DE102022104377B4 - Hybridgetriebe für ein Hybridfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Hybridgetriebe (15) für ein Fahrzeug,- wobei das Hybridgetriebe (15) eine erste Kupplung (75), eine zweite Kupplung (80) und eine Betätigungseinrichtung (100) aufweist,- wobei die Betätigungseinrichtung (100) wenigstens eine Schaltwalze (170), ein erstes Kulissenelement (175), eine mit dem ersten Kulissenelement (175) gekoppelte erste Schaltgabel (180), ein zweites Kulissenelement (185) und eine mit dem zweiten Kulissenelement (185) gekoppelte zweite Schaltgabel (190) aufweist,- wobei die erste Schaltgabel (180) mit der ersten Kupplung (75) auf einer zum ersten Kulissenelement (175) abgewandten Seite gekoppelt ist und die zweite Schaltgabel (190) mit der zweiten Kupplung (80) auf einer zum zweiten Kulissenelement (185) abgewandten Seite gekoppelt ist,- wobei die Schaltwalze (170) zwischen wenigstens einer ersten Walzenposition und einer zur ersten Walzenposition unterschiedlichen zweiten Walzenposition verdrehbar um eine Walzenachse (205) gelagert ist,- wobei die Schaltwalze (170) wenigstens eine Kulisse (215) aufweist,- wobei an der wenigstens einen Kulisse (215) das erste Kulissenelement (175) und in Umfangsrichtung bezogen auf die Walzenachse (205) versetzt zu dem ersten Kulissenelement (175) das zweite Kulissenelement (185) angeordnet sind,- wobei die wenigstens eine Kulisse (215) ausgebildet ist, bei der Verdrehung der Schaltwalze (170) aus der ersten Walzenposition in die zweite Walzenposition das erste Kulissenelement (175) zur Schaltung der ersten Kupplung (75) und/oder das zweite Kulissenelement (185) zur Schaltung der zweiten Kupplung (80) zu betätigen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe für ein Hybridfahrzeug gemäß Patentanspruch 1.
  • Aus DE 10 2018 221 911 B4 ist ein Antrieb einer Schaltwalze über ein Schneckengetriebe bekannt.
  • Aus der AT 520 187 A4 ist ein Antriebsstrang mit einer Schaltwalze bekannt, bei der über mehrere Kulissen mehrere Betätigungselemente, wie Schaltgabeln betätigt werden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Hybridgetriebe bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird mittels eines Hybridgetriebes gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Es wurde erkannt, dass ein verbessertes Hybridgetriebe dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Hybridgetriebe eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung, und eine Betätigungseinrichtung aufweist, wobei die Betätigungseinrichtung wenigstens eine Schaltwalze, ein erstes Kulissenelement, eine mit dem ersten Kulissenelement gekoppelte erste Schaltgabel, ein zweites Kulissenelement und eine mit dem zweiten Kulissenelement gekoppelte zweite Schaltgabel aufweist, wobei die erste Schaltgabel mit der ersten Kupplung auf einer zum ersten Kulissenelement abgewandten Seite gekoppelt ist und die zweite Schaltgabel mit der zweiten Kupplung auf einer zum zweiten Kulissenelement abgewandten Seite gekoppelt ist, wobei die Schaltwalze zwischen wenigstens einer ersten Walzenposition und einer zur ersten Walzenposition unterschiedlichen zweiten Walzenposition verdrehbar um eine Walzenachse gelagert ist, wobei die Schaltwalze wenigstens eine Kulisse aufweist, wobei an der Kulisse das erste Kulissenelement und in Umfangsrichtung bezogen auf die Walzenachse versetzt zu dem ersten Kulissenelement das zweite Kulissenelement angeordnet sind, wobei die Kulisse ausgebildet ist, bei der Verdrehung der Schaltwalze aus der ersten Walzenposition in die zweite Walzenposition das erste Kulissenelement zur Schaltung der ersten Kupplung und/oder das zweite Kulissenelement zur Schaltung der zweiten Kupplung zu betätigen.
