particular after the differential shafts based on the power output from the internal combustion engine to the drivable motor vehicle axle. Furthermore, one of the two differential shafts can be connected to the electric drive machine and the other to the internal combustion engine or is permanently connected to it. The electric drive machine is preferably permanently connected to one of the differential shafts for torque transmission, and more preferably the internal combustion engine can be selectively and thus temporarily connected to the other of the two differential shafts.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein erstes Schaltelement vorgesehen, welches zum selektiven Unterbrechen und Herstellen einer drehmomentleitenden Verbindung zwischen der Summenwelle und der antreibbaren Kraftfahrzeugachse eingerichtet ist. Insbesondere mittels einem derartigen ersten Schaltelement ist die Drehmomentübertragung zu der antreibbaren Kraftfahrzeugasche, ausgehend vom Hybridgetriebe, unterbrechbar und in unterbrochenem Zustand ist somit ein sogenanntes „Standladen“ (Brennkraftmaschine treibt elektrische Antriebsmaschine im Generatorbetrieb an) ermöglicht. In a preferred embodiment of the invention, a first switching element is provided, which is set up for the selective interruption and production of a torque-conducting connection between the sum shaft and the drivable motor vehicle axle. In particular, by means of such a first switching element, the torque transmission to the drivable vehicle ash, starting from the hybrid transmission, can be interrupted and, in the interrupted state, what is known as “stationary charging” (internal combustion engine drives electric drive machine in generator mode) is possible.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Schaltelement eine Einrichtung zum selektiven Unterbrechen oder Herstellen einer drehmomentleitenden Verbindung zu verstehen. Vorzugsweise ist ein derartiges Schaltelement als form- oder reibschlüssiges Schaltelement oder bevorzugt als reib-formschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Vorzugsweise ist unter einem formschlüssigen Schaltelement eine Kupplungseinrichtung zu verstehen, welche wenigstens ein Formschlusselement zum Herstellen der drehmomentleitenden Verbindung aufweist und bevorzugt ist unter einem formschlüssigen Schaltelement eine Klauenkupplung oder dergleichen zu verstehen. Vorzugsweise ist unter einem reibschlüssigen Schaltelement eine Kupplungseinrichtung zu verstehen, welche wenigstens ein Reibschlusselement zum Herstellen der drehmomentleitenden Verbindung aufweist und bevorzugt ist unter einem reibschlüssigen Schaltelement eine Lamellen- oder weiter vorzugsweise eine Ein- oder Mehrscheibenkupplung oder dergleichen zu verstehen. Vorzugsweise ist unter einem reibformschlüssigen Schaltelement eine Kupplung zu verstehen, welche zunächst eine reibschlüssige drehmomentleitende Verbindung herstellt und diese dann in eine formschlüssige Verbindung überführt, derartige Elemente sind im Kraftfahrzeugbau insbesondere von Synchronisierungseinrichtungen beim Gangwechsel in einem Schaltgetriebe bekannt. Insbesondere durch das vorgeschlagene erste Schaltelement ist der Betriebsmodus Standladen ermöglicht oder ein sogenannter Segelbetrieb, in welchem nur geringe Schleppmomente im Antriebssystem herrschen, und damit ist ein effizienter Antrieb eines Kraftfahrzeugs erreichbar.In the context of the invention, a switching element is to be understood as a device for selectively interrupting or establishing a torque-conducting connection. Such a switching element is preferably designed as a form-fitting or frictional switching element or preferably as a frictional-form-fitting switching element. A form-fitting shifting element is preferably to be understood as a coupling device which has at least one form-fitting element for establishing the torque-conducting connection, and a form-fitting shifting element is preferably to be understood as a claw clutch or the like. A frictional shifting element is preferably to be understood as a clutch device which has at least one frictional locking element for establishing the torque-transmitting connection and preferably a frictional shifting element is to be understood as a multi-disc clutch or, more preferably, a single- or multiple-disc clutch or the like. A frictionally positive shifting element is preferably to be understood as a clutch which first creates a frictional torque-transmitting connection and then converts this into a positive-locking connection; elements of this type are known in automotive engineering, in particular from synchronization devices when changing gears in a manual transmission. In particular, the proposed first switching element enables the stationary charging operating mode, or what is known as sailing operation, in which only low drag torques prevail in the drive system, and an efficient drive of a motor vehicle can thus be achieved.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein zweites Schaltelement vorgesehen, welches vorzugsweise unabhängig von dem ersten Schaltelement oder bevorzugt gemeinsam mit dem ersten Schaltelement vorgesehen ist. Dieses zweite Schaltelement ist insbesondere zum selektiven Unterbrechen und Herstellen einer drehmomentleitenden Verbindung zwischen zwei der drei Wellen des Hybridgetriebes eingerichtet. Vorzugsweise ist dieses zweite Schaltelement zum Herstellen einer drehmomentleitenden Verbindung zwischen den beiden Differenzwellen oder zwischen wenigstens einer der beiden Differenzwellen und der Summenwelle eingerichtet. In diesem Sinn ist die vorgeschlagene drehmomentleitende Verbindung derart zu verstehen, dass die beiden, mittels dem zweiten Schaltelement verbundenen Wellen derart miteinander verbunden sind, dass eine drehfeste Verbindung zwischen diesen hergestellt ist, so dass die drei Wellen des Hybridgetriebes nur mehr verblockt miteinander umlaufen und das Hybridgetriebe in diesem Zustand einen besonders hohen Wirkungsgrad aufweist.In a preferred embodiment of the invention, a second switching element is provided, which is preferably provided independently of the first switching element or preferably together with the first switching element. This second shift element is set up in particular to selectively interrupt and establish a torque-conducting connection between two of the three shafts of the hybrid transmission. This second switching element is preferably designed to produce a torque-conducting connection between the two differential waves or between at least one of the two differential waves and the sum wave. In this sense, the proposed torque-conducting connection is to be understood in such a way that the two shafts connected by means of the second shift element are connected to one another in such a way that a non-rotatable connection is established between them, so that the three shafts of the hybrid transmission only rotate with one another in an interlocked manner and that Hybrid transmission in this state has a particularly high efficiency.

