DE102019131578A1 - Getriebeeinheit mit zwei Planetenradsätzen und einem von einer elektrischen Maschine angetriebenen Sonnenrad sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Getriebeeinheit - Google Patents

Getriebeeinheit mit zwei Planetenradsätzen und einem von einer elektrischen Maschine angetriebenen Sonnenrad sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Getriebeeinheit Download PDF

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Matthieu Rihn
Nicolas FUNALOT
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit (1) für ein hybrides Kraftfahrzeug (2), um Drehmoment zwischen einerseits einem Verbrennungsmotor (3) und/oder einer elektrischen Maschine (4) und andererseits einem Getriebeausgang (5) zu verbringen oder zwischen dem Verbrennungsmotor (3) und der elektrischen Maschine (4) zu verbringen, umfassend ein Gehäuse (21) und ein im Drehmomentfluss vorhandenes Planetengetriebe (6) mit zwei wirkverbundenen Planetenradsätzen (7, 8), wobei ein erstes Hohlrad (11) des ersten Planetenradsatzes (7), dessen ersten Planetenradträger (13) mit dem Getriebeausgang (5) dauerhaft gekoppelt ist, mit einem zweiten Planetenradträger (14) des zweiten Planetenradsatzes (8) dauerhaft gekoppelt ist, wobei ein erstes Sonnenrad (9) des ersten Planetenradsatzes (7) dauerhaft mit einem Drehmomentübertragungsbauteil (37) der elektrischen Maschine (4) gekoppelt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug (2) mit einem Verbrennungsmotor (3) und einer mit ihrem Getriebeeingang (33) an eine Kurbelwelle (30) des Verbrennungsmotors (3) angeschlossenen oder anschließbaren Getriebeeinheit (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 12.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung eine Getriebeeinheit für ein hybrides Kraftfahrzeug, um Drehmoment zwischen einerseits einem Verbrennungsmotor und/oder einer elektrischen Maschine und andererseits einem Getriebeausgang zu verbringen oder zwischen dem Verbrennungsmotor und der elektrischen Maschine zu verbringen, umfassend ein Gehäuse und ein im Drehmomentfluss vorhandenes Planetengetriebe mit zwei wirkverbundenen Planetenradsätzen, wobei ein erstes Hohlrad des ersten Planetenradsatzes, dessen ersten Planetenradträger mit dem Getriebeausgang dauerhaft gekoppelt ist, mit einem zweiten Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes dauerhaft gekoppelt ist, wobei ein erstes Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes dauerhaft mit einem Drehmomentübertragungsbauteil der elektrischen Maschine gekoppelt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer mit ihrem Getriebeeingang an eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angeschlossenen oder anschließbaren Getriebeeinheit.
  • Grundsätzlich gibt es bereits Getriebeeinheiten, die elektrische Betriebsarten bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten (EV-Modi) und Verbrennungsarten (ICE-Modi) bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten koppeln. Auch erfreuen sich Dedicated-Hybrid-Transmissions (DHT) zunehmender Beliebtheit.
  • Prinzipiell sind zwei verschiedene Getriebearchitekturen aus dem Stand der Technik bekannt: Zum Beispiel sind einerseits P2-Parallelhybride bekannt, die mit einer elektrischen Maschine arbeiten, welche sich zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe befindet, wobei eine Trennkupplung dazu dient, den Verbrennungsmotor vom Antriebsstrang zu trennen. Der Betrieb kann in diesem Fall im reinen Elektromodus erfolgen, wobei die elektrische Maschine das Drehmoment an das Getriebe und nicht an den Verbrennungsmotor abgibt. Der Vorteil bei dieser Hybridvariante ist, dass es möglich ist, ein bestehendes Getriebe mit einem Elektromotor und einer Trennkupplung zu verwenden, um den Verbrennungsmotor vom Antriebsstrang zu trennen.
  • Andererseits sind seriell, seriell-parallel oder leistungsverzweigte Hybride aus dem Stand der Technik bekannt, bei denen ein vom Verbrennungsmotor angetriebener Generator Strom erzeugt, der zum Antrieb eines Elektromotors verwendet wird, der das Fahrzeug antreibt (Serienbetrieb). Diese Getriebe werden auch Powersplit-Getriebe genannt. In den meisten Anordnungen wird jedoch ein Teil der Leistung des Verbrennungsmotors mechanisch auf die Räder übertragen (Serienparallelbetrieb).
  • Aus dem Stand der Technik ist die DE 10 2016 221 045 A1 bekannt, die eine Getriebeanordnung für ein Hybridfahrzeug betrifft, bei welcher ein Anschluss für eine Verbrennungskraftmaschine, ein Anschluss für eine elektrische Maschine und ein Getriebeteil der Getriebeanordnung miteinander koppelbar angeordnet sind. Der Getriebeteil umfasst dabei einen einfachen Ravigneaux-Planetenradsatz mit zwei Planetengetrieben und einem einzigen Hohlrad. Der Getriebeteil weist weiterhin als kraftschlüssige Schaltelemente zwei Bremsen und zwei Kupplungen auf. Die Veröffentlichung offenbart weiterhin eine Antriebsanordnung mit einer derartigen Getriebeanordnung sowie jeweils einer an diese angeschlossene Verbrennungskraftmaschine und eine angeschlossene elektrische Maschine. Ebenfalls Teil der DE 10 2016 221 045 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Antriebsanordnung sowie ein mit einer derartigen Antriebsanordnung ausgestattetes Hybridfahrzeug.
  • Zusammenfassend scheint die DE 10 2016 221 045 A1 ein Konzept mit zwei Planetenradsätzen und vier Kupplungsvorrichtungen zu offenbaren, um bis zu vier Vorwärtsgänge für den Verbrennungsmotor, zwei Gänge für den Elektromotor, ein Gang des elektrisch stufenlosen Getriebes (EVT, Electrically-Variable-Transmission) und ein Modus zum Standladen abzubilden.
  • Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik die EP 2 146 855 B1 bekannt, die ein Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug, umfassend eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit einer mit einer Antriebswelle eines Antriebsaggregats zur gemeinsamen Drehung um eine Drehachse zu koppelnden Primärseite und mit einer über eine Dämpferelementenanordnung bezüglich der Primärseite zur Drehmomentübertragung abgestützten und bezüglich der Primärseite um die Drehachse drehbaren Sekundärseite, eine Kupplungsanordnung mit einem Eingangsbereich, welcher mit der Sekundärseite zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse (A) gekoppelt oder zu koppeln ist, und mit einem durch Reibeingriff mit dem Eingangsbereich zur Drehung koppelbaren Ausgangsbereich, eine Elektromaschine, wobei eine Statoranordnung der Elektromaschine an einer feststehenden Baugruppe getragen oder zu tragen ist und eine Rotoranordnung der Elektromaschine mit dem Ausgangsbereich der Kupplungsanordnung zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse gekoppelt ist, wobei der Eingangsbereich der Kupplungsanordnung mit der Sekundärseite der Torsionsschwingungsdämpferanordnung über eine Hirthverzahnung oder/und eine Steckverbindung mit Relativaxialverschiebbarkeit verbunden oder verbindbar ist, wobei die Kupplungsanordnung ein Gehäuse umfasst und dass ein kupplungsseitiger Teil der Hirthverzahnung oder der Steckverbindung an einem Gehäusenabenbereich ausgebildet ist.
  • Zusätzlich ist aus der Druckschrift WO 2016/075336 eine Drehmomentübertragungsvorrichtung bekannt, aufweisend: eine Eingangswelle, einen ersten Planetengetriebesatz, welcher als erste Getriebeelemente wenigstens ein erstes Planetenrad zum Kämmen mit einem ersten Sonnenrad und mit einem ersten Hohlrad des ersten Planetengetriebesatzes und einen Planetenträger zum drehbeweglichen Abstützen wenigstens eines der ersten Planetenräder aufweist, einen zweiten Planetengetriebesatz, welcher als zweite Getriebeelemente wenigstens ein zweites Planetenrad zum Kämmen mit einem zweiten Sonnenrad und mit einem zweiten Hohlrad des zweiten Planetengetriebesatzes und zum Kämmen mit einem der ersten Planetenräder aufweist, wobei wenigstens eines der zweiten Planetenräder drehbeweglich vom Planetenträger abgestützt ist, eine erste Bremseinrichtung, ausgestaltet zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrads, und eine zweite Bremseinrichtung, ausgestaltet zum lösbaren Festlegen wenigstens eines der ersten Getriebeelemente, eine erste Trennkupplung, ausgestaltet zur Drehverbindung der Eingangswelle mit wenigstens einem der ersten Getriebeelemente, und eine zweite Trennkupplung, ausgestaltet zur Drehverbindung der Eingangswelle mit einem weiteren der ersten Getriebeelemente oder mit einem der zweiten Getriebeelemente, eine Abtriebswelle, welche mit einem weiteren der zweiten Getriebeelemente drehverbunden ist, eine Elektromaschine, welche mit einem der Getriebeelemente drehverbunden ist.
  • Zusätzlich wird auf die DE 10 2018 130 498 A1 verwiesen, die eine Getriebeeinheit offenbart, für ein hybrides Kraftfahrzeug, mit einem Planetengetriebe, wobei das Planetengetriebe mit einem ersten Planetenradsatz und einem zweiten Planetenradsatz ausgestattet ist, einer mit einem Bestandteil des Planetengetriebes gekoppelten elektrischen Maschine sowie mehreren, jeweils eine Bremse oder eine Kupplung bildenden und zwischen einer aktivierten Stellung und einer deaktivierten Stellungen verstellbaren Schalteinrichtungen, wobei die Schalteinrichtungen zum Schalten verschiedener Getriebeübersetzungen zwischen einem mit einem Verbrennungsmotor koppelbaren Eingang sowie einem Ausgang und/oder zwischen der elektrischen Maschine sowie dem Ausgang wirkend eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass nicht mehr als vier Schalteinrichtungen zum Umsetzen zumindest zweier unterschiedlicher Getriebeübersetzungen in einem Antriebszustand des Verbrennungsmotors, zumindest einer Getriebeübersetzung in einem Antriebszustand der elektrischen Maschine sowie zumindest einer Getriebeübersetzung in einem Rekuperationszustand der elektrischen Maschine durch ihre aktivierten sowie deaktivierten Stellungen vorhanden sind.
  • Nachteilig an dem bekannten Stand der Technik ist, dass es beim Wechsel auf hohe elektrische Maschinenleistungen sehr schwierig ist, diese Maschine in das Getriebe zu integrieren, da die Gesamtgröße des Antriebsstrangs unverhältnismäßig zunimmt. Die Platzbeschränkungen bei der Anordnung der Maschine zwischen Motor und Getriebe erfordern eine Umstellung auf Permanentmagnetmaschinen, die sehr aufwändig in der Herstellung sind. Andererseits zeigen Simulationen, dass mit zunehmender Leistung des elektrischen Systems im Vergleich zum Verbrennungsmotor weniger Übersetzungen erforderlich sind, um die gleiche Fahrzeugleistung zu erreichen. Mit anderen Worten, im Stand der Technik sind Getriebeeinheiten offenbart, die in Bezug auf die Leistung sehr schwerfällig und komplex sind.
  • Die Nachteile liegen u.a. somit in dem Mehrgewicht und in den Kosten, die durch den Einsatz von zwei Elektromaschinen entstehen, während nur eine tatsächlich für den Antrieb des Fahrzeugs verwendet wird. Wenn bspw. im Serienbetrieb ein 60 kW-Elektromotor für den Antrieb des Fahrzeugs benötigt wird, wird auch ein 60 kW-Generator benötigt. Es muss somit die doppelte Antriebsleistung an Bord genommen werden. Die bekannten Konzepte sind außerdem nachteilig, da der Elektromotor jeweils eine zusätzliche Übersetzung benötigt, sodass die beiden elektrischen Gänge an die hohen Drehzahlen anpassbar sind. Diese zusätzliche Übersetzung führen zu einem Effizienzverlust bei der rein elektrischen Fahrt.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effizientere, kompaktere und einfacher zu fertigende Getriebeeinheit zur Verfügung zu stellen. Auch sollen die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile abgestellt oder wenigstens gemindert werden.
  • Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Getriebeeinheit, umfassend einen ersten Planetenträger, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes dauerhaft mit einem Drehmomentausgangsbauteil der elektrischen Maschine gekoppelt ist.
  • Bei einer solchen erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird die Anzahl an vorhandenen Schalteinrichtungen in vorteilhafter Weise reduziert, wobei dennoch verschiedene Getriebeübersetzungen in einem Antriebszustand des Verbrennungsmotors sowie der elektrischen Maschine eine ausreichende Leistungswandlung ermöglichen. In besonders vorteilhafter Weise wird keine Trennkupplung für den Verbrennungsmotor benötigt (ICE-Trennkupplung), da die erste und die zweite Kupplung, also die Kupplung des ersten Planetenradsatzes und die Kupplung des zweiten Planetenradsatzes, diese Funktion bereits erfüllen. Somit ist insgesamt eine Getriebeeinheit bereitgestellt, die insgesamt effizienter, kompakter und einfacher zu fertigen ist, als die aus dem Stand der Technik bekannten Getriebeeinheiten.
  • Das neu geschaffene Getriebe hat die Eigenschaften, dass es 2 bis 4 Gänge aufweist, die für den Antrieb des Fahrzeugs in Vorwärtsfahrt durch den Verbrennungsmotor verwendbar sind. Des Weiteren weist es 1 bis 2 Gänge für den Antrieb des Fahrzeugs in Vorwärtsfahrt durch den Elektromotor auf und mindestens einen Rückwärtsgang im Elektromodus. Damit wird dem Trend gerecht, 3 bis 6 Gänge für den Antrieb des Fahrzeugs in Vorwärtsfahrt durch den Verbrennungsmotor und 1 bis 3 Gänge für den Antrieb des Fahrzeugs in Vorwärtsfahrt durch den Elektromotor zu stellen.
  • Die Anzahl der mit dem Elektromotor verbundenen Gänge ist auf die Bedürfnisse eines Hybridfahrzeugs abgestimmt, wodurch keine unnötige Ausrüstung zum Erreichen von 6 oder 8 Gängen nötig ist. Die 2 elektrischen Gänge ermöglichen es, den Betrieb der elektrischen Maschine in ihren Drehzahl- und Drehmomentbereichen dort anzupassen, wo sie am effizientesten ist. Dadurch wird auch ein hohes Raddrehmoment für den Fahrzeugstart erreicht, während die Maschinendrehzahlen für höhere Fahrzeuggeschwindigkeiten reduziert werden.
  • Mit anderen Worten wird somit eine Lösung des erfindungsgemäßen Getriebes präsentiert, die
    • - nicht mehr als vier Kupplungen umfasst,
    • - mindestens zwei elektrische Gänge umfasst, die es ermöglichen, den Elektromotor ohne zusätzliche Übersetzung für einen optimalen Wirkungsgrad zu verwenden,
    • - einen Electrically-Variable-Transmission-Modus (EVT-Modus) aufweist, der es ermöglicht, den Verbrennungsmotor für den Fahrzeugstart ohne Startkupplung zu verwenden, und feste Übersetzungen bereitstellt, die zusammen mindestens vier gleichbleibende Übersetzungen für den Verbrennungsmotor darstellen.
    • - kohärente Möglichkeiten vereinfachter Versionen durch Entfernen einer oder mehrerer Kupplungen, um Varianten mit weniger Funktionen, aber auch kostengünstiger zu erhalten.
  • Die erfindungsgemäße Idee besteht somit darin, ein Dedicated-Hybrid-Transmission (DHT-Konzept) vorzuschlagen, welches mindestens folgende Elemente umfasst:
    • - zwei Planetenradsätze,
    • - vier Schaltelemente (zwei Bremsen und zwei Kupplungen) und
    • - eine Elektromaschine.
  • Mit den vorgestellten Elementen des Dedicated-Hybrid-Transmissions werden folgende Funktionen erfüllt:
    • - Ein Electrical-Vehicle-Transmission-Modus (EVT-Modus)
    • - vier Vorwärtsgänge im Verbrennerbetrieb (ICE-Vorwärts-Gänge)
    • - zwei elektrische Gänge, die vorwärts und rückwärts verwendet werden können.
    • - Laden im Stillstand und die
    • - Möglichkeit des Boostens und der Rekuperation in den ICE-Gängen.
  • Es wird in vorteilhafter Weise keine ICE-Trennkupplung benötigt, da die erste Kupplung und die zweite Kupplung (K1 und K2) diese Funktion erfüllen. Die E-Maschine kann koaxial oder achsparallel, bspw. mit Kette oder Stirnrad, zum Verbrennungsmotor angeordnet sein. Es sei weiterhin darauf verwiesen, dass konsistente Möglichkeiten vereinfachter Ausführungen durch Entfernen einer oder mehrerer Kupplungen bereitstellbar sind.
  • Ein Planetenradsatz wird auch als Teilplanetengetriebe bezeichnet, wobei jedes Teilplanetengetriebe ein Sonnenrad, einen Planetenradträger mit umlaufenden Planetenrädern und ein Hohlrad umfasst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist es von Vorteil, wenn eine erste schaltbare Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes angeordnet ist. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise der Verbrennungsmotor geschickt von dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes abkoppeln bzw. ankoppeln. In der aktivierten Stellung der ersten schaltbaren Kupplung ist der Verbrennungsmotor rotatorisch mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbunden und in der deaktivierten Stellung der ersten Kupplung ist der Verbrennungsmotor von dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes entkoppelt, d.h. es wird keine Antriebsleistung des Verbrennungsmotors zu dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes übertragen.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine zweite schaltbare Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes angeordnet ist. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise der Verbrennungsmotor geschickt von dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes abkoppeln bzw. ankoppeln. In der aktivierten Stellung der zweiten schaltbaren Kupplung ist der Verbrennungsmotor rotatorisch mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbunden und in der deaktivierten Stellung der ersten Kupplung ist der Verbrennungsmotor von dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes entkoppelt, d.h. es wird keine vom Verbrennungsmotor bereitgestellte Antriebsleistung zu dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes übertragen. Durch die erste und die zweite schaltbare Kupplung lassen sich somit das Hohlrad und das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ansteuern.
  • Es hat sich bewährt, wenn eine erste schaltbare Bremse zum Festlegen eines Sonnenrades des zweiten Planetenradsatzes vorhanden. Das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes steht dabei in Zahneingriff mit dem Planetenrad des zweiten Planetenradsatzes, welches wiederum mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes in Zahneingriff steht. In der aktivierten Stellung der ersten schaltbaren Bremse ist die Rotation des Sonnenrades des zweiten Planetenradsatzes somit blockiert und in der deaktivierten Stellung der ersten schaltbaren Bremse ist die Rotation des Sonnenrades des zweiten Planetenradsatzes somit ermöglicht.
  • In einer weiter bevorzugten Ausgestaltungsform ist eine zweite schaltbare Bremse zum Festlegen des Planetenradträgers des zweiten Planetenradsatzes vorhanden. Diese zweite schaltbare Bremse zum Festlegen des Planetenradträgers des zweiten Planetenradsatzes blockiert in ihrer aktivierten Stellung den Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes und das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes, wobei das Hohlrad und die Planetenräder des ersten Planetenradsatzes in Zahneingriff miteinander stehen. Dadurch lassen sich in vorteilhafter Weise auch die übrigen Getriebeübersetzungen einfach schalten.
  • Wenn ein Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes dauerhaft verbunden ist, kann ein besonders geschickter Drehmomentenverlauf verursacht werden. Das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ist mit dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes somit dauerhaft drehgekoppelt verbunden, wobei die drehmomentfeste Verbindung vorzugsweise parallel zu einer zentralen Drehachse der Getriebeeinheit (Drehachse der Sonnenräder und der Planetenträger) oder weiter bevorzugt koaxial zu der Drehachse angeordnet ist. Dadurch lässt sich in besonders vorteilhafter Weise ein kompakter bzw. platzsparende Aufbau der Getriebeeinheit darstellen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Drehmomentausgangsbauteil über ein Stützlager an einem Gehäuse abgestützt ist. Damit ist das Drehmomentausgangsbauteil in vorteilhafter Weise sowohl radial gestützt als auch axial gehaltert, wobei zur Lagerung des Drehmomentausgangsbauteils Gleitlager oder Wälzlager verwendet werden können.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn ein zwischen dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes und dem Getriebeausgang eingebundenes Drehmomentausgangsbauteil an dem Gehäuse drehgelagert, wobei das Bauteil insbesondere eine Abtriebswelle ist, welche das gewandelte Drehmoment aus der Getriebeeinheit ausleitet. Das Bauteil ist vorzugsweise an dem Gehäuse abgestützt, um ein ausreichend hohes Drehmoment bei einem platzsparenden konstruktiven Aufbau übertragen zu können. Die Drehlagerung zwischen dem Bauteil und dem Gehäuse kann beispielsweise durch eine Wälzlagerung oder eine Gleitlagerung bewirkt sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsform ist das Bauteil als Stirnrad ausgebildet ist, welches vorzugsweise schräg- oder geradeverzahnt ist, wodurch ein ausreichendes Drehmoment bei entsprechender Laufruhe zum Getriebeausgang übertragen werden kann. Bei der Schrägverzahnung wird eine bessere Laufruhe bzw. eine geringere Geräuschentwicklung bewirkt, da jedes Zahnradpaar mit einem kontinuierlichen Übergang in und aus dem Eingriff läuft und somit die Übertragung des Drehmoment gleichmäßiger verläuft. Bei der Schrägverzahnung ist weiterhin in vorteilhafter Weise bei gleicher Zähnezahl die Zahnfuß- und die Grübchentragfähigkeit größer. Bei geradeverzahnten Stirnrädern sind die Herstellkosten in vorteilhafter Weise geringer.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, wie beispielsweise einem Otto- oder Dieselmotor, und einer mit ihrem Eingang an eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angeschlossenen oder anschließbaren Getriebeeinheit nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Ansicht einer Getriebeeinheit nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
    • 2 eine tabellarische Übersicht der mit der Getriebeeinheit nach dem ersten Ausführungsbeispiel umsetzbaren Betriebsmodi;
    • 3 eine schematische Ansicht einer Getriebeeinheit nach einem zweiten Ausführungsbeispiel;
    • 4 eine tabellarische Übersicht der mit der Getriebeeinheit nach dem zweiten Ausführungsbeispiel umsetzbaren Betriebsmodi;
    • 5 eine schematische Ansicht einer Getriebeeinheit nach einem dritten Ausführungsbeispiel;
    • 6 eine tabellarische Übersicht der mit der Getriebeeinheit nach dem dritten Ausführungsbeispiel umsetzbaren Betriebsmodi;
    • 7 eine schematische Ansicht einer Getriebeeinheit nach einem vierten Ausführungsbeispiel;
    • 8 eine tabellarische Übersicht der mit der Getriebeeinheit nach dem vierten Ausführungsbeispiel umsetzbaren Betriebsmodi;
    • 9 eine schematische Ansicht einer Getriebeeinheit nach einer Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels,
    • 10 eine tabellarische Übersicht der mit der Getriebeeinheit nach der Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels umsetzbaren Betriebsmodi und
    • 11 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges samt der erfindungsgemäßen Getriebeeinheit, wobei die Getriebeeinheit an der Vorderachse des Kraftfahrzeuges sowie in einer Queranordnung mit dem Verbrennungsmotor eingesetzt ist.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele können prinzipiell frei miteinander kombiniert werden.
  • 1 zeigt schematisch eine Getriebeeinheit 1 für ein hybrides Kraftfahrzeug 2, nachfolgend auch einfach als Hybridgetriebe 1 bezeichnet, nach einem ersten Ausführungsbeispiel. Um dabei Drehmoment zwischen einerseits einem Verbrennungsmotor 3 und/oder einer elektrischen Maschine 4 und andererseits einem als Ausgangswelle ausgeführten Getriebeausgang 5 zu verbringen oder zwischen dem Verbrennungsmotor 3 und der elektrischen Maschine 4 zu verbringen, ist in dem Hybridgetriebe 1 ein Planetengetriebe 6 mit zwei wirkverbundenen Planetenradsätzen 7, 8 angeordnet.
  • Gemäß der Ausbildung als Hybridgetriebe weist die Getriebeeinheit 1 ein zweistufiges Planetengetriebe 6 sowie eine mit diesem Planetengetriebe wirkverbundene elektrische Maschine 4 auf. Der prinzipielle Aufbau der Getriebeeinheit 1 ist besonders gut in 1 zu erkennen. Demnach weist das Planetengetriebe 6 einen ersten Planetenradsatz 7 auf, der die erste Getriebestufe des Planetengetriebes 7 bildet, und einen zweiten Planetenradsatz 8 auf, der die zweite Stufe des Planetengetriebes 6 bildet, auf.
  • Der erste Planetenradsatz 7 / die einzelnen Planetenräder befindet / befinden sich einerseits mit einem ersten Sonnenrad 9, andererseits mit einem ersten Hohlrad 11 in Zahneingriff. Der erste Planetenradsatz 7 ist mit seinen einzelnen (ersten) Planetenrädern auf einem ersten Planetenradträger 13 verdrehbar angeordnet. Es ist zu erkennen, dass das erste Hohlrad 11 gleichzeitig einen Teil des zweiten Planetenradträgers 14 bildet, welcher wieder an eine vierte Schalteinrichtung 23, B2 angebunden bzw. dauerhaft drehfest mit dieser verbunden ist. Die einzelnen (zweiten) Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes 8, befinden sich zudem in Zahneingriff mit einem zweiten Sonnenrad 10 und einem zweiten Hohlrad 12. Das zweite Hohlrad 12 ist drehfest mit dem ersten Planetenradträger 13 verbunden. Das zweite Hohlrad 12 und der erste Planetenradträger 13 sind jeweils unmittelbar drehfest mit dem Drehmomentausgangsbauteil 36 und somit mit dem Getriebeausgang 5 der Getriebeeinheit 1 verbunden.
  • Das Drehmomentausgangsbauteil 36 kann an dem Gehäuse 34 drehgelagert sein. Das Drehmomentausgangsbauteil 36 kann als ein Stirnrad ausgebildet sein. Das Stirnrad kann schräg- oder geradeverzahnt sein.
  • Die elektrische Maschine 4 weist typischerweise einen Stator und einen relativ zu dem Stator verdrehbar gelagerten Rotor auf, wobei der Rotor innerhalb des Stators drehbar aufgenommen ist. Der Rotor ist dabei typischerweise drehfest auf einer Triebwelle der elektrischen Maschine 4 angebracht, wobei die Triebwelle mit ihrer Drehachse über ein Drehmomentübertragungsbauteil 37 an das erste Sonnenrad 9 angebunden ist. Folglich ist die elektrische Maschine 4 mit dem ersten Sonnenrad 9 über das Drehmomentübertragungsbauteil 37 wirkverbunden. In weiteren Ausführungen ist die elektrische Maschine 4 mit ihrer Stator-/Rotoreinheit auch nicht zwangsläufig koaxial zu der zentralen Drehachse 38 angeordnet, sondern beispielsweise mit ihrem Drehmomentübertragungsbauteil 37 koaxial zur zentralen Drehachse 38 angeordnet. Die Triebwelle der elektrischen Maschine 4 ist des Weiteren über eine erste Schalteinrichtung 20, K1 mit dem Verbrennungsmotor 3 rotatorisch gekoppelt.
  • Eingangsseitig kann eine Drehmomentübertragungskomponente 32 eines Getriebeeingangs 33 des Hybridgetriebes 1 mit einer Ausgangswelle/Kurbelwelle 30 des Verbrennungsmotors 3 gekoppelt bzw. an diese angeschlossen werden, so dass im Betrieb des Verbrennungsmotors 3 erzeugtes Drehmoment über die Kurbelwelle 30 in das Hybridgetriebe 1 eingeleitet wird. Zwischen der Kurbelwelle 30 und der Drehmomentübertragungskomponente 32 kann zusätzlich, wie in 1 gezeigt, ein Drehschwingungsdämpfer 31 integriert werden. Der Drehschwingungsdämpfer 31 kann bspw. ein Zweimassenschwungrad oder ein hydrodynamischer Tilger ausgebildet sein.
  • Wie in 1 gezeigt, sind in dem Hybridgetriebe 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel exakt, d. h. nicht mehr und auch nicht weniger als vier Schalteinrichtungen 20, 21, 22, 23 integriert, um durch ihre deaktivierten (geöffneten) und aktivierten (geschlossenen) Stellungen die einzelnen Betriebsmodi/Getriebeübersetzungen/Gänge, wie sie aus 2 hervorgehen, umzusetzen.
  • Eine erste Schalteinrichtung 20, K1 ist als eine Kupplung realisiert. Die erste Schalteinrichtung 20, K1 ist zwischen dem Getriebeeingang 33 und dem ersten Sonnenrad 9 wirkend eingesetzt. Durch Ausbildung der ersten Schalteinrichtung 20, K1 als Kupplung, ist der Getriebeeingang 33, und somit im Betrieb des Kraftfahrzeuges 2 die Kurbelwelle 30 des Verbrennungsmotors 3, in einer aktivierten Stellung der Schalteinrichtung 20, K1 drehfest mit dem ersten Sonnenrad 9 gekoppelt und in einer deaktivierten Stellung der Schalteinrichtung 20, K1 von dem ersten Sonnenrad 9 drehentkoppelt, d. h. frei relativ zu diesem verdrehbar. Die aktivierte Stellung der ersten Schalteinrichtung 20, K1 ist somit eine geschlossene Kupplungsstellung, wohingegen die deaktivierte Stellung eine geöffnete Kupplungsstellung ist. Zudem ist erfindungsgemäß die elektrische Maschine 4 zwischen der ersten Schalteinrichtung 20, K1 und ersten Sonnenrad 9 über ein Drehmomentübertragungsbauteil 37 wirkend eingebunden, d.h. unter anderem, dass bei aktivierter erster Schalteinrichtung 20, K1 eine direkte Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 3 und der elektrischen Maschine 4 vorliegt.
  • Eine zweite Schalteinrichtung 21, K2 ist ebenfalls als Kupplung realisiert. Die zweite Schalteinrichtung 21, K2 ist zwischen dem Getriebeeingang 33 und dem ersten Hohlrad 11 des ersten Planetenradsatzes 7 wirkend eingesetzt. Demnach ist der Getriebeeingang 33, und somit im Betrieb des Kraftfahrzeuges 2 die Kurbelwelle 30 des Verbrennungsmotors 3, in der aktivierten Stellung der zweiten Schalteinrichtung 21, K2 drehfest mit dem ersten Hohlrad 11 verbunden und in einer deaktivierten Stellung der zweiten Schalteinrichtung 21, K2 von dem ersten Hohlrad 11 drehentkoppelt, d. h. frei relativ zu diesem verdrehbar angeordnet. Somit ist die aktivierte Stellung der zweiten Schalteinrichtung 21, K2 eine geschlossene Kupplungsstellung und die deaktivierte Stellung der zweiten Schalteinrichtung 21, K2 eine geöffnete Kupplungsstellung.
  • Eine dritte Schalteinrichtung 22, B1 ist als Bremse realisiert und mit einem Gehäuse 34 der Getriebeeinheit 1 gekoppelt. Das Gehäuse 34 stellt einen fahrzeugrahmenfesten Bereich 35 dar. Die dritte Schalteinrichtung 22, B1 ist jene Bremse, die mit dem zweiten Sonnenrad 10 zusammenwirkt. Die dritte Schalteinrichtung 22, B1 ist somit fähig, das zweite Sonnenrad 10 gegenüber einem fahrzeugrahmenfesten Bereich 35 des Kraftfahrzeuges 2 abzubremsen / festzuhalten. In einer aktivierten Stellung der dritten Schalteinrichtung 22, B1 wirkt die dritte Schalteinrichtung 22, B1 derart auf das zweite Sonnenrad 10, dass dieses in seiner Verdrehung relativ zu dem fahrzeugrahmenfesten Bereich 35 des Kraftfahrzeuges 2 blockiert sind. In einer deaktivierten Stellung der dritten Schalteinrichtung 22, B1 hingegen ist die dritte Schalteinrichtung 22, B1 derart angeordnet, dass sie eine freie Rotation des zweiten Sonnenrades 10 relativ zu dem Bereich 35 freigibt / zulässt.
  • Eine vierte Schalteinrichtung 23, B2 ist als Bremse realisiert und mit dem Gehäuse 34 der Getriebeeinheit 1 gekoppelt. Das Gehäuse 34 stellt einen fahrzeugrahmenfesten Bereich 35 dar. Die vierte Schalteinrichtung 23, B2 wirkt im Wesentlichen ähnlich wie die dritte Schalteinrichtung 22, B1. Insbesondere ist die vierte Schalteinrichtung 23, B2 jedoch mit dem ersten Hohlrad 11 bzw. dem zweiten Planetenradträger 14 verbunden, so dass diese in einer aktivierten Stellung der vierten Schalteinrichtung 23, B2 an dem fahrzeugrahmenfesten Bereich 35 gehalten wird und sich in einer deaktivierten Stellung der vierten Schalteinrichtung 23, B2 relativ zu diesem bewegen kann.
  • Der erste Planetenradsatz 7 umfasst einen ersten Planetenradträger 13 der drehfest mit dem zweiten Hohlrad 12 des zweiten Planetenradsatzes 8 gekoppelt ist.
  • Bei der nachstehenden Beschreibung der einzelnen in 2 gezeigten Betriebsmodi wird deutlich, dass die zweite und vierte Schalteinrichtung 21, K2 bzw. 23, B2 nicht beide gleichzeitig aktiviert werden, da hierbei das Antriebsdrehmoment des Verbrennungsmotors 3 direkt über die zweite Schalteinrichtung 21, K2 und die vierte Schalteinrichtung 23, B2 in den fahrzeugrahmenfesten Bereich 35 geleitet werden würde. Wie aus 2 ersichtlich ist, können mit dem Hybridgetriebe 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel durch Schalten der vier Schalteinrichtungen 20, 21, 22, 23 zehn Betriebsmodi umgesetzt werden. Dabei sind in 2 in der ersten Spalte die unterschiedlichen Betriebsmodi Standladen , EM1 , EM2 , ICE1 , ICE2, ICE3 , ICE4 , EVT , EM-R1 und EM-R2 aufgelistet. Im Betriebsmodus Standladen kann die elektrische Maschine 4 bei stehendem Fahrzeug 2 direkt mit dem Verbrennungsmotor 3 gekoppelt und durch diesen angetrieben werden, um elektrische Leistung zu generieren. EM1 und EM2 beschreiben zwei Betriebsmodi, in welchen das Fahrzeug 2 nur durch die elektrische Maschine 4 angetrieben wird, und ICE1 , ICE2 , ICE3 und ICE4 vier Betriebsmodi mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen i , in welchen das Fahrzeug 2 nur durch den Verbrennungsmotor 3 angetrieben wird. Die beiden Betriebsmodi EM-R1 und EM-R2 stellen zwei rein elektrische Rückwärtsgänge dar und der Betriebsmodus EVT erlaubt eine Rekuperation bei fahrendem Fahrzeug 2. In der zweiten Spalte sind die in den unterschiedlichen Betriebsmodi durch das Hybridgetriebe 1 umgesetzten Übersetzungsverhältnisse i dargestellt, wohingegen in der dritten Spalte aufgelistet ist, ob der Verbrennungsmotor ICE 3 an- oder abgekoppelt bzw. betrieben oder nicht betrieben wird. Die vierte Spalte zeigt die Betriebsmodi der elektrischen Maschine 4. Dabei wird zwischen einem Generator-Modus Gen , in welchem die elektrische Maschine 4 angetrieben wird und so elektrische Leistung erzeugt, und einem Motor-Modus Mot , in welchem die elektrische Maschine 4 als Motor betrieben wird und Drehmoment erzeugt, unterschieden. Die übrigen Spalten zeigen jeweils die Stellungen der einzelnen Schalteinrichtungen 20, 21, 22, 23, wobei ein leeres Feld die deaktivierte Stellung darstellt und ein x für die aktivierte Stellung steht.
  • Durch Aktivierung der ersten Schalteinrichtung 20, K1 sowie durch Deaktivierung der zweiten Schalteinrichtung 21, K2 sowie durch Deaktivierung der dritten und vierten Schalteinrichtungen 22, 23, B1, B2 wird die elektrische Maschine im Generatorbetrieb betrieben und der Verbrennungsmotor 3 lädt die Batterie auf. Im aktivierten Zustand der vierten Schalteinrichtung 23, B2 und im deaktivierten Zustand der ersten und zweiten Schalteinrichtung 20, 21, K1, K2 sowie der dritten Schalteinrichtung 22, B1 wird die elektrische Maschine 4 im motorischen Betrieb betrieben, wobei der Verbrennungsmotor 3 deaktiviert ist. Durch Aktivierung der dritten Schalteinrichtung 22, B1 sowie Deaktivierung der ersten und zweiten Schalteinrichtung 20, 21, K1, K2 sowie Deaktivierung der vierten Schalteinrichtung 23, B2 wird die elektrische Maschine in einem kleineren Übersetzungsverhältnis von 1.49 betrieben, wobei der Verbrennungsmotor 3 dabei deaktiviert ist. Im 1. bis 4. Gang des Verbrennungsmotors 3 werden Übersetzungsverhältnisse von 2.8, 1.49, 1.00 und 0.73 angesteuert bzw. sind ansteuerbar, wobei in der Tabelle der 2 aufgeführt ist, welche Kupplungen bzw. Bremsen jeweils angesteuert werden müssen, um die jeweiligen Übersetzungsverhältnisse zu bewirken. Im Electric-Variabel-Transmission-Gang (EVT-Gang) wird ein Übersetzungsverhältnis von 1.56 bewirkt, wobei sich nur die zweite Schalteinrichtung 21, K2 im aktivierten Zustand befindet. Des Weiteren sind Rückwärtsgänge durch die elektrische Maschine 4 bewirkbar, wenn der Verbrennungsmotor 3 deaktiviert ist und die dritte Schalteinrichtung 22, B1 oder die vierte Schalteinrichtung 23, B2 aktiviert ist.
  • Vorstehend wurde das Hybridgetriebe 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel mit genau vier Schalteinrichtungen 20, 21, 22, 23 erklärt. Nachfolgend sollen nun weitere Ausführungsbeispiele des Hybridgetriebes 1 präsentiert werden. Dabei wird lediglich auf die Unterschiede zu dem Hybridgetriebe 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel eingegangen und eine vollständige Beschreibung des Aufbaus wird weggelassen.
  • In 3 ist das Hybridgetriebe 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt. Dabei wird die vierte Schalteinrichtung 23, B2 weggelassen, so dass der zweite Planetenträger 14 lediglich über die zweite Schalteinrichtung 21, K2 mit dem Verbrennungsmotor 3 gekoppelt werden kann und nicht an dem fahrzeugrahmenfesten Bereich 35 angebunden werden kann.
  • 4 zeigt die Betriebsmodi, welche mit dem Hybridgetriebe 1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel umsetzbar sind. Die Anzahl der Betriebsmodi reduziert sich im Vergleich mit dem ersten Ausführungsbeispiel von zehn auf sieben. Insbesondere entfallen der zweite elektrische Vorwärts- und der zweite elektrische Rückwärtsgang EM2 , EM-R2 sowie der vierte Betriebsmodus für exklusiven Antrieb durch den Verbrennungsmotor 3 ICE4 . Durch Deaktivierung der dritten Schalteinrichtung 22, B1 ist der Standladenmodus bewirkbar und im Antriebszustand der elektrischen Maschine 4 ist ein Übersetzungsverhältnis 1.49 bzw. in den drei unterschiedlichen Verbrennungsmotor-Antriebszuständen sind Übersetzungsverhältnisse von 1.49 1,00 und 0.73 bewirkbar, wobei der EVT-Gang ein Übersetzungsverhältnis von 1.56 bewirkt und durch den Rückwärtsgang der elektrischen Maschine ein Übersetzungsverhältnis von 1.49 bewirkbar ist.
  • 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, welches einer weiteren Vereinfachung des Hybridgetriebes 1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt. Zusätzlich zu der Entfernung der vierten Schalteinrichtung 23, B2 wird dabei die dritte Schalteinrichtung 22, B1 entfernt, wobei die dritte Schaltrichtung 22, B1 durch eine drehfeste Verbindung mit dem Gehäuse 34 ersetzt wird. Somit ist das zweite Sonnenrad 10 dauerhaft an dem fahrzeugrahmenfesten Bereich 35 angebunden. D.h. eine Rotation des zweiten Sonnenrads 10 wird dauerhaft unterbunden.
  • Wie in 6 zu erkennen, reduziert sich die Anzahl der umsetzbaren Betriebsmodi weiter auf vier. Im Vergleich mit dem zweiten Ausführungsbeispiel entfallen zusätzlich die Betriebsmodi Standladen , ICE3 und EVT , d.h. das mit dem Hybridgetriebe 1 nach dem dritten Ausführungsbeispiel ausgestattete Fahrzeug 2 kann nur noch mit einer Übersetzungsstufe rein elektrisch vorwärts (EM1) bzw. rückwärts (EM-R1) fahren und hat lediglich zwei Gangstufen für den Antrieb durch den Verbrennungsmotor 3.
  • Ein Hybridgetriebe 1 nach einem vierten Ausführungsbeispiel ist in 7 abgebildet. Im Vergleich zu dem in 1 gezeigten Hybridgetriebe 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel wird hier die erste Schalteinrichtung 20, K1 weggelassen. Das erste Sonnenrad 9 ist somit dauerhaft drehfest über das Drehmomentübertragungsbauteil 37 mit der elektrischen Maschine 4 gekoppelt und ist nicht mehr mit dem Verbrennungsmotor 3 verbindbar.
  • Mit dieser Konfiguration lassen sich die in 8 dargestellten Betriebsmodi umsetzen. Dabei entfallen im Vergleich mit dem ersten Ausführungsbeispiel drei Gangstufen ICE2 , ICE3 und ICE4 für den exklusiven Antrieb durch den Verbrennungsmotor 3.
  • In 9 und 10 ist eine Modifikation des Hybridgetriebes 1 nach dem vierten Ausführungsbeispiel sowie die damit umsetzbaren Betriebsmodi abgebildet. Dabei wird die als schaltbare Kupplung ausgeführte zweie Schalteinrichtung 21, K2 als Freilaufkupplung 24, FW2 ausgeführt. Dadurch entfällt im Vergleich mit dem vierten Ausführungsbeispiel die Möglichkeit, das Fahrzeug 2 mit zwei unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen rein elektrisch rückwärtsfahren zu lassen.
  • In der fünften Spalte von 10 sind hierfür die Schaltstellungen der Freilaufkupplung 24, FW2 für die umsetzbaren Betriebsmodi aufgelistet. Dabei entspricht L einer geschlossenen Schaltstellung locked und UL einer geöffneten Schaltstellung unlocked .
  • Die 11 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges 2, umfassend ein erstes und ein zweites Antriebsrad 40 und eine Getriebeeinheit 1, die an den Verbrennungsmotor 3 angeflanscht ist. Hierbei ist zu erkennen, dass die Getriebeeinheit 1 mit dem Antriebsstrang an einer Vorderachse des Kraftfahrzeuges 2 wirkend eingesetzt ist.
  • In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein DHT-Konzept (Dedicated Hybrid Transmission (Getriebeeinheit 1)) vorgeschlagen mit folgenden Elementen: zwei Planetenradsätzen 7, 8; vier Schaltelementen 20, 21, 22, 23 (zwei Bremsen und zwei Kupplungen); und einer elektrischen Maschine 4. Mit den Elementen des vorgeschlagenen DHT-Konzeptes werden folgende Funktionen erfüllt: vier ICE-Gänge (Vorwärts-Gänge / Gänge für Verbrennungsmotor 3); zwei EM-Gänge (Gänge für elektrische Maschine 4); zwei EM-Rückwärtsgänge; Laden im Stillstand; Boosten und Rekuperation in allen Gängen möglich; serieller Betrieb mit einer zusätzlichen Antriebsachse: erste Antriebsachse mit Verbrennungsmotor 3, der elektrische Maschine 4 antreibt, wobei die elektrische Maschine 4 eine Batterie lädt und/oder Strom zu E-Achse sendet, und zweite Antriebsache, die das Fahrzeug 2 antreibt. Keine ICE-Trennkupplung wird benötigt, da K1 und K2 diese Funktion erfüllen. Die elektrische Maschine 4 kann koaxial oder achsparallel (mit Kette oder Stirnrad) angeordnet sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Getriebeeinheit
    2
    Kraftfahrzeug
    3
    Verbrennungsmotor
    4
    elektrische Maschine
    5
    Getriebeausgang
    6
    Planetengetriebe
    7
    erster Planetenradsatz
    8
    zweiter Planetenradsatz
    9
    erstes Sonnenrad
    10
    zweites Sonnenrad
    11
    erstes Hohlrad
    12
    zweites Hohlrad
    13
    erster Planetenradträger
    14
    zweiter Planetenradträger
    20, K1
    erste Schalteinrichtung
    21, K2
    zweite Schalteinrichtung
    22, B1
    dritte Schalteinrichtung
    23, B2
    vierte Schalteinrichtung
    24, FW2
    Freilaufkupplung
    30
    Kurbelwelle
    31
    Drehschwingungsdämpfer
    32
    Drehmomentübertragungskomponente
    33
    Getriebeeingang
    34
    Gehäuse
    35
    fahrzeugrahmenfester Bereich
    36
    Drehmomentausgangsbauteil
    37
    Drehmomentübertragungsbauteil
    38
    zentrale Drehachse
    40
    Antriebsrad
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016221045 A1 [0006, 0007]
    • EP 2146855 B1 [0008]
    • WO 2016/075336 [0009]
    • DE 102018130498 A1 [0010]

Claims (13)

  1. Getriebeeinheit (1) für ein hybrides Kraftfahrzeug (2), um Drehmoment zwischen einerseits einem Verbrennungsmotor (3) und/oder einer elektrischen Maschine (4) und andererseits einem Getriebeausgang (5) zu verbringen oder zwischen dem Verbrennungsmotor (3) und der elektrischen Maschine (4) zu verbringen, umfassend ein Gehäuse (21) und ein im Drehmomentfluss vorhandenes Planetengetriebe (6) mit zwei wirkverbundenen Planetenradsätzen (7, 8), wobei ein erstes Hohlrad (11) des ersten Planetenradsatzes (7), dessen ersten Planetenradträger (13) mit dem Getriebeausgang (5) dauerhaft gekoppelt ist, mit einem zweiten Planetenradträger (14) des zweiten Planetenradsatzes (8) dauerhaft gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Sonnenrad (9) des ersten Planetenradsatzes (7) dauerhaft mit einem Drehmomentübertragungsbauteil (37) der elektrischen Maschine (4) gekoppelt ist.
  2. Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schalteinrichtung (20, K1) zwischen dem Verbrennungsmotor (3) und dem ersten Sonnenrad (9) angeordnet ist.
  3. Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Schalteinrichtung (21, K2) zwischen dem Verbrennungsmotor (3) und dem ersten Hohlrad (11) angeordnet ist.
  4. Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schalteinrichtung (21, K2) als Freilaufkupplung (24, FW2) ausgeführt ist.
  5. Getriebeeinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Schalteinrichtung (22, B1) zum Festlegen eines zweiten Sonnenrades (10) des zweiten Planetenradsatzes (8) vorhanden ist.
  6. Getriebeeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sonnenrad (10) drehfest an einem fahrzeugrahmenfesten Bereich (35) festgelegt ist.
  7. Getriebeeinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine vierte Schalteinrichtung (23, B2) zum Festlegen des zweiten Planetenradträgers (14) vorhanden ist.
  8. Getriebeeinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Hohlrad (12) des zweiten Planetenradsatzes (8) mit dem ersten Planetenradträger (13) dauerhaft verbunden ist.
  9. Getriebeeinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentübertragungsbauteil (37) über ein Stützlager an dem Gehäuse (34) abgestützt ist.
  10. Getriebeeinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen dem ersten Planetenradträger (13) und dem Getriebeausgang (5) eingebundenes Drehmomentausgangsbauteil (36) an dem Gehäuse (34) drehgelagert ist.
  11. Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentausgangsbauteil (36) als ein Stirnrad ausgebildet ist.
  12. Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnrad schräg- oder geradeverzahnt ist.
  13. Kraftfahrzeug (2) mit einem Verbrennungsmotor (3) und einer mit ihrem Getriebeeingang (33) an eine Kurbelwelle (30) des Verbrennungsmotors (3) angeschlossenen oder anschließbaren Getriebeeinheit (1), die nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist.
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Citations (7)

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