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass mittels einer besonders einfachen und in axialer Richtung besonders kurz gehaltenen Schaltwalze zwei Schaltgabeln betätigt werden können. Dadurch dass die Schaltwalze in axialer Richtung besonders kompakt ist, ist ebenso die Betätigungseinrichtung besonders kompakt und eignet sich insbesondere für Hybridgetriebe mit wenig Zahnradpaarungen.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Kulisse nutartig in einer äußeren Umfangsseite der Schaltwalze ausgebildet, wobei sich die Kulisse in Umfangsrichtung bezogen auf die Walzenachse erstreckt. Die Kulisse weist einen ersten Kulissenabschnitt und einen in Umfangsrichtung um die Walzenachse und in axialer Richtung bezogen auf die Walzenachse versetzt zu dem ersten Kulissenabschnitt angeordneten dritten Kulissenabschnitt auf. In der ersten Walzenposition greifen das erste Kulissenelement und das zweite Kulissenelement in den ersten Kulissenabschnitt und in der zweiten Walzenposition greifen das erste Kulissenelement und das zweite Kulissenelement in den dritten Kulissenabschnitt ein. Von besonderem Vorteil ist dabei, wenn der erste Kulissenabschnitt und/oder der dritte Kulissenabschnitt jeweils in einer Drehebene senkrecht zu der Walzenachse verlaufen. Dadurch wird insbesondere durch den gleichzeitigen Eingriff des ersten Kulissenelements und des zweiten Kulissenelements in den ersten Kulissenabschnitt oder dritten Kulissenabschnitt sichergestellt, dass die erste und zweite Schaltgabel jeweils definiert ausgerichtet sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Kulisse scheibenförmig ausgebildet, wobei die Kulisse eine stirnseitig angeordnete erste Kulissenfläche und eine stirnseitig gegenüberliegend zu der ersten Kulissenfläche angeordnete zweite Kulissenfläche aufweist, wobei an der ersten Kulissenfläche das zweite Kulissenelement und an der zweiten Kulissenfläche das erste Kulissenelement anliegt.
  • Von besonderem Vorteil ist hierbei, wenn die Kulisse vorzugsweise einen ersten Kulissenabschnitt und einen in Umfangsrichtung um die Walzenachse und in axialer Richtung bezogen auf die Walzenachse versetzt zu dem ersten Kulissenabschnitt angeordneten dritten Kulissenabschnitt aufweist. Vorzugsweise liegt in der ersten Walzenposition das erste Kulissenelement und das zweite Kulissenelement an dem ersten Kulissenabschnitt und in der zweiten Walzenposition liegen das erste Kulissenelement und das zweite Kulissenelement am dritten Kulissenabschnitt an. Durch die scheibenförmige Ausgestaltung der Kulisse kann die Kulisse in einem Stanzbiegeverfahren aus einem dünnwandigen Material, beispielsweise einem Blechmaterial, hergestellt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Hybridgetriebe wenigstens ein erstes Losrad und eine erste Welle auf, wobei die erste Welle drehbar um eine erste Drehachse gelagert ist und mit wenigstens einem ersten Antriebsmotor drehmomentschlüssig verbindbar ist, wobei das erste Losrad auf der ersten Welle angeordnet ist, wobei die erste Kupplung in der ersten Walzenposition geöffnet ist und das erste Losrad gegenüber der ersten Welle verdrehbar angeordnet ist, wobei die erste Kupplung in der zweiten Walzenposition geschlossen ist und das erste Losrad drehmomentschlüssig, vorzugsweise drehfest, mit der ersten Welle verbindet.