In einer bevorzugt Ausführungsform der Erfindung ist das Hybridgetriebe als ein Minusgetriebe ausgebildet. Minusgetriebe als solche sind aus dem Stand der Technik bekannt. In dieser Ausprägung weist das Hybridgetriebe eine erste Differenzwelle auf, welche als Sonnenritzelwelle ausgebildet ist. Weiter weist das Hybridgetriebe eine zweite Differenzwelle auf, welche als Hohlradwelle ausgebildet ist. Weiter weist das Hybridgetriebe eine Summenwelle auf, welche als Stegwelle ausgebildet ist und auf welcher wenigstens ein Minusplanetenrad, vorzugsweise eine Vielzahl von Minusplanetenrädern, drehbar gelagert sind. Das wenigstens eine Minusplanetenrad ist derart ausgebildet, dass dieses sowohl mit der Sonnenritzwelle, beziehungsweise mit einer, vorzugsweise auf der Sonnenritzelwelle angeordneten, Sonnenritzelverzahnung, und mit der Hohlradwelle, beziehungsweise mit einer, vorzugsweise in der Hohlradwelle angeordneten, Hohlradverzahnung beziehungsweise einem Hohlrad, in Eingriff steht. Ein derartiges Hybridgetriebe kann demnach als Dreiwellengetriebe aufgefasst werden, wobei eine Welle die Sonnenritzelwelle, eine weitere Welle die Hohlradwelle und eine weitere Welle die Stegwelle darstellt. Insbesondere ein Minusgetriebe ist ein einfach aufgebautes Dreiwellengetriebe mit einem gegenüber anderen Dreiwellengetrieben hohen Wirkungsgrad.In a preferred embodiment of the invention, the hybrid transmission is designed as a minus transmission. Minus gears as such are known from the prior art. In this form, the hybrid transmission has a first differential shaft, which is designed as a sun pinion shaft. The hybrid transmission also has a second differential shaft, which is designed as a ring gear shaft. Furthermore, the hybrid transmission has a sum shaft which is designed as a spider shaft and on which at least one minus planetary gear, preferably a plurality of minus planetary gears, are rotatably mounted. The at least one minus planetary gear is designed in such a way that it engages both with the sun pinion shaft or with a sun pinion toothing, preferably arranged on the sun pinion shaft, and with the ring gear shaft, or with a ring gear toothing or a ring gear, preferably arranged in the ring gear shaft . Such a hybrid transmission can therefore be understood as a three-shaft transmission, one shaft representing the sun pinion shaft, another shaft representing the ring gear shaft and another shaft representing the spider shaft. In particular, a minus gear is a simply constructed three-shaft gear with a high efficiency compared to other three-shaft gear.

In einer bevorzugten Ausführungsform, Hybridgetriebe als Minusgetriebe, ist die elektrische Antriebsmaschine mit der Sonnenritzelwelle verbunden oder vorzugsweise mit dieser wenigstens zeitweise oder dauerhaft koppelbar beziehungsweise verbunden. Weiter vorzugsweise ist die Brennkraftmaschine mit der Hohlradwelle verbunden oder ist vorzugsweise mit dieser wenigstens zweitweise oder dauerhaft koppelbar. Vorzugweise ist die Brennkraftmaschine mit der Hohlradwelle selektiv koppelbar und die elektrische Antriebsmaschine ist mit der Sonnenradwelle dauerhaft gekoppelt, vorzugsweise unmittelbar und bevorzugt mittelbar, insbesondere mittelbar über eine weitere Getriebeeinrichtung. Und weiter vorzugsweise ist die antreibbare Kraftfahrzeugachse zur Aufnahme einer Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe mit der Stegwelle verbunden oder ist mit dieser wenigstens zeitweise selektiv verbindbar. Insbesondere bei einer der vorgeschlagenen Anbindungen der Brennkraftmaschine und der elektrischen Antriebsmaschine an die Differenzwellen und der antreibbaren Kraftfahrzeugachse an die Summenwelle ist ein effizientes Antriebssystem darstellbar.In a preferred embodiment, hybrid transmission as a minus transmission, the electric drive machine is connected to the sun pinion shaft or preferably can be coupled or connected to it at least temporarily or permanently. Furthermore, the internal combustion engine is preferably connected to the ring gear shaft or can preferably be coupled to it at least temporarily or permanently. The internal combustion engine can preferably be selectively coupled to the ring gear shaft and the electric drive machine is permanently coupled to the sun gear shaft, preferably directly and preferably indirectly, in particular indirectly via a further transmission device. And more preferably, the drivable motor vehicle axle is connected to the spider shaft for receiving drive power from the hybrid transmission or can be selectively connected to it at least at times. Especially with one of the proposed connections of the Internal combustion engine and the electric drive machine to the differential shafts and the drivable motor vehicle axle to the sum shaft, an efficient drive system can be represented.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Hybridgetriebe als ein Plusgetriebe ausgebildet. Plusgetriebe als solche sind aus dem Stand der Technik bekannt. In dieser Ausprägung weist das Hybridgetriebe eine erste Differenzwelle auf, welche als Sonnenritzelwelle ausgebildet ist. Weiter weist das Hybridgetriebe eine zweite Differenzwelle auf, welche als Stegwelle ausgebildet ist. Weiter weist das Hybridgetriebe eine Summenwelle auf, welche als Hohlradwelle ausgebildet ist und auf welcher wenigstens ein erstes Plusplanetenrad und wenigstens ein zweites Plusplanetenrad, vorzugsweise aber eine Vielzahl von ersten und zweiten Plusplanetenrädern, drehbar gelagert sind. Das wenigstens eine erste Plusplanetenrad ist derart ausgebildet, dass dieses mit der Sonnenritzwelle, beziehungsweise mit einer, vorzugsweise auf der Sonnenritzelwelle angeordneten, Sonnenritzelverzahnung, in Eingriff steht. Das wenigstens eine zweite Plusplanetenrad ist derart ausgebildet, dass dieses mit der Hohlradwelle, beziehungsweise mit einer, vorzugsweise in der Hohlradwelle angeordneten, Hohlradverzahnung, in Eingriff steht. Weiter stehen jeweils ein erstes und ein zweites Plusplanetenrad miteinander in Eingriff. Auch ein derartiges Hybridgetriebe kann demnach als Dreiwellengetriebe aufgefasst werden, wobei eine Welle die Sonnenritzelwelle, eine weitere Welle die Hohlradwelle und eine weitere Welle die Stegwelle darstellt. Insbesondere ein Plusgetriebe weist eine vorteilhafte Ausprägung bezogen auf die Drehrichtungen der drei oben genannten Wellen zueinander auf.In a preferred embodiment, the hybrid transmission is designed as a plus transmission. Plus gearboxes as such are known from the prior art. In this form, the hybrid transmission has a first differential shaft, which is designed as a sun pinion shaft. The hybrid transmission also has a second differential shaft, which is designed as a spider shaft. The hybrid transmission also has a summation shaft which is designed as a ring gear shaft and on which at least one first plus planetary gear and at least one second plus planetary gear, but preferably a plurality of first and second plus planetary gears, are rotatably mounted. The at least one first plus planetary gear is designed in such a way that it is in engagement with the sun pinion shaft or with a sun pinion toothing, preferably arranged on the sun pinion shaft. The at least one second plus planetary gear is designed in such a way that it meshes with the ring gear shaft or with a ring gear toothing, which is preferably arranged in the ring gear shaft. A first and a second plus planetary gear are also in engagement with one another. Such a hybrid transmission can accordingly be understood as a three-shaft transmission, one shaft representing the sun pinion shaft, another shaft representing the ring gear shaft and another shaft representing the spider shaft. In particular, a plus gear has an advantageous characteristic with respect to the directions of rotation of the three above-mentioned shafts with respect to one another.

