DE102021116669A1 - Drive train for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug (5), umfassend einen Verbrennungsmotor (6), eine erste und zweite elektrische Maschine (7, 8) und ein Differential (9), wobei das Differential (9) zum einen in einem geschlossenen Kopplungszustand einer ersten Kopplungseinrichtung (13) mit der ersten elektrischen Maschine (7) und dem Verbrennungsmotor (6) drehmomentübertragend verbunden ist und zum anderen durchgehend oder in einem geschlossenen Kopplungszustand einer zweiten Kopplungseinrichtung (14) mit der zweiten elektrischen Maschine (8) drehmomentübertragend verbunden ist, wobei der Rotor (15) der zweiten elektrischen Maschine (8) die gleiche Drehachse (16) aufweist wie wenigstens eine der Abtriebswellen (11, 12) des Differentials (9), wobei die Drehachse (17) einer Abtriebswelle (18) des Verbrennungsmotors (6) und/oder die Drehachse (19) des Rotors (20) der ersten elektrischen Maschine (7) senkrecht zur Drehachse (16) des Rotors (15) der zweiten elektrischen Maschine (8) zu dieser Drehachse (16) versetzt sind.

Figure DE102021116669A1_0000
Drive train for a motor vehicle (5), comprising an internal combustion engine (6), a first and second electrical machine (7, 8) and a differential (9), the differential (9) being, on the one hand, in a closed coupling state of a first coupling device (13 ) is connected in a torque-transmitting manner to the first electrical machine (7) and the internal combustion engine (6) and on the other hand is connected in a torque-transmitting manner to the second electrical machine (8) continuously or in a closed coupling state of a second coupling device (14), the rotor (15 ) of the second electrical machine (8) has the same axis of rotation (16) as at least one of the output shafts (11, 12) of the differential (9), the axis of rotation (17) being an output shaft (18) of the internal combustion engine (6) and/or the axis of rotation (19) of the rotor (20) of the first electrical machine (7) perpendicular to the axis of rotation (16) of the rotor (15) of the second electrical machine (8) to this axis of rotation ( 16) are offset.
Figure DE102021116669A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor, eine erste und zweite elektrische Maschine und ein Differential, wobei das Differential zum einen in einem geschlossenen Kopplungszustand einer ersten Kopplungseinrichtung mit der ersten elektrischen Maschine und dem Verbrennungsmotor drehmomentübertragend verbunden ist und zum anderen durchgehend oder in einem geschlossenen Kopplungszustand einer zweiten Kopplungseinrichtung mit der zweiten elektrischen Maschine drehmomentübertragend verbunden ist.The invention relates to a drive train for a motor vehicle, comprising an internal combustion engine, a first and second electrical machine and a differential, the differential being connected in a closed coupling state of a first coupling device to the first electrical machine and the internal combustion engine in a torque-transmitting manner and being continuously connected or is connected in a closed coupling state of a second coupling device to the second electric machine in a torque-transmitting manner.

Ein Verbrennungsmotor und eine zum Antrieb genutzte elektrische Maschine können in Hybridfahrzeugen auf unterschiedliche Weise zusammenwirken. Bei einem seriellen Betrieb kann der Verbrennungsmotor mechanisch vom Differential und somit von den Rädern des Fahrzeugs entkoppelt sein und ausschließlich eine als Generator betriebene elektrische Maschine antreiben. Durch diese elektrische Maschine bereitgestellter Strom kann eine zum Antrieb genutzte und daher mit dem Differential gekoppelte elektrische Maschine antreiben. Alternativ ist ein paralleler Betrieb möglich, bei dem sowohl der Verbrennungsmotor als auch die zum Antrieb genutzte elektrische Maschine mit dem Differential beziehungsweise den angetriebenen Rädern gekoppelt sind. Durch gemeinsame Nutzung der elektrischen Maschine und des Verbrennungsmotors zum Antrieb kann hierbei ein höheres Drehmoment bereitgestellt werden.An internal combustion engine and an electric machine used for propulsion can interact in different ways in hybrid vehicles. In serial operation, the internal combustion engine can be mechanically decoupled from the differential and thus from the wheels of the vehicle and can only drive an electric machine operated as a generator. Current provided by this electric machine can drive an electric machine used for propulsion and therefore coupled to the differential. Alternatively, parallel operation is possible, in which both the internal combustion engine and the electric machine used for the drive are coupled to the differential or the driven wheels. By using the electric machine and the internal combustion engine together for the drive, a higher torque can be provided here.

Ein Antriebsstrang, in dem bedarfsgerecht zwischen diesen beiden Betriebsmodi gewechselt werden kann, indem der Verbrennungsmotor und eine der beiden genutzten elektrischen Maschinen vom Differential entkoppelbar sind, ist aus der Druckschrift WO 2019/101264 A1 bekannt. Hierbei sind in Axialrichtung der genutzten elektrischen Maschinen betrachtet die beiden elektrischen Maschinen, die genutzten Übersetzungsstufen, ein Torsionsdämpfer und der Verbrennungsmotor hintereinander angeordnet. Obwohl durch die dort offenbarte Anordnung bereits ein relativ kompakter Aufbau des Antriebsstrangs erreicht wird, ist es in vielen Anwendungsfällen jedoch wünschenswert oder sogar notwendig, den Bauraumbedarf des Antriebsstrangs in Axialrichtung der elektrischen Maschine zu reduzieren.A drive train in which it is possible to switch between these two operating modes as required, in that the internal combustion engine and one of the two electric machines used can be decoupled from the differential, is known from the publication WO 2019/101264 A1 famous. Viewed in the axial direction of the electrical machines used, the two electrical machines, the transmission stages used, a torsion damper and the internal combustion engine are arranged one behind the other. Although the arrangement disclosed there already achieves a relatively compact construction of the drive train, in many applications it is desirable or even necessary to reduce the installation space required by the drive train in the axial direction of the electrical machine.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug anzugeben, der zusätzliche Anwendungsfälle zulässt beziehungsweise zu einem geringeren Bauraumverbrauch in Axialrichtung der Antriebsmaschinen führt.The invention is therefore based on the object of specifying a drive train for a motor vehicle that permits additional applications or leads to a lower installation space requirement in the axial direction of the drive machines.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Antriebsstrang der eingangs genannten Art gelöst, wobei der Rotor der zweiten elektrischen Maschine die gleiche Drehachse aufweist wie wenigstens eine der Abtriebswellen des Differentials, wobei die Drehachse einer Abtriebswelle des Verbrennungsmotors und/oder die Drehachse des Rotors der ersten elektrischen Maschine senkrecht zur Drehachse des Rotors der zweiten elektrischen Maschine zu dieser Drehachse versetzt sind.The object is achieved according to the invention by a drive train of the type mentioned at the outset, the rotor of the second electric machine having the same axis of rotation as at least one of the output shafts of the differential, the axis of rotation of an output shaft of the internal combustion engine and/or the axis of rotation of the rotor of the first electric machine perpendicular to the axis of rotation of the rotor of the second electrical machine are offset to this axis of rotation.