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Hybridgetriebe wenigstens ein zweites Losrad, eine zweite Welle und ein erstes Festrad auf, wobei das erste Festrad kämmend in das erste Losrad eingreift, wobei die zweite Welle drehbar um eine zweite Drehachse gelagert ist und radial versetzt bezogen auf die erste Drehachse zu der ersten Welle angeordnet ist, wobei das zweite Losrad auf der zweiten Welle angeordnet ist, wobei die zweite Kupplung in der ersten Walzenposition das zweite Losrad drehmomentschlüssig, vorzugsweise drehfest, mit der zweiten Welle verbindet, wobei in der zweiten Walzenposition die zweite Kupplung geöffnet ist und das zweite Losrad gegenüber der zweiten Welle verdrehbar angeordnet ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Hybridgetriebe einen Stößel, ein Schaltelement und eine Parksperre auf, wobei die Schaltwalze an einer äußeren Umfangsseite eine Kurvenkontur aufweist, die axial bezogen auf die Walzenachse versetzt zu der Kulisse angeordnet ist, wobei der Stößel an der Kurvenkontur anliegt, wobei das Schaltelement mit dem Stößel und der Parksperre gekoppelt ist, wobei die Kurvenkontur einen ersten Kurvenabschnitt und einen in Umfangsrichtung zum ersten Kurvenabschnitt angeordneten zweiten Kurvenabschnitt aufweist, wobei der erste Kurvenabschnitt in einem ersten radialen Abstand zu der Walzenachse und der zweite Kurvenabschnitt in einem zum ersten Kurvenabschnitt unterschiedlichen zweiten radialen Abstand zu der Walzenachse angeordnet ist, wobei in der ersten Walzenposition und/oder der zweiten Walzenposition der Stößel an dem zweiten Kurvenabschnitt anliegt und die Parksperre in eine Fahrposition geschalten ist, wobei die Kurvenkontur derart ausgebildet ist, dass bei der Verdrehung der Schaltwalze aus der ersten Walzenposition in eine zur ersten Walzenposition in Umfangrichtung unterschiedliche vierte Walzenposition der Stößel mittels des Schaltelements die Parksperre aus der Fahrposition in eine Parkposition überführt, wobei vorzugsweise in der vierten Walzenposition die erste Kupplung geöffnet und die zweite Kupplung geschlossen ist. Durch die Kurvenkontur kann auf eine weitere Kulisse verzichtet werden, sodass die Schaltwalze besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Insbesondere kann aber dadurch eine Bewegung in Umfangsrichtung in eine geradlinige Bewegung, die tangential zu der Walzenachse ausgerichtet ist, bereitgestellt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Hybridgetriebe wenigstens ein erstes Spannelement auf, wobei das erste Spannelement mit der ersten Schaltgabel gekoppelt ist, wobei das erste Spannelement vorgespannt ist und eine in axialer Richtung bezogen auf die Walzenachse wirkende erste Spannkraft bereitstellt, wobei das erste Spannelement ausgebildet ist, das erste Kulissenelement gegen die Kulisse zu drücken, wobei die Kulisse derart ausgebildet ist, bei Verdrehung der Schaltwalze aus der zweiten Walzenposition in die erste Walzenposition das erste Spannelement zu spannen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das erste Kulissenelement definiert an der zweiten Kulissenfläche anliegt. Ferner wird dadurch ein Klackern des ersten Kulissenelements durch Toleranzen der Kulisse vermieden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Hybridgetriebe wenigstens ein zweites Spannelement auf, wobei das zweite Spannelement mit der zweiten Schaltgabel verbunden ist, wobei das zweite Spannelement vorgespannt ist und eine in axialer Richtung bezogen auf die Walzenachse wirkende zweite Spannkraft bereitstellt, wobei das zweite Spannelement ausgebildet ist, das zweite Kulissenelement gegen die Kulisse gegenüberliegend zu dem ersten Kulissenelement zu drücken, wobei die Kulisse derart ausgebildet ist, bei Verdrehung der Schaltwalze aus der ersten Walzenposition in die zweite Walzenposition das zweite Spannelement zu spannen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das zweite Kulissenelement definiert an der ersten Kulissenfläche anliegt. Ferner wird dadurch ein Klackern des zweiten Kulissenelements vermieden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Betätigungseinrichtung einen elektrisch und/oder hydraulisch angetriebenen Aktuator auf, wobei der Aktuator drehmomentschlüssig mit der Schaltwalze verbunden ist. Der Aktuator ist ausgebildet, die Schaltwalze zwischen der ersten Walzenposition und der zweiten Walzenposition zu verdrehen.