In einer bevorzugten Ausführungsform, Hybridgetriebe als Plusgetriebe, ist die elektrische Antriebsmaschine mit der Sonnenritzelwelle verbunden oder ist vorzugsweise mit dieser wenigstens zweitweise oder dauerhaft koppelbar. Weiter vorzugsweise ist die Brennkraftmaschine mit der Stegwelle verbunden oder ist vorzugsweise mit dieser wenigstens zweitweise oder dauerhaft koppelbar. Vorzugweise ist die Brennkraftmaschine mit der Stegwelle selektiv koppelbar und die elektrische Antriebsmaschine ist mit der Sonnenradwelle dauerhaft gekoppelt, vorzugsweise unmittelbar und bevorzugt mittelbar, insbesondere mittelbar über eine weitere Getriebeeinrichtung. Und weiter vorzugsweise ist die antreibbare Kraftfahrzeugachse zur Aufnahme einer Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe mit der Hohlradwelle verbunden oder ist mit dieser wenigstens zeitweise selektiv verbindbar. Insbesondere bei einer der vorgeschlagenen Anbindungen der Brennkraftmaschine und der elektrischen Antriebsmaschine an die Differenzwellen und der antreibbaren Kraftfahrzeugachse an die Summenwelle ist ein effizientes Antriebssystem darstellbar.In a preferred embodiment, hybrid transmission as plus transmission, the electric drive machine is connected to the sun pinion shaft or can preferably be coupled to it at least in part or permanently. The internal combustion engine is furthermore preferably connected to the spider shaft or can preferably be coupled to it at least temporarily or permanently. The internal combustion engine can preferably be selectively coupled to the spider shaft and the electric drive machine is permanently coupled to the sun gear shaft, preferably directly and preferably indirectly, in particular indirectly via a further transmission device. And more preferably, the drivable motor vehicle axle is connected to the ring gear shaft for receiving drive power from the hybrid transmission or can be selectively connected to it at least at times. In particular, with one of the proposed connections of the internal combustion engine and the electric drive machine to the differential shafts and the drivable motor vehicle axle to the sum shaft, an efficient drive system can be represented.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Betrag einer Standübersetzung io des Hybridgetriebes aus einem Bereich ausgewählt, für den gilt, Betrag von io ist größer als 1,5 und kleiner als 3,5. Im Sinn der Erfindung ist unter der Standübersetzung io bei einem als Umlaufgetriebe in Planetengetriebebauweise ausgebildetem Hybridgetriebe mit drei Wellen, insbesondere also Sonnenritzelwelle, Hohlradwelle und Stegwelle, die Übersetzung des Hybridgetriebes mit stillstehender Stegwelle (Drehzahl der Stegwelle ist Null) zu verstehen. Und weiter ist darunter die Übersetzung von der Sonnenritzelwelle auf die Hohlradwelle bei stillstehender Stegwelle zu verstehen. Dabei sind diese Zusammenhänge und die Bezeichnung der Standübersetzung bei Umlaufgetrieben allgemein bekannt. Vorzugsweise ist der Betrag dieser Standübersetzung i0 aus einem Bereich ausgewählt für den gilt, Betrag von io ist größer als 1,5 und vorzugsweise größer als 2 und besonders bevorzugt größer als 2,5 und weiter ist der Betrag von io kleiner als 3,5 und vorzugsweise kleiner als 3,2 und bevorzugt kleiner als 3. Untersuchungen haben gezeigt, dass mit dem vorgeschlagenen Übersetzungsbereich ein effizienter Antrieb eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.In a preferred embodiment, an amount of a stationary gear ratio io of the hybrid transmission is selected from a range for which it applies that the amount of io is greater than 1.5 and less than 3.5. In the sense of the invention, the stationary ratio io in a hybrid transmission designed as a planetary gearbox with three shafts, in particular sun pinion shaft, ring gear shaft and spider shaft, is the translation of the hybrid transmission with the spider shaft at a standstill (speed of the spider shaft is zero). And it also means the translation from the sun pinion shaft to the ring gear shaft when the spider shaft is at a standstill. These relationships and the designation of the stationary transmission in epicyclic gears are generally known. The amount of this stationary translation i 0 is preferably selected from a range for which the amount of io is greater than 1.5 and preferably greater than 2 and particularly preferably greater than 2.5 and furthermore the amount of io is less than 3.5 and preferably less than 3.2 and preferably less than 3. Studies have shown that the proposed gear ratio range enables an efficient drive of a motor vehicle.

