DE102021211820A1 - Hybrid-Getriebeanordnung und Hybrid-Antriebsstrang - Google Patents

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Abstract

Hybrid-Getriebeanordnung (10) für ein Kraftfahrzeug (30), mit einer ersten Welle (12), die mit einem Verbrennungsmotor (VM) verbunden oder verbindbar ist, mit einer ersten Elektromaschine (EM1); mit einer zweiten Welle (14), die mit der ersten Elektromaschine (EM1) verbunden ist, mit einem ersten Planetenradsatz (PS1), der ein erstes Glied (S1; H1'), ein zweites Glied (H1; S1') und ein drittes Glied (P1; P1') aufweist, wobei das erste Glied (S1; H1') mit der zweiten Welle (14) verbunden ist, wobei das zweite Glied (H1; S1') mittels eines Schaltelementes (A) mit der ersten Welle (12) verbindbar ist, und wobei das dritte Glied (P1; P1') mit einem Abtrieb (Ab) verbunden ist, mit einem ersten Stirnradsatz (ST1), einem zweiten Stirnradsatz (ST2) und einem dritten Stirnradsatz (ST3), mit einer dritten Welle (16), die mit dem zweiten Glied (H1; S1') verbunden ist, und mit einer vierten Welle (20), die achsparallel versetzt zu der ersten Welle (12) angeordnet und die über den dritten Stirnradsatz (ST3) mit der ersten Welle (12) verbunden ist, wobei die zweite Welle (14) über den ersten Stirnradsatz (ST1) mit der vierten Welle (20) verbindbar ist, wobei die erste Welle (12) über ein Schaltelement (C) mit der zweiten Welle (14) verbindbar ist, wobei die dritte Welle (16) über den zweiten Stirnradsatz (ST2) mit der vierten Welle (20) verbindbar ist, und wobei ein Schaltelement (D) dazu eingerichtet ist, den ersten Planetenradsatz (PS1) zu verblocken.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hybrid-Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, die wenigstens einen Planetenradsatz, wenigstens eine Stirnradstufe und eine erste Elektromaschine aufweist.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, der eine Hybrid-Getriebeanordnung aufweist.
  • Hybrid-Antriebsstränge für Kraftfahrzeuge weisen generell einen Verbrennungsmotor auf, der Antriebsleistung zum Antreiben des Kraftfahrzeuges bereitstellen kann, sowie eine Elektromaschine, die je nach Betriebsart alternativ oder zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor Antriebsleistung für das Kraftfahrzeug bereitstellen kann.
  • Bei Hybrid-Antriebssträngen wird zwischen einer Vielzahl von unterschiedlichen Konzepten unterschieden, die jeweils eine unterschiedliche Anbindung der Elektromaschine an eine Getriebeanordnung des Hybrid-Antriebsstranges vorsehen.
  • Beispielsweise ist es bekannt, eine elektrische Maschine konzentrisch zu einer Eingangswelle anzuordnen, wobei ein Rotor der elektrischen Maschine mit einer Hohlwelle verbunden ist, die um eine Eingangswelle herum angeordnet ist.
  • In manchen Fällen wird die Elektromaschine über eine Vorübersetzung an eine Getriebeanordnung des Hybridgetriebes angebunden. Die Vorübersetzung kann eine Planetenradsatzanordnung beinhalten.
  • Aus dem Dokument DE 10 2013 215 114 A1 ist ein Hybridantrieb eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei dem eine Elektromaschine über einen Stirnradsatz an eine Ausgangswelle eines Hybrid-Getriebes anbindbar ist. Ferner ist es aus diesem Dokument bekannt, eine Elektromaschine koaxial zu einer Getriebeausgangswelle anzuordnen, und zwar axial versetzt zu einem Planetenradsatz, der als Überlagerungsgetriebe für elektromotorische Antriebsleistung und für verbrennungsmotorische Antriebsleistung ausgebildet ist.
  • Hybrid-Getriebe sind vorzugsweise als Lastschaltgetriebe ausgebildet. Bei einem Einbau in einem Kraftfahrzeug quer zur Antriebsrichtung (Front-Quer oder Heck-Quer) ist die axiale Baulänge des Hybrid-Getriebes von großer Bedeutung. Ferner ist bei einem Einbau quer zur Fahrtrichtung häufig auf die Einbauumgebung Rücksicht zu nehmen. Engstellen sind ggf. ein Gelenk von Seitenwellen, eine Getriebeaufhängung und/oder ein unterer Fahrzeuglängsträger.
  • Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Hybrid-Getriebeanordnung sowie einen verbesserten Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug anzugeben, wobei die Hybrid-Getriebeanordnung kompakt baut und/oder einen großen Funktionsumfang hat und vorzugsweise gut quer in einem Kraftfahrzeug eingebaut werden kann.
  • Die obige Aufgabe wird gelöst durch eine Hybrid-Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Welle, die mit einem Verbrennungsmotor verbunden oder verbindbar ist, mit einer ersten Elektromaschine; mit einer zweiten Welle, die mit der ersten Elektromaschine verbunden ist, mit einem ersten Planetenradsatz, der ein erstes Glied, ein zweites Glied und ein drittes Glied aufweist, wobei das erste Glied mit der zweiten Welle verbunden ist, wobei das zweite Glied mittels eines Schaltelementes mit der ersten Welle verbindbar ist, und wobei das dritte Glied mit einem Abtrieb verbunden ist, mit einem ersten Stirnradsatz, einem zweiten Stirnradsatz und einem dritten Stirnradsatz, mit einer dritten Welle, die mit dem zweiten Glied verbunden ist, und mit einer vierten Welle, die achsparallel versetzt zu der ersten Welle angeordnet und die über den dritten Stirnradsatz mit der ersten Welle verbunden ist, wobei die zweite Welle über den ersten Stirnradsatz mit der vierten Welle verbindbar ist, wobei die erste Welle über ein Schaltelement mit der zweiten Welle verbindbar ist, wobei die dritte Welle über den zweiten Stirnradsatz mit der vierten Welle verbindbar ist, und wobei ein Schaltelement dazu eingerichtet ist, den ersten Planetenradsatz zu verblocken.
  • Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch einen Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, das eine erste Achse und eine zweite Achse aufweist, mit einer Hybrid-Getriebeanordnung der erfindungsgemäßen Art zum Antrieb der ersten Achse und vorzugsweise mit einem elektrischen Achsantrieb zum Antreiben der zweiten Achse.
  • Die Hybrid-Getriebeanordnung ermöglicht eine radial kompakte Bauweise. Die Hybrid-Getriebeanordnung kann insgesamt vorzugsweise sowohl mit wenigstens einem Planetenradsatz als auch mit wenigstens einer Stirnradstufe realisiert werden, also in sog. Mischbauweise.
  • Der erste Planetenradsatz kann klassisch oder invers angebunden sein. Mit anderen Worten kann das erste Glied ein Sonnenrad (klassisch) oder ein Hohlrad (invers) sein. Das zweite Glied kann ein Hohlrad (klassisch) oder ein Sonnenrad (invers) sein.
  • Bei Schließen des Schaltelementes (nachstehend auch erstes Schaltelement), mittels dessen das zweite Glied mit der ersten Welle verbindbar ist, kann eine Überlagerung von elektromotorischer Leistung und verbrennungsmotorischer Leistung über den ersten Planetenradsatz erfolgen.
  • Über das Schaltelement (nachstehend auch viertes Schaltelement), mittels dessen der erste Planetenradsatz verblockbar ist, kann ein rein elektrischer Fahrbetrieb eingerichtet werden.
  • Wenn die beiden Schaltelemente geschlossen sind, kann eine sogenannte Hybrid-Gangstufe realisiert werden.
  • Das Schaltelement, mittels dessen der erste Planetenradsatz verblockbar ist, kann bspw. dazu eingerichtet sein, im geschlossenen Zustand den ersten Planetenradsatz zu verblocken, und bspw. dazu eingerichtet sein, die dritte Welle mit der zweiten Welle miteinander zu verbinden.
  • Der dritte Stirnradsatz, über den die vierte Welle mit der ersten Welle verbunden ist, ist vorzugsweise ein Konstanten-Radsatz.
  • Sämtliche Schaltelemente der Hybrid-Getriebeanordnung sind vorzugsweise formschlüssige Schaltelemente, was für eine Trennkupplung jedoch nicht unbedingt gilt.
  • Bevorzugt ist die zweite Welle koaxial zu einer Abtriebswelle eines Ausgleichgetriebes angeordnet. Die zweite Welle, und mit ihr ggf. die erste Welle und die dritte Welle, können jedoch auch achsparallel versetzt hierzu angeordnet sein. Auch eine derartige Hybrid-Getriebeanordnung ist vorliegend offenbart und kann mit sämtlichen der nachstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen in vorteilhafter Weise kombiniert werden.
  • Mit der Hybrid-Getriebeanordnung lassen sich wenigstens zwei, vorzugsweise genau drei Verbrennungsmotor-Gangstufen einrichten, sowie wenigstens eine, vorzugsweise genau zwei Elektro-Gangstufen.
  • In dem ersten Planetenradsatz können vorzugsweise verbrennungsmotorische und elektromotorische Leistung überlagert werden, wenn der erste Planetenradsatz nicht verblockt ist. Der erste Planetenradsatz kann als elektrodynamisches Anfahrelement (EDA) verwendet werden. Hierbei findet eine Drehzahlüberlagerung der Verbrennungsmotor-Drehzahl, einer Drehzahl der ersten Elektromaschine und der Drehzahl des Abtriebs statt. Die erste Elektromaschine kann dabei ein Drehmoment abstützen. Folglich kann ein Anfahren aus dem Stillstand bei laufendem Verbrennungsmotor durchgeführt werden.