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Schaltwalze eine dritte Walzenposition auf, wobei die Schaltwalze in der dritten Walzenposition gegenüber der ersten Walzenposition und der zweiten Walzenposition um die Walzenachse verdreht angeordnet ist, wobei in der dritten Walzenposition die erste Kupplung und die zweite Kupplung geschlossen sind, wobei vorzugsweise in Umfangsrichtung die dritte Walzenposition zwischen der ersten Walzenposition und der zweiten Walzenposition angeordnet ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs gemäß einer ersten Ausführungsform,
    • 2 einen in 1 markierten Ausschnitt A des in 1 gezeigten Antriebsstrangs,
    • 3 eine perspektivische Teildarstellung einer konstruktiven Ausgestaltung des Antriebsstrangs,
    • 4 eine Schnittansicht entlang einer in 3 gezeigten Schnittebene B-B durch den in 3 gezeigten Antriebsstrang,
    • 5 eine perspektivische Darstellung einer Schaltgabel und eines Kulissenelements des in den 1 bis 3 gezeigten Antriebsstrangs,
    • 6 den in 1 gezeigten Antriebsstrang in einem zweiten Betriebszustand,
    • 7 eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Antriebsstrangs in einem dritten Betriebszustand,
    • 8 eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Antriebsstrangs in einem vierten Betriebszustand,
    • 9 eine perspektivische Darstellung einer Betätigungseinrichtung eines Antriebsstrangs gemäß einer zweiten Ausführungsform,
    • 10 eine perspektivische Darstellung der in 9 gezeigten zweiten Schaltgabel,
    • 11 einen Ausschnitt einer schematischen Darstellung des Antriebsstrangs im ersten Betriebszustand und
    • 12 bis 14 jeweils einen Ausschnitt einer schematischen Darstellung des in 11 gezeigten Antriebsstrangs gemäß einer zweiten Ausführungsform im jeweils zweiten bis vierten Betriebszustand.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs 10 gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • Der Antriebsstrang 10 weist ein Hybridgetriebe 15, eine Brennkraftmaschine 20, eine erste elektrische Maschine 25, eine zweite elektrische Maschine 30 und vorzugsweise eine Dämpfereinrichtung 35 auf.
  • Die erste elektrische Maschine 25 weist einen ersten Rotor 45 und einen ersten Stator 50 auf. In der Ausführungsform ist beispielsweise die erste elektrische Maschine 25 als Innenläufer ausgebildet, sodass beispielsweise der erste Stator 50 umfangsseitig den ersten Rotor 45 umgreift.
  • Die zweite elektrische Maschine 30 weist einen zweiten Rotor 55 und einen zweiten Stator 60 auf. In der Ausführungsform ist beispielhaft die zweite elektrische Maschine 30 als Innenläufer ausgebildet, sodass beispielsweise der zweite Stator 60 umfangsseitig den zweiten Rotor 55 umgreift.
  • Das Hybridgetriebe 15 weist eine erste Welle 65, wenigstens eine zweite Welle 70, eine erste Kupplung 75, vorzugsweise eine zweite Kupplung 80, eine Parksperre 85, eine erste Eingangsseite 90, eine Ausgangsseite 95, eine Betätigungseinrichtung 100, wenigstens eine erste Zahnradanordnung 105, eine zweite Zahnradanordnung 110 und eine zweite Eingangsseite 115 auf.
  • Die Dämpfereinrichtung 35 ist zwischen der Brennkraftmaschine 20 und der ersten Eingangsseite 90 des Hybridgetriebes 15 angeordnet. Die Dämpferstufe 35 kann beispielsweise einen Torsionsdämpfer aufweisen. Ferner ist der erste Rotor 45 drehmomentschlüssig, vorzugsweise drehfest mit der ersten Eingangsseite 90 verbunden. Die erste Eingangsseite 90 ist mit der ersten Welle 65 drehfest verbunden. Der zweite Rotor 55 ist mit der zweiten Eingangsseite 115 verbunden.
