DE102021204616A1 - Hybridgetriebevorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer Hybridgetriebevorrichtung - Google Patents

Hybridgetriebevorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer Hybridgetriebevorrichtung Download PDF

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transmission device
hybrid transmission
electric machine
clutch
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English (en)
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Johannes Kaltenbach
Fabian Kutter
Stefan Beck
Michael Wechs
Matthias Horn
Thomas Martin
Max Bachmann
Ingo Pfannkuchen
Martin Brehmer
Christian Michel
Peter Ziemer
Mladjan Radic
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ZF Friedrichshafen AG
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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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Abstract

Hybridgetriebevorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (100), aufweisend eine Getriebeanordnung (2) und wenigstens eine Elektromaschine (3), wobei die Getriebeanordnung (2) als Gangwechselgetriebe ausgebildet ist und zumindest ein Planetengetriebe (11) mit einem Sonnenrad (12), einem Hohlrad (13) und einem Planetenträger (14) sowie ein Stirnradgetriebe (4) aufweist, wobei die Getriebeanordnung (2) zumindest eine erste Getriebeeingangswelle (5) zur Anbindung der achsparallel dazu angeordneten Elektromaschine (3), zumindest eine zweite Getriebeeingangswelle (6) zur Anbindung eines achsparallel dazu angeordneten Verbrennungsmotors (7), ein koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) angeordnetes Differenzial (8) mit einer ersten Seitenwelle (9a) und einer zweiten Seitenwelle (9b) sowie genau eine Vorgelegewelle (10) aufweist, wobei die beiden Seitenwellen (9a, 9b) zur Anbindung eines jeweiligen Rades (101, 102) des Kraftfahrzeugs (100) eingerichtet sind und die zweite Seitenwelle (9b) axial durch die beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) geführt ist, wobei die Vorgelegewelle (10) zur Anbindung des Differenzials (8) eingerichtet und achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hybridgetriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Getriebeanordnung und wenigstens eine Elektromaschine, wobei die Getriebeanordnung ein Planetengetriebe, ein Stirnradgetriebe und ein Differenzial aufweist. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Hybridgetriebevorrichtung.
  • Es sind grundsätzlich eine Vielzahl an Getriebetypen bekannt. Neben reinen Planetengetrieben und reinen Stirnradgetrieben gibt es auch Mischgetriebe. Als Mischgetriebe wird in der vorliegenden Anmeldung ein Getriebe angesehen, bei dem unterschiedliche Gangstufen mit einem Planetengetriebe oder einem Stirnradgetriebe realisiert sind. Ein Mischgetriebe liegt nicht bereits dann vor, wenn nach einem Planetengetriebe zur Realisierung der unterschiedlichen Gangstufen eine Stirnradstufe als Konstantübersetzung zu einem Differenzial verwendet wird.
  • Bei der Realisierung von Getrieben gibt es zwei unterschiedliche Ansätze. Zum einen können die Getriebe möglichst langbauend aber in radialer Richtung kurz für eine Heck-Längs-Anordnung im Fahrzeug ausgebildet werden. Alternativ ist es bekannt, für eine Front-Quer-Anordnung im Fahrzeug die Getriebe axial kurz aber in radialer Richtung länger auszubilden. Weiterhin ist es bekannt, Antriebsstränge dadurch zu hybridisieren, dass mindestens eine Elektromaschine im Fahrzeug vorgesehen ist, die ein Drehmoment über das Getriebe in den Antriebsstrang einleiten kann.
  • Beispielsweise offenbart die DE 10 2011 005 562 A1 ein Schaltgetriebe eines Hybridantriebs für ein Kraftfahrzeug mit zwei Eingangswellen und einer gemeinsamen Ausgangswelle. Die erste Eingangswelle ist über eine steuerbare Trennkupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar und über eine erste Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Die zweite Eingangswelle steht über ein als Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe mit dem Rotor einer als Motor und als Generator betreibbaren Elektromaschine sowie mit der ersten Eingangswelle in Triebverbindung und ist über eine zweite Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Beide Eingangswellen sind über eine schaltbare Koppelvorrichtung miteinander in Triebverbindung bringbar. Zur kostengünstigen Herstellung ist vorgesehen, dass das Schaltgetriebe aus einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei koaxialen Eingangswellen abgeleitet ist, dessen erste Eingangswelle zentral angeordnet ist, dessen zweite Eingangswelle als eine Hohlwelle ausgebildet und koaxial über der ersten Eingangswelle angeordnet ist, und dessen Koppelvorrichtung eine Getriebestufe und/oder eine schaltbare Kupplung umfasst, die anstelle desjenigen Gangradsatzes und seiner zugeordneten Gangkupplung vorgesehen sind, der in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe der ersten Eingangswelle zugeordnet und axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle angeordnet ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine alternative Hybridgetriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen. Insbesondere soll die Hybridgetriebevorrichtung kompakt ausgebildet sein und in einer Front-Quer-Anordnung verbaut werden können. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der davon abhängigen Ansprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.
  • Eine erfindungsgemäße Hybridgetriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Getriebeanordnung und wenigstens eine Elektromaschine, wobei die Getriebeanordnung als Gangwechselgetriebe ausgebildet ist und zumindest ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenträger sowie ein Stirnradgetriebe aufweist, wobei die Getriebeanordnung zumindest eine erste Getriebeeingangswelle zur Anbindung der achsparallel dazu angeordneten Elektromaschine, zumindest eine zweite Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines achsparallel dazu angeordneten Verbrennungsmotors, ein koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen angeordnetes Differenzial mit einer ersten Seitenwelle und einer zweiten Seitenwelle sowie genau eine Vorgelegewelle aufweist, wobei die beiden Seitenwellen zur Anbindung eines jeweiligen Rades des Kraftfahrzeugs eingerichtet sind und die zweite Seitenwelle axial durch die beiden Getriebeeingangswellen geführt ist, wobei die Vorgelegewelle zur Anbindung des Differenzials eingerichtet und achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen angeordnet ist.
  • Mithin sind die beiden Getriebeeingangswellen koaxial zueinander angeordnet, wobei beiden Getriebeeingangswellen als Hohlwellen ausgebildet sind. Jede der beiden Getriebeeingangswellen umgibt zumindest abschnittsweise die zweite Seitenwelle des Differenzials. Insbesondere überlappen sich die beiden Getriebeeingangswellen zumindest teilweise. Mithin ist eine der beiden Getriebeeingangswellen zumindest teilweise axial durch die andere der beiden Getriebeeingangswellen geführt. Vorzugsweise ist die erste Getriebeeingangswelle radial innerhalb der zweiten Getriebeeingangswelle angeordnet, wobei die zweite Seitenwelle radial innerhalb der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Mithin sind diese drei Wellen verschachtelt angeordnet.
  • Unter einer Anbindung eines Bauteils an einem anderen Bauteil ist zu verstehen, dass diese Bauteile entweder unmittelbar miteinander verbunden sind oder über mindestens ein weiteres Bauteil miteinander verbunden sein können.
  • Dadurch, dass die Getriebeanordnung nur eine einzige Vorgelegewelle aufweist, wird in radialer Richtung Bauraum eingespart. Die Vorgelegewelle wird als Hauptabtriebswelle verwendet, wobei die Vorgelegewelle vorzugsweise über eine Stirnradverzahnung mit dem Differenzial verbunden ist. Beispielsweise ist das Differenzial als Kugeldifferenzial, Stirnraddifferenzial oder Planetenraddifferenzial ausgebildet. Beispielsweise kämmt ein Verzahnungsabschnitt an der Vorgelegewelle mit einem Verzahnungsabschnitt an einem Differenzialkorb.
  • Das Planetengetriebe und das Stirnradgetriebe können wahlweise seriell verwendet werden oder das Stirnradgetriebe sozusagen allein ohne die Verwendung des Planetengetriebes. Das Stirnradgetriebe ist dabei grundsätzlich wie ein Doppelkupplungsgetriebe aufgebaut, jedoch benötigt es keine Doppelkupplung. Durch die Kombination des Stirnradgetriebes mit dem Planetengetriebe ergeben sich eine Vielzahl an Funktionsmöglichkeiten. Das Planetengetriebe kann insbesondere als Summiergetriebe dienen.