In einer bevorzugt Ausführungsform der Erfindung ist eine Achsantriebsmaschine vorgesehen, insbesondere ist also neben der elektrischen Antriebsmaschine und der Brennkraftmaschine eine weitere Antriebsmaschine zum Bereitstellen von Antriebsleistung zum Überwinden von Fahrwiderständen vorgesehen. Vorzugsweise ist diese Achsantriebsmaschine als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet. Vorzugsweise ist die Achsantriebsmaschine dazu eingerichtet zusammen mit der Brennkraftmaschine oder anstelle der Brennkraftmaschine Antriebsleistung zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen. Insbesondere mittels einer Achsantriebsmaschine ist ein elektrischer Antrieb eines Kraftfahrzeugs unabhängig von der elektrischen Antriebsmaschine ermöglicht und weiter ist ein Antrieb mit großer Leistung ermöglicht.In a preferred embodiment of the invention, an axle drive machine is provided; in particular, in addition to the electric drive machine and the internal combustion engine, a further drive machine is provided for providing drive power to overcome travel resistances. This axle drive machine is preferably designed as an electromechanical energy converter. The axle drive machine is preferably set up to provide drive power for driving a motor vehicle together with the internal combustion engine or instead of the internal combustion engine. In particular by means of an axle drive machine, an electric drive of a motor vehicle is made possible independently of the electric drive machine, and a drive with high power is also made possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Achsantriebsmaschine, bezogen auf die Übertragung von Antriebskräften von der Brennkraftmaschine auf die antreibbare Kraftfahrzeugachse nach der Sonnenritzelwelle angeordnet. Vorzugsweise ist die Achsantriebsmaschine, bezogen auf die oben genannte Übertragung von Antriebskräften nach dem Hybridgetriebe angeordnet. Vorzugsweise ist von der Achsantriebsmaschine unabhängig von der Brennkraftmaschine und unabhängig von der elektrischen Antriebsmaschine und unabhängig vom Hybridgetriebe Antriebsleistung abgebbar. Insbesondere mittels einer Achsantriebsmaschine ist die Abgabe von Antriebsleistung mit hoher Effizienz ermöglicht, da diese Antriebsleistung nicht durch einen Wirkungsgrad des Hybridgetriebes behaftet bereitstellbar ist.In a preferred embodiment, the axle drive machine is arranged after the sun pinion shaft, based on the transmission of drive forces from the internal combustion engine to the drivable motor vehicle axle. The axle drive machine is preferably arranged downstream of the hybrid transmission in relation to the aforementioned transmission of drive forces. Drive power can preferably be output by the axle drive machine independently of the internal combustion engine and independently of the electric drive machine and independently of the hybrid transmission. In particular, by means of an axle drive machine, the output of drive power with high efficiency is made possible, since this drive power cannot be provided in a manner that is affected by the efficiency of the hybrid transmission.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Hybridantriebsstrang zusätzlich zu der antreibbaren Kraftfahrzeugachse eine weitere antreibbare Kraftfahrzeugachse auf. Vorzugsweise ist die Achsantriebsmaschine zum Antreiben dieser weiteren antreibbaren Kraftfahrzeugachse und damit zum Antreiben einer anderen antreibbaren Kraftfahrzeugachse als die Brennkraftmaschine eingerichtet ist. Insbesondere ergibt sich in dieser Ausführungsform ein sogenannter „Straßengekoppelter“ Hybridantrieb. Insbesondere ein Straßengekoppelter Hybridantrieb ermöglicht einen effizienten und insbesondere mechanisch einfach aufgebauten Hybridantriebsstrang. In a preferred embodiment, the hybrid drive train has a further drivable motor vehicle axle in addition to the drivable motor vehicle axle. The axle drive machine is preferably set up to drive this further drivable motor vehicle axle and thus to drive a drivable motor vehicle axle other than the internal combustion engine. In particular, a so-called “road-coupled” hybrid drive results in this embodiment. A road-coupled hybrid drive in particular enables an efficient and, in particular, mechanically simple hybrid drive train.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Hybridantriebsstrang eine Brennkraftmaschinen-Bremseinrichtung auf. Dabei ist in diesem Sinne eine solche Bremseinrichtung als form- oder reibschlüssige oder reib-formschlüssige Bremseinrichtung ausgebildet. Die Brennkraftmaschinen-Bremseinrichtung ist dazu eingerichtet, die Welle des Hybridgetriebes abzubremsen, beziehungsweise für diese Welle die Drehzahl Null vorzugeben, mit welcher die Brennkraftmaschine zur Übertragung von Antriebsleistung verbunden oder verbindbar ist. Diese Drehzahlvorgabe kann vorzugsweise derart geschehen, dass die Brennkraftmaschinen-Bremseinrichtung unmittelbar an der Welle des Hybridgetriebes angeordnet ist, mit welcher diese verbunden oder verbindbar ist, oder bevorzugt ist diese Bremseinrichtung an einer Welle der Brennkraftmaschine angeordnet, welche zur Abgabe von Antriebsleistung auf das Hybridgetriebe eingerichtet ist, insbesondere also an einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine. Insbesondere durch das oben dargelegt selektive Abbremsen der Brennkraftmaschine ist ein Antriebsmodus ermöglicht, in welchem das Kraftfahrzeug mittels der elektrische Antriebsmaschine antreibbar ist und somit ist ein sogenannter E-Gang einstellbar, welcher insbesondere sogenanntes Zero-Emission fahren erlaubt.In a preferred embodiment, the hybrid drive train has an internal combustion engine braking device. In this context, such a braking device is designed as a form-fitting or frictionally locking or frictionally-form-fitting braking device. The internal combustion engine braking device is set up to brake the shaft of the hybrid transmission, or to specify zero speed for this shaft, with which the internal combustion engine is or can be connected to transmit drive power. This speed specification can preferably be done in such a way that the internal combustion engine braking device is arranged directly on the shaft of the hybrid transmission to which it is connected or connectable, or preferably this braking device is arranged on a shaft of the internal combustion engine which is set up to deliver drive power to the hybrid transmission is, in particular on a crankshaft of the internal combustion engine. In particular, the selective braking of the internal combustion engine set out above enables a drive mode in which the motor vehicle can be driven by means of the electric drive machine and thus a so-called E-gear can be set, which in particular allows so-called zero-emission driving.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Hybridantriebsstrang eine elektrische Antriebsmaschinen-Bremseinrichtung auf. Dabei ist in diesem Sinne eine solche Bremseinrichtung als form- oder reibschlüssige oder reib-formschlüssige Bremseinrichtung ausgebildet. Die elektrische Antriebsmaschinen-Bremseinrichtung ist dazu eingerichtet, die Welle des Hybridgetriebes abzubremsen, mit welcher die elektrische Antriebsmaschine verbunden oder verbindbar ist, beziehungsweise für diese Welle die Drehzahl Null vorzugeben. Diese Drehzahlvorgabe kann vorzugsweise derart gesehen, dass die elektrische Antriebsmaschinen-Bremseinrichtung unmittelbar an der Welle des Hybridgetriebes angeordnet ist, mit welcher diese verbunden oder verbindbar ist, oder bevorzugt ist diese Bremseinrichtung an einer Welle der elektrischen Antriebsmaschine angeordnet, welche zur Abgabe von Antriebsleistung auf das Hybridgetriebe eingerichtet ist, insbesondere also an einer E-Motorwelle. Insbesondere durch das Abbremsen der elektrischen Antriebsmaschine ist ein Antrieb des Kraftfahrzeugs über die Brennkraftmaschine mit einer von der 1:1 Übersetzung, insbesondere also wenn zwei Wellen des Dreiwellengetriebes miteinander gekoppelt sind, abweichenden Übersetzung ermöglicht und somit ist ein zusätzlicher Gang für das verbrennungsmotorische Fahren und damit ein effizienter Betrieb, darstellbar.In a preferred embodiment, the hybrid drive train has an electric drive machine braking device. In this context, such a braking device is designed as a form-fitting or frictionally locking or frictionally-form-fitting braking device. The electric drive machine braking device is set up to brake the shaft of the hybrid transmission to which the electric drive machine is or can be connected, or to specify zero speed for this shaft. This speed specification can preferably be seen in such a way that the electric drive machine braking device is arranged directly on the shaft of the hybrid transmission to which it is connected or connectable, or preferably this braking device is arranged on a shaft of the electric drive machine, which is used to deliver drive power to the Hybrid transmission is set up, in particular on an electric motor shaft. In particular, braking the electric drive machine enables the motor vehicle to be driven by the internal combustion engine with a ratio different from the 1: 1 ratio, in particular when two shafts of the three-shaft transmission are coupled to one another, and thus an additional gear for internal combustion engine driving and thus an efficient operation, representable.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Hybridgetriebe als Minusgetriebe ausgebildet. Weiter sind wenigstens zwei Schaltelemente, insbesondere also das erste und das zweite Schaltelement vorgesehen. Durch diese beiden Schaltelemente ist ein serieller Antriebsmodus (Brennkraftmaschine treibt die elektrische Antriebsmaschine im Generatorbetrieb, die von der elektrischen Antriebsmaschine bereitgestellte elektrische Antriebsleistung wird der Achsantriebsmaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs zugeführt), bei welchem vorzugsweise das erste Schaltelement geöffnet und das zweite Schaltelement geschlossen ist (Hybridgetriebe läuft verblockt um, insbesondere also keine Relativbewegung von Sonnenritzelwelle, Stegwelle, Hohlradwelle gegeneinander) und weiter ist mit diesen Schaltelementen (erstes, zweites Schaltelement) ein hocheffizienter Gang darstellbar, bei welchem vorzugsweise das zweite Schaltelement geschlossen ist (Hybridgetriebe läuft verblockt um) und das erste Schaltelement auch geschlossen ist um die vom Hybridgetriebe abgegebene Antriebsleistung auf mechanischem Wege auf die antreibbare Kraftfahrzeugachse zu übertragen.In a preferred embodiment, the hybrid transmission is designed as a negative transmission. Furthermore, at least two switching elements, in particular the first and the second switching element, are provided. These two switching elements create a serial drive mode (internal combustion engine drives the electric drive machine in generator mode, the electric drive power provided by the electric drive machine is fed to the axle drive machine to drive the motor vehicle), in which the first switching element is preferably open and the second switching element is closed (hybrid transmission rotates blocked, in particular no relative movement of the sun pinion shaft, spider shaft, ring gear shaft against each other) and furthermore, with these shift elements (first, second shift element), a highly efficient gear can be represented, in which the second shift element is preferably closed (hybrid transmission rotates blocked) and the first Shift element is also closed in order to mechanically transfer the drive power output by the hybrid transmission to the drivable motor vehicle axle.