  • Die Ausgangsseite 95 kann beispielsweise mit einem Differenzial 155 drehmomentschlüssig verbunden sein. Das Differenzial 155 ist mit Abtriebswellen des Fahrzeugs verbunden. Das Hybridgetriebe 15 dient dazu, je nach Betriebszustand des Antriebsstrangs 10 die Brennkraftmaschine 20, die erste elektrische Maschine 25 und/oder die zweite elektrische Maschine 30 mit der Ausgangsseite 95 drehmomentschlüssig, vorzugsweise drehfest zu verbinden. Die für den Antrieb des Antriebsstrangs 10 notwendige Leistung wird über die erste Eingangsseite 90 und/oder die zweite Eingangsseite 115 in das Hybridgetriebe 15 eingeleitet und über das Hybridgetriebe 15 hin zur Ausgangsseite 95 je nach Schaltzustand des Hybridgetriebes 15 übertragen.
  • In der Ausführungsform weist die erste Zahnradanordnung 105 ein erstes Losrad 120 auf. Das erste Losrad 120 ist beispielsweise mit einer ersten Außenverzahnung versehen. Das erste Losrad 120 ist auf der ersten Welle 65 angeordnet. Die erste Welle 65 ist ihrerseits drehbar um eine erste Drehachse 125 gelagert.
  • Die zweite Zahnradanordnung 110 weist ein zweites Losrad 130 und beispielhaft ein erstes Festrad 135 auf. Das erste Festrad 135 ist drehfest mit der zweiten Welle 70 verbunden. Die zweite Welle 70 ist drehbar um eine zweite Drehachse 140 gelagert. Die zweite Welle 70 weist beispielsweise einen axialen Versatz bezogen auf die erste und zweite Drehachse 125, 140 zu der ersten Welle 65 auf. Dabei ist die erste Welle 65 parallel zur zweiten Welle 70 verlaufend angeordnet.
  • Das zweite Losrad 130 ist auf der zweiten Welle 70 angeordnet. Das zweite Losrad 130 ist axial versetzt zu dem ersten Festrad 135 angeordnet. Das zweite Losrad 130 weist eine zweite Außenverzahnung auf. Das zweite Losrad 130 bildet die zweite Eingangsseite 115 aus. In die zweite Außenverzahnung des zweiten Losrads 130 greift kämmend ein zweites Festrad 145 mit einer dritten Außenverzahnung ein. Das zweite Festrad 145 ist drehfest mit dem zweiten Rotor 55 verbunden. Das erste Festrad 135 greift kämmend mit einer vierten Außenverzahnung in die erste Außenverzahnung des ersten Losrads 120 ein. Ferner kann in die vierte Außenverzahnung des ersten Festrads 135 ein Antriebsrad 150 eines Differenzials 155 des Antriebsstrangs 10 mit einer fünften Außenverzahnung kämmend eingreifen. Das Antriebsrad 150 ist beispielsweise radial gegenüberliegend zu dem ersten Losrad 120 angeordnet. Das zweite Festrad 145 bildet die Ausgangsseite 95 des Hybridgetriebes 15 aus.
  • Die erste Kupplung 75 ist beispielhaft als erste Formschlusskupplung, insbesondere als erste Klauenkupplung, ausgebildet. Die erste Kupplung 75 weist eine erste Offenstellung und eine erste Schließstellung auf. In der ersten Offenstellung ist das erste Losrad 120 drehbar gegenüber der ersten Welle 65. In der ersten Schließstellung verbindet die erste Kupplung 75 das erste Losrad 120 mit der ersten Welle 65 drehmomentschlüssig, vorzugsweise drehfest. Die erste Kupplung 75 wird mittels der Betätigungseinrichtung 100 zwischen der ersten Offenstellung und der ersten Schließstellung geschaltet. Axial kann die erste Kupplung 75 auf einer der ersten Eingangsseite 90 abgewandten Seite des ersten Losrads 120 angeordnet sein.