Durch eine solche Versetzung der Drehachsen zueinander können die Komponenten des Antriebsstrangs so angeordnet werden, dass sie in axialer Richtung überlappen, da sie senkrecht zur Axialrichtung zueinander versetzt sein können. Wie später noch an einigen Beispielen verdeutlicht werden wird, kann der Antriebsstrang trotz dieser Versetzung der Komponenten kleinbauend und mit geringem technischen Aufwand implementiert werden, da die Drehachse in der zweiten elektrischen Maschine mit der Drehachse des Differentials zusammenfällt. Die zweite elektrische Maschine und insbesondere dieser vor- beziehungsweise nachgeschaltete Komponenten, die insbesondere zur Drehmomentübersetzung dienen können, können insbesondere koaxial um eine der Abtriebswellen des Differentials angeordnet werden, um einen geringen Bauraumverbrauch des Antriebsstrangs trotz der Versetzung der Komponenten zu erreichen.By offsetting the axes of rotation in this way relative to one another, the components of the drive train can be arranged in such a way that they overlap in the axial direction, since they can be offset from one another perpendicularly to the axial direction. As will be illustrated later using a number of examples, the drive train can be implemented with small dimensions and with little technical effort despite this displacement of the components, since the axis of rotation in the second electrical machine coincides with the axis of rotation of the differential. The second electrical machine and in particular this upstream or downstream components, which can be used in particular for torque transmission, can be arranged coaxially around one of the output shafts of the differential in order to achieve a low space requirement of the drive train despite the offset of the components.

Bei den Drehachsen der elektrischen Maschinen des Verbrennungsmotors und der Abtriebswellen des Differentials handelt es sich um virtuelle Drehachsen, das heißt nicht notwendigerweise um tatsächlich vorhandene Wellen. Eine gleiche Drehachse zweier Komponenten entspricht daher einer koaxialen Anordnung dieser Komponenten.The axes of rotation of the electrical machines of the internal combustion engine and the output shafts of the differential are virtual axes of rotation, ie they are not necessarily shafts that are actually present. An identical axis of rotation of two components therefore corresponds to a coaxial arrangement of these components.

Bevorzugt sind die Drehachsen des Verbrennungsmotors und der ersten elektrischen Maschine gleich, wodurch die Komplexität des Antriebsstrangs und dessen Bauraumverbrauch weiter reduziert werden kann. Die zweite elektrische Maschine ist insbesondere koaxial zu beiden Abtriebswellen des Differentials angeordnet, wobei insbesondere eine dieser Abtriebswellen eine axiale Durchführung der elektrischen Maschine durchsetzt.The axes of rotation of the internal combustion engine and of the first electrical machine are preferably the same, as a result of which the complexity of the drive train and its space requirement can be further reduced. The second electrical machine is in particular arranged coaxially to both output shafts of the differential, one of these output shafts in particular passing through an axial passage of the electrical machine.

Die Nutzung der zweiten Kopplungseinrichtung kann die Abkopplung der zweiten elektrischen Maschine vom Differential ermöglichen, insbesondere auch während der Verbrennungsmotor und die erste elektrische Maschine mit dem Differential gekoppelt sind. Hierdurch kann in Betriebszuständen des Kraftfahrzeugs, in denen die zweite elektrische Maschine nicht genutzt werden soll, beispielsweise dann, wenn primär der Verbrennungsmotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs genutzt wird, erreicht werden, dass die zweite elektrische Maschine nicht mitlaufen muss, wodurch Reibungsverluste und/oder elektrische Verluste reduziert werden können.The use of the second coupling device can enable the second electric machine to be decoupled from the differential, in particular also while the internal combustion engine and the first electric machine are coupled to the differential. This can be achieved in operating states of the motor vehicle in which the second electric machine is not to be used, for example when the internal combustion engine is primarily used to drive the motor vehicle be that the second electrical machine does not have to run, whereby friction losses and / or electrical losses can be reduced.

Das Differential kann in dem geschlossenen Kopplungszustand der ersten Kopplungseinrichtung über eine Zwischenwelle mit der ersten elektrischen Maschine und dem Verbrennungsmotor drehmomentübertragend verbunden sein, wobei die Zwischenwelle koaxial zu der Abtriebswelle des Differentials verläuft und/oder als Hohlwelle ausgebildet ist, innerhalb der die Abtriebswelle des Differentials verläuft. Insbesondere sind beide Abtriebswellen des Differentials koaxial zu der Zwischenwelle, wobei jedoch nur eine der Abtriebswellen in der zur Hohlwelle ausgebildeten Zwischenwelle verläuft. Dies führt zu einer besonders effizienten Bauraumnutzung.In the closed coupling state of the first coupling device, the differential can be connected in a torque-transmitting manner to the first electric machine and the internal combustion engine via an intermediate shaft, with the intermediate shaft running coaxially to the output shaft of the differential and/or being designed as a hollow shaft, within which the output shaft of the differential runs . In particular, both output shafts of the differential are coaxial with the intermediate shaft, but only one of the output shafts runs in the intermediate shaft designed to form a hollow shaft. This leads to a particularly efficient use of installation space.

Die Zwischenwelle kann direkt oder über eine zwischengeschaltete Übersetzungsstufe und/oder die zweite Kopplungseinrichtung mit dem Rotor der zweiten elektrischen Maschine drehmomentübertragend verbunden sein. Eine direkte drehmomentübertragende Verbindung kann insbesondere dadurch implementiert sein, dass die Zwischenwelle den Rotor der zweiten elektrischen Maschine trägt.The intermediate shaft can be connected in a torque-transmitting manner to the rotor of the second electric machine directly or via an intermediate transmission stage and/or the second coupling device. A direct torque-transmitting connection can be implemented in particular in that the intermediate shaft carries the rotor of the second electrical machine.

Soll die drehmomentübertragende Verbindung zwischen der Zwischenwelle und dem Rotor der zweiten elektrischen Maschine über eine Übersetzungsstufe beziehungsweise Kopplungseinrichtung erfolgen, kann es vorteilhaft sein, wenn die Zwischenwelle durch eine axiale Durchführung der zweiten elektrischen Maschine hindurchverläuft beziehungsweise wenn die Zwischenwelle zumindest im Bereich der zweiten elektrischen Maschine innerhalb einer den Rotor der zweiten elektrischen Maschine tragenden weiteren Hohlwelle verläuft. Dies ermöglicht es beispielsweise, die Kopplung der Zwischenwelle an den Verbrennungsmotor beziehungsweise die erste elektrische Maschine an einer Seite der zweiten elektrischen Maschine durchzuführen und auf der anderen Seite der elektrischen Maschine die Zwischenwelle direkt oder vorzugsweise über wenigstens eine Übersetzungsstufe mit dem Differential zu koppeln beziehungsweise dort eine Übersetzungsstufe anzuordnen, die die Zwischenwelle an den Rotor der zweiten elektrischen Maschine ankoppelt. Eine solche Anordnung kann dazu beitragen, eine insgesamt kompaktere Antriebseinrichtung bereitzustellen, da die um die verschiedenen Drehachsen drehenden Komponenten entlang der verschiedenen Drehachsen im Wesentlichen im gleichen Abschnitt des Fahrzeugs in Axialrichtung angeordnet sein können.If the torque-transmitting connection between the intermediate shaft and the rotor of the second electrical machine is to take place via a transmission stage or coupling device, it can be advantageous if the intermediate shaft runs through an axial passage of the second electrical machine or if the intermediate shaft is inside at least in the area of the second electrical machine a further hollow shaft carrying the rotor of the second electrical machine. This makes it possible, for example, to couple the intermediate shaft to the internal combustion engine or the first electric machine on one side of the second electric machine and on the other side of the electric machine to couple the intermediate shaft directly or preferably via at least one transmission stage to the differential or one there To arrange translation stage that couples the intermediate shaft to the rotor of the second electrical machine. Such an arrangement can contribute to providing an overall more compact drive device, since the components rotating about the different axes of rotation can be arranged along the different axes of rotation in substantially the same portion of the vehicle in the axial direction.