Der serielle Antriebsmodus ermöglicht es auch, dass die Achsantriebsmaschine an der weiteren antreibbaren Kraftfahrzeugachse positioniert werden kann, ohne dass die Zustartfähigkeit der Brennkraftmaschine verloren geht, da ein Start dieser mittels der elektrischen Antriebsmaschine erfolgen kann. Ein Vorteil des vorgeschlagenen Hybridantriebsstrangs ist es demnach, dass eine separate Startvorrichtung, wie insbesondere ein Ritzelstarter oder ein Kurbelwellenstarter, an der Brennkraftmaschine entfallen kann.The serial drive mode also makes it possible for the axle drive machine to be positioned on the further drivable motor vehicle axle without losing the ability of the internal combustion engine to start, since it can be started by means of the electric drive machine. One advantage of the proposed hybrid drive train is accordingly that a separate starting device, such as in particular a pinion starter or a crankshaft starter, can be omitted on the internal combustion engine.

Weiter vorteilhaft ergeben sich durch den vorgeschlagenen Hybridantriebsstrang Wirkungsgradvorteile im elektrischen Fahren, da im Gegensatz zu bekannten Dreiwellengetrieben mit einem Elektromotor zum stufenlosen Verstellen des Übersetzungsverhältnisses (E-CVT), der mit dem Dreiwellengetriebe gekoppelte oder koppelbare Elektromotor, im Falle des vorgeschlagenen Hybridantriebsstrangs würde diesem Elektromotor am ehesten die elektrische Antriebsmaschine entsprechen, die Drehzahl der Brennkraftmaschine durch Drehzahlüberlagerung nicht auf Drehzahl Null regeln muss.The proposed hybrid drive train also advantageously results in efficiency advantages in electric driving, since, in contrast to known three-shaft transmissions with an electric motor for stepless adjustment of the transmission ratio (E-CVT), the electric motor coupled or connectable to the three-shaft transmission, in the case of the proposed hybrid drive train, would this electric motor most likely correspond to the electric drive machine, the speed of the internal combustion engine does not have to regulate to zero speed by superimposing the speed.

Weiter vorteilhaft ergibt sich durch den festen Gang, bei dem beide Schaltelemente geschlossen sind, ein effizienter Betriebsmodus bei höheren Geschwindigkeiten, da in diesem Zustand das Hybridgetriebe die gesamte Antriebsleistung als sogenannte Kupplungsleistung überträgt. The fixed gear, in which both shift elements are engaged, also advantageously results in an efficient operating mode at higher speeds, since in this state the hybrid transmission transmits the entire drive power as so-called clutch power.

Weiter ist es durch den vorgeschlagene Hybridantriebsstrang ermöglicht, im Vergleich zu einem anderen bekannten Hybridantriebssystem, eine kurze Übersetzung zu wählen, siehe dazu insbesondere den vorgeschlagenen Bereich der Standübersetzung io. Dies Bereich der Standübersetzung ist insbesondere dadurch erreichbar dass die Brennkraftmaschine und nicht die antreibbare Kraftfahrzeugachse mit der Summenwelle (Stegwelle beziehungsweise Planetenradträger bei einem Minus-Planetenradsatz) gekoppelt ist beziehungsweise mit diesem koppelbar ist.The proposed hybrid drive train also makes it possible to select a short gear ratio in comparison to another known hybrid drive system, see in particular the proposed range of stationary gear ratio io. This range of stationary transmission can be achieved, in particular, in that the internal combustion engine and not the drivable motor vehicle axle is coupled or can be coupled to the sum shaft (spider shaft or planetary gear carrier in the case of a minus planetary gear set).

Wie dargelegt kann das Schaltelement (zweites Schaltelement), welches für den Blockumlauf des Hybridgetriebes sorgt, an zwei beliebige der drei Wellen des Hybridgetriebes positioniert werden.As stated, the shift element (second shift element), which ensures the block circulation of the hybrid transmission, can be positioned on any two of the three shafts of the hybrid transmission.

Weiter vorzugsweise kann die Brennkraftmaschine selektiv über eine Trennkupplung mit dem Hybridgetriebe verbindbar sein und insbesondere dadurch kann somit auch ein rein elektrischer Antriebsmodus realisiert werden.More preferably, the internal combustion engine can be selectively connectable to the hybrid transmission via a separating clutch, and in this way in particular a purely electric drive mode can also be implemented.

Wie dargelegt kann eines der Schaltelemente oder vorzugsweise können alle diese Schaltelemente, als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt werden. In einer bevorzugt Ausführungsform wird sowohl das erste wie auch das zweite Schaltelement mit nur einem einzigen Aktuator angesteuert und insbesondere dadurch ist ein besonders einfacher Aufbau des Hybridgetriebes ermöglicht.As stated, one of the switching elements, or preferably all of these switching elements, can be designed as positive-locking switching elements. In a preferred embodiment, both the first and the second switching element are controlled with only a single actuator, and in particular this enables a particularly simple construction of the hybrid transmission.

Nachfolgend sind einzelne Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert, dabei zeigt:

  • 1: ein schematisierter Halbschnitt einer Ausgestaltung des Hybridantriebsstrangs,
  • 2: eine Draufsicht auf einen auf zwei Achsen aufgeteilten Hybridantriebsstrang,
  • 3: ein Schaltungsschema für das erste und zweite Schaltelement zum Darstellen unterschiedlicher Betriebsmodi.
Individual features and embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the figures, which shows:
  • 1 : a schematic half-section of an embodiment of the hybrid drive train,
  • 2 : a top view of a hybrid drive train divided on two axles,
  • 3 : a circuit diagram for the first and second switching element to illustrate different operating modes.

Die Brennkraftmaschine 1 ist über die Trennkupplung 6, welche als Anfahrelement ausgelegt ist, mit dem Hybridgetriebe 2 selektiv verbindbar. Die Trennkupplung 6 kann in einer weiteren Ausführungsform auch nicht als Anfahrelement ausgeführt sein, da über den sogenannten E-CVT Betriebsmodus auch eine Anfahrfunktionalität darstellbar ist und im Gegensatz zu einer für das Anfahren des Kraftfahrzeugs ertüchtigten Trennkupplung 6, kann eine nicht für das Anfahren ertüchtigte Trennkupplung 6 einfacher und damit kostengünstiger ausgeführt sein. Weiter ist das Hybridgetriebe 2 ist als Dreiwellengetriebe in Planetengetriebebauweise aufgebaut und als Minusgetriebe ausgeführt.The internal combustion engine 1 is about the disconnect clutch 6th , which is designed as a starting element, with the hybrid transmission 2 selectively connectable. The disconnect clutch 6th can also not be designed as a start-up element in a further embodiment, since a start-up functionality can also be represented via the so-called E-CVT operating mode and in contrast to a disconnect clutch that is upgraded for starting the vehicle 6th , a disconnect clutch that is not ready for start-up can 6th be made simpler and thus more cost-effective. Next is the hybrid transmission 2 is constructed as a three-shaft gearbox in planetary design and designed as a minus gearbox.

