DE102021111905A1 - Hybrid transmission device, drive train for a motor vehicle and hybrid motor vehicle with such a drive train - Google Patents

Hybrid transmission device, drive train for a motor vehicle and hybrid motor vehicle with such a drive train Download PDF

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Benjamin Kluge
Sebastian Liebert
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) für ein Kraftfahrzeug, mit drei Planetengetrieberadsätzen (PGS1, PGS2, PGS3); einem ersten Getriebeantriebselement (AN1), das mit dem ersten Hohlrad (H1) drehfest verbunden ist und mit einer ersten Antriebsmaschine (VKM) zur Leistungsaufnahme koppelbar ist; einer zweiten Antriebsmaschine (EMA), die als eine elektrische Maschine ausgebildet ist; einem zweiten Getriebeantriebselement (AN2), mittels dessen ein Rotor (RA) der zweiten Antriebsmaschine (EM1) und das erste Sonnenrad (S1) miteinander drehfest verbunden sind; einer Getriebeabtriebswelle (AB), die mit dem dritten Planetenträger (PT3) drehfest verbunden ist und mit einem Leistungsübertragungselement (LÜE) eines Antriebstrangs (AS) des Kraftfahrzeugs zur Leistungsabgabe koppelbar ist; und mit Schaltelementen (B04, B05, K26, K35, K36), mittels derer Elemente der Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) zum Bilden unterschiedlicher Getriebegangstufen (i) zwischen dem jeweiligen Getriebeantriebselement (AN1, AN2) und der Getriebeabtriebswelle (AB) selektiv reversibel drehfest miteinander verbindbar sind. Weiter betrifft die Erfindung einen Antriebstrang und ein Hybridkraftfahrzeug.The invention relates to a hybrid transmission device (DHT) for a motor vehicle, with three planetary gear wheel sets (PGS1, PGS2, PGS3); a first gear drive element (AN1) which is non-rotatably connected to the first ring gear (H1) and can be coupled to a first drive machine (VKM) for power consumption; a second prime mover (EMA) configured as an electrical machine; a second gear drive element (AN2), by means of which a rotor (RA) of the second drive machine (EM1) and the first sun gear (S1) are connected to one another in a torque-proof manner; a transmission output shaft (AB) which is non-rotatably connected to the third planet carrier (PT3) and can be coupled to a power transmission element (LÜE) of a drive train (AS) of the motor vehicle for power output; and with switching elements (B04, B05, K26, K35, K36), by means of which elements of the hybrid transmission device (DHT) can be selectively, reversibly, non-rotatably connected to form different gear ratios (i) between the respective transmission input element (AN1, AN2) and the transmission output shaft (AB). are. The invention further relates to a drive train and a hybrid motor vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hybridgetriebeeinrichtung, einen Antriebstrang für ein Hybridkraftfahrzeug mit einer Hybridgetriebeeinrichtung sowie ein Hybridkraftfahrzeug mit einem solchen Antriebstrang.The present invention relates to a hybrid transmission device, a drive train for a hybrid motor vehicle with a hybrid transmission device and a hybrid motor vehicle with such a drive train.

Herkömmliche dedizierte Hybridgetriebe (DHT: Dedicated Hybrid Transmission - für ein Hybridkraftfahrzeug bestimmtes Getriebe), weisen eine elektrische Maschine auf. Hierdurch wird bei den Hybridgetrieben zum Beispiel wenigstens eine Getriebegangstufe bereitgestellt, an der sowohl die Verbrennungskraftmaschine des Hybridkraftfahrzeugs als auch die elektrische Maschine beteiligt sind, sodass eine drehmomentkonstante und drehzahlvariable Übersetzung durch das Hybridgetriebe bereitgestellt wird; mittels der elektrischen Antriebsmaschine wird dabei das Drehzahlverhältnis variabel mittels Drehzahlüberlagerung verändert. Eine solche Getriebegangstufe wird als ECVT bezeichnet (Electrified Continous Variable Transmission). So wird heutzutage zum Beispiel ein leistungsverzweigter Anfahrmodus realisiert, der aber im Vergleich mit konventionellen Getrieben, die lediglich mechanische Getriebegangstufen aufweisen, eine unerwünschte Anfahrschwäche zur Folge hat. Es besteht darüber hinaus generell bei der Entwicklung oder Weiterentwicklung von Fahrzeuggetrieben der Bedarf, die Getriebe besonders effizient, insbesondere reibungsarm, auszubilden, um einem Emissionsausstoß von Kraftfahrzeugen, die mit dem Getriebe ausgerüstet sind, immer weiter zu reduzieren.Conventional dedicated hybrid transmissions (DHT: Dedicated Hybrid Transmission—for a hybrid motor vehicle specific transmission) have an electric machine. As a result, at least one gear stage is provided in the hybrid transmissions, for example, in which both the internal combustion engine of the hybrid motor vehicle and the electric machine are involved, so that a torque-constant and speed-variable transmission is provided by the hybrid transmission; the speed ratio is variably changed by means of speed overlay by means of the electric drive machine. Such a gear stage is referred to as ECVT (Electrified Continuous Variable Transmission). For example, a power-split starting mode is now being implemented, which, in comparison with conventional transmissions that only have mechanical gear stages, results in an undesirable starting weakness. Furthermore, in the development or further development of vehicle transmissions, there is generally a need to design the transmissions to be particularly efficient, in particular low-friction, in order to continue to reduce emissions from motor vehicles that are equipped with the transmission.

Ein herkömmliches Hybridgetriebe offenbart zum Beispiel die DE 10 2010 035 209 A1 , wobei dieses Hybridgetriebe drei Planetengetrieberadsätze und zwei elektrische Antriebsmaschinen aufweist, die über deren jeweiligen Rotor direkt mit Elementen der Planetenradsätze des herkömmlichen Hybridgetriebes gekoppelt sind.A conventional hybrid transmission, for example, reveals the DE 10 2010 035 209 A1 , This hybrid transmission has three planetary gear sets and two electric prime movers, which are coupled via their respective rotors directly to elements of the planetary gear sets of the conventional hybrid transmission.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine besonders vorteilhafte Getriebetopologie einer Hybridgetriebeeinrichtung zu schaffen.It is the object of the invention to create a particularly advantageous transmission topology of a hybrid transmission device.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.This object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Further possible configurations of the invention are disclosed in the dependent claims, the description and the figures.

Bei der erfindungsgemäßen Hybridgetriebeeinrichtung handelt es sich um eine Hauptgetriebeeinrichtung eines Hybridkraftfahrzeugs, also um ein dediziertes Hybridgetriebe (DHT), dessen Topologie im Folgenden dargelegt wird. Mittels der Hybridgetriebeeinrichtung ist eine Leistungssummation der elektrischen Antriebsmaschine und der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht. Hierzu weist die Hybridgetriebeeinrichtung drei Planetengetrieberadsätze auf, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad einen Planetenträger und einen wenigstens ein Planetenrad aufweisenden Planetenradsatz umfassen. Insbesondere weist die Hybridgetriebeeinrichtung ein Gehäuse auf, in welchem Elemente/Bauteile der Hybridgetriebeeinrichtung zumindest teilweise angeordnet sind. Die Wirkungsweise eines Planetengetrieberadsatzes, der auch Umlaufrädergetriebe genannt wird, sind dem Fachmann bekannt, weswegen hierin nicht ausführlich dazu vorgetragen wird. Wird ein Element eines Planetengetrieberadsatzes in Verbindung mit einem Ordnungszahlwort angesprochen, handelt es sich um ein Element des mit dem gleichen Ordnungszahlwort angesprochenen Planetengetrieberadsatzes.The hybrid transmission device according to the invention is a main transmission device of a hybrid motor vehicle, ie a dedicated hybrid transmission (DHT), the topology of which is presented below. A power summation of the electric drive machine and the internal combustion engine is made possible by means of the hybrid transmission device. For this purpose, the hybrid transmission device has three planetary gear sets, each of which includes a sun gear, a ring gear, a planet carrier and a planetary gear set having at least one planet gear. In particular, the hybrid transmission device has a housing in which elements/components of the hybrid transmission device are at least partially arranged. The mode of operation of a planetary gear wheel set, which is also called a planetary wheel gear, is known to the person skilled in the art, which is why it is not discussed in detail here. If an element of a planetary gear set is addressed in connection with an ordinal number word, it is an element of the planetary gear set addressed with the same ordinal number word.

Weiter weist die Hybridgetriebeeinrichtung ein erstes Getriebeantriebselement auf, das zum Beispiel Getriebeantriebswelle ausgebildet ist. Das erste Getriebeantriebselement ist mit dem Hohlrad des ersten Planetengetrieberadsatzes, das heißt mit dem ersten Hohlrad, dauerhaft drehfest verbunden. Generell ist hierin unter „dauerhaft drehfest verbunden“ zu verstehen, dass die beteiligten Elemente beispielsweise einstückig miteinander ausgebildet oder anderweitig kraft-, form- und/oder stoffschlüssig aneinander befestigt sind. Ferner ist das erste Getriebeantriebselement mit einer ersten Antriebsmaschine, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine des Hybridkraftfahrzeugs, zur Leistungsaufnahme koppelbar. Das bedeutet, dass das erste Getriebeantriebselement mit einem Abtriebselement, etwa einer Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine bzw. der ersten Antriebsmaschine verbunden ist, wenn die Hybridgetriebeeinrichtung in das Hybridkraftfahrzeug bestimmungsgemäß eingebaut ist.The hybrid transmission device also has a first transmission drive element, which is designed, for example, as a transmission drive shaft. The first gear drive element is permanently non-rotatably connected to the ring gear of the first planetary gear wheel set, that is to say to the first ring gear. In general, “permanently non-rotatably connected” is to be understood here as meaning that the elements involved are, for example, formed in one piece with one another or are otherwise fastened to one another in a non-positive, positive and/or material manner. Furthermore, the first transmission drive element can be coupled to a first drive machine, in particular an internal combustion engine of the hybrid motor vehicle, for power consumption. This means that the first transmission drive element is connected to an output element, such as an output shaft of the internal combustion engine or the first drive machine, when the hybrid transmission device is installed in the hybrid motor vehicle as intended.