Die Nutzung einer Übersetzungsstufe zwischen dem Rotor der zweiten elektrischen Maschine und der Zwischenwelle bietet mehrere Vorteile. Zum einen wird hierdurch ermöglicht, dass eine zweite elektrische Maschine mit einer höheren Drehzahl betrieben werden kann als die Zwischenwelle, was bei gleicher Leistung typischerweise eine Nutzung von kompakter bauenden elektrischen Maschinen ermöglicht. Zum anderen kann hierdurch potentiell die Anzahl der genutzten Übersetzungsstufen zwischen der Zwischenwelle und dem Differential reduziert werden, da der Betriebsbereich der Zwischenwelle nicht in einem geeigneten Drehzahlbereich der zweiten elektrischen Maschine liegen muss. Hierdurch kann, insbesondere wenn die zweite elektrische Maschine in bestimmten Betriebsmodi des Kraftfahrzeugs über die zweite Kopplungseinrichtung vom Differential abgekoppelt wird, die Menge der mitbewegten Komponenten deutlich reduziert werden, wodurch Reibungsverluste in der Antriebseinrichtung weiter abgesenkt werden können.The use of a transmission stage between the rotor of the second electrical machine and the intermediate shaft offers several advantages. On the one hand, this makes it possible for a second electric machine to be operated at a higher speed than the intermediate shaft, which typically makes it possible to use more compact electric machines with the same power. On the other hand, this can potentially reduce the number of gear ratios used between the intermediate shaft and the differential, since the operating range of the intermediate shaft does not have to be in a suitable speed range of the second electrical machine. In this way, particularly when the second electric machine is decoupled from the differential via the second coupling device in certain operating modes of the motor vehicle, the number of components that are moved along can be significantly reduced, as a result of which friction losses in the drive device can be further reduced.

Die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe kann insbesondere durch ein Planetengetriebe gebildet sein. Beispielsweise kann der Rotor der zweiten elektrischen Maschine an das Sonnenrad gekoppelt sein, während die Zwischenwelle an den Planetenträger gekoppelt ist. Durch Nutzung eines feststehenden oder, z.B. durch eine Bremse oder Kupplung, feststellbaren Hohlrads des Planetengetriebes kann in diesem Fall eine Kopplung mit festem Übersetzungsverhältnis erreicht werden.The intermediate transmission stage can be formed in particular by a planetary gear. For example, the rotor of the second electrical machine can be coupled to the sun gear, while the intermediate shaft is coupled to the planet carrier. In this case, a coupling with a fixed transmission ratio can be achieved by using a fixed or, e.g. by a brake or clutch, lockable ring gear of the planetary gear.

Insbesondere kann die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe durch ein Planetengetriebe gebildet sein, wobei die zweite Kopplungseinrichtung eine Bremseinrichtung ist, die in ihrem geschlossenen Kopplungszustand das Hohlrad des die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe bildenden Planetengetriebes bremst. Hierdurch kann die zweite Kopplungseinrichtung besonders einfach und platzsparend ausgebildet werden. Alternativ wäre es auch möglich, eine beliebige andere Kopplung zwischen der Zwischenwelle und dem Rotor, insbesondere einer den Rotor tragenden Hohlwelle, zu nutzen, insbesondere dann, wenn keine Übersetzungsstufe zwischen Rotor und Zwischenwelle gewünscht ist.In particular, the intermediate transmission stage can be formed by a planetary gear, the second coupling device being a braking device which, in its closed coupling state, brakes the ring gear of the planetary gear forming the intermediate transmission stage. As a result, the second coupling device can be designed in a particularly simple and space-saving manner. Alternatively, it would also be possible to use any other type of coupling between the intermediate shaft and the rotor, in particular a hollow shaft carrying the rotor, particularly when no gear ratio between the rotor and intermediate shaft is desired.

Das oder ein die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe bildende Planetengetriebe kann koaxial mit der Abtriebswelle des Differentials angeordnet sein, wobei die Abtriebswelle durch eine zentrale Durchbrechung des Sonnenrads des Planetengetriebes verläuft. Gegenüber einer seitlich neben der Abtriebswelle angeordneten Übersetzungsstufe kann der Bauraumbedarf des Antriebsstrangs reduziert werden.The planetary gear or a planetary gear forming the intermediate transmission step can be arranged coaxially with the output shaft of the differential, with the output shaft running through a central opening in the sun wheel of the planetary gear. Compared to a transmission stage arranged laterally next to the output shaft, the space requirement of the drive train can be reduced.

Die Zwischenwelle kann über eine vorgelagerte Übersetzungsstufe mit einer weiteren Zwischenwelle gekoppelt sein, die koaxial zu dem Rotor der ersten elektrischen Maschine angeordnet ist. Anders ausgedrückt kann die vorgelagerte Übersetzungsstufe den Versatz zwischen den Drehachsen der zweiten elektrischen Maschine beziehungsweise des Differentials und der ersten elektrischen Maschine beziehungsweise des Verbrennungsmotors realisieren. Diese Doppelfunktion der Übersetzungsstufe reduziert gegenüber einer separaten Implementierung dieser Funktionen die Komplexität und den Bauraumbedarf des Antriebsstrangs.The intermediate shaft can be coupled to a further intermediate shaft, which is arranged coaxially to the rotor of the first electrical machine, via an upstream transmission stage is. In other words, the upstream transmission stage can implement the offset between the axes of rotation of the second electrical machine or the differential and the first electrical machine or the internal combustion engine. This dual function of the transmission stage reduces the complexity and space requirements of the powertrain compared to a separate implementation of these functions.

Die vorgelagerte Übersetzungsstufe kann durch einen Kettentrieb oder durch einen Zahnradtrieb, insbesondere durch einen Zahnradtrieb mit genau einem Zwischenrad, gebildet sein. Beide Implementierungen benötigen wenig Bauraum in Axialrichtung der Antriebsmaschinen und sind geeignet, relativ große Abstände zwischen den Drehachsen zu überbrücken. Somit sind sie für eine Nutzung im erfindungsgemäßen Antriebsstrang besonders geeignet.The upstream transmission stage can be formed by a chain drive or by a gear drive, in particular by a gear drive with exactly one intermediate wheel. Both implementations require little installation space in the axial direction of the drive machines and are suitable for bridging relatively large distances between the axes of rotation. They are therefore particularly suitable for use in the drive train according to the invention.

Der Rotor der zweiten elektrischen Maschine kann über eine nachgelagerte Übersetzungsstufe oder mehrere, insbesondere zwei, nachgelagerte Übersetzungsstufen drehmomentübertragend mit dem Differential verbunden sein. Vorzugsweise werden insgesamt drei Übersetzungsstufen genutzt, nämlich die vorgelagerte Übersetzungsstufe und entweder zwei nachgelagerte Übersetzungsstufen oder eine nachgelagerte Übersetzungsstufe in Verbindung mit der zwischengeschalteten Übersetzungsstufe zwischen zweiter elektrischer Maschine und Zwischenwelle.The rotor of the second electrical machine can be connected to the differential in a torque-transmitting manner via a downstream transmission stage or several, in particular two, downstream transmission stages. A total of three transmission stages are preferably used, namely the upstream transmission stage and either two downstream transmission stages or one downstream transmission stage in connection with the intermediate transmission stage between the second electrical machine and the intermediate shaft.

Die nachgelagerte Übersetzungsstufe oder wenigstens eine der nachgelagerten Übersetzungsstufen kann jeweils durch ein Planetengetriebe gebildet sein, das koaxial mit der Abtriebswelle des Differentials angeordnet ist, wobei die Abtriebswelle durch eine zentrale Durchbrechung des Sonnenrads dieses Planetengetriebes verläuft. Wie bereits zur zwischengeschalteten Übersetzungsstufe erläutert, ist eine solche Anordnung besonders Bauraumeffizient.The downstream transmission stage or at least one of the downstream transmission stages can each be formed by a planetary gear which is arranged coaxially with the output shaft of the differential, the output shaft running through a central opening in the sun gear of this planetary gear. As already explained with regard to the intermediate transmission stage, such an arrangement is particularly space-efficient.

Der Verbrennungsmotor und die erste elektrische Maschine können mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 miteinander gekoppelt sein. Alternativ oder ergänzend kann die erste Kopplungseinrichtung radial und axial innerhalb der ersten elektrischen Maschine angeordnet sein. Beide Maßnahmen tragen dazu bei, die Komplexität bzw. den Bauraumverbrauch des Antriebsstrangs weiter zu reduzieren.The internal combustion engine and the first electric machine can be coupled to one another with a transmission ratio of 1:1. Alternatively or additionally, the first coupling device can be arranged radially and axially within the first electrical machine. Both measures contribute to further reducing the complexity and space consumption of the powertrain.

Es wird zudem ein Kraftfahrzeug offenbart, das einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang umfasst.A motor vehicle is also disclosed which includes a drive train according to the invention.

Wird in dem Antriebsstrang nur eine erste Kopplungseinrichtung genutzt, so können der Verbrennungsmotor und die zweite elektrische Maschine bei offenem Kopplungszustand der ersten Kopplungseinrichtung seriell betrieben werden, das heißt, der Verbrennungsmotor kann mechanisch vom Differential entkoppelt sein und ausschließlich dazu dienen, die als Generator betriebene erste elektrische Maschine anzutreiben.If only a first coupling device is used in the drive train, the internal combustion engine and the second electric machine can be operated in series when the first coupling device is in an open coupling state, i.e. the internal combustion engine can be mechanically decoupled from the differential and can only be used to power the first, which is operated as a generator to drive an electric machine.

Der bereitgestellte Strom kann genutzt werden, um die zweite elektrische Maschine als Antriebsmotor anzutreiben.The current provided can be used to drive the second electrical machine as a drive motor.

In einem geschlossenen Kopplungszustand der ersten Kopplungseinrichtung sind in diesem Fall hingegen sowohl die zweite elektrische Maschine als auch der Verbrennungsmotor mechanisch mit dem Differential gekoppelt und können somit gemeinsam ein höheres Drehmoment zum Antrieb bereitstellen. Dies wird auch als paralleler Antrieb bezeichnet.In a closed coupling state of the first coupling device, however, in this case both the second electrical machine and the internal combustion engine are mechanically coupled to the differential and can therefore jointly provide a higher torque for the drive. This is also known as parallel drive.

Weist der Antriebsstrang zusätzlich eine zweite Kopplungseinrichtung auf, so können durch Schließen der zweiten Kopplungseinrichtung die obig bereits erläuterten Betriebszustände bereitgestellt werden.If the drive train also has a second coupling device, the operating states already explained above can be provided by closing the second coupling device.

Durch ein Öffnen der zweiten Kopplungseinrichtung werden zusätzliche Betriebszustände ermöglicht. Sind beide Kopplungseinrichtungen offen, so sind weder der Verbrennungsmotor noch die elektrischen Maschinen mit dem Differential gekoppelt, wobei jedoch der Verbrennungsmotor weiterhin die erste elektrische Maschine antreiben kann. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, im Stillstand des Kraftfahrzeugs oder bei einem Segeln einen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs durch Betrieb der ersten elektrischen Maschine als Generator zu laden.Additional operating states are made possible by opening the second coupling device. If both coupling devices are open, neither the internal combustion engine nor the electrical machines are coupled to the differential, but the internal combustion engine can continue to drive the first electrical machine. This can be used, for example, to charge an energy store of the motor vehicle by operating the first electric machine as a generator when the motor vehicle is stationary or when coasting.

Ist hingegen die erste Kopplungseinrichtung geschlossen und die zweite Kopplungseinrichtung geöffnet, sind die erste elektrische Maschine und der Verbrennungsmotor mechanisch mit dem Differential und somit mit den Rädern des Kraftfahrzeugs gekoppelt, während die zweite elektrische Maschine vom Differential und somit den Rädern entkoppelt ist. Dies ermöglicht es, den Verbrennungsmotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs zu nutzen, wobei die erste elektrische Maschine beispielsweise zur Leistungserhöhung oder als Generator genutzt werden kann, ohne dass ein Mitschleppen der zweiten elektrischen Maschine erforderlich ist, wenn diese nicht benötigt wird. Hierdurch kann insbesondere für einen Antrieb des Kraftfahrzeugs, der primär durch den Verbrennungsmotor erfolgt, die Effizienz des Fahrzeugs weiter erhöht werden.However, if the first coupling device is closed and the second coupling device is opened, the first electric machine and the internal combustion engine are mechanically coupled to the differential and thus to the wheels of the motor vehicle, while the second electric machine is decoupled from the differential and thus the wheels. This makes it possible to use the internal combustion engine to drive the motor vehicle, with the first electric machine being able to be used, for example, to increase power or as a generator, without having to drag the second electric machine along when it is not needed. As a result, the efficiency of the vehicle can be further increased, in particular when the motor vehicle is driven primarily by the internal combustion engine.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

  • 1 eine Detailansicht eines Kraftfahrzeugs, das ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs umfasst, und
  • 2 bis 4 weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Antriebsstränge.
The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:
  • 1 a detailed view of a motor vehicle that includes an embodiment of a drive train according to the invention, and
  • 2 until 4 further exemplary embodiments of drive trains according to the invention.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 5, das einen Antriebsstrang 1 mit einem Verbrennungsmotor 6, einer ersten und zweiten elektrischen Maschine 7, 8 und einem Differential 9 umfasst. Um einen seriellen Antrieb des Kraftfahrzeugs durch den Verbrennungsmotor 6 und die zweite elektrische Maschine 8 zu ermöglichen, können der Verbrennungsmotor 6 und die erste elektrische Maschine 7 durch die Kopplungseinrichtung 13 vom Differential 9 entkoppelt werden. In diesem Zustand kann der Verbrennungsmotor 6 die als Generator betriebene erste elektrische Maschine 7 antreiben, um Strom für die zweite elektrische Maschine 8 bereitzustellen. Ist hingegen ein paralleler Antrieb durch den Verbrennungsmotor 6 und die zweite elektrische Maschine 8 gewünscht, kann die Kopplungseinrichtung 13 geschlossen werden, um zusätzlich den Verbrennungsmotor 6 und die erste elektrische Maschine 7 mit dem Differential 9 zu koppeln. 1 shows a motor vehicle 5, which includes a drive train 1 with an internal combustion engine 6, a first and second electric machine 7, 8 and a differential 9. In order to enable the motor vehicle to be driven in series by the internal combustion engine 6 and the second electrical machine 8 , the internal combustion engine 6 and the first electrical machine 7 can be decoupled from the differential 9 by the coupling device 13 . In this state, the internal combustion engine 6 can drive the first electrical machine 7 operated as a generator in order to provide power for the second electrical machine 8 . If, on the other hand, a parallel drive by the internal combustion engine 6 and the second electrical machine 8 is desired, the coupling device 13 can be closed in order to additionally couple the internal combustion engine 6 and the first electrical machine 7 to the differential 9 .

Um kompakte Abmessungen eines solchen Antriebsstrangs 1 in Axialrichtung des Verbrennungsmotors 6 beziehungsweise der elektrischen Maschinen 7, 8 zu erreichen, erfolgt die Anordnung der Komponenten derart, dass der Rotor 15 der zweiten elektrischen Maschine 8 die gleiche Drehachse 16 aufweist, wie die Abtriebswellen 11, 12 des Differentials, wobei die Drehachse 17 einer Abtriebswelle 18 des Verbrennungsmotors 6 beziehungsweise die im Beispiel hierzu identische Drehachse 19 des Rotors 20 der ersten elektrischen Maschine 7 senkrecht zur Drehachse 16 des Rotors 15 der zweiten elektrischen Maschine 8 zu dieser versetzt sind.In order to achieve compact dimensions of such a drive train 1 in the axial direction of the internal combustion engine 6 or the electric machines 7, 8, the components are arranged in such a way that the rotor 15 of the second electric machine 8 has the same axis of rotation 16 as the output shafts 11, 12 of the differential, with the axis of rotation 17 of an output shaft 18 of the internal combustion engine 6 or the axis of rotation 19 of the rotor 20 of the first electric machine 7, which is identical to this in the example, being offset perpendicularly to the axis of rotation 16 of the rotor 15 of the second electric machine 8.

Dies ermöglicht es, dass die koaxial zu der Drehachse 16 angeordneten Komponenten mit den koaxial zu der Drehachse 17 beziehungsweise 19 angeordneten Komponenten in Axialrichtung überlappen. Im Beispiel sind die erste elektrische Maschine 7 und ein Torsionsdämpfer 39, der diese mit dem Verbrennungsmotor koppelt, im gleichen Axialabschnitt des Kraftfahrzeugs 5 angeordnet wie die zweite elektrische Maschine 8. Zudem ist der Verbrennungsmotor 6 im gleichen Axialabschnitt angeordnet wie die später noch erläuterten nachgelagerten Übersetzungsstufen 25, 26. Hierdurch kann ein in Axialrichtung recht kurzbauender Antriebsstrang realisiert werden, was die Nutzung eines solchen Antriebsstrangs in Kraftfahrzeugen ermöglicht, in denen ein axiales Hintereinanderschalten aller Komponenten aus Bauraumgründen nicht möglich oder zumindest nachteilig wäre.This makes it possible for the components arranged coaxially with respect to the axis of rotation 16 to overlap with the components arranged coaxially with respect to the axis of rotation 17 or 19 in the axial direction. In the example, the first electrical machine 7 and a torsional damper 39, which couples it to the internal combustion engine, are arranged in the same axial section of the motor vehicle 5 as the second electrical machine 8. In addition, the internal combustion engine 6 is arranged in the same axial section as the downstream gear ratio stages, which will be explained later 25, 26. In this way, a very short drive train can be realized in the axial direction, which enables the use of such a drive train in motor vehicles in which an axial series connection of all components would not be possible or would at least be disadvantageous for reasons of space.

Im gezeigten Beispiel ist der Verbrennungsmotor 6 mit einer Übersetzung von 1:1 mit der ersten elektrischen Maschine 7 gekoppelt, deren Rotor 20 hohl ausgebildet ist, so dass axial und radial innerhalb der ersten elektrischen Maschine 7 die erste Kopplungseinrichtung 13 angeordnet werden kann, die den Rotor 20 mit der Zwischenwelle 32 koppelt. Dies ermöglicht einen kompakten und mechanisch einfachen Aufbau der bezüglich der Drehachse 17 beziehungsweise 19 koaxial angeordneten Komponenten des Antriebsstrangs 1.In the example shown, the internal combustion engine 6 is coupled with a gear ratio of 1:1 to the first electric machine 7, the rotor 20 of which is hollow, so that the first coupling device 13 can be arranged axially and radially within the first electric machine 7 Rotor 20 coupled to the intermediate shaft 32. This enables a compact and mechanically simple design of the components of the drive train 1 that are arranged coaxially with respect to the axis of rotation 17 or 19.

Die verbleibenden Komponenten des Antriebsstrangs 1 sind koaxial bezüglich der Abtriebswellen 11, 12 des Differentials 9 angeordnet. Hierbei erfolgt die Momentübertragung zwischen den Drehachsen, also zwischen der Zwischenwelle 32 und der Zwischenwelle 22, über eine vorgelagerte Übersetzungsstufe 31, die im Beispiel als Zahnradtrieb 34 mit genau einem Zwischenrad 40 ausgebildet ist. Die Zwischenwelle 22 ist unmittelbar mit dem Rotor 15 der zweiten elektrischen Maschine 8 gekoppelt beziehungsweise trägt diesen Rotor 15.The remaining components of the drive train 1 are arranged coaxially with respect to the output shafts 11, 12 of the differential 9. Here, the torque is transmitted between the axes of rotation, ie between the intermediate shaft 32 and the intermediate shaft 22, via an upstream transmission stage 31, which is designed in the example as a gear drive 34 with exactly one intermediate wheel 40. The intermediate shaft 22 is coupled directly to the rotor 15 of the second electrical machine 8 or carries this rotor 15.

Somit erfüllt die Übersetzungsstufe 31 eine Doppeltfunktion, nämlich die Übertragung von Momenten zwischen der Drehachse 17 beziehungsweise 19 und zu der Drehachse 16 einerseits und eine Drehzahlanpassung zwischen Verbrennungsmotor 6 und zweiter elektrischer Maschine 8 bei geschlossener Kopplungseinrichtung 13 andererseits. Eine solche Drehzahlanpassung kann vorteilhaft sein, da hierdurch beispielsweise eine relativ schnelldrehende zweite elektrische Maschine 8 genutzt werden kann, was typischerweise bei gleicher Leistung zu kompakteren Abmessungen führt.The transmission stage 31 thus fulfills a dual function, namely the transmission of torques between the axis of rotation 17 or 19 and to the axis of rotation 16 on the one hand and a speed adjustment between the internal combustion engine 6 and the second electric machine 8 when the coupling device 13 is closed on the other. Such a rotational speed adjustment can be advantageous since, for example, a relatively fast-rotating second electrical machine 8 can thereby be used, which typically leads to more compact dimensions with the same power.

Die Zwischenwelle 22 durchsetzt die elektrische Maschine 8 und somit den Rotor 15 und den Stator 21 der elektrischen Maschine 8 und ist als Hohlwelle ausgebildet, durch die Abtriebswelle 11 des Differentials 9 verläuft. Dies ermöglicht eine Anordnung der vorgelagerten Übersetzungsstufe 31 und des Differentials 9 beziehungsweise der nachgelagerten Übersetzungsstufe 25, 26 an unterschiedlichen Seiten der zweiten elektrischen Maschine 8, was zu einem besonders kompakten Aufbau des Antriebsstrangs 1 führen kann.The intermediate shaft 22 passes through the electrical machine 8 and thus through the rotor 15 and the stator 21 of the electrical machine 8 and is designed as a hollow shaft through which the output shaft 11 of the differential 9 runs. This enables the upstream transmission stage 31 and the differential 9 or the downstream transmission stage 25, 26 to be arranged on different sides of the second electrical machine 8, which can lead to a particularly compact design of the drive train 1.

Da vorzugsweise eine relativ schnell drehende zweite elektrische Maschine 8 genutzt wird, wird vorzugsweise eine zusätzliche Übersetzung zwischen dem Gehäuse 10 des Differentials 9 und der Zwischenwelle 22 beziehungsweise dem Rotor 15 der zweiten elektrischen Maschine 8 verwendet. Diese wird im Beispiel durch zwei nachgelagerte Übersetzungsstufen 25, 26 realisiert, die jeweils als Planetengetriebe 35, 36 ausgebildet sind. Die mit dem Rotor 15 gekoppelte Zwischenwelle 22 greift am Sonnenrad 37 des Planetengetriebes 35 an. Da dessen Hohlrad festgesetzt ist, beispielsweise am Gehäuse der zweiten elektrischen Maschine 8 befestigt ist, resultiert eine feste Übersetzung zum Planetenträger, der wieder mit dem Sonnenrad 38 des zweiten Planetengetriebes 36 gekoppelt ist. Dort ist wiederum das Hohlrad festgesetzt und der Planetenträger ist mit dem Gehäuse 10 des Differentials 9 gekoppelt. Die Sonnenräder 37, 38 der Planetengetriebe 35, 36 weisen jeweils eine zentrale Durchbrechung auf, durch die die Abtriebswelle 11 des Differentials 9 geführt ist. Durch die gezeigte Ausgestaltung kann eine erforderliche Übersetzung mit relativ geringem Bauraumbedarf realisiert werden.Since a second electrical machine 8 rotating relatively quickly is preferably used, an additional transmission between the housing 10 of the differential 9 and the intermediate shaft 22 or the rotor 15 of the second electrical machine 8 is preferably used. In the example, this is replaced by two downstream Translation stages 25, 26 realized, each as a planetary gear 35, 36 are formed. The intermediate shaft 22 coupled to the rotor 15 acts on the sun gear 37 of the planetary gear 35 . Since its ring gear is fixed, for example attached to the housing of the second electrical machine 8 , the result is a fixed transmission to the planet carrier, which is again coupled to the sun gear 38 of the second planetary gear 36 . There, in turn, the ring gear is fixed and the planet carrier is coupled to the housing 10 of the differential 9 . The sun gears 37, 38 of the planetary gears 35, 36 each have a central opening through which the output shaft 11 of the differential 9 is guided. Due to the configuration shown, a required translation can be realized with a relatively small space requirement.

Der in 2 gezeigt Antriebsstrang 2 entspricht weitgehend dem in 1 gezeigten Antriebsstrang 1 und kann entsprechend statt diesem im Kraftfahrzeug 5 genutzt werden. Die Antriebsstränge 1, 2 unterscheiden sich jedoch in zwei Punkten:

  • Zum einen folgt die Momentübertragung zwischen den Zwischenwellen 32 und 22 in 2 durch eine vorgelagerte Übersetzungsstufe 31, die durch einen Kettentrieb 33 gebildet ist. Zur Bildung der Übersetzungsstufe 31 kann bedarfsgerecht zwischen dem hier genutzten Kettentrieb 33 und dem in 1 genutzten Zahnradtrieb 34 gewählt werden.
  • Zum anderen ist der Rotor 15 im Gegensatz zum Antriebsstrang 1 im Antriebsstrang 2 nicht starr mit der Zwischenwelle 22 gekoppelt, sondern es wird eine zweite Kopplungseinrichtung 14 genutzt, um den Rotor bedarfsgerecht mit der Zwischenwelle 22 zu koppeln beziehungsweise von dieser zu entkoppeln. Dies kann beispielsweise bei einem Gleiten des Kraftfahrzeugs vorteilhaft sein, da durch Abkopplung sowohl der zweiten elektrischen Maschine 8 als auch des Verbrennungsmotors 6 und der ersten elektrischen Maschine 7 durch Öffnen beider Kopplungseinrichtungen 13, 14 der Rollwiderstand gegenüber einer ausschließlichen Abkopplung von Verbrennungsmotor 6 und erster elektrischer Maschine 7 weiter abgesenkt werden kann.
  • Zum anderen kann bei einem Antrieb des Fahrzeugs durch den Verbrennungsmotor, bei dem die zweite elektrische Maschine 8 nicht genutzt werden soll, die Kopplungseinrichtung 13 geschlossen und die Kopplungseinrichtung 14 geöffnet werden, so dass die die zweite elektrische Maschine 8 nicht mitgeschleift werden muss, wodurch eine höhere Effizienz erreicht werden kann.
the inside 2 Drive train 2 shown largely corresponds to that in 1 shown drive train 1 and can be used accordingly instead of this in the motor vehicle 5. However, the drive trains 1, 2 differ in two points:
  • On the one hand, torque is transmitted between the intermediate shafts 32 and 22 in 2 by an upstream transmission stage 31, which is formed by a chain drive 33. To form the transmission stage 31, the chain drive 33 used here and the in 1 used gear drive 34 are selected.
  • On the other hand, in contrast to the drive train 1, the rotor 15 is not rigidly coupled to the intermediate shaft 22 in the drive train 2, but a second coupling device 14 is used to couple the rotor to the intermediate shaft 22 or to decouple it from it as required. This can be advantageous, for example, when the motor vehicle is sliding, because by decoupling both the second electric machine 8 and the internal combustion engine 6 and the first electric machine 7 by opening both coupling devices 13, 14, the rolling resistance increases compared to an exclusive decoupling of the internal combustion engine 6 and the first electric Machine 7 can be lowered further.
  • On the other hand, when the vehicle is driven by the internal combustion engine, in which the second electric machine 8 is not to be used, the coupling device 13 can be closed and the coupling device 14 opened, so that the second electric machine 8 does not have to be dragged along, whereby a higher efficiency can be achieved.

Die Möglichkeit zur Abkopplung der zweiten elektrischen Maschine 8 ist im gezeigten Beispiel dadurch implementiert, dass der Rotor 15 durch eine weitere Hohlwelle 24 getragen wird, innerhalb der koaxial sowohl die Zwischenwelle 22 als auch die Abtriebswelle 11 verlaufen, wobei die zweite Kopplungseinrichtung 14 die Hohlwelle 24 mit der Zwischenwelle 22 koppelt bzw. von dieser entkoppelt.The possibility of decoupling the second electrical machine 8 is implemented in the example shown by the fact that the rotor 15 is carried by a further hollow shaft 24, within which both the intermediate shaft 22 and the output shaft 11 run coaxially, with the second coupling device 14 supporting the hollow shaft 24 coupled to the intermediate shaft 22 or decoupled from it.

3 zeigt einen Antriebsstrang 3, der ebenfalls weitgehend dem in 1 gezeigten Antriebsstrang 1 entspricht und ebenfalls im Kraftfahrzeug 5 genutzt werden könnte. Der Antriebsstrang 3 unterscheidet sich dadurch vom Antriebsstrang 1, dass der Rotor 15 nicht unmittelbar mit der Zwischenwelle 22 gekoppelt ist, sondern dass eine Kopplung dieser Komponenten über eine zwischengeschaltete 3 shows a drive train 3, which also largely corresponds to that in 1 Corresponds to the drive train 1 shown and could also be used in the motor vehicle 5 . The drive train 3 differs from the drive train 1 in that the rotor 15 is not coupled directly to the intermediate shaft 22, but that a coupling of these components via an intermediate

Übersetzungsstufe 23 erfolgt. Die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe 23 ist im Beispiel als Planetengetriebe 27 ausgebildet, wobei das Hohlrad 30, z.B. am Gehäuse der zweiten elektrischen Maschine 8, festgelegt ist, der Planetenträger 29 mit der Zwischenwelle 22 gekoppelt ist und das Sonnenrad 28 mit einer Hohlwelle 24 gekoppelt ist, die den Rotor 15 trägt. Das Sonnenrad 28 ist als Hohlrad ausgebildet, so dass sich die Abtriebswelle 11 und die Zwischenwelle 22 durch eine zentrale Durchbrechung des Sonnenrads 28 erstrecken.Translation stage 23 takes place. In the example, the intermediate transmission stage 23 is designed as a planetary gear 27, with the ring gear 30 being fixed, e.g carries the rotor 15. The sun gear 28 is designed as a ring gear, so that the output shaft 11 and the intermediate shaft 22 extend through a central opening in the sun gear 28 .

Durch Nutzung der zwischengeschalteten Übersetzungsstufe 23 kann es ausreichend sein, nur eine einzige nachgeschaltete Übersetzungsstufe 26 zwischen der Zwischenwelle 22 und dem Differential 10 zu nutzen. Da vom Verbrennungsmotor 6 bereitgestellte Momente somit nur über zwei der Übersetzungsstufen 31, 26 geführt werden müssen, kann ein Verschleiß des Antriebsstrangs reduziert werden.By using the intermediate transmission stage 23, it may be sufficient to use only a single downstream transmission stage 26 between the intermediate shaft 22 and the differential 10. Since torques provided by the internal combustion engine 6 only have to be passed through two of the gear ratios 31, 26, wear on the drive train can be reduced.

Der in 4 dargestellte Antriebsstrang 4 entspricht weitgehend dem in 3 dargestellten Antriebsstrang 3 und kann somit ebenfalls in dem Kraftfahrzeug 5 genutzt werden.the inside 4 The drive train 4 shown largely corresponds to that in 3 illustrated drive train 3 and can thus also be used in the motor vehicle 5.

Die Antriebsstränge 3, 4 unterscheiden sich zum einen dadurch, dass zur Momentübertragung zwischen den Zwischenwellen 32, 22 in 4, wie bereits in 2, ein Kettentrieb 33 als Übersetzungsstufe 31 genutzt wird.The drive trains 3, 4 differ on the one hand in that for torque transmission between the intermediate shafts 32, 22 in 4 , as already in 2 , a chain drive 33 is used as a transmission stage 31.

Zudem ist im Gegensatz zu dem in 3 gezeigten Antriebsstrang 3 in dem Planetengetriebe 27 des Antriebsstrangs 4, das die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe 23 bildet, das Hohlrad 30 zunächst drehbar gelagert. Dies führt dazu, dass bei nicht betätigter Bremseinrichtung 28 die den Rotor tragende Hohlwelle 24 von der Zwischenwelle 22 entkoppelt ist, da sich der mit der Zwischenwelle 22 gekoppelte Planetenträger 29 und das mit der Hohlwelle 24 gekoppelte Sonnenrad 28 hierdurch frei zueinander drehen können.In addition, in contrast to the in 3 shown drive train 3 in the planetary gear 27 of the drive train 4, which forms the intermediate transmission stage 23, the ring gear 30 initially rotatably mounted. As a result, when the brake device 28 is not actuated, the hollow shaft 24 carrying the rotor is decoupled from the intermediate shaft 22, since the latter with the intermediate shaft 22 coupled planet carrier 29 and coupled to the hollow shaft 24 sun gear 28 can thereby rotate freely to each other.

Wird das Hohlrad 30 hingegen durch die Bremseinrichtung 28 festgebremst, resultiert ein festes Übersetzungsverhältnis zwischen der Hohlwelle 24 und der Zwischenwelle 22 und somit zwischen der Zwischenwelle 22 und dem Rotor 15 der zweiten elektrischen Maschine 8. Die Bremseinrichtung 28 wirkt somit als zweite Kopplungseinrichtung 14, so dass auf die dargestellte Weise eine besonders kompakte Implementierung sowohl der zweiten Kopplungseinrichtung 14 als auch der zwischengeschalteten Übersetzungseinrichtung 23 erreicht werden kann.If, on the other hand, the ring gear 30 is braked to a standstill by the braking device 28, this results in a fixed transmission ratio between the hollow shaft 24 and the intermediate shaft 22 and thus between the intermediate shaft 22 and the rotor 15 of the second electrical machine 8. The braking device 28 thus acts as a second coupling device 14, see above that a particularly compact implementation of both the second coupling device 14 and the intermediate step-up device 23 can be achieved in the manner shown.

BezugszeichenlisteReference List

11
Antriebsstrangpowertrain
22
Antriebsstrangpowertrain
33
Antriebsstrangpowertrain
44
Antriebsstrangpowertrain
55
Kraftfahrzeugmotor vehicle
66
Verbrennungsmotorcombustion engine
77
elektrische Maschineelectric machine
88th
elektrische Maschineelectric machine
99
Differentialdifferential
1010
GehäuseHousing
1111
Abtriebswelleoutput shaft
1212
Abtriebswelleoutput shaft
1313
Kopplungseinrichtungcoupling device
1414
Kopplungseinrichtungcoupling device
1515
Rotorrotor
1616
Drehachseaxis of rotation
1717
Drehachseaxis of rotation
1818
Abtriebswelleoutput shaft
1919
Drehachseaxis of rotation
2020
Rotorrotor
2121
Statorstator
2222
Zwischenwelleintermediate shaft
2323
Übersetzungsstufetranslation stage
2424
Hohlwellehollow shaft
2525
Übersetzungsstufetranslation stage
2626
Übersetzungsstufetranslation stage
2727
Planetengetriebeplanetary gear
2828
Sonnenradsun gear
2929
Planetenträgerplanet carrier
3030
Hohlradring gear
3131
Übersetzungsstufetranslation stage
3232
Zwischenwelleintermediate shaft
3333
Kettentriebchain drive
3434
Zahnradtriebgear drive
3535
Planetengetriebeplanetary gear
3636
Planetengetriebeplanetary gear
3737
Sonnenradsun gear
3838
Sonnenradsun gear
3939
Torsionsdämpfertorsional damper
4040
Zwischenradintermediate wheel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • WO 2019101264 A1 [0003]WO 2019101264 A1 [0003]

Claims (10)

Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug (5), umfassend einen Verbrennungsmotor (6), eine erste und zweite elektrische Maschine (7, 8) und ein Differential (9), wobei das Differential (9) zum einen in einem geschlossenen Kopplungszustand einer ersten Kopplungseinrichtung (13) mit der ersten elektrischen Maschine (7) und dem Verbrennungsmotor (6) drehmomentübertragend verbunden ist und zum anderen durchgehend oder in einem geschlossenen Kopplungszustand einer zweiten Kopplungseinrichtung (14) mit der zweiten elektrischen Maschine (8) drehmomentübertragend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (15) der zweiten elektrischen Maschine (8) die gleiche Drehachse (16) aufweist wie wenigstens eine der Abtriebswellen (11, 12) des Differentials (9), wobei die Drehachse (17) einer Abtriebswelle (18) des Verbrennungsmotors (6) und/oder die Drehachse (19) des Rotors (20) der ersten elektrischen Maschine (7) senkrecht zur Drehachse (16) des Rotors (15) der zweiten elektrischen Maschine (8) zu dieser Drehachse (16) versetzt sind.Drive train for a motor vehicle (5), comprising an internal combustion engine (6), a first and second electrical machine (7, 8) and a differential (9), the differential (9) being, on the one hand, in a closed coupling state of a first coupling device (13 ) is connected in a torque-transmitting manner to the first electrical machine (7) and the internal combustion engine (6) and on the other hand is connected in a torque-transmitting manner to the second electrical machine (8) continuously or in a closed coupling state of a second coupling device (14), characterized in that the The rotor (15) of the second electrical machine (8) has the same axis of rotation (16) as at least one of the output shafts (11, 12) of the differential (9), the axis of rotation (17) of an output shaft (18) of the internal combustion engine (6) and/or the axis of rotation (19) of the rotor (20) of the first electrical machine (7) perpendicular to the axis of rotation (16) of the rotor (15) of the second electrical machine ( 8) are offset to this axis of rotation (16). Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Differential (9) in dem geschlossenen Kopplungszustand der ersten Kopplungseinrichtung (13) über eine Zwischenwelle (22) mit der ersten elektrischen Maschine (7) und dem Verbrennungsmotor (8) drehmomentübertragend verbunden ist, wobei die Zwischenwelle (22) koaxial zu der Abtriebswelle (11, 12) des Differentials (9) verläuft und/oder als Hohlwelle ausgebildet ist, innerhalb der die Abtriebswelle (11) des Differentials (9) verläuft.drive train after claim 1 , characterized in that the differential (9) in the closed coupling state of the first coupling device (13) via an intermediate shaft (22) with the first electric machine (7) and the internal combustion engine (8) is connected in a torque-transmitting manner, the intermediate shaft (22) runs coaxially to the output shaft (11, 12) of the differential (9) and/or is designed as a hollow shaft, within which the output shaft (11) of the differential (9) runs. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (22) direkt oder über eine zwischengeschaltete Übersetzungsstufe (23) und/oder die zweite Kopplungseinrichtung (14) mit dem Rotor (15) der zweiten elektrischen Maschine (8) drehmomentübertragend verbunden ist.drive device claim 2 , characterized in that the intermediate shaft (22) is connected to the rotor (15) of the second electrical machine (8) in a torque-transmitting manner directly or via an intermediate transmission stage (23) and/or the second coupling device (14). Antriebsstrang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe (23) durch ein Planetengetriebe (27) gebildet ist, wobei die zweite Kopplungseinrichtung (14) eine Bremseinrichtung (28) ist, die in ihrem geschlossenen Kopplungszustand das Hohlrad (30) des die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe (23) bildenden Planetengetriebes (27) bremst.drive train after claim 3 , characterized in that the intermediate transmission stage (23) is formed by a planetary gear (27), the second coupling device (14) being a braking device (28) which, in its closed coupling state, the ring gear (30) of the intermediate transmission stage (23 ) forming planetary gear (27) brakes. Antriebsstrang nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das oder ein die zwischengeschaltete Übersetzungsstufe (23) bildende Planetengetriebe (27) koaxial mit der Abtriebswelle (11, 12) des Differentials (9) angeordnet ist, wobei die Abtriebswelle (11) durch eine zentrale Durchbrechung des Sonnenrads (28) des Planetengetriebes (27) verläuft.drive train after claim 3 or 4 , characterized in that the or a planetary gear (27) forming the intermediate transmission stage (23) is arranged coaxially with the output shaft (11, 12) of the differential (9), the output shaft (11) passing through a central opening in the sun wheel (28th ) of the planetary gear (27). Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (22) über eine vorgelagerte Übersetzungsstufe (31) mit einer weiteren Zwischenwelle (32) gekoppelt ist, die koaxial zu dem Rotor (20) der ersten elektrischen Maschine (7) angeordnet ist.Powertrain according to one of claims 2 until 5 , characterized in that the intermediate shaft (22) via an upstream transmission stage (31) is coupled to a further intermediate shaft (32) which is arranged coaxially with the rotor (20) of the first electrical machine (7). Antriebsstrang nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgelagerte Übersetzungsstufe (31) durch einen Kettentrieb (33) oder durch einen Zahnradtrieb (34), insbesondere durch einen Zahnradtrieb (34) mit genau einem Zwischenrad (40), gebildet ist.drive train after claim 6 , characterized in that the upstream transmission stage (31) is formed by a chain drive (33) or by a gear drive (34), in particular by a gear drive (34) with exactly one intermediate wheel (40). Antriebsstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (15) der zweiten elektrischen Maschine (8) über eine nachgelagerte Übersetzungsstufe (26) oder mehrere, insbesondere zwei, nachgelagerte Übersetzungsstufen (25, 26) drehmomentübertragend mit dem Differential (9) verbunden ist.Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (15) of the second electrical machine (8) via a downstream transmission stage (26) or several, in particular two, downstream transmission stages (25, 26) to transmit torque with the differential (9) connected is. Antriebsstrang nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgelagerte Übersetzungsstufe (26) oder wenigstens eine der nachgelagerten Übersetzungsstufen (25, 26) jeweils durch ein Planetengetriebe (35, 36) gebildet ist, das koaxial mit der Abtriebswelle (11, 12) des Differentials (9) angeordnet ist, wobei die Abtriebswelle (11) durch eine zentrale Durchbrechung des Sonnenrads (37, 38) dieses Planetengetriebes (35, 36) verläuft.drive train after claim 8 , characterized in that the downstream transmission stage (26) or at least one of the downstream transmission stages (25, 26) is formed by a planetary gear (35, 36) which is arranged coaxially with the output shaft (11, 12) of the differential (9). is, the output shaft (11) running through a central opening in the sun gear (37, 38) of this planetary gear (35, 36). Antriebsstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (6) und die erste elektrische Maschine (7) mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 miteinander gekoppelt sind und/oder dass die erste Kopplungseinrichtung (13) radial und axial innerhalb der ersten elektrischen Maschine (7) angeordnet ist.Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine (6) and the first electric machine (7) are coupled to one another with a transmission ratio of 1: 1 and / or that the first coupling device (13) radially and axially inside the first electrical machine (7) is arranged.
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