Auf der Stegwelle 2.4 ist ein Planetenrad drehbar gelagert, dieses steht mit der Sonnenritzelwelle 2.3 und der Hohlradwelle 2.1, beziehungsweise mit auf diesen angeordneten Verzahnungen, in Eingriff. Zum Aufbringen von Antriebsleistung ist nicht nur die Brennkraftmaschine 1 vorgesehen, sondern auch die elektrische Antriebsmaschine 4 und die Achsantriebsmaschine 5, welche ebenfalls als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist, wie die elektrische Antriebsmaschine 4.On the web shaft 2.4 a planet gear is rotatably mounted, this stands with the sun pinion shaft 2.3 and the ring gear shaft 2.1 , or with teeth arranged on these, in engagement. It is not just the internal combustion engine that is responsible for generating drive power 1 provided, but also the electric drive machine 4th and the final drive machine 5 , which is also designed as an electromechanical energy converter, like the electric drive machine 4th .

Zum selektiven Verbinden des Hybridgetriebes 2, insbesondere der Abtriebswelle 2.2 des Hybridgetriebes 2, mit der antreibbaren Kraftfahrzeugachse 3 ist das erste Schaltelement K24 vorgesehen. Ist das erste Schaltelement K24 geöffnet, ist die antreibbare Kraftfahrzeugachse 3 ausschließlich über die Achsantriebsmaschine 5 antreibbar und bei geschlossenem ersten Schaltelement ist der antreibbaren Kraftfahrzeugachse auch Antriebsleistung von der elektrischen Antriebsmaschine 4 oder der Brennkraftmaschine 1 oder beiden zuführbar.For selective connection of the hybrid transmission 2 , especially the output shaft 2.2 of the hybrid transmission 2 , with the drivable motor vehicle axle 3 the first switching element K24 is provided. If the first switching element K24 is open, the motor vehicle axle is drivable 3 exclusively via the axle drive machine 5 drivable and when the first switching element is closed, the drivable motor vehicle axle is also drive power from the electric drive machine 4th or the internal combustion engine 1 or both can be fed.

Weiter ist das zweite Schaltelement K34 vorgesehen, welches zum selektiven Verbinden der Sonnenritzelwelle 2.3 mit der Stegwelle 2.4 eingerichtet ist. Sind die beiden Wellen (2.3, 2.4) über das zweite Schaltelement K34 miteinander verbunden, so ergibt sich eine 1:1 Übersetzung für das Hybridgetriebe und Antriebsleistung kann besonders effizient mit diesem übertragen werden.The second switching element K34 is also provided, which is used to selectively connect the sun pinion shaft 2.3 with the web wave 2.4 is set up. Are the two waves ( 2.3 , 2.4 ) connected to one another via the second shift element K34, this results in a 1: 1 ratio for the hybrid transmission and drive power can be transmitted particularly efficiently with this.

In 2 ist ein sogenannter straßengekoppelter oder auch achsverteilter Hybridantriebsstrang dargestellt. Grundsätzlich gelten die zu der in 1 erläuterten Zusammenhänge für den in 2 dargestellten Hybridantriebsstrang entsprechend. Die Achsantriebsmaschine 5 ist zum Antreiben der antreibbaren Kraftfahrzeugachse vorgesehen und die Brennkraftmaschine 1 beziehungsweise die elektrische Antriebsmaschine 4 sind alleine oder zusammen zum Antreiben der weiteren antreibbaren Kraftfahrzeugachse vorgesehen. Dabei kann die Anordnung bzgl. der Achsantriebsmaschine 5 und der Brennkraftmaschine 1 / elektrische Antriebsmaschine 4 bezüglich der antreibbaren Kraftfahrzeugachse auch vertauscht sein.In 2 a so-called road-coupled or axially distributed hybrid drive train is shown. In principle, the in 1 explained relationships for the in 2 shown hybrid powertrain accordingly. The final drive machine 5 is provided for driving the drivable motor vehicle axle and the internal combustion engine 1 or the electric drive machine 4th are provided alone or together to drive the other drivable motor vehicle axle. The arrangement with regard to the axle drive machine 5 and the internal combustion engine 1 / electric drive machine 4th be interchanged with respect to the drivable motor vehicle axle.

Die Brennkraftmaschine ist über die Trennkupplung 6 mit dem Hybridgetriebe 2 selektiv koppelbar. Das Hybridgetriebe 2 ist dabei entsprechend dem in 1 dargestellten Hybridgetriebe 2 aufgebaut. Weiter ist die elektrische Antriebsmaschine 4 vorgesehen um der weiteren antreibbaren Kraftfahrzeugachse 7 Antriebsleistung zu zuführen.The internal combustion engine is via the separating clutch 6th with the hybrid transmission 2 selectively connectable. The hybrid transmission 2 is according to the in 1 illustrated hybrid transmission 2 built up. Next is the electric drive machine 4th provided around the further drivable motor vehicle axle 7th To supply drive power.

In 3 ist ein Schaltungsschema für das erste und das zweite Schaltelement (K24, K34) dargestellt, mit Angabe der über die gezeigten Schaltungen darstellbaren Betriebsmodi. Dabei bedeutet ein „X“ in dem Schaltungsschema, dass das diesem „X“ zugeordnete Schaltelement geschlossen ist, dass mit diesem also ein Drehmoment in diesem Zustand übertragbar ist. Ist das Feld in dem Schaltungsschema leer, so ist das jeweilige Schaltelement geöffnet.In 3 a circuit diagram for the first and the second switching element (K24, K34) is shown, with details of the operating modes that can be represented by the circuits shown. An “X” in the circuit diagram means that the shift element assigned to this “X” is closed, that is to say that a torque can be transmitted with it in this state. If the field in the circuit diagram is empty, the respective switching element is open.

Bei geschlossenem zweiten Schaltelement K34 und gleichzeitig geöffneten ersten Schaltelement K24, ist Antriebsleistung von der Brennkraftmaschine 1 mit einer 1:1 Übersetzung auf die elektrische Antriebsmaschine 4 übertragbar und diese wird in einem Generatormodus zum Erzeugen von elektrischer Leistung betrieben. Diese erzeugte elektrische Leistung kann in einen elektrischen Energiespeicher gespeichert oder der Achsantriebsmaschine 5 zu geführt werden. Über die Achsantriebsmaschine 5 ist ein Kraftfahrzeug mit dem vorgeschlagenen Hybridantriebsstrang in einem Seriellen Betriebsmodus antreibbar.When the second switching element K34 is closed and the first switching element K24 is open at the same time, the drive power is from the internal combustion engine 1 with a 1: 1 ratio to the electric drive machine 4th transmittable and this is operated in a generator mode to generate electrical power. This generated electrical power can be stored in an electrical energy store or the final drive machine 5 to be led. About the final drive machine 5 a motor vehicle with the proposed hybrid drive train can be driven in a serial operating mode.