Die Hybridgetriebeeinrichtung umfasst ferner eine als elektrische Maschine ausgebildete, zweite Antriebsmaschine („Elektromotor“), deren Rotor mit einem zweiten Getriebeantriebselement der Hybridgetriebeeinrichtung dauerhaft drehfest verbunden ist. Dieses zweite Antriebselement, bei welchem es sich zum Beispiel um eine zweite Getriebeantriebswelle handelt, ist andererseits fest mit dem Sonnenrad des ersten Planetengetrieberadsatzes verbunden, also mit dem ersten Sonnenrad. Mit anderen Worten sind der Rotor der zweiten Antriebsmaschine und das erste Sonnenrad mittels des zweiten Getriebeantriebselements bzw. der zweiten Getriebeantriebswelle drehfest miteinander verbunden.The hybrid transmission device also includes a second drive machine (“electric motor”) designed as an electric machine, the rotor of which is permanently non-rotatably connected to a second transmission drive element of the hybrid transmission device. On the other hand, this second drive element, which is, for example, a second transmission input shaft, is firmly connected to the sun gear of the first planetary gear set, ie to the first sun gear. In other words, the rotor of the second drive machine and the first sun gear are connected to one another in a torque-proof manner by means of the second transmission drive element or the second transmission input shaft.

Durch eine Getriebeabtriebswelle der Hybridgetriebeeinrichtung ist ein sogenannter „Final Drive“ gebildet, was bedeutet, dass die Getriebeabtriebswelle ein Leistungsabgabeelement der Hybridgetriebeeinrichtung bildet. Dabei ist die Getriebeabtriebswelle mit dem Planetenträger des dritten Planetengetrieberadsatzes - das heißt mit dem dritten Planetenträger - dauerhaft drehfest verbunden. Ein freies Ende der Getriebeabtriebswelle bzw. des Final Drives ist dazu ausgebildet, mit einem nicht zur Hybridgetriebeeinrichtung gehörenden Leistungsübertragungselement eines Antriebstrangs des Hybridkraftfahrzeugs zur Leistungsabgabe gekoppelt zu werden. Das ist so zu verstehen, dass die Hybridgetriebeeinrichtung als Teil des Antriebstrangs des Hybridkraftfahrzeugs angesehen wird, sofern die Hybridgetriebeeinrichtung in das Hybridkraftfahrzeug eingebaut ist, wobei die Abtriebswelle mit dem restlichen Antriebstrang drehfest gekoppelt bzw. verbunden ist.A so-called “final drive” is formed by a transmission output shaft of the hybrid transmission device, which means that the transmission output shaft is a power output element of the hybrid transmission facility forms. The transmission output shaft is permanently non-rotatably connected to the planet carrier of the third planetary gear wheel set—that is, to the third planet carrier. A free end of the transmission output shaft or of the final drive is designed to be coupled to a power transmission element of a drive train of the hybrid motor vehicle that does not belong to the hybrid transmission device for power output. This is to be understood in such a way that the hybrid transmission device is regarded as part of the drive train of the hybrid motor vehicle if the hybrid transmission device is installed in the hybrid motor vehicle, the output shaft being coupled or connected in a torque-proof manner to the rest of the drive train.

Der Antriebstrang, insbesondere die Hybridgetriebeeinrichtung, kann eine dritte Antriebsmaschine aufweisen, die als eine weitere elektrische Maschine bzw. als ein weiterer Elektromotor ausgebildet ist. Insoweit ist die Hybridgetriebeeinrichtung an diese dritte Antriebsmaschine ankoppelbar, wodurch dann (zum Beispiel in Einbaulage der Hybridgetriebeeinrichtung) mittels der dritten Antriebsmaschine (etwa über die Abtriebswelle oder über ein anderes der Getriebeelemente) der Hybridgetriebeeinrichtung Leistung (Drehzahl und Drehmoment) in die Hybridgetriebeeinrichtung eingeleitet werden kann, wobei die Leistung von der dritten Antriebsmaschine erzeugt wird.The drive train, in particular the hybrid transmission device, can have a third drive machine, which is designed as a further electrical machine or as a further electric motor. In this respect, the hybrid transmission device can be coupled to this third drive unit, which means that (e.g. when the hybrid transmission device is installed) by means of the third drive unit (e.g. via the output shaft or via another of the transmission elements) of the hybrid transmission device, power (speed and torque) can be introduced into the hybrid transmission device , where the power is generated by the third prime mover.

Zum Bilden unterschiedlicher Getriebegangstufen oder Fahrstufen zwischen dem jeweiligen Getriebeantriebselement - beispielsweise der jeweiligen Getriebeantriebswelle - und der Getriebeabtriebswelle, weist die Hybridgetriebeeinrichtung weiter Schaltelemente auf, mittels derer Elemente der Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) selektiv reversibel drehfest miteinander verbindbar sind. Hierzu sind die Schaltelemente - insbesondere einzeln oder gruppenweise gleichläufig und/oder gegenläufig - schaltbar, das heißt zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung verstellbar. Demnach ist/sind mittels der Schaltelemente ein Element oder mehrere Elemente eines Planetengetrieberadsatzes oder ein Element oder mehrere Elemente aus einer Gruppe von zumindest zwei der Planetengetrieberadsätze und

  • - ein Element oder mehrere Elemente eines oder mehr der anderen Planetengetrieberadsätze,
  • - die Getriebeabtriebswelle,
  • - das erste Getriebeantriebselement,
  • - das zweite Getriebeantriebselement, und/oder
  • - ein Gehäuse der Hybridgetriebeeinrichtung,
drehfest und zerstörungsfrei reversibel miteinander verbunden, das heißt gegen eine Relativdrehung zueinander gesperrt, wenn das entsprechende Schaltelement in die Sperrstellung verstellt ist. Dahingegen sind die zu dem entsprechenden Schaltelement für eine Relativdrehung freigegeben, wenn das entsprechende Schaltelement in die Freigabestellung verstellt ist. Hierdurch sind mittels der Hybridgetriebeeinrichtung mehrere drehzahlfixierte Getriebegangstufen (Festgänge) und mehrere drehmomentkonstante und drehzahlvariable Getriebegangstufen (ECVT-Getriebegangstufen) bereitgestellt, die je nach Schaltstellung der Schaltelemente zwischen den Antriebswellen und der Abtriebswelle einstellbar sind. Bei den ECVT-Getriebegangstufen werden - in Abhängigkeit von den einstellbaren Drehzahlen der beiden Antriebsmaschinen - mittels Drehzahlüberlagerung die Übersetzungsverhältnisse kontinuierlich verändert, wodurch sich an der Abtriebswelle ein konstantes Drehmoment ergibt.In order to form different gear ratios or gears between the respective transmission drive element - for example the respective transmission input shaft - and the transmission output shaft, the hybrid transmission device also has shifting elements, by means of which elements of the hybrid transmission device (DHT) can be selectively reversibly connected to one another in a torque-proof manner. For this purpose, the switching elements can be switched—in particular individually or in groups in the same direction and/or in opposite directions—that is, they can be adjusted between a release position and a locked position. Accordingly, is / are by means of the switching elements an element or more elements of a planetary gear set or an element or more elements from a group of at least two of the planetary gear sets and
  • - an element or elements of one or more of the other planetary gear sets,
  • - the gearbox output shaft,
  • - the first gear drive element,
  • - The second gear drive element, and / or
  • - a housing of the hybrid transmission device,
rotatably and non-destructively reversibly connected to one another, that is to say locked against relative rotation when the corresponding switching element is moved into the locked position. On the other hand, the relative rotation relative to the corresponding switching element is released when the corresponding switching element is moved into the release position. As a result, several speed-fixed gears (fixed gears) and several torque-constant and variable-speed gears (ECVT gears) are provided by the hybrid transmission device, which can be adjusted depending on the shift position of the shifting elements between the drive shafts and the output shaft. In the case of the ECVT gear stages, the transmission ratios are continuously changed - depending on the adjustable speeds of the two drive machines - by means of speed overlay, which results in a constant torque on the output shaft.

Da das erste Getriebeantriebselement direkt und dauerhaft mit dem ersten Hohlrad verbunden ist, ergibt sich eine besonders vorteilhafte Bauform der Hybridgetriebeeinrichtung, indem als Anflanschstelle für die erste Antriebsmaschine eine Außenmantellänge des ersten Hohlrads infrage kommt. Denn das erste Getriebeantriebselement kann außenumfangsseitig an dem ersten Hohlrad ausgebildet sein. Hierbei kann zum Beispiel eine achsparallele Anordnung von Hybridgetriebeeinrichtung und Verbrennungskraftmaschine eingesetzt werden, wodurch eine Länge dieser Anordnung besonders kurz ist. Dies bietet insbesondere bei einer Queranordnung der Verbrennungskraftmaschine in Verbindungmit der achsparallel angeordneten Hybridgetriebeeinrichtung Vorteile hinsichtlich eines Bauraumbedarfs. Hierdurch wird einer Packaging-Problematik in besonderem Maße Rechnung getragen. Es ergibt sich so eine vorteilhaft besonders einfache Topologie der Hybridgetriebeeinrichtung, wobei insbesondere ein (zum Beispiel hydraulisches und/oder elektronisches) Anschlusselement des jeweiligen Schaltelements und/oder einer Getriebesensorik besonders günstig durch das Gehäuse erreichbar ist.Since the first transmission drive element is connected directly and permanently to the first ring gear, a particularly advantageous design of the hybrid transmission device results in that an outer jacket length of the first ring gear comes into question as a flange point for the first drive machine. This is because the first transmission drive element can be formed on the outer circumference of the first ring gear. Here, for example, an axis-parallel arrangement of hybrid transmission device and internal combustion engine can be used, as a result of which the length of this arrangement is particularly short. This offers advantages in terms of installation space requirements, particularly in the case of a transverse arrangement of the internal combustion engine in conjunction with the hybrid transmission device arranged paraxially. This takes particular account of a packaging problem. This results in an advantageously particularly simple topology of the hybrid transmission device, with a (for example hydraulic and/or electronic) connection element of the respective shifting element and/or a transmission sensor system being particularly easily accessible through the housing.

