DE102020114731A1

DE102020114731A1 - Hybridantriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020114731A1
Application number: DE102020114731.7A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Kluge
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2021-12-09

Abstract

Hybridantriebsvorrichtung mit einer Brennkraftmaschine (1) und einem elektromechanischen Energiewandler (2) als erster und zweiter Antriebsmaschine und mit einer Schaltgetriebeeinrichtung (8) mit einer Getriebeeingangswelle (8a), mit welcher die Brennkraftmaschine (1) zur Leistungsübertragung selektiv koppelbar ist und mit einer Getriebeausgangswelle (8b), wobei die Schaltgetriebeeinrichtung (8) wenigstens zwei selektiv schaltbare unterschiedliche Übersetzungsstufen zwischen der Getriebeeingangs- (8a) und der Getriebeausgangswelle (8b) aufweist undwobei der elektromechanische Energiewandler (2) mit einer ersten Umlaufgetriebewelle eines Umlaufgetriebes (5) zur Leistungsübertragung auf die Schaltgetriebeeinrichtung (8) verbunden ist oder mit dieser gekoppelt ist und wobei dieses Umlaufgetriebe (5) mit einer zweiten und einer dritten Umlaufgetriebewelle zur Leistungsübertragung auf die Schaltgetriebeeinrichtung (8) mit dieser verbunden beziehungsweise gekoppelt ist,dadurch gekennzeichnet, dassdie erste Umlaufgetriebewelle als eine Sonnenradwelle (5a) des Umlaufgetriebes ausgebildet ist unddass die zweite Umlaufgetriebewelle mit der Getriebeeingangswelle (8a) gekoppelt ist unddass die dritte Umlaufgetriebewelle zur Leistungsübertragung mit der Getriebeausgangswelle (8b) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung in welcher eine Brennkraftmaschine und ein elektromechanischer Energiewandler zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs gemeinsam oder jeweils einzeln herangezogen werden. Aus der DE 10 2017 202 320 A1 ist ein Schaltgetriebe für einen Hybridantrieb sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebes und ein Hybridantrieb bekannt.
In Kraftfahrzeugen spielen verschiedene Faktoren zum Antreiben des Kraftfahrzeugs eine Rolle, dies sind unteranderem eine geringe Umweltbelastung beim Bereitstellen der Antriebskräfte, eine hohe Leistungsdichte für das Antriebssystem und ein ausreichender Komfort, dazu zählt auch eine akzeptable Reichweite. Ein Ansatz diese Herausforderungen zu erfüllen, ist eine Antriebsvorrichtung bei welcher wenigstens eine elektrische Antriebsmaschine, sogenannter Elektromotor/Generator (elektromechanischer Energiewandler) und eine Brennkraftmaschine, in der Regel als Hubkolbenbrennkraftmaschine sogenannter Diesel- oder Ottomotor ausgebildet, zu einer Hybridantriebsvorrichtung mit einer Getriebeeinrichtung gekoppelt werden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Hybridantriebsvorrichtung anzugebenen, welche eine hohe Leistungsdichte und gute Funktionalität aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine Hybridantriebsvorrichtung gemäß dem ersten Patentanspruch gelöst. Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Grundelemente der vorgeschlagenen Hybridantriebsvorrichtung sind ein elektromechanischer Energiewandler und eine Brennkraftmaschine als Antriebsmaschinen zum Bereitstellen von Antriebsleistung zum Überwinden von Fahrwiderständen eines Kraftfahrzeugs. Weiter weist die Hybridantriebsvorrichtung eine Schaltgetriebeeinrichtung mit zwei Getriebeeingängen und einem Getriebeausgang auf. Im Sinne der Erfindung ist dabei Eingang beziehungsweise Ausgang auf die Antriebsrichtung, von wenigstens einer der Antriebsmaschinen zu einer antreibbaren Antriebsachse zu verstehen, im Fall der Rekuperation dreht sich die Leistungsrichtung um und über den Getriebeausgang wird Antriebsleistung von der antreibbaren Kraftfahrzeugachse der Schaltgetriebeeinrichtung zugeführt. Weiter ist die Schaltgetriebeeinrichtung zum Bereitstellen von wenigstens zwei, vorzugsweise einer Vielzahl von, unterschiedlichen Schaltgetriebeübersetzungen eingerichtet, welche selektiv von der Schaltgetriebeeinrichtung bereitstellbar sind. Eine derartige Schaltgetriebeübersetzung wird allgemein als sogenannter „Gang“ bezeichnet. Die Schaltgetriebeeinrichtung weist eine Getriebeeingangswelle und eine Getriebeausgangswelle auf. Im Sinne der Erfindung ist unter der Getriebeeingangswelle die Getriebewelle zu verstehen, mit welcher die Brennkraftmaschine zur Übertragung von Antriebsleistung übertragbar ist. Im Sinn der Erfindung ist unter der Getriebeausgangswelle die Getriebewelle der Schaltgetriebeeinrichtung zu verstehen, welche über wenigstens zwei unterschiedliche Zahnradstufen selektiv mit der Getriebeeingangswelle koppelbar ist, wobei diese wenigstens zwei Zahnradstufen die sogenannten Gänge der Schaltgetriebeeinrichtung repräsentieren, und weiter ist die Getriebeausgangswelle zur Abgabe von Antriebsleistung von der Brennkraftmaschine beziehungsweise dem elektromechanischen Energiewandler in Richtung zu einer antreibbaren Kraftfahrzeugachse eingerichtet. Vorzugsweise ist die Getriebeausgangswelle mit einer Antriebswelle drehfest verbunden und weiter vorzugsweise ist auf der Getriebeausgangswelle ein Zahnrad angeordnet, welches unmittelbar mit einem Zahnrad eines Achsgetriebes, sogenannter Finaldrive, kämmt.
Bei der vorgeschlagenen Hybridantriebsvorrichtung verlaufen sogenannte „elektrische Gänge“ in der gleichen Reihenfolge wie sogenannte „verbrennungsmotorische“ Gänge. Dabei ist in diesem Sinn unter „verlaufen“ der Verlauf der Übersetzungen zu verstehen.
Wie dargelegt ist in der Schaltgetriebeeinrichtung sowohl Antriebsleistung von der Brennkraftmaschine als auch vom elektromechanischen Energiewandler auf die Getriebeausgangswelle übertragbar. Weiter ist es vorgeschlagen den elektromechanischen Energiewandler mittels einem als Dreiwellengetriebe ausgebildeten Umlaufgetriebe, insbesondere also einem Planeten- oder Planetenradgetriebe, mit der Schaltgetriebeeinrichtung zu verbinden. Weiter ist es vorgesehen, sowohl die Getriebeeingangswelle, als auch die Getriebeausgangswelle mit diesem Umlaufgetriebe zu koppeln oder zu verbinden, vorzugsweise ist eine der drei Wellen des Umlaufgetriebes mit der Getriebeeingangswelle drehfest gekoppelt und eine andere Welle dieses Umlaufgetriebes ist, vorzugsweise über eine Zahnradstufe, mit der Getriebeausgangswelle verbunden und weiter vorzugsweise ist der elektromechanische Energiewandler mit der verbleibenden Welle des Umlaufgetriebes gekoppelt oder verbunden.
Im Sinne der Erfindung ist unter „verbunden“ zu verstehen dass, insbesondere zwei Wellen, mittels einer Getriebestufe miteinander zur Leistungsübertragung verbunden sind und weiter ist in diesem Sinn unter „koppeln“ zu verstehen dass, insbesondere zwei Wellen, drehfest miteinander gekoppelt sind, vorzugsweise drehstarr miteinander gekoppelt sind und bevorzugt bezüglich ihrer Rotationsachse auch konzentrisch zueinander ausgerichtet sind.
