DE102021204618A1 - Hybridgetriebevorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer Hybridgetriebevorrichtung - Google Patents

Hybridgetriebevorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer Hybridgetriebevorrichtung Download PDF

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Johannes Kaltenbach
Michael Wechs
Fabian Kutter
Thomas Martin
Martin Brehmer
Max Bachmann
Peter Ziemer
Christian Michel
Matthias Horn
Mladjan Radic
Ingo Pfannkuchen
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hybridgetriebevorrichtung (1), aufweisend• eine erste Getriebeeingangswelle (2) zur Anbindung eines Verbrennungsmotors (3),• eine zweite Getriebeeingangswelle (4) zur Anbindung eines Rotors einer ersten Elektromaschine (5),• ein Überlagerungsgetriebe (6), das achsparallel zu der ersten Getriebeeingangswelle (2) und zu der zweiten Getriebeeingangswelle (4) angeordnet und zur Anbindung der Elektromaschine (5) eingerichtet ist, wobei das Überlagerungsgetriebe (6) zumindest einen ersten Planetenradsatz (P1) aufweist, wobei der jeweilige Planetenradsatz (P1) ein Sonnenrad (P11), ein Hohlrad (P12) und einen Planetenträger (P13) mit drehbar daran angeordneten Planetenrädern (P14) aufweist,• eine Vorgelegestufe (7) mit einem ersten Stirnradpaar (ST1) und einem zweiten Stirnradpaar (ST2) zur Verbindung des Überlagerungsgetriebes (6) mit einem Differential (8), wobei das Differential (8) eine erste Seitenwelle (9a) und eine zweite Seitenwelle (9b) aufweist, die jeweils zur Anbindung eines Rades eingerichtet sind, wobei sich die zweite Seitenwelle (9b) axial zumindest durch das Überlagerungsgetriebe (6) erstreckt, und• wenigstens ein erstes Schaltelement (A), ein zweites Schaltelement (B) und ein drittes Schaltelement (C) zur Realisierung eines elektrodynamischen Anfahrens sowie eines rein elektrischen oder hybridisierten Antriebs des Kraftfahrzeugs.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hybridgetriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Hybridgetriebevorrichtung.
  • Aus der DE 10 2013 215 114 A1 ist ein Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs bekannt, der einen Verbrennungsmotor mit einer Triebwelle, eine Elektromaschine mit einem Rotor, ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes automatisiertes Schaltgetriebe mit einer Eingangswelle und mindestens einer Ausgangswelle, sowie ein in Planetenbauweise ausgeführtes Überlagerungsgetriebe mit zwei Eingangselementen und einem Ausgangselement aufweist. Die Eingangswelle des Schaltgetriebes ist über eine steuerbare Trennkupplung mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbindbar und die Eingangswelle ist über mehrere selektiv schaltbare Stirnradstufen mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Die Triebwelle des Verbrennungsmotors und der Rotor der Elektromaschine sind über das Überlagerungsgetriebe antriebstechnisch mit der Ausgangswelle des Schaltgetriebes verbindbar. Das Überlagerungsgetriebe ist koaxial über einem freien Ende der Ausgangswelle angeordnet. Das erste Eingangselement des Überlagerungsgetriebes ist zudem drehfest mit einer koaxial über der Ausgangswelle angeordneten Hohlwelle verbunden, die zur Ankopplung des Verbrennungsmotors über ein Koppelschaltelement drehfest mit einem Losrad der unmittelbar axial benachbarten Stirnradstufe des Schaltgetriebes sowie zur Überbrückung des Überlagerungsgetriebes über ein Überbrückungsschaltelement drehfest mit dem zweiten Eingangselement oder dem Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes verbindbar ist. Alternativ ist zur Überbrückung des Überlagerungsgetriebes über ein Überbrückungsschaltelement das zweite Eingangselement des Überlagerungsgetriebes mit dem Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes verbindbar, wobei das zweite Eingangselement des Überlagerungsgetriebes permanent mit dem Rotor der Elektromaschine in Triebverbindung steht und das Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes drehfest mit der Ausgangswelle verbunden ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kompakte Bauform einer gattungsgemäßen Hybridgetriebevorrichtung zu erreichen. 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 weist zumindest eine erste Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines Verbrennungsmotors, zumindest eine zweite Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines Rotors einer ersten Elektromaschine, ein Überlagerungsgetriebe, das achsparallel zu der ersten Getriebeeingangswelle und zu der zweiten Getriebeeingangswelle angeordnet und zur Anbindung der ersten Elektromaschine eingerichtet ist, wobei das Überlagerungsgetriebe zumindest einen ersten Planetenradsatz aufweist, wobei der jeweilige Planetenradsatz ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenträger mit drehbar daran angeordneten Planetenrädern aufweist, eine Vorgelegestufe mit zumindest einem ersten Stirnradpaar und einem zweiten Stirnradpaar zur Verbindung des Überlagerungsgetriebes mit einem Differential, wobei das Differential eine erste Seitenwelle und eine zweite Seitenwelle aufweist, die jeweils zur Anbindung eines Rades des Kraftfahrzeugs eingerichtet sind, wobei sich die zweite Seitenwelle axial zumindest durch das Überlagerungsgetriebe erstreckt, und wenigstens ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein drittes Schaltelement zur Realisierung eines elektrodynamischen Anfahrens sowie eines rein elektrischen oder hybridisierten Antriebs des Kraftfahrzeugs auf.
  • Der Verbrennungsmotor ist bevorzugt direkt an die erste Getriebeeingangswelle angebunden, wobei die erste Getriebeeingangswelle insbesondere mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt oder einteilig verbunden ist. Ferner bevorzugt ist die erste Elektromaschine direkt an die zweite Getriebeeingangswelle angebunden. Die zweite Getriebeeingangswelle ist insbesondere mit einem Rotor der ersten Elektromaschine gekoppelt oder einteilig verbunden.
  • Die vom Verbrennungsmotor und/oder der ersten Elektromaschine erzeugte Antriebsleistung wird in einem Ausführungsbeispiel im Überlagerungsgetriebe zusammengeführt bzw. überlagert und über den Abtrieb des Überlagerungsgetriebes auf die Vorgelegestufe, und von dort auf das Differential übertragen, wobei die Antriebsleistung im Differential auf die beiden Seitenwellen aufgeteilt und an ein mit der jeweiligen Seitenwelle wirkverbundenes Antriebsrad des Kraftfahrzeugs übertragen. Es ist denkbar, durch Schalten eines entsprechenden Schaltelements eine Umleitung wenigstens eines Teils der Antriebsleistung mit einer bestimmten Übersetzung direkt vom Verbrennungsmotor und/oder der jeweiligen Elektromaschine auf die Vorgelegestufe zu realisieren.
  • Unter dem Begriff „wirkverbunden“ bzw. dem Begriff „Wirkverbindung“ ist in diesem Zusammenhang insbesondere eine nicht schaltbare Verbindung zwischen zwei Bauteilen zu verstehen, welche zu einer permanenten Übertragung einer Drehzahl und/oder eines Drehmoments vorgesehen ist. Die Verbindung kann dabei sowohl direkt, also unmittelbar, oder mittelbar, beispielsweise über eine Festübersetzung erfolgen. Die Verbindung kann beispielsweise über eine feste Welle, eine Verzahnung eines Zahnrades, insbesondere eine Stirnradverzahnung, und/oder ein Umschlingungsmittel oder Zugmittel, insbesondere Ketten oder Zahnriemen, erfolgen. Bei einer mittelbaren Verbindung kann zwischen den beiden Bauteilen ein weiteres dazwischen angeordnetes Bauteil vorgesehen sein. Beispielsweise können zwischen zwei Wellen weitere Wellen und/oder Zahnräder wirksam angeordnet sein. Unter einer Wirkverbindung ist insbesondere eine antriebstechnische Verbindung zu verstehen.
  • Unter dem Begriff „zumindest mittelbar“ ist zu verstehen, dass zwei Bauteile über mindestens ein weiteres Bauteil, das zwischen den beiden Bauteilen angeordnet ist, miteinander (wirk-)verbunden sind oder direkt und somit unmittelbar miteinander verbunden sind.
  • Das Überlagerungsgetriebe ist ein Planetengetriebe mit wenigstens einem Planetenradsatz, wobei die miteinander in Wirkverbindung stehenden Bauteile des Überlagerungsgetriebes, insbesondere das Hohlrad, das Sonnenrad sowie der Planetenträger, des zumindest ersten Planetenradsatzes als Hohlwellen bzw. Hohlräder ausgebildet sind, sodass die zweite Seitenwelle des Differentials axial durch das Überlagerungsgetriebe hindurchgeführt werden kann. Das Differential kann beispielsweise als Kugeldifferential, Stirnraddifferential oder Planetenraddifferential ausgebildet sein. Die Seitenwellen sind gemeinsam auf einer Abtriebsachse angeordnet, wobei eine Vorgelegewelle der Vorgelegestufe, die erste Getriebeeingangswelle, und die zweite Getriebeeingangswelle achsparallel zur Abtriebsachse angeordnet sind. Somit sind auch das Differential und das Überlagerungsgetriebe auf der bzw. koaxial zur Abtriebsachse angeordnet. Somit sind auch der Verbrennungsmotor sowie die jeweilige Elektromaschine achsparallel zur Abtriebsachse angeordnet.
  • Über das Überlagerungsgetriebe kann je nach Schaltstellung der Schaltelemente zumindest ein rein elektrischer Antrieb des Kraftfahrzeugs erfolgen, wobei ausschließlich die Antriebsleistung der jeweiligen Elektromaschine auf den Abtrieb übertragen wird. Insbesondere ist mittels der jeweiligen Elektromaschine in einer ersten Schaltstellung der Schaltelemente je wenigstens eine Vorwärtsfahrgangstufe und eine Rückwärtsfahrgangstufe realisierbar. Mittels der ersten Elektromaschine kann bei der Vorwärtsfahrt insbesondere ein elektrodynamischer Anfahr-Modus (nachfolgend auch EDA oder EDA-Modus genannt) realisiert werden. Ebenso kann durch entsprechende Schaltung der Schaltelemente ein hybridisierter Antrieb des Kraftfahrzeugs erfolgen, bei dem sowohl die Antriebsleistung der jeweiligen Elektromaschine als auch die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors auf den Abtrieb übertragen werden. Das Überlagerungsgetriebe ist vorteilhafterweise an der Differentialachse, und somit Bauraum sparend positioniert.
  • Vorzugsweise ist das erste Schaltelement im geschlossenen Zustand dazu vorgesehen, das Hohlrad oder das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes mit dem Verbrennungsmotor antriebstechnisch zu verbinden. Nach einem Ausführungsbeispiel ist die erste Getriebeeingangswelle zumindest über ein erstes Zugmittel oder über mindestens ein erstes Zwischenrad mit dem ersten Schaltelement wirkverbunden. Das erste Schaltelement ist insbesondere dazu eingerichtet, im geschlossenen Schaltzustand den Verbrennungsmotor, insbesondere über dessen Anbindung, also dem ersten Zugmittel bzw. dem ersten Zwischenrad, entweder mit dem Hohlrad des Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes oder mit dem Sonnenrad des Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes zu verbinden. Bevorzugt ist die erste Getriebeeingangswelle über eine Festübersetzung bzw. eine erste Übersetzungsstufe, umfassend das erste Zugmittel bzw. das erste Zwischenrad, mit dem Sonnenrad oder dem Hohlrad des Überlagerungsgetriebes je nach Schaltstellung des ersten Schaltelements verbunden oder verbindbar. Der Abtrieb am Überlagerungsgetriebe erfolgt in beiden Fällen bevorzugt über den Planetenträger des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes. Dadurch kann insbesondere Gewicht und Bauraum durch eine erhöhte Flexibilität und Kompaktheit erreicht werden.