  • Die Hybrid-Getriebeanordnung ermöglicht im Hybrid-Fahrbetrieb eine Zugkraftunterstützung mittels der ersten Elektromaschine. Insbesondere ist es hierbei möglich, sogenannte „abtriebsgestützte“ Schaltungen durchzuführen, bei denen die erste Elektromaschine mit einer festen Übersetzung zum Abtrieb hin verbunden ist und die Zugkraft alleine elektromotorisch stützt. Währenddessen kann die Hybrid-Getriebeanordnung für einen Verbrennungsmotor im Hintergrund eine lastfreie Schaltung wie bei einem automatisierten Schaltgetriebe ausführen.
  • Die Hybrid-Getriebeanordnung kann ohne konventionelle Lastschaltelemente (Bremsen und Reibkopplungen) realisiert werden. Stattdessen können sämtliche Schaltelemente vorzugsweise als Klauenkupplungen, also als rein formschlüssige Schaltelemente realisiert werden, wie oben erwähnt.
  • Zudem ist mit der Hybrid-Getriebeanordnung eine Reihe weiterer Hybrid-Funktionen möglich, wie beispielsweise ein Verbrennungsmotor-Start (insbesondere mittels eines Hochvolt-Startergenerators), eine Lastpunktverschiebung und eine Rekuperation.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform können der Verbrennungsmotor und die erste Elektromaschine miteinander verbunden werden, ohne den ersten Planetenradsatz zu verblocken. Hierbei kann ein Laden in Neutral realisiert werden, bei dem der Verbrennungsmotor die erste Elektromaschine generatorisch antreibt.
  • Ferner lassen sich insgesamt gute Verzahnungswirkungsgrade realisieren, und zwar sowohl verbrennungsmotorisch als auch elektrisch. Zudem sind die Getriebeverluste gering, da Klauenschaltelemente verwendet werden können. Auch kann eine gute Übersetzungsreihe eingerichtet werden. Die Hybrid-Getriebeanordnung kann ferner so konstruktiv realisiert werden, dass Schaltelemente gut von Betätigungseinrichtungen (Aktuatoren) erreichbar sind.
  • Die Hybrid-Getriebeanordnung kann trotz einer radial kompakten Bauweise mit wenigen Radialebenen realisiert werden, so dass auch eine axial vergleichsweise kompakte Bauweise möglich ist.
  • Vorzugsweise beinhaltet die Hybrid-Getriebeanordnung ferner wenigstens eine zweite Elektromaschine, die vorzugsweise nach der Art eines Hochvolt-Startergenerators (HVSG) ausgebildet und mit dem Eingang der ersten Getriebegruppe verbunden ist.
  • Die Anzahl der Betätigungseinrichtungen zum Betätigen von Schaltelementen der Hybrid-Getriebeanordnung ist vorzugsweise genau drei, zusätzlich zu einer Betätigungseinrichtung für eine Trennkupplung, sofern eine solche vorgesehen ist.
  • Die Hybrid-Getriebeanordnung wird vorzugsweise quer in einem Kraftahrzeug eingebaut, und zwar vorzugsweise vorne quer.
  • Ein Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftahrzeug, das eine erste und eine zweite Achse aufweist, ist vorzugsweise mit einer derartigen Hybrid-Getriebeanordnung zum Antrieb der ersten Achse ausgestattet. Besonders bevorzugt ist es, wenn an der zweiten Achse ein elektrischer Achsantrieb zum Antreiben der zweiten Achse vorgesehen ist. In diesem Fall weist der Antriebsstrang vorzugsweise wenigstens zwei elektrische Maschinen zum Antrieb auf. Besonders bevorzugt ist es, wenn die wenigstens zwei elektrischen Maschinen des Antriebsstranges aus einer gemeinsamen Batterie des Kraftahrzeugs gespeist werden. Vorzugsweise ist wenigstens eine der elektrischen Maschinen auch dazu eingerichtet, in einem generatorischen Betrieb die Batterie zu laden.
  • Ein Rückwärtsfahrbetrieb wird vorzugsweise ausschließlich elektromotorisch durchgeführt. Eine mechanische Rückwärtsgangstufe ist daher vorzugsweise nicht vorgesehen.
  • Die folgenden Begriffe lassen sich im Rahmen der vorliegenden Offenbarung insbesondere wie folgt verstehen:
    • Eine Radpaarung beinhaltet genau zwei Zahnräder, die miteinander in Eingriff stehen, insbesondere miteinander kämmen. Die Zahnräder einer Radpaarung weisen vorzugsweise jeweils eine Stirnverzahnung auf, sind vorzugsweise in einer radialen Ebene angeordnet und sind vorzugsweise jeweils einer anderen Welle zugeordnet. Die Zahnräder der Radpaarung können zwei Festräder sein (sog. Konstanten-Radsatz). Bei einer schaltbaren Radpaarung können die zwei Zahnräder ein Festrad und ein Losrad (siehe unten) sein, die vorzugsweise gemeinsam eine Gangstufe (siehe unten) definieren.
  • Ein Radsatz (Stirnradsatz) beinhaltet wenigstens zwei miteinander in Eingriff stehende (insbesondere kämmende) Zahnräder und kann ein oder mehrere Radpaarungen beinhalten, die vorzugsweise in einer gemeinsamen radialen Radsatzebene liegen. Sofern ein Radsatz ein Festrad aufweist, das mit zwei unterschiedlichen Zahnrädern in Eingriff steht, spricht man auch von einer Doppelnutzung des Festrades. Generell kann ein Radsatz auch ein Planetenradsatz sein.
  • Ein Losrad ist ein drehbar an einer Welle gelagertes Zahnrad, das mittels eines Schaltelementes mit der Welle verbindbar oder davon entkoppelbar ist. Ein Festrad ist ein an einer Welle drehfest festgelegtes Zahnrad.
  • Ein Schaltelement (oder eine Kupplung) dient zum Verbinden oder Lösen von Gliedern, wie einem Losrad und einer Welle oder einer Welle und einem Gehäuse, und ist vorliegend insbesondere durch eine Schaltkupplung gebildet, insbesondere eine formschlüssige Schaltkupplung wie eine Klauenkupplung. Das Schaltelement kann jedoch auch eine Reibkupplung sein oder eine formschlüssige Synchron-Schaltkupplung. Der Begriff des Schaltelementes ist gleichzusetzen mit dem Begriff einer Kupplung.
  • Ein Doppelschaltelement beinhaltet zwei Schaltelemente, die vorzugsweise unterschiedlichen Gliedern zugeordnet sind und die mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung alternativ schaltbar sind. Ferner beinhaltet das Doppelschaltelement vorzugsweise eine Neutralstellung, in der keines der beiden Schaltelemente geschaltet ist.
  • Zwei relativ zueinander drehbare Glieder sind verbunden, wenn sie zwangsläufig mit einer proportionalen Drehzahl drehen. Der Begriff „verbunden“ ist gleichzusetzen mit „wirkverbunden“. Unter einer „drehfesten Verbindung“ ist zu verstehen, dass die zwei Glieder mit der gleichen Drehzahl drehen. Zwei Glieder sind dann verbindbar, wenn sie entweder miteinander verbunden oder voneinander entkoppelt werden können. Vorzugsweise sind die zwei Glieder dabei mittels eines Schaltelementes (z.B. einer Schaltkupplung oder einer Bremse) miteinander verbindbar.
  • Zwei Elemente sind axial ausgerichtet, wenn sie sich in axialer Richtung zumindest teilweise überlappen und/oder wenn sie in einer gemeinsamen Radialebene liegen. Der Begriff der Radialebene ist vorzugsweise funktional zu verstehen und nicht geometrisch. Folglich können auch zwei Schaltelemente eines Doppelschaltelementes in einer gemeinsamen Radialebene liegen.
  • Ein Planetenradsatz ist verblockbar, wenn zwei seiner Glieder mittels eines Schaltelementes verbindbar sind, soll aber vorliegend auch beinhalten, wenn eines der Glieder mittels eines Schaltelementes in Bezug auf ein Gehäuse festlegbar ist. Durch ein Verblocken wird folglich eine feste Übersetzung des Planetenradsatzes eingerichtet.
  • Eine Verbrennungsmotor-Gangstufe ermöglicht einen rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb, ermöglich jedoch auch immer, dass der verbrennungsmotorischen Antriebsleistung elektromotorische Leistung überlagert wird. Für einen „Boost“-Fahrbetrieb wird positive elektromotorische Leistung überlagert. Für einen Rekuperations-Fahrbetrieb wird negative elektromotorische Leistung überlagert. Verbrennungsmotorische Gangstufen können daher auch als Hybrid-Gangstufen bezeichnet werden und umgekehrt.
  • Eine Elektro-Gangstufe ermöglicht einen rein elektromotorischen Fahrbetrieb.
  • Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Welle koaxial zu der zweiten Welle angeordnet. Dies führt weiterhin zu einer radial kompakten Bauweise.
  • In gleicher Weise ist es alternativ oder akkumulativ bevorzugt, wenn die dritte Welle koaxial zu der zweiten Welle angeordnet ist.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn der erste und der zweite Stirnradsatz jeweils ein Festrad und ein Losrad aufweisen und wenn der dritte Stirnradsatz zwei Festräder aufweist.
  • Von den Festrädern des dritten Stirnradsatzes ist eines drehfest mit der ersten Welle verbunden und das andere ist drehfest mit der vierten Welle verbunden.
  • Das Losrad des ersten Stirnradsatzes kann koaxial zu der vierten Welle angeordnet sein, kann jedoch auch koaxial zu der zweiten Welle angeordnet sein. Das Losrad des zweiten Stirnradsatzes kann koaxial zu der vierten Welle angeordnet sein, kann jedoch auch koaxial zu der dritten Welle angeordnet sein.
  • Der Begriff des Losrades ist vorliegend allgemein zu verstehen. Der Begriff beschränkt sich nicht nur darauf, dass ein Zahnrad drehbar an einem Außenumfang einer Welle gelagert ist. Entscheidend ist, dass das Zahnrad drehbar in Bezug auf eine damit zu verbindende Welle gelagert ist, oder umgekehrt. Das Losrad kann beispielsweise auch einen Innenwellenabschnitt aufweisen, an dessen Außenumfang die Welle drehbar gelagert ist, mit der das Losrad zu verbinden ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Schaltelement dazu eingerichtet, im geschlossenen Zustand die zweite Welle über den ersten Stirnradsatz mit der vierten Welle zu verbinden.
  • Dieses Schaltelement kann koaxial zu der vierten Welle angeordnet sein, kann jedoch auch koaxial zu der zweiten Welle angeordnet sein. Das Schaltelement ist folglich insbesondere einem Losrad des ersten Stirnradsatzes zugeordnet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Schaltelement, mittels dessen das zweite Glied mit der ersten Welle verbindbar ist, dazu eingerichtet, im geschlossenen Zustand die dritte Welle über den zweiten Stirnradsatz mit der vierten Welle zu verbinden.
  • Dieses Schaltelement ist folglich insbesondere dem Losrad des zweiten Stirnradsatzes zugeordnet. Das Schaltelement ist vorzugsweise koaxial zu der vierten Welle angeordnet, kann jedoch generell auch koaxial zu der dritten Welle angeordnet sein.
  • Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die dritte Welle über das Schaltelement, mittels dessen der erste Planetenradsatz verblockbar ist, mit der zweiten Welle verbindbar ist.
  • Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn das dem zweiten Stirnradsatz zugeordnete Schaltelement und ein dem ersten Stirnradsatz zugeordnetes Schaltelement als Doppelschaltelement ausgebildet sind. Dieses Doppelschaltelement ist vorzugsweise koaxial zu der vierten Welle angeordnet.
  • In einer alternativen Ausführungsform sind das Schaltelement zum Verbinden der ersten Welle und der zweiten Welle und ein dem ersten Stirnradsatz zugeordnetes Schaltelement als Doppelschaltelement ausgebildet. Dieses Doppelschaltelement ist vorzugsweise koaxial zu der zweiten Welle angeordnet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der erste Stirnradsatz in axialer Richtung zwischen dem zweiten Stirnradsatz und dem dritten Stirnradsatz angeordnet.
  • In einer alternativen Ausführungsform ist der dritte Stirnradsatz in axialer Richtung zwischen dem zweiten Stirnradsatz und dem ersten Stirnradsatz angeordnet.
  • Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die zweite Welle als Hohlwelle ausgebildet ist, durch die hindurch eine Abtriebswelle eines Ausgleichsgetriebes geführt ist.
  • Hierdurch kann die Hybrid-Getriebeanordnung zweckmäßig und radial kompakt realisiert werden.
  • Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist eine zweite Elektromaschine mit einer siebten Welle verbunden, die mit einer Antriebswelle verbunden oder verbindbar ist.
  • Während die erste Welle und die zweite Welle sowie die dritte Welle vorzugsweise auf einer ersten Achse angeordnet sind, und ferner die vierte Welle auf einer achsparallel hierzu versetzten zweiten Achse angeordnet ist, ist die siebte Welle vorzugsweise auf einer dritten Achse angeordnet, die achsparallel versetzt zu der ersten Achse und der zweiten Achse angeordnet ist.
  • Hierdurch kann der Verbrennungsmotor gut mit der Antriebswelle verbunden sein oder über eine Trennkupplung verbunden werden.
  • Die zweite Elektromaschine ist vorzugsweise als Hochvolt-Startergenerator ausgebildet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Welle mit einer achsparallel versetzten siebten Welle, die koaxial zu einer Antriebswelle angeordnet ist, über eine Anbindung in Form eines Stirnradsatzes oder eines Zugmittels verbunden. Mit anderen Worten dient die Anbindung zur Überbrückung der dritten Achse und der zweiten Achse.
  • Alternativ oder akkumulativ hierzu ist vorgesehen, dass die erste Elektromaschine achsparallel versetzt zu der zweiten Welle angeordnet ist und über eine weitere Anbindung in Form eines Stirnradsatzes und eines Zugmittels mit der zweiten Welle verbunden ist.
  • Die zweite Elektromaschine kann koaxial zu der siebten Welle angeordnet sein.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die zweite Elektromaschine achsparallel versetzt zu einer siebten Welle angeordnet ist, die koaxial zu einer Antriebswelle angeordnet ist. Die zweite Elektromaschine ist in diesem Fall über eine weitere Anbindung in Form eines Stirnradsatzes oder eines Zugmittels mit der siebten Welle verbunden. Vorzugsweise weist die Hybrid-Getriebeanordnung genau drei Stirnradsätze auf, die jeweils der ersten Achse und der zweiten Achse zugeordnet sind und diese miteinander verbinden.
  • Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist der erste Planetenradsatz im Bereich von einem ersten axialen Ende der Hybrid-Getriebeanordnung angeordnet.
  • Hierdurch kann eine räumliche Nähe zu einem Ausgleichgetriebe realisiert werden.
  • Ferner ist es akkumulativ oder alternativ bevorzugt, wenn eine Anbindung, über die die erste Elektromaschine mit der zweiten Welle verbunden ist, im Bereich von einem zweiten axialen Ende der Hybrid-Getriebeanordnung angeordnet ist.
  • Dies ermöglicht es, dass die erste Elektromaschine in axialer Überlappung mit wenigstens einem der Stirnradsätze angeordnet ist. Insgesamt ergibt sich so eine axial kompakte Bauweise.
  • Eine Anordnung im Bereich von einem axialen Ende bedeutet nicht notwendigerweise, dass es sich bei dem jeweiligen Bauteil um das „letzte“ Bauteil im Bereich dieses jeweiligen Endes handelt. Vorzugsweise kann dies jedoch der Fall sein.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die dritte Welle über ein Schaltelement (nachstehend auch fünftes Schaltelement) mit einem Gehäuse verbindbar.
  • Hierdurch kann eine weitere rein elektrische Gangstufe eingerichtet werden, insbesondere eine kürzere Elektro-Gangstufe, wie sie sich beispielsweise für einen elektromotorischen Rückwärtsfahrbetrieb eignet.
  • Das fünfte Schaltelement und das vierte Schaltelement, mittels dessen die dritte Welle mit der zweiten Welle verbindbar ist, können vorzugsweise als Doppelschaltelement realisiert sein.
  • Wie oben erwähnt ist es vorteilhaft, wenn ein Ausgleichgetriebe zum Verteilen von Antriebsleistung auf angetriebene Räder koaxial zu der zweiten Welle angeordnet ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das dritte Glied des ersten Planetenradsatzes über eine Konstant-Übersetzung mit einem Eingangsglied eines Ausgleichgetriebes zum Verteilen von Antriebsleistung auf angetriebene Räder verbunden.
  • Die Konstant-Übersetzung kann durch einen Stirnradsatz oder eine Stirnradsatzanordnung realisiert sein. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Konstant-Übersetzung durch einen weiteren Planetenradsatz realisiert ist, der ein Glied aufweist, das an einem Gehäuse festgelegt ist und folglich die Konstant-Übersetzung einrichtet.
  • Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die erste Welle bzw. die siebte Welle mit einem Ausgangsglied einer Trennkupplung verbunden ist, deren Eingangsglied mit einer Antriebswelle eines Verbrennungsmotors verbunden ist.
  • Die Trennkupplung ist vorzugsweise koaxial zu der dritten Achse angeordnet.
  • Es versteht sich, dass in allen Fällen zwischen der ersten Welle bzw. der siebten Welle und der Antriebswelle des Verbrennungsmotors ein Element zur Drehschwingungs-Entkopplung angeordnet sein kann, beispielsweise ein Torsionsdämpfer, ein Zweimassenschwungrad, etc.
  • Die Trennkupplung kann vorzugsweise ebenfalls als Klauenkupplung ausgebildet sein. Die Trennkupplung ermöglicht ein Abkoppeln des Verbrennungsmotors von der Hybrid-Getriebeanordnung. Die Trennkupplung kann jedoch auch als Reibkupplung ausgebildet sein
  • Alternativ hierzu kann beispielsweise die siebte Welle auch drehfest mit einer Antriebswelle des Verbrennungsmotors verbunden werden, ggf. über das Element zur Drehschwingungs-Entkopplung.
  • Eine dritte Achse ist, wie oben erwähnt, vorzugsweise koaxial zu einer Achse eines Verbrennungsmotors, wenn die Hybrid-Getriebeanordnung in einem Kraftfahrzeug installiert ist.
  • Folglich kann die Hybrid-Getriebeanordnung mit nur drei Achsen realisiert werden, wobei ggf. weitere Achsen für die erste Elektromaschine (bei einer achsparallelen Anordnung) und/oder für die zweite Elektromaschine (Hochvolt-Startergenerator) vorgesehen sein können.
  • Wenn der Abtrieb ein Ausgleichsgetriebe aufweist, das koaxial zu der ersten Achse angeordnet ist, sind der erste Planetenradsatz sowie zumindest die erste Welle und die zweite Welle vorzugsweise koaxial zu dem Ausgangsgetriebe angeordnet und sind vorzugsweise um eine der Abtriebswellen des Ausgleichgetriebes herum angeordnet.
  • Hierdurch wird eine besonders kompakte Bauweise ermöglicht.
  • Ein Radsatz, insbesondere ein Planetenradsatz, über den zwischen dem Planetenradsatz und einem Ausgleichgetriebe eine Konstant-Übersetzung eingerichtet ist, ist vorzugsweise funktional zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem Ausgleichsgetriebe angeordnet.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn der Radsatz auch konstruktiv in axialer Richtung zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem Ausgleichsgetriebe angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine konstruktiv besonders günstige Anordnung koaxial zu der ersten Achse.
  • Die zweite Elektromaschine ist, wie oben erwähnt, vorzugsweise ein Hochvolt-Startergenerator und dient beispielsweise dazu, einen angeschlossenen Verbrennungsmotor zu starten. Die zweite Elektromaschine kann jedoch auch zu rekuperatorischen Zwecken verwendet werden, um beispielsweise einen Lastpunkt zu verschieben. Generell ist auch ein Laden in Neutral mittels der zweiten Elektromaschine möglich. Die Nennleistung der zweiten Elektromaschine ist jedoch vorzugsweise deutlich kleiner als die Nennleistung der ersten Elektromaschine, vorzugsweise kleiner als die Hälfte der Nennleistung der ersten Elektromaschine.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
    • 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Hybrid-Antriebsstrang;
    • 3 eine Schalttabelle für die Hybrid-Getriebeanordnung der 1;
    • 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
    • 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
    • 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
    • 7 eine Modifikation einer Hybrid-Getriebeanordnung;
    • 8 eine weitere Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
    • 9 eine weitere Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
    • 10 eine weitere Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
    • 11 eine weitere Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
    • 12 eine weitere Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
    • 13 eine weitere Modifikation einer Hybrid-Getriebeanordnung; und
    • 14 eine weitere Modifikation einer Hybrid-Getriebeanordnung.
  • In 1 ist in schematischer Form eine erste Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug dargestellt und generell mit 10 bezeichnet.
  • Die Hybrid-Getriebeanordnung 10 weist eine erste Welle 12 auf, über die verbrennungsmotorische Leistung einspeisbar ist, und eine zweite Welle 14, über die elektromotorische Leistung einspeisbar ist.
  • Die erste Welle 12 und die zweite Welle 14 sind auf einer gemeinsamen Achse A1 angeordnet.
  • Ferner weist die Hybrid-Getriebeanordnung eine dritte Welle 16 auf, die ebenfalls koaxial zu der ersten Achse A1 ausgebildet ist. Die dritte Welle 16 und die erste Welle 12 sind jeweils als Hohlwellenabschnitte um die zweite Welle 14 herum ausgebildet und sind axial voneinander beabstandet.
  • Ferner weist die Hybrid-Getriebeanordnung 10 eine vierte Welle 20 auf, die achsparallel versetzt zu der ersten Achse A1 auf einer zweiten Achse A2 angeordnet ist. Eine fünfte Welle 22 ist als Hohlwellenabschnitt um die vierte Welle 20 herum angeordnet. Die fünfte Welle 22 bildet ein Losrad eines zweiten Stirnradsatzes ST2, wie es unten beschrieben wird. Eine sechste Welle 24 ist ebenfalls koaxial zu der zweiten Achse A2 angeordnet, und zwar als Hohlwellenabschnitt um die vierte Welle 20 herum. Die sechste Welle 24 bildet ein Losrad eines ersten Stirnradsatzes ST1, wie es unten beschrieben wird.
  • Eine siebte Welle 25 ist auf einer dritten Achse A3 angeordnet, die koaxial ist zu einer Antriebswelle An, die drehfest mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors (in 1 nicht dargestellt) verbindbar ist. Die siebte Welle 25 ist über einen Schwingungstilger ST oder dergleichen mit der Antriebswelle An verbunden.
  • Eine erste Elektromaschine EM1 ist achsparallel versetzt zu der ersten Achse A1 auf einer vierten Achse A4 angeordnet und ist über eine erste Anbindung 26 mit der zweiten Welle 14 verbunden. Die erste Anbindung 26 ist vorliegend als Stirnradsatz ausgebildet, kann jedoch auch durch ein Zugmittel wie eine Kette gebildet sein. Die erste Anbindung 26 beinhaltet ein nicht näher bezeichnetes Antriebsritzel, das mit einer Antriebswelle der ersten Elektromaschine 1 verbunden ist, ein an der zweiten Welle 14 festgelegtes Festrad und ein optional vorgesehenes Zwischenrad, um eine optimale Übersetzungsanpassung zwischen der ersten Elektromaschine EM1 und der zweiten Welle 14 zu erreichen.
  • Die siebte Welle 25 ist mit der ersten Welle 12 über eine zweite Anbindung 28 verbunden. Die zweite Anbindung 28 ist vorliegend als Zugmittel-Anbindung realisiert, beispielsweise in Form einer Kette. Entsprechend weist die zweite Anbindung 28 ein mit der siebten Welle 25 verbundenes Kettenrad und ein mit der ersten Welle 12 verbundenes Kettenrad auf.
  • Die Hybrid-Getriebeanordnung weist ferner eine optionale zweite Elektromaschine EM2 auf, die auf einer fünften Achse A5 angeordnet ist.
  • Die zweite Elektromaschine EM2 kann jedoch auch koaxial zu der siebten Welle 25 angeordnet sein. In gleicher Weise kann die erste Elektromaschine EM1 in manchen Ausführungen auch koaxial zu der zweiten Welle 14 angeordnet sein.
  • Die zweite Elektromaschine EM2 ist über eine dritte Anbindung 29 mit der siebten Welle 25 verbunden, wobei die dritte Anbindung 29 vorliegend ebenfalls als Zugmittel realisiert ist. Die zweite Elektromaschine EM2 ist insbesondere als Hochvolt-Startergenerator ausgebildet (HVSG).
  • Die Hybrid-Getriebeanordnung 10 beinhaltet ferner einen ersten Planetenradsatz PS1, der ein erstes Glied in Form eines Sonnenrades S1, ein zweites Glied in Form eines Hohlrades H1 und ein drittes Glied in Form eines Planetenträgers bzw. Steges P1 beinhaltet.
  • Das erste Glied S1 ist drehfest mit der zweiten Welle 14 verbunden. Das zweite Glied H1 ist drehfest mit der dritten Welle 16 verbunden. Das dritte Glied P1 ist mit einem Abtrieb Ab verbunden, über den Antriebsleistung auf angetriebene Räder des Kraftfahrzeugs übertragen wird.
  • Der erste Stirnradsatz ST1 beinhaltet die sechste Welle (Losrad) 24 und ein Festrad, das mit der zweiten Welle 14 drehfest verbunden ist. Alternativ kann das Losrad des ersten Stirnradsatzes ST1 auch der zweiten Welle 14 zugeordnet sein, und das Festrad der vierten Welle 20. Der zweite Strinradsatz ST2 beinhaltet die fünfte Welle (Losrad) 22 und ein Festrad, das mit der dritten Welle 16 verbunden ist.. Alternativ kann das Losrad des zweiten Stirnradsatzes ST2 auch der dritten Welle 16 zugeordnet sein, und das Festrad der vierten Welle 20. Die vierte Welle 20 ist über einen dritten Stirnradsatz ST3 mit der ersten Welle 12 verbunden.
  • Die fünfte Welle 22 ist mittels eines ersten Schaltelementes A mit der vierten Welle 20 verbindbar. Die sechste Welle 24 ist mittels eines zweiten Schaltelementes B mit der vierten Welle 20 verbindbar.
  • Das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B sind als Doppelschaltelement realisiert und mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung B1 alternativ betätigbar.
  • Die erste Welle 12 ist mittels eines dritten Schaltelementes C mit der zweiten Welle verbindbar.
  • Die zweite Welle 14 ist mittels eines vierten Schaltelementes D mit der dritten Welle 16 verbindbar. Mittels des vierten Schaltelementes D kann der erste Planetenradsatz PS1 folglich verblockt werden.
  • Die dritte Welle 16 und damit das zweite Glied H1 des ersten Planetenradsatzes PS1 ist ferner mittels eines optionalen fünften Schaltelementes E mit einem Gehäuse G verbindbar, um mittels des ersten Planetenradsatzes PS1 eine alternative Übersetzung einzurichten.
  • Das dritte Schaltelement C ist mittels einer zweiten Betätigungseinrichtung B2 betätigbar. Das vierte Schaltelement D ist mittels einer dritten Betätigungseinrichtung B3 betätigbar. Sofern das fünfte Schaltelement E vorgesehen ist, kann dieses mit dem vierten Schaltelement D in ein Doppelschaltelement integriert sein und mittels der dritten Betätigungseinrichtung B3 alternativ betätigbar sein, wie es in 1 dargestellt ist.
  • Der Abtrieb Ab beinhaltet ein Ausgleichsgetriebe 40, das beispielsweise in Form eines Differenzialgetriebes realisiert sein kann. Das Ausgleichsgetriebe 40 weist eine erste Abtriebswelle 42 und eine zweite Abtriebswelle 44 auf. Mittels des Ausgleichsgetriebes 40 kann Antriebsleistung auf zwei angetriebene Räder des Kraftfahrzeugs verteilt werden, die mit der ersten Abtriebswelle 42 bzw. der zweiten Abtriebswelle 44 jeweils drehfest verbindbar sind.
  • Das Ausgleichsgetriebe 40 ist koaxial zu der ersten Achse A1 angeordnet. Die zweite Welle 14 ist als Hohlwelle um eine der Abtriebswellen herum angeordnet, vorliegend um die zweite Welle 44 herum.
  • Das dritte Glied P1 des ersten Planetenradsatzes PS1 kann entweder direkt mit einem Eingangsglied des Ausgleichgetriebes 40 verbunden sein. Bevorzugt ist es jedoch, wenn das dritte Glied P1 des ersten Planetenradsatzes PS1 über eine Konstant-Übersetzung mit dem Ausgleichgetriebe 40 verbunden ist. Die Konstant-Übersetzung kann als Stirnradsatzanordnung realisiert sein. Vorliegend ist die Konstant-Übersetzung durch einen zweiten Planetenradsatz PS2 realisiert, der ein Sonnenrad S2, ein Hohlrad H2 und einen Planetenträger P2 aufweist. Das Sonnenrad S2 ist drehfest mit dem Planetenträger P1 des ersten Planetenradsatzes PS1 verbunden. Das Hohlrad H2 ist mit dem Gehäuse G verbunden. Der Planetenträger P2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 ist mit einem Eingangsglied des Ausgleichgetriebes 40 verbunden.
  • Der zweite Planetenradsatz PS2 ist ebenfalls koaxial zu der ersten Achse A1 angeordnet und ist in axialer Richtung zwischen dem Ausgleichgetriebe 40 und dem ersten Planetenradsatz PS1 angeordnet. Das Sonnenrad S2 des zweiten Planetenradsatzes PS2 ist mit einem Hohlwellenabschnitt um die zweite Abtriebswelle 44 herum verbunden.
  • Das Ausgleichgetriebe 40 ist in einer ersten Radialebene R1 angeordnet. In einer axial hierzu benachbarten zweiten Radialebene R2 ist der zweite Planetenradsatz PS2 angeordnet. In einer hierzu benachbarten dritten Radialebene R3 ist der erste Planetenradsatz PS1 angeordnet. In einer hierzu benachbarten Radialebene R4 ist der zweite Stirnradsatz ST2 angeordnet.
  • In einer hierzu axial benachbarten fünften Radialebene R5 sind das Doppelschaltelement A, B und das Schaltelement D (oder das Doppelschaltelement D, E) angeordnet.
  • In einer hierzu axial benachbarten Radialebene R6 ist der erste Stirnradsatz ST1 angeordnet. In einer hierzu axial benachbarten sieben Radialebene R7 ist die zweite Anbindung 28 angeordnet.
  • In einer hierzu axial benachbarten achten Radialebene R8 ist der dritte Stirnradsatz ST3 angeordnet. In der achten Radialebene R8 kann ferner die dritte Anbindung 29 angeordnet sein, wie es in 1 gezeigt ist.
  • In einer neunten Radialebene R9 ist das dritte Schaltelement C angeordnet, das koaxial zu der ersten Achse A1 angeordnet ist. In einer zehnten Radialebene R10 ist die erste Anbindung 26 angeordnet.
  • Die erste Elektromaschine EM1 erstreckt sich ausgehend von der ersten Anbindung 26 hin zu der ersten Radialebene R1 und ist vorzugsweise axial überlappend mit wenigstens einem der Stirnradsätze angeordnet.
  • Die zweite Elektromaschine EM2 kann sich ausgehend von der achten Radialebene R8 entweder hin zu der ersten Radialebene R1 erstrecken oder in die entgegengesetzte axiale Richtung, wie es in 1 dargestellt ist.
  • Die siebte Welle 25 kann, wie es in 1 dargestellt ist, drehfest mit der Antriebswelle An verbunden sein, kann jedoch auch über eine in 1 nicht näher dargestellte Trennkupplung K0 mit der Antriebswelle An verbunden sein.
  • In 2 ist ein Beispiel eines Kraftfahrzeuges 30 gezeigt, das eine erste Achse 32 und eine zweite Achse 34 aufweist.
  • Eine Hybrid-Getriebeanordnung 10, wie sie in 1 gezeigt ist, ist im Bereich der ersten Achse 32 angeordnet, und zwar in einer Anordnung front/quer. Ferner ist im Bereich der ersten Achse 32 ein Verbrennungsmotor VM angeordnet, der mit der Hybrid-Getriebeanordnung 10 verbunden ist. Die Hybrid-Getriebeanordnung 10 beinhaltet auch das Ausgleichsgetriebe 40, mittels dessen Antriebsleistung auf die Abtriebswellen 42,44 und folglich auf die angetriebenen Räder der ersten Achse 32 verteilbar ist. Das Ausgleichsgetriebe 40 ist vorzugsweise koaxial zu wenigstens einer Achse der Hybrid-Getriebeanordnung 10 angeordnet.
  • Im Bereich der zweiten Achse 34 ist optional ein elektrischer Achsantrieb 36 angeordnet, der wenigstens eine weitere Elektromaschine und ein mechanisches Differenzial oder zwei weitere Elektromaschinen für die angetriebenen Räder der zweiten Achse 34 beinhalten kann.
  • Der Verbrennungsmotor VM, die Hybrid-Getriebeanordnung 10 und der optionale Achsantrieb 36 bilden einen Hybrid-Antriebsstrang 38 für das Kraftfahrzeug.
  • Mit dem in 2 gezeigten Hybrid-Antriebsstrang 38 kann ein Allrad-Antriebssystem realisiert werden. Mittels des Verbrennungsmotors VM, der ersten Elektromaschine EM1 und der Hybrid-Getriebeanordnung 10 kann beispielsweise ein reiner Frontantrieb eingerichtet werden. Ein zusätzlicher Hinterachsantrieb ist mittels des elektrischen Achsantriebs 36 möglich. Die Zuordnung der Hybrid-Getriebeanordnung 10 und des elektrischen Achsantriebes 36 zu den Achsen kann jedoch auch vertauscht werden.
  • Ferner ist ein leistungsverzweigter E-CVT-Fahrbereich für den Verbrennungsmotor möglich, bei dem auch ein batterieneutraler Betrieb möglich ist.
  • Ferner kann mittels des elektrischen Achsantriebs 36 eine Unterstützung der Zugkraft erfolgen, wenn in der Hybrid-Getriebeanordnung 10 Umschaltungen notwendig sind, bei denen der Abtrieb hiervon lastfrei ist. Solche sind beispielsweise zunächst ein rein elektrisches Fahren mittels der Elektromaschine EM1 (und ggf. EM2) und dann ein Verbrennungsmotorstart in Neutral mittels der ersten Elektromaschine EM1.
  • 3 zeigt eine Schalttabelle für die Hybrid-Getriebeanordnung 10 der 1. In 3 sind geschlossene Schaltelemente mit einem „x“ gekennzeichnet. Geöffnete Schaltelemente sind durch leere Tabelleneinträge gekennzeichnet.
  • Wie es sich aus 3 ergibt, lassen sich mittels der Hybrid-Getriebeanordnung drei Hybrid-Gangstufen H1-H3 realisieren. In diesen Hybrid-Gangstufen ist jeweils ein rein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb möglich, es ist jedoch auch eine Überlagerung von elektromotorischer Leistung mittels der ersten Elektromaschine EM1 möglich.
  • In allen drei Hybrid-Gangstufen H1-H3 ist das vierte Schaltelement D geschlossen, so dass der erste Planetenradsatz PS1 verblockt ist. Die erste Elektromaschine EM1 ist hierdurch direkt mit dem Abtrieb Ab verbunden.
  • In der ersten Hybrid-Gangstufe H1 ist das erste Schaltelement A geschlossen, so dass verbrennungsmotorische Leistung über die siebte Welle 25, die erste Welle 12, die vierte Welle 20, die fünfte Welle 22 und die dritte Welle 16 in das Hohlrad H1 des verblockten Planetenradsatzes PS1 eingespeist wird. Elektromotorische Antriebsleistung kann über die zweite Welle 14 in das Sonnenrad S1 des verblockten Planetenradsatzes PS1 eingespeist werden.
  • In der zweiten Hybrid-Gangstufe H2 ist das zweite Schaltelement B geschlossen, so dass verbrennungsmotorische Leistung über die fünfte Welle 25, die erste Welle 12, die vierte Welle 20 , die sechste Welle 24 und die zweite Welle 14 in das Sonnenrad S1 des verblockten Planetenradsatzes PS1 eingespeist wird. Elektromotorische Antriebsleistung kann ebenfalls über die zweite Welle 14 in das Sonnenrad S1 des verblockten Planetenradsatzes PS1 eingespeist werden.
  • In der dritten Hybrid-Gangstufe ist das dritte Schaltelement C geschlossen, so dass verbrennungsmotorische Leistung über die fünfte Welle 25, die erste Welle 12 und die zweite Welle 14 in das Sonnenrad S1 des verblockten Planetenradsatzes PS1 eingespeist wird. Elektromotorische Antriebsleistung kann ebenfalls über die zweite Welle 14 in das Sonnenrad S1 des verblockten Planetenradsatzes PS1 eingespeist werden.
  • Ferner ist mit der Hybrid-Getriebeanordnung 10 eine Elektro-Gangstufe E1 einrichtbar, und zwar durch Schließen des vierten Schaltelementes D und durch Öffnen sämtlicher Schaltelemente A-C. Diese Elektro-Gangstufe E1 ist eine Haupt-Elektro-Gangstufe, die in der Regel für sämtliche Fahrzeuggeschwindigkeiten angepasst ist, die von den H Zudem ist mittels der Hybrid-Getriebeanordnung ein EDA-Modus einrichtbar, nämlich EDA.
  • In diesem EDA-Modus bleibt das vierte Schaltelement D geöffnet, und auch die Schaltelemente B,C bleiben geöffnet. Das Schaltelement A wird geschlossen. Folglich wird verbrennungsmotorische Antriebsleistung über in das Hohlrad H1 des ersten Planetenradsatzes PS1 (bei EDA-Klassik) oder in das Sonnenrad S1' des ersten Planetenradsatzes PS1' (bei EDA-Invers, siehe 7) eingespeist. Über das Sonnenrad S1 bzw. das Hohlrad H1 ` (bei EDA-Invers) kann hierbei Drehmoment „elektrisch“ abgestützt werden, so dass ein „EDA“-Anfahren möglich ist. Aus dem EDA-Modus EDA kann dann durch Schließen des vierten Schaltelementes D in die Hybrid-Gangstufe H1 gewechselt werden, da hierzu das Schaltelement A geschlossen bleibt und die Schaltelemente B, C geöffnet bleiben.
  • Wie oben erwähnt, kann ein rein elektrisches Fahren durch Schließen des vierten Schaltelementes D und durch Öffnen der anderen Schaltelemente realisiert werden. Ausgehend hiervon kann durch Schließen von jeweils einem der Schaltelemente A-C eine beliebige Hybrid-Gangstufe eingerichtet werden, bei der zusätzlich verbrennungsmotorische Leistung auf den Abtrieb geführt wird.
  • Zwischen den Hybrid-Gangstufen H1-H3 sind Gangwechsel mit Zugkraftunterstützung möglich. In allen Fällen erfolgt eine Zugkraftunterstützung vorzugsweise durch Stützung des Abtriebs Ab mittels der ersten Elektromaschine EM1.
  • Beispielsweise erfolgt eine Lastschaltung von H1 nach H2 im Hybrid-Betrieb ausgehend von geschlossenen Schaltelementen A und D folgendermaßen. Zunächst erfolgt ein Lastabbau an dem Schaltelement A und ein gleichzeitiger Lastaufbau an der ersten Elektromaschine EM1. Anschließend kann das Schaltelement A geöffnet werden. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors wird abgesenkt, so dass das Schaltelement B synchron wird. Hierzu kann beispielsweise eine zweite Elektromaschine EM2 in Form eines Hochvolt-Startergenerators, die mit der ersten Welle 12 verbunden ist, generatorisch arbeiten. Dies ist die bevorzugte Variante. Alternativ hierzu, wenn eine derartige zweite Elektromaschine EM2 nicht vorhanden ist, kann der Verbrennungsmotor VM in den Schubbetrieb gehen.
  • Anschließend kann das Schaltelement B eingelegt werden. Das Schaltelement D bleibt während der Schaltung geschlossen.
  • Die Elektromaschine EM1 stützt nach dem Öffnen des Schaltelementes A bis zum Schließen des Schaltelementes B die Zugkraft vollkommen alleine.
  • Die Gangwechsel in die anderen Gangstufen erfolgen in ähnlicher Weise. Bei einem Gangwechsel von H2 nach H3 wird nach dem Lastaufbau an der Elektromaschine EM1 das Schaltelement B geöffnet und nach der Synchronisierung des Schaltelementes C dieses geschlossen.
  • Mit der Hybrid-Getriebeanordnung 10 können gemäß 3 ferner zwei unterschiedliche Modi zum Laden in Neutral (LiN1, LiN2) eingerichtet werden. In beiden Fällen bleibt das vierte Schaltelement D geöffnet und es wird entweder das Schaltelement B oder das Schaltelement C geschlossen.
  • In LiN1 ist das Schaltelement B geschlossen, die Schaltelemente A,C,D sind geöffnet. Daher sind sowohl der Verbrennungsmotor VM (über B) als auch die erste Elektromaschine EM1 mit der zweiten Welle 14 verbunden, und der erste Planetenradsatz PS1 ist nicht verblockt. Folglich kann die erste Elektromaschine EM1 im Stand von dem Verbrennungsmotor VM angetrieben werden, um die erste Elektromaschine EM1 generatorisch zu betreiben und einen angeschlossenen elektrischen Energiespeicher (z.B. Batterie) zu laden oder elektrische Verbraucher zu versorgen. Ein solcher Verbraucher kann auch eine weitere Elektromaschine sein, bspw. ein elektrischer Achsantrieb an einer anderen Fahrzeugachse, wie nachstehend beschrieben
  • In LiN2 ist das Schaltelement C geschlossen, die Schaltelemente A, B, D sind geöffnet. Folglich ist die gleiche Situation gegeben wie in LiN1, außer, dass der Verbrennungsmotor VM mit einer anderen Übersetzung mit der zweiten Welle 14 verbunden ist (über C statt über B).
  • Aus dem Modus LiN1 kann direkt in die Hybrid-Gangstufe H2 gewechselt werden, da in den beiden Modi das Schaltelement B geschlossen ist. Aus dem Modus LiN2 kann direkt in die Hybrid-Gangstufe H3 gewechselt werden, da in den beiden Modi das Schaltelement C geschlossen ist.
  • Nachstehend werden weitere Hybrid-Getriebeanordnungen beschrieben, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell der Hybrid-Getriebeanordnung der 1 und 2 entsprechen. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.
  • In jeder der nachstehend beschriebenen Hybrid-Getriebeanordnungen ist die zweite Welle 14 bzw. 14' jeweils als Innenwelle gezeigt, und der Abtrieb Ab ist nicht im Detail dargestellt. Die nachstehend beschriebenen Hybrid-Getriebeanordnungen können folglich unabhängig von der Achse realisiert werden, auf der das Ausgleichgetriebe 40 und die damit verbundenen Abtriebswellen 42, 44 angeordnet sind. Es versteht sich jedoch, dass in sämtlichen der nachstehenden Hybrid-Getriebeanordnungen die erste Achse A1 koaxial zu dem Ausgleichgetriebe 40 angeordnet sein kann, so dass in sämtlichen dieser Fälle die zweite Welle 14 oder 14' als Hohlwelle um eine der Abtriebswellen des Ausgleichgetriebes herum angeordnet ist, so wie auch bei der Hybrid-Getriebeanordnung 10 der 1. Umgekehrt kann die Hybrid-Getriebeanordnung 10 der 1 alternativ auch so realisiert sein, dass die erste Welle 12, die zweite Welle 14 und die dritte Welle 16 sowie der erste Planetenradsatz PS1 nicht koaxial zu der Achse des Ausgleichgetriebes und folglich nicht koaxial zu einer der Abtriebswellen angeordnet sind.
  • Die nachstehend beschriebenen Hybrid-Getriebeanordnungen sind sämtlich so realisiert, dass die Schalttabelle der 3 sich in gleicher Weise auf diese Hybrid-Getriebeanordnungen anwenden lässt. Ergänzend ist hierzu anzumerken, dass in manchen der nachstehend beschriebenen Hybrid-Getriebeanordnungen kein fünftes Schaltelement E vorgesehen ist. Dieses kann jedoch in sämtlichen der Ausführungsformen vorgesehen sein.
  • Bei der in 4 gezeigten Hybrid-Getriebeanordnung 10' ist die axiale Reihenfolge der Stirnradsätze ST1'-ST3' geändert.
  • Der zweite Stirnradsatz ST2' liegt nach wie vor in der vierten Radialebene R4. Der erste Stirnradsatz ST1 liegt jedoch in der Radialebene R8', die vorliegend identisch ist mit der Radialebene R10, in der auch die erste Anbindung 25' angeordnet ist. Der dritte Stirnradsatz ST3' liegt in einer sechsten Radialebene R6'.
  • Bei der Hybrid-Getriebeanordnung 10' teilen sich der erste Stirnradsatz ST1' und die erste Anbindung 26' ein an der zweiten Welle 14' festgelegtes Festrad nach der Art einer Doppelnutzung.
  • Bei der Hybrid-Getriebeanordnung 10' ist zudem das Doppelschaltelement A, B in der neunten Radialebene R9' angeordnet, also in axialer Richtung zwischen der Radialebene R8'/R10 und einer Radialebene R7', in der die zweite Anbindung 28 angeordnet ist.
  • In der fünften Radialebene R5' ist nunmehr nur das vierte Schaltelement D angeordnet, das in axialer Richtung zwischen der Radialebene R4 mit dem zweiten Stirnradsatz ST2' und der Radialebene R6' mit dem dritten Stirnradsatz ST3' angeordnet ist.
  • Bei der Ausführungsform der 4 ist die fünfte Welle (Losrad des zweiten Stirnradsatzes ST2`) 22' als Innenwelle ausgebildet, und die vierte Welle 20' ist als Hohlwellenabschnitt um die fünfte Welle 22' herum ausgebildet. Die sechste Welle (Losrad des ersten Stirnradsatzes ST1') 24' ist ebenfalls als Hohlwellenabschnitt um die fünfte Welle 22' herum ausgebildet.
  • In der Radialebene R9', die axial zwischen den Radialebenen R7' und R8'/R10 angeordnet ist, ist ferner das dritte Schaltelement C angeordnet, das gemeinsam mit dem Doppelschaltelement A, B in dieser Radialebene R9' angeordnet ist.
  • Die Radialebenen R6' und R7' können axial auch vertauscht werden.
  • Bei der Hybrid-Getriebeanordnung 10", die in 5 gezeigt ist und die hinsichtlich der axialen Anordnung der Stirnradsätze ST1-ST3 wiederum der Hybrid-Getriebeanordnung 10 der 1 entspricht, ist im Gegensatz hierzu das fünfte Schaltelement E nicht vorgesehen, so dass keine zweite Elektro-Gangstufe E1 einrichtbar ist. Ein Rückwärtsfahren wird hierbei ausschließlich durch das Schaltelement D eingerichtet, und zwar in einem rein elektromotorischen Fahrbetrieb mittels der Elektro-Gangstufe E1.
  • 6 offenbart eine weitere Ausführungsform für eine Hybrid-Getriebeanordnung 10', bei der die Reihenfolge der Stirnradsätze identisch ist wie in der Ausführungsform der 4. Im Unterschied zu der Ausführungsform der 4 beinhaltet die Hybrid-Getriebeanordnung 10''' der 6 das fünfte Schaltelement E, so dass eine kurze Elektro-Gangstufe E einrichtbar ist, die insbesondere für einen Rückwärtfahrbetrieb geeignet ist. Denn in einem Rückwärtsfahrbetrieb ist ein EDA-Modus nicht realisierbar.
  • Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der erste Planetenradsatz jeweils klassisch angebunden. D.h., die dritte Welle 16, 16' ist mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes PS1 verbunden, und die zweite Welle 14, 14' ist mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes PS1 verbunden.
  • Bei sämtlichen der vorstehend beschriebenen Hybrid-Getriebeanordnungen und bei sämtlichen der nachstehend beschriebenen Hybrid-Getriebeanordnungen kann jedoch die Anbindung des ersten Planetenradsatzes auch „invers“ erfolgen, wie es in 7 mit dem Planetenradsatz PS1' gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist die zweite Welle 14 mit dem Hohlrad H1' des ersten Planetenradsatzes PS1' verbunden. Die dritte Welle 16 ist mit dem Sonnenrad S1' des ersten Planetenradsatzes PS1' verbunden. Der Planetenträger P1' ist, wie auch bei der klassischen Anbindung, mit dem Abtrieb Ab verbunden.
  • Der Vorteil der inversen Anbindung ist eine geringere Ausgleichsdrehzahl im EDA-Modus bzw. im EDS-Modus.
  • Die klassische Anbindung hat hingegen den Vorteil, dass die erste Elektromaschine EM1 an dem Sonnenrad ein geringeres Stützmoment beim EDA-Modus aufbringen muss. Ferner ist der Vorteil der klassischen Anbindung darin zu sehen, dass der EDA-Modus länger generatorisch stattfindet, da mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit der generatorische Betrieb später verlassen wird, wenn die erste Elektromaschine EM1 an das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes angebunden ist.
  • In 8 ist eine weitere Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung 10IV gezeigt, die auf der Hybrid-Getriebeanordnung 10' der 4 basiert. Bei der Hybrid-Getriebeanordnung 10IV ist jedoch das Doppelschaltelement A, B in axialer Richtung zwischen dem zweiten Stirnradsatz ST2' und dem dritten Stirnradsatz ST3' angeordnet, und nicht wie bei der Ausführungsform der 4 zwischen dem dritten Stirnradsatz ST3' und dem ersten Stirnradsatz ST1'.
  • Bei der Hybrid-Getriebeanordnung 10IV ist die sechste Welle (Losrad des ersten Stirnradsatzes ST1') 24IV als Innenwelle ausgebildet, und die vierte Welle 20IV und die fünfte Welle (Losrad des zweiten Stirnradsatzes ST2') 22IV sind jeweils als Hohlwellenabschnitte um die sechste Welle 24IV herum ausgebildet.
  • In einer Radialebene R5IV sind folglich das Doppelschaltelement A, B und das vierte Schaltelement D angeordnet. In einer neunten Radialebene R9IV ist nur das dritte Schaltelement C angeordnet.
  • In 9 ist eine weitere Hybrid-Getriebeanordnung 10V gezeigt, bei der das zweite Schaltelement B nicht koaxial zu der zweiten Achse A2 angeordnet ist, wie bei den obigen Ausführungsformen. Stattdessen ist das zweite Schaltelement B koaxial zu der ersten Achse A1 angeordnet und ist zusammen mit dem dritten Schaltelement C als ein Doppelschaltelement realisiert.
  • Das Doppelschaltelement B, C ist mittels einer zweiten Betätigungseinrichtung B2V betätigbar. Das erste Schaltelement A ist mittels einer ersten Betätigungseinrichtung B1V betätigbar. Das vierte Schaltelement D (und optional ein fünftes Schaltelement E) ist mittels der dritten Betätigungseinrichtung B3 betätigbar, wie bei den obigen Ausführungsformen.
  • Bei der Hybrid-Getriebeanordnung 10V ist das Doppelschaltelement mit den Schaltelementen B, C koaxial zu der ersten Achse A1 und axial zwischen dem ersten Stirnradsatz ST1V und dem dritten Stirnradsatz ST3 angeordnet. Ferner ist die sechste Welle (Losrad des ersten Stirnradsatzes ST1v) 24V nicht koaxial zu der zweiten Achse A2 angeordnet, sondern koaxial zu der ersten Achse A1, und bildet eine Radpaarung mit einem Festrad, das drehfest mit der vierten Welle 20 verbunden ist.
  • Die zweite Anbindung 28 ist vorliegend in axialer Richtung zwischen dem Doppelschaltelement B, C und dem dritten Stirnradsatz ST3 angeordnet, kann jedoch auch auf der axial gegenüberliegenden Seite des dritten Stirnradsatzes ST3 angeordnet sein.
  • Die vierte Welle 20 ist bei der Ausführungsform der 9 als Innenwelle ausgebildet, an der Festräder des ersten Stirnradsatzes ST1V und des dritten Stirnradsatzes ST3 festgelegt sind. Die fünfte Welle (Losrad des zweiten Stirnradsatzes ST2) 22 ist wie auch bei der Ausführungsform der 1 oder der Ausführungsform der 5 als Hohlwellenabschnitt um die vierte Welle 20 herum ausgebildet.
  • Die Schaltelemente A, D sind in einer fünften Radialebene R5V angeordnet. Das Doppelschaltelement B, C ist in einer neunten Radialebene R9V angeordnet, die axial zwischen der sechsten Radialebene R6 mit dem ersten Stirnradsatz ST1V und der siebten Radialebene R7 mit der zweiten Anbindung 28 angeordnet ist. Der Stirnradsatz ST3 ist in einer achten Radialebene R8 zwischen der siebten Radialebene R7 und der zehnten Radialebene R10 angeordnet.
  • In 10 ist eine weitere Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung 10VI gezeigt, die generell auf der Ausführungsform der 8 basiert. Im Gegensatz zu der Ausführungsform der 8 ist das zweite Schaltelement B jedoch auf der ersten Achse A1 angeordnet und bildet gemeinsam mit dem dritten Schaltelement C ein Doppelschaltelement.
  • Wie bei der Ausführungsform der 9 ist die vierte Welle 20 als Innenwelle ausgeführt, um die herum die fünfte Welle (Losrad des zweiten Stirnradsatzes ST2) 22 als Hohlwellenabschnitt angeordnet ist.
  • Die sechste Welle (Losrad des zweiten Stirnradsatzes ST2) 24VI ist ebenso wie bei der Ausführungsform der 9 als Hohlwellenabschnitt um die zweite Welle 14' herum auf der ersten Achse A1 angeordnet, nicht auf der zweiten Achse wie bei der Ausführungsform der 4 und 6.
  • Die erste Welle 12' ist auf einer der ersten Anbindung 26 axial gegenüberliegenden Seite des Doppelschaltelementes C, B angeordnet. Der dritte Stirnradsatz ST3VI liegt in der sechsten Radialebene R6.
  • Die zweite Anbindung 28 ist in einer siebten Radialebene R7 zwischen der sechsten Radialebene R6 und einer neunten Radialebene R9VI angeordnet, wobei in der neunten Radialebene R9VI das Doppelschaltelement C, B angeordnet ist.
  • Die erste Anbindung 26 liegt in einer Radialebene R10. Der erste Strinradsatz ST1VI liegt in einer Radialebene R8VI zwischen den Radialeebenen R9VI und R10.
  • In 11 ist eine weitere Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung 10VII gezeigt, die auf der Hybrid-Getriebeanordnung 10V der 9 basiert.
  • Bei der Hybrid-Getriebeanordnung 10VII der 11 ist jedoch die sechste Welle (Losrad des ersten Stirnradsatzes ST1V) 20VII als Hohlwelle ausgebildet, und die fünfte Welle (Losrad des zweiten Stirnradsatzes ST2) 22VII als Innenwelle bzw. Vollwelle.
  • Im Übrigen entspricht der Aufbau der Hybrid-Getriebeanordnung der 11 jenem der Hybrid-Getriebeanordnung 10V der 9.
  • In 12 ist eine weitere Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung 10VIII dargestellt.
  • Bei der Hybrid-Getriebeanordnung 10VIII ist die sechste Welle (Losrad des ersten Stirnradsatzes ST1VI) 20VII als Hohlwelle ausgebildet, und die fünfte Welle(Losrad des zweiten Stirnradsatzes ST2) 22VII als Innenwelle, wie bei der Ausführungsform der 11.
  • Im Übrigen entspricht der Aufbau der Hybrid-Getriebeanordnung 10VIII der 12 jenem der Hybrid-Getriebeanordnung 10VI der 10.
  • Wie oben erwähnt, kann die siebte Welle 25 drehfest (über den Schwingungstilger ST) mit einer Antriebswelle An eines Verbrennungsmotors verbunden werden.
  • In den 13 und 14 ist jedoch jeweils eine Trennkupplung vorgesehen, die es ermöglicht, die Hybrid-Getriebeanordnung von dem Verbrennungsmotor abzukoppeln.
  • Das Bereitstellen der Trennkupplung K0 kann beispielsweise aus funktionssicherheitstechnischen Gründen vorteilhaft sein, oder um einen Schleppstart des Verbrennungsmotors durchführen zu können.
  • In 13 ist gezeigt, dass die Trennkupplung K0 als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein kann, das mittels einer vierten Betätigungseinrichtung B4 betätigbar ist, um die Antriebswelle An mit der siebten Welle 25IX zu verbinden.
  • Bei der Ausführungsform der 13 sind folglich sämtliche Schaltelemente B1 und B4 als formschlüssige Schaltelemente bzw. Klauenkupplungen realisiert.
  • Bei der Ausführungsform der 14 ist die Trennkupplung K0' als Reibkupplung realisiert, die mittels einer Betätigungseinrichtung B4' betätigbar ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Hybrid-Getriebeanordnung
    12
    erste Welle
    14
    zweite Welle
    16
    dritte Welle
    20
    vierte Welle
    22
    fünfte Welle (Losrad des zweiten Stirnradsatzes ST2)
    24
    sechste Welle(Losrad des ersten Stirnradsatzes ST1)
    25
    siebte Welle
    26
    Anbindung EM1/14
    28
    Anbindung 25/12
    29
    Anbindung EM2/25
    30
    Kraftfahrzeug
    32
    erste Achse
    34
    zweite Achse
    36
    elektrischer Achsantrieb
    38
    Hybrid-Antriebsstrang
    40
    Ausgleichsgetriebe
    42
    erste Abtriebswelle
    44
    zweite Abtriebswelle
    PS1
    erster Planetenradsatz
    S1
    Sonnenrad PS1
    H1
    Hohlrad PS1
    P1
    Planetenträger/Steg PS1
    PS2
    zweiter Planetenradsatz
    S2
    Sonnenrad PS2
    H2
    Hohlrad PS2
    P2
    Planetenträger/Steg PS2
    ST1
    erster Stirnradsatz 14/24
    ST2
    zweiter Stirnradsatz 16/22
    ST3
    dritter Stirnradsatz 12/20
    A-E
    Schaltelemente
    B1-B4
    Betätigungseinrichtungen
    A1-A5
    Achsen
    R!-R10
    Radialebenen
    EM1
    erste Elektromaschine
    EM2
    zweite Elektromaschine
    VM
    Verbrennungsmotor
    K0
    Trennkupplung
    Ab
    Abtrieb
    An
    Antriebswelle
    ST
    Schwingungstilger
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013215114 A1 [0007]

Claims (15)

  1. Hybrid-Getriebeanordnung (10) für ein Kraftfahrzeug (30), mit - einer ersten Welle (12), die mit einem Verbrennungsmotor (VM) verbunden oder verbindbar ist, - einer ersten Elektromaschine (EM1); - einer zweiten Welle (14), die mit der ersten Elektromaschine (EM1) verbunden ist, - einem ersten Planetenradsatz (PS1), der ein erstes Glied (S1; H1'), ein zweites Glied (H1; S1') und ein drittes Glied (P1; P1') aufweist, wobei das erste Glied (S1; H1') mit der zweiten Welle (14) verbunden ist, wobei das zweite Glied (H1; S1`) mittels eines Schaltelementes (A) mit der ersten Welle (12) verbindbar ist, und wobei das dritte Glied (P1; P1') mit einem Abtrieb (Ab) verbunden ist, - einem ersten Stirnradsatz (ST1), einem zweiten Stirnradsatz (ST2) und einem dritten Stirnradsatz (ST3), - einer dritten Welle (16), die mit dem zweiten Glied (H1; S1') verbunden ist, und - einer vierten Welle (20), die achsparallel versetzt zu der ersten Welle (12) angeordnet und die über den dritten Stirnradsatz (ST3) mit der ersten Welle (12) verbunden ist, wobei die zweite Welle (14) über den ersten Stirnradsatz (ST1) mit der vierten Welle (20) verbindbar ist, wobei die erste Welle (12) über ein Schaltelement (C) mit der zweiten Welle (14) verbindbar ist, wobei die dritte Welle (16) über den zweiten Stirnradsatz (ST2) mit der vierten Welle (20) verbindbar ist, und wobei ein Schaltelement (D) dazu eingerichtet ist, den ersten Planetenradsatz (PS1) zu verblocken.
  2. Hybrid-Getriebeanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Welle (12) koaxial zu der zweiten Welle (14) angeordnet ist und/oder wobei die dritte Welle (16) koaxial zu der zweiten Welle (14) angeordnet ist.
  3. Hybrid-Getriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste und der zweite Stirnradsatz (ST1, ST2) jeweils ein Festrad und ein Losrad (22, 24) aufweisen und wobei der dritte Stirnradsatz (ST3) zwei Festräder aufweist.
  4. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, wobei ein Schaltelement (B) dazu eingerichtet ist, im geschlossenen Zustand die zweite Welle (14) über den ersten Stirnradsatz (ST1) mit der vierten Welle (20) zu verbinden.
  5. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, wobei das Schaltelement (A) dazu eingerichtet ist, im geschlossenen Zustand die dritte Welle (16) über den zweiten Stirnradsatz (ST2) mit der vierten Welle (20) zu verbinden.
  6. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei das Schaltelement (D) dazu eingerichtet ist, im geschlossenen Zustand den ersten Planetenradsatz (PS1) zu verblocken.
  7. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-6, wobei - das dem zweiten Stirnradsatz (ST2) zugeordnetes Schaltelement (A) und ein dem ersten Stirnradsatz (ST1) zugeordnetes Schaltelement (B) als Doppelschaltelement ausgebildet sind, oder - das Schaltelement (C) zum Verbinden der ersten Welle (12) und der zweiten Welle (14) und ein dem ersten Stirnradsatz (ST1) zugeordnetes Schaltelement (B) als Doppelschaltelement ausgebildet sind.
  8. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-7, wobei - der erste Stirnradsatz (ST1) in axialer Richtung zwischen dem zweiten Stirnradsatz (ST2) und dem dritten Stirnradsatz (ST3) angeordnet ist, oder - der dritte Stirnradsatz (ST3`) in axialer Richtung zwischen dem zweiten Stirnradsatz (ST2') und dem ersten Stirnradsatz (ST1') angeordnet ist.
  9. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-8, wobei die zweite Welle (14) als Hohlwelle ausgebildet ist, durch die hindurch eine Abtriebswelle (44) eines Ausgleichgetriebes (40) geführt ist.
  10. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-9, wobei eine zweite Elektromaschine (EM2) mit einer siebten Welle (25) verbunden ist, die mit einer Antriebswelle (An) verbunden oder verbindbar ist.
  11. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-10, wobei - die erste Welle (12) mit einer achsparallel versetzten siebten Welle (25), die koaxial zu einer Antriebswelle (An) angeordnet ist, über eine Anbindung (28) in Form eines Stirnradsatzes oder eines Zugmittels verbunden ist, und/oder - die erste Elektromaschine (EM1) achsparallel versetzt zu der zweiten Welle (14) angeordnet und über eine Anbindung (26) in Form eines Stirnradsatzes oder eines Zugmittels mit der zweiten Welle (14) verbunden ist, und/oder - eine zweite Elektromaschine (EM2) achsparallel versetzt zu einer siebten Welle (25) angeordnet ist, die koaxial zu einer Antriebswelle (An) angeordnet ist, und über eine Anbindung (29) in Form eines Stirnradsatzes oder eines Zugmittels mit der siebten Welle (25) verbunden ist.
  12. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-11, wobei - der erste Planetenradsatz (PS1) im Bereich von einem ersten axialen Ende der Hybrid-Getriebeanordnung (10) angeordnet ist; und/oder - eine Anbindung, über die die erste Elektromaschine (EM1) mit der zweiten Welle (14) verbunden ist, im Bereich von einem zweiten axialen Ende der Hybrid-Getriebeanordnung (10) angeordnet ist.
  13. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-12, wobei - die dritte Welle (16) über ein Schaltelement (E) mit einem Gehäuse (G) verbindbar ist; und/oder - ein Ausgleichsgetriebe (40) zum Verteilen von Antriebsleistung auf angetriebene Räder koaxial zu der zweiten Welle (14) angeordnet ist; und/oder - das dritte Glied (P1) des ersten Planetenradsatzes (PS1) über eine Konstant-Übersetzung (PS2) mit einem Eingangsglied eines Ausgleichsgetriebes (40) zum Verteilen von Antriebsleistung auf angetriebene Räder verbunden ist.
  14. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-13, wobei die erste Welle (12) mit einem Ausgangsglied einer Trennkupplung (K0) verbunden ist, deren Eingangsglied mit einer Antriebswelle (An) eines Verbrennungsmotors (VM) verbindbar ist.
  15. Hybrid-Antriebsstrang (38) für ein Kraftfahrzeug (30), das einer erste Achse (32) und eine zweite Achse (34) aufweist, mit einer Hybrid-Getriebeanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zum Antrieb der ersten Achse (32) und vorzugsweise mit einem elektrischen Achsantrieb (36) zum Antreiben der zweiten Achse (34).
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