Eine Weiterbildung der Hybridgetriebeeinrichtung sieht vor, dass das jeweilige Schaltelement als Formschlussschaltelement ausgebildet ist. Insbesondere sind alle Schaltelemente der Hybridgetriebeeinrichtung als Formschlussschaltelemente ausgebildet. Mit anderen Worten kann die Hybridgetriebeeinrichtung frei von reibschlüssig wirkenden Schaltelementen ausgebildet sein. Es ist aber genauso gut denkbar, dass nur einige der Schaltelemente als Formschlussschaltelemente ausgebildet sind. Ein formschlüssig wirkendes Schaltelement ist gegenüber einem reibschlüssig wirkenden Schaltelement besonders reibungsarm und infolgedessen energieeffizient betreibbar. Ferner kann ein solches Schaltelement, mittels dessen zwischen einem Element der Hybridgetriebeeinrichtung und einem anderen Element der Hybridgetriebeeinrichtung ein Formschluss bildbar ist, zum Übertragen eines gegebenen Leistungsmaßes kleiner bzw. leichter ausgebildet werden als ein Reibschlussschaltelement. Weiter kann eine aufwändige und masseintensive (hydraulische und/oder elektronische) Ansteuerung für ein Bestätigen der Formschlussschaltelemente entfallen, da die Formschlussschaltelemente lediglich in zwei unterschiedliche Schaltstellungen verstellbar sein müssen. Denn die Formschlussschaltelemente brauchen nur zwischen zwei diskreten Schaltstellungen verstellt zu werden, nämlich zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung. Insofern ist die Hybridgetriebeeinrichtung, aufgrund dessen, dass die Schaltelemente oder zumindest einige der Schaltelemente als Formschlussschaltelement ausgebildet sind, besonders masseeffizient ausgebildet, wodurch das mit der Hybridgetriebeeinrichtung ausgerüstete Hybridkraftfahrzeug besonders kraftstoff- bzw. energieeffizient und/oder emissionsarm betreibbar ist.A further development of the hybrid transmission device provides that the respective shifting element is designed as a positive-locking shifting element. In particular, all shifting elements of the hybrid transmission device are designed as positive-locking shifting elements. In other words, the hybrid transmission device can be designed without frictionally acting shifting elements. However, it is just as conceivable that only some of the switching elements are designed as positive-locking switching elements. A positively acting shifting element has particularly low friction compared to a frictionally acting shifting element and can therefore be operated in an energy-efficient manner. Further Such a shifting element, by means of which a form fit can be formed between one element of the hybrid transmission device and another element of the hybrid transmission device, can be made smaller or lighter than a friction-locking shifting element for transmitting a given power level. Furthermore, a complex and mass-intensive (hydraulic and/or electronic) control for confirming the positive-locking switching elements can be omitted, since the positive-locking switching elements only have to be adjustable into two different switching positions. Because the positive-locking switching elements only need to be adjusted between two discrete switching positions, namely between a release position and a locked position. In this respect, the hybrid transmission device is designed to be particularly mass-efficient due to the fact that the shifting elements or at least some of the shifting elements are designed as positive-locking shifting elements, as a result of which the hybrid motor vehicle equipped with the hybrid transmission device can be operated in a particularly fuel- or energy-efficient manner and/or with low emissions.

Weiter ist es für eine bauraumtechnisch besonders vielseitige Gestalt der Hybridgetriebeeinrichtung günstig, wenn - wie in Weiterbildung der Hybridgetriebeeinrichtung vorgesehen - das erste Getriebeantriebselement als eine Hohlwelle ausgebildet ist, wobei sich das als Welle ausgebildete, zweite Getriebeantriebselement koaxial durch die erste Antriebswelle hindurcherstreckt. Damit können zum Beispiel die zweite Antriebsmaschine der Hybridgetriebeeinrichtung und eine Rotationssymmetrieachse der Hybridgetriebeeinrichtung miteinander zusammenfallen angeordnet sein, wobei das Abtriebselement der ersten Antriebsmaschine achsparallel versetzt zu der Rotationssymmetrieachse angeordnet ist und zwischen der ersten Antriebsmaschine und dem ersten Hohlrad oder an dem ersten Hohlrad an die Hybridgetriebeeinrichtung angeschlossen ist.Furthermore, for a hybrid transmission device that is particularly versatile in terms of installation space, it is favorable if—as provided in a further development of the hybrid transmission device—the first transmission drive element is designed as a hollow shaft, with the second transmission drive element designed as a shaft extending coaxially through the first drive shaft. In this way, for example, the second drive machine of the hybrid transmission device and an axis of rotational symmetry of the hybrid transmission device can be arranged to coincide with one another, with the output element of the first drive machine being offset axially parallel to the axis of rotational symmetry and connected to the hybrid transmission device between the first drive machine and the first ring gear or on the first ring gear is.

Der Bauraum- bzw. Packaging-Vorteil, der mittels der Hybridgetriebeeinrichtung erreichbar ist, wird in Weiterbildung der Hybridgetriebeeinrichtung nochmals verstärkt, wobei das erste Getriebeantriebselement durch das erste Hohlrad gebildet ist. Beispielsweise kann das erste Getriebeantriebselement als ein Antriebsstirnradzahnkranz ausgebildet sein, der außenumfangsseitig an dem ersten Hohlrad fixiert ist. In diesem Fall ist dann das Abtriebselement der ersten Antriebsmaschine als ein mit dem Antriebsstirnradzahnkranz korrespondierender bzw. in Einbaulage kämmender Abtriebsstirnradzahnkranz der ersten Antriebsmaschine/Verbrennungskraftmaschine ausgebildet. Demnach ist in Einbaulage zur Leistungsübertragung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem ersten Hohlrad zwischen der ersten Antriebsmaschine und der Hybridgetriebeeinrichtung ein Stirnradgetriebe ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich zu dem Stirnradgetriebe kann zur Leistungsübertragung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem ersten Hohlrad ein Zugmittelgetriebe vorgesehen sein, etwa ein Kettentrieb, ein Riementrieb etc.The space or packaging advantage that can be achieved by means of the hybrid transmission device is further enhanced in a further development of the hybrid transmission device, with the first transmission drive element being formed by the first ring gear. For example, the first transmission drive element can be designed as a drive spur gear ring gear, which is fixed on the outer circumference of the first ring gear. In this case, the driven element of the first drive machine is designed as a driven spur gear ring gear of the first drive machine/combustion engine which corresponds to the drive spur gear ring or meshes in the installed position. Accordingly, a spur gear is formed in the installed position for power transmission between the internal combustion engine and the first ring gear between the first drive motor and the hybrid transmission device. As an alternative or in addition to the spur gear, a traction mechanism, such as a chain drive, a belt drive, etc., can be provided for power transmission between the internal combustion engine and the first ring gear.

In weiterer Ausgestaltung der Hybridgetriebeeinrichtung sind das erste Getriebeantriebselement (also zum Beispiel die erste Getriebeantriebswelle oder der Antriebsstirnradzahnkranz) und der zweite Planetenträger (Planetenträger des zweiten Planetengetrieberadsatzes) miteinander drehfest verbunden. Da das erste Getriebeantriebselement und das erste Hohlrad dauerhaft drehfest miteinander verbunden sind, sind infolgedessen das erste Hohlrad und der zweite Planetenträger drehfest miteinander verbunden. Hierdurch sind zum Bau der Hybridgetriebeeinrichtung vorteilhafterweise besonders wenige relativ zueinander bewegliche Elemente/Teile eingesetzt, wodurch sich eine hohe Zuverlässigkeit der Hybridgetriebeeinrichtung ergibt.In a further refinement of the hybrid transmission device, the first transmission drive element (for example the first transmission input shaft or the driving spur gear ring gear) and the second planetary carrier (planetary carrier of the second planetary gear set) are non-rotatably connected to one another. Since the first gear drive element and the first ring gear are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner, the first ring gear and the second planetary carrier are consequently connected to one another in a rotationally fixed manner. As a result, particularly few elements/parts that can move relative to one another are advantageously used to construct the hybrid transmission device, resulting in a high degree of reliability of the hybrid transmission device.

Dieser Vorteil wird nochmals gemäß einer Weiterbildung der Hybridgetriebeeinrichtung verstärkt, indem der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad drehfest miteinander verbunden sind. Dadurch sind der erste Planetengetrieberadsatz und der zweite Planetengetrieberadsatz bauraumeffizient ineinandergeschachtelt, wobei die erste Hohlwelle das zweite Sonnenrad und den zweiten Planetenradsatz umgreift.This advantage is further reinforced according to a further development of the hybrid transmission device, in that the first planetary carrier and the second ring gear are connected to one another in a torque-proof manner. As a result, the first planetary gear set and the second planetary gear set are nested in one another in a space-efficient manner, with the first hollow shaft enclosing the second sun gear and the second planetary gear set.

In einer weiteren Ausgestaltung der Hybridgetriebeeinrichtung ist vorgesehen, dass eines der Schaltelemente als eine erste Bremseinrichtung ausgebildet ist, mittels derer das zweite Sonnenrad und das Gehäuse Hybridgetriebeeinrichtung der selektiv drehfest miteinander verbindbar sind. Insbesondere ist die erste Bremseinrichtung als eines der Formschlussschaltelemente ausgebildet. Mittels der ersten Bremseinrichtung ist in einem Betrieb der Hybridgetriebeeinrichtung, also zum Beispiel während eines Fahrbetriebs des Hybridkraftfahrzeugs, das zweite Sonnenrad und eventuell wenigstens ein damit drehfest verbundenes, weiteres Element/Bauteil der Hybridgetriebeeinrichtung in Bezug zum Gehäuse sperrbar. Indem die erste Bremseinrichtung als Formschlussschaltelement ausgebildet ist, ist sie besonders masseeffizient und bauraumeffizient herstellbar. Dabei kann ein Bremsvorgang zum Bremsen des zweiten Sonnenrads mittels der zweiten Antriebsmaschine und/oder der dritten Antriebsmaschine (jeweils im generatorischen Betrieb) erfolgen, sodass die erste Bremseinrichtung nach erfolgtem Bremsen, zwischen dem Gehäuse und dem zweiten Sonnenrad den Formschluss bilden kann.In a further embodiment of the hybrid transmission device, it is provided that one of the shifting elements is designed as a first braking device, by means of which the second sun wheel and the housing of the hybrid transmission device can be connected to one another in a rotationally fixed manner. In particular, the first braking device is designed as one of the positive-locking shifting elements. When the hybrid transmission is in operation, for example while the hybrid motor vehicle is being driven, the first braking device can be used to lock the second sun gear and possibly at least one additional element/component of the hybrid transmission that is non-rotatably connected thereto in relation to the housing. Since the first braking device is designed as a positive-locking switching element, it can be produced in a particularly mass-efficient and space-efficient manner. A braking process for braking the second sun gear can be carried out by means of the second drive machine and/or the third drive machine (in each case in generator operation), so that the first braking device can form the form fit between the housing and the second sun gear after braking has taken place.

