DE102021104681A1 - Hybridgetriebe und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Hybridgetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Trennkupplung (20), eine elektrische Rotationsmaschine (10), eine erste Kupplungseinrichtung (30), sowie eine Abtriebseinrichtung (80) des Hybridgetriebes (1), die in Reihe miteinander verbunden oder verbindbar sind, wobei die erste Kupplungseinrichtung (30) in einem ersten Drehmoment-Übertragungspfad (50) angeordnet ist und das Hybridgetriebe (1) weiterhin eine zweite Kupplungseinrichtung (40) aufweist, die ebenfalls mit der Abtriebseinrichtung (80) des Hybridgetriebes (1) verbunden ist, und die in einem zum ersten Drehmoment-Übertragungspfad (50) parallel verlaufenden zweiten Drehmoment-Übertragungspfad (51) angeordnet ist, wobei die erste Kupplungseinrichtung (30) räumlich von der zweiten Kupplungseinrichtung (40) getrennt ist und Übersetzungsstufen (60,61) axial zwischen der ersten Kupplungseinrichtung (30) und der zweiten Kupplungseinrichtung (40) angeordnet sind, die Trennkupplung (20) axial auf der gleichen Seite der Übersetzungsstufen (60,61) angeordnet ist wie die erste Kupplungseinrichtung (30) und die Trennkupplung (20) und die erste Kupplungseinrichtung (30) in einem gemeinsamen Bauraum des Hybridgetriebes (1) bereitgestellt sind, und wobei die Trennkupplung (20) und die erste Kupplungseinrichtung (30) radial und axial geschachtelt sind und die erste Kupplungseinrichtung (30) radial innerhalb der Trennkupplung (20) geschachtelt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe sowie einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und Anspruch 9.
  • Aus dem Stand der Technik sind Hybrid-Antriebsanordnungen bekannt, die unterschiedlichste Ausführungen an Hybridgetrieben aufweisen.
  • Hybrid-Antriebsanordnungen umfassen in der Regel eine Verbrennungskraftmaschine sowie ein Hybridgetriebe mit einer Kupplungseinrichtung und zumindest einer elektrischen Rotationsmaschine.
  • Einige derartige Hybrid-Antriebsanordnungen können einen rein elektrischen Fahrbetrieb realisieren.
  • Eine bekannte Ausgestaltung einer Hybrid-Antriebsanordnung wird als sogenannter P2-Parallelhybrid bezeichnet. Dieser arbeitet mit einer im Drehmoment-Übertragungspfad zwischen einer Verbrennungskraftmaschine und einem Getriebe angeordneten elektrischen Rotationsmaschine. Eine Trennkupplung ermöglicht ein An- und Abkoppeln der Verbrennungskraftmaschine, so dass bei abgekoppelter Verbrennungskraftmaschine ein durch die elektrische Rotationsmaschine realisierter reiner elektrischer Fahrbetrieb ausführbar ist. Beispielsweise offenbart die EP 2 146 855 B1 ein Hybridantriebssystem mit einer solchen Ausgestaltung.
  • Zu den weiterhin bekannten Hybridantriebssystemen gehören auch solche, welche ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben zum Schalten aufweisen. Dieses Doppelkupplungsgetriebe umfasst dann wenigstens zwei Teilkupplungen als Kupplungsanordnungen, mit welchem das Drehmoment, ausgehend vom Verbrennungsmotor oder von der Rotationsmaschine (E-Maschine) über eines der beiden Teilgetriebe geleitet wird. Ein Beispiel für solch eine hybrides Antriebssystem ist z.B. aus der WO 2019/242 795 A1 bekannt. Hier ist eine Doppelkupplung mit einer Trennkupplung gemeinsam in einem Gehäuse untergebracht um wahlweise eine Rotationsmaschine oder eine Verbrennungsmotor mit den (Teil-)Antriebssträngen zu verbinden. Die Rotationsmaschine ist dabei radial von den Kupplungen beabstandet und über einen Zahnräderzug mit der Ausgangsseite der Trennkupplung zum Verbrennungsmotor und den beiden Eingangsseiten der jeweiligen Kupplungseinrichtungen zur Kopplung mit den Teilgetrieben verbunden.
  • Während in der WO 2019/242 795 A1 eine sogenannte Tripple-Clutch oder Dreifachkupplung vorgestellt wird, bei welcher alle Kupplungsaggregate in einem gemeinsam Gehäuse bereitgestellt sind, ist es aus der WO 2005/085674 A1 bekannt ein Doppelkupplungsgetriebe so aufzubauen, dass sich die Kupplungseinrichtung des einen Teilgetriebes auf der einen axialen Seite des Getriebes befindet, während die andere Kupplungseinrichtung auf der axial gegenüberliegenden Seite des Getriebes angeordnet ist.
  • Der vorliegenden Erfindung stellt sich daher die Aufgabe ein möglichst einfach aufbaubares Hybridgetriebe und einen entsprechend einfach aufbaubaren Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, umfassend eine Trennkupplung, eine elektrische Rotationsmaschine, eine erste Kupplungseinrichtung, sowie eine Abtriebseinrichtung des Hybridgetriebes, die in Reihe miteinander verbunden oder verbindbar sind, wobei die erste Kupplungseinrichtung in einem ersten Drehmoment-Übertragungspfad angeordnet ist und das Hybridgetriebe weiterhin eine zweite Kupplungseinrichtung aufweist, die ebenfalls mit der Abtriebseinrichtung des Hybridgetriebes verbunden ist, und die in einem zum ersten Drehmoment-Übertragungspfad parallel verlaufenden zweiten Drehmoment-Übertragungspfad angeordnet ist, wobei die erste Kupplungseinrichtung räumlich von der zweiten Kupplungseinrichtung getrennt ist und Übersetzungsstufen axial zwischen der ersten Kupplungseinrichtung und der zweiten Kupplungseinrichtung angeordnet sind, die Trennkupplung axial auf der gleichen Seite der Übersetzungsstufen angeordnet ist wie die erste Kupplungseinrichtung und die Trennkupplung und die erste Kupplungseinrichtung in einem gemeinsamen Bauraum des Hybridgetriebes bereitgestellt sind.