Bei geschlossenem ersten Schaltelement K24 und geöffnetem zweiten Schaltelement K34 ist eine Drehzahlüberlagerung der Brennkraftmaschine 1 und der elektrischen Antriebsmaschine 4 ermöglicht, so dass die wirksame Übersetzung des Hybridgetriebes 2 für die Brennkraftmaschine 1 durch diese Drehzahlüberlagerung stufenlos angepasst werden kann. Eine solche kontinuierlich verstellbare Übersetzung mittels der elektrischen Antriebsmaschine 4 kann als sogenanntes E-CVT verstanden werden. In diesem Modus kann zusätzlich Antriebsleistung von der Achsantriebsmaschine 5 bereitgestellt werden oder auch nicht.When the first switching element K24 is closed and the second switching element K34 is open, the engine speed is superimposed 1 and the electric prime mover 4th allows, so that the effective translation of the hybrid transmission 2 for the internal combustion engine 1 can be continuously adjusted by this superimposed speed. Such a continuously adjustable translation by means of the electric drive machine 4th can be understood as a so-called E-CVT. In this mode, additional drive power can be obtained from the final drive machine 5 may or may not be provided.

In einem weiteren Betriebsmodus sind beide Schaltelemente K24, K34 geschlossen. Das Hybridgetriebe weist somit eine 1:1 Übersetzung auf. Gleichzeitig kann Antriebsleistung von der Brennkraftmaschine 1 und zusätzlich auch von der elektrischen Antriebsmaschine 4 an die antreibbare Kraftfahrzeugachse 3 oder an die weitere antreibbare Kraftfahrzeugachse 7 abgegeben werden. Unabhängig von der Brennkraftmaschine 1 und der elektrischen Antriebsmaschine 4 kann auch die Achsantriebsmaschine zum Antrieb herangezogen werden.In a further operating mode, both switching elements K24, K34 are closed. The hybrid transmission thus has a 1: 1 ratio. At the same time drive power from the internal combustion engine 1 and also from the electric drive machine 4th to the drivable vehicle axle 3 or to the other drivable motor vehicle axle 7th be given. Independent of the internal combustion engine 1 and the electric prime mover 4th the axle drive machine can also be used for the drive.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
22
HybridgetriebeHybrid transmission
2.12.1
HohlradwelleRing gear shaft
2.22.2
AbtriebswelleOutput shaft
2.32.3
SonnenritzelwelleSun pinion shaft
2.42.4
StegwelleWeb wave
33
antreibbare Kraftfahrzeugachsedrivable motor vehicle axle
44th
Elektrische AntriebsmaschineElectric prime mover
55
AchsantriebsmaschineFinal drive machine
66th
TrennkupplungDisconnect clutch
77th
weitere antreibbare Kraftfahrzeugachsefurther drivable motor vehicle axle
K24K24
erstes Schaltelementfirst switching element
K34K34
zweites Schaltelementsecond switching element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2016/0264124 A1 [0001]US 2016/0264124 A1 [0001]

Claims (14)

Hybridantriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine und mit einer elektrischen Antriebsmaschine jeweils zum Bereitstellen von Antriebsleistung für eine antreibbare Kraftfahrzeugachse, und mit einem Hybridgetriebe zum wenigstens zeitweisen Koppeln der Brennkraftmaschine mit der elektrischen Antriebsmaschine und der antreibbaren Kraftfahrzeugachse, wobei das Hybridgetriebe als Umlaufgetriebe in Planetengetriebebauweise mit drei Wellen ausgebildet ist, wobei eine von diesen drei Wellen eine Summenwelle und die zwei anderen Differenzwellen sind und wobei beim Antreiben der antreibbaren Kraftfahrzeugachse das Drehmoment der Summenwelle der Summe der Drehmoment der beiden Differenzwellen entspricht, dadurch gekennzeichnet dass mittels der Summenwelle Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe an die antreibbare Kraftfahrzeugachse abgebbar ist und dass je eine der beiden Differenzwellen mit der elektrischen Antriebsmaschine und die andere mit der Brennkraftmaschine wenigstens zeitweise verbindbar sind.Hybrid drive train with an internal combustion engine and with an electric drive machine each for providing drive power for a drivable motor vehicle axle, and with a hybrid transmission for at least temporarily coupling the internal combustion engine with the electric drive machine and the drivable motor vehicle axle, the hybrid transmission being designed as a planetary gearbox with three shafts , one of these three shafts being a summation shaft and the other two differential shafts and the torque of the summing shaft being the sum of the torque of the two differential shafts when driving the drivable motor vehicle axle, characterized in that drive power from the hybrid transmission can be delivered to the drivable motor vehicle axle by means of the summing shaft and that one of the two differential shafts can be connected at least temporarily to the electric drive machine and the other to the internal combustion engine are. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Schaltelement vorgesehen ist, welches zum selektiven Unterbrechen und Herstellen einer drehmomentleitenden Verbindung zwischen der Summenwelle und der antreibbaren Kraftfahrzeugachse eingerichtet ist.Hybrid powertrain according to Claim 1 , characterized in that a first switching element is provided, which is set up to selectively interrupt and establish a torque-conducting connection between the sum shaft and the drivable motor vehicle axle. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Schaltelement vorgesehen ist, welches zum selektiven Unterbrechen und Herstellen einer drehmomentleitenden Verbindung zwischen zwei der drei Wellen des Hybridgetriebes eingerichtet ist.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that a second shift element is provided which is designed to selectively interrupt and establish a torque-conducting connection between two of the three shafts of the hybrid transmission. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Hybridgetriebe als ein Minusgetriebe ausgebildet ist und eine erste Differenzwelle aufweist, die als Sonnenritzelwelle ausgebildet ist, und eine zweite Differenzwelle, die als Hohlradwelle ausgebildet ist, und eine Summenwelle, die als Stegwelle ausgebildet ist und auf welcher wenigstens ein Minusplanetenrad drehbar gelagert ist, aufweist und dass das wenigstens eine Minusplanetenrad sowohl mit der Sonnenritzwelle und der Hohlradwelle in Eingriff steht.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the hybrid transmission is designed as a negative gear and has a first differential shaft, which is designed as a sun pinion shaft, and a second differential shaft, which is designed as a ring gear shaft, and a sum shaft, which is designed as a spider shaft and on which at least one minus planetary gear is rotatably mounted, and that the at least one minus planetary gear is in engagement with both the sun pinion shaft and the ring gear shaft. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebsmaschine mit der Sonnenritzelwelle verbunden ist oder mit dieser zur Drehmomentübertragung verbindbar ist, und dass die Brennkraftmaschine mit der Hohlradwelle verbunden ist oder mit dieser zur Drehmomentübertragung verbindbar ist, und dass die antreibbare Kraftfahrzeugachse zur Aufnahme einer Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe mit der Stegwelle verbunden ist oder mit dieser verbindbar ist.Hybrid powertrain according to Claim 4 , characterized in that the electric drive machine is connected to the sun pinion shaft or can be connected to it for torque transmission, and that the internal combustion engine is connected to the ring gear shaft or can be connected to this for torque transmission, and that the drivable motor vehicle axle to receive drive power from the hybrid transmission is connected to the web shaft or can be connected to this. Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass das Hybridgetriebe als ein Plusgetriebe ausgebildet ist und eine erste Differenzwelle, die als Sonnenritzelwelle ausgebildet ist, und eine Summenwelle, die als Hohlradwelle ausgebildet ist, und eine zweite Differenzwelle, die als Stegwelle ausgebildet ist und auf welcher wenigstens ein erstes und ein zweites Plusplanetenrad drehbar gelagert sind aufweist und dass das wenigstens eine erste Plusplanetenrad mit der Sonnenritzwelle und das wenigstens eine zweite Plusplanetenrad mit der Hohlradwelle in Eingriff stehen und wobei die beiden Plusplanetenräder miteinander in Eingriff stehen.Hybrid powertrain according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the hybrid transmission is designed as a plus gear and a first differential shaft, which is designed as a sun pinion shaft, and a sum shaft, which is designed as a ring gear shaft, and a second differential shaft, which is designed as a spider shaft and on which at least a first and a second plus planetary gear are rotatably mounted and that the at least one first plus planetary gear with the sun pinion shaft and the at least one second plus planetary gear with the ring gear shaft and wherein the two plus planetary gears are in engagement with each other. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebsmaschine mit der Sonnenritzelwelle verbunden ist oder mit dieser zur Drehmomentübertragung verbindbar ist, und dass die Brennkraftmaschine mit der Stegwelle verbunden ist oder mit dieser zur Drehmomentübertragung verbindbar ist, und dass die antreibbare Kraftfahrzeugachse zur Aufnahme einer Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe mit der Hohlradwelle verbunden ist oder mit dieser verbindbar ist.Hybrid powertrain according to Claim 6 , characterized in that the electric drive machine is connected to the sun pinion shaft or can be connected to it for torque transmission, and that the internal combustion engine is connected to the spider shaft or can be connected to this for torque transmission, and that the drivable motor vehicle axle to receive drive power from the hybrid transmission is connected to the ring gear shaft or can be connected to it. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrag einer Standübersetzung i0 des Hybridgetriebes aus einem Bereich ausgewählt ist für den gilt, Betrag von io ist größer als 1,5 und kleiner als 3,5.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that an amount of a stationary gear ratio i 0 of the hybrid transmission is selected from a range for which the amount of io is greater than 1.5 and less than 3.5. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Achsantriebsmaschine vorgesehen ist, dass die Achsantriebsmaschine als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist und dazu eingerichtet ist zusammen mit der Brennkraftmaschine oder anstelle der Brennkraftmaschine Antriebsleistung zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that an axle drive machine is provided that the axle drive machine is designed as an electromechanical energy converter and is set up to provide drive power for driving a motor vehicle together with the internal combustion engine or instead of the internal combustion engine. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsantriebsmaschine, bezogen auf die Übertragung von Antriebskräften von der Brennkraftmaschine auf die antreibbare Kraftfahrzeugachse nach der Sonnenritzelwelle angeordnet ist.Hybrid powertrain according to Claim 9 , characterized in that the axle drive machine, based on the transmission of driving forces from the internal combustion engine to the Drivable motor vehicle axle is arranged after the sun pinion shaft. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Antriebsstrang eine weitere antreibbare Kraftfahrzeugachse aufweist und dass die Achsantriebsmaschine zum Antreiben dieser weiteren antreibbaren Kraftfahrzeugachse und damit zum Antreiben einer anderen antreibbaren Kraftfahrzeugachse als die Brennkraftmaschine eingerichtet ist.Hybrid powertrain according to Claim 9 , characterized in that this drive train has a further drivable motor vehicle axle and that the axle drive machine is set up to drive this further drivable motor vehicle axle and thus to drive a different drivable motor vehicle axle than the internal combustion engine. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Brennkraftmaschinen-Bremseinrichtung aufweist, mit welcher die Welle des Hybridgetriebes, welche mit der Brennkraftmaschine verbindbar oder verbunden ist, abbremsbar ist.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that it has an internal combustion engine braking device with which the shaft of the hybrid transmission, which can be or is connected to the internal combustion engine, can be braked. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine elektrische Antriebsmaschinen-Bremseinrichtung aufweist, mit welcher die Welle des Hybridgetriebes, welche mit der elektrischen Antriebsmaschine verbindbar oder verbunden ist, abbremsbar ist.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that it has an electric drive machine braking device with which the shaft of the hybrid transmission, which can be or is connected to the electric drive machine, can be braked. Kraftfahrzeug mit einem Hybridantriebsstrang gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with a hybrid drive train according to one of the preceding claims.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006060063A1 (en) * 2005-12-22 2007-07-12 General Motors Corp. (N.D.Ges.D. Staates Delaware), Detroit Electrically adjustable transmission with a range and a lock-up clutch and method for Betieb
DE102006054405A1 (en) * 2006-11-18 2008-06-05 Zf Friedrichshafen Ag Electrodynamic starting element for use in motor vehicle, has electrical machine, and switching element provided between planetary gear and engine, and another switching element provided between carriers of planetary gear and transmission
DE102010031026A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Zf Friedrichshafen Ag Drive arrangement for vehicle, has combustion engine, electric machine, braking unit, shift gearbox and electrodynamic starting element that is formed as planetary gear
DE102013114871A1 (en) * 2013-10-07 2015-04-09 Hyundai Motor Company Transmission system of a hybrid electric vehicle with four-wheel drive
DE112013007066T5 (en) * 2013-05-13 2016-02-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive system for a hybrid vehicle
US20160264124A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006060063A1 (en) * 2005-12-22 2007-07-12 General Motors Corp. (N.D.Ges.D. Staates Delaware), Detroit Electrically adjustable transmission with a range and a lock-up clutch and method for Betieb
DE102006054405A1 (en) * 2006-11-18 2008-06-05 Zf Friedrichshafen Ag Electrodynamic starting element for use in motor vehicle, has electrical machine, and switching element provided between planetary gear and engine, and another switching element provided between carriers of planetary gear and transmission
DE102010031026A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Zf Friedrichshafen Ag Drive arrangement for vehicle, has combustion engine, electric machine, braking unit, shift gearbox and electrodynamic starting element that is formed as planetary gear
DE112013007066T5 (en) * 2013-05-13 2016-02-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive system for a hybrid vehicle
DE102013114871A1 (en) * 2013-10-07 2015-04-09 Hyundai Motor Company Transmission system of a hybrid electric vehicle with four-wheel drive
US20160264124A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MÜLLER, Herbert W.: Die Umlaufgetriebe: Auslegung und vielseitige Anwendungen. 2. Aufl.. Berlin [u.a.] : Springer, 1998 (Konstruktionsbücher; 28). Deckblatt u. Inhaltsverzeichnis. - ISBN 978-3-642-58725-2. DOI: 10.1007/978-3-642-58725-2. URL: https://link.springer.com/content/pdf/bfm%3A978-3-642-58725-2%2F1.pdf [abgerufen am 2019-05-20]. *

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