Einer Weiterbildung der Hybridgetriebeeinrichtung zufolge, ist eines der Schaltelemente als eine zweite Bremseinrichtung ausgebildet. Mittels der zweiten Bremseinrichtung sind das dritte Hohlrad und das Gehäuse der Hybridgetriebeeinrichtung selektiv drehfest miteinander verbindbar. Insbesondere ist die zweite Bremseinrichtung als eines der Formschlussschaltelemente ausgebildet. Zum Beispiel ist in einem Betrieb der Hybridgetriebeeinrichtung bzw. während des Fahrbetriebs des Hybridkraftfahrzeugs, das dritte Hohlrad und eventuell wenigstens ein damit drehfest verbundenes, weiteres Element/Bauteil der Hybridgetriebeeinrichtung in Bezug zum Gehäuse mittels der zweiten Bremseinrichtung sperrbar. Dabei kann ein Bremsvorgang zum Bremsen des dritten Hohlrads mittels der zweiten Antriebsmaschine und/oder der dritten Antriebsmaschine (jeweils im generatorischen Betrieb) erfolgen, sodass die zweite Bremseinrichtung nach erfolgtem Bremsen, zwischen dem Gehäuse und dem dritten Hohlrad den Formschluss bilden kann. Dadurch dass die zweite Bremseinrichtung als eines der Formschlussschaltelemente ausgebildet ist, ergibt sich ein Vorteil hinsichtlich einer vorteilhaft geringen Masse und hinsichtlich eines vorteilhaft geringen Bauraums der zweiten Bremseinrichtung.According to a further development of the hybrid transmission device, one of the shifting elements is designed as a second braking device. By means of the second brake device, the third ring gear and the housing of the hybrid transmission device can be selectively connected to one another in a torque-proof manner. In particular, the second braking device is designed as one of the positive-locking shifting elements. For example, when the hybrid transmission device is in operation or while the hybrid motor vehicle is being driven, the third ring gear and possibly at least one other element/component of the hybrid transmission device non-rotatably connected thereto can be locked in relation to the housing by means of the second brake device. In this case, a braking process for braking the third ring gear by means of the second drive machine and/or the third drive machine (in each case in generator mode) can take place, so that the second braking device can form the form fit between the housing and the third ring gear after braking has taken place. The fact that the second braking device is designed as one of the positive-locking shifting elements results in an advantage in terms of an advantageously low mass and in terms of an advantageously small installation space for the second braking device.

In Weiterbildung der Hybridgetriebeeinrichtung weist diese eine erste Kupplungseinrichtung auf, die durch eines der Schaltelemente gebildet ist. Mittels der ersten Kupplungseinrichtung sind das zweite Sonnenrad und das dritte Sonnenrad selektiv (das heißt zerstörungsfrei reversibel) drehfest miteinander verbindbar. Insoweit weisen im Betrieb der Hybridgetriebeeinrichtung und bei geschlossener erster Kupplungseinrichtung das zweite und das dritte Sonnenrad die gleiche Drehzahl auf. In Verbindung mit der ersten Bremseinrichtung sind bei geschlossener erster Kupplungseinrichtung das zweite und das dritte Sonnenrad miteinander -je nach Schaltstellung der ersten Bremseinrichtung - an dem Gehäuse drehfest fixierbar.In a further development of the hybrid transmission device, it has a first clutch device, which is formed by one of the shifting elements. The second sun gear and the third sun gear can be selectively (ie non-destructively reversible) non-rotatably connected to one another by means of the first clutch device. To this extent, the second and third sun gears have the same rotational speed during operation of the hybrid transmission device and when the first clutch device is closed. In conjunction with the first braking device, when the first clutch device is closed, the second and third sun gears can be fixed in a rotationally fixed manner to one another—depending on the switching position of the first braking device—on the housing.

Die Hybridgetriebeeinrichtung weist in weiterer Ausgestaltung alternativ oder zusätzlich zu der ersten Kupplungseinrichtung eine zweite Kupplungseinrichtung auf, die durch eines der Schaltelemente gebildet ist, wobei das dritte Sonnenrad und das zweite Hohlrad mittels der zweiten Kupplungseinrichtung selektiv drehfest miteinander verbindbar sind. Wie bereits dargelegt, können der erste Planetenträger und das zweite Hohlrad miteinander drehfest verbunden ausgeführt sein, sodass in diesem Fall, bei geschlossener zweiter Kupplungseinrichtung, der erste Planetenträger bzw. das erste Hohlrad und das dritte Sonnenrad miteinander reversibel drehfest verbindbar sind.In a further refinement, the hybrid transmission device has, alternatively or in addition to the first clutch device, a second clutch device which is formed by one of the shifting elements, the third sun gear and the second ring gear being selectively non-rotatably connectable to one another by means of the second clutch device. As already explained, the first planetary carrier and the second ring gear can be designed to be non-rotatably connected to one another, so that in this case, when the second clutch device is closed, the first planetary carrier or the first ring gear and the third sun gear can be reversibly non-rotatably connected to one another.

Im Zusammenspiel der ersten Kupplungseinrichtung mit der zweiten Kupplungseinrichtung sind das zweite Sonnenrad, das zweite Hohlrad und das dritte Sonnenrad drehfest miteinander verbunden, wenn die erste und die zweite Kupplungseinrichtung geschlossen ist. In diesem Zustand, das heißt, wenn die erste Kupplungseinrichtung und die zweite Kupplungseinrichtung in deren jeweilige Sperrstellung verstellt sind, sind das zweite Hohlrad und das dritte Sonnenrad gegen ein relatives Verdrehen zueinander gesperrt. Ferner können die erste Bremseinrichtung, die erste Kupplungseinrichtung und die zweite Kupplungseinrichtung zusammenwirken, derart, dass - wenn die erste Kupplungseinrichtung, die zweite Kupplungseinrichtung und die erste Bremseinrichtung in deren jeweilige Sperrstellung verstellt sind - das zweite Sonnenrad, das zweite Hohlrad / der erste Planetenträger und das dritte Sonnenrad gleichermaßen bzw. zusammen gegen ein Verdrehen relativ zueinander und relativ zu dem Gehäuse fixiert sind.In the interaction of the first clutch device with the second clutch device, the second sun gear, the second ring gear and the third sun gear are connected to one another in a torque-proof manner when the first and the second clutch device are closed. In this state, that is to say when the first clutch device and the second clutch device are adjusted to their respective blocking position, the second ring gear and the third sun gear are blocked from rotating relative to one another. Furthermore, the first brake device, the first clutch device and the second clutch device can interact in such a way that - when the first clutch device, the second clutch device and the first brake device are adjusted to their respective locked position - the second sun gear, the second ring gear/the first planetary carrier and the third sun gear are equally or together fixed against rotation relative to each other and relative to the housing.

Bei der Hybridgetriebeeinrichtung ist in weiterer Ausgestaltung alternativ oder zusätzlich zu der ersten und/oder der zweiten Kupplungseinrichtung eine dritte Kupplungseinrichtung vorgesehen, die durch eines der Schaltelemente gebildet ist. Mittels der dritten Kupplungseinrichtung sind das zweite Hohlrad und die Getriebeabtriebswelle selektiv (das heißt zerstörungsfrei reversibel) drehfest miteinander verbindbar. Insoweit weisen im Betrieb der Hybridgetriebeeinrichtung und bei geschlossener dritter Kupplungseinrichtung das zweite Hohlrad und die Getriebeabtriebswelle die gleiche Drehzahl auf.In a further embodiment of the hybrid transmission device, a third clutch device, which is formed by one of the shifting elements, is provided as an alternative or in addition to the first and/or the second clutch device. By means of the third clutch device, the second ring gear and the transmission output shaft can be selectively (ie non-destructively reversible) non-rotatably connected to one another. To this extent, when the hybrid transmission device is in operation and the third clutch device is closed, the second ring gear and the transmission output shaft have the same rotational speed.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die erste, die zweite und/oder die dritte Kupplungseinrichtung jeweils als ein Formschlussschaltelement ausgebildet sind/ist. Hieraus ergeben sich Vorteile analog zu denen der ersten Bremseinrichtung und/oder der zweiten Bremseinrichtung, nämlich, dass die jeweilige Kupplungseinrichtung besonders leicht und besonders kompakt ausgebildet werden kann. Daraus resultiert eine vorteilhaft besonders geringe Masse der Hybridgetriebeeinrichtung und infolgedessen der besonders kraftstoff- bzw. energieeffiziente und/oder emissionsarme Fahrbetrieb des Hybridkraftfahrzeugs.In particular, it is provided that the first, the second and/or the third clutch device is/are each designed as a positive-locking shifting element. This results in advantages analogous to those of the first braking device and/or the second braking device, namely that the respective clutch device can be designed to be particularly light and particularly compact. This results in an advantageously particularly low mass of the hybrid transmission device and, as a result, particularly fuel-efficient and/or energy-efficient and/or low-emission driving operation of the hybrid motor vehicle.

Es ergibt sich je nach Anzahl der Schaltelemente, mit denen die Hybridgetriebeeinrichtung ausgerüstet ist, eine Vielzahl von möglichen Getriebegangstufen; insbesondere sind mehr als sieben Getriebegangstufen denkbar. In einer Weiterbildung der Hybridgetriebeeinrichtung sind sieben vorgegebene Getriebegangstufen einstellbar, die durch eine entsprechende Schaltstellung der Schaltelemente gemäß einer vorgebbaren oder vorgegebenen Getriebeschaltmatrix einstellbar sind. Insbesondere sind durch die Getriebeschaltmatrix vier drehzahlfixierte Getriebegangstufen (Festgänge) und mehrere drehmomentkonstante und drehzahlvariable Getriebegangstufen (ECVT-Getriebegangstufen) vorgegeben bzw. vorgebbar.Depending on the number of shifting elements with which the hybrid transmission device is equipped, there are a large number of possible transmission gears; in particular, more than seven gear stages are conceivable. In a further development of the hybrid transmission device, seven predetermined gear ratios can be set, which can be set by a corresponding shift position of the shifting elements according to a specifiable or predetermined transmission shift matrix. In particular, the gear shift matrix provides four speed-fixed gear stages (fixed gears) and several constant-torque and variable-speed gears Steps (ECVT transmission gears) specified or specified.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Antriebstrang für ein Hybridkraftfahrzeug. Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Hybridgetriebeeinrichtung sind als Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Antriebstrangs anzusehen und umgekehrt. Der Antriebstrang weist eine gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildete Hybridgetriebeeinrichtung auf sowie als erste Antriebsmaschine eine Verbrennungskraftmaschine.The invention also relates to a drive train for a hybrid motor vehicle. Features, advantages and advantageous configurations of the hybrid transmission device according to the invention are to be regarded as features, advantages and advantageous configurations of the drive train according to the invention and vice versa. The drive train has a hybrid transmission device designed according to the above description and an internal combustion engine as the first drive unit.

In Weiterbildung umfasst der Antriebstrang eine erste Kraftfahrzeugantriebsachse und eine zweite Kraftfahrzeugantriebsachse. Dabei sind eine der Kraftfahrzeugantriebsachsen, zum Beispiel die erste Kraftfahrzeugantriebsachse, und die Getriebeabtriebswelle zur Leistungsübertragung miteinander verbunden. Ferner weist der Antriebstrang eine weitere Antriebsmaschine, nämlich die dritte Antriebsmaschine auf, die als eine elektrische Maschine ausgebildet ist. Dabei ist zu verstehen, dass die zweite Antriebsmaschine und die dritte Antriebsmaschine separat voneinander ausgebildet und separat voneinander, etwa an unterschiedlichen Stellen, in den Antriebstrang integriert sind.In a development, the drive train includes a first motor vehicle drive axle and a second motor vehicle drive axle. In this case, one of the motor vehicle drive axles, for example the first motor vehicle drive axle, and the transmission output shaft are connected to one another for power transmission. Furthermore, the drive train has a further drive machine, namely the third drive machine, which is designed as an electrical machine. It should be understood here that the second drive machine and the third drive machine are designed separately from one another and are integrated into the drive train separately from one another, for example at different points.

Ein Rotor der dritten Antriebsmaschine ist selektiv drehfest direkt mit der Getriebeabtriebswelle verbindbar oder verbunden. In diesem Fall wirken die Antriebsmaschinen in Zusammenspiel mit der Hybridgetriebeeinrichtung auf eine gemeinsame der Kraftfahrzeugantriebsachsen, also zum Beispiel lediglich auf eine Vorderachse oder lediglich auf eine Hinterachse des Hybridkraftfahrzeugs.A rotor of the third prime mover is selectively non-rotatably connectable or connected directly to the transmission output shaft. In this case, the drive machines act in cooperation with the hybrid transmission device on a common one of the motor vehicle drive axles, ie for example only on a front axle or only on a rear axle of the hybrid motor vehicle.

Alternativ kann es sich bei dem Antriebstrang um einen Allradantriebstrang handeln. Hierbei sind der Rotor der dritten Antriebsmaschine und diejenige der Kraftfahrzeugantriebsachsen miteinander zur Leistungsübertragung selektiv drehfest verbindbar, auf welche die erste und die zweite Antriebsmaschine nicht zur Leistungsübertragung einwirken. Beispielsweise ist die erste Antriebsmaschine bzw. Verbrennungskraftmaschine mitsamt der Hybridgetriebeeinrichtung einer Vorderachse des Hybridkraftfahrzeug zugeordnet, sodass an der Vorderachse montierte Räder des Hybridkraftfahrzeug mittels der ersten Antriebsmaschine und über die Hybridgetriebeeinrichtung antreibbar ist. Dann ist der Hinterachse des Hybridkraftfahrzeugs die dritte Antriebsmaschine zugeordnet, sodass mittels der dritten Antriebsmaschine die an der Hinterachse montierten Räder des Hybridkraftfahrzeug antreibbar sind. Auf diese Weise ist ein variabler und vielseitig einsetzbarer Allradantriebstrang geschaffen, der besonders einfach hinsichtlich seiner Struktur ist. So ist es zum Beispiel denkbar, dass die dritte Antriebsmaschine bedarfsweise bzw. abhängig von einer aktuellen Fahrsituation oder Fahraufgabe zum Antreiben der entsprechenden Kraftfahrzeugantriebsachse eingesetzt wird. Die dritte Antriebsmaschine kann insbesondere bei Nichtnutzung derselben vollständig mechanisch von der entsprechenden Kraftfahrzeugantriebsachse entkoppelt werden, woraus ein besonders effizienter Betrieb des Hybridkraftfahrzeugs resultiert. Dennoch kann die dritte Antriebsmaschine über einen Bodenbelag, auf dem das Hybridkraftfahrzeug über dessen Räder aufgestellt ist, der Hybridgetriebeeinrichtung Leistung bereitstellen - je nach Bedarf, mittels eines motorischen Betriebs oder eines generatorischen Betriebs der dritten Antriebsmaschine.Alternatively, the drive train can be an all-wheel drive train. In this case, the rotor of the third drive machine and that of the motor vehicle drive axles can be selectively non-rotatably connected to one another for power transmission, on which the first and the second drive machine do not act for power transmission. For example, the first drive motor or internal combustion engine together with the hybrid transmission device is assigned to a front axle of the hybrid motor vehicle, so that wheels of the hybrid motor vehicle mounted on the front axle can be driven by the first drive motor and via the hybrid transmission device. The third drive machine is then assigned to the rear axle of the hybrid motor vehicle, so that the wheels of the hybrid motor vehicle mounted on the rear axle can be driven by means of the third drive machine. In this way, a variable and versatile all-wheel drive train is created, which is particularly simple in terms of its structure. For example, it is conceivable that the third drive machine is used as needed or depending on a current driving situation or driving task to drive the corresponding motor vehicle drive axle. The third drive machine can be completely mechanically decoupled from the corresponding motor vehicle drive axle, particularly when it is not being used, resulting in particularly efficient operation of the hybrid motor vehicle. Nevertheless, the third drive machine can provide power to the hybrid transmission device via a floor covering on which the hybrid motor vehicle is set up via its wheels—depending on requirements, by means of motor operation or generator operation of the third drive machine.

Überdies betrifft die Erfindung ein Hybridkraftfahrzeug, das mit einem gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgeführten Antriebstrang ausgestattet ist. Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Hybridgetriebeeinrichtung und/oder des erfindungsgemäßen Antriebstrangs sind als Merkmale, Vorteile und Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hybridkraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.Furthermore, the invention relates to a hybrid motor vehicle equipped with a powertrain as described above. Features, advantages and advantageous configurations of the hybrid transmission device according to the invention and/or the drive train according to the invention are to be regarded as features, advantages and advantageous configurations of the hybrid motor vehicle according to the invention and vice versa.

Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein 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.Further features of the invention can result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description and the features and feature combinations shown below in the description of the figures and/or in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the invention to leave.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 eine Topologie einer Hybridgetriebeeinrichtung und
  • 2 eine Schaltmatrix, gemäß welcher Schaltelemente der Hybridgetriebeeinrichtung zum Bilden unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse zwischen einer jeweiligen Freigabestellung und einer jeweiligen Sperrstellung verstellbar sind.
The drawing shows in:
  • 1 a topology of a hybrid transmission device and
  • 2 a switching matrix according to which switching elements of the hybrid transmission device can be adjusted to form different transmission ratios between a respective release position and a respective blocked position.

In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Folgenden werden eine Hybridgetriebeeinrichtung DHT, ein Antriebstrang AS und ein Hybridkraftfahrzeug (nicht dargestellt) in gemeinsamer Beschreibung dargelegt.In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference symbols. A hybrid transmission device DHT, a drive train AS and a hybrid motor vehicle (not shown) are presented in a joint description below.

Die Hybridgetriebeeinrichtung DHT ist als Teil eines Antriebstrangs AS gemäß 1 in betriebsfertigem Zustand dargestellt, wobei hierzu an einem ersten Getriebeantriebselement AN1 eine erste Antriebsmaschine VKM angeschlossen ist, die vorliegend als eine Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Hybridgetriebeeinrichtung DHT und die erste Antriebsmaschine VKM achsparallel zueinander angeordnet sind. Das bedeutet, dass eine Kurbelwelle der ersten Antriebsmaschine und eine Rotationssymmetrieachse RSA der Hybridgetriebeeinrichtung DHT auseinanderfallend, aber parallel zueinander angeordnet sind.The hybrid transmission device DHT is part of a drive train AS according to 1 shown in the ready-to-operate state, for which purpose a first on a first transmission drive element AN1 Drive machine VKM is connected, which is presently designed as an internal combustion engine. It is provided in particular that the hybrid transmission device DHT and the first drive machine VKM are arranged axis-parallel to one another. This means that a crankshaft of the first drive machine and an axis of rotational symmetry RSA of the hybrid transmission device DHT are arranged such that they diverge, but are arranged parallel to one another.

Ferner ist ein Gehäuse 0 der Hybridgetriebeeinrichtung DHT dargestellt, welches weitere Getriebeelemente der Hybridgetriebeeinrichtung DHT beherbergt. Bei dem Gehäuse 0 handelt es sich ebenfalls um ein Getriebeelement der Hybridgetriebeeinrichtung DHT. Ein Stator SA einer zweiten Antriebsmaschine EMA, vorliegend eine erste elektrische Maschine bzw. ein erster Elektromotor, ist an dem Gehäuse 0 fest fixiert. Ein Rotor RA der zweiten Antriebsmaschine EMA ist drehfest mit einem zweiten Getriebeantriebselement AN2 verbunden oder bildet dieses zumindest teilweise. Es ist weiter in 1 eine optionale, dritte Antriebsmaschine EMB, vorliegend eine zweite elektrische Maschine bzw. ein zweiter Elektromotor, dargestellt, deren Stator SB an dem Gehäuse 0 fixiert ist und deren Rotor RB drehfest mit einer Getriebeabtriebswelle AB und/oder wenigstens einem anderen der Getriebeelemente der Hybridgetriebeeinrichtung DHT gekoppelt oder koppelbar ist.Furthermore, a housing 0 of the hybrid transmission device DHT is shown, which accommodates further transmission elements of the hybrid transmission device DHT. The housing 0 is also a transmission element of the hybrid transmission device DHT. A stator SA of a second drive machine EMA, in this case a first electrical machine or a first electric motor, is firmly fixed to the housing 0 . A rotor RA of the second drive machine EMA is connected in a torque-proof manner to a second transmission drive element AN2 or forms this at least in part. It's further in 1 an optional, third drive machine EMB, in this case a second electrical machine or a second electric motor, is shown, the stator SB of which is fixed to the housing 0 and the rotor RB of which is coupled in a torque-proof manner to a transmission output shaft AB and/or at least one other of the transmission elements of the hybrid transmission device DHT or can be coupled.

Die Hybridgetriebeeinrichtung DHT umfasst vorliegend einen ersten, einen zweiten und einen dritten Planetengetrieberadsatz PGS1, PGS2, PGS3, die jeweils ein Sonnenrad S1, S2, S3, jeweils ein Hohlrad H1, H2, H3, jeweils einen Planetenträger PT1, PT2, PT3 und jeweils wenigstens ein Planetenrad P1, P2, P3 aufweisen. Dabei ist das jeweilige Planetenrad P1, P2, P3 an dem entsprechenden Planetenträger PT1, PT2, PT3 drehbar gelagert.In the present case, the hybrid transmission device DHT comprises a first, a second and a third planetary gear set PGS1, PGS2, PGS3, each of which has a sun gear S1, S2, S3, each a ring gear H1, H2, H3, each a planet carrier PT1, PT2, PT3 and each at least have a planet gear P1, P2, P3. The respective planet wheel P1, P2, P3 is rotatably mounted on the corresponding planet carrier PT1, PT2, PT3.

Das erste Antriebselement AN1 ist drehfest mit dem ersten Hohlrad H1 verbunden. Somit sind ein Abtriebselement der ersten Antriebsmaschine VKM und das erste Hohlrad H1 drehfest miteinander verbunden, sodass das erste Hohlrad H1 mittels der ersten Antriebsmaschine VKM antreibbar ist und umgekehrt. Der Rotor RA der zweiten Antriebsmaschine EMA und das erste Sonnenrad S1 sind drehfest miteinander verbunden und koaxial zueinander angeordnet, vorliegend in Bezug zur Rotationssymmetrieachse RSA. Getriebeabtriebsseitig, das heißt über die Getriebeabtriebswelle AB, ist die Hybridgetriebeeinrichtung DHT an ein weiteres Element des Antriebstrangs AS, zum Beispiel an ein Leistungsübertragungselement LÜE des Antriebstrangs, zur Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme angeschlossen.The first drive element AN1 is non-rotatably connected to the first ring gear H1. Thus, an output element of the first drive machine VKM and the first ring gear H1 are connected to one another in a torque-proof manner, so that the first ring gear H1 can be driven by the first drive machine VKM and vice versa. The rotor RA of the second drive machine EMA and the first sun gear S1 are connected to one another in a rotationally fixed manner and are arranged coaxially with one another, in this case in relation to the axis of rotational symmetry RSA. On the transmission output side, ie via the transmission output shaft AB, the hybrid transmission device DHT is connected to a further element of the drive train AS, for example to a power transmission element LÜE of the drive train, for power output and/or power consumption.

Als weitere Getriebeelemente weist die Hybridgetriebeeinrichtung DHT im vorliegenden Beispiel Schaltelemente B04, B05, K35, K36, K26 auf, die jeweils als ein Formschlussschaltelement ausgebildet sind. Das jeweilige Schaltelement B04, B05, K35, K36, K26 ist zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung verstellbar. In der jeweiligen Sperrstellung ist mittels des entsprechenden Schaltelements B04, B05, K35, K36, K26 ein Formschluss zwischen zwei Getriebeelementen 0, 2, 3, 4, 5, 6 geschlossen, zwischen denen das entsprechende Schaltelement B04, B05, K35, K36, K26 wirkt. Dahingegen sind die beiden Getriebeelemente, die dem entsprechenden Schaltelement B04, B05, K35, K36, K26 zugeordnet sind, relativ zueinander freigegeben, wenn das entsprechende Schaltelement B04, B05, K35, K36, K26 in die Freigabestellung verstellt ist. Dabei ist aus Übersichtlichkeitsgründen durch das Zeichen 0 das Gehäuse, durch das Zeichen 2 die Getriebeabtriebswelle AB, durch das Zeichen 3 das dritte Sonnenrad S3, durch das Zeichen 4 das dritte Hohlrad H3, durch das Zeichen 5 das zweite Sonnenrad S2 und durch das Zeichen 6 das zweite Hohlrad H2 bzw. der erste Planetenträger PT1 bezeichnet.In the present example, the hybrid transmission device DHT has shifting elements B04, B05, K35, K36, K26 as further transmission elements, each of which is designed as a positive-locking shifting element. The respective switching element B04, B05, K35, K36, K26 can be adjusted between a release position and a locked position. In the respective blocking position, a form fit between two transmission elements 0, 2, 3, 4, 5, 6 is closed by means of the corresponding shifting element B04, B05, K35, K36, K26, between which the corresponding shifting element B04, B05, K35, K36, K26 works. On the other hand, the two transmission elements that are associated with the corresponding shifting element B04, B05, K35, K36, K26 are released relative to one another when the corresponding shifting element B04, B05, K35, K36, K26 is moved into the release position. For reasons of clarity, character 0 indicates the housing, character 2 indicates the transmission output shaft AB, character 3 indicates the third sun gear S3, character 4 indicates the third ring gear H3, character 5 indicates the second sun gear S2 and character 6 denotes the second ring gear H2 and the first planetary carrier PT1.

Eines der Schaltelemente bzw. Formschlussschaltelemente B04, B05, K35, K36, K26 ist als eine erste Bremseinrichtung B05 ausgebildet, mittels derer das zweite Sonnenrad S2 und das Gehäuse 0 selektiv drehfest miteinander verbindbar sind. Ein weiteres der Schaltelemente bzw. Formschlussschaltelemente B04, B05, K35, K36, K26 ist als zweite Bremseinrichtung B04 ausgebildet, mittels derer das dritte Hohlrad H3 und das Gehäuse 0 selektiv drehfest miteinander verbindbar sind. Durch ein weiteres der Schaltelemente bzw. Formschlussschaltelemente B04, B05, K35, K36, K26 ist eine erste Kupplungseinrichtung K35 ausgebildet, mittels derer das zweite Sonnenrad S2 und das dritte Sonnenrad S3 selektiv drehfest miteinander verbindbar sind. Eine zweite Kupplungseinrichtung K36 ist durch eines anderen der Schaltelemente bzw. Formschlussschaltelemente B04, B05, K35, K36, K26 gebildet, wobei mittels der zweiten Kupplungseinrichtung K36 das dritte Sonnenrad S3 und das zweite Hohlrad H2 selektiv drehfest miteinander verbindbar sind. Weiter weist die Hybridgetriebeeinrichtung DHT vorliegend eine durch ein weiteres der Schaltelemente bzw. Formschlussschaltelemente B04, B05, K35, K36, K26 gebildete, dritte Kupplungseinrichtung K26 auf, mittels derer die Getriebeabtriebswelle AB und das zweite Hohlrad H2 selektiv drehfest miteinander verbindbar sind.One of the shifting elements or positive-locking shifting elements B04, B05, K35, K36, K26 is designed as a first braking device B05, by means of which the second sun gear S2 and the housing 0 can be connected to one another in a rotationally fixed manner. Another of the shifting elements or positive-locking shifting elements B04, B05, K35, K36, K26 is designed as a second braking device B04, by means of which the third ring gear H3 and the housing 0 can be connected to one another in a rotationally fixed manner. Another of the shifting elements or positive-locking shifting elements B04, B05, K35, K36, K26 forms a first clutch device K35, by means of which the second sun gear S2 and the third sun gear S3 can be selectively connected to one another in a torque-proof manner. A second clutch device K36 is formed by another of the shifting elements or positive-locking shifting elements B04, B05, K35, K36, K26, the third sun gear S3 and the second ring gear H2 being selectively non-rotatably connected to one another by means of the second clutch device K36. In the present case, the hybrid transmission device DHT also has a third clutch device K26 formed by another of the shifting elements or positive-locking shifting elements B04, B05, K35, K36, K26, by means of which the transmission output shaft AB and the second ring gear H2 can be selectively connected to one another in a torque-proof manner.

Weiter sind bei der Hybridgetriebeeinrichtung DHT jeweils dauerhaft drehfest miteinander verbunden, zum Beispiel einstückig miteinander ausgebildet oder anderweitig kraft-, form-und/oder stoffschlüssig aneinander drehfest befestigt (siehe Getriebetopologiezeichnung in 1):

  • - das erste Hohlrad H1 und der zweite Planetenträger PT2;
  • - das zweite Hohlrad H2 und der erste Planetenträger PT1;
  • - der dritte Planetenträger PT3 und die Getriebeabtriebswelle AB.
Furthermore, in the case of the hybrid transmission device DHT, fuel, mold and/or material are permanently connected to one another in a non-rotatable manner, for example formed in one piece with one another or otherwise firmly attached to each other in a non-rotatable manner (see gearbox topology drawing in 1 ):
  • - The first ring gear H1 and the second planet carrier PT2;
  • - The second ring gear H2 and the first planet carrier PT1;
  • - the third planet carrier PT3 and the transmission output shaft AB.

Hierbei kann zwischen diesen und den weiter oben genannten dauerhaft drehfest miteinander verbundenen Getriebeelementen jeweils eine drehstarre Verbindungswelle vorgesehen sein.In this case, a torsionally rigid connecting shaft can be provided between these and the above-mentioned transmission elements which are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner.

Es ist in 1 des Weiteren zu erkennen, dass im vorliegenden Beispiel das erste Antriebselement AN1 als eine Hohlwelle ausgeführt ist, wobei das zweite Antriebselement AN2 eine Welle ist oder diese Welle aufweist, welche koaxial, sich durch das als die Hohlwelle ausgebildete, erste Antriebselement AN1 hindurcherstreckend angeordnet ist. Dies kommt einer besonders kompakten Bauweise der Hybridgetriebeeinrichtung DHT zugute. In 1 sind die erste Antriebsmaschine VKM' und das erste Antriebselement AN1' gemäß einer Weiterbildung der Hybridgetriebeeinrichtung DHT an einer alternativen Anflanschstelle eingezeichnet. In diesem Fall kann das erste Antriebselement AN1' durch das erste Hohlrad H1 gebildet sein oder durch das erste Hohlrad H1 ist das erste Antriebselement AN 1' zumindest teilweise gebildet. Zum Beispiel kann das erste Antriebselement AN 1' als ein Antriebsstirnradkranz ausgeführt sein, der außenumfangsseitig am ersten Hohlrad H1 drehfest angebracht ist. Es ist aus der Getriebetopologiezeichnung der 1 zu erkennen, dass sich hierdurch in vorteilhafter Weise ein besonders großer Bereich zwischen der zweiten Antriebsmaschine EMA und der ersten Bremseinrichtung B05 ergibt, in dem die erste Antriebsmaschine VKM an die Hybridgetriebeeinrichtung DHT angeflanscht werden kann. Dadurch ist die Hybridgetriebeeinrichtung DHT besonders flexibel bzw. vielseitig einsetzbar.It is in 1 It can also be seen that in the present example the first drive element AN1 is designed as a hollow shaft, with the second drive element AN2 being a shaft or having this shaft which is arranged coaxially and extending through the first drive element AN1 designed as the hollow shaft. This benefits a particularly compact design of the hybrid transmission device DHT. In 1 the first drive machine VKM' and the first drive element AN1' are located at an alternative flange point according to a further development of the hybrid transmission device DHT. In this case, the first drive element AN1' can be formed by the first ring gear H1, or the first drive element AN1' is formed at least partially by the first ring gear H1. For example, the first drive element AN 1 ′ can be designed as a drive spur gear rim, which is non-rotatably attached to the first ring gear H1 on the outer circumference. It's from the gearbox topology drawing 1 to recognize that this advantageously results in a particularly large area between the second drive machine EMA and the first braking device B05, in which the first drive machine VKM can be flanged to the hybrid transmission device DHT. As a result, the hybrid transmission device DHT can be used particularly flexibly and in a variety of ways.

Die Schaltelemente B04, B05, K35, K36, K26 - das heißt die Formschlussschaltelemente - sind vorliegend gemäß einer Getriebeschaltmatrix M (siehe 2) zwischen der jeweiligen Freigabestellung und der jeweiligen Sperrstellung verstellbar. In der Getriebeschaltmatrix zeigt ein X in der Spalte des entsprechenden Schaltelements B04, B05, K35, K36, K26 an, dass es für eine entsprechende Getriebegangstufe i in die Sperrstellung verstellt und insbesondere in der Sperrstellung gehalten wird. Gemäß der Getriebeschaltmatrix M ergeben sich für die Hybridgetriebeeinrichtung DHT somit zum Beispiel sieben Getriebegangstufen i, von den vier als eine jeweilige drehzahlfixierte Getriebegangstufe FG1, FG2, FG3, FG4 und drei als eine jeweilige drehmomentkonstante und drehzahlvariable Getriebegangstufe ECVT1, ECVT2, ECVT3 ausgebildet sind.The shifting elements B04, B05, K35, K36, K26 - i.e. the form-locking shifting elements - are present according to a transmission shifting matrix M (see 2 ) adjustable between the respective release position and the respective locked position. In the gear shifting matrix, an X in the column of the corresponding shifting element B04, B05, K35, K36, K26 indicates that it is shifted into the locked position for a corresponding gear stage i and, in particular, is held in the locked position. According to the transmission shift matrix M, there are, for example, seven transmission gears i for the hybrid transmission device DHT, four of which are designed as a respective fixed-speed transmission gear FG1, FG2, FG3, FG4 and three as a respective torque-constant and variable-speed transmission gear ECVT1, ECVT2, ECVT3.

In der jeweiligen drehmomentkonstanten und drehzahlvariablen Getriebegangstufe ECVT1, ECVT2, ECVT3 werden im Betrieb der Hybridgetriebeeinrichtung DHT eine Drehzahl, die mittels der ersten Antriebsmaschine VKM am ersten Antriebselement AN1 bereitgestellt wird, und eine Drehzahl, die mittels der zweiten Antriebsmaschine EMA am zweiten Antriebselement AN2 bereitgestellt wird, überlagert. Dabei ist die jeweilige drehmomentkonstante und drehzahlvariable Getriebegangstufe ECVT1, ECVT2, ECVT3 in der Getriebeschaltmatrix M durch nur zwei gleichzeitig in der Sperrstellung angeordnete der Schaltelemente B04, B05, K35, K36, K26 charakterisiert. Dahingegen sind die drehzahlfixierten Getriebegangstufen FG1, FG2, FG3, FG4 in der Getriebeschaltmatrix M durch mehr als zwei, insbesondere drei, gleichzeitig in der Sperrstellung angeordnete der Schaltelemente B04, B05, K35, K36, K26 charakterisiert. Es hat sich bei der Hybridgetriebeeinrichtung DHT folgende Schaltreihenfolge als besonders günstig herausgestellt: ECVT1 - FG1 - ECVT2 - FG2 - ECVT3 - FG3 - FG4. Ferner kann eine Achtgangfunktionalität dargestellt werden: ECVT1 - FG1 - ECVT2 - FG2 - ECVT3 - FG3 - ECVT3 - FG4.In the respective constant-torque and variable-speed transmission gear ECVT1, ECVT2, ECVT3, during operation of the hybrid transmission device DHT, a speed is provided by the first drive machine VKM at the first drive element AN1, and a speed that is provided by the second drive machine EMA at the second drive element AN2 , superimposed. The respective constant-torque and variable-speed transmission gear stage ECVT1, ECVT2, ECVT3 in the transmission shifting matrix M is characterized by only two of the shifting elements B04, B05, K35, K36, K26 being in the locked position at the same time. In contrast, the speed-fixed transmission gears FG1, FG2, FG3, FG4 in the transmission shift matrix M are characterized by more than two, in particular three, of the shifting elements B04, B05, K35, K36, K26 that are simultaneously in the locked position. In the case of the hybrid transmission device DHT, the following shift sequence has proven to be particularly favorable: ECVT1-FG1-ECVT2-FG2-ECVT3-FG3-FG4. Furthermore, an eight-speed functionality can be displayed: ECVT1 - FG1 - ECVT2 - FG2 - ECVT3 - FG3 - ECVT3 - FG4.

Insgesamt zeigt die Erfindung die besonders vorteilhafte Hybridgetriebeeinrichtung DHT, die besonders wenige, insbesondere keine, Reibschlusselemente zum Einstellen der Getriebegangstufe i aufweist. Dadurch ist die Hybridgetriebeeinrichtung DHT ökologisch - sowohl hinsichtlich eines Herstellens der Hybridgetriebeeinrichtung DHT als auch hinsichtlich eines Betriebs der Hybridgetriebeeinrichtung DHT - ökologisch besonders günstig. Durch das Einspeisen von Leistung in das Räderwerk der Hybridgetriebeeinrichtung DHT mittels der zweiten Antriebsmaschine EMA und/oder mittels der dritten Antriebsmaschine EMB, können die als Kupplungseinrichtung K35, K36, K26 ausgebildeten Schaltelemente zum einen besonders kompakt und leicht und zum anderen als formschlüssig wirkende Schaltelemente ausgebildet werden. Die gilt in analoger Weise für die als Bremseinrichtung B05, B04 ausgebildeten Schaltelemente. Denn eine Drehzahlangleichung des mittels des entsprechenden Schaltelements B04, B05, K35, K36, K26 drehfest zu verbindenden Getriebeelementpaars kann mittels der Antriebsmaschine EMA und/oder EMB erfolgen oder zumindest durch diese unterstützt werden. Dies erlaubt auch einen erwünschten zugkraftunterbrechungsfreien Schaltbetrieb der Hybridgetriebeeinrichtung DHT.Overall, the invention shows the particularly advantageous hybrid transmission device DHT, which has very few, in particular no, frictional engagement elements for setting the transmission gear stage i. As a result, the hybrid transmission device DHT is ecologically particularly favorable—both in terms of manufacturing the hybrid transmission device DHT and in terms of operating the hybrid transmission device DHT. By feeding power into the gear train of the hybrid transmission device DHT by means of the second drive machine EMA and/or by means of the third drive machine EMB, the shifting elements designed as a clutch device K35, K36, K26 can be designed on the one hand to be particularly compact and light and on the other hand to be designed as positively acting shifting elements will. This applies in an analogous manner to the switching elements designed as a braking device B05, B04. Because a speed adjustment of the transmission element pair to be connected in a torque-proof manner by means of the corresponding shifting element B04, B05, K35, K36, K26 can be carried out by means of the drive machine EMA and/or EMB or at least be supported by them. This also allows the desired shifting operation of the hybrid transmission device DHT without any interruption in traction.

BezugszeichenlisteReference List

00
GehäuseHousing
ABAWAY
Getriebeabtriebswelletransmission output shaft
AN1AN1
erstes Getriebeantriebselementfirst transmission input element
AN1'AN1'
erstes Getriebeantriebselement an alternativer Einbaupositionfirst gear drive element in an alternative installation position
AN2AN2
zweites Getriebeantriebselementsecond gear drive element
ASAS
Antriebstrangpowertrain
B04B04
Schaltelementswitching element
B05B05
Schaltelementswitching element
DHTDHT
Hybridgetriebeeinrichtunghybrid transmission device
ECVT1ECVT1
erste drehmomentkonstante und drehzahlvariable GetriebegangstufeFirst constant-torque and variable-speed gear stage
ECVT2ECVT2
zweite drehmomentkonstante und drehzahlvariable Getriebegangstufesecond constant-torque and variable-speed gear stage
ECVT3ECVT3
dritte drehmomentkonstante und drehzahlvariable Getriebegangstufethird constant-torque and variable-speed gear stage
EMAEMA
zweite Antriebsmaschinesecond prime mover
EMBEMB
dritte Antriebsmaschinethird prime mover
FG1FG1
erste drehzahlfixierte Getriebegangstufefirst speed-fixed transmission gear
FG2FG2
zweite drehzahlfixierte Getriebegangstufesecond speed-fixed gear stage
FG3FG3
dritte drehzahlfixierte Getriebegangstufethird speed-fixed gear ratio
FG4FG4
vierte drehzahlfixierte Getriebegangstufefourth speed-fixed gear ratio
H1H1
erstes Hohlradfirst ring gear
H2H2
zweites Hohlradsecond ring gear
H3H3
drittes Hohlradthird ring gear
ii
Getriebegangstufegear ratio
K25K25
Schaltelementswitching element
K35K35
Schaltelementswitching element
K36K36
Schaltelementswitching element
LÜELUE
Leistungsübertragungselementpower transmission element
P1P1
erstes Planetenradfirst planet wheel
P2p2
zweites Planetenradsecond planet gear
P3P3
drittes Planetenradthird planet gear
PGS1PGS1
erster Planetengetrieberadsatzfirst planetary gear set
PGS2PGS2
zweiter Planetengetrieberadsatzsecond planetary gear set
PGS3PGS3
dritter Planetengetrieberadsatzthird planetary gear set
PT1PT1
erster Planetenträgerfirst planet carrier
PT2PT2
zweiter Planetenträgersecond planet carrier
PT3PT3
dritter Planetenträgerthird planet carrier
RARA
Rotor der zweiten AntriebsmaschineRotor of the second prime mover
RSARSA
Rotationssymmetrieachseaxis of rotational symmetry
S1S1
erstes Sonnenradfirst sun gear
S2S2
zweites Sonnenradsecond sun wheel
S3S3
drittes Sonnenradthird sun gear
VKMVKM
erste Antriebsmaschinefirst drive machine
VKM'VKM'
erste Antriebsmaschine an alternativer Einbaupositionfirst drive machine at an alternative installation position
SASA
Stator der zweiten AntriebsmaschineStator of the second prime mover
SBSB
Stator der zweiten AntriebsmaschineStator of the second prime mover

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102010035209 A1 [0003]DE 102010035209 A1 [0003]

Claims (15)

Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) für ein Kraftfahrzeug, mit - einem ersten Planetengetrieberadsatz (PGS1), einem zweiten Planetengetrieberadsatz (PGS2) und einem dritten Planetengetrieberadsatz (PGS3), wobei der jeweilige Planetengetrieberadsatz (PGS1, PGS2, PGS3) ein Sonnenrad (S1, S2, S3), ein Hohlrad (H1, H2, H3), einen Planetenträger (PT1, PT2, PT3) und ein Planetenrad (P1, P2, P3) aufweist; - einem ersten Getriebeantriebselement (AN1), das mit dem ersten Hohlrad (H1) drehfest verbunden ist und mit einer ersten Antriebsmaschine (VKM) zur Leistungsaufnahme koppelbar ist; - einer zweiten Antriebsmaschine (EMA), die als eine elektrische Maschine ausgebildet ist; - einem zweiten Getriebeantriebselement (AN2), mittels dessen ein Rotor (RA) der zweiten Antriebsmaschine (EMA) und das erste Sonnenrad (S1) miteinander drehfest verbunden sind; - einer Getriebeabtriebswelle (AB), die mit dem dritten Planetenträger (PT3) drehfest verbunden ist und mit einem Leistungsübertragungselement (LÜE) eines Antriebstrangs (AS) des Kraftfahrzeugs zur Leistungsabgabe koppelbar ist; - Schaltelementen (B04, B05, K26, K35, K36), mittels derer Elemente der Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) zum Bilden unterschiedlicher Getriebegangstufen (i) zwischen dem jeweiligen Getriebeantriebselement (AN1, AN2) und der Getriebeabtriebswelle (AB) selektiv reversibel drehfest miteinander verbindbar sind.Hybrid transmission device (DHT) for a motor vehicle, with - A first planetary gear set (PGS1), a second planetary gear set (PGS2) and a third planetary gear set (PGS3), the respective planetary gear set (PGS1, PGS2, PGS3) having a sun gear (S1, S2, S3), a ring gear (H1, H2, H3), a planet carrier (PT1, PT2, PT3) and a planet wheel (P1, P2, P3); - A first gear drive element (AN1) which is non-rotatably connected to the first ring gear (H1) and can be coupled to a first drive machine (VKM) for power consumption; - A second drive machine (EMA), which is designed as an electrical machine; - A second gear drive element (AN2), by means of which a rotor (RA) of the second drive machine (EMA) and the first sun gear (S1) are connected to one another in a rotationally fixed manner; - A transmission output shaft (AB) which is non-rotatably connected to the third planet carrier (PT3) and can be coupled to a power transmission element (LÜE) of a drive train (AS) of the motor vehicle for power output; - Shifting elements (B04, B05, K26, K35, K36), by means of which elements of the hybrid transmission device (DHT) can be selectively reversibly connected to one another in a torque-proof manner to form different gear ratios (i) between the respective transmission input element (AN1, AN2) and the transmission output shaft (AB). . Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Schaltelement (B04, B05, K26, K35, K36) als Formschlussschaltelement ausgebildet ist.Hybrid transmission device (DHT) after claim 1 , characterized in that the respective switching element (B04, B05, K26, K35, K36) is designed as a positive-locking switching element. Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebeantriebselement (AN1) als eine Hohlwelle ausgebildet ist, wobei sich das als Welle ausgebildete, zweite Getriebeantriebselement (AN2) koaxial durch die erste Antriebswelle (AN1) hindurcherstreckt.Hybrid transmission device (DHT) after claim 1 or 2 characterized in that the first gear drive element (AN1) is designed as a hollow shaft, the second gear drive element (AN2) designed as a shaft extending coaxially through the first drive shaft (AN1). Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebeantriebselement (AN1') durch das erste Hohlrad (H1) gebildet ist.Hybrid transmission device (DHT) according to one of the preceding claims, characterized in that the first transmission drive element (AN1') is formed by the first ring gear (H1). Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebeantriebselement (AN1) und der zweite Planetenträger (PT2) miteinander drehfest verbunden sind.Hybrid transmission device (DHT) according to one of the preceding claims, characterized in that the first transmission drive element (AN1) and the second planet carrier (PT2) are non-rotatably connected to one another. Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenträger (PT1) und das zweite Hohlrad (H2) drehfest miteinander verbunden sind.Hybrid transmission device (DHT) according to one of the preceding claims, characterized in that the first planet carrier (PT1) and the second ring gear (H2) are connected to one another in a torque-proof manner. Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Schaltelemente (B04, B05, K26, K35, K36) als eine erste Bremseinrichtung (B05) ausgebildet ist, mittels derer das zweite Sonnenrad (S2) und ein Gehäuse (0) der Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) selektiv drehfest miteinander verbindbar sind.Hybrid transmission device (DHT) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the shifting elements (B04, B05, K26, K35, K36) is designed as a first braking device (B05), by means of which the second sun wheel (S2) and a housing ( 0) of the hybrid transmission device (DHT) are selectively non-rotatably connected to each other. Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Schaltelemente (B04, B05, K26, K35, K36) als eine zweite Bremseinrichtung (B04) ausgebildet ist, mittels derer das dritte Hohlrad (H3) und ein Gehäuse (0) der Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) selektiv drehfest miteinander verbindbar sind.Hybrid transmission device (DHT) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the shifting elements (B04, B05, K26, K35, K36) is designed as a second braking device (B04), by means of which the third ring gear (H3) and a housing ( 0) of the hybrid transmission device (DHT) are selectively non-rotatably connected to each other. Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Schaltelemente (B04, B05, K26, K35, K36) als eine erste Kupplungseinrichtung (K35) ausgebildet ist, mittels derer das zweite Sonnenrad (S2) und das dritte Sonnenrad (S3) selektiv drehfest miteinander verbindbar sind.Hybrid transmission device (DHT) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the shifting elements (B04, B05, K26, K35, K36) is designed as a first clutch device (K35), by means of which the second sun gear (S2) and the third sun gear (S3) are selectively non-rotatably connected to each other. Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Schaltelemente (B04, B05, K26, K35, K36) als eine zweite Kupplungseinrichtung (K36) ausgebildet ist, mittels derer das dritte Sonnenrad (S3) und das zweite Hohlrad (H2) selektiv drehfest miteinander verbindbar sind.Hybrid transmission device (DHT) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the shifting elements (B04, B05, K26, K35, K36) is designed as a second clutch device (K36), by means of which the third sun gear (S3) and the second ring gear (H2) are selectively rotatably connected to each other. Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Schaltelemente (B04, B05, K26, K35, K36) als eine dritte Kupplungseinrichtung (K26) ausgebildet ist, mittels derer die Getriebeabtriebswelle (AB) und das zweite Hohlrad (H2) selektiv drehfest miteinander verbindbar sind.Hybrid transmission device (DHT) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the shifting elements (B04, B05, K26, K35, K36) is designed as a third clutch device (K26), by means of which the transmission output shaft (AB) and the second ring gear ( H2) are selectively rotatably connected to each other. Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sieben vorgegebene Getriebegangstufen (i; FG1, FG2, FG3, FG4, ECVT1, ECVT2, ECVT3) einstellbar sind, die durch eine entsprechende Schaltstellung der Schaltelemente (B04, B05, K26, K35, K36) gemäß einer vorgebbaren Getriebeschaltmatrix (M) einstellbar sind.Hybrid transmission device (DHT) according to one of the preceding claims, characterized in that seven predetermined transmission gears (i; FG1, FG2, FG3, FG4, ECVT1, ECVT2, ECVT3) can be set, which are set by a corresponding shift position of the shift elements (B04, B05, K26 , K35, K36) according to a predefinable gear shift matrix (M) are adjustable. Antriebstrang (AS) für ein Hybridkraftfahrzeug mit einer gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildeten Hybridgetriebeeinrichtung (DHT) und mit einer als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten ersten Antriebsmaschine (VKM).Drive train (AS) for a hybrid motor vehicle with a hybrid transmission device (DHT) designed according to one of the preceding claims and with a first drive machine (ICE) designed as an internal combustion engine. Antriebstrang (AS) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch - eine erste Kraftfahrzeugantriebsachse und eine zweite Kraftfahrzeugantriebsachse, wobei die Getriebeabtriebswelle (AB) und die erste Kraftfahrzeugantriebsachse zur Leistungsübertragung miteinander verbunden sind; - eine weitere Antriebsmaschine (EMB), die als eine elektrische Maschine ausgebildet ist und deren Rotor (RB) zur Leistungsabgabe - selektiv drehfest mit der Getriebeabtriebswelle (AB) verbindbar ist oder - selektiv drehfest mit der zweiten Kraftfahrzeugantriebsachse verbindbar ist.Drive train (AS) after Claim 13 , characterized by - a first motor vehicle drive axle and a second motor vehicle drive axle, the transmission output shaft (AB) and the first motor vehicle drive axle being connected to one another for power transmission; - Another prime mover (EMB), which is designed as an electric machine and whose rotor (RB) for power output - selectively non-rotatably connected to the transmission output shaft (AB) is connected or - selectively non-rotatably connected to the second motor vehicle drive axle. Hybridkraftfahrzeug mit einem nach einem der Ansprüche 13 oder 14 ausgebildeten Antriebstrang.Hybrid motor vehicle with one after one of Claims 13 or 14 trained powertrain.
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