  • Die zweite Kupplung 80, die beispielhaft axial zwischen dem zweiten Losrad 130 und dem ersten Festrad 135 angeordnet ist, kann beispielsweise als zweite Formschlusskupplung, insbesondere als zweite Klauenkupplung, ausgeführt sein. Auch eine andere Ausgestaltung der zweiten Kupplung 80 ist möglich. Die zweite Kupplung 80 weist eine zweite Schließstellung und eine zweite Offenstellung auf. In der zweiten Schließstellung verbindet die zweite Kupplung 80 drehmomentschlüssig, vorzugsweise drehfest, das zweite Losrad 130 mit der zweiten Welle 70. In der zweiten Offenstellung ist das zweite Losrad 130 gegenüber der zweiten Welle 70 um die zweite Drehachse 140 verdrehbar. Die zweite Kupplung 80 wird durch die Betätigungseinrichtung 100 zwischen der zweiten Offenstellung und der zweiten Schließstellung geschaltet.
  • Die Parksperre 85 weist eine Parkposition und eine Fahrposition auf. In der Parkposition ist die Parksperre 85 ausgebildet, eine Verdrehbarkeit der ersten Welle 65 und/oder der zweiten Welle 70 zu blockieren. Dabei kann beispielsweise die Parksperre 85 in der Parkposition die erste Welle 65 und/oder die zweite Welle 70 mit einem Gehäuse des Hybridgetriebes 15 drehfest verbinden und blockieren. In der Fahrposition gibt die Parksperre 85 die erste Welle 65 und/oder die zweite Welle 70 zur Rotation um die jeweilige Drehachse 125, 140 frei.
  • Die Betätigungseinrichtung 100 weist einen Aktuator 160, beispielsweise ein Reduziergetriebe 165, eine Schaltwalze 170, ein erstes Kulissenelement 175, eine erste Schaltgabel 180, ein zweites Kulissenelement 185, eine zweite Schaltgabel 190, einen Stößel 195 und ein Schaltelement 200 auf.
  • Das Reduziergetriebe 165 verbindet drehfest die Schaltwalze 170 mit dem Aktuator 160. Der Aktuator 160 kann beispielsweise einen elektrischen Stellmotor aufweisen. Auch kann der Aktuator 160 hydraulisch und/oder elektrohydraulisch angetrieben sein.
  • Über das Reduziergetriebe 165 ist die Schaltwalze 170 mit dem Aktuator 160 verbunden. Die Schaltwalze 170 ist ihrerseits um eine Walzenachse 205 zwischen einer ersten Walzenposition und wenigstens einer zweiten Walzenposition verdrehbar angeordnet. In der Ausführungsform ist beispielhaft die Schaltwalze 170 durch den Aktuator 160 zwischen einer bis vierten Walzenposition verdrehbar angeordnet. In jeder der Walzenpositionen ist die Schaltwalze 170 gegenüber den anderen Positionen verdreht, wobei beispielhaft in 1 beispielsweise die erste Walzenposition dargestellt ist.
  • Die Schaltwalze 170 weist an einer äußeren Umfangsseite 210 eine umlaufend bezogen auf die Walzenachse 205 ausgebildete Kulisse 215 auf. Die Kulisse 215 wird hin zu einer ersten Stirnseite 220 der Schaltwalze 170 durch eine erste Kulissenfläche 225 in axialer Richtung begrenzt. Ferner wird die erste Kulisse 215 axial gegenüberliegend zur ersten Kulissenfläche 225 durch eine zweite Kulissenfläche 230 in axialer Richtung auf einer zur ersten Stirnseite 220 abgewandten zweiten Stirnseite begrenzt. Die erste Kulissenfläche 225 und die zweite Kulissenfläche 230 sind dabei derart ausgebildet, dass die erste Kulisse 215 im Wesentlichen eine identische Breite über den Verlauf der Kulissenfläche 225, 230 aufweist. Beispielsweise ist die Kulisse 215 nutförmig ausgebildet.