Im Sinne der Erfindung ist unter einem elektrischen Gang die Übersetzung zu verstehen, mit welcher Antriebsleistung, bereitgestellt von dem elektromechanischen Energiewandler und bei eingelegtem elektrischen Gang, vom elektromechanischen Energiewandler auf die Getriebeausgangswelle übertragen wird. Im Sinne der Erfindung ist unter einem verbrennungsmotorischen Gang die Übersetzung zu verstehen, mit welcher Antriebsleistung, bereitgestellt von der Brennkraftmaschine und bei eingelegtem verbrennungsmotorischen Gang, von der Getriebeeingangswelle auf die Getriebeausgangswelle übertragen wird. Vorzugsweise ergibt sich durch das Schaltgetriebe ein „kleinster“ Verbrennungsmotorischer Gang, welcher umgangssprachlich auch als erster Gang aufgefasst werden kann. Insbesondere in diesem kleinsten oder ersten verbrennungsmotorischen Gang, wird Antriebsleistung von der Brennkraftmaschine mit der größten beziehungsweise kürzesten, für diesen Zweck von der Schaltgetriebeeinrichtung bereitstellbaren, Übersetzung übertragen und weiter ergibt sich der erste elektrische Gang durch die Schaltung in der Schaltgetriebeeinrichtung zwangsläufig mit dem ersten verbrennungsmotorischen Gang. Vorzugsweise ist die Getriebeeingangswelle mit der Getriebeausgangswelle über dieses Umlaufgetriebe derart gekoppelt, dass der sich mit dem ersten verbrennungsmotorischen Gang ergebende erste elektrische Gang, der Gang mit der größten beziehungsweise kürzesten, für diesen Zweck von der Schaltgetriebeeinrichtung breitstellbaren Übersetzung ist. Ein zweiter verbrennungsmotorischer Gang und ein zweiter elektromotorischer Gang, wobei sich dieser zweite elektromotorische Gang zwangsläufig mit dem zweiten verbrennungsmotorischen Gang ergibt, weisen eine kleinere beziehungsweise längere Übersetzung auf, als der jeweils entsprechende erste Gang. Sind vorzugsweise mehr als jeweils zwei Gänge vorgesehen, gilt dieser Zusammenhang für mehrere und vorzugsweise für sämtliche Gänge. Insbesondere mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung ist eine Hybridantriebsvorrichtung vorgeschlagen, bei welcher die Brennkraftmaschine und der elektromechanische Energiewandler effizient betreibbar sind.
Im Sinn der Erfindung sind die Brennkraftmaschine und der elektromechanische Energiewandler als erste beziehungsweise als zweite Antriebsmaschine zu verstehen. Vorzugsweise ist die Brennkraftmaschine als thermische Kraftmaschine mit Innerer Verbrennung ausgebildet und bevorzugt als Hubkolben-Brennkraftmaschine. Weiter vorzugsweise ist der elektromechanische Energiewandler als Elektromotor und bevorzugt als Elektromotor/Generator ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist eine solche Antriebsmaschine als eine Einrichtung zum Bereitstellen von Antriebsleistung zum Überwinden von Fahrwiderständen wie Rollwiderstand, Luftwiderstand, Steigungswiderstand oder dergleichen in einem Kraftwagen, bevorzugt in einem Personenkraftwagen zu verstehen.
Weiter vorzugsweise ist eine Schaltgetriebeeinrichtung vorgesehen, mit welcher die beiden Antriebsmaschinen miteinander koppelbar sind, so dass die beiden Antriebsmaschine jeweils einzeln oder auch gemeinsam zum Antrieb des Kraftfahrzeugs herangezogen werden können. Es wird vorgeschlagen die Brennkraftmaschine mit der Getriebeeingangswelle selektiv zu koppeln beziehungsweise ist die Brennkraftmaschine, insbesondere mittels einer Kupplungseinrichtung, selektiv mit der Getriebeeingangswelle koppelbar, vorzugsweise wird diese Kupplungseinrichtung als KO-Kupplung bezeichnet. Vorzugsweise ist diese KO-Kupplung als eine reibschlüssige Kupplung ausgebildet und bevorzugt als eine formschlüssige Kupplung. Vorzugsweise ist im gekoppelten Zustand Antriebsleistung von der Brennkraftmaschine (Drehmoment / Drehzahl) mittels der KO-Kupplung auf die Getriebeeingangswelle übertragbar, wobei dies als sogenannte planmäßige Drehmomentübertragungsrichtung aufzufassen ist oder in umgekehrter Richtung, insbesondere im sogenannten Schubbetrieb.