  • Mittels des ersten Schaltelements ist insbesondere ein elektrodynamischer Anfahrmodus des Kraftfahrzeugs schaltbar. Wird das Hohlrad des Überlagerungsgetriebes im geschlossenen Zustand des ersten Schaltelements mit dem Verbrennungsmotor wirkverbunden, und ist im Umkehrschluss das Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes mit der ersten Elektromaschine wirkverbunden, liegt eine klassische EDA-Radsatzanbindung vor. Der Vorteil liegt dabei im vergleichsweise geringen Stützmoment. Demgegenüber liegt in einer alternativen Ausführung der Vorrichtung eine inverse EDA-Radsatzanbindung vor, und zwar wenn das Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes im geschlossenen Zustand des ersten Schaltelements mit dem Verbrennungsmotor wirkverbunden ist und gleichzeitig das Hohlrad des Überlagerungsgetriebes mit der ersten Elektromaschine wirkverbunden ist. Der Vorteil der inversen EDA-Radsatzanbindung besteht im Wesentlichen darin, dass die erste Elektromaschine im EDA-Modus mit geringer Ausgleichsdrehzahl antreibbar ist. Der Antrieb kann mit geschlossenem ersten Schaltelement hybridisiert erfolgen.
  • Unter einem „Schaltelement“ ist in diesem Zusammenhang eine Einheit mit zumindest zwei Kopplungselementen und einem Schaltmittel zu verstehen, das dazu vorgesehen ist, eine schaltbare Verbindung zwischen den zumindest zwei Kopplungselementen herzustellen. Das Schaltelement ist derart ausgebildet, dass mittels des Schaltmittels zwischen einem geschlossenen Zustand und einem geöffneten Zustand geschaltet werden kann. Im geschlossenen Zustand des jeweiligen Schaltelements wird eine Antriebsleistung, insbesondere eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment, von einem ersten Bauteil auf das zweite Bauteil, oder umgekehrt, übertragen. Die beiden Bauteile sind folglich miteinander antriebswirksam verbunden bzw. gekoppelt bzw. drehfest verbunden. Im geöffneten Zustand des jeweiligen Schaltelements wird demgegenüber keine Antriebsleistung von dem ersten Bauteil auf das zweite Bauteil, oder umgekehrt, übertragen. Die beiden Bauteile sind demzufolge nicht miteinander verbunden bzw. gekoppelt bzw. drehfest verbunden. Im geöffneten Zustand liegt das jeweilige Schaltelement in einer Neutralstellung vor. Das Schaltelement kann je nach Ausbildung auch mehr als zwei Kopplungselement aufweisen, wobei wenigstens ein weiteres Kopplungselement dazu vorgesehen kann, eine drehfeste Verbindung durch Erzeugung eines Reibschlusses oder eines Formschlusses zu erzielen. Unter einem „Kopplungselement“ ist insbesondere ein permanent drehfest mit einem Getriebeelement, wie beispielsweise einer Welle, einem Losrad und/oder einem Festrad, verbundenes Element des Schaltelements zu verstehen. Ferner ist unter dem Begriff „Kopplungselement“ ein axial und radial fixiertes Element zu verstehen, das für eine reib-, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit einem Schaltmittel vorgesehen ist, wie beispielsweise ein Losrad, welches eine Verzahnung zur Verbindung mit dem Schaltmittel aufweist, oder ein Lamellenträger einer Reibschlussschalteinheit. Unter einem „Schaltmittel“ eines Schaltelements ist insbesondere ein Element zu verstehen, das permanent drehfest aber axial und/oder radial beweglich mit einem der Kopplungselemente verbunden ist und das für eine reib-, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit zumindest einem weiteren der Kopplungselemente vorgesehen ist, wie beispielsweise eine Schiebemuffe eines als Formschlussschaltelement ausgebildeten Schaltelements oder eine axial bewegliche Reiblamelle eines als Reibschlussschaltelement ausgebildeten Schaltelements.
  • Vorzugsweise ist das jeweilige Schaltelement ein formschlüssiges Schaltelement. Unter einer „formschlüssig ausgebildeten Schaltelement“ ist insbesondere ein Schaltelement zu verstehen, das zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements eine Verzahnung und/oder Klauen aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung formschlüssig ineinandergreifen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch einen Formschluss erfolgt.
  • Die Schaltelemente können grundsätzlich reibschlüssig oder formschlüssig ausgebildet sein. Die Begriffe „axial“ und „radial“ sind insbesondere auf die Hauptrotationsachse bezogen. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Schaltbarkeit erreicht werden. Es kann insbesondere ein elektrischer oder hybridisierter Gang durch entsprechende Schaltung der Schaltelemente bereitgestellt werden, wobei durch geeignete Kombination von Schaltelementen zu Doppelschalteinheiten die Effizienz der Hybridgetriebevorrichtung gesteigert werden kann.
  • Ergänzend kann die Hybridgetriebevorrichtung ein Mehrganggetriebe aufweisen, das eingangsseitig mit der ersten Getriebeeingangswelle und ausgangsseitig mit einer Vorgelegewelle der Vorgelegestufe wirkverbunden ist. Zwischen der ersten Getriebeeingangswelle und dem Getriebeeingang des Mehrganggetriebes ist bevorzugt die erste Übersetzungsstufe, umfassend das erste Zugmittel bzw. das erste Zwischenrad, angebunden, sodass die achsparallele Anordnung des Verbrennungsmotors zum Überlagerungsgetriebe sowie zur Vorgelegestufe realisierbar ist. Mithin ist der Verbrennungsmotor zumindest mittelbar mit dem Getriebeeingang des Mehrganggetriebes verbunden. Das Mehrganggetriebe ist an dessen Getriebeausgang zumindest mittelbar mit der Vorgelegestufe verbunden, sodass die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors direkt auf die Vorgelegestufe übertragen werden kann. Gleichzeitig wird das Überlagerungsgetriebe überbrückt. Somit kann das Mehrganggetriebe mit genau einem Getriebeeingang und genau einem Getriebeausgang ausgebildet sein, wobei das Mehrganggetriebe vorzugsweise zwischen der ersten Getriebeeingangswelle und der Vorgelegewelle der Vorgelegestufe geschaltet ist. Wenn kein Mehrganggetriebe vorgesehen ist, ist die Hybridgetriebevorrichtung als Ein-Gang-Getriebe zu verstehen.
  • Das Mehrganggetriebe ist dazu vorgesehen den Antrieb des Kraftfahrzeugs in mehreren Gangstufen mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen zu realisieren. Das Mehrganggetriebe kann eine Kupplung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, das Mehrganggetriebe vom Antriebsstrang, insbesondere zwei miteinander antriebstechnisch verbindbare Bauteile des Getriebes, voneinander zu entkoppeln. Die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors wird sodann, wenn ein verbrennungsmotorischer Antrieb des Kraftfahrzeugs erforderlich ist, durch entsprechende Schaltung der Schaltelemente über die erste Übersetzungsstufe in das Überlagerungsgetriebe geleitet und somit nicht über das Mehrganggetriebe auf die Vorgelegestufe übertragen. Mittels des Mehrganggetriebes ist wenigstens eine weitere Gangstufe realisierbar die ein vom Überlagerungsgetriebe verschiedenes Übersetzungsverhältnis realisiert.
  • Je nachdem welches der Elemente Hohlrad oder Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes mittels des ersten Schaltelements mit dem Verbrennungsmotor wirkverbindbar ist, ist die zweite Getriebeeingangswelle zumindest über eine zweite Übersetzungsstufe, umfassend ein zweites Zugmittel und/oder über mindestens ein zweites Zwischenrad, mit dem Sonnenrad oder dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes wirkverbunden. Wenn der Verbrennungsmotor über das erste Schaltelement mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes drehfest verbindbar ist, ist die zweite Getriebeeingangswelle zumindest über die zweite Übersetzungsstufe mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes wirkverbunden. Dazu weist das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes in diesem Fall vorzugsweise ein drehfest damit verbundenes Festrad auf, welches von dem zweiten Zugmittel bzw. dem zweiten Zwischenrad zumindest mittelbar drehantreibbar ist. Alternativ ist, wenn der Verbrennungsmotor über das erste Schaltelement mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes drehfest verbindbar ist, die zweite Getriebeeingangswelle zumindest über die zweite Übersetzungsstufe mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes wirkverbunden. Dazu weist das Sonnenrad vorzugsweise ein drehfest damit verbundenes Festrad auf, welches von dem zweiten Zugmittel bzw. dem zweiten Zwischenrad zumindest mittelbar drehantreibbar ist. Mithin ist im Leistungsfluss zwischen der zweiten Getriebeeingangswelle und dem Sonnenrad bzw. dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes eine Festübersetzung, insbesondere die zweite Übersetzungsstufe, angeordnet. Die erste Elektromaschine ist bevorzugt untrennbar von dem Antriebsstrang, also ohne ein dazwischen angeordnetes Schaltelement, dass die erste Elektromaschine vom Abtrieb entkoppeln kann, ausgebildet. Der Abtrieb erfolgt bei den vorstehend genannten Fällen jeweils bevorzugt über den Planetenträger des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes. Dadurch kann insbesondere Gewicht und Bauraum durch eine erhöhte Flexibilität und Kompaktheit erreicht werden.
  • Unter einem „Planetenradsatz“ ist insbesondere eine Einheit mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und mit mehreren von einem Planetenträger auf einer Kreisbahn um das Sonnenrad geführten Planetenrädern zu verstehen. Vorteilhafterweise weist der jeweilige Planetenradsatz genau ein Standübersetzungsverhältnis auf.
  • Unter „direkt“ ist eine unmittelbare Verbindung der Elemente ohne Zwischenschaltung schaltbarer Kupplungselemente und/oder Zahnräder oder Zahnradstufen zu verstehen. Unter „vorgesehen“ ist insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet zu verstehen. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, ist insbesondere zu verstehen, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
  • Unter einer „Getriebeeingangswelle“ ist ein Getriebeelement zu verstehen, das zumindest konstruktiv zur drehfesten Anbindung an die Antriebseinheit, insbesondere an eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und/oder einem Rotor der jeweiligen Elektromaschine, vorgesehen ist. Unter einem „Getriebeelement“ ist insbesondere eine Ausgestaltung zu verstehen, die zur permanenten drehfesten Verbindung zwischen Bauteilen des Getriebes vorgesehen ist, insbesondere von Zahnrädern, Wellen und/oder Kopplungselementen.
  • Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung kann eine besonders kompakte Bauweise erreicht werden, und zwar insbesondere, wenn die Hybridgetriebevorrichtung eine Vorgelegestufe umfasst. Damit kann insbesondere Bauraum zwischen dem Verbrennungsmotor, der zumindest ersten Elektromaschine, dem Überlagerungsgetriebe und dem Differential optimal ausgenutzt werden.
  • Die Vorgelegestufe umfasst neben den beiden Stirnradpaaren eine parallel zur ersten Getriebeeingangswelle, zur zweiten Getriebeeingangswelle, zum Differential und zum Überlagerungsgetriebe angeordnete und drehbar gelagerte Vorgelegewelle. Das erste Stirnradpaar umfasst ein auf der Vorgelegewelle drehfest angeordnetes erstes Zahnrad und ein mit dem ersten Zahnrad in Zahneingriff stehendes zweites Zahnrad, wobei das zweite Stirnradpaar ein ebenfalls auf der Vorgelegewelle drehfest angeordnetes und zum ersten Zahnrad axial beabstandetes drittes Zahnrad sowie ein mit dem dritten Zahnrad in Zahneingriff stehendes viertes Zahnrad umfasst.