  • Vorzugsweise weist die Getriebeanordnung genau ein Planetengetriebe mit genau einem Minusplanetenradsatz auf. Der Minusplanetenradsatz umfasst ein Sonnenrad, ein Hohlrad, ein Planetenträger und mehreren Planetenräder, die drehbar an dem Planetenträger angeordnet sind. Jedes Planetenrad steht mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad im Zahneingriff. Alternativ kann die Getriebeanordnung genau ein Planetengetriebe mit genau einem Plusplanetenradsatz aufweisen. Der Plusplanetenradsatz umfasst ein Sonnenrad, ein Hohlrad, einen Planetenträger, mehrere erste Planetenrädern und mehrere zweite Planetenräder, wobei jedes erste und zweite Planetenrad drehbar an dem gemeinsamen Planetenträger angeordnet ist. Jedes erste Planetenrad kämmt mit dem Sonnenrad und dem jeweils zweiten Planetenrad, wobei jedes zweite Planetenrad ferner mit dem Hohlrad kämmt. Die ersten Planetenräder sind als radial innere Planetenräder ausgebildet und die zweiten Planetenräder sind als radial äußere Planetenräder ausgebildet.
  • Unter einer zumindest mittelbaren Verbindung, einer Wirkverbindung oder einer antriebswirksamen Verbindung ist zu verstehen, dass sich zwischen zwei mittelbar miteinander verbundenen Bauteilen weitere Bauteile befinden können oder, dass die beiden Bauteile unmittelbar, also direkt sowie drehfest miteinander verbunden sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Stirnradgetriebe mindestens drei bis höchstens vier Vorwärtsgangstufen auf. Beispielsweise weist das Stirnradgetriebe genau drei Vorwärtsgangstufen auf. Alternativ weist das Stirnradgetriebe genau vier Vorwärtsgangstufen auf. Die besondere Herausforderung bei der Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung besteht darin, die Hybridgetriebevorrichtung weder in axialer noch in radialer Richtung zu lang werden zu lassen. Dementsprechend ist trotz der zwei Getriebeeingangswellen vorgesehen, dass das Stirnradgetriebe höchstens vier Vorwärtsgangstufen, bevorzugt nur drei Vorwärtsgangstufen aufweist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Stirnradgetriebe genau eine Radsatzebene für jede Vorwärtsgangstufe auf. Mithin weist bei drei Vorwärtsgangstufen das Stirnradgetriebe drei Radsatzebenen für die Vorwärtsgänge auf. Mithin weist bei vier Vorwärtsgangstufen das Stirnradgetriebe vier Radsatzebenen für die Vorwärtsgänge auf. Eine derartige Anordnung wird in der Regel bei Front-Quer-Getrieben vermieden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auf beiden Getriebeeingangswellen ausschließlich Festräder angeordnet. In Kombination mit der Verwendung einer einzigen Vorgelegewelle ergibt sich, dass auf einer Seite der Hybridgetriebevorrichtung offener Bauraum verbleibt, der variabel genutzt werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auf der Vorgelegewelle, ausschließlich Gang-Losräder angeordnet. Dabei ist zu beachten, dass weiterhin bevorzugt auf der Vorgelegewelle wenigstens ein Festrad zur Anbindung an ein Differenzial angeordnet ist. Dieses Festrad treibt auf das Differenzial ab und ist nicht als Losrad ausgestaltet. Bei der Betrachtung der Gangräder wird es aber nicht berücksichtigt, da dieses Festrad nicht zu den Gangrädern gezählt wird. Bevorzugt kann das Festrad zum Abtrieb auf ein Differenzial an einem Ende der Vorgelegewelle angeordnet sein. Vorzugsweise kann es am eingangsseitigen Ende der Vorgelegewelle angeordnet sein. Die Eingangsseite ist diejenige Seite, auf der das Drehmoment in die Hybridgetriebevorrichtung eingebracht wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Hybridgetriebevorrichtung eine Kupplung zum Verblocken des Planetengetriebes, wobei diese Kupplung koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen angeordnet ist. Diese Kupplung ermöglicht, dass das Stirnradgetriebe wie ein herkömmliches Doppelkupplungsgetriebe im Hinblick auf die Gangübersetzungen, also die Gangstufen, ausgelegt werden kann. Ist ein Planentengetriebe verblockt, so ist die Übersetzung unabhängig von der Zähnezahl stets 1. Anders ausgedrückt läuft das Planetengetriebe als Block um. Im Verblockten Zustand verhält sich die Hybridgetriebevorrichtung so, als wäre kein Planetengetriebe vorhanden. Beispielsweise verbindet die Kupplung zum Verblocken des Planetengetriebes das Hohlrad und den Planetenträger des Planetengetriebes drehfest miteinander. Gemäß eines alternativen Beispiels verbindet die Kupplung das Sonnenrad und den Planetenträger des Planetengetriebes drehfest miteinander. Gemäß eines weiteren alternativen Beispiels verbindet die Kupplung das Sonnenrad und das Hohlrad des Planetengetriebes drehfest miteinander. Vorteilhafterweise ist die Kupplung zum Verblocken des Planetengetriebes direkt neben dem Planetengetriebe angeordnet. Alternativ kann die Kupplung zum Verblocken des Planetengetriebes am Ende der zweiten Getriebeeingangswelle angeordnet sein, wobei dann die Kupplung zwischen den beiden Teilgetrieben liegt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Hybridgetriebevorrichtung eine Trennkupplung, die dazu eingerichtet ist, die Hybridgetriebevorrichtung von dem Verbrennungsmotor abzukoppeln. Bevorzugt ist die Trennkupplung in dem Antriebsstrang zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Planetengetriebe angeordnet. Weiterhin kann die Trennkupplung nach einer Dämpfungseinrichtung angeordnet sein. Die Dämpfungseinrichtung kann einen Torsionsdämpfer und/oder einen Tilger und/oder eine Rutschkupplung aufweisen. Der Torsionsdämpfer kann als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein. Der Tilger kann als drehzahladaptiver Tilger ausgebildet sein. Mittels der Trennkupplung lässt sich der Verbrennungsmotor zum rein elektrischen Fahren abkoppeln, wodurch die elektrische Fahrt energieeffizienter wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist höchstens die Trennkupplung als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Mithin ist die Trennkupplung als reibschlüssiges oder formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, wobei alle anderen Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind. Beispielsweise sind alle Schaltelemente formschlüssige Schaltelemente. Wenn die Trennkupplung als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist, kann diese auch unter Last geöffnet werden, beispielsweise bei einer Notbremsung. Dadurch kann ein Abwürgen des Verbrennungsmotors verhindert werden. Schaltelemente zur Verbindung eines Gang-Losrades und einer Welle sind bevorzugt als Klauenkupplungen ausgestaltet. Bevorzugt ist auch die Kupplung zum Verblocken des Planetengetriebes als Klauenkupplung ausgestaltet. Die Trennkupplung ist bevorzugt als Reibungskupplung, beispielsweise als Lamellenkupplung ausgestaltet. Unter einer Kupplung ist eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten Zustand zum Trennen einer rotatorischen Verbindung zwischen zwei Wellen und zumindest einen geschlossenen Zustand zum Übertragen eines Drehmoments und einer Drehzahl zwischen zwei Wellen aufweist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Hybridgetriebevorrichtung neben der Trennkupplung und der Kupplung zum Verblocken des Planetengetriebes drei oder vier weitere Schaltelemente auf, wobei zwei der mindestens drei Schaltelemente ein Doppelschaltelement ausbilden. Das Doppelschaltelement weist insbesondere eine einzige Schaltgabel und einen einzigen Aktor zum Schalten von zwei Schaltelementen auf. Dadurch werden Bauraum, Gewicht und Getriebebauteile eingespart. Beispielsweise sind zwei Schaltelemente für ungerade Gangstufen zu einem ersten Doppelschaltelement zusammengefasst. Insbesondere können auch zwei Schaltelemente für die geraden Gangstufen zu einem zweiten Doppelschaltelement zusammengefasst sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Trennkupplung entweder koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen oder koaxial zum Verbrennungsmotor ausgebildet. Mit anderen Worten befindet sich die Trennkupplung beispielsweise auf einer gemeinsam Achse mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors. Alternativ befindet sich die Trennkupplung auf einer gemeinsam Achse mit den beiden Getriebeeingangswellen, dem Differenzial und dem Planetengetriebe, die allesamt achsparallel zur Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angeordnet sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Elektromaschine entweder an dem Sonnenrad oder an dem Hohlrad des Planetengetriebes angebunden. Beispielsweise ist eine Rotorwelle der Elektromaschine über mindestens ein Zwischenrad mit einer Sonnenradwelle verbunden, wobei die Sonnenradwelle drehfest mit dem Sonnenrad verbunden ist. Alternativ ist die Rotorwelle der Elektromaschine über mindestens ein Zwischenrad mit einer Hohlradwelle verbunden, wobei die Hohlradwelle drehfest mit dem Hohlrad verbunden ist. Eine Abtriebswelle des Planetengetriebes ist drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle verbunden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Elektromaschine über mindestens ein Zwischenrad mit dem Sonnenrad oder dem Hohlrad verbunden. Beispielsweise ist an der Rotorwelle ein Festrad angeordnet, wobei ein weiteres Festrad drehfest mit der Sonnenradwelle oder der Hohlradwelle, die ihrerseits drehfest mit dem Sonnenrad oder dem Hohlrad verbunden ist, angeordnet ist, und wobei das jeweilige Festrad mit einem achsparallel dazu angeordneten Zwischenrad kämmt. Alternativ kann die Elektromaschine über ein Zugmittel mit der Sonnenradwelle oder der Hohlradwelle verbunden sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Verbrennungsmotor dazu eingerichtet, über ein Zugmittel mit der zweiten Getriebeeingangswelle verbunden zu sein. Beispielsweise ist das Zugmittel eine Kette oder ein Riemen. Insbesondere umschlingt das Zugmittel einen ersten Verzahnungsabschnitt, der koaxial zur Kurbelwelle angeordnet ist, und einen zweiten Verzahnungsabschnitt, der koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen angeordnet ist. Alternativ kann der Verbrennungsmotor über eine Räderkette mit der zweiten Getriebeeingangswelle verbunden sein. Beispielsweise bilden mehrere Zahnräder eine Räderkette.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anbindung der Elektromaschine axial angrenzend an dem Differenzial angeordnet. Mithin ist das mindestens eine Zwischenrad oder das Zugmittel, das zur Anbindung der Elektromaschine eingerichtet ist, axial benachbart zum Differenzial angeordnet. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass mehr Baulänge für die Elektromaschine verfügbar werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Differenzial in einem ersten axialen Endabschnitt der Getriebeanordnung angeordnet und die Anbindung der Elektromaschine in einem zum ersten axialen Endabschnitt entgegengesetzten zweiten Endabschnitt der Getriebeanordnung angeordnet. Mithin ist der axiale Abstand zwischen der Anbindung der Elektromaschine, also zwischen dem mindestens einen Zwischenrad oder dem Zugmittel und dem Differenzial maximal.
  • Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor und eine erfindungsgemäße Hybridgetriebevorrichtung, wobei der Verbrennungsmotor achsparallel zur Elektromaschine der Hybridgetriebevorrichtung angeordnet ist. Liegen andere oder die meisten anderen Bauteile des Antriebsstrangs auf der Achse der Getriebeeingangswellen kann, wie oben bereits erwähnt, Bauraum freigelassen werden. Dieser wird dann nicht mit anderen Getriebeteilen, sondern mit dem Verbrennungsmotor belegt. Bei einem Front-Quer-Einbau der Hybridgetriebevorrichtung kann der freigewordene radiale Bauraum mit dem Verbrennungsmotor belegt werden.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt:
    • 1a eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,
    • 1 b eine Schaltmatrix zu der Hybridgetriebevorrichtung nach 1,
    • 2 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
    • 3 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform,
    • 4 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform,
    • 5 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform,
    • 6 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform,
    • 7 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform,
    • 8 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform,
    • 9 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform,
    • 10 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform,
    • 11 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform,
    • 12 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform,
    • 13 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform,
    • 14a eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform,
    • 14a eine Schaltmatrix zu der Hybridgetriebevorrichtung nach 14a,
    • 15 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform,
    • 16 ein Kraftfahrzeug mit einer Hybridgetriebevorrichtung gemäß 1a.
  • 1a zeigt eine Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Diese Hybridgetriebevorrichtung 1 ist gemäß 15 stark vereinfacht in einem Kraftfahrzeug 100 verbaut dargestellt.
  • 16 zeigt das Kraftfahrzeug 100 mit zwei Achsen und vier Rädern 101, 102, 103, 104, wobei die Hybridgetriebevorrichtung 1 an der Front-Achse des Kraftfahrzeugs 100 quer angeordnet ist. Ein Verbrennungsmotor 7 ist achsparallel zur Hybridgetriebevorrichtung 1 angeordnet und antriebswirksam mit dieser verbunden. Die Hybridgetriebevorrichtung 1 weist eine Getriebeanordnung 2 mit einem Differenzial 8 und einer Elektromaschine 3 auf, wobei die Elektromaschine 3 achsparallel zum Differenzial 8 sowie achsparallel zum Verbrennungsmotor 7 angeordnet ist. Über zwei Seitenwellen 9a, 9b des Differenzials 8 wird die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 7 und/oder der Elektromaschine auf die Antriebsräder 101, 102 verteilt. Ferner ist an der Heck-Achse des Kraftfahrzeugs 100 eine zweite Elektromaschine 105 angeordnet die über ein nicht näher dargestelltes Differenzial die Heck-Achse rein elektrisch antreibt. Alternativ kann der Antrieb an der Heck-Achse des Kraftfahrzeugs 100 entfallen.
  • Gemäß 1a umfasst die Hybridgetriebevorrichtung 1 eine Getriebeanordnung 2 und eine Elektromaschine 3, wobei die Getriebeanordnung 2 als Gangwechselgetriebe ausgebildet ist und ein Planetengetriebe 11 sowie ein Stirnradgetriebe 4 aufweist. Vorliegend ist die Elektromaschine 3 Teil der Hybridgetriebevorrichtung 1, insbesondere in die Hybridgetriebevorrichtung 1 integriert. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich, wobei dann die Elektromaschine 3 von der eigentlichen Getriebeanordnung 2 auch beabstandet verbaut sein kann und mit dieser antriebswirksam verbunden sein kann. Ferner umfasst die Getriebeanordnung 2 eine erste Getriebeeingangswelle 5 und eine zweite Getriebeeingangswelle 6, wobei die erste Getriebeeingangswelle 5 zur Anbindung der achsparallel dazu angeordneten Elektromaschine 3, insbesondere über das Planetengetriebe 11 eingerichtet ist, und wobei die zweite Getriebeeingangswelle 6 zur Anbindung des achsparallel dazu angeordneten Verbrennungsmotors 7 eingerichtet ist.
  • Koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen 5, 6 ist ein Differenzial 8 mit einer ersten Seitenwelle 9a und einer zweiten Seitenwelle 9b angeordnet, wobei die beiden Seitenwellen 9a, 9b zur Anbindung eines jeweiligen Rades 101, 102 des Kraftfahrzeugs 100 eingerichtet sind. Dabei erstreckt sich die zweite Seitenwelle 9b axial durch die beiden Getriebeeingangswellen 5, 6. Ferner umfasst die Getriebeanordnung 2 genau eine Vorgelegewelle 10. Die Vorgelegewelle 10 ist zur Anbindung des Differenzials 8 eingerichtet und achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen 5, 6 angeordnet. Ferner ist die Vorgelegewelle 10 auch achsparallel zum Verbrennungsmotor 7 und zur Elektromaschine 3 angeordnet.
  • Das Planetengetriebe 11 weist einen Minusplanetenradsatz mit einem Sonnenrad 12, einem Hohlrad 13, einem Planetenträger 14 sowie mehreren Planetenrädern 15 auf. Jedes Planetenrad 15 ist drehbar an dem Planetenträger 14 angeordnet und kämmt mit dem Sonnenrad 12 und dem Hohlrad 13. Die Elektromaschine 3 ist radial angrenzend an dem Planetengetriebe 11 angeordnet und über ein Zwischenrad 70 an dem Sonnenrad 12 des Planetengetriebes 11 angebunden. Dazu ist an der Rotorwelle 71 der Elektromaschine 3 ein Festrad 72 angeordnet, das mit dem Zwischenrad 70 kämmt, wobei das Zwischenrad 70 mit einem drehfest an der Sonnenradwelle angeordneten Zahnrad 73 kämmt. Die Sonnenradwelle ist drehfest mit dem Sonnenrad 12 und dem Zahnrad 73 verbunden.
  • Ferner umfasst die Hybridgetriebevorrichtung 1 eine Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11, die koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen 5, 6 angeordnet ist. Die Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11 ist an der zweiten Getriebeeingangswelle 6 angeordnet und verbindet im geschlossenen Zustand das Hohlrad 13 drehfest mit dem Planetenträger 14. Die Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11 ist axial zwischen dem Differenzial 8 und dem Planetengetriebe 11 angeordnet, wobei axial zwischen dem Differenzial 8 und der Kupplung K3 die dritte und erste Radsatzebene R3, R1 und axial zwischen der Kupplung K3 und dem Planetengetriebe 11 die zweite Radsatzebene R2 und die Anbindung des Verbrennungsmototors 7 angeordnet sind. Das Differenzial 8 ist in einem ersten axialen Endabschnitt der Getriebeanordnung 2 angeordnet und die Anbindung der Elektromaschine 7, also die Räderkette bestehend aus Festrad 72, Zwischenrad 70 und Zahnrad 73 ist in einem zum ersten axialen Endabschnitt entgegengesetzten zweiten Endabschnitt der Getriebeanordnung 2 angeordnet.
  • Der Verbrennungsmotor 7 ist über ein Zugmittel 60 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 6 verbunden. Dazu ist an der zweiten Getriebeeingangswelle 6 ein als Festrad ausgebildetes Zahnrad 61 angeordnet, wobei an einer Abtriebswelle 62 des Verbrennungsmotors 7 ein als Losrad ausgebildetes Zahnrad 63 angeordnet ist, und wobei das Zugmittel 60 das Zahnrad 63 mit dem Zahnrad 61 antriebswirksam verbindet. Das Zahnrad 63 und die Abtriebswelle 62 sind koaxial zu einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 7 angeordnet, wobei die Abtriebswelle 62 drehfest mit der Kurbelwelle verbunden ist. Ferner ist eine Dämpfungseinrichtung 64 an der Abtriebswelle 62 des Verbrennungsmotors 7 angeordnet, wobei eine Trennkupplung K0 axial zwischen der Dämpfungseinrichtung 64 und dem Zahnrad 63 angeordnet ist, und wobei die Trennkupplung K0 koaxial zu der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 7 angeordnet ist. Die Trennkupplung K0 dient zum Abkoppeln des Verbrennungsmotors 7 bei rein elektrischer Fahrt des Kraftfahrzeugs 100. Die Trennkupplung K0 ist vorliegend als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Alternativ kann die Trennkupplung K0 als Reibungskupplung ausgestaltet sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Trennkupplung K0 auch entfallen, wobei dann auch rein elektrische Fahrmodi, die durch Abkopplung des Verbrennungsmotors 7 und Antrieb durch die Elektromaschine 3 realisiert werden, entfallen.
  • Das Stirnradgetriebe 10 weist genau drei Vorwärtsgangstufen G1, G2, G3 für drei verbrennungsmotorische Vorwärtsgänge V1, V2.2, V3 und vier elektrische Vorwärtsgänge E1, E2, E3, EZ auf. Das Stirnradgetriebe 4 weist genau eine Radsatzebene R1, R2, R3 für jede Vorwärtsgangstufe G1, G2, G3 auf. Die Vorwärtsgangstufen G1, G2, G3 bieten unterschiedliche Übersetzungen an, unabhängig davon, ob das Drehmoment vom Verbrennungsmotor 7 oder von der Elektromaschine 3 oder vom Verbrennungsmotor 7 und von der Elektromaschine 3 bereitgestellt wird.
  • Auf der Vorgelegewelle 10 sind drei Gang-Losräder 32, 34, 36 angeordnet. Gang-Losrad 32 ist der Vorwärtsgangstufe G3 zugeordnet und kämmt mit einem Festrad 22, das drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 und dem Planetenträger 14 verbunden ist. Gang-Losrad 34 ist der Vorwärtsgangstufe G1 zugeordnet und kämmt mit dem Festrad 24, das drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 und mit dem Planetenträger 14 verbunden ist. Gang-Losrad 36 ist der Vorwärtsgangstufe G2 zugeordnet und kämmt mit dem Festrad 26, das drehfest mit der zweiten Getriebeeingangswelle 5 und mit dem Hohlrad 13 verbunden ist. Weiterhin ist auf der Vorgelegewelle 10 ein Festrad 40 zur Anbindung an das Differenzial 8 angeordnet. Das Festrad 40 kämmt mit einem Verzahnungsabschnitt 41 am Differenzialkorb. Vorliegend ist das Differenzial 8 als Kugeldifferenzial ausgebildet. Alternativ kann das Differenzial 8 als Stirnraddifferenzial oder Planetenraddifferenzial ausgebildet sein.
  • Weiterhin weist die Hybridgetriebevorrichtung 1 drei Schaltkupplungen A, B, C auf, wobei die Schaltkupplungen A und C zu einem Doppelschaltelement DS1 zusammengefasst sind und von einem einzigen Aktor schaltbar sind. Wenn Schaltkupplung A geschlossen ist, ist das Losrad 34 drehfest mit der Vorgelegewelle 10 verbunden. Wenn Schaltkupplung B geschlossen ist, ist das Losrad 36 drehfest mit der Vorgelegewelle 10 verbunden. Wenn Schaltkupplung C geschlossen ist, ist das Losrad 32 drehfest mit der Vorgelegewelle 10 verbunden. Alle Schaltkupplungen A, B, C, die Trennkupplung K0 und die Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11 sind als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Gemäß einer Alternative kann höchstens die Trennkupplung K0 als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein, wobei dann Trennkupplung K0 auch unter Last geöffnet werden kann.
  • Über das Planetengetriebe 11 können Gangwechsel vollzogen werden. Diese Variante der Entlastung und Belastung der Gangstufen ist unter dem Namen elektrodynamisches Schalten (EDS) bekannt. Dabei werden die Drehzahlen der Getriebeeingangswellen 5, 6 mithilfe des Planetengetriebes 11 und der daran angreifenden Elektromaschine 3 auf die Drehzahl der Vorgelegewelle 10 synchronisiert ohne dass Synchronisiereinrichtungen verwendet werden. Die Elektromaschine 3 ermöglicht auch einen rein elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs 100.
  • 1a lässt sich folgendermaßen zusammenfassen:
    • Es gibt ein erstes Teilgetriebe, das die erste Getriebeeingangswelle 5 als Eingangswelle aufweist, mit den Vorwärtsgangstufen G1, G3, die über die Schaltelemente A, C geschaltet werden. Es gibt ein zweites Teilgetriebe, das die zweite Getriebeeingangswelle 6 als Eingangswelle aufweist, mit der Vorwärtsgangstufe G2, die über Schaltelement B geschaltet wird. Ausgangswelle des Planetengetriebes 11 ist der Planetenträger 14, der mit dem ersten Teilgetriebe verbunden ist. Die erste Eingangswelle des Planetengetriebes 11 ist das Sonnenrad 12, das mit der Elektromaschine 3 verbunden ist. Die zweite Eingangswelle des Planetengetriebes 11 ist das Hohlrad 13, das für die Anbindung des Verbrennungsmotors 7 vorgesehen und gleichzeitig mit dem zweiten Teilgetriebe verbunden ist. Der Verbrennungsmotor 7 ist über den Torsionsdämpfer 64 und der Trennkupplung K0 mit dem Hohlrad 13 und mit der zweiten Getriebeeingangswelle 6 verbindbar. Dabei ist die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 7 achsparallel zum Planetengetriebe 11 angeordnet und über das als Kettentrieb ausgebildete Zugmittel 60 mit einer festen Übersetzung angebunden. Die Elektromaschine 3 ist achsparallel zum Verbrennungsmotor 7 und zum Differenzial 8 angeordnet und mit einer festen Übersetzung über eine Stirnradkette an das Sonnenrad 12 angebunden. Die Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11 ist als Überbrückungskupplung ausgebildet und verbindet dazu den Planetenträger 14 drehfest mit dem Hohlrad 13. Die Vorgelegewelle 10 ist als Abtriebswelle vorgesehen und über eine Stirnradstufe mit einer Eingangswelle des Differenzials 8 verbunden.
  • Die Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 1a weist mehrere Fahrmodi auf, die in der Schaltmatrix gemäß 1b dargestellt sind, wobei in den Spalten der Schaltmatrix die jeweiligen Schaltkupplungen K0, A, B, C, K3 aufgeführt sind, und wobei in den Zeilen der Schaltmatrix die jeweiligen Fahrmodi V1, V2.1, V2.2, V2.3, V3, EDA1, EDA2, LiN, E1, E2, E3, EZ des Kraftfahrzeugs 100 aufgeführt sind. Durch den Eintrag eines Kreuzes in einem jeweiligen Kästchen der Schaltmatrix wird ein geschlossener Zustand der jeweiligen Schaltkupplung K0, A, B, C, K3 dargestellt, wobei kein Eintrag einen geöffneten Zustand der jeweiligen Schaltkupplung K0, A, B, C, K3 anzeigt.
  • Aus der Schaltmatrix wird insbesondere auch die Funktion der Kupplung K3 und der Trennkupplung K0 deutlich. Während in den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgängen oder Fahrmodi V1, V2.2, V3 des Kraftfahrzeugs 100 jeweils eine der Schaltkupplungen A, B, C sowie die Trennkupplung K0 und die Kupplung K3 geschlossen sind, ist dies beim Anfahren des Kraftfahrzeugs 100 nicht gegeben. Das Anfahren des Kraftfahrzeugs 100 erfolgt nämlich über das Planetengetriebe 11 mittels des sogenannten elektrodynamischen Anfahrens (EDA), wobei über das Planetengetriebe 11 eine variable Übersetzung bereitgestellt wird. Je nachdem ob die erste Vorwärtsgangstufe G1 oder dritte Vorwärtsgangstufe G3 verwendet wird, kann dementsprechend einer der elektrodynamischen Anfahrmodi EDA1 oder EDA2 verwendet werden. Bei diesen ist die Kupplung K3 offen, das Planetengetriebe 11 also nicht verblockt. Dadurch kann über eine Kombination der Antriebsleistung der Elektromaschine 3 und der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 7 das abgegebene Drehmoment und die abgegebene Drehzahl beliebig aufsummiert werden.
  • Mit anderen Worten kann das Planetengetriebe 11 als Überlagerungsgetriebe arbeiten, wenn nur Schaltelement A geschlossen ist (Fahrmodus EDA1). Dadurch ist ein Anfahren aus dem Stillstand des Kraftfahrzeugs 100 mit drehendem Verbrennungsmotor 7 und geschlossener Trennkupplung K0 möglich. Die Elektromaschine 3 arbeitet anfänglich generatorisch, sodass auch bei leerem Energiespeicher angefahren werden kann. Durch Schließen des Schaltelements K3 ist ein Übergang in den mechanischen V1 Gang möglich. Alternativ ist durch Schließen des Schaltelements B ein Übergang in den mechanischen V2 Gang möglich. Das Anfahren ist auch im Fahrmodus EDA2 möglich, jedoch mit geringerer Zugkraft als im Fahrmodus EDA1, jedoch arbeitet EM1 bis zu höheren Geschwindigkeiten generatorisch. Aus dem Fahrmodus EDA2 ist ein Übergang in V2.2 und V3 durch Schließen eines weiteren Schaltelements möglich.
  • Die rein elektrischen Fahrmodi E1, E2, E3 sind zu den verbrennungsmotorischen Fahrmodi V1, V2.2, V3 von den Schaltstellungen der Schaltkupplungen A, B, C, K3 her identisch, lediglich die Trennkupplung K0 ist geöffnet, um den Verbrennungsmotor 7 von der Hybridgetriebevorrichtung 1 abzukoppeln. Mithin ist in den rein elektrischen Fahrmodi E1, E2, E3 der Verbrennungsmotor 5 von der Hybridgetriebevorrichtung 1 getrennt. Der Fahrmodus EZ ist ein zusätzlicher elektrischer Fahrmodus, der als Kriechgang verwendbar ist, da dieser höher übersetzt ist als Fahrmodus E1. Im Fahrmodus EZ sind die Schaltkupplungen A und B geschlossen und die Schaltkupplungen C, K3 und K0 geöffnet. Der Fahrmodus EZ kann vorteilhaft verwendet werden, wenn niedrige Fahrgeschwindigkeiten und hohe Fahrwiderstände gegeben sind, beispielsweise beim Rangieren in einem Parkhaus mit steilen Rampen.
  • Der Fahrmodus LiN steht für Laden in Neutral und erlaubt einen Betrieb in einem sogenannten Range-Extender-Modus des Kraftfahrzeugs 100. Dabei wird über die Elektromaschine 105 auf der Heck-Achse lediglich eine Batterie geladen. Der Antrieb des Kraftfahrzeugs 100 kann über die Front-Achse erfolgen. Im Fahrmodus LiN sind die Schaltkupplungen A, B, C geöffnet und die Schaltkupplungen K3 sowie K0 geschlossen.
  • Wenn nur Schaltelement K3 geschlossen ist, kann die Elektromaschine 3 über Trennkupplung K0 mit dem Verbrennungsmotor unabhängig vom Abtrieb verbunden werden. So ist ein Start des Verbrennungsmotors 7 mit der Elektromaschine 3 möglich. Insbesondere ist ein Schwungstart mit Differenzdrehzahl an Trennkupplung K0 möglich, wenn Trennkupplung K0 als Reibkupplung ausgebildet ist. Die Elektromaschine 3 kann als Generator arbeiten und einen elektrischen Energiespeicher laden oder elektrische Verbraucher versorgen. Ein Verbraucher kann auch die zweite Elektromaschine sein, die beispielsweise an der Heck-Achse das Kraftfahrzeug 100 antreibt. Bei geschlossener Schaltkupplung K3 kann ein beliebiger Wechsel zwischen den Gängen V1, V2.2, V3 erfolgen. Der Gangwechsel ist zugkraftunterbrochen, wobei die Elektromaschine 3 bei der Drehzahlsynchronisation unterstützen kann.
  • Ferner können mit der Hybridgetriebevorrichtung 1 auch hybridische Gänge realisiert werden. Insbesondere kann zu den verbrennungsmotorischen Gängen V1 bis V3 immer die Elektromaschine 3 zugeschaltet werden. Bei dem verbrennungsmotorischen oder hybridischen Fahren ist die Schaltkupplung K0 stets geschlossen. Es stehen drei mechanische Gänge für den Verbrennungsmotor 7 zur Verfügung. In dem Fahrmodus V1 ist neben Schaltkupplung K0 auch Schaltkupplung A und K3 geschlossen, wobei nur diese Schaltkupplungen belastet sind. In Fahrmodus V2.2 sind neben Schaltkupplung K0 auch Schaltkupplung B und Schaltkupplung K3 geschlossen, wobei auch nur diese Schaltkupplungen belastet sind. Es kann noch eine weitere Schaltkupplung geschlossen werden, um das Drehzahlniveau der Elektromaschine 3, nicht aber das Drehzahlniveau des Verbrennungsmotors 7 zu verändern. In einem Fahrmodus V2.1 ist zusätzlich Schaltkupplung A geschlossen, um einen vorteilhaften Gangwechsel zwischen Fahrmodus V1 und Fahrmodus V2.2 zu ermöglichen. In Fahrmodus V2.3 ist zusätzlich Schaltkupplung C geschlossen, um einen vorteilhaften Gangwechsel zwischen Fahrmodus V2.2 und Fahrmodus V3 zu ermöglichen. In Fahrmodus V3 sind neben Schaltkupplung K0 die Schaltkupplung C und Schaltkupplung K3 geschlossen, wobei nur diese belastet sind.
  • Vorteile dieser ersten Ausführungsform sind neben der kompakten Bauweise die Fahrmodi elektrodynamisches Anfahren mit Spreizungserweiterung, aufgrund der kürzeren Übersetzung von Fahrmodus EDA1 gegenüber Fahrmodus V1. Ferner sind alle Gangwechsel zwischen V1 und V3 als elektrodynamische Schaltungen ausgebildet. Die Elektromaschine 3 weist durch die Anbindung an dem Sonnenrad 12 ein relativ geringes Stützmoment in den Fahrmodi EDA1, EDA2 und während der elektrodynamische Schaltungen auf.
  • 2 zeigt eine zweite Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 1a beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1a in der Lage der Trennkupplung K0. In 2 ist die Trennkupplung K0 koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen 5, 6 ausgebildet. Vorteilhaft daran ist, dass der Kettentrieb, insbesondere das Zugmittel 60 beim reinen elektrischen Fahren beispielsweise in den Fahrmodi E1, E2, E3, EZ nicht mehr rotiert, sodass weitere Schleppverluste vermieden werden. Wenn die Trennkupplung K0 geöffnet ist, sind das als Losrad ausgebildete Zahnrad 61, ebenso wie das Zugmittel 60 und der Verbrennungsmotor 7 von der zweiten Getriebeeingangswelle 6 entkoppelt. Das Zahnrad 63 ist als Festrad ausgebildet und über die Dämpfungseinrichtung 64 mit der Abtriebswelle 62 des Verbrennungsmotors 7 verbunden. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 2 und 1a.
  • 3 zeigt eine dritte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 1a beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1a in der Lage des Planetengetriebes 11. In 3 ist das Planetengetriebe 11 axial zwischen der zweiten Radsatzebene R2 und der Anbindung des Verbrennungsmotors 7, also dem Zahnrad 61, das an der ersten Getriebeeingangswelle 6 angeordnet ist, angeordnet. Vorteilhaft ist je nach gegebenem Bauraum eine von der Zugmittelposition aus gesehen kürzere Getriebelänge auf der Seite des Getriebes, auf der die Elektromaschine 3 angebunden ist. Gemäß 1a ist das Planetengetriebe 11 axial zwischen der Anbindung des Verbrennungsmotors 7, also dem Zahnrad 61, das an der ersten Getriebeeingangswelle 6 angeordnet ist, und der Anbindung der Elektromaschine 3, also dem Festrad 73, das an der Sonnenradwelle angeordnet ist, angeordnet. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 3 und 1a.
  • 4 zeigt eine vierte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 1a beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 4 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1a in der Lage der Anbindung der Elektromaschine 3. In 4 ist die Anbindung der Elektromaschine 7 axial angrenzen an dem Differenzial 8 angeordnet. Mithin sind das Festrad 72 an der Rotorwelle 71, das Zwischenrad 70 und das Festrad 73 an der Sonnenradwelle axial benachbart zum Differenzial 8 angeordnet. Vorteilhaft ist, dass je nach gegebenem Bauraum mehr Baulänge für die Elektromaschine 3 verfügbar werden kann. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 4 und 1a.
  • 5 zeigt eine fünfte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 4 beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 4 und 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 in der Lage und Anbindung der Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11. In 5 ist die Kupplung K3 an dem zweiten Endabschnitt der Getriebeanordnung 2 angeordnet. Wenn die Kupplung K3 geschlossen wird, sind das Sonnenrad 12 und der Planetenträger 14 drehfest miteinander verbunden und somit ist das Planetengetriebe 11 verblockt. Vorteilhaft kann dies für die Konstruktion und Montage der Getriebeanordnung 2 sein. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 5 und 4.
  • 6 zeigt eine sechste Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 4 beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 4 und 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 6 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 in der Lage und Anbindung der Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11. In 6 ist die Kupplung K3 axial zwischen der Anbindung der Elektromaschine 3, insbesondere dem Festrad 73, das an der Sonnenradwelle angeordnet ist, und der dritten Radsatzebene R3, insbesondere dem Festrad 22, das an der ersten Getriebeeingangswelle 5 angeordnet ist, angeordnet. Wenn die Kupplung K3 geschlossen wird, sind das Sonnenrad 12 und der Planetenträger 14 drehfest miteinander verbunden und somit ist das Planetengetriebe 11 verblockt. Vorteilhaft kann dies für die Konstruktion und Montage der Getriebeanordnung 2 sein. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 6 und 4.
  • 7 zeigt eine siebte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 4 beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 4 und 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 7 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 in der Lage des Planetengetriebes 11 und in der Lage der Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11. In 7 ist das Planetengetriebe 11 axial zwischen der ersten Radsatzebene R1 und der Anbindung des Verbrennungsmotors 7, also dem Zahnrad 61, das an der ersten Getriebeeingangswelle 6 angeordnet ist, angeordnet. Ferner ist die Kupplung K3 an dem zweiten Endabschnitt der Getriebeanordnung 2 angeordnet, wobei axial zwischen dem Planetengetriebe 11 und der Kupplung K3 die Anbindung des Verbrennungsmotors 7 und die zweite Radsatzebene R2 angeordnet sind. Wenn die Kupplung K3 geschlossen wird, sind das Sonnenrad 12 und das Hohlrad 13 drehfest miteinander verbunden und somit ist das Planetengetriebe 11 verblockt. Vorteilhaft kann dies für die Konstruktion und Montage sein, da weniger geschachtelte Hohlwellen notwendig sind. Beispielsweise entfällt vorliegend die Schachtelung einer Hohlwelle innerhalb der zweiten Getriebeeingangswelle 6. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 7 und 4.
  • 8 zeigt eine achte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 1a beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 8 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1a in der Anbindung des Verbrennungsmotors 7 und in der Anbindung der Elektromaschine 3 am Planetengetriebe 11 sowie in der Anbindung der Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11. In 8 ist das Sonnenrad 12 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 6, dem Zahnrad 61 und dem Festrad 26 drehfest verbunden, wobei das Hohlrad 13 über eine Hohlradwelle mit dem Festrad 73, das mit dem Zwischenrad 70 kämmt, drehfest verbunden ist. Mithin erfolgt die Anbindung der Elektromaschine 3 über das Hohlrad 13 des Planetengetriebes 11, wobei die Anbindung des Verbrennungsmotors 7 über das Sonnenrad 12 des Planetengetriebes 11 erfolgt. Wenn die Kupplung K3 geschlossen wird, sind das Sonnenrad 12 und der Planetenträger 14 drehfest miteinander verbunden und somit ist das Planetengetriebe 11 verblockt. Vorteilhaft ist dabei für die Elektromaschine 3 eine geringere Ausgleichsdrehzahl am Hohlrad 13 beim elektrodynamischen Anfahren und beim elektrodynamischen Schalten. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 8 und 1a.
  • 9 zeigt eine neunte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 3 beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 3 und 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 9 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 in der Ausbildung und Anbindung des Planetengetriebes 11. In 9 ist das Planetengetriebe 11 als Plusplanetenradsatz ausgebildet. Der Plusplanetenradsatz umfasst das Sonnenrad 12, das Hohlrad 13, den Planetenträger 14, mehrere erste Planetenräder 15 und mehrere zweite Planetenräder 16, wobei jedes erste und zweite Planetenrad 15, 16 drehbar an dem gemeinsamen Planetenträger 14 angeordnet ist. Jedes erste Planetenrad 15 kämmt mit dem Sonnenrad 12 und dem jeweils zweiten Planetenrad 16, wobei jedes zweite Planetenrad 16 ferner mit dem Hohlrad 13 kämmt. Die ersten Planetenräder 15 sind als radial innere Planetenräder ausgebildet und die zweiten Planetenräder 16 sind als radial äußere Planetenräder ausgebildet. Der Planetenträger ist mit der zweiten Getriebeeingangswelle 6 und somit auch mit dem Festrad 26 und dem Zahnrad 61 drehfest verbunden. Das Sonnenrad 12 ist mit dem Zahnrad 73 drehfest verbunden. Das Hohlrad 13 ist mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 und somit auch mit dem Festrad 22 und dem Festrad 24 drehfest verbunden. Mithin ist das Hohlrad 13 die Ausgangswelle des Planetengetriebes 11. Wenn die Kupplung K3 geschlossen wird, sind der Planetenträger 14 und das Hohlrad 13 drehfest miteinander verbunden und somit ist das Planetengetriebe 11 verblockt. Vorteilhaft ist, die dadurch entstehende Variation der Übersetzungswahl für den Verbrennungsmotor 7 und die Elektromaschine 3, sodass beispielsweise die die Elektromaschine 3 einen geringeren Drehzahlhub aufweist. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach Fig. und 3.
  • 10 zeigt eine zehnte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 1a beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 10 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1a in der Lage der ersten und dritten Radsatzebene R1, R3. In 4 ist die erste Radsatzebene R1 axial angrenzen an dem Differenzial 8 angeordnet, wobei die dritte Radsatzebene R3 axial zwischen der ersten Radsatzebene R1 und der Kupplung K3 angeordnet ist. Demgegenüber ist in 1a die dritte Radsatzebene R3 axial angrenzen an dem Differenzial 8 angeordnet, wobei die erste Radsatzebene R1 axial zwischen der dritten Radsatzebene R3 und der Kupplung K3 angeordnet ist. Mithin sind die Positionen der ersten und dritten Radsatzebene R1, R3 vertauscht. Dementsprechend sind auch die Losräder 34 und 32 sowie die Festräder 24 und 22 vertauscht. Losrad 34 weist einen größeren Durchmesser auf als Losrad 32. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 4 und 1a.
  • 11 zeigt eine elfte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 1a beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 11 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1a durch die Ergänzung einer Radsatzebene R4 für eine Gangstufe G4. Mit anderen Worten ist an der Vorgelegewelle 10 ein weiteres Losrad 38 angeordnet, wobei das Losrad 38 mit einem Festrad 28, das an der zweiten Getriebeeingangswelle 6 drehfest angeordnet ist, kämmt. Dem Losrad 38 ist ein formschlüssiges Schaltelement D zugeordnet, wobei das Losrad 38 in einem geschlossenen Zustand des Schaltelements D drehfest mit der Vorgelegewelle 10 verbunden ist. Das Schaltelement D ist zusammen mit dem Schaltelement B zu einem Doppelschaltelement DS2 zusammengefasst und von einem einzigen Aktor schaltbar. In einem zusätzlichen Fahrmodus V4 ist nur Schaltelement D belastet. Wenn kein weiteres Schaltelement geschlossen ist, ist die Elektromaschine 3 abgekoppelt, wobei Nulllastverluste vermieden werden. Je nach gewünschter Drehzahl für die Elektromaschine 3 kann zusätzlich Schaltelement C oder K3 geschlossen werden, wobei sich die Drehzahl der Elektromaschine 3 beim Schließen des Schaltelements C erhöht. Die EDS Lastschaltung von Fahrmodus V3 zu Fahrmodus V4 funktioniert prinzipiell wie die Schaltung von Fahrmodus V1 zu Fahrmodus V2, jedoch über den Fahrmodus EDA2 statt über den Fahrmodus EDA1. Wenn die Schaltelemente A und D geschlossen werden, ergibt sich ein weiterer rein elektrischer Kriechgang für die Elektromaschine 3. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 11 und 1a.
  • 12 zeigt eine zwölfte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 4 beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 4 und 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 12 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 durch die Ergänzung einer Radsatzebene R4 für eine Vorwärtsgangstufe G4. Mit anderen Worten ist an der Vorgelegewelle 10 ein weiteres Losrad 38 angeordnet, wobei das Losrad 38 mit einem Festrad 28, das an der Sonnenradwelle angeordnet, also drehfest mit dem Sonnenrad 12 des Planetengetriebes 11 und dem Zahnrad 73 verbunden ist, kämmt. Dem Losrad 38 ist ein formschlüssiges Schaltelement D zugeordnet, wobei das Losrad 38 in einem geschlossenen Zustand des Schaltelements D drehfest mit der Vorgelegewelle 10 verbunden ist.
  • Bei einer Schaltung von Fahrmodus V3 zu Fahrmodus V4 bleibt K3 geschlossen, es erfolgt ein Wechsel von Schaltelement C auf Schaltelement D. Die Schaltung verläuft über den Fahrmodus LiN an dieser Achse zugkraftunterbrochen. Die Elektromaschine 3 kann bei der Synchronisation unterstützen. Wenn Fahrmodus V4 als „Overdrive“ Gang ausgelegt wird, ist eine zugkraftunterbrochene Schaltung akzeptabel, da sie nur bei Teillast erfolgt. Wenn Schaltelement D geschlossen wird, ergibt sich ein weiterer rein elektrischer Gang E4 für die Elektromaschine 3. Es ist dabei nicht notwendig, das Schaltelement K3 ebenfalls zu schließen. Die Schaltelemente B und D können mit einem gemeinsamen Aktuator betätigt werden, wobei je Schaltelement eine Schaltgabel benötigt wird. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 12 und 4.
  • 13 zeigt eine dreizehnte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 12 beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 12, 4 und 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 13 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 12 dadurch, dass die Trennkupplung K0 entfällt, wobei dadurch der Verbrennungsmotor 7 stets über das Zugmittel 60 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 6 verbunden ist. Die zusätzliche Radsatzebene R4 mit dem Schaltelement D wird für einen zusätzlichen rein elektrischen Gang verwendet, bei dem nur Schaltelement D geschlossen ist. Der Verbrennungsmotor 7 kann abgeschaltet sein und ist durch die anderen offenen Schaltelemente abgekoppelt. Wenn der Verbrennungsmotor 7 steht und die Elektromaschine 3 dreht, ergibt sich eine Ausgleichsdrehzahl am Planetenträger 14 des lastfreien Planetengetriebes 11. Vorteilhaft ist, dass obwohl keine Trennkupplung K0 vorgesehen ist, das Zugmittel 60 beim reinen elektrischen Fahren mit der Elektromaschine 3 nicht mit dreht, wodurch Schleppverluste vermieden werden. Die Übersetzung an der Radsatzebene R4 kann unabhängig vom Verbrennungsmotor 7 passend für die Elektromaschine 3 ausgelegt werden. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 13 und 12.
  • 14a zeigt eine vierzehnte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 1a beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 14a unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1a dadurch, dass die Trennkupplung K0 entfällt, wobei dadurch der Verbrennungsmotor 7 stets über das Zugmittel 60 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 6 verbunden ist. Durch den Entfall der Trennkupplung K0 entfallen auch alle rein elektrischen Fahrmodi. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn der Antrieb der Achse im Hybridbetrieb erfolgen soll. Insbesondere kann die Trennkupplung K0 auch in allen anderen Ausführungsbeispielen mit der Trennkupplung K0 entfallen. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 14a und 1a.
  • 14b zeigt eine Schaltmatrix zu der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 14a. Die Schaltmatrix gemäß 14b beruht auf die Schaltmatrix gemäß 1b. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 1b verwiesen. Die Schaltmatrix gemäß 14b unterscheidet sich von der Schaltmatrix gemäß 1b dadurch, dass die Trennkupplung K0 entfällt. Dadurch entfallen auch alle rein elektrischen Fahrmodi E1, E2, E3 und EZ. Die Schaltstellungen der Verbleibenden Schaltelemente A, B, C und K3 für die Fahrmodi V1, V2.1, V2.2, V2.3, V3, EDA1, EDA2 und LiN bleiben unverändert erhalten. Ansonsten entsprechen sich die Schaltmatrix nach 14b und die Schaltmatrix nach 1b.
  • 15 zeigt eine fünfzehnte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1, die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 3 beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu 3 und 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß 15 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 dadurch, dass eine Bremse BR anstatt eine Trennkupplung K0 vorgesehen ist. Die Bremse BR ist ein reibschlüssiges Schaltelement, das dazu eingerichtet ist, die Abtriebswelle 62 des Verbrennungsmotors 7 und somit auch das Zahnrad 63 mit einem Gehäuse G der Hybridgetriebevorrichtung 1 drehfest zu verbinden. Vorteilhaft ist, dass durch die Bremse BR zwei elektrische Gänge realisierbar sind, wobei einer dieser Gänge eine hohe Übersetzung aufweist. Wenn die Bremse BR und Schaltelement A geschlossen sind, wird ein elektrischer Gang mit hoher Übersetzung für die Elektromaschine 3 realisiert. Wenn die Bremse BR und Schaltelement C geschlossen sind, wird eine weiterer elektrischer Gang, mit einer gegenüber dem ersten elektrischen Gang kleineren Übersetzung realisiert. Das Zugmittel 60 dreht beim elektrischen Fahren nicht mit und wird durch die Bremse BR stationär festgelegt. Zum Starten des Verbrennungsmotors 7 aus einem elektrischen Fahrbetrieb wird zuerst Schaltkupplung A geöffnet, dann wird die Elektromaschine 3 auf die Drehzahl null gebracht, wobei danach das Schaltelement K3 geschlossen wird, und wobei anschließend die Bremse BR gelöst wird. So entsteht der Fahrmodus LiN, in dem der Verbrennungsmotor 7 gestartet werden kann und in dem ein direkter Übergang in einen der Gänge V1, V2.2 und V3 möglich ist. Insbesondere ist die Trennkupplung K0 in allen Ausführungsbeispielen durch die Bremse BR ersetzbar. Die Bremse BR kann alternativ auch an der zweiten Getriebeeingangswelle 6 angeordnet werden. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach 15 und 3.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hybridgetriebevorrichtung
    2
    Getriebeanordnung
    3
    Elektromaschine
    4
    Stirnradgetriebe
    5
    erste Getriebeeingangswelle
    6
    zweite Getriebeeingangswelle
    7
    Verbrennungsmotor
    8
    Differenzial
    9a
    erste Seitenwelle
    9b
    zweite Seitenwelle
    10
    Vorgelegewelle
    11
    Planetengetriebe
    12
    Sonnenrad
    13
    Hohlrad
    14
    Planetenträger
    15
    Planetenrad
    16
    Planetenrad
    22
    Festrad
    24
    Festrad
    26
    Festrad
    28
    Festrad
    32
    Gang-Losrad
    34
    Gang-Losrad
    36
    Gang-Losrad
    38
    Gang-Losrad
    40
    Festrad
    41
    Verzahnungsabschnitt
    60
    Zugmittel
    61
    Zahnrad
    62
    Abtriebswelle
    63
    Zahnrad
    64
    Dämpfungseinrichtung
    70
    Zwischenrad
    71
    Rotorwelle
    72
    Festrad
    73
    Zahnrad
    100
    Kraftfahrzeug
    101
    Rad
    102
    Rad
    103
    Rad
    104
    Rad
    105
    zweite Elektromaschine
    K0
    Trennkupplung
    K3
    Kupplung
    BR
    Bremse
    G
    Gehäuse
    A
    Schaltkupplung
    B
    Schaltkupplung
    C
    Schaltkupplung
    D
    Schaltkupplung
    DS1
    Doppelschaltelement
    DS2
    Doppelschaltelement
    G1
    Vorwärtsgangstufe
    G2
    Vorwärtsgangstufe
    G3
    Vorwärtsgangstufe
    G4
    Vorwärtsgangstufe
    R1
    Radsatzebene
    R2
    Radsatzebene
    R3
    Radsatzebene
    R4
    Radsatzebene
    V1
    erster verbrennungsmotorischer Fahrmodus
    V2.1
    zweiter verbrennungsmotorischer Fahrmodus
    V2.2
    zweiter verbrennungsmotorischer Fahrmodus
    V2.3
    zweiter verbrennungsmotorischer Fahrmodus
    V3
    dritter verbrennungsmotorischer Fahrmodus
    V4
    vierter verbrennungsmotorischer Fahrmodus
    E1
    erster elektrischer Fahrmodus
    E2
    zweiter elektrischer Fahrmodus
    E3
    dritter elektrischer Fahrmodus
    EZ
    zusätzlicher elektrischer Fahrmodus
    EDA1
    erster elektrodynamischer Anfahrmodus
    EDA2
    zweiter elektrodynamischer Anfahrmodus
    LiN
    Fahrmodus Laden in Neutral
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011005562 A1 [0004]

Claims (15)

  1. Hybridgetriebevorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (100), aufweisend eine Getriebeanordnung (2) und wenigstens eine Elektromaschine (3), wobei die Getriebeanordnung (2) als Gangwechselgetriebe ausgebildet ist und zumindest ein Planetengetriebe (11) mit einem Sonnenrad (12), einem Hohlrad (13) und einem Planetenträger (14) sowie ein Stirnradgetriebe (4) aufweist, wobei die Getriebeanordnung (2) zumindest eine erste Getriebeeingangswelle (5) zur Anbindung der achsparallel dazu angeordneten Elektromaschine (3), zumindest eine zweite Getriebeeingangswelle (6) zur Anbindung eines achsparallel dazu angeordneten Verbrennungsmotors (7), ein koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) angeordnetes Differenzial (8) mit einer ersten Seitenwelle (9a) und einer zweiten Seitenwelle (9b) sowie genau eine Vorgelegewelle (10) aufweist, wobei die beiden Seitenwellen (9a, 9b) zur Anbindung eines jeweiligen Rades (101, 102) des Kraftfahrzeugs (100) eingerichtet sind und die zweite Seitenwelle (9b) axial durch die beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) geführt ist, wobei die Vorgelegewelle (10) zur Anbindung des Differenzials (8) eingerichtet und achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) angeordnet ist.
  2. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das Stirnradgetriebe (4) mindestens drei bis höchstens vier Vorwärtsgangstufen (V1, V2, V3, V4) aufweist.
  3. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei das Stirnradgetriebe (4) genau eine Radsatzebene (R1, R2, R3, R4) für jede Vorwärtsgangstufe (V1, V2, V3, V4) aufweist.
  4. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei auf beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) ausschließlich Festräder (22, 24, 26, 28) angeordnet sind.
  5. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei auf der Vorgelegewelle (10) ausschließlich Gang-Losräder (32, 34, 36, 38) angeordnet sind.
  6. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Kupplung (K3) zum Verblocken des Planetengetriebes (11), wobei die Kupplung (K3) koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) angeordnet ist.
  7. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Trennkupplung (K0), die dazu eingerichtet ist, die Hybridgetriebevorrichtung (1) von dem Verbrennungsmotor (7) abzukoppeln.
  8. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei höchstens die Trennkupplung (K0) als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist.
  9. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Trennkupplung (K0) entweder koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) oder koaxial zum Verbrennungsmotor (7) ausgebildet ist.
  10. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Elektromaschine (3) entweder an dem Sonnenrad (12) oder an dem Hohlrad (13) des Planetengetriebes (11) angebunden ist.
  11. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei die Elektromaschine (7) über mindestens ein Zwischenrad (70) mit dem Sonnenrad (12) oder dem Hohlrad (13) verbunden ist.
  12. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Verbrennungsmotor (7) dazu eingerichtet ist, über ein Zugmittel (60) mit der zweiten Getriebeeingangswelle (6) verbunden zu sein.
  13. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anbindung der Elektromaschine (7) axial angrenzend an dem Differenzial (8) angeordnet ist.
  14. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Differenzial (8) in einem ersten axialen Endabschnitt der Getriebeanordnung (2) angeordnet und die Anbindung der Elektromaschine (7) in einem zum ersten axialen Endabschnitt entgegengesetzten zweiten Endabschnitt der Getriebeanordnung (2) angeordnet ist.
  15. Kraftfahrzeug (100) mit einem Verbrennungsmotor (7) und einer Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Verbrennungsmotor (3) achsparallel zur Elektromaschine (3) der Hybridgetriebevorrichtung (1) angeordnet ist.
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