  • Diese Aufgabe wird durch ein gattungsgemäßes Hybridgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einen entsprechenden Antriebsstrang gemäß Anspruch 9 gelöst.
  • Bei der Trennkupplung handelt es beispielsweise um eine Reibkupplung zur Kopplung eines Verbrennungsmotors an das Getriebe, während es sich bei der Rotationsmaschine insbesondere um eine E-Maschine, bzw. E-Motor handelt. Sowohl die Rotationsmaschine, als auch der Verbrennungsmotor können Drehmoment über die beiden Kupplungseinrichtungen wahlweise über Übersetzungsstufen eines ersten und/oder zweiten Teilgetriebes auf eine Abtriebseinrichtung übertragen. Als Abtriebseinrichtung kommen bspw. Räder, Achsen oder Differentiale in Betracht. Über zwei parallele Drehmomentpfade wird das Drehmoment durch zwei Teilgetriebe mit unterschiedlichen Übersetzungen geleitet, wodurch insbesondere Schaltvorgänge unter Last möglich sind. Die Drehmomentpfade können dabei auch Getriebebestandteile wie Stirnradverzahnungen oder Planetensätze gemeinsam nutzen, weisen aber wenigstens Abschnitte auf, die ausschließlich wenigstens nur einem der Drehmomentpfade, d.h. Teilgetrieben zugeordnet sind. Wenn hier allgemeiner von Übersetzungsstufen die Rede ist, so kann es sich dabei um jeweilige Stirnradverzahnungen, Zahnradsätze oder Planetensätze eines oder mehrerer Teilgetriebe handeln. Die zweite Kupplungseinrichtung für die Übersetzungsstufen, die z.B. einem Teilgetriebe eines Doppelkupplungsgetriebes zugeordnet sein kann, befindet sich hier gerade auf der einen axialen Seite der Übersetzungsstufen, währen sich die andere, erste Kupplungseinrichtung auf der anderen Seite der Übersetzungsstufen befindet. Insbesondere können die Übersetzungsstufen auch nur Teile von jeweiligen Teilgetrieben sein, so dass die zweite Kupplungseinrichtung axial zwischen verschiedenen Übersetzungsstufen angeordnet sein kann. Die erste Kupplungseinrichtung und die Trennkupplung zum Ankoppeln z.B. eines Verbrennungsmotors befinden sich in einem gemeinsamen Bauraum, beispielsweise innerhalb eines eigenen Gehäusebestandteils, der integraler Bestandteil eines Getriebegehäuses sein kann, oder mit diesem verbunden ist. Es kann sich hierbei insbesondere um eine Kupplungsglocke handeln.
  • Indem die Trennkupplung und die erste Kupplungseinrichtung radial und axial geschachtelt, d.h. sowohl in axialer, als auch radialer Richtung wenigstens teilweise überlappen wird ein sehr kompakter Aufbau dieses Kupplungssystems möglich. Die erste Kupplungseinrichtung ist radial so innerhalb der Trennkupplung geschachtelt, d.h. angeordnet, dass dieses Kupplungssystem aus Trennkupplung und erster Kupplungseinrichtung als prüfbare Unterzusammenbaugruppe hergestellt werden und dann abschließend in Gegenverzahnungen Seitens des Getriebes aufgesteckt werden kann. Hierdurch wird ein entsprechend einfacher Zusammenbau dieses Kupplungssystems mit dem Getriebe ermöglicht.
  • Die Betätigungsmittel für die Trennkupplung und die erste Kupplungseinrichtung können dann axial nebeneinander angeordnet werden, ohne dass ein Durchgriff des Betätigungsmittels des einen Betätigungsmittels durch das andere Betätigungsmittel notwendig würde.
  • Weitere, auch alternative Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • So ist in einer Weiterentwicklung vorgesehen, dass die erste Kupplungseinrichtung eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite aufweist, die Trennkupplung eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite aufweist, die Ausgangsseite der Trennkupplung wenigstens teilweise die Eingangsseite der ersten Kupplungseinrichtung darstellt und sowohl die Ausgangsseite der Trennkupplung, als auch die Eingangsseite der ersten Kupplungseinrichtung mit einem Rotor der Rotationsmaschine verbunden oder verbindbar ist.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass diese Verbindung mittels einer Verzahnung erfolgen kann. Hierfür kann die Verzahnung, z.B. als fest verbundenes Zahnrad Bestandteil des Kupplungssystems sein und der Einbau des Kupplungssystems über die Kontaktierung dieser Verzahnung mit einer Gegenverzahnung erfolgen.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass es sich bei der Trennkupplung und der ersten Kupplungseinrichtung um Lamellenkupplungen, vorzugsweise nasse Lamellenkupplungen handelt und der innere Lamellenträger der Trennkupplung der äußere Lamellenträger der ersten Kupplungseinrichtung ist und einen gemeinsamen Lamellenträger bildet. Auf diese Weise kann ein kompaktes Kupplungssystem zum Einbau in das Getriebe realisiert werden.
  • In einer weiteren Ausbildung kann vorgesehen sein, dass die Trennkupplung eine Ausgangsseite aufweist welche, vorzugsweise über eine Vollwelle mit der zweiten Kupplungseinrichtung verbunden oder verbindbar ist. Auch diese Verbindung kann über eine Verzahnung auf der Vollwelle und z.B. einem Mitnehmerring auf Seiten des Kupplungssystems erfolgen. Über diese Verzahnung kann, z.B. gemeinsam und ggf. gleichzeitig mit einer zweiten Verzahnung der Ausgangsseite der Trennkupplung oder eines weiteren mit der Ausgangsseite der Trennkupplung verbundenen Bauteils eine abschließende Verbindung des Kupplungssystems mit dem Getriebe und der innerhalb des Getriebes angeordneten Welle der Eingangsseite der zweiten Kupplungseinrichtung hergestellt werden.
  • Die Ausgangsseite der ersten Kupplungseinrichtung kann dann weiter eine Kupplungsnabe mit einer Innenverzahnung aufweisen, die auf eine Außenverzahnung einer, die Vollwelle umschließenden Hohlwelle zur Verbindung mit Übersetzungen im Getriebe, aufgeschoben wird. Mittels dieser drei Verzahnungen kann dann abschließend eine Verbindung des Kupplungssystems als Unterzusammenbaugruppe mit dem Getriebe auf einfache Weise erfolgen.
  • Um eine besonders einfache Verbindung zwischen dem Kupplungssystem und dem Getriebe zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass der gemeinsame Lamellenträger mit einem Kupplungsrotor gekoppelt ist, der über ein Zahnrad mit dem Rotor der Rotationsmaschine verbunden oder verbindbar ist. Kupplungsrotor und Zahnrad stellen dann Bestandteile des Kupplungssystems dar, die eine der Verzahnungen zur Verbindung mit dem Getriebe aufweisen. Insbesondere kann über die Verzahnung ein Kontakt zu einem Off-Axis, d.h. radial versetzten Zahnrad hergestellt werden, der mit dem Rotor der Rotationsmaschine, d.h. des E-Motors in Kontakt steht. Die Rotationsmaschine ist dann selber radial versetzt zum Kupplungsrotor angeordnet.
  • Das Hybridgetriebe kann weiter so ausgebildet sein, dass die Trennkupplung mittels eines ersten Kolbens und die ersten Kupplungseinrichtung mittels eines zweiten Kolbens betätigt werden und der erste Kolben, der zweite Kolben sowie das Zahnrad axial geschachtelt sind, so dass der erste Kolben axial zwischen dem zweiten Kolben und dem Zahnrad sowie axial zwischen der Trennkupplung und der ersten Kupplungseinrichtung einerseits und dem Zahnrad andererseits angeordnet ist. Insbesondere kann auch weiter vorgesehen sein, dass der Druckraum des ersten Kolbens zwischen dem ersten Kolben und dem gemeinsamen Lamellenträger ausgebildet ist, während der Druckraum des zweiten Kolbens zwischen dem zweiten Kolben und eine axialen Seite des Zahnrades ausgebildet ist. Auf diese Weise kann ein Kupplungssystem gebildet werden, in dem die Betätigungskräfte jeweils über den gemeinsamen Lamellenträger geführt und innerhalb des Kupplungssystems geschlossen werden.
  • Um ein fluiddichtes nasses Kupplungssystem zu bilden, das als prüfbare Einheit, umfassend die Kolben des Betätigungssystems, den Kupplungsrotor und das Zahnrad zu bilden, kann weiter vorgesehen sein, dass zwischen dem Zahnrad und dem ersten Kolben ein Dichtelement zum abdichtenden Verschließen des Druckraums des ersten Kolbens vorgesehen ist. Als Dichtelement kann insbesondere eine Dichtlauffläche oder eine Dichtung mit statischer Dichtlippe auf der Zahnradseite und dynamischer Dichtlippe auf der Kolbenseite vorgesehen sein. Konstruktiv kann das Zahnrad auf einer radial inneren Seite eine Nut zur Aufnahme des statischen Teils der Dichtung aufweisen. Hierdurch wird ein besonders einfacher Aufbau des Kupplungssystems gewährleistet.
  • Des weiteren schlägt die Erfindung einen Antriebsstrang mit einem Hybridgetriebe vor, wie es oben beschrieben wurde.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung, auf die diese aber nicht beschränkt ist, und aus denen sich weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben können sind in den Figuren gezeigt. Es zeigen:
    • 1 eine Prinzipdarstellung eines Hybrid-Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen hybriden Antriebsstrang,
    • 2 ein symbolisches Schaltbild für einen ersten hybriden Antriebsstrang,
    • 3 ein symbolisches Schaltbild für alternativen zweiten hybriden Antriebsstrang,
    • 4 ein Kupplungssystem,
    • 5 ein Kupplungssystem mit alternativem Dichtelement,
    • 6a,b den Kraftfluss der Betätigungskräfte im Kupplungssystem für die Trennkupplung und die erste Kupplungseinrichtung, und
    • 7a,b den Drehmomentpfad im Kupplungssystem bei geschlossener Trennkupplung und erster Kupplungseinrichtung.
  • In 1 ist eine Prinzipdarstellung eines Hybrid-Kraftfahrzeugs 90 mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 2 dargestellt.
  • Das Hybrid-Kraftfahrzeug 90 weist eine erste Achse 91 und eine zweite Achse 92 auf, wobei auf einer jeweiligen Achse 91, 92 jeweils zwei Räder 93 des Hybrid-Kraftfahrzeugs 90 angeordnet sind.
  • Die erste Achse 91 ist mit Antriebsstrang 2 ausgestattet und weist ein erfindungsgemäßes Hybridgetriebe 1 und eine Verbrennungskraftmaschine 71 auf. Entsprechend ist die erste Achse 91 als eine Antriebsachse des Hybrid-Kraftfahrzeugs 90 ausgestaltet, wobei mittels der Verbrennungskraftmaschine 71 und/oder einer elektrischen Rotationsmaschine (hier nicht dargestellt) des Hybridgetriebes 1 Drehmoment auf die Räder 93 der ersten Achse 91 übertragbar ist zwecks Antriebs des Hybrid-Kraftfahrzeugs 90. Die erste Achse 91 kann somit rein elektrisch, allein mit der Verbrennungskraftmaschine 71 oder in einer Kombination aus der elektrischen Rotationsmaschine des Hybridgetriebes 1 und der Verbrennungskraftmaschine 71 betrieben werden. Die erste Achse 91 entspricht einer Vorderachse des Hybrid-Kraftfahrzeugs 90.
  • Die zweite Achse 92 entspricht einer Hinterachse des Hybrid-Kraftfahrzeugs 90 und kann ebenfalls als eine Antriebsachse ausgestaltet sein. Dazu ist die zweite Achse 92 mit einer weiteren elektrischen Rotationsmaschine (hier nicht dargestellt) ausgestattet, wobei das Hybrid-Kraftfahrzeug 90 zudem vorzugsweise eine elektrische Speichereinrichtung (hier nicht dargestellt), insbesondere eine Batterie, aufweist. Die elektrische Rotationsmaschine der ersten Achse 91 ist dabei mit der elektrischen Speichereinrichtung elektrisch leitfähig verbunden und die elektrische Speichereinrichtung ist weiterhin mit der weiteren elektrischen Rotationsmaschine der zweiten Achse 92 elektrisch leitfähig verbunden. Entsprechend kann von der elektrische Rotationsmaschine der ersten Achse 91 im Generatorbetrieb generierte elektrische Energie in der elektrischen Speichereinrichtung gespeichert werden und die weitere elektrische Rotationsmaschine der zweiten Achse 92 als Antriebseinheit elektrische Energie aus der elektrischen Speichereinrichtung beziehen. Die zweite Achse 92 kann somit rein elektrisch betrieben werden.
  • Die 2 zeigen ein symbolisches Schaltbild für einen ersten hybriden Antriebsstrang 2 mit einem Hybridgetriebe 1.
  • Der Antriebsstrang 2 umfasst ein Hybridgetriebe 1 sowie eine Verbrennungskraftmaschine 71, wobei der Ausgang der Verbrennungskraftmaschine 71 mit einer Anschlusseinrichtung 70 des Hybridgetriebes 1 verbunden ist. Das Hybridgetriebe 1 umfasst eine Trennkupplung 20, eine elektrische Rotationsmaschine 10 (E-Maschine), eine erste Kupplungseinrichtung 30, eine zweite Kupplungseinrichtung 40, eine erste Übersetzungsstufe 60 und eine zweite Übersetzungsstufe 61 sowie eine Abtriebseinrichtung 80. Eine jeweilige Übersetzungsstufe 60,61 kann insbesondere mehrere Gänge umfassen, als Stirnradgetriebe und/oder Planetensatzgetriebe oder Mischformen davon gebildet sein und Bestandteil von einem oder mehreren, vorzugsweise zwei Teilgetrieben sein. Die Übersetzungsstufen 60,61 können dabei auch zusätzliche Gänge in einem Teilgetriebe bilden, indem Elemente der einen Übersetzungsstufe 60,61 mit Elementen der anderen Übersetzungsstufe 61,60 verschaltet werden.
  • Die Anschlusseinrichtung 70 des Hybridgetriebes 1 zum Anschluss der Verbrennungskraftmaschine ist mechanisch mit einer Eingangsseite 21 der Trennkupplung 20 gekoppelt, wobei die eine Ausgangsseite 22 der Trennkupplung 20 mit einem, hier nicht dargestellten Rotor der elektrischen Rotationsmaschine 10 gekoppelt ist. Bei der Rotationsmaschine 10 kann es sich z.B. um einen Innenläufer, einen Außenläufer oder auch um eine Axialflussmaschine handeln. Der Rotor der elektrischen Rotationsmaschine 10 ist wiederum mit einer Eingangsseite 31 der ersten Kupplungseinrichtung 30 gekoppelt, wobei eine Ausgangsseite 32 der ersten Kupplungseinrichtung 30 mit der Abtriebseinrichtung 80 des Hybridgetriebes 1 gekoppelt ist. Der Rotor der elektrischen Rotationsmaschine 10 ist zudem mit einer Eingangsseite 41 der zweiten Kupplungseinrichtung 40 gekoppelt, wobei eine Ausgangsseite 42 der zweiten Kupplungseinrichtung 40 über die Übersetzungsstufe 60 oder beide Übersetzungsstufen 60,61 mit der Abtriebseinrichtung 80 des Hybridgetriebes 1 gekoppelt ist. Die erste Kupplungseinrichtung 30 und die erste Übersetzungsstufe 60 sind in einem ersten Drehmoment-Übertragungspfad 50 des Hybridgetriebes 1 angeordnet, wobei die zweite Kupplungseinrichtung 40 und die zweite Übersetzungsstufe 61 in einem zweiten Drehmoment-Übertragungspfad 51 des Hybridgetriebes 1 angeordnet sind.
  • Die beiden Drehmoment-Übertragungspfade 50, 51 verlaufen ausgehend von einer Verzweigung 52 zwischen der elektrischen Rotationsmaschine 10 und der ersten bzw. der zweiten Kupplungseinrichtung 30, 40 über eine jeweilige entsprechende Kupplungseinrichtung 30, 40 zur Abtriebseinrichtung 80.
  • Eine jeweilige Übersetzungsstufe 60, 61 ist im entsprechenden Drehmoment-Übertragungspfad 50, 51 jeweils zwischen einer Kupplungseinrichtung 30, 40 und der Abtriebseinrichtung 80 positioniert. Die Übersetzungsstufen 60,61 bilden hier gemeinsam ein Getriebe aus zwei Teilgetrieben. Die zweite Kupplungseinrichtung 40 befindet sich auf der einen axialen Seite dieses Getriebes, während sich die erste Kupplungseinrichtung 30 und die Trennkupplung 20 auf der anderen axialen Seite dieses Getriebes befinden. Die Verbindung zwischen der Rotationsmaschine 10, bzw. der Verbrennungskraftmaschine 71 und der Eingangsseite 41 der zweiten Kupplungseinrichtung 40 erfolgt dabei über eine Vollwelle 110, welches hier die Übersetzungsstufe 60 durchdringt. In einer alternativen Ausgestaltung können die Übersetzungsstufen 60,61 so aufgebaut sein, dass beide Übersetzungsstufen 60,61 durch die Vollwelle 110 durchdrungen werden.
  • Die Abtriebseinrichtung 80 ist als ein Differenzialgetriebe ausgestaltet und verbindet das Hybridgetriebe 1 mit einer ersten Achse 91 eines hier nicht dargestellten Hybrid-Kraftfahrzeugs, an welcher zwei Räder 93 angeordnet sind.
  • Eine Schließung der Trennkupplung 20 verbindet die Verbrennungskraftmaschine 71 in Reihe mit der elektrischen Rotationsmaschine 10. Die elektrische Rotationsmaschine 10, die erste Kupplungseinrichtung 30, die erste Übersetzungsstufe 60 und die Abtriebseinrichtung 80 sind somit durch Schließung der ersten Kupplungseinrichtung 30 in Reihe miteinander verbindbar. Die elektrische Rotationsmaschine 10, die zweite Kupplungseinrichtung 40, die zweite Übersetzungsstufe 61 und die Abtriebseinrichtung 80 sind somit durch Schließung der zweiten Kupplungseinrichtung 40 in Reihe miteinander verbindbar.
  • Die erste Übersetzungsstufe 60 und die zweite Übersetzungsstufe 61 realisieren unterschiedliche Übersetzungen, können zwei Teilgetriebe darstellen oder auch so miteinander kombiniert werden, dass dadurch in einem der Teilgetriebe weitere, zusätzliche Gänge realisiert werden.
  • Durch unterschiedliche Schaltungen der Trennkupplung 20, der ersten Kupplungseinrichtung 30 und der zweiten Kupplungseinrichtung 40 können für ein mit der Hybrid-Antriebsanordnung 2 ausgestattetes Kraftfahrzeug entsprechend unterschiedliche Fahr-Modi als auch unterschiedliche Übersetzungsfahrten realisiert werden.
  • 3 zeigt einen im Wesentlichen identischen Aufbau des Antriebsstrangs 2 wie in 2. Gleiche Bauteile werden durch gleiche Bezugszeichen beschrieben. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 2 ist hier ausschließlich die Eingangsseite 41 der zweiten Kupplungseinrichtung sowohl mit dem Rotor der Rotationsmaschine 10, als auch mit der Abtriebseinrichtung 80 über die Übersetzungsstufe 60 verbindbar. Auch hier die Eingangsseite 41 über eine Vollwelle 110 mit der Rotationsmaschine 10 bzw. der Verbrennungskraftmaschine 71 verbunden, bzw. verbindbar. Die Ausgangsseite 42 wird hier durch gehäusefeste Elemente gebildet. Die Übersetzungsstufe 60 kann hier durch einen Planetensatz gebildet werden und die zweite Kupplungseinrichtung 40 kann so als Bremse gegen ein Gehäuse wirken, so dass bei geschlossener Kupplungseinrichtung 40 Drehmoment über den Planetensatz an die Abtriebseinrichtung 80 übertragen wird.
  • Die 4 zeigt ein Kupplungssystem 35 eines Hybridgetriebes 1, wie es in einem Antriebsstrang 2 nach einem der Ausführungsformen von 2 und 3 zur Verwendung kommen kann. Das Kupplungssystem 35 weist eine Eingangsseite 21 der Trennkupplung 20 auf. Die Eingangsseite 21 ist hier als Außenlamellenträger der Trennkupplung 20 ausgebildet und drehfest mit der Anschlusseinrichtung 70 der Verbrennungskraftmaschine 71 verbunden. Die Trennkupplung 20 ist als Lamellenkupplung ausgebildet. Die Ausgangsseite 22 der Trennkupplung 20 wird durch einen gemeinsamen Lamellenträger 25 gebildet.
  • Um die Trennkupplung 20 zu schließen ist ein erster Kolben 75 vorgesehen, der mittels eines Fluids in einem Druckraum 95 druckbeaufschlagbar ist. Zum Öffnen ist der erste Kolben 75 über eine erste Feder 76 vorbelastet. Der Druckraum 95 wird axial durch den ersten Kolben 75 und einem axial dazu versetzten Zahnrad 65 begrenzt. Der erste Kolben 75 ist axial beweglich auf einem Kupplungsrotor 55 angeordnet und über ein Dichtung 102 jeweils zum Kupplungsrotor 55, als auch zum Zahnrad 65 abgedichtet. Das Zahnrad 65 weist hierfür eine Dichtungsnut 103 auf, in die eine statische Dichtlippe der Dichtung 102 eingreift, während eine dynamische Dichtlippe auf dem ersten Kolben 75 aufliegt.
  • Der gemeinsame Lamellenträger 25 bildet zum Einen die Ausgangsseite 22 der Trennkupplung 20, als auch die Eingangsseite 31 der radial innerhalb und axial mit der Trennkupplung 20 geschachtelten ersten Kupplungseinrichtung 30, die hier auch als (nasse) Lamellenkupplung ausgebildet ist. Der gemeinsame Lamellenträger 25 ist über den Kupplungsrotor 55 auch drehfest mit dem Zahnrad 65, welches ebenfalls drehfest auf dem Kupplungsrotor drehfest angeordnet ist, verbunden. Das Zahnrad 65 weist eine Verzahnung 66 auf. Über diese Verzahnung ist das Zahnrad 65 und damit das Kupplungssystem 35 mit der Rotationsmaschine 10 ggf. über einen weiteren, hier nicht gezeigten Zahnräderzug verbunden.
  • Über den gemeinsam Lamellenträger 25 ist die Rotationsmaschine 10 daher sowohl mit der Ausgangsseite 22 der Trennkupplung 20 verbunden und so bei geschlossener Trennkupplung 20 zum Starten der Verbrennungskraftmaschine 71 verwendet werden, als auch mit der Eingangsseite 31 der ersten Kupplungseinrichtung 30 verbunden und kann so bei geschlossener erster Kupplungseinrichtung 30 Drehmoment über den ersten Drehmoment-Übertragungspfad 50 auf die Abtriebseinrichtung 80 übertragen. Die Ausgangsseite 32 der ersten Kupplungseinrichtung 30 ist hierfür als Innenlamellenträger ausgebildet welcher mit einer ersten Kupplungsnabe 33 über eine Verzahnung 34 mit einer ersten Getriebeeingangswelle, die hier nicht gezeigt ist und als Hohlwelle ausgebildet ist verbunden. Über diese erste Getriebeeingangswelle kann Drehmoment über den ersten Drehmoment-Übertragungspfad 50 über die zweite Übersetzungsstufe 61 auf die Abtriebseinrichtung 80 übertragen werden.
  • Der gemeinsame Lamellenträger 25 ist ferner über einen Mitnehmerflansch 26 mit einer Nabe 27 verbunden. Die Nabe 27 wiederum weist eine Verzahnung 28 zur Verbindung mit einer hier nicht dargestellten Vollwelle, welche radial innerhalb der Hohlwelle gelagert ist und eine Drehmomentverbindung zur zweiten Kupplungseinrichtung 40 herstellt. Über diese Verzahnung 28 kann bei geschlossener zweiter Kupplungseinrichtung 40 Drehmoment von der Rotationsmaschine über den zweiten Drehmoment-Übertragungspfad 51 über die erste Übersetzungsstufe 60 auf die Abtriebseinrichtung 80 übertragen werden. Dieses gilt sowohl für die Ausführung der zweiten Kupplungseinrichtung 40 als Trennkupplung gemäß 2, als auch als Bremse gemäß 3.
  • Das Kupplungssystem 35 weist weiter Radiallager 120 zum radialen Abstützen des Kupplungsrotors 55 an der äußeren Getriebeeingangswelle, d.h. der Hohlwelle auf.
  • Zur Betätigung der ersten Kupplungseinrichtung 30 ist ein zweiter Kolben 85 vorgesehen, der über einen zweiten Druckraum 96 zwischen dem zweiten Kolben 85 und dem gemeinsam Lamellenträger 25 betätigt werden kann. Über eine zweite Feder 87 ist der zweite Kolben 85 in geöffneter Position gegen ein axialfestes Halteelement 86 vorgespannt.
  • Das Kupplungssystem 35 weist über den Kupplungsrotor 55 mit dem Zahnrad 65, der Ausgangsseite 32 der ersten Kupplungseinrichtung 30 mit der ersten Kupplungsnabe 33 und dem Mitnehmerflansch 26 mit der Nabe 27 die Verzahnungen 66,34 und 28 zur abschließenden Verbindung des Kupplungssystems 35 mit dem Hybridgetriebe 1 auf.
  • Das Kupplungssystem 35 gemäß 5 ist im Wesentlichen identisch zum Kupplungssystem 35 gemäß 4. Hier ist das Dichtelement 100 zwischen dem ersten Kolben 75 und dem Zahnrad 65 keine Dichtung mit Dichtlippe, sondern als Dichtlauffläche 101 ausgebildet.
  • Wie der Kraftfluss der Betätigungskraft bei geschlossener Trennkupplung 20 (KO), bzw. geschlossener ersten Kupplungseinrichtung 30 (K2) verläuft, ist in den 6a und 6b dargestellt.
  • 6a zeigt den Kraftfluss bei geschlossener Trennkupplung 20, d.h. Drehmoment wird von der Verbrennungskraftmaschine 71 übertragen: der erste Kolben 75 presst das Lamellenpaket 29 der Trennkupplung 20 zusammen, so dass der Kraftfluss über den ersten Kolben 75 durch das Lamellenpaket 29 und den gemeinsamen Lamellenträger 25 in den Kupplungsrotor 55 und von da über das Zahnrad 65 in den Kolben 75 zurück verläuft. Es bildet sich somit ein geschlossener Kraftfluss auf der axial der Trennkupplung 20 und ersten Kupplungseinrichtung 30 zugewandten Seite des Zahnrads 65 aus.
  • Auch bei geschlossener erster Kupplungseinrichtung 30 bildet sich so ein geschlossener Kraftfluss aus, wie in 6b gezeigt ist. Hier verläuft der Kraftfluss über den zweiten Kolben 85, das Lamellenpaket der ersten Kupplungseinrichtung 36 und den gemeinsamen Lamellenträger 25 wieder zurück in den zweiten Kolben 85.
  • In den 7a und 7b wird jeweils der Drehmomentpfad innerhalb des Kupplungssystems 35 bei geschlossener Trennkupplung 20, bzw. erster Kupplungseinrichtung 30 dargestellt.
  • 7a zeigt den Drehmoment-Übertragungspfad 51 bei geschlossener Trennkupplung 20 und geschlossener zweiter Kupplungseinrichtung 40. Drehmoment wird von der Verbrennungskraftmaschine 71 über die Eingangsseite 21 der Trennkupplung 20, das geschlossene Lamellenpaket 29, den gemeinsamen Lamellenträger 25 und den Mitnehmerflansch 26 in die Vollwelle zur zweiten Kupplungseinrichtung 40 geleitet, so dass es bei weiter geschlossener zweiter Kupplungseinrichtung 40 über die Übertragungsstufe 60 in die Abtriebseinrichtung 80 geleitet wird. Auf die hier dargestellte Weise wird reiner Verbrennungsmaschinenantrieb ermöglicht, die Rotationsmaschine 10 kann hier z.B. generatorisch betrieben werden. Eine elektrische Unterstützung ohne ein rein elektrischer Antrieb bei geschlossener Trennkupplung 20 ist ebenso möglich.
  • In 7b ist sowohl ein verbrennungsmotorischer Antrieb bei geschlossener Trennkupplung 20 und geschlossener erster Kupplungseinrichtung 30 sowie ein rein elektromotorischer Antrieb bei offener Trennkupplung 20 und geschlossener erster Kupplungseinrichtung 30 gezeigt. Es handelt sich um den ersten Drehmoment-Übertragungspfad 50. Ausgehend von der Verbrennungskraftmaschine 71 wird das Drehmoment über das Lamellenpaket 29 und den gemeinsamen Lamellenträger 25 unmittelbar in das Lamellenpaket 36 der ersten Kupplungseinrichtung 30 geleitet. Über die Ausgangsseite 32 der ersten Kupplungseinrichtung 30 wird das Drehmoment dann weiter über den ersten Drehmoment-Übertragungspfad 50 und die Übertragungsstufe 61 in die Abtriebseinrichtung 80 geleitet. Ist die Trennkupplung 20 geöffnet erfolgt ein rein elektromotorischer Antrieb über das Zahnrad 65, den Kupplungsrotor 55, den gemeinsamen Lamellenträger 25, das Lamellenpaket 36 und schließlich über die erste Kupplungsnabe 33 in die Hohlwelle entlang des oben beschriebenen ersten Drehmoment-Übertragungspfad 50.
  • In allen Fällen können über die Übersetzungsstufen 60,61, bzw. den entsprechenden Teilgetriebe unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse realisiert werden, sowohl verbrennungsmotorisch, als auch elektromotorisch, als auch beides gemeinsam.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hybridgetriebe
    2
    Antriebsstrang
    10
    elektrische Rotationsmaschine
    20
    Trennkupplung
    21
    Eingangsseite der Trennkupplung
    22
    Ausgangsseite der Trennkupplung
    25
    gemeinsamer Lamellenträger
    26
    Mitnehmerflansch
    27
    Nabe
    28
    Verzahnung
    29
    Lamellenpaket der Trennkupplung
    30
    erste Kupplungseinrichtung
    31
    Eingangsseite der ersten Kupplungseinrichtung
    32
    Ausgangsseite der ersten Kupplungseinrichtung
    33
    erste Kupplungsnabe
    34
    Verzahnung
    35
    Kupplungssystem
    36
    Lamellenpaket der ersten Kupplungseinrichtung
    40
    zweite Kupplungseinrichtung
    41
    Eingangsseite der zweiten Kupplungseinrichtung
    42
    Ausgangsseite der zweiten Kupplungseinrichtung
    50
    erster Drehmoment-Übertragungspfad
    51
    zweiter Drehmoment-Übertragungspfad
    55
    Kupplungsrotor
    60,61
    Übersetzungsstufen
    65
    Zahnrad
    66
    Verzahnung
    70
    Anschlusseinrichtung
    71
    Verbrennungskraftmaschine
    75
    erster Kolben
    76
    erste Feder
    80
    Abtriebseinrichtung
    85
    zweiter Kolben
    86
    Halteelement
    87
    zweite Feder
    90
    Hybrid-Kraftfahrzeug
    91
    erste Achse
    92
    zweite Achse
    93
    Räder
    95
    erster Druckraum
    96
    zweiter Druckraum
    100
    Dichtelement
    101
    Dichtlauffläche
    102
    Dichtung
    103
    Dichtungsnut
    110
    Vollwelle
    120
    Radiallager
  • 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
    • EP 2146855 B1 [0005]
    • WO 2019/242795 A1 [0006, 0007]
    • WO 2005/085674 A1 [0007]

Claims (9)

  1. Hybridgetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Trennkupplung (20), eine elektrische Rotationsmaschine (10), eine erste Kupplungseinrichtung (30), sowie eine Abtriebseinrichtung (80) des Hybridgetriebes (1), die in Reihe miteinander verbunden oder verbindbar sind, wobei die erste Kupplungseinrichtung (30) in einem ersten Drehmoment-Übertragungspfad (50) angeordnet ist und das Hybridgetriebe (1) weiterhin eine zweite Kupplungseinrichtung (40) aufweist, die ebenfalls mit der Abtriebseinrichtung (80) des Hybridgetriebes (1) verbunden ist, und die in einem zum ersten Drehmoment-Übertragungspfad (50) parallel verlaufenden zweiten Drehmoment-Übertragungspfad (51) angeordnet ist, wobei die erste Kupplungseinrichtung (30) räumlich von der zweiten Kupplungseinrichtung (40) getrennt ist und Übersetzungsstufen (60,61) axial zwischen der ersten Kupplungseinrichtung (30) und der zweiten Kupplungseinrichtung (40) angeordnet sind, die Trennkupplung (20) axial auf der gleichen Seite der Übersetzungsstufen (60,61) angeordnet ist wie die erste Kupplungseinrichtung (30) und die Trennkupplung (20) und die erste Kupplungseinrichtung (30) in einem gemeinsamen Bauraum des Hybridgetriebes (1) bereitgestellt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (20) und die erste Kupplungseinrichtung (30) radial und axial geschachtelt sind und die erste Kupplungseinrichtung (30) radial innerhalb der Trennkupplung (20) geschachtelt ist.
  2. Hybridgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungseinrichtung (30) eine Eingangsseite (31) und eine Ausgangsseite (32) aufweist, die Trennkupplung (20) eine Eingangsseite (21) und eine Ausgangsseite (22) aufweist, die Ausgangsseite (22) der Trennkupplung (20) wenigstens teilweise die Eingangsseite (31) der ersten Kupplungseinrichtung (30) darstellt und sowohl die Ausgangsseite (22) der Trennkupplung (20), als auch die Eingangsseite (31) der ersten Kupplungseinrichtung mit einem Rotor der Rotationsmaschine (10) verbunden oder verbindbar ist.
  3. Hybridgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Trennkupplung (20) und der ersten Kupplungseinrichtung (30) um Lamellenkupplungen, vorzugsweise nasse Lamellenkupplungen handelt und der innere Lamellenträger der Trennkupplung (20) der äußere Lamellenträger der ersten Kupplungseinrichtung (30) ist und einen gemeinsamen Lamellenträger (25) bildet.
  4. Hybridgetriebe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (20) eine Ausgangsseite (22) aufweist welche, vorzugsweise über eine Vollwelle mit der zweiten Kupplungseinrichtung (40) verbunden oder verbindbar ist.
  5. Hybridgetriebe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Lamellenträger (25) mit einem Kupplungsrotor (55) gekoppelt ist, der über ein Zahnrad (65) mit dem Rotor der Rotationsmaschine (10) verbunden oder verbindbar ist.
  6. Hybridgetriebe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (20) mittels eines ersten Kolbens (75) und die ersten Kupplungseinrichtung (30) mittels eines zweiten Kolbens (85) betätigt werden und der erste Kolben (75), der zweite Kolben (85) sowie das Zahnrad (65) axial geschachtelt sind, so dass der erste Kolben (75) axial zwischen dem zweiten Kolben (85) und dem Zahnrad (65) sowie axial zwischen der Trennkupplung (20) und der ersten Kupplungseinrichtung (30) einerseits und dem Zahnrad (65) andererseits angeordnet ist.
  7. Hybridgetriebe (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zahnrad (65) und dem ersten Kolben (75) ein Dichtelement (100) zum abdichtenden Verschließen des Druckraums (95) des ersten Kolbens (75) vorgesehen ist.
  8. Hybridgetriebe (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtelement (100) eine Dichtlauffläche (101) oder eine Dichtung (102) mit statischer Dichtlippe auf der Zahnradseite und dynamischer Dichtlippe auf der Kolbenseite vorgesehen ist.
  9. Antriebsstrang (2) eines Kraftfahrzeuges mit einem Hybridgetriebe (1) nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche.
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WO (1) WO2022179656A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005085674A1 (en) 2004-02-27 2005-09-15 Ferrari S.P.A. A double-clutch gear change for vehicles with rear-wheel drive
EP2146855B1 (de) 2007-05-24 2012-01-25 ZF Friedrichshafen AG Hybridantriebssystem für ein fahrzeug
WO2019239018A1 (fr) 2018-06-11 2019-12-19 Pascal Thery Transmission a double flux comportant deux voies parallèles entrainant un train planétaire en aval
WO2019242795A1 (de) 2018-06-18 2019-12-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridantriebseinheit in einem antriebsstrang eines kraftfahrzeugs

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015015696A1 (de) * 2015-12-04 2017-06-08 Audi Ag Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechendes Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung
FR3070151B1 (fr) * 2017-08-18 2020-10-23 Psa Automobiles Sa Procede de commutation entre modes de transmission sur un vehicule automobile hybride
DE102018123740A1 (de) * 2018-07-26 2020-01-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridgetriebe, Hybrid-Antriebsanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Hybrid-Antriebsanordnung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005085674A1 (en) 2004-02-27 2005-09-15 Ferrari S.P.A. A double-clutch gear change for vehicles with rear-wheel drive
EP2146855B1 (de) 2007-05-24 2012-01-25 ZF Friedrichshafen AG Hybridantriebssystem für ein fahrzeug
WO2019239018A1 (fr) 2018-06-11 2019-12-19 Pascal Thery Transmission a double flux comportant deux voies parallèles entrainant un train planétaire en aval
WO2019242795A1 (de) 2018-06-18 2019-12-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridantriebseinheit in einem antriebsstrang eines kraftfahrzeugs

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