  • Auf der Vorgelegewelle sind folglich zwei Zahnräder als Festräder axial beabstandet angeordnet. Das mit dem ersten Zahnrad kämmende zweite Zahnrad ist mit dem Differential wirkverbunden. Das mit dem dritten Zahnrad kämmende vierte Zahnrad ist vorzugsweise zumindest mittelbar mit dem Planetenträger des Überlagerungsgetriebes wirkverbunden. Anders gesagt ist der Planetenträger des Überlagerungsgetriebes mit dem zweiten Stirnradpaar der Vorgelegestufe wirkverbunden. Bevorzugt ist der Planetenträger des Überlagerungsgetriebes mit dem vierten Zahnrad des zweiten Stirnradpaares drehfest verbunden, wobei zwischen dem Planetenträger und dem vierten Zahnrad eine (Zwischen-)Welle angeordnet sein kann. Ferner bevorzugt ist der Planetenträger des Überlagerungsgetriebes mit dem vierten Zahnrad des zweiten Stirnradpaares permanent drehfest verbunden. Die Vorgelegewelle der Vorgelegestufe ist insbesondere als Getriebeausgangswelle zu verstehen, welche eine von der jeweiligen Elektromaschine und/oder dem Verbrennungsmotor kommende Antriebsleistung zusammenführt bzw. aufsummiert und auf das Differential überträgt.
  • Unter „drehfest verbunden“ ist insbesondere eine Verbindung zwischen zwei Bauteilen zu verstehen, bei der ein Leistungsfluss über eine vollständige Umdrehung, gemittelt mit einem unveränderten Drehmoment, einer unveränderten Drehrichtung und/oder einer unveränderten Drehzahl, übertragen wird. Eine relative Rotation der miteinander drehfest verbundenen Bauteile ist bei einer drehfesten Verbindung blockiert. Unter „permanent drehfest verbunden“ ist insbesondere eine nicht schaltbare Verbindung zwischen zwei Bauteilen zu verstehen, welche Drehzahl und Drehmoment über eine vollständige Umdrehung gemittelt unverändert überträgt. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft kompakte Anordnung bereitgestellt werden.
  • Das zweite Schaltelement ist bevorzugt im geschlossenen Zustand dazu vorgesehen, das Hohlrad oder das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes mit einem Gehäuse zu verbinden. Je nach Anbindung des Verbrennungsmotors an das Überlagerungsgetriebe kann das Hohlrad oder das Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes im geschlossenen Zustand des zweiten Schaltelements gehäusefest angeordnet werden. Dabei kann vorteilhaft ein kurzer elektrischer Gang realisiert werden. Gleichzeitig liegt das erste Schaltelement im geöffneten Zustand vor, sodass ein rein elektrischer Antrieb des Kraftfahrzeugs mittels des ersten Elektromotors realisiert wird.
  • Vorzugsweise ist das dritte Schaltelement zum Verblocken des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes eingerichtet. Dadurch kann besonders vorteilhaft ein zweiter elektrischer Gang erreicht werden. Es sind verschiedene Verblockungsvarianten realisierbar. Das dritte Schaltelement kann im geschlossenen Zustand dazu vorgesehen sein, den Planetenträger mit dem Hohlrad, den Planetenträger mit dem Sonnenrad oder das Hohlrad mit dem Sonnenrad drehfest zu verbinden, also zu verblocken. Je nach Schaltstellung des ersten Schaltelements kann bei geschlossenem dritten Schaltelement ein hybridisierter oder rein elektrischer Antrieb erfolgen.
  • Bevorzugt sind zwei der Schaltelemente zu einer Doppelschalteinheit zusammengefasst. Nach einem Ausführungsbeispiel sind das erste und zweite Schaltelement als Doppelschalteinheit ausgebildet, wobei die Doppelschalteinheit insbesondere mittels eines Aktuators betätigbar ist, wodurch Bauteile, insbesondere Aktuatoren, Bauraum, Gewicht und Kosten eingespart werden können.
  • Ferner bevorzugt sind wenigstens zwei der Schaltelemente axial zwischen der Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle und dem ersten Planetenradsatz des Überlagerungsgetriebes angeordnet. Als Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle ist insbesondere eine als Festübersetzung ausgeführte erste Übersetzungsstufe zwischen der ersten Getriebeeingangswelle und dem achsparallel dazu angeordneten Hohlrad bzw. Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes zu verstehen, umfassend das erste Zugmittel bzw. das zumindest erste Zwischenrad, wobei dazwischen das erste Schaltelement angeordnet ist. Das erste Zugmittel bzw. das zumindest erste Zwischenrad ist zur zumindest mittelbaren Übertragung einer Antriebsleistung zwischen der ersten Getriebeeingangswelle und dem Hohlrad bzw. dem Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes vorgesehen, sofern das erste Schaltelement geschlossen ist. Als Anbindung der zweiten Getriebeeingangswelle ist insbesondere eine als Festübersetzung ausgeführte zweite Übersetzungsstufe zwischen der zweiten Getriebeeingangswelle und dem achsparallel dazu angeordneten Hohlrad bzw. Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes zu verstehen, umfassend das zweite Zugmittel bzw. das zumindest zweite Zwischenrad. Das zweite Zugmittel bzw. das zumindest zweite Zwischenrad ist zur zumindest mittelbaren Übertragung einer Antriebsleistung zwischen der zweiten Getriebeeingangswelle und dem Hohlrad bzw. dem Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes vorgesehen. Alternativ ist die Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle axial zwischen wenigstens zwei der Schaltelemente und dem ersten Planetenradsatz des Überlagerungsgetriebes angeordnet. Die axiale Reihenfolge der Bauteile der Hybridgetriebevorrichtung entlang einer Abtriebsachse kann beliebig an den vorhandenen Bauraum und die Anforderungen an die Hybridgetriebevorrichtung angepasst werden, um eine bauraumsparende Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung zu realisieren.
  • Die Hybridgetriebevorrichtung weist nach einem Ausführungsbeispiel vorzugsweise zumindest eine dritte Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines Rotors einer zweiten Elektromaschine auf, wobei die dritte Getriebeeingangswelle mit der ersten Getriebeeingangswelle wirkverbunden oder über ein als Trennkupplung ausgebildetes Schaltelement wirkverbindbar ist, wobei die Trennkupplung dazu eingerichtet ist, die Hybridgetriebevorrichtung von dem Verbrennungsmotor abzukoppeln. Die dritte Getriebeeingangswelle ist vorzugsweise achsparallel zur Abtriebsachse, zur Vorgelegeachse sowie zur jeweiligen Achse der ersten und zweiten Getriebeeingangswelle angeordnet. Insbesondere ist die dritte Getriebeeingangswelle mit der ersten Getriebeeingangswelle über ein als Trennkupplung ausgebildetes Schaltelement wirkverbindbar, wobei die Trennkupplung dazu eingerichtet ist, die Hybridgetriebevorrichtung von dem Verbrennungsmotor abzukoppeln. Die dritte Getriebeeingangswelle ist vorzugsweise achsparallel zur Abtriebsachse, zur Vorgelegeachse sowie zur jeweiligen Achse der ersten und zweiten Getriebeeingangswelle angeordnet.
  • Die zweite Elektromaschine kann analog zum Verbrennungsmotor und/oder zur ersten Elektromaschine über eine als Festübersetzung ausgebildete dritte Übersetzungsstufe, umfassend ein drittes Zugmittel oder ein zumindest drittes Zwischenrad, an den Abtrieb angebunden sein. Bevorzugt ist die zweite Elektromaschine über das dritte Zugmittel oder zumindest das dritte Zwischenrad an die erste Getriebeeingangswelle angebunden. Dazu kann an der ersten Getriebeeingangswelle ein Festrad angeordnet sein, welches mit dem dritten Zugmittel bzw. dem zumindest dritten Zwischenrad wirkverbunden ist. Die zweite Elektromaschine ist bevorzugt als Startergenerator, insbesondere als HV-Startergenerator ausgebildet.
  • Die Trennkupplung kann zwischen der Anbindung der zweiten Elektromaschine und dem Verbrennungsmotor angeordnet sein, und zwar derart, dass der Verbrennungsmotor vom Abtrieb entkoppelbar ist und die zweite Elektromaschine gleichzeitig, auch bei deaktiviertem bzw. abgeschaltetem Verbrennungsmotor, eingesetzt werden kann, insbesondere mit geschlossenem ersten Schaltelement. Mithin ist in diesem Fall das erste Schaltelement im geschlossenen Zustand dazu vorgesehen, das Hohlrad oder das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes mit der zweiten Elektromaschine wirksam zu verbinden. Nach einem Ausführungsbeispiel ist die dritte Getriebeeingangswelle über das dritte Zugmittel bzw. das mindestens dritte Zwischenrad mit der ersten Getriebeeingangswelle sowie nachfolgend über das erste Zugmittel bzw. das mindestens erste Zwischenrad mit dem ersten Schaltelement wirkverbunden.
  • Das System ist grundsätzlich auch ohne Trennkupplung betreibbar, insbesondere wenn die Hybridgetriebevorrichtung ein Mehrganggetriebe mit einem eine Neutralstellung aufweisendes Kupplungselement aufweist. Dennoch kann eine Anordnung einer Trennkupplung in der Vorrichtung insbesondere aus funktionssicherheitstechnischen Gründen von Vorteil sein. Die Trennkupplung kann je nach Anforderungen als formschlüssiges oder reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Hybridgetriebevorrichtung ein Gangwechselgetriebe aufweist, das achsparallel zu der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet ist, wobei das Gangwechselgetriebe zumindest ein drittes Stirnradpaar sowie zumindest ein viertes Schaltelement zur Schaltung der Hybridgetriebevorrichtung zwischen wenigstens zwei Gangstufen aufweist. Sofern ein Gangwechselgetriebe vorgesehen ist, können ein oder mehrere verbrennungsmotorische, elektrische oder hybridisierte Gänge realisiert werden. Gleichzeitig kann auf das vorher beschriebene Mehrganggetriebe verzichtet werden. Durch Vorsehen eines vierten Schaltelements ist ein Zwei-Gang-Getriebe bzw. ein Zwei-Gang-Antrieb des Kraftfahrzeugs realisierbar.
  • Das Gangwechselgetriebe kann prinzipiell beliebig in der Hybridgetriebevorrichtung angeordnet sein. Insbesondere kann das Gangwechselgetriebe koaxial zur Vorgelegewelle der Vorgelegestufe und somit achsparallel zur Abtriebsachse sowie zur ersten, zweiten und dritten Getriebeeingangswelle angeordnet sein. Alternativ kann das Gangwechselgetriebe koaxial zur Abtriebsachse und somit achsparallel zur Achse der Vorgelegewelle sowie zur ersten, zweiten und dritten Getriebeeingangswelle angeordnet sein.
  • Das Gangwechselgetriebe kann im Leistungsfluss zwischen der ersten Getriebeeingangswelle und der Vorgelegewelle angeordnet sein, wobei durch Schalten des vierten Schaltelements von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand bei gleichzeitig geöffnetem ersten Schaltelement eine direkte Einleitung der Antriebsleistung der zweiten Elektromaschine und gegebenenfalls des Verbrennungsmotors auf die Vorgelegestufe erfolgt. Das Überlagerungsgetriebe kann dabei überbrückt werden, wobei ein zweites Übersetzungsverhältnis mittels des Gangwechselgetriebes einstellbar ist, dass sich vom ersten Übersetzungsverhältnis des Überlagerungsgetriebes unterscheidet. Ein als Festrad ausgebildetes fünftes Zahnrad des dritten Stirnradpaares kann drehfest mit einer mit dem ersten Schaltelement wirkverbundenen Hohlwelle oder Zwischenwelle verbunden sein, wobei das fünfte Zahnrad somit koaxial zur Abtriebsachse angeordnet ist. Das fünfte Zahnrad kann mit einem koaxial zur Vorgelegewelle angeordneten sechsten Zahnrad des dritten Stirnradpaares in Zahneingriff stehen, das mit dem vierten Schaltelement wirkverbunden ist, wobei durch Schließen des vierten Schaltelements eine drehfeste Verbindung zwischen dem sechsten Zahnrad und der Vorgelegewelle der Vorgelegestufe ausgebildet wird.
  • Eine erste Gangstufe liegt beispielsweise vor, wenn das vierte Schaltelement geöffnet und das erste Schaltelement geschlossen sind. Gleichzeitig ist auch das dritte Schaltelement geschlossen. Eine zweite Gangstufe liegt beispielhaft vor, wenn bei geschlossenen dritten Schaltelement das vierte Schaltelement geschlossen und das erste Schaltelement geöffnet sind. Während eines Schaltvorgangs zwischen den beiden Gangstufen kann die erste Elektromaschine eine Antriebsleistung über das Überlagerungsgetriebe auf die Vorgelegestufe übertragen, sodass während eines Schaltvorgangs zwischen zwei Gangstufen eine Zugkraft am Getriebeausgang aufrechterhalten bleibt. Mithin kann durch entsprechende Steuerung der ersten Elektromaschine ein abtriebsgestütztes Lastschalten realisiert werden. Die beiden Gangstufen unterscheiden sich durch ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis am Getriebeausgang. Insbesondere ist der zweite Gang bzw. die zweite Gangstufe, also wenn das vierte Schaltelement geschlossen ist, kürzer als der erste Gang bzw. die erste Gangstufe, wenn das erste Schaltelement geschlossen ist.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel weist das Gangwechselgetriebe ein fünftes Schaltelement zur Schaltung der Hybridgetriebevorrichtung zwischen wenigstens drei Gangstufen auf. Durch Vorsehen eines fünften Schaltelements ist ein Drei-Gang-Getriebe bzw. ein Drei -Gang-Antrieb des Kraftfahrzeugs realisierbar. Vorzugsweise weist das Gangwechselgetriebe ein viertes Stirnradpaar auf. Durch Kombination des dritten und vierten Stirnradpaares kann eine zweite Vorgelegestufe realisiert werden. Das vierte Schaltelement kann in einem geschlossenen Zustand Zahnrad des dritten oder vierten Stirnradpaares drehfest mit einem Element des Überlagerungsgetriebes, insbesondere dem Hohlrad oder dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes des Überlagerungsgetriebes, oder der Vorgelegestufe verbinden. Das fünfte Schaltelement kann separat in der Hybridgetriebevorrichtung angeordnet sein. Alternativ kann das fünfte Schaltelement zusammen mit dem vierten Schaltelement als Doppelschalteinheit ausgebildet sein, wobei diese Doppelschalteinheit insbesondere mittels eines separaten Aktuators betätigbar ist, wodurch Bauteile, insbesondere Aktuatoren, Bauraum, Gewicht und Kosten eingespart werden können. Vorzugsweise ist das fünfte Schaltelement koaxial zur Vorgelegewelle angeordnet und realisiert im geschlossenen Zustand eine dritte Gangstufe mit einem dritten Übersetzungsverhältnis, insbesondere wenn gleichzeitig das erste und vierte Schaltelement geöffnet sind. Die zuvor beschriebene zweite Vorgelegestufe kann ferner mit dem fünften Schaltelement ergänzt werden.
  • Wenigstens ein, vorzugsweise mehrere, bevorzugt alle Schaltelemente der Hybridgetriebevorrichtung sind formschlüssig ausgebildet. Die durch formschlüssige Schaltelemente miteinander zu koppelnden Bauteile werden während des Schließens des jeweiligen Schaltelements miteinander synchronisiert. Dies erfolgt insbesondere durch den Verbrennungsmotor und/oder die zweite Elektromaschine. Alternativ ist eine reibschlüssige Ausbildung von einem, mehreren oder allen Schaltelementen denkbar.
  • Wenn das jeweilige Zugmittel der Hybridgetriebevorrichtung ein Umschlingungsmittel, wie beispielsweise eine Kette oder einen Zahnriemen, ist, kann insbesondere Gewicht und Bauraum bei gleichzeitig erhöhter Flexibilität eingespart werden. Das jeweilige Zugmittel kann dazu vorgesehen sein, die erste Getriebeeingangswelle, bevorzugt den damit wirkverbundenen Verbrennungsmotor, mit dem Überlagerungsgetriebe oder der Vorgelegestufe antriebstechnisch zu verbinden und/oder die zweite Getriebeeingangswelle, bevorzugt die damit wirkverbundene erste Elektromaschine, mit dem Überlagerungsgetriebe antriebstechnisch zu verbinden und/oder die dritte Getriebeeingangswelle, bevorzugt die damit wirkverbundene zweite Elektromaschine, mit dem Überlagerungsgetriebe antriebstechnisch zu verbinden. Der Getriebeeingang ist vorzugsweise eine Hohlwelle, die mit dem ersten Schaltelement wirkverbunden ist. An dieser Hohlwelle können Fest- oder Losräder angeordnet sein, die beispielsweise zur Anbindung der zweiten Vorgelegewelle oder zur Wirkverbindung mit dem vierten und/oder fünften Schaltelement ausgebildet sind, wobei durch die Hohlwelle die zweite Seitenwelle des Differentials hindurchgeführt ist. Für die Anbindung der jeweiligen Elektromaschine sind insbesondere verschiedene, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anbindungen denkbar, wie beispielsweise eine koaxiale Anbindung direkt auf der Welle, eine achsparallele Anbindung über eine Räderkette, eine achsparallele Anbindung über eine Kette oder eine achsparallele Anbindung über Riemen.
  • Die Hybridgetriebevorrichtung gemäß der vorher beschriebenen Art kann in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, wobei das Kraftfahrzeug einen Verbrennungsmotor und wenigstens eine erste Elektromaschine, vorzugsweise ferner eine zweite Elektromaschine, aufweist. Der Verbrennungsmotor ist achsparallel zur jeweiligen Elektromaschine sowie zur jeweiligen Abtriebsachse angeordnet. Es handelt sich bei dem Kraftfahrzeug folglich um ein hybridisch antreibbares Fahrzeug, das entweder rein elektrisch durch die erste Elektromaschine oder in Kombination mit einem Verbrennungsmotor in einem Hybridantrieb antreibbar ist. Vorzugsweise ist die Hybridgetriebevorrichtung quer zur Fahrzeuglängsachse bzw. zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet, sodass an den Enden der Seitenwellen des Differentials zumindest mittelbar die Räder einer Achse des Fahrzeugs angeordnet werden können. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Automobil (z. B. ein Personenkraftfahrwagen mit einem Gewicht von weniger als 3,5 t), einen Bus oder einen Lastkraftwagen (Bus und Lastkraftwagen z. B. mit einem Gewicht von über 3,5 t). Mindestens an einer der Achsen des Kraftfahrzeugs ist die erfindungsgemäße Hybridgetriebevorrichtung wirksam angeordnet, wobei die Räder dieser Achse gemäß den vorherigen Ausführungen antreibbar sind. Es ist denkbar, dass mehrere oder alle Achsen des Kraftfahrzeugs eine jeweilige Hybridgetriebevorrichtung gemäß der vorher beschriebenen Art aufweisen.
  • Die obigen Definitionen sowie Ausführungen zu technischen Effekten, Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Hybridgetriebevorrichtung gelten sinngemäß ebenfalls für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug, und umgekehrt. Es versteht sich, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen ggf. auch kombiniert werden können, um die vorliegend erzielbaren Vorteile und Effekte kumuliert umsetzen zu können.
  • 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:
    • 1 ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,
    • 2 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß 1,
    • 3 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
    • 4 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform,
    • 5 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform,
    • 6 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform,
    • 7 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform,
    • 8 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform,
    • 9 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform,
    • 10 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform,
    • 11 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform,
    • 12 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform, und
    • 13 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform.
  • 2 bis 13 zeigen jeweils ein Hybridantriebssystem mit einer Hybridgetriebevorrichtung 1 in unterschiedlichen Ausführungsformen. Die Hybridgetriebevorrichtung 1 ist gemäß 1 stark vereinfacht in einem Kraftfahrzeug 100 verbaut dargestellt.
  • 1 zeigt das Kraftfahrzeug 100 mit einer ersten Achse 19 und einer zweiten Achse 20. Auf der zweiten Achse 20 sind Seitenwellen 9a, 9b eines Differentials 8 der Hybridgetriebevorrichtung 1 koaxial angeordnet und erstrecken sich ausgehend von der Hybridgetriebevorrichtung 1 in entgegengesetzte Richtungen zu damit wirkverbundenen Rädern 101 des Kraftfahrzeugs 100. Das Differential teilt eine Antriebsleistung auf die beiden Seitenwellen 9a, 9b auf, sodass die damit wirkverbundenen Räder 101 antreibbar sind. Die Seitenwellen 9a, 9b des Differentials 8 bilden den Abtrieb der Hybridgetriebevorrichtung 1. Die Seitenwellen 9a, 9b sind dem Differential 8 nachgeschaltet. Das Differential 8 ist für einen Drehzahlausgleich zwischen den Rädern 101 des Kraftfahrzeugs 100 vorgesehen. Die Hybridgetriebevorrichtung 1 bildet zusammen mit einem Verbrennungsmotor 3 und zwei elektrischen Maschinen 5, 11 einen Antriebsstrang oder einen Teil des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs 100 aus. Im Folgenden werden Hybridgetriebevorrichtungen 1 vorgestellt, die einen Front-Quer-Einbau der Hybridgetriebevorrichtung 1 im Kraftfahrzeug 100 ermöglichen. Über den Verbrennungsmotor 3 sowie die beiden Elektromaschinen 5, 11, die wirksam mit nachfolgend beschriebenen Getriebeteilen der Hybridgetriebevorrichtung 1 verbunden sind, wird insbesondere ein elektrodynamischer Anfahr-Modus sowie ein wahlweise rein elektrischer oder hybridisierter bzw. verbrennungsmotorischer Antrieb des Kraftfahrzeugs 100 realisiert. Das Differential 8 ist das Differential der Vorderachse des Kraftfahrzeugs 100, wobei das Differential 8 auch auf der ersten Achse 19 das Differential der Hinterachse des Kraftfahrzeugs 100 sein kann.
  • Gemäß 2, einer exemplarischen Darstellung einer Basisvariante der Hybridgetriebevorrichtung 1, ist eine mit dem Verbrennungsmotor 3 wirkverbundene erste Getriebeeingangswelle 2, eine mit der ersten Elektromaschine 3 wirkverbundene zweite Getriebeeingangswelle 4 und eine mit der zweiten Elektromaschine 11 wirkverbundene dritte Getriebeeingangswelle 10 jeweils achsparallel zu einer Abtriebsachse 17 der Hybridgetriebevorrichtung 1 angeordnet. Die Abtriebsachse 17 ist im Wesentlichen koaxial zur zweiten Achse 20 gemäß 1 angeordnet. Die jeweilige Elektromaschine 5, 11 umfasst jeweils - nicht weiter sichtbar - einen Stator und einen Rotor, wobei der jeweilige Rotor drehfest mit der zweiten bzw. dritten Getriebeeingangswelle 4, 10 verbunden ist. Die erste Getriebeeingangswelle 2 ist vorliegend zweigeteilt ausgeführt, wobei zwischen den beiden Teilen der ersten Getriebeeingangswelle 2 eine für Verbrennungsmotoren typische Einrichtung 18 zur Drehunförmigkeitsentkopplung, vorliegend beispielhaft als Drehschwingungsdämpfer ausgebildet, angeordnet ist. Nachfolgend werden diesen beiden Teile gemeinsam als erste Getriebeeingangswelle 2 bezeichnet. Die zweite Elektromaschine 11 ist vorliegend als HV-Startergenerator ausgebildet.
  • Die Hybridgetriebevorrichtung 1 weist ferner ein Überlagerungsgetriebe 6 auf, das koaxial zur Abriebsachse 17 und somit achsparallel zu der ersten Getriebeeingangswelle 2, zu der zweiten Getriebeeingangswelle 4 und zu der dritten Getriebeeingangswelle 10 angeordnet ist. Das Überlagerungsgetriebe 6 weist vorliegend einen ersten Planetenradsatz P1 auf, der ein Sonnenrad P11, ein Hohlrad P12 und einen Planetenträger P13 mit drehbar daran angeordneten Planetenrädern P14 aufweist. Des Weiteren sind die erste Getriebeeingangswelle 2, die zweite Getriebeeingangswelle 4 und die dritte Getriebeeingangswelle 10 jeweils achsparallel zueinander angeordnet. Das Überlagerungsgetriebe 6 ist zur antriebstechnischen Verbindung mit der ersten Elektromaschine 5 und der zweiten Elektromaschine 11 sowie zur situationsabhängigen Anbindung des Verbrennungsmotors 3 ausgebildet.
  • Weiter umfasst die Hybridgetriebevorrichtung 1 eine Vorgelegestufe 7 mit einer achsparallel zu den drei Getriebeeingangswellen 2, 4, 10 sowie der Abtriebsachse 17 angeordneten Vorgelegewelle 13. Die Vorgelegewelle 13 ist mit einem ersten Stirnradpaar ST1 und einem zweiten Stirnradpaar ST2 der Vorgelegestufe 7 wirkverbunden. Und zwar umfasst erste Stirnradpaar ST1 ein erstes Zahnrad 22, das als Festrad drehfest an der Vorgelegewelle 13 angeordnet ist, wobei das erste Zahnrad 22 in Zahneingriff mit einem zweiten Zahnrad 23 steht, das mit dem Differential 8 wirkverbunden ist. Ebenfalls als Festrad ist ein drittes Zahnrad 24 an der Vorgelegewelle 13 angeordnet, das in Zahneingriff mit einem als Festrad ausgeführten vierten Zahnrad 25 steht, wobei das vierte Zahnrad 25 über eine als Hohlwelle ausgebildete erste Welle 21 drehfest mit dem Planetenträger P13 verbunden ist. Der Abtrieb des Überlagerungsgetriebes 6 erfolgt hier über den Planetenträger P13, der permanent drehfest mit der ersten Welle 21 und dem vierten Zahnrad 25 der Vorgelegestufe 7 verbunden ist. Der Planetenträger P13 ist als Getriebeausgang des Überlagerungsgetriebes 6 folglich über die Vorgelegestufe 7 und das Differential 8 mit dem Abtrieb der Hybridgetriebevorrichtung 1 wirkverbunden, wobei die erste Welle 21 als hohle Abtriebswelle des Überlagerungsgetriebes 6 fungiert. Die zweite Seitenwelle 9b des Differentials 8 erstreckt sich entgegengesetzt zur ersten Seitenwelle 9a axial durch die Hybridgetriebevorrichtung 1, insbesondere durch das Überlagerungsgetriebe 6 und die erste Welle 21, hindurch.
  • Des Weiteren weist die Hybridgetriebevorrichtung 1 mindestens drei Schaltelemente Auf. Im vorliegenden Beispiel sind dies genau drei, nämlich ein erstes Schaltelement A, ein zweites Schaltelement B und ein drittes Schaltelement C, wobei durch entsprechende Schaltung der Schaltelemente A, B, C zwischen einem ersten Schaltzustand, insbesondere einem geöffneten Zustand, und einem zweiten Schaltzustand, insbesondere einem geschlossenen Zustand, ein elektrodynamisches Anfahren sowie ein rein elektrischer oder ein hybridisierter Antrieb des Kraftfahrzeugs 100 realisierbar ist. Dies wird nachfolgend detailliert erläutert. Die drei Schaltelemente A, B, C sind vorliegend als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Die Schaltelemente A, B, C sind zur Schaltung und/oder Verblockung des Überlagerungsgetriebes 6, zur Realisierung eines elektrodynamischen Anfahr-Modus sowie zum Wechsel zwischen einem rein elektrischen und einem hybridisierten Antrieb vorgesehen.
  • Das jeweilige Schaltelement A, B, C ist in einem geschlossenen Zustand dazu vorgesehen, zwischen zwei Kopplungselementen eine drehfeste Verbindung zu erzeugen. In einem geöffneten Zustand bzw. in einer Neutralstellung ist das jeweilige Schaltelement A, B, C dazu vorgesehen, das erste Kopplungselement relativ zu dem zweiten Kopplungselement freizugeben. Vorliegend sind die Schaltelemente A, B, C formschlüssige Schaltelemente, wobei eine Synchronisierung der miteinander zu koppelnden Teile in der Hybridgetriebevorrichtung 1 über die dritte Elektromaschine 11 und/oder den Verbrennungsmotor 3 erfolgt. Es wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung des jeweiligen Schaltelements oder der Synchronisierung der Kopplungselemente denkbar.
  • Die Hybridgetriebevorrichtung 1 ist entlang des Antriebsstrangs, insbesondere entlang eines Kraftflusses des Antriebsstrangs, hinter dem Verbrennungsmotor 3 angeordnet. Die Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 2 bis 9 ist ein Ein-Gang-Hybridgetriebe mit einer rein elektrischen Vorwärtsfahrstufe und einer rein elektrischen Rückwärtsfahrstufe. Ergänzend kann der Verbrennungsmotor 3 zum verbrennungsmotorischen bzw. hybridisierten Antrieb des Kraftfahrzeugs 100 eingesetzt werden.
  • Die erste Getriebeeingangswelle 2 ist über eine als Zugmitteltrieb ausgebildete erste Übersetzungsstufe 26 angebunden und getriebeeingangsseitig am Überlagerungsgetriebe 6 angeordnet. Die erste Getriebeeingangswelle 2 ist dazu vorgesehen, ein von dem Verbrennungsmotor 3 abgegebenes Antriebsmoment in die Hybridgetriebevorrichtung 1 einzuleiten. Die erste Übersetzungsstufe 26 weist ein vorliegend als Kette ausgebildetes erstes Zugmittel 36 auf, dass die erste Getriebeeingangswelle 2 zumindest mittelbar mit einer zweiten Welle 29 wirkverbindet, wobei die zweite Welle 29 wiederum mit dem ersten Schaltelement A wirkverbunden ist. Das erste Zugmittel 36 kann, ebenso wie alle anderen hier genannten Zugmittel auf ein Zahnriemen oder dergleichen sein. An der ersten Getriebeeingangswelle 2 ist ein neuntes Zahnrad 34 als permanent drehfestes Festrad angeordnet, wobei an der zweiten Welle 29 ein zehntes Zahnrad 35 als permanent drehfestes Festrad angeordnet ist. Das neunte und zehnte Zahnrad 34, 35 sind Teil der ersten Übersetzungsstufe 26. Das erste Zugmittel 36 überträgt das Abtriebsmoment zwischen dem neunten Zahnrad 34 und dem zehnten Zahnrad 35. Wenn das erste Schaltelement A geschlossen wird, leitet die erste Getriebeeingangswelle 2 ein von dem Verbrennungsmotor 3 abgegebenes Antriebsmoment über die erste Übersetzungsstufe 26, die zweite Welle 29 und das erste Schaltelement A in das Überlagerungsgetriebe 6 der Hybridgetriebevorrichtung 1 ein. Das erste Schaltelement A ist vorliegend sowohl mit der ersten Übersetzungsstufe 26 als auch mit dem Hohlrad P12 des Überlagerungsgetriebes 6 wirkverbunden.
  • Die zweite Getriebeeingangswelle 4 zur direkten Anbindung eines Rotors der ersten Elektromaschine 5 ist über eine als Zugmitteltrieb ausgebildete zweite Übersetzungsstufe 27 angebunden und ebenfalls getriebeeingangsseitig am Überlagerungsgetriebe 6 angeordnet. Die zweite Getriebeeingangswelle 4 ist dazu vorgesehen, ein von der ersten Elektromaschine 5 abgegebenes Antriebsmoment in die Hybridgetriebevorrichtung 1, insbesondere in das Überlagerungsgetriebe 6, einzuleiten. Die zweite Übersetzungsstufe 27 weist ein als Kette ausgebildetes zweites Zugmittel 37 auf, dass die zweite Getriebeeingangswelle 4 mit einer dritten Welle 44 wirkverbindet. An der zweiten Getriebeeingangswelle 4 ist ein elftes Zahnrad 39 als permanent drehfestes Festrad angeordnet, wobei an der dritten Welle 44 ein zwölftes Zahnrad 40 als permanent drehfestes Festrad angeordnet ist. Das elfte und zwölfte Zahnrad 39, 40 sind Teil der zweiten Übersetzungsstufe 27. Das zweite Zugmittel 37 überträgt das Abtriebsmoment zwischen dem elften Zahnrad 39 und dem zwölften Zahnrad 40. Die dritte Welle 44 ist vorliegend drehfest mit dem Sonnenrad P11 des Überlagerungsgetriebes 6 verbunden. Somit wird das von der ersten Elektromaschine 5 erzeugte Antriebsmoment über die zweite Getriebeeingangswelle 4, die zweite Übersetzungsstufe 27 und die dritte Welle 44 in das Überlagerungsgetriebe 6 eingeleitet.
  • Die dritte Getriebeeingangswelle 10 zur direkten Anbindung eines Rotors der zweiten Elektromaschine 11 ist über eine als Zugmitteltrieb ausgebildete dritte Übersetzungsstufe 28 angebunden und ebenfalls getriebeeingangsseitig am Überlagerungsgetriebe 6 angeordnet. Die dritte Getriebeeingangswelle 10 ist dazu vorgesehen, ein von der zweiten Elektromaschine 11 abgegebenes Antriebsmoment in die Hybridgetriebevorrichtung 1, insbesondere in das Überlagerungsgetriebe 6 der Hybridgetriebevorrichtung 1, einzuleiten. Die dritte Übersetzungsstufe 28 weist ein als Kette ausgebildetes drittes Zugmittel 38 auf, dass die dritte Getriebeeingangswelle 10 mit der ersten Getriebeeingangswelle 2 wirkverbindet. An der dritten Getriebeeingangswelle 10 ist ein dreizehntes Zahnrad 41 als permanent drehfestes Festrad angeordnet, wobei an der ersten Getriebeeingangswelle 2 ein vierzehntes Zahnrad 42 als permanent drehfestes Festrad angeordnet ist. Das dreizehnte und vierzehnte Zahnrad 41, 42 sind Teil der dritten Übersetzungsstufe 28. Das dritte Zugmittel 38 überträgt das Abtriebsmoment zwischen dem dreizehnten Zahnrad 41 und dem vierzehnten Zahnrad 42. Somit wird ein von der dritten Elektromaschine 11 erzeugtes Antriebsmoment über die dritte Getriebeeingangswelle 10, die dritte Übersetzungsstufe 28, die erste Getriebeeingangswelle 2, die erste Übersetzungsstufe 26, die zweite Welle 29 und das erste Schaltelement A in das Überlagerungsgetriebe 6 eingeleitet.
  • Die Getriebeeingangswellen 2, 4, 10 sind vorliegend jeweils als Vollwelle ausgebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anordnung und Ausbildung der Getriebeeingangswellen 2, 4, 10 denkbar.
  • Das erste Schaltelement A ist im geschlossenen Zustand dazu vorgesehen, das Hohlrad P12 des ersten Planetenradsatzes P1 des Überlagerungsgetriebes 6 mit der zweiten Welle 29 drehfest zu verbinden und somit eine Wirkverbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 3 bzw. der zweiten Elektromaschine 11 und dem Überlagerungsgetriebe 6 herzustellen. Vorliegend ist zwischen dem ersten Schaltelement A und dem Hohlrad P12 eine fünfte Welle 45 angeordnet. Die fünfte Welle 45 dient als Zwischenwelle und ist im Leistungsfluss zwischen dem ersten Schaltelement A und dem Getriebeeingang des Überlagerungsgetriebes 6, vorliegend dem Hohlrad P12 des Überlagerungsgetriebes 6, angeordnet.
  • Das zweite Schaltelement B ist demgegenüber im geschlossenen Zustand dazu vorgesehen, das Hohlrad P12 des ersten Planetenradsatzes P1 des Überlagerungsgetriebes 6 über die fünfte Welle 45 mit einem Gehäuse G der Hybridgetriebevorrichtung 1 drehfest zu verbinden. Weiter ist das dritte Schaltelement C zum Verblocken des ersten Planetenradsatzes P1 des Überlagerungsgetriebes 6 eingerichtet. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Planetenträger P13 mit dem Sonnenrad P11 des Überlagerungsgetriebes 6 verblockt bzw. drehfest verbunden. Das zweite Schaltelement B und das dritte Schaltelement C sind wirkungsmäßig innerhalb eines durch den Planetenradsatz P1 ausgebildeten Zahnradsatzes angeordnet. Die Schaltelemente B, C sind somit dazu vorgesehen, unterschiedliche Wirkverbindungen zwischen dem Planetenradsatz P1 und/oder dem Gehäuse G herzustellen.
  • Das Gehäuse G ist von einem Getriebegehäuse gebildet und nimmt das Überlagerungsgetriebe 6, die Schaltelemente A, B, C sowie die Vorgelegestufe 7 auf. Ferner kann auch das Differential 8 im Gehäuse G, der Verbrennungsmotor 3, die erste Elektromaschine 5 und/oder die zweite Elektromaschine 11 aufgenommen sein.
  • Das erste und zweite Schaltelement A, B sind vorliegend zu einer Doppelschalteinheit DS1 zusammengefasst. Es wäre jedoch auch denkbar, das erste und zweite Schaltelement A, B als zwei einzelne Schaltelemente auszubilden. Die erste Übersetzungsstufe 26 ist hier axial zwischen der Doppelschalteinheit DS1 und dem Überlagerungsgetriebe 6 angeordnet. Mithin ist die Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle 2, also die erste Übersetzungsstufe 26, axial zwischen der Doppelschalteinheit DS1 und dem ersten Planetenradsatz P1 des Überlagerungsgetriebes 6 angeordnet. Gemäß einer axialen Reihenfolge entlang der Abtriebsachse 17 innerhalb der Hybridgetriebevorrichtung 1 sind zunächst das Differential 8 mit dem ersten Stirnradpaar ST1 der Vorgelegestufe 7, daran axial angrenzend die Anbindung der zweiten Getriebeeingangswelle 4, also die zweite Übersetzungsstufe 27, daran axial angrenzend das dritte Schaltelement C, daran axial angrenzend das zweite Stirnradpaar ST2 der Vorgelegestufe 7, daran axial angrenzend der erste Planetenradsatz P1 des Überlagerungsgetriebes 6, daran axial angrenzend die Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle 2, also die erste Übersetzungsstufe 26, daran axial angrenzend das erste Schaltelement A und daran axial angrenzend das zweite Schaltelement B angeordnet.
  • Ein verbrennungsmotorischer sowie ein hybridisierter Antrieb liegt vor, wenn das erste Schaltelement A und das dritte Schaltelement C geschlossen sind. Verbrennungsmotorisch wird das Kraftfahrzeug betrieben, wenn die beiden Elektromaschinen 5 und 11 lastfrei gesteuert werden, während der Verbrennungsmotor 3 eine Antriebsleistung auf den Abtrieb der Hybridgetriebevorrichtung 1 überträgt. Hybridisiert ist der Antrieb, wenn insbesondere die erste Elektromaschine 5 derart betätigt wird, dass sie jeweils oder gemeinsam eine Antriebsleistung erzeugen, die im Überlagerungsgetriebe 6 mit der Antriebleistung des Verbrennungsmotors 3 überlagert werden.
  • Die Hybridantriebsvorrichtung 1 ist hier zu einer Schaltung von zwei rein elektrischen Gangstufen ausgebildet, wobei die erste Gangstufe eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 100 realisiert und die zweite Gangstufe eine Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 100 in einem elektrodynamischen Anfahr-Modus realisiert. In dem ersten rein elektrischen Antriebsmodus ist das zweite Schaltelement B geschlossen. Der erste rein elektrische Antriebsmodus kann beispielsweise für einen Rückwärtsfahrantrieb des Kraftfahrzeugs 100 eingesetzt werden, da hier vorliegend eine kürzere Übersetzung vorliegt und kein elektrodynamischer Anfahrmodus zur Verfügung steht. In einem zweiten rein elektrischen Antriebsmodus ist das dritte Schaltelement C geschlossen. Der zweite rein elektrische Antriebsmodus kann hier für einen Vorwärtsfahrantrieb des Kraftfahrzeugs 100 in einem elektrodynamischen Anfahr-Modus eingesetzt werden, wobei im Vorwärtsfahrantrieb eine höhere Übersetzung vorliegt. Vorteilhaft ist dabei, dass aus Sicht der ersten Elektromaschine 5 die Rückwärtsfahrt sowie die Vorwärtsfahrt stets mit einer möglichst hohen Übersetzung erfolgt. Sind sowohl das zweite Schaltelement B als auch das dritte Schaltelement C geöffnet, kann bei geöffnetem ersten Schaltelement A ein elektrodynamischer Anfahr-Modus realisiert werden. Dabei ist der Verbrennungsmotor 3 mit dem Hohlrad P12 des Planetenradsatzes P1 wirkverbunden, wobei die erste Elektromaschine 5 das Antriebsmoment des Verbrennungsmotors 3 am damit wirkverbundenen Sonnenrad P11 abstützt und der Abtrieb über den Planetenträger P13 auf die Vorgelegestufe 7 erfolgen kann.
  • In 3 bis 13 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele verwiesen wird. Die Ausführungsbeispiele der 3 bis 13 unterscheiden sich von dem Ausführungsbeispiel der 2 im Wesentlichen in der Ausgestaltung der Hybridantriebsvorrichtung 1, insbesondere in der Anordnung der Bauteile zueinander.
  • 3 zeigt ausgehend von 2 eine alternative Basisvariante der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Hybridgetriebevorrichtung 1 weist hier ein zusätzliches Mehrganggetriebe 14 auf, das eingangsseitig mit der ersten Getriebeeingangswelle 2 und ausgangsseitig mit der Vorgelegewelle 13 der Vorgelegestufe 7 wirkverbunden ist. Durch das Mehrganggetriebe 14 können mehrere Vorwärtsfahrt-Gangstufen realisiert werden. Das Mehrganggetriebe 14 ist mit der zweiten Welle 29, die mit dem zehnten Zahnrad 35 der ersten Übersetzungsstufe 26 und dem ersten Schaltelement A drehfest verbunden ist, wirkverbunden. Es umfasst zur Gangbildung beispielsweise mehrere Stirnradstufen und Schaltelemente. Es soll hier lediglich verdeutlicht werden, dass im Antriebsstrang auch ein Mehrganggetriebe 14 integriert werden kann, dass je nach Betriebszustand ein Übersetzungsverhältnis einstellen und direkt auf die Vorgelegestufe 7 übertragen kann. Das Überlagerungsgetriebe 6 kann bei geöffnetem ersten Schaltelement A überbrückt werden. Das Mehrganggetriebe 14 weist vorteilhafterweise eine durch eine Kupplung realisierbare Neutralstellung auf, bei der keine Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 3 auf die Vorgelegestufe 7 übertragen wird und ein rein elektrisches Fahren mittels der ersten Elektromaschine 5 möglich ist, insbesondere bei geschlossenem ersten Schaltelement A.
  • Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind das erste und zweite Schaltelement A, B zu einer ersten Doppelschalteinheit DS1 zusammengefasst. Jedoch ist hier die erste Übersetzungsstufe 26 axial zwischen der Doppelschalteinheit DS1 und dem Mehrganggetriebe 14 angeordnet, wobei die erste Übersetzungsstufe 26 axial zwischen der Doppelschalteinheit DS1 und dem Überlagerungsgetriebe 6 angeordnet ist. Mithin ist die Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle 2, also die erste Übersetzungsstufe 26, axial zwischen der Doppelschalteinheit DS1 und dem Mehrganggetriebe 14 angeordnet. Anders gesagt sind die Schaltelemente A und B axial zwischen der Anbindung der ersten Übersetzungsstufe 26 und dem ersten Planetenradsatz P1 des Überlagerungsgetriebes 6 angeordnet. Gemäß einer axialen Reihenfolge entlang der Abtriebsachse 17 innerhalb der Hybridgetriebevorrichtung 1 sind somit zunächst das Differential 8 mit dem ersten Stirnradpaar ST1 der Vorgelegestufe 7, daran axial angrenzend die Anbindung der zweiten Getriebeeingangswelle 4, also die zweite Übersetzungsstufe 27, daran axial angrenzend das dritte Schaltelement C, daran axial angrenzend das zweite Stirnradpaar ST2 der Vorgelegestufe 7, daran axial angrenzend der erste Planetenradsatz P1 des Überlagerungsgetriebes 6, daran axial angrenzend das zweite Schaltelement B, daran axial angrenzend das erste Schaltelement A, daran axial angrenzend die Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle 2, also die erste Übersetzungsstufe 26, und daran axial angrenzend das Mehrganggetriebe 14 angeordnet.
  • 4 und 5 zeigen zwei von der Ausführung nach 3 alternative Verblockungsvarianten des Überlagerungsgetriebes 6, die mit dem dritten Schaltelement C realisiert werden. Während in 2 ebenso wie 3 im geschlossenen Zustand des dritten Schaltelements C das Sonnenrad P11 und der Planetenträger P13 miteinander verblockt, also drehfest miteinander verbunden, werden, zeigt 4, dass das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand das Sonnenrad P11 über die dritte Welle 44 mit dem Hohlrad P12 und der vierten Welle 45 drehfest verbindet. In 5 verbindet das dritte Schaltelement C im geschlossenen Zustand den Planetenträger P13 drehfest mit dem Hohlrad P12. Die axiale Reihenfolge der Bauteile der Hybridantriebsvorrichtung 1 wird an die entsprechenden Gegebenheiten angepasst. Im Übrigen sind der Getriebeeingang wie auch der Getriebeausgang des Überlagerungsgetriebes 6, insbesondere die Anschlusspunkte des Verbrennungsmotors 3 und der ersten Elektromaschine 5 an das Überlagerungsgetriebe 6 identisch zu 2 bzw. 3.
  • Gemäß 6 wird eine Kombination aus den Ausführungsbeispielen nach 2 und 3 abgebildet. 6 zeigt eine alternative Anordnung der Bauteile entlang der Abtriebsachse 17. Vorliegend ist die Doppelschalteinheit DS1 am gegenüberliegenden Ende zum Differential 8 angeordnet. Die erste Übersetzungsstufe 26 ist axial zwischen der Doppelschalteinheit DS1 und dem Mehrganggetriebe 14 angeordnet. Mithin ist die Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle 2, also die erste Übersetzungsstufe 26, axial zwischen dem Mehrganggetriebe 14 und dem Planetenradsatz P1 des Überlagerungsgetriebes 6 angeordnet. Gemäß einer axialen Reihenfolge entlang der Abtriebsachse 17 innerhalb der Hybridgetriebevorrichtung 1 sind somit zunächst das Differential 8 mit dem ersten Stirnradpaar ST1 der Vorgelegestufe 7, daran axial angrenzend die Anbindung der zweiten Getriebeeingangswelle 4, also die zweite Übersetzungsstufe 27, daran axial angrenzend das dritte Schaltelement C, daran axial angrenzend das zweite Stirnradpaar ST2 der Vorgelegestufe 7, daran axial angrenzend der erste Planetenradsatz P1 des Überlagerungsgetriebes 6, daran axial angrenzend die Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle 2, also die erste Übersetzungsstufe 26, daran axial angrenzend das Mehrganggetriebe 14, daran axial angrenzend das erste Schaltelement A und daran axial angrenzend das zweite Schaltelement B angeordnet.
  • 7 stellt eine weitere Anbindungsvariante dar, vorliegend eine alternative Anbindung des Getriebeeingangs und des Getriebeausgangs des ersten Planetenradsatzes P1 des Überlagerungsgetriebes 6. Insbesondere werden die Anbindungen des Sonnenrades P11 und des Hohlrades P12 getauscht, wobei der Abtrieb weiterhin über den Planetenträger P13 des ersten Planetenradsatzes P1 erfolgt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die vierte Welle 45 zwischen dem ersten Schaltelement A und dem Sonnenrad P11 angeordnet. Die vierte Welle 45 ist permanent drehfest mit dem Sonnenrad P11 verbunden, und stellt somit die Sonnenwelle dar. Das Sonnenrad P11 ist folglich über das erste Schaltelement A mit dem Verbrennungsmotor 3 wirkverbindbar, um die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 3 in das Überlagerungsgetriebe 6 einzuleiten. Demgegenüber ist die mit der ersten Elektromaschine 5 wirkverbundene dritte Welle 44 permanent drehfest mit dem Hohlrad P12 verbunden, um die Antriebsleistung der ersten Elektromaschine 5 in das Überlagerungsgetriebe 6 einzuleiten oder das Antriebsmoment des Verbrennungsmotors 3 abzustützen.
  • Dies variierte Anbindung des Überlagerungsgetriebes ein die Antriebe erfordert eine alternative Anordnung der Getriebebauteile entlang der Abtriebsachse 17. Und zwar sind gemäß einer axialen Reihenfolge entlang der Abtriebsachse 17 innerhalb der Hybridgetriebevorrichtung 1 zunächst das Differential 8 mit dem ersten Stirnradpaar ST1 der Vorgelegestufe 7, daran axial angrenzend die Anbindung der zweiten Getriebeeingangswelle 4, also die zweite Übersetzungsstufe 27, daran axial angrenzend der erste Planetenradsatz P1 des Überlagerungsgetriebes 6, daran axial angrenzend das zweite Stirnradpaar ST2 der Vorgelegestufe 7, daran axial angrenzend das dritte Schaltelement C, daran axial angrenzend das zweite Schaltelement B, daran axial angrenzend das erste Schaltelement A, daran axial angrenzend die Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle 2, also die erste Übersetzungsstufe 26, daran axial angrenzend das Mehrganggetriebe 14 angeordnet. Im Vergleich zum klassischen elektrodynamischen Anfahr-Modus gemäß 2 bis 6 ist gemäß dieser Ausführungsform ein sogenannter inverser EDA-Modus möglich. Der Vorteil einer derartigen Anbindung des Überlagerungsgetriebes 6 besteht darin, dass die erste Elektromaschine 5 mit geringer Ausgleichsdrehzahl im elektrodynamischen Anfahr-Modus betrieben wird.
  • Die siebte Ausführungsform der Hybridgetriebevorrichtung 1 nach 8 sowie die achte Ausführungsform der Hybridgetriebevorrichtung 1 nach 9 sind jeweils im Wesentlichen identisch zur Ausführungsform nach 3 ausgebildet. Der Unterschied besteht darin, dass zwischen der Anbindung der zweiten Elektromaschine 11 und der ersten Getriebeeingangswelle 2 des Verbrennungsmotors 3 eine Trennkupplung K0 angeordnet ist. Dies ermöglicht, dass die zweite Elektromaschine 11 auch einsetzbar ist, wenn der Verbrennungsmotor 3 vom Antriebsstrang entkoppelt ist. Ebenso wie die Schaltelemente A, B, C ist auch die Trennkupplung K0 zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand schaltbar. Daher wird auf die entsprechenden Ausführungen zur Ausbildung und Funktionsweise der Schaltelemente A, B, C verwiesen. Nach 8 ist die Trennkupplung K0 analog zu den Schaltelemente A, B, C als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Gemäß 9 ist die Trennkupplung K0 als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet, vorliegend als Lamellenkupplung mit miteinander in Reibkontakt bringbaren Lamellenpaaren. In beiden Fällen ist eine zusätzliche Hohlwelle vorgesehen, durch die die erste Getriebeeingangswelle 2 axial hindurchgeführt ist. Dadurch kann axialer Bauraum eingespart werden. Es ist jedoch denkbar, auf die Trennkupplung K0 zu verzichten. Die Trennkupplung K0 ist optional, da das Mehrganggetriebe 14 typischerweise eine Neutralstellung aufweist und so auch ohne die Trennkupplung K0 ein rein elektrisches Fahren mit der ersten Elektromaschine 5 möglich ist. Ist keine Trennkupplung K0 vorgesehen, wie in 2 bis 7 sowie 10 bis 13, ist die dritte Getriebeeingangswelle 10 über die dritte Übersetzungsstufe 38 unmittelbar und untrennbar mit der ersten Getriebeeingangswelle 2 wirkverbunden.
  • Die Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 10 und 11 ist ein Zwei-Gang-Hybridgetriebe, die zwei Gangstufen für eine Vorwärtsfahrt sowie eine Gangstufe für eine Rückwärtsfahrt ermöglicht. Die Hybridgetriebevorrichtung 1 nach 10 ist im Wesentlichen analog zur Hybridgetriebevorrichtung 1 nach 2 ausgebildet. Zusätzlich weist die Hybridgetriebevorrichtung 1 ein Gangwechselgetriebe 12 auf, um aus dem zuvor beschriebenen Ein-Gang-Getriebe, sofern kein zusätzliches Mehrganggetriebe 14 vorgesehen ist, ein Zwei- oder Mehrganggetriebe auszubilden. Vorliegend ist das Gangwechselgetriebe 12 achsparallel zur ersten Getriebeeingangswelle 2 und zur Abtriebsachse 17 angeordnet. Das Gangwechselgetriebe 12 weist hier ein drittes Stirnradpaar ST3 sowie ein viertes Schaltelement D auf. Im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen wird mit einer derartigen Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 eine zweite Gangstufe ergänzt, um das Kraftfahrzeug in zwei verschiedenen Gangstufen, also mit zwei unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen in einer Vorwärtsfahrt anzutreiben. Das dritte Stirnradpaar ST3 dient somit als weitere Stirnradstufe zu den beiden anderen Stirnradstufen der Stirnradpaare ST1, ST2 der Vorgelegestufe 7. Das Gangwechselgetriebe 12 ist im Leistungsfluss zwischen der zweiten Welle 29, die über die erste Übersetzungsstufe 26 mit der ersten Getriebeeingangswelle 2 und der dritten Getriebeeingangswelle 10 wirkverbunden ist, und der Vorgelegewelle 13 der Vorgelegestufe 7 wirksam angeordnet. Das dritte Stirnradpaar ST3 weist ein fünftes Zahnrad 30, das permanent drehfest mit der koaxial dazu angeordneten zweiten Welle 29 verbunden ist, sowie ein mit dem fünften Zahnrad 30 in Zahneingriff stehendes sechstes Zahnrad 31 auf, wobei das sechste Zahnrad 31 koaxial zur Vorgelegewelle 13 angeordnet ist. Das sechste Zahnrad 31 ist im geöffneten Zustand des vierten Schaltelements D als Losrad auf der Vorgelegewelle 13 drehbar gelagert. Das vierte Schaltelement D ist in einer Ebene mit der ersten Übersetzungsstufe 26 und koaxial zur Vorgelegewelle 13 angeordnet sowie von dessen Funktionsweise analog zu den Schaltelementen A, B und C als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Das vierte Schaltelement D ist im geschlossenen Zustand dazu vorgesehen, das sechste Zahnrad 31 drehfest mit der Vorgelegewelle 13 zu verbinden, sodass die Antriebsleistung von der zweiten Welle 29 über das dritte Stirnradpaar ST3 auf die Vorgelegestufe 7 übertragen wird. Anders gesagt ist das vierte Schaltelement D im geschlossenen Zustand bei gleichzeitig geöffnetem Zustand des ersten Schaltelements A dazu vorgesehen, den Verbrennungsmotor 3 und die zweite Elektromaschine 11 direkt mit der Vorgelegestufe 7 antriebstechnisch zu verbinden. Das Überlagerungsgetriebe 6 wird somit überbrückt, sodass ein zweites Übersetzungsverhältnis in einer zweiten Gangstufe für den Antrieb des Kraftfahrzeugs 100 realisierbar ist. Das zweite Übersetzungsverhältnis ist verschieden zu einem ersten Übersetzungsverhältnis des Überlagerungsgetriebes 6, das in der ersten Gangstufe vorliegt. Über das Überlagerungsgetriebe 6 wird lediglich eine Antriebsleistung der ersten Elektromaschine 5 auf die Vorgelegestufe 7 übertragen. Während der Schaltung zwischen den beiden Gangstufen für die Vorwärtsfahrt ist die zweite Elektromaschine 5 mit am Abtrieb verbunden und das dritte Schaltelement C ist geschlossen, wobei dadurch die Zugkraft während des Schaltvorgangs aufrecht erhalten bleibt. Mit anderen Worten werden die Schaltungen über die erste Elektromaschine 5 bei eingelegtem dritten Schaltelement C gestützt, wodurch eine abtriebsgestützte Lastschaltung ermöglicht wird. Das dritte Stirnradpaar ST3 ist entlang der Abtriebsachse 17 axial zwischen dem Planetenradsatz P1 und der ersten Übersetzungsstufe 26 angeordnet.
  • Die Hybridgetriebevorrichtung 1 nach 11 unterscheidet sich von der Hybridgetriebevorrichtung 1 nach 10 in der Anordnung des vierten Schaltelements D sowie in der Ausbildung des Gangwechselgetriebes 12. Neben dem dritten Stirnradpaar ST3 weist das Gangwechselgetriebe 12 ein axial beabstandet dazu angeordnetes viertes Stirnradpaar ST4 auf. Das Gangwechselgetriebe 12 bildet dadurch eine zweite Vorgelegestufe aus, die hier koaxial zur ersten Vorgelegestufe 7 angeordnet ist. Das vierte Stirnradpaar ST4 weist zum einen ein siebtes Zahnrad 32, das permanent drehfest mit einer koaxial zur Abtriebsachse 17 sowie axial beabstandet zur zweiten Welle 29 angeordneten ersten Zwischenwelle 46 verbunden ist, auf. Die erste Zwischenwelle 46 ist als Hohlwelle ausgebildet. Zum anderen weist das vierte Stirnradpaar ST4 ein mit dem siebten Zahnrad 32 in Zahneingriff stehendes achtes Zahnrad 33 auf, wobei das achte Zahnrad 33 koaxial zur Vorgelegewelle 13 angeordnet ist. Das sechste Zahnrad 31 und das achte Zahnrad 33 sind über eine zweite Zwischenwelle 47 permanent drehfest miteinander verbunden. Das achte Zahnrad 32 ist im geöffneten Zustand des vierten Schaltelements D als Losrad auf der vierten Welle 45 drehbar gelagert. Das fünfte Zahnrad 30 und das zehnte Zahnrad 35 sind über die zweite Welle 20 permanent drehfest miteinander verbunden.
  • Das vierte Schaltelement D ist koaxial zur Abtriebsachse 17 angeordnet und im geschlossenen Zustand dazu vorgesehen, die vierte Welle 45 und das daran drehfest angeordnete Hohlrad P12 mit der ersten Zwischenwelle 46 und dem daran drehfest angeordneten siebten Zahnrad 32 drehfest zu verbinden. Im geschlossenen Zustand des vierten Schaltelements D bei gleichzeitig geöffnetem Zustand des ersten Schaltelements A wird die aus der ersten Übersetzungsstufe 26 kommende Antriebsleistung über die beiden Stirnradpaare ST3, ST4 auf das Überlagerungsgetriebe 6 umgeleitet. Dadurch kann in einer zweiten Gangstufe ein zweites Übersetzungsverhältnis realisiert werden, dass sich von einem ersten Übersetzungsverhältnis einer ersten Gangstufe unterscheidet, welches vorliegt, wenn die aus der ersten Übersetzungsstufe 26 kommende Antriebsleistung über das erste Schaltelement A direkt in das Überlagerungsgetriebe 6 geleitet wird. Das zweite Übersetzungsverhältnis in der zweiten Gangstufe kann durch Anpassung der Durchmesser und Zähnezahlen der Zahnräder 30, 31, 32, 33 der Stirnradpaare ST3, ST4 eingestellt werden. Der Abtrieb erfolgt gemäß den Ausführungsbeispielen nach 2 bis 9 über das Überlagerungsgetriebe 6, die Vorgelegestufe 7 und das Differential 8. Die abtriebsgestützte Lastschaltung erfolgt analog zu den Ausführungen nach 10.
  • 12 und 13 sehen aufbauend auf die Ausführungsbeispiele nach 10 bzw. 11 zusätzlich ein fünftes Schaltelement E am Gangwechselgetriebe 12 vor, wodurch die Hybridgetriebevorrichtung 1 zwischen drei Gangstufen geschaltet werden kann. Somit ist die Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß 12 und 13 ein Drei-Gang-Hybridgetriebe, die drei Gangstufen für eine Vorwärtsfahrt sowie eine Gangstufe für eine Rückwärtsfahrt ermöglicht.
  • Gemäß 12 sind das fünfte Zahnrad 30, das zehnte Zahnrad 35 und das siebte Zahnrad 32 permanent drehfest mit der zweiten Welle 29 verbunden, wobei das sechste und achte Zahnrad 31, 33 jeweils als Losrad auf der Vorgelegewelle 13 angeordnet sind. Durch Schließen des vierten Schaltelements D wird das sechste Zahnrad 31 drehfest mit der Vorgelegewelle 13 verbunden, wobei das fünfte Schaltelement E gleichzeitig geöffnet ist. Dies realisiert analog zu 10 oder 11 eine zweite Gangstufe, wobei das Überlagerungsgetriebe 6 überbrückt wird. Über das Überlagerungsgetriebe 6 kann in dieser Schaltstellung lediglich eine Antriebsleistung der ersten Elektromaschine 5 auf die Vorgelegestufe 7 übertragen werden. Eine dritte Gangstufe wird realisiert, indem das fünfte Schaltelement E geschlossen und das vierte Schaltelement D gleichzeitig geöffnet wird. Aufgrund der auch in diesem Beispiel unterschiedlich ausgebildeten Durchmesser der Zahnräder 30, 31, 32, 33 der Stirnradpaare ST3, ST4 werden auch hier in der zweiten bzw. dritten Gangstufe unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse realisiert. Die Lastschaltung erfolgt analog zu den vorherigen Ausführungen durch Abstützung des Antriebsmoments über die erste Elektromaschine 5. In dem hier vorliegenden Beispiel sind das vierte und fünfte Schaltelement D, E zu einer zweiten Doppelschalteinheit DS2 zusammengefasst, wodurch Bauteile und Bauraum eingespart werden. Die zweite Doppelschalteinheit DS2 ist koaxial zur Vorgelegewelle 13 angeordnet.
  • Die Ausführungsform nach 13 baut auf der Ausführungsform nach 11 auf, wobei das fünfte Schaltelement E hier an der zweiten Zwischenwelle 47 und somit koaxial zur Vorgelegewelle 13 wirksam angeordnet ist. Die zweite Zwischenwelle 47 ist im geöffneten Zustand des fünften Schaltelements E als Losrad auf der Vorgelegewelle 13 angeordnet. Hier ist das vierte Schaltelement D dazu vorgesehen, im geschlossenen Zustand das siebte Zahnrad 32 des vierten Stirnradpaares ST4 mit der vierten Welle 45 drehfest zu verbinden. Das fünfte Schaltelement E ist im geschlossenen Zustand dazu vorgesehen, die zweite Zwischenwelle 47, auf der das sechste und achte Zahnrad 31, 33 permanent drehfest angeordnet sind, mit der Vorgelegewelle 13 drehfest zu verbinden. Im Übrigen sei auf die vorherigen Ausführungen, insbesondere zu 2, 11 und 12 verwiesen.
  • Es versteht sich, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder den Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch miteinander kombiniert werden können, um die vorliegend erzielbaren Vorteile und Effekte kumuliert umsetzen zu können.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hybridgetriebevorrichtung
    2
    Erste Getriebeeingangswelle
    3
    Verbrennungsmotor
    4
    Zweite Getriebeeingangswelle
    5
    Erste Elektromaschine
    6
    Überlagerungsgetriebe
    7
    Vorgelegestufe
    8
    Differential
    9a
    Erste Seitenwelle des Differentials
    9b
    Zweite Seitenwelle des Differentials
    10
    Dritte Getriebeeingangswelle
    11
    Zweite Elektromaschine
    12
    Gangwechselgetriebe
    13
    Vorgelegewelle
    14
    Mehrganggetriebe
    15
    Getriebeeingang
    16
    Getriebeausgang
    17
    Abtriebsachse
    18
    Einrichtung zur Drehunförmigkeitsentkopplung
    19
    Erste Achse
    20
    Zweite Achse
    21
    Erste Welle
    22
    Erstes Zahnrad
    23
    Zweites Zahnrad
    24
    Drittes Zahnrad
    25
    Viertes Zahnrad
    26
    Erste Übersetzungsstufe
    27
    Zweite Übersetzungsstufe
    28
    Dritte Übersetzungsstufe
    29
    Zweite Welle
    30
    Fünftes Zahnrad
    31
    Sechstes Zahnrad
    32
    Siebtes Zahnrad
    33
    Achtes Zahnrad
    34
    Neuntes Zahnrad
    35
    Zehntes Zahnrad
    36
    Erstes Zugmittel
    37
    Zweites Zugmittel
    38
    Drittes Zugmittel
    39
    Elftes Zahnrad
    40
    Zwölftes Zahnrad
    41
    Dreizehntes Zahnrad
    42
    Vierzehntes Zahnrad
    43
    Erste Zwischenwelle
    44
    Dritte Welle
    45
    Vierte Welle
    46
    Erste Zwischenwelle
    47
    Zweite Zwischenwelle
    100
    Kraftfahrzeug
    101
    Rad
    A
    Erstes Schaltelement
    B
    Zweites Schaltelement
    C
    Drittes Schaltelement
    D
    Viertes Schaltelement
    E
    Fünftes Schaltelement
    G
    Gehäuse
    K0
    Trennkupplung
    DS1
    Erste Doppelschalteinheit
    DS2
    Zweite Doppelschalteinheit
    P1
    Erster Planetenradsatz
    P11
    Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes
    P12
    Hohlrad des ersten Planetenradsatzes
    P13
    Planetenträger des ersten Planetenradsatzes
    P14
    Planetenrad des ersten Planetenradsatzes
    ST1
    Erstes Stirnradpaar
    ST2
    Zweites Stirnradpaar
    ST3
    Drittes Stirnradpaar
    ST4
    Viertes Stirnradpaar
  • 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 102013215114 A1 [0002]

Claims (15)

  1. Hybridgetriebevorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (100), aufweisend • zumindest eine erste Getriebeeingangswelle (2) zur Anbindung eines Verbrennungsmotors (3), • zumindest eine zweite Getriebeeingangswelle (4) zur Anbindung eines Rotors einer ersten Elektromaschine (5), • ein Überlagerungsgetriebe (6), das achsparallel zu der ersten Getriebeeingangswelle (2) und zu der zweiten Getriebeeingangswelle (4) angeordnet und zur Anbindung der ersten Elektromaschine (5) eingerichtet ist, wobei das Überlagerungsgetriebe (6) zumindest einen ersten Planetenradsatz (P1) aufweist, wobei der jeweilige Planetenradsatz (P1) ein Sonnenrad (P11), ein Hohlrad (P12) und einen Planetenträger (P13) mit drehbar daran angeordneten Planetenrädern (P14) aufweist, • eine Vorgelegestufe (7) mit zumindest einem ersten Stirnradpaar (ST1) und einem zweiten Stirnradpaar (ST2) zur Verbindung des Überlagerungsgetriebes (6) mit einem Differential (8), wobei das Differential (8) eine erste Seitenwelle (9a) und eine zweite Seitenwelle (9b) aufweist, die jeweils zur Anbindung eines Rades des Kraftfahrzeugs eingerichtet sind, wobei sich die zweite Seitenwelle (9b) axial zumindest durch das Überlagerungsgetriebe (6) erstreckt, und • wenigstens ein erstes Schaltelement (A), ein zweites Schaltelement (B) und ein drittes Schaltelement (C) zur Realisierung eines elektrodynamischen Anfahrens sowie eines rein elektrischen oder hybridisierten Antriebs des Kraftfahrzeugs.
  2. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die erste Getriebeeingangswelle (2) zumindest über ein erstes Zugmittel (36) oder über mindestens ein erstes Zwischenrad mit dem ersten Schaltelement (A) wirkverbunden ist.
  3. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Getriebeeingangswelle (4) zumindest über ein zweites Zugmittel (37) und/oder über mindestens ein erstes Zwischenrad mit dem Sonnenrad (P11) oder dem Hohlrad (P12) des ersten Planetenradsatzes (P1) des Überlagerungsgetriebes (6) wirkverbunden ist.
  4. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Planetenträger (P13) des Überlagerungsgetriebes (6) mit dem zweiten Stirnradpaar (ST2) der Vorgelegestufe (7) wirkverbunden ist.
  5. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Schaltelement (A) im geschlossenen Zustand dazu vorgesehen ist, das Hohlrad (P12) oder das Sonnenrad (P11) des ersten Planetenradsatzes (P1) des Überlagerungsgetriebes (6) mit dem Verbrennungsmotor (3) antriebstechnisch zu verbinden.
  6. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zweite Schaltelement (B) im geschlossenen Zustand dazu vorgesehen ist, das Hohlrad (P12) des ersten Planetenradsatzes (P1) des Überlagerungsgetriebes (6) oder das Sonnenrad (P11) des ersten Planetenradsatzes (P1) des Überlagerungsgetriebes (6) mit einem Gehäuse (G) zu verbinden.
  7. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das dritte Schaltelement (C) zum Verblocken des ersten Planetenradsatzes (P1) des Überlagerungsgetriebes (6) eingerichtet ist.
  8. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwei der Schaltelemente (A, B, C) zu einer Doppelschalteinheit (DS) ausgebildet sind.
  9. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens zwei der Schaltelemente (A, B, C) axial zwischen der Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle (2) und dem ersten Planetenradsatz (P1) des Überlagerungsgetriebes (6) angeordnet sind.
  10. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle (2) axial zwischen wenigstens zwei der Schaltelemente (A, B, C) und dem ersten Planetenradsatz (P1) des Überlagerungsgetriebes (6) angeordnet ist.
  11. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend zumindest eine dritte Getriebeeingangswelle (10) zur Anbindung eines Rotors einer zweiten Elektromaschine (11), wobei die dritte Getriebeeingangswelle (10) mit der ersten Getriebeeingangswelle (2) wirkverbunden oder wirkverbindbar ist.
  12. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein Gangwechselgetriebe (12), das achsparallel zu der ersten Getriebeeingangswelle (2) angeordnet ist, wobei das Gangwechselgetriebe (12) zumindest ein drittes Stirnradpaar (ST3) sowie zumindest ein viertes Schaltelement (D) zur Schaltung der Hybridgetriebevorrichtung (1) zwischen wenigstens zwei Gangstufen aufweist.
  13. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gangwechselgetriebe (12) ein fünftes Schaltelement (E) zur Schaltung der Hybridgetriebevorrichtung (1) zwischen wenigstens drei Gangstufen aufweist.
  14. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend ein Mehrganggetriebe (14), das eingangsseitig mit der ersten Getriebeeingangswelle (2) und ausgangsseitig mit einer Vorgelegewelle (13) der Vorgelegestufe (7) wirkverbunden ist.
  15. Kraftfahrzeug (100) mit einem Verbrennungsmotor (3) und einer Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Verbrennungsmotor (3) achsparallel zur zumindest ersten Elektromaschine (5) der Hybridgetriebevorrichtung (1) angeordnet ist.
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