  • Zusätzlich weist beispielhaft die Schaltwalze 170 an der äußeren Umfangsseite 210 eine Kurvenkontur 235 auf (symbolisch in 1 dargestellt). Die Kurvenkontur 235 ist über einen Umfang der Kurvenkontur 235 in Umfangsrichtung derart unterschiedlich ausgebildet, dass die Kurvenkontur 235 einen ersten Kurvenabschnitt 236 und einen zweiten Kurvenabschnitt 240 aufweist, wobei der erste Kurvenabschnitt 236 einen ersten Abstand zur Walzenachse 205 und der zweite Kurvenabschnitt 240 einen zweiten Abstand zur Walzenachse 205 aufweist. Der zweite Abstand ist unterschiedlich verglichen mit dem ersten Abstand. Beispielsweise ist der zweite Abstand größer als der erste Abstand.
  • In montiertem Zustand der Betätigungseinrichtung 100 greift das erste Kulissenelement 175, das beispielsweise als erster Kulissenstein ausgebildet sein kann, in die Kulisse 215 ein. Ferner greift in Umfangsrichtung versetzt zu dem ersten Kulissenelement 175 das zweite Kulissenelement 185 in die Kulisse 215 ein. Eine axiale Ausrichtung des ersten Kulissenelements 175 und des zweiten Kulissenelements 185 wird durch eine axiale Positionierung und somit durch einen Axialabstand des ersten Kulissenelements 175 und des zweiten Kulissenelements 185 jeweils zu der ersten Stirnseite 220 festgelegt.
  • Das erste Kulissenelement 175 ist mit einem Ende der ersten Schaltgabel 180 verbunden. Ferner ist die erste Schaltgabel 180 an einem anderen Ende mit der ersten Kupplung 75 verbunden. Von besonderem Vorteil ist, wenn das erste Kulissenelement 175 und die erste Schaltgabel 180 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet sind. Die erste Schaltgabel 180 und das erste Kulissenelement 175 sind durch eine erste Axialführung (in 1 nicht dargestellt) in axialer Richtung bewegbar. Mittels der ersten Schaltgabel 180 ist die erste Kupplung 75 zwischen der ersten Offenposition und der ersten Schließposition verstellbar.
  • Die zweite Schaltgabel 190 ist an einem Ende mit den zweiten Kulissenelement 185 und am anderen Ende mit der zweiten Kupplung 80 verbunden. Mittels der zweiten Schaltgabel 190 kann die zweite Kupplung 80 zwischen der zweiten Offenposition und der zweiten Schließposition geschaltet werden. Von besonderem Vorteil ist, wenn das zweite Kulissenelement 185 und die zweite Schaltgabel 190 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet sind. Die zweite Schaltgabel 190 und das zweite Kulissenelement 185 sind durch eine zweite Axialführung (in 1 nicht dargestellt) in axialer Richtung unabhängig von der ersten Schaltgabel 180 und dem ersten Kulissenelement 175 bewegbar. Mittels der zweiten Schaltgabel 190 ist die zweite Kupplung 80 zwischen der ersten Offenposition und der ersten Schließposition verstellbar.
  • Der Stößel 195 ist mit dem Schaltelement 200 verbunden und das Schaltelement 200 ist zur Betätigung der Parksperre 85 ausgebildet.
  • 2 zeigt einen in 1 markierten Ausschnitt A des Antriebsstrangs 10.
  • Die Kulisse 215 weist wenigstens einen Kulissenabschnitt 245, einen zweiten Kulissenabschnitt 250 und wenigstens einen dritten Kulissenabschnitt 255 auf. Der erste Kulissenabschnitt 245 erstreckt sich in einer ersten Drehebene senkrecht zur Walzenachse 205. Der zweite Kulissenabschnitt 250 schließt sich in Umfangsrichtung an den ersten Kulissenabschnitt 245 an. Der zweite Kulissenabschnitt 250 ist ferner in Umfangsrichtung beispielhaft kürzer ausgebildet als der erste Kulissenabschnitt 245. Ferner erