DE102020004394A1 - Hybridantriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug - Google Patents

Hybridantriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug Download PDF

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Tobias Schilder
Wilco van Harselaar
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebseinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine (12), einer elektrischen Maschine (16) und einem Doppelkupplungsgetriebe (26), welches ein erstes Teilgetriebe (28), ein zweites Teilgetriebe (30) und eine Doppelkupplung (32) aufweist, die eine erste Kupplung (K1) mit einer ersten Eingangsseite (E1) und einer ersten Ausgangsseite (A1) und eine zweite Kupplung (K2) mit einer zweiten Eingangsseite (E2) und einer zweiten Ausgangsseite (A2) aufweist, wobei das erste Teilgetriebe (28) eine erste Teilgetriebeeingangswelle (34) und eine erste Stirnradpaarung (38) aufweist, und wobei das zweite Teilgetriebe (30) eine zweite Teilgetriebeeingangswelle (36) und eine zweite Stirnradpaarung (40) aufweist. Die erste Ausgangsseite (A1) der ersten Kupplung (K1) ist drehfest mit der zweiten Eingangsseite (E2) der zweiten Kupplung (K2) verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit einer solchen Hybridantriebseinrichtung.
  • Der DE 10 2013 022 142 A1 ist ein Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug als bekannt zu entnehmen, mit einem Verbrennungsmotor, mit einer elektrischen Maschine und mit einem Doppelkupplungsgetriebe, da es eine Doppelkupplungsanordnung und eine Stirnradgetriebeanordnung mit zwei Teilgetrieben aufweist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hybridantriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Hybridantriebseinrichtung zu schaffen, sodass eine besonders kompakte sowie gewichts- und kostengünstige Bauweise der Hybridantriebseinrichtung geschaffen werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Hybridantriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine auch als Hybrid-Antriebsstrang oder Hybridantriebssystem bezeichnete Hybridantriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Hybridantriebseinrichtung aufweist und mittels der Hybridantriebseinrichtung antriebbar ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand mehrere, insbesondere wenigstens zwei und ganz insbesondere wenigstens oder genau vier, Räder aufweist, welche auch als Fahrzeugräder bezeichnet werden. Das jeweilige Rad ist ein Bodenkontaktelement, über welches das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Dabei ist wenigstens eines der Räder mittels der Hybridantriebseinrichtung antreibbar. Insbesondere können wenigstens oder genau zwei der Räder mittels der Hybridantriebseinrichtung angetrieben werden, wodurch das Kraftfahrzeug insgesamt angetrieben werden kann. Wird das Kraftfahrzeug mittels der Hybridantriebseinrichtung angetrieben und dadurch entlang des Bodens gefahren, während das Kraftfahrzeug über das jeweilige Rad gerade in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abgestützt ist, so rollte das jeweilige Rad an dem Boden ab. Die Hybridantriebseinrichtung umfasst ein auch als Verbrennungsmotor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine, welche vorzugsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildet sein kann. Dabei ist das Kraftfahrzeug beziehungsweise das wenigstens eine Rad mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar. Die Hybridantriebseinrichtung umfasst außerdem eine elektrische Maschine, mittels welcher das wenigstens eine Rad beziehungsweise das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Somit wird die elektrische Maschine auch als Traktionsmaschine bezeichnet. Um das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine, insbesondere elektrisch, anzutreiben, wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie, insbesondere elektrischem Strom, versorgt und hierdurch in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben. Die elektrische Energie, mit welcher die elektrische Maschine versorgt wird, wird beispielsweise von einem zum Speichern der elektrischen Energie ausgebildeten Energiespeicher bereitgestellt. Der Energiespeicher ist vorzugsweise eine Batterie, insbesondere eine Hochvoltbatterie, wobei der Energiespeicher insbesondere als Lithium-Ionen-Batterie ausgebildet sein kann. Vorzugsweise sind die elektrische Maschine und der Energiespeicher Hochvolt-Komponenten, deren jeweilige elektrische Spannung, insbesondere ihre elektrische Betriebs- oder Nennspannung, mindestens 48 Volt beträgt. Vorzugsweise ist die elektrische Spannung, insbesondere die elektrische Betriebs- oder Nennspannung, größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt. Ganz vorzugsweise beträgt die elektrische Spannung mehrere 100 Volt, sodass besonders große elektrische Leistungen zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Hybridfahrzeugs realisiert werden können.
  • Die Hybridantriebseinrichtung umfasst außerdem ein Doppelkupplungsgetriebe, welches ein erstes Teilgetriebe, ein zweites Teilgetriebe und eine Doppelkupplung aufweist. Die Doppelkupplung umfasst eine erste Kupplung, welche eine erste Eingangsseite und eine erste Ausgangsseite aufweist. Außerdem umfasst die Koppelstellung eine zweite Kupplung, welche eine zweite Eingangsseite und eine zweite Ausgangsseite aufweist, auf der jeweiligen Eingangsseite ist beispielsweise ein jeweiliges, erstes Kupplungselement angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist auf der jeweiligen Ausgangsseite beispielsweise ein jeweiliges zweites Kupplungselement angeordnet. Unter der jeweiligen Eingangsseite und der Ausgangsseite beziehungsweise unter den jeweiligen Kupplungselementen kann insbesondere folgendes verstanden werden: die jeweilige Kupplung kann beispielsweise zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand umgeschaltet werden. In dem geöffneten Zustand kann beispielsweise zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite höchstens ein erstes Drehmoment übertragen werden, welches größer als 0 sein kann. Somit ist es denkbar, dass in dem geöffneten Zustand die Eingangsseite und die Ausgangsseite drehmomentübertragend miteinander verbunden sind. Ferner ist es denkbar, dass in dem geöffneten Zustand die jeweilige Eingangsseite und die jeweilige Ausgangsseite, insbesondere vollständig, voneinander entkoppelt sind, sodass das erste Drehmoment 0 beträgt beziehungsweise sodass keine Drehmomente zwischen der jeweiligen Ausgangsseite und der jeweiligen Eingangsseite übertragen werden können. In dem geschlossenen Zustand ist zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite ein gegenüber dem ersten Drehmoment und gegenüber 0 größeres, zweites Drehmoment übertragbar, sodass in dem geschlossenen Zustand die jeweilige Eingangsseite und die jeweilige Ausgangsseite stärker drehmomentübertragend miteinander verbunden sind als in dem geöffneten Zustand. Unter dem Merkmal, dass die Ausgangsseite und die Eingangsseite in dem geschlossenen Zustand stärker drehmomentübertragend miteinander verbunden sind als in dem geöffneten Zustand, kann insbesondere verstanden werden, dass in dem geschlossenen Zustand gegenüber dem geöffneten Zustand ein größeres Drehmoment zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite übertragen werden kann.
  • Das erste Teilgetriebe weist eine erste Teilgetriebeeingangswelle und eine erste Stirnradpaarung auf. Die erste Teilgetriebeeingangswelle wird auch als erste Eingangswelle bezeichnet. Das zweite Teilgetriebe weist eine zweite Teilgetriebeeingangswelle und eine zweite Stirnradpaarung auf, wobei die zweite Teilgetriebeeingangswelle auch als zweite Eingangswelle bezeichnet wird. die Verbrennungskraftmaschine und die elektrische Maschine können beispielsweise jeweils wenigstens ein auch als Antriebsmoment oder Antriebsdrehmoment bezeichnetes Drehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Dabei kann beispielsweise das jeweilige, von der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise von der elektrischen Maschine bereitgestellte Antriebsmoment über die jeweilige Eingangswelle in das jeweilige Teilgetriebe eingeleitet werden. Mittels des jeweiligen Teilgetriebes kann das jeweilige, in das jeweilige Teilgetriebe eingeleitete Antriebsmoment beispielsweise in ein gegenüber dem jeweiligen Antriebsmoment größeres oder kleineres Drehmoment umgewandelt werden, insbesondere in Abhängigkeit von einer jeweiligen Übersetzung des jeweiligen Teilgetriebes, wobei das jeweilige Teilgetriebe das gegenüber dem jeweiligen Antriebsmoment größere oder kleinere Drehmoment, in welches das jeweilige Antriebsmoment umgewandelt wurde, bereitstellen kann.
  • Um nun eine besonders kompakte sowie kosten- und gewichtsgünstige Bauweise der Hybridantriebseinrichtung realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die erste Ausgangsseite der ersten Kupplung, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Eingangsseite der zweiten Kupplung verbunden ist. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter „drehfest verbunden“ insbesondere folgendes zu verstehen: ist ein erstes Bauelement mit einem zweiten Bauelement drehfest verbunden, sodass eine drehfeste Verbindung zwischen den Bauelementen existiert, so ist hierunter im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere zu verstehen, dass die drehfest miteinander verbundenen Bauelemente koaxial zueinander angeordnet und derart miteinander verbunden sind, dass sie sich mit gleicher Drehzahl beziehungsweise gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen, insbesondere dann, wenn die Bauelemente angetrieben werden. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt, wird eines der drehfest miteinander verbundenen Bauelemente angetrieben und dadurch um eine Drehachse, insbesondere relativ zu einem Gehäuse der Hybridantriebseinrichtung, gedreht, indem beispielsweise ein Drehmoment auf das eine Bauelement wirkt beziehungsweise ausgeübt wird, so wird das andere der drehfest miteinander verbundenen Bauelemente von dem einen Bauelement beziehungsweise über das eine Bauelement von dem auf das eine Bauelement wirkenden Drehmoment ebenfalls angetrieben und hierdurch ebenfalls um die Drehachse, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, gedreht, mithin mit dem einen Bauelement mitgedreht, derart, dass sich die drehfest miteinander verbundenen Bauelemente gleichzeitig mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit um die den Bauelementen gemeinsame Drehachse, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, drehen.
  • Beispielsweise bezogen auf die erste Ausgangsseite und die zweite Eingangsseite bedeutet dies, dass beispielsweise die erste Ausgangsseite das eine Bauelement und die zweite Eingangsseite das andere Bauelement ist oder umgekehrt. Unter dem Merkmal, dass die erste Ausgangsseite beziehungsweise das eine Bauelement permanent drehfest mit der zweiten Eingangsseite beziehungsweise mit dem anderen Bauelement verbunden sein kann, kann insbesondere verstanden werden, dass keine Koppeleinrichtung vorgesehen ist, die zwischen einem die Bauelemente drehfest miteinander verbindenden Koppelzustand und einem die Bauelemente für eine um die Drehachse relativ zueinander erfolgende Drehung freigebenden Entkoppelzustand umschaltbar ist, sondern die permanent drehfest miteinander verbundenen Bauelemente sind stets drehfest miteinander verbunden. Wie der mit anderen Worten ausgedrückt ist dann keine Koppelstellung vorgesehen, welche zwischen einem die drehfeste Verbindung zwischen den Bauelementen bewirkenden Zustand und einem die drehfeste Verbindung zwischen den Bauelementen aufhebenden Zustand umschaltbar ist.
  • Bei der Erfindung kann eine üblicherweise mit K0 oder als Trennkupplung bezeichnete, zusätzlich beziehungsweise separate Kupplung, mittels welcher die elektrische Maschine von der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise umgekehrt abkoppelbar wäre, vermieden werden, sodass die Teileanzahl, der Bauraumbedarf und die Kosten der Hybridantriebseinrichtung besonders gering gehalten werden können. Dennoch ermöglichen die Kupplungen der Doppelkupplung, dass die Verbrennungskraftmaschine von der elektrischen Maschine abgekoppelt werden kann, beziehungsweise umgekehrt, sodass beispielsweise dann, wenn das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine angetrieben wird, ein währenddessen durch die elektrische Maschine bewirktes Antreiben der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere deren beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildeten Abtriebswelle, vermieden werden kann. Hierzu befindet sich beispielsweise die erste Kupplung in ihrem geöffneten Zustand, während sich beispielsweise die zweite Kupplung in ihrem geschlossenen Zustand befindet.
  • Die Hybridantriebseinrichtung ermöglicht beispielsweise einen vorteilhaften Durchtrieb der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere der Abtriebswelle, an das jeweilige Rad. Ferner ist eine lastschaltbare Mehrgängigkeit realisierbar, insbesondere dann, wenn die erste Kupplung und/oder die zweite Kupplung als eine Reibkupplung, insbesondere als eine Lamellenkupplung, ausgebildet ist. Außerdem kann eine besonders verlustarme Getriebestruktur der Hybridantriebseinrichtung geschaffen werden, und es ist ein vorteilhafter Achsversatz zwischen der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise ihrer Abtriebswelle und einer jeweiligen Seitenwelle realisierbar, über welcher das jeweilige Rad angetrieben werden kann. Insbesondere kann die Hybridantriebseinrichtung durch Verwendung der beiden Kupplungen als ein P2-System, das heißt nach Art eines P2-Hybrids ausgestaltet werden. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann durch die Hybridantriebseinrichtung das Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft als P2-Hybridfahrzeug dargestellt werden. Des Weiteren ist ein modularer Aufbau darstellbar, insbesondere mit einer P4-Achse, beispielsweise zur Darstellung eines seriellen Modus. Des Weiteren kann auf besonders vorteilhafte Weise eine Mehrgängigkeit, insbesondere eine Zweigängigkeit, geschaffen werden, sodass beispielsweise das Doppelkupplungsgetriebe wenigstens oder genau zwei schaltbare, das heißt einlegbare und auslegbare Gänge aufweisen kann. Zum Einlegen beziehungsweise Aktivieren eines ersten der Gänge ist beispielsweise eine der Kupplungen geschlossen, insbesondere während die andere Kupplung geöffnet ist, sodass vorzugsweise der zweite Gang ausgelegt ist. Zum Einlegen beziehungsweise Aktivieren des zweiten Gangs ist beispielsweise die andere Kupplung geschlossen, insbesondere während die eine Kupplung geöffnet ist, sodass dabei vorzugsweise der erste Gang ausgelegt ist. Unter dem Merkmal, dass die jeweilige Kupplung geöffnet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass die jeweilige Kupplung sich in ihrem geöffneten Zustand befindet, unter dem Merkmal, dass die jeweilige Kupplung geschlossen ist, ist zu verstehen, dass die jeweilige Kupplung sich in ihrem geschlossenen Zustand befindet.
  • Um die Teileanzahl und somit das Gewicht, den Bauraumbedarf und die Kosten besonders gering halten zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die vorzugsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere permanent, drehfest mit der ersten Eingangsseite der ersten Kupplung verbunden ist. Somit ist beispielsweise die Abtriebswelle, insbesondere permanent, drehfest mit dem ersten Kupplungselement der ersten Kupplung verbunden. Dadurch kann das von der Verbrennungskraftmaschine über die Abtriebswelle bereitgestellte Antriebsmoment besonders platzsparend und mit einer nur geringen Teileanzahl auf die erste Eingangsseite beziehungsweise auf das erste Kupplungselement der ersten Kupplung übertragen werden.
  • Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Ausgangsseite und somit beispielsweise das zweite Kupplungselement der ersten Kupplung, insbesondere permanent, drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle verbunden ist. Dadurch kann auf besonders gewichts- und kostengünstige Weise ein besonders kompakter Aufbau der Antriebseinrichtung dargestellt werden.
  • Um die Teileanzahl und somit den Bauraumbedarf, das Gewicht und die Kosten in einem besonders geringen Rahmen halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die zweite Ausgangsseite und somit beispielsweise das zweite Kupplungselement der zweiten Kupplung, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle verbunden ist.
  • Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die erste Stirnradpaarung ein koaxial zu der ersten Teilgetriebeeingangswelle angeordnetes, erstes Zahnrad und ein koaxial zu einer Vorgelegewelle angeordnetes, zweites Zahnrad auf. Beispielsweise ist das erste Zahnrad auf der ersten Teilgetriebeeingangswelle angeordnet und/oder insbesondere permanent, drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle verbunden. Die Vorgelegewelle ist eine zusätzlich zu den Eingangswellen vorgesehene, dritte Welle, welche desachsiert zu den Eingangswellen angeordnet ist. Vorzugsweise verlaufen die axialen Richtungen der Eingangswellen parallel zueinander und parallel zur axialen Richtung der Vorgelegewelle, wobei die Vorgelegewelle in radialer Richtung der Vorgelegewelle neben den Eingangswellen angeordnet ist.
  • Ferner hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Eingangswelle koaxial zueinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise eine der Eingangswellen, insbesondere die erste Eingangswelle, als eine Hohlwelle ausgebildet ist, welche von der anderen Eingangswelle, insbesondere von der zweiten Eingangswelle, zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durchdrungen ist.
  • Außerdem weist die erste Stirnradpaarung vorzugsweise ein erstes Schaltelement auf. Hierdurch kann auf besonders einfache Weise die zuvor genannte Mehrgängigkeit, insbesondere Zweigängigkeit, realisiert werden. Das Schaltelement ist beispielsweise zwischen wenigstens zwei Schaltzuständen umschaltbar, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch bewegbar. In einem ersten der Schaltzustände ist beispielsweise der erste Gang eingelegt, während der zweite Gang ausgelegt ist. In dem zweiten Schaltzustand ist beispielsweise der zweite Gang eingelegt, während der erste Gang ausgelegt ist. Vorzugsweise ist das erste Schaltelement ein formschlüssiges Schaltelement, insbesondere eine Klaue beziehungsweise eine Klauenkupplung. Das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad kämmen vorzugsweise miteinander, insbesondere direkt.
  • Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das zweite Zahnrad als ein Losrad ausgebildet ist, welches vorzugsweise auf der Vorgelegewelle angeordnet ist. Dabei ist das erste Schaltelement zwischen einem ersten Koppelzustand und einem ersten Entkoppelzustand umschaltbar. Beispielsweise ist das erste Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder translatorisch und/oder in axialer Richtung der Vorgelegewelle, zwischen einer ersten Koppelstellung und einer ersten Entkoppelstellung bewegbar. Die erste Koppelstellung korrespondiert beispielsweise mit dem ersten Koppelzustand beziehungsweise bewirkt den ersten Koppelzustand, wobei die erste Entkoppelstellung mit dem ersten Entkoppelzustand korrespondiert beziehungsweise den ersten Entkoppelzustand bewirkt. In dem ersten Koppelzustand ist das Losrad mittels des ersten Schaltelements drehfest mit der Vorgelegewelle verbunden. In dem ersten Entkoppelzustand gibt das erste Schaltelement das zweite Zahnrad für eine relativ zu der Vorgelegewelle erfolgende, insbesondere freie und somit unbegrenzte, Drehung frei, sodass in dem Entkoppelzustand das zweite Zahnrad relativ zu der Vorgelegewelle, insbesondere frei und somit unbegrenzt, gedreht werden kann. In dem ersten Koppelzustand ist beispielsweise der erste Gang eingelegt. Zum Auslegen beziehungsweise Deaktivieren des ersten Gangs befindet sich beispielsweise das Schaltelement in seinem ersten Entkoppelzustand. Durch Verwendung der Vorgelegewelle kann insbesondere der axiale Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden. Durch Verwendung des Schaltelements kann die Mehrgängigkeit auf besonders einfache Weise dargestellt werden.
  • In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die zweite Stirnradpaarung ein, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle verbundenes, drittes Zahnrad auf, welches beispielsweise auf der zweite Eingangswelle angeordnet ist. Außerdem umfasst die zweite Stirnradpaarung ein koaxial zu der Vorgelegewelle angeordnetes viertes Zahnrad, welches beispielsweise auf der Vorgelegewelle angeordnet ist. Vorzugsweise kämmt das dritte Zahnrad, insbesondere direkt, mit dem vierten Zahnrad beziehungsweise umgekehrt. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das erste Zahnrad, insbesondere permanent, drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle verbunden ist.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das dritte Zahnrad, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle verbunden sein.
  • Um den Bauraumbedarf, die Teileanzahl, die Kosten und das Gewicht in einem besonders geringen Rahmen halten zu können, kann vorgesehen sein, dass das vierte Zahnrad, insbesondere permanent, drehfest mit der Vorgelegewelle verbunden ist. Alternativ dazu hat es sich zur Realisierung einer besonders bedarfsgerechten Schaltbarkeit als vorteilhaft gezeigt, wenn das vierte Zahnrad als ein Losrad ausgebildet ist, welches beispielsweise auf der Vorgelegewelle angeordnet ist. Dabei ist es denkbar, dass das erste Schaltelement in einen zweiten Koppelzustand schaltbar ist. Beispielsweise kann das Schaltelement, insbesondere relativ zum Gehäuse und/oder translatorisch und/oder entlang der Axialrichtung der Vorgelegewelle, in eine zweite Koppelstellung bewegt werden, welche beispielsweise den zweiten Koppelzustand bewirkt. In dem zweiten Koppelzustand ist beispielsweise das als Losrad ausgebildete vierte Zahnrad mittels des Schaltelements drehfeste mit der Vorgelegewelle verbunden. Dabei ist es denkbar, dass das Schaltelement in dem ersten Koppelzustand das als Losrad ausgebildete vierte Zahnrad für eine relativ zur Vorgelegewelle erfolgende, insbesondere freie, Drehung freigibt, sodass in dem ersten Koppelzustand das vierte Zahnrad, insbesondere frei, relativ zur Vorgelegewelle gedreht werden kann. Mit anderen Worten ist dann das vierte Zahnrad von der Vorgelegewelle, insbesondere vollständig, entkoppelt. Dabei ist es ferner denkbar, dass beispielsweise der zweite Koppelzustand der zuvor genannte, erste Entkoppelzustand ist, in welchem das Schaltelement das vierte Zahnrad drehfest mit der Vorgelegewelle verbindet, jedoch das zweite Zahnrad von einer relativ zur Vorgelegewelle erfolgende, insbesondere freie, Drehung freigibt, sodass beispielsweise das zweite Zahnrad in dem ersten Entkoppelzustand beziehungsweise in dem zweiten Koppelzustand, insbesondere frei, relativ zur Vorgelegewelle gedreht werden kann beziehungsweise vollständig von der Vorgelegewelle entkoppelt ist. Ferner ist es denkbar, dass der erste Entkoppelzustand ein zusätzlich zu dem ersten Koppelzustand und zusätzlich zu dem zweiten Koppelzustand vorgesehener, dritter Zustand ist, in welchem das Schaltelement sowohl das zweite Zahnrad als auch das vierte Zahnrad für eine jeweilige, relativ zur Vorgelegewelle erfolgende Drehung freigibt, sodass beispielsweise in dem Entkoppelzustand sowohl das zweite Zahnrad als auch das vierte Zahnrad vollständig von der Vorgelegewelle entkoppelt sind und somit relativ zur Vorgelegewelle, insbesondere frei, gedreht werden können.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es denkbar, dass das Doppelkupplung, insbesondere die zweite Zahnradpaarung, ein zweites, zusätzlich zu dem ersten Schaltelement vorgesehenes Schaltelement aufweist. Das zweite Schaltelement kann beispielsweise zwischen einem zweiten Koppelzustand und einem zweiten Entkoppelzustand umgeschaltet werden. Die vorherigen und folgenden Ausführungen zum ersten Schaltelement können ohne weiteres auch auf das zweite Schaltelement übertragen werden und umgekehrt. Somit ist es denkbar, dass das zweite Schaltelement, insbesondere relativ zu dem Gehäuse und/oder in axialer Richtung der Vorgelegewelle und/oder translatorisch, zwischen einer zweiten Koppelstellung und einer zweiten Entkoppelstellung bewegt werden kann. Die zweite Koppelstellung bewirkt beispielsweise den zweiten Koppelzustand, und die zweite Entkoppelstellung bewirkt beispielsweise den zweiten Entkoppelzustand. In dem zweiten Koppelzustand ist das als Losrad ausgebildete, vierte Zahnrad mittels des zweiten Schaltelements drehfest mit der Vorgelegewelle verbunden. In dem zweiten Entkoppelzustand jedoch gibt das zweite Schaltelement das vierte Zahnrad für eine relativ zu der Vorgelegewelle erfolgende, insbesondere freie Drehung frei, sodass in dem zweiten Entkoppelzustand das vierte Zahnrad von der Vorgelegewelle vollständig entkoppelt ist und, insbesondere frei, relativ zu der Vorgelegewelle gedreht werden kann. Dabei ist es denkbar, dass sich das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement gleichzeitig in ihren Entkoppelzuständen befinden, sodass beide Losräder vollständig von der Vorgelegewelle entkoppelt sind. Ferner ist es denkbar, dass sich das erste Schaltelement in seinem ersten Koppelzustand befindet, während sich das zweite Schaltelement in seinem zweiten Entkoppelzustand befindet. Außerdem ist es denkbar, dass sich das zweite Schaltelement in seinem Koppelzustand befindet, während sich das erste Schaltelement in seinem ersten Entkoppelzustand befindet. Hierdurch kann auf einfache Weise eine besonders vorteilhafte Schaltbarkeit des Doppelkupplungsgetriebes dargestellt werden.
  • Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die elektrische Maschine, insbesondere ihr Rotor, derart mit der ersten Ausgangsseite gekoppelt, dass von der elektrischen Maschine, insbesondere deren Rotor, bereitgestellte Drehmomente ausgehend von der elektrischen Maschine zuerst über die erste Ausgangsseite in das Doppelkupplungsgetriebe eingeleitet werden können. Mit anderen Worten ist die elektrische Maschine, insbesondere ihr Rotor, derart mit der ersten Ausgangsseite und somit beispielsweise mit dem zweiten Kupplungselement der ersten Kupplung gekoppelt, dass bezogen auf einen von der elektrischen Maschine zu dem Doppelkupplungsgetriebe verlaufenden Drehmomentenfluss, entlang welchem von der elektrischen Maschine bereitgestellte Drehmomente beispielsweise das von der elektrischen Maschine bereitgestellte oder bereitstellbare Antriebsmoment in das Doppelkupplungsgetriebe einleitbar sind beziehungsweise eingeleitet werden, die erste Ausgangsseite stromauf der zweiten Eingangsseite angeordnet ist. Dies bedeutet insbesondere, dass die erste Ausgangsseite und die zweite Eingangsseite bezogen auf den Drehmomentenfluss in Reihe zueinander beziehungsweise seriell angeordnet oder geschaltet sind, derart, dass in dem einfach auch als Momentenfluss bezeichneten Drehmomentenfluss die zweite Eingangsseite stromab der ersten Ausgangsseite angeordnet ist. Insbesondere dadurch kann - wie oben beschrieben - auf eine zusätzliche, separate Trennkupplung, wie sie insbesondere bei P2-Hybriden üblich ist, verzichtet werden, sodass der Bauraumbedarf, die Kosten und das Gewicht besonders gering gehalten werden können.
  • Um einen besonders kosten-, gewichts- und bauraumgünstigen Aufbau der Hybridantriebseinrichtung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die erste Ausgangsseite beziehungsweise das zweite Kupplungselement der ersten Kupplung und die zweite Ausgangsseite, das heißt das zweite Kupplungselement der zweiten Kupplung, als Lamellenträger, insbesondere als Außenlamellenträger, ausgebildet sind, sodass vorzugsweise die jeweilige Kupplung als Lamellenkupplung ausgebildet ist.
  • Ferner hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die erste Kupplung einen ersten Betätigungskolben aufweist, welcher entlang der axialen Richtung der ersten Kupplung zwischen einem ersten Kraftübertragungsbereich der ersten Kupplung und den Stirnradpaarungen angeordnet ist. Die axiale Richtung der ersten Kupplung fällt dabei mit der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Teilgetriebeeingangswelle zusammen. Der erste Kraftübertragungsbereich der ersten Kupplung ist beispielsweise ein erstes Lamellenpaket der vorzugsweise als Lamellenkupplung ausgebildeten, ersten Kupplung, wobei beispielsweise mittels des ersten Betätigungskolbens das erste Lamellenpaket zusammenpressbar ist, wodurch die erste Kupplung aus ihrem geöffneten Zustand in ihren geschlossen Zustand überführbar ist.
  • Um insbesondere den axialen Bauraumbedarf besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die zweite Kupplung in radialer Richtung der zweiten Kupplung nach außen hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch die erste Kupplung überdeckt ist. Mit anderen Worten ist die erste Kupplung radial umgebend zur zweiten Kupplung angeordnet.
  • Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn ein zweiter Betätigungskolben der zweiten Kupplung entlang der axialen Richtung der zweiten Kupplung zwischen einem zweiten Kraftübertragungsbereich der zweiten Kupplung und den Stirnradpaarungen angeordnet ist. Dabei fällt die axiale Richtung der zweiten Kupplung mit der jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Teilgetriebeeingangswelle zusammen. Der zweite Kraftübertragungsbereich ist beispielsweise ein zweites Lamellenpaket der vorzugsweise als Lamellenkupplung ausgebildeten zweiten Kupplung, wobei beispielsweise mittels des zweiten Betätigungskolbens das zweite Lamellenpaket zusammenpressbar ist, wodurch die zweite Kupplung aus ihrem geöffneten Zustand in ihren geschlossen Zustand überführbar ist. Unter dem Merkmal, dass der jeweilige Betätigungskolben entlang der jeweiligen axialen Richtung zwischen dem jeweiligen Kraftübertragungsbereich und den Stirnradpaarungen angeordnet ist, kann insbesondere verstanden werden, dass der jeweilige Kraftübertragungsbereich, der jeweilige Betätigungskolben und die Stirnradpaarungen entlang der jeweiligen axialen Richtung in folgender Reihenfolge angeordnet sind: Kraftübertragungsbereich - Betätigungskolben - Stirnradpaarungen.
  • Insbesondere ist der jeweilige Betätigungskolben derart entlang der jeweiligen axialen Richtung zwischen dem jeweiligen Kraftübertragungsbereich und den Stirnradpaarungen angeordnet, dass der jeweilige Betätigungskolben in eine parallel zur jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Kupplung verlaufende erste Richtung, die zu dem jeweiligen Kraftübertragungsbereich hin weist, zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den jeweiligen Kraftübertragungsbereich überlappt oder überdeckt ist, und dass der jeweilige Betätigungskolben in eine parallel zur jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Kupplung verlaufende und der ersten Richtung entgegengesetzte, zweite Richtung, welche zu den Stirnradpaarungen hinweist, zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch die Stirnradpaarungen überlappt oder überdeckt ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist beispielsweise der jeweilige Betätigungskolben in radialer Richtung der jeweiligen Kupplung, deren jeweilige radiale Richtung senkrecht zur jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Kupplung verläuft, derart zwischen dem jeweiligen Betätigungskolben und den Stirnradpaarungen angeordnet ist, dass der jeweiligen Betätigungskolben in die erste Richtung zumindest teilweise durch den jeweiligen Kraftübertragungsbereich und in die zweite Richtung zumindest teilweise durch die Stirnradpaarungen überlappt beziehungsweise überdeckt ist. Dadurch kann der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Hybridantriebseinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist und somit mittels der Hybridantriebseinrichtung antreibbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Hybridantriebseinrichtung ein, insbesondere permanent, drehfest mit der Vorgelegewelle verbundenes und vorzugsweise zusätzlich zu dem zweiten Zahnrad und zusätzlich zu dem vierten Zahnrad vorgesehenes und auch als Abtriebsrad bezeichnetes Zahnrad aufweist, welches, insbesondere direkt, mit einem auch als Eingangsrad bezeichneten sechsten Zahnrad eines Achsgetriebes kämmt. Das Achsgetriebe ist ein Differentialgetriebe, vorzugsweise ein Kegeldifferential. Das Achsgetriebe ist beispielsweise Bestandteil einer Achse des Kraftfahrzeugs, dessen Achse wenigstens oder genau zwei der Räder umfasst, wobei die Räder der Achse in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet und über das Achsgetriebe von dem Abtriebsrad antreibbar sind. Wie aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, kann beispielsweise ein von dem Abtriebsrad auf das Eingangsrad übertragenes Drehmoment mittels des Differentialgetriebes auf die Räder der Achse aufgeteilt beziehungsweise übertragen werden. Außerdem lässt beispielsweise das Achsgetriebe insbesondere bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Drehzahlen der Räder der Achse zu, während die Räder der Achse über das Achsgetriebe von der elektrischen Maschine und/oder von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden.
  • Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass in axialer Richtung der Vorgelegewelle das Eingangsrad zwischen der Doppelkupplung und den Stirnradpaarungen angeordnet ist, insbesondere derart, dass das Eingangsrad in axialer Richtung der Vorgelegewelle zu der Doppelkupplung hin durch die Doppelkupplung zumindest teilweise überlappt oder überdeckungsfrei zu der Doppelkupplung angeordnet ist und/oder dass das Eingangsrad in axialer Richtung der Vorgelegewelle zu den Stirnradpaarungen zumindest teilweise durch die Stirnradpaarung überlappt beziehungsweise überdeckt ist oder überdeckungsfrei zu den Stirnradpaarungen angeordnet ist.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
    • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hybridantriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, und
    • 2 ausschnittsweise eine schematische und teilweise geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Hybridantriebseinrichtung.
  • In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer Hybridantriebseinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug, welches in seinem vollständig hergestellten Zustand die Hybridantriebseinrichtung 10 umfasst und mittels der Hybridantriebseinrichtung 10 antreibbar ist. Die Hybridantriebseinrichtung 10 umfasst eine vorzugsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine 12, welche eine vorliegend als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle 14 aufweist. Die Hybridantriebseinrichtung 10 umfasst außerdem eine elektrische Maschine 16, welche beispielsweise eine Stator 18 und eine Rotor 20 aufweist. Der Rotor 20 ist von dem Stator 18 antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator 18 und beispielsweise relativ zu einem in 1 besonders schematisch dargestellten Gehäuse 22 der Hybridantriebseinrichtung 10 drehbar. Durch Antreiben des Rotors 20 kann die elektrische Maschine 16 über ihren Rotor 20 wenigstens ein Antriebsdrehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Das Kraftfahrzeug weist beispielsweise wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgende Achsen auf, sodass eine der Achsen als eine Vorderachse und die andere Achse als eine Hinterachse ausgebildet ist. Die jeweilige Achse weist wenigstens oder genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Räder auf, welche auch als Fahrzeugräder bezeichnet werden. Die Hybridantriebseinrichtung 10 ist beispielsweise bezogen auf die Achsen ausschließlich einer der Achsen zugeordnet, sodass beispielsweise bezogen auf die vier Räder des Kraftfahrzeugs mittels der Hybridantriebseinrichtung 10 ausschließlich die Räder der Achse angetrieben werden können, der die Hybridantriebseinrichtung 10 zugeordnet ist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, können die Verbrennungskraftmaschine 12 und die elektrische Maschine 16 insbesondere über die Abtriebswelle 14 und den Rotor 20 die Räder der Achse über ein auch als Differential oder Differentialgetriebe bezeichnetes Achsgetriebe 24 antreiben. Die Hybridantriebseinrichtung 10 weist dabei ein Doppelkupplungsgetriebe 26 auf, welches ein erstes Teilgetriebe 28 und ein zweites Teilgetriebe 30 umfasst. Außerdem umfasst das Doppelkupplungsgetriebe 26 eine Doppelkupplung 32, die eine erste Kupplung K1 und eine zweite Kupplung K2 umfasst. Die erste Kupplung K1 weist eine erste Eingangsseite E1 und eine erste Ausgangsseite A1 auf, wobei die zweite Kupplung K2 eine zweite Eingangsseite E2 und eine zweite Ausgangsseite A2 aufweist.
  • Das erste Teilgetriebe 28 weist eine erste Teilgetriebeeingangswelle 34 auf, welche auch als erste Eingangswelle bezeichnet wird. Das zweite Teilgetriebe 30 weist eine zweite Teilgetriebeeingangswelle 36 auf, welche auch als zweite Eingangswelle bezeichnet wird. Außerdem umfasst das Teilgetriebe 28 genau eine Stirnradpaarung 38, welche sozusagen an der Kupplung K1 hängt, das heißt von der Kupplung K1 antreibbar ist. Mit anderen Worten hängt sozusagen an der Kupplung K1 genau eine Stirnradstufe in Form der Stirnradpaarung 38. Das Teilgetriebe 30 weist genau eine zweite Stirnradpaarung 40 auf, welche auch als zweite Stirnradstufe bezeichnet wird. Demzufolge wird die erste Stirnradpaarung 38 als erste Stirnradstufe bezeichnet.
  • Um nun auf besonders gewichts- und kostengünstige Weise eine besonders kompakte Bauweise der Hybridantriebseinrichtung 10 zu realisieren, ist die erste Ausgangsseite A1 der ersten Kupplung K1, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Eingangsseite E2 der zweiten Kupplung K2 verbunden. Die erste Eingangsseite E1 ist insbesondere bezogen auf einen Drehmomentenfluss, entlang welchem von der Verbrennungskraftmaschine 12 über ihre Abtriebswelle 14 bereitgestellte oder bereitstellbare Antriebsdrehmomente in das Doppelkupplungsgetriebe 26 und insbesondere in die Doppelkupplung 32 einleitbar sind beziehungsweise eingeleitet werden, eine Eingangsseite, und die erste Ausgangsseite A1 insbesondere bezogen auf den zuvor genannten Drehmomentenfluss einer Ausgangsseite, da das jeweilige, von der Verbrennungskraftmaschine 12 über ihre Abtriebswelle 14 bereitgestellte Antriebsdrehmoment zum Antreiben der Räder der Achse, dem die Hybridantriebseinrichtung 10 zugeordnet ist, über die erste Eingangsseite E1 in die Kupplung K1 einleitbar und über die erste Ausgangsseite A1 aus der Kupplung K1 ausleitbar beziehungsweise von der Kupplung K1 bereitstellbar. Bezogen auf einen zweiten Drehmomentenfluss, entlang welchem von der elektrischen Maschine 16 über ihren Rotor 20 bereitgestellte oder bereitstellbare Antriebsdrehmomente zum Antreiben der Räder der Achse, denen die Hybridantriebseinrichtung 10 zugeordnet ist, in das Doppelkupplungsgetriebe 26 und insbesondere in die Doppelkupplung 32 einleitbar sind oder eingeleitet werden, ist die erste Ausgangsseite A1 eine Einleitseite oder eine Einleitstelle, sodass jeweilige, von der elektrischen Maschine 16 über ihren Rotor 20 bereitgestellte Antriebsdrehmomente bezogen auf den zweiten Drehmomentenfluss von der elektrischen Maschine 16, insbesondere von dem Rotor 20, zunächst auf die Ausgangsseite A1 wirkt beziehungsweise übertragen wird und danach auf die zweite Eingangsseite E2 wirkt. Somit sind die erste Ausgangsseite A1 und die zweite Eingangsseite E2 bezogen auf den zweiten Drehmomentenfluss seriell zueinander angeordnet, derart, dass bezogen auf den zweiten Drehmomentenfluss die zweite Eingangsseite E2 stromab der ersten Ausgangsseite A1 angeordnet ist.
  • Des Weiteren ist die Abtriebswelle 14, insbesondere permanent, drehfest mit der ersten Eingangsseite E1 verbunden. Die erste Ausgangsseite A1 ist, insbesondere permanent, drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 34 verbunden. Des Weiteren ist die zweite Eingangsseite E2, insbesondere permanent, drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 34 verbunden. Außerdem ist die zweite Ausgangsseite A2, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 36 verbunden.
  • Die Stirnradpaarung 38 weist ein erstes Zahnrad 42 und ein zweites Zahnrad 44 auf, welches, insbesondere direkt, mit dem Zahnrad 42 kämmt. Dabei ist das Zahnrad 42 koaxial zur ersten Eingangswelle angeordnet. Vorzugsweise ist das Zahnrad 42, insbesondere permanent, drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden. Das Doppelkupplungsgetriebe 26 umfasst eine insbesondere den Teilgetrieben 28 und 30 gemeinsame Vorgelegewelle 46, wobei das Zahnrad 44 koaxial zur Vorgelegewelle 46 angeordnet ist. Insbesondere ist das Zahnrad 44 auf der Vorgelegewelle angeordnet. Aus 1 ist erkennbar, dass die Eingangswellen koaxial zueinander angeordnet sind. Dabei ist die Teilgetriebeeingangswelle 34 als eine Hohlwelle ausgebildet, welche, insbesondere vollständig, von der beispielsweise als eine Massivwelle ausgebildeten, zweiten Teilgetriebeeingangswelle 36 durchdrungen ist. Mit anderen Worten ist zumindest ein Längenbereich der Teilgetriebeeingangswelle 36 in zumindest einem zweiten Längenbereich der Hohlwelle (erste Teilgetriebeeingangswelle 34) angeordnet, beispielsweise derart, dass die Teilgetriebeeingangswelle 36 entlang ihrer axialen Richtung beidseitig aus dem zweiten Längenbereich der Hohlwelle herausragt beziehungsweise diesen überragt. Die Eingangswellen sind separat voneinander ausgebildete Wellen, wobei die Vorgelegewelle 46 eine zusätzlich zu den Eingangswellen vorgesehene, dritte Welle ist, welche deschasiert zu den Eingangswellen angeordnet ist.
  • Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Zahnrad 44 als ein Hohlrad ausgebildet. Dabei weist die Stirnradpaarung 38 ein beispielsweise als Schaltmuffe ausgebildetes, erstes Schaltelement 48 auf, welches beispielsweise auf der Vorgelegewelle 46 angeordnet und(oder in axialer Richtung der Vorgelegewelle 46 relativ zu der Vorgelegewelle 46, insbesondere translatorisch, bewegbar ist. Dabei ist beispielsweise das Schaltelement 48, insbesondere permanent, drehfest mit der Vorgelegewelle 46 verbunden. Das Schaltelement 48 ist zwischen einem ersten Koppelzustand und einem ersten Entkoppelzustand umschaltbar. In dem ersten Entkoppelzustand ist das als Losrad ausgebildete Zahnrad 44 mittels des Schaltelements 48 drehfest mit der Vorgelegewelle 46 verbunden. In dem ersten Entkoppelzustand gibt das Schaltelement 48 das Zahnrad 44 für eine relativ zur Vorgelegewelle 46 erfolgende Drehung frei, sodass in dem ersten Entkoppelzustand das Zahnrad 44 relativ zu der Vorgelegewelle 46 frei gedreht werden kann. Mit anderen Worten ist das Zahnrad 44 in dem ersten Entkoppelzustand vollständig von der Vorgelegewelle 46 entkoppelt, sodass keine Drehmomente zwischen dem Zahnrad 44 und der Vorgelegewelle 46 übertragen werden können.
  • Die zweite Stirnradpaarung 40 weist ein drittes Zahnrad 50 auf, welches, insbesondere permanent, drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 36 verbunden ist. Die Stirnradpaarung 40 umfasst ein viertes Zahnrad 52, welches, insbesondere direkt, mit dem Zahnrad 50 kämmt. Das vierte Zahnrad 52 ist koaxial zur der Vorgelegewelle 46 angeordnet. Insbesondere ist das vierte Zahnrad 52 auf der Vorgelegewelle 46 angeordnet. Es ist denkbar, dass das vierte Zahnrad 52, insbesondere permanent, drehfest mit der Vorgelegewelle 46 verbunden ist. Alternativ dazu ist es denkbar, dass das vierte Zahnrad 52 als ein zweites Losrad ausgebildet ist, welches auf der Vorgelegewelle 46 angeordnet ist. Dabei ist beispielsweise der erste Entkoppelzustand des Schaltelements 48 ein zweiter Koppelzustand des Schaltelements 48, welches in dem zweiten Koppelzustand das zweite Losrad drehfest mit der Vorgelegewelle 46 verbindet. In dem ersten Koppelzustand gibt beispielsweise das Schaltelement 48 das zweite Losrad für eine relativ zu der Vorgelegewelle 46 erfolgende Drehung frei, sodass in dem ersten Koppelzustand das zweite Losrad vollständig von der Vorgelegewelle 46 entkoppelt ist und somit frei relativ zu der Vorgelegewelle 46 gedreht werden kann.
  • Es ist denkbar, dass das Schaltelement 48 zwischen dem ersten Koppelzustand und dem zweiten Koppelzustand umschaltbar ist. Ferner ist es denkbar, dass das Schaltelement 48 in einen zusätzlich zu dem ersten Koppelzustand und zusätzlich zu dem zweiten Koppelzustand vorgesehenen Freigabezustand schaltbar ist. Hierzu ist das Schaltelement 48 beispielsweise in eine zusätzlich zu der ersten Koppelstellung und zusätzlich zu der zweiten Koppelstellung vorgesehene dritte Stellung, in Form einer Freigabestellung, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse 22 und/oder in axialer Richtung der Vorgelegewelle 46, bewegbar. In dem Freigabezustand gibt das Schaltelement 48 beispielsweise gleichzeitig beide Losräder für eine relativ zur Vorgelegewelle 46 erfolgende Drehung frei, sodass beispielsweise in dem Freigabezustand beide Losräder vollständig von der Vorgelegewelle 46 entkoppelt sind und somit frei relativ zur Vorgelegewelle 46 gedreht werden können.
  • Die Hybridantriebseinrichtung 10 umfasst außerdem eine dritte Stirnradpaarung 54, welche auch als dritte Stirnradstufe bezeichnet wird. Die Stirnradpaarung 54 umfasst ein fünftes Zahnrad 56 und ein sechstes Zahnrad 58, welches, insbesondere direkt, mit dem Zahnrad 56 kämmt. Dabei ist das Zahnrad 56 beispielsweise, insbesondere permanent, drehfest mit dem Rotor 20 verbunden oder Bestandteil des Rotors. Das Zahnrad 58 ist, insbesondere permanent, drehfest mit der Teilgetriebeeingangswelle 34 und somit mit der zweiten Eingangsseite E2, der ersten Ausgangsseite A1 und dem Zahnrad 42 verbunden. Es ist erkennbar, dass die elektrische Maschine 16 über die Stirnradpaarung 54 an die erste Ausgangsseite A1 und an die zweite Eingangsseite E2 sowie vorliegend an die Teilgetriebeeingangswelle 34 und an das vierte Zahnrad 52 angebunden beziehungsweise mit diesem gekoppelt ist.
  • Bei der ersten Ausführungsform sind die erste Ausgangsseite A1 und die zweite Eingangsseite E2 als Lamellenträger, insbesondere als Außenlamellenträger, ausgebildet, da die Kupplungen K1 und K2 als Lamellenkupplungen ausgebildet sind. Die Außenlamellenträger (Ausgangsseite A1 und Eingangsseite E2) sind vorliegend über ein auch als Glocke bezeichnetes Bauelement 60, insbesondere permanent, drehfest miteinander verbunden. Die Glocke ist über eine erste Lagerstelle L1 drehbar an der Abtriebswelle 14 gelagert, wobei die Lagerstelle L1 beispielsweise ein Lagerelement, insbesondere ein Wälzlager, umfasst. Außerdem ist die Glocke über wenigstens eine zweite Lagerstelle L2 drehbar an dem Gehäuse 22 gelagert, wobei die Lagestellen L1 und L2 in axialer Richtung der jeweiligen Eingangswelle voneinander beabstandet sind. Dabei kann die Lagerstelle L2 ein zweites Lagerelement, insbesondere ein zweites Wälzlager, umfassen. Es ist erkennbar, dass die Kupplungen K1 und K2 entlang der axialen Richtung der jeweiligen Eingangswelle zwischen den Lagerstellen L1 und L2 angeordnet sind. Außerdem ist die Kupplung K2 in radialer Richtung der Kupplung K2 nach außen hin zumindest durch die Kupplung K1 überdeckt, wobei die radiale Richtung der Kupplung K1 beziehungsweise der Kupplung K2 mit der radialen Richtung der jeweiligen Eingangswelle zusammenfällt. Dabei verläuft die axiale Richtung der elektrischen Maschine 16 parallel zur jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Eingangswelle, und die axiale Richtung der Vorgelegewelle 46 verläuft parallel zur jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Eingangswelle. Die jeweilige axiale Richtung der jeweiligen Kupplung K1 beziehungsweise K2 verläuft parallel zur jeweiligen axialen Richtung der jeweiligen Eingangswelle.
  • 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Hybridantriebseinrichtung 10. Wie in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist, weist die Kupplung K1 einen ersten Kraftübertragungsbereich auf, welcher vorliegend als erstes Lamellenpaket 62 ausgebildet ist. Die zweite Kupplung K2 weist einen zweiten Kraftübertragungsbereich auf, welcher vorliegend als zweites Lamellenpaket 64 ausgebildet ist. Dabei umfasst die Kupplung K1 einen ersten Betätigungskolben 66, wobei die Kupplung K2 einen zweiten Betätigungskolben 68 umfasst. Mittels der Betätigungskolbens 66 kann das erste Lamellenpaket 62 zusammengepresst werden, insbesondere durch hydraulisches Beaufschlagen beziehungsweise Betätigen des Betätigungskolbens 66. Mittels des Betätigungskolbens 68 kann das zweite Lamellenpaket 64 zusammengepresst werden, insbesondere durch hydraulisches Beaufschlagen beziehungsweise Betätigen des Betätigungskolbens 68. Dabei ist der Betätigungskolben 66 entlang der axialen Richtung der ersten Kupplung K1 zwischen dem ersten Lamellenpaket 62 und den Stirnradpaarungen 38 und 40 angeordnet, und der zweite Betätigungskolben 68 ist in axialer Richtung der zweiten Kupplung K2 zwischen dem zweiten Lamellenpaket 64 und den Stirnradpaarungen 38 und 40 angeordnet.
  • Besonders gut aus 2 ist erkennbar, dass beispielsweise auch die Teilgetriebeeingangswelle 34 über die Lagerstelle L1 drehbar an dem Gehäuse 22, insbesondere an einer Wandung 70 des Gehäuses 22, angeordnet ist, wobei die Wandung 70 in axialer Richtung der jeweiligen Eingangswelle zwischen den Kupplungen K1 und K2 und den Stirnradpaarungen 38 und 40 angeordnet ist, insbesondere derart, dass die Kupplung K1 und/oder die Kupplung K2 zu den Stirnradpaarungen 38 und 40 hin zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch die Wandung 70 überlappt beziehungsweise überdeckt ist. Das jeweilige Lamellenpaket 62 beziehungsweise 64 weist Außenlamellen 72 und Innenlamellen 74 auf. Die Außenlamellen 72 der jeweiligen Kupplung K1 beziehungsweise K2 sind in um die jeweilige axiale Richtung der jeweiligen Kupplung K1 beziehungsweise K2 umlaufender Umfangsrichtung der jeweiligen Kupplungen K1 beziehungsweise K2 an dem jeweiligen Außenlamellenträger der jeweiligen Kupplung K1 beziehungsweise K2 abstützbar oder abgestützt, wodurch Drehmomente zwischen dem jeweiligen Außenlamellenträger und den jeweiligen Außenlamellen 72 übertragen werden können.
  • Dabei ist beispielsweise die erste Eingangsseite E1 beziehungsweise die zweite Ausgangsseite A2 als ein jeweiliger Innenlamellenträger ausgebildet, welcher, insbesondere permanent, drehfest mit der Abtriebswelle 14 beziehungsweise mit der Teilgetriebeeingangswelle 36 verbunden ist. Dabei umfasst das jeweilige Lamellenpaket 62 beziehungsweise 64 auch Innenlamellen 74. Die jeweiligen Innenlamellen 74 sind in Umfangsrichtung der jeweiligen Kupplungen K1 beziehungsweise K2 an dem jeweiligen Innenlamellenträger abstützbar oder abgestützt, sodass Drehmomente zwischen den Innenlamellen 74 und dem Innenlamellenträger übertragen werden können. Wird nun das Lamellenpaket 62 beziehungsweise 64 mittels des jeweiligen Betätigungskolbens 66 beziehungsweise 68 zusammengepresst, so können auch Drehmomente von den Außenlamellen 72 auf die Innenlamellen 74 beziehungsweise umgekehrt übertragen werden, sodass Drehmomente zwischen dem jeweiligen Innenlamellenträger und dem jeweiligen Außenlamellenträger übertragen werden können.
  • Die Hybridantriebseinrichtung 10 umfasst ferner - wie besonders gut aus 1 erkennbar ist - ein als Zahnrad ausgebildetes Abtriebsrad 76, welches zusätzlich zu den Zahnrädern 42, 44, 50 und 52 der Stirnradpaarungen 38 und 40 vorgesehen und koaxial zu der Vorgelegewelle 46 angeordnet ist. Insbesondere ist das Abtriebsrad 76 auf der Vorgelegewelle 46 angeordnet. Das Abtriebsrad 76 ist, insbesondere permanent, drehfest mit der Vorgelegewelle 46 verbunden. Die Hybridantriebseinrichtung 10 umfasst außerdem ein als Zahnrad ausgebildetes Eingangsrad 78 des Achsgetriebes 24, dessen Eingangsrad 78, insbesondere direkt, mit dem Abtriebsrad 76 kämmt. Werden nun die Vorgelegewelle 46 und somit das Abtriebsrad 76 über die Stirnradpaarung 38 von der Teilgetriebeeingangswelle 34 oder über die Stirnradpaarung 40 von der Teilgetriebeeingangswelle 36 angetrieben, so werden das Eingangsrad 78 und somit das Achsgetriebe 24 von dem Abtriebsrad 76 angetrieben. Hierdurch werden die Räder der Achse, der die Hybridantriebseinrichtung 10 zugeordnet ist, von dem Achsgetriebe 24 angetrieben.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Hybridantriebseinrichtung
    12
    Verbrennungskraftmaschine
    14
    Abtriebswelle
    16
    elektrische Maschine
    18
    Stator
    20
    Rotor
    22
    Gehäuse
    24
    Achsgetriebe
    26
    Doppelkupplungsgetriebe
    28
    Teilgetriebe
    30
    Teilgetriebe
    32
    Doppelkupplung
    34
    Teilgetriebeeingangswelle
    36
    Teilgetriebeeingangswelle
    38
    Stirnradpaarung
    40
    Stirnradpaarung
    42
    Zahnrad
    44
    Zahnrad
    46
    Vorgelegewelle
    48
    Schaltelement
    50
    Zahnrad
    52
    Zahnrad
    54
    Stirnradpaarung
    56
    Zahnrad
    58
    Zahnrad
    60
    Bauelement
    62
    Lamellenpaket
    64
    Lamellenpaket
    66
    Betätigungskolben
    68
    Betätigungskolben
    70
    Wandung
    72
    Außenlamellen
    74
    Innenlamellen
    76
    Abtriebsrad
    78
    Eingangsrad
    A1, A2
    Ausgangsseite
    E1, E2
    Eingangsseite
    K1, K2
    Kupplung
    L1, L2
    Lagerstelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013022142 A1 [0002]

Claims (12)

  1. Hybridantriebseinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit: - einer Verbrennungskraftmaschine (12); - einer elektrischen Maschine (16); und - einem Doppelkupplungsgetriebe (26), welches ein erstes Teilgetriebe (28), ein zweites Teilgetriebe (30) und eine Doppelkupplung (32) aufweist, die eine erste Kupplung (K1) mit einer ersten Eingangsseite (E1) und einer ersten Ausgangsseite (A1) und eine zweite Kupplung (K2) mit einer zweiten Eingangsseite (E2) und einer zweiten Ausgangsseite (A2) aufweist, wobei: ◯ das erste Teilgetriebe (28) eine erste Teilgetriebeeingangswelle (34) und eine erste Stirnradpaarung (38) aufweist; und ◯ das zweite Teilgetriebe (30) eine zweite Teilgetriebeeingangswelle (36) und eine zweite Stirnradpaarung (40) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausgangsseite (A1) der ersten Kupplung (K1) drehfest mit der zweiten Eingangsseite (E2) der zweiten Kupplung (K2) verbunden ist.
  2. Hybridantriebseinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtriebswelle (14) der Verbrennungskraftmaschine (12) drehfest mit der ersten Eingangsseite (E1) verbunden ist.
  3. Hybridantriebseinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausgangsseite (A1) drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle (34) verbunden.
  4. Hybridantriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausgangsseite (A2) drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle (36) verbunden ist.
  5. Hybridantriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnradpaarung (38) ein koaxial zu der ersten Teilgetriebeeingangswelle (34) angeordnetes, erstes Zahnrad (42), ein koaxial zu einer Vorgelegewelle (46) angeordnetes, zweites Zahnrad (44) und ein erstes Schaltelement (48) aufweist.
  6. Hybridantriebseinrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass: - das zweite Zahnrad (44) als ein Losrad ausgebildet ist; und - das erste Schaltelement (48) zwischen einem ersten Koppelzustand, in welchem das Losrad mittels des ersten Schaltelements (48) drehfest mit der Vorgelegewelle (46) verbunden ist, und einem ersten Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem das erste Schaltelement (48) das Losrad für eine relativ zu der Vorgelegewelle (46) erfolgende Drehung freigibt.
  7. Hybridantriebseinrichtung (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stirnradpaarung (40) ein drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle (36) verbundenes drittes Zahnrad (50) sowie ein koaxial zu der Vorgelegewelle (46) angeordnetes viertes Zahnrad (52) aufweist, wobei das erste Zahnrad (42) drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle (34) verbunden ist.
  8. Hybridantriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (16) derart mit der ersten Ausgangsseite (A1) gekoppelt ist, dass bezogen auf einen von der elektrischen Maschine (16) zu dem Doppelkupplungsgetriebe (26) verlaufenden Drehmomentenfluss, entlang welchem von der elektrischen Maschine (16) bereitgestellte Drehmomente in das Doppelkupplungsgetriebe (26) einleitbar sind, die erste Ausgangsseite (A1) stromauf der zweiten Eingangsseite (E2) angeordnet ist.
  9. Hybridantriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplung (K2) in radialer Richtung der zweiten Kupplung (K2) nach außen hin zumindest teilweise durch die erste Kupplung (K1) überdeckt ist.
  10. Hybridantriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausgangsseite (A1) und die zweite Eingangsseite (E2) als Außenlamellenträger ausgebildet sind.
  11. Hybridantriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Betätigungskolben (66) der ersten Kupplung (K1) entlang der axialen Richtung der ersten Kupplung (K1) zwischen einem ersten Kraftübertragungsbereich (62) der ersten Kupplung (K1) und den Stirnradpaarungen (38, 40) angeordnet ist, wobei ein zweiter Betätigungskolben (68) der zweiten Kupplung (K2) entlang der axialen Richtung der zweiten Kupplung (K2) zwischen einem zweiten Kraftübertragungsbereich (64) der zweiten Kupplung (K2) und den Stirnradpaarungen (38, 40) angeordnet ist.
  12. Kraftfahrzeug, mit einer Hybridantriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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