Weiter weist die Schaltgetriebeeinrichtung die Getriebeausgangswelle auf, wobei die Getriebeausgangswelle mit wenigstens zwei Zahnradstufen, welche selektiv aktivierbar sind mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist, wobei in diesem Sinn unter „verbunden ist“ insbesondere auch zu verstehen ist, wenn diese Verbindung über eine oder mehrere Zwischenwellen und über eine oder mehrere Zahnradstufen erreicht wird. Die Schaltgetriebeeinrichtung weist demnach wenigstens zwei selektiv schaltbare unterschiedliche Übersetzungsstufen auf, wobei die Schaltelemente zum Aktivieren der jeweiligen Zahnradstufe, mit dem diesem zugeordneten Zahnrad, vorzugsweise auf einer beliebigen Getriebewelle der Schaltgetriebeeinrichtung, insbesondere entweder auf der Getriebeeingangswelle oder der Getriebeausgangswelle, angeordnet sein können. Damit ist die Schaltgetriebeeinrichtung in sogenannter Vorgelegebauweise ausgebildet und weist wenigstens zwei zueinander achsparallel und radial beabstandete Getriebewellen (Getriebeeingangswelle, Getriebeausgangswelle) auf. Insbesondere ist die Getriebeausgangswelle damit zum Abgeben der Antriebsleistung aus der Schaltgetriebeeinrichtung auf einen Antriebsstrang in Richtung zu einer antreibbaren Kraftfahrzeugachse eingerichtet.
Wie dargelegt stehen die Getriebeeingangswelle und die Getriebeausgangswelle zusätzlich über das Umlaufgetriebe, mit welchem auch der elektromechanische Energiewandler gekoppelt oder verbunden ist, miteinander in Verbindung. Es ist vorgeschlagen, dass eine zweite Umlaufgetriebewelle mit der Getriebeausgangswelle, vorzugsweise über eine Zahnradstufe, verbunden ist und weiter ist vorgeschlagen, dass eine dritte Umlaufgetriebewelle mit der Getriebeeingangswelle gekoppelt ist. Vorzugsweise ist das Umlaufgetriebe als Dreiwellengetriebe ausgebildet mit einer Hohlradwelle, einer Stegwelle beziehungsweise einem Planetenradträger und einer Sonnenradwelle.
Weiter ist vorgeschlagen, dass die erste Umlaufgetriebewelle als die Sonnenradwelle des Umlaufgetriebes ausgebildet ist und weiter ist die zweite Umlaufgetriebewelle mit der Getriebeeingangswelle der Schaltgetriebeeinrichtung gekoppelt, vorzugsweise ist diese also drehfest mit der Getriebeeingangswelle gekoppelt und weiter ist die dritte Umlaufgetriebewelle, insbesondere also die Hohlradwelle, zur Leistungsübertragung mit der Getriebeausgangswelle verbunden, vorzugsweise ist diese mittels einer Getriebestufe mit der Getriebeausgangswelle verbunden, wobei diese Getriebestufe vorzugsweise als Zahnradstufe ausgebildet ist. Insbesondere mit einer solchen Ausgestaltung der Hybridgetriebeeinrichtung ist es ermöglicht, dass die elektromotorischen und die verbrennungsmotorischen Gänge, bzgl. ihrer Übersetzungen den gleichen Verlauf aufweisen und damit ist eine effiziente Hybridgetriebeeinrichtung darstellbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der elektromechanische Energiewandler mit einem Anpassungsgetriebe mit der ersten Umlaufgetriebewelle, insbesondere also mit der Sonnradwelle, verbunden und besonders bevorzugt ist der elektromechanische Energiewandler unmittelbar mit drehfest mit der ersten Umlaufgetriebewelle verbunden. Vorzugsweise ist das Anpassungsgetriebe als ein Zugmittelgetriebe ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist das Anpassungsgetriebe als ein Zahnradgetriebe ausgebildet. Insbesondere mittels eines Anpassungsgetriebes ist die Anpassung des von dem elektromechanischen Energiewandler bereitgestellten Antriebsdrehmoments auf die Lastanforderung an der Schaltgetriebeeinrichtung anpassbar. Weiter vorzugsweise ist mit einem derartigen Anpassungsgetriebe eine räumliche Schachtelung der Hybridantriebsvorrichtung ermöglicht, bei welcher der elektromechanische Energiewandler mit seiner Abtriebswelle achsparallel und radial beabstandet zur Getriebeeingangswelle angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Umlaufgetriebewelle als Stegwelle des Umlaufgetriebes ausgebildet, beziehungsweise mit dem Planetenradträger des Umlaufgetriebes drehfest verbunden. Weiter vorzugsweise ist die dritte Umlaufgetriebewelle des Umlaufgetriebes als Hohlradwelle ausgebildet. Vorzugsweise ist diese Stegwelle des Umlaufgetriebes konzentrisch zur Getriebeeingangswelle der Schaltgetriebeeinrichtung angeordnet und bevorzugt drehfest und besonders bevorzugt drehfest und drehstarr mit dieser gekoppelt. Insbesondere mit einer solchen Ausgestaltung der Hybridantriebsvorrichtung ist eine besonders sinnvolle Abstufungsreihenfolge der elektrischen und verbrennungsmotorischen Gänge erreichbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Hohlradwelle des Umlaufgetriebes mittels eines Zahnradgetriebes vorzugsweise mittels einer einzelnen Zahnradstufe, mit der Getriebeausgangswelle zur Leistungsübertragung Drehmoment leitend verbunden. Insbesondere mittels einer derartigen Ausgestaltung der Hybridantriebsvorrichtung ist ein hoher Wirkungsgrad erreichbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf der Getriebeeingangswelle ein erstes Eingangszahnrad angeordnet, welches mit einem ersten Ausgangszahnrad zur Leistungsübertragung kämmt, wobei dieses Ausgangszahnrad auf der Getriebeausgangswelle angeordnet ist. Vorzugsweise ist auf der Getriebeeingangswelle wenigstens ein zweites Eingangszahnrad angeordnet, sodass mit der Schaltgetriebeeinrichtung wenigstens zwei Übersetzungen, also sogenannte Gänge, darstellbar sind. Dieses zweite Eingangszahnrad kämmt zur Leistungsübertragung mit einem zweiten Ausgangszahnrad, wobei dieses zweite Ausgangszahnrad auf der Getriebeausgangswelle angeordnet ist. Vorzugsweise sind diese wenigstens beiden Eingangszahnräder mit der Getriebeeingangswelle dauerhaft drehfest gekoppelt. Vorzugsweise sind diese beiden Ausgangszahnräder jeweils selektiv drehfest mit der Getriebeausgangswelle, insbesondere zum Bereitstellen von unterschiedlichen Getriebeübersetzungen, koppelbar. Weiter vorzugsweise ist auch eine umgekehrte Konfiguration möglich und weiter vorzugsweise eine Konfiguration bei welcher auf jeweils einer der Wellen eines der Zahnräder drehfest und eines selektiv koppelbar angeordnet ist. Vorzugsweise ist zum Herstellen dieser selektiven Kopplung zwischen den Ausgangszahnrädern und der Getriebeausgangswelle jeweils eine Kopplungseinrichtung vorgesehen. Vorzugsweise ist wenigstens eine dieser Kopplungseinrichtungen, oder mehrere dieser Kopplungseinrichtungen oder alle Kopplungseinrichtungen als formschlüssige Kopplungseinrichtungen ausgebildet. Insbesondere unter einer sogenannten Synchronisierung ist eine formschlüssige Kopplungseinrichtungen zu verstehen. Insbesondere mittels einer derartigen Ausgestaltung ist eine effiziente Hybridantriebsvorrichtung erreichbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf der Getriebeausgangswelle ein Finaldrivezahnrad angeordnet. Vorzugsweise ist dieses Finaldrivezahnrad selektiv drehfest mit der Getriebeausgangswelle koppelbar. Vorzugsweise ist zum selektiv drehfest koppeln des Finaldrivezahnrads mit der Getriebeausgangswelle eine weitere Kopplungseinrichtung vorgesehen. Vorzugsweise ist diese weitere Kopplungseinrichtung, ebenso wie die zuvor genannten Kopplungseinrichtungen, als formschlüssige Kopplungseinrichtung ausgebildet. Insbesondere mittels einer solchen Ausführungsform der Erfindung ist eine funktionale Erweiterung der Hybridantriebsvorrichtung ermöglicht, insbesondere ist dadurch ein sogenanntes Standladen bzw. ein besonders effizientes Segeln des Kraftfahrzeugs, als ein antriebsloses Fahren mit abgekoppelter Antriebsmaschine, ermöglicht.
Nachfolgend sind einzelne Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert, dabei können einzelne Merkmale der dargestellten Ausführungsformen auch in anderer als der dargestellten Ausführungsform Verwendung finden, es zeigt:

1: eine schematisierte Ausführungsform der Erfindung,
2: eine schematisierte zweite Ausführungsform der Erfindung.

In 1 ist eine schematisierte Ansicht einer Hybridantriebsvorrichtung dargestellt. Diese Hybridantriebsvorrichtung weist eine Brennkraftmaschine 1 als erste Antriebsmaschine und einen elektromechanischen Energiewandler 2 als zweite Antriebsmaschine auf. Funktional sind diese Brennkraftmaschine 1 und dieser elektromechanische Energiewandler 2 über die Schaltgetriebeeinrichtung 8 miteinander gekoppelt, sodass jede der beiden Antriebsmaschinen für sich genommen oder beide zusammen Antriebsleistung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs abgeben können. Der elektromechanische Energiewandler 2 ist über das als Zugmittelgetriebe ausgestaltete Anpassungsgetriebe 6 mit der Sonnenradwelle 5a des Umlaufgetriebes 5 verbunden, wobei dieser auch in einer nicht dargestellten Ausführungsform unmittelbar mit der Sonnenradwelle gekoppelt sein kann. Das Umlaufgetriebe 5 weist die Hohlradwelle 5c und die Stegwelle 5b auf. Die Stegwelle 5b ist als Planetenradträger ausgebildet, auf welchem eine Vielzahl von Planetenrädern drehbar gelagert sind.
Die Hohlradwelle 5c ist über die Zahnradstufe 4 mit der Getriebeausgangswelle 8b verbunden und die Stegwelle 5b ist mit der Getriebeeingangswelle 8a gekoppelt. Die von einer der beiden Antriebsmaschinen 1, 2 oder von beiden bereitgestellte Antriebsleistung wird von dem Finaldrivezahnrad 9 zur antreibbaren Fahrzeugachse übertragen, welche das Achsgetriebe 7 mit den beiden Abtriebswellen 10 aufweist, welche zur Leistungsübertragung zu den Reifen des Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) eingerichtet sind.
Die Schaltgetriebeeinrichtung 8 ist vorliegend als vier Gangschaltgetriebe ausgebildet. Zum Darstellen der vier schaltbaren Gänge weist die Schaltgetriebeeinrichtung vier auf der Getriebeeingangswelle 8a angeordnete Eingangszahnräder 8a1, 8a2, 8a3, 8a4 und vier auf der Getriebeausgangswelle 8b angeordnete Ausgangszahnräder 8b1, 8b2, 8b3, 8b4 auf. Das erste Ausgangszahnrad 8b1 und das zweite Ausgangszahnrad 8b2 sind mit der formschlüssigen Kupplungseinrichtung K12 wechselweise mit der Getriebeausgangswelle drehfest koppelbar 8b. Das dritte Ausgangszahnrad 8b3 und das vierte Ausgangszahnrad 8b4 sind mit der formschlüssigen Kupplungseinrichtung K34 wechselweise mit der Getriebeausgangswelle 8b drehfest koppelbar. Weiter weist die Schaltgetriebeeinrichtung 8 eine weitere Kupplungseinrichtung KFD auf, welche zum drehfesten koppeln des Finaldrivezahnrad 9 mit der Getriebeausgangswelle 8b eingerichtet ist.
Die Brennkraftmaschine 1 ist über eine Einrichtung zum Reduzieren von Drehschwingungen 3 und über die, in der dargestellten Ausführungsform als formschlüssige Kupplung ausgebildete, Kupplung K0 mit der Getriebeeingangswelle 8a selektiv drehfest koppelbar.
Insbesondere durch die Anbindung des Umlaufgetriebes 5 an die Schaltgetriebeeinrichtung 8 ergibt sich, dass bei geschlossener Kupplungseinrichtung K12 für das erste Ausgangszahnrad 8b1 (erster Gang eingelegt), Drehmoment von der Brennkraftmaschine 1, wie auch vom elektromechanischen Energiewandler 2 mit der jeweils mit der kürzesten dafür von der Schaltgetriebeeinrichtung 8 zur Verfügung stehenden Übersetzung zum Achsgetriebe 7 übertragen wird. Weiter ist jeweils die Übersetzung bei der Übertragung von Antriebsleistung von der Brennkraftmaschine 1 und vom elektromechanischen Energiewandler 2 auf das Achsgetriebe 7 bei geschlossener Kupplung K12 für das zweite Ausgangszahnrad 8b2 (zweiter Gang eingelegt) sowohl für die Übertragung von der Brennkraftmaschine 1 auf das Achsgetriebe 7 länger als bei eingelegtem ersten Gang, wie auch für die Übertragung von dem elektromechanischen Energiewandler 2 auf das Achsgetriebe 7, diese Reihe setzt sich weiter fort bei geschlossener Kupplung K34 für das dritte Ausgangszahnrad 8b3 und das vierte Ausgangszahnrad 8b4. Mit einer solchen Ausgestaltung der Erfindung ist also erreichbar, dass die Übersetzungsstufen (elektrische Gänge) bei der Übertragung von Antriebsleistung von dem elektromechanischen Energiewandler 2 über die Schaltgetriebeeinrichtung zum Achsgetriebe 7 den gleichen Gradienten aufweisen, wie die Übersetzungsstufen (verbrennungsmotorische Gänge) bei der Übertragung von Antriebsleistung von der Brennkraftmaschine 1 über die Schaltgetriebeeinrichtung 8 zum Achsgetriebe 7, also erster Gang ist jeweils der kürzeste und der jeweils nachfolgende Gang weist eine längere Übersetzung auf.
In 2 ist eine weitere Ausführungsform der Hybridantriebsvorrichtung dargestellt, bei welcher die Topologie im Wesentlichen der Topologie der in 1 dargestellten Ausführungsform entspricht. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform ist der Wesentliche Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform, dass der elektromechanische Energiewandler 2 nicht über ein Anpassgetriebe 6 mit der Sonnenradwelle 5a verbunden ist, sondern dieser ist unmittelbar mit dieser gekoppelt.
Bezugszeichenliste

1: Brennkraftmaschine
2: Elektromechanischer Energiewandler
3: Drehschwingungsreduzierungseinrichtung
4: Zahnradstufe zur Verbindung von 5c mit 8b
5: Umlaufgetriebe
5a: Sonnenradwelle von 5
5b: Stegwelle von 5
5c: Hohlradwelle von 5
6: Anpassungsgetriebe
7: Achsgetriebe
8: Schaltgetriebeeinrichtung
8a: Getriebeeingangswelle
8a1: Erstes Eingangszahnrad
8a2: zweites Eingangszahnrad
8a3: drittes Eingangszahnrad
8a4: viertes Eingangszahnrad
8b: Getriebeausgangswelle
8b1: erstes Ausgangszahnrad
8b2: zweites Ausgangszahnrad
8b3: drittes Ausgangszahnrad
8b4: viertes Ausgangszahnrad
9: Finaldrivezahnrad
10: Abtriebswelle
K0: KO-Kupplung
K12: Kupplungseinrichtung für ersten / zweiten Gang
K34: Kupplungseinrichtung für dritten / vierten Gang
KFD: Weitere Kupplungseinrichtung für Finaldrive

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 102017202320 A1 [0001]

Claims

Hybridantriebsvorrichtung mit einer Brennkraftmaschine (1) und einem elektromechanischen Energiewandler (2) als erster und zweiter Antriebsmaschine und mit einer Schaltgetriebeeinrichtung (8) mit einer Getriebeeingangswelle (8a), mit welcher die Brennkraftmaschine (1) zur Leistungsübertragung selektiv koppelbar ist und mit einer Getriebeausgangswelle (8b), wobei die Schaltgetriebeeinrichtung (8) wenigstens zwei selektiv schaltbare unterschiedliche Übersetzungsstufen zwischen der Getriebeeingangs- (8a) und der Getriebeausgangswelle (8b) aufweist und wobei der elektromechanische Energiewandler (2) mit einer ersten Umlaufgetriebewelle eines Umlaufgetriebes (5) zur Leistungsübertragung auf die Schaltgetriebeeinrichtung (8) verbunden ist oder mit dieser gekoppelt ist und wobei dieses Umlaufgetriebe (5) mit einer zweiten und einer dritten Umlaufgetriebewelle zur Leistungsübertragung auf die Schaltgetriebeeinrichtung (8) mit dieser verbunden beziehungsweise gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlaufgetriebewelle als eine Sonnenradwelle (5a) des Umlaufgetriebes ausgebildet ist und dass die zweite Umlaufgetriebewelle mit der Getriebeeingangswelle (8a) gekoppelt ist und dass die dritte Umlaufgetriebewelle zur Leistungsübertragung mit der Getriebeausgangswelle (8b) verbunden ist.
Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanischen Energiewandler (2) mit einem Anpassungsgetriebe (6) mit der Sonnenradwelle (5a) verbunden ist.
Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Umlaufgetriebewelle als Stegwelle (5b) des Umlaufgetriebes (5) ausgebildet ist und dass die dritte Umlaufgetriebewelle als Hohlradwelle (5c) des Umlaufgetriebes (5) ausgebildet ist und dass diese Stegwelle (5b) konzentrisch zur Getriebeeingangswelle (8a) angeordnet und mit dieser drehfest gekoppelt ist.
Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlradwelle (5c) des Umlaufgetriebes (5) mittels einer Zahnradstufe (4) mit der Getriebeausgangswelle (8b) drehmomentleitend verbunden ist.
Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Getriebeeingangswelle (8a) ein erstes Eingangszahnrad (8a1) angeordnet ist, dass dieses mit einem ersten Ausgangszahnrad (8b1) zur Leistungsübertragung kämmt, welches auf der Getriebeausgangswelle (8b) angeordnet ist und dass auf der Getriebeeingangswelle (8a) wenigstens ein zweites Eingangszahnrad (8a2) angeordnet, dass dieses zur Leistungsübertragung mit einem zweiten Ausgangszahnrad (8b2) kämmt, welches auf der Getriebeausgangswelle (8b) angeordnet ist.
Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese Eingangszahnräder (8a1, 8a2) mit der Getriebeeingangswelle (8a) drehfest verbunden sind und dass diese Ausgangszahnräder (8b1, 8b2) jeweils selektiv drehfest mit der Getriebeausgangswelle (8b), zum Bereitstellen von unterschiedlichen Getriebeübersetzungen, sogenannten Gängen, verbindbar sind.
Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Getriebeausgangswelle (8b) ein Finaldrivezahnrad (9) angeordnet ist und dass dieses Finaldrivezahnrad (9) selektiv drehfest mit der Getriebeausgangswelle (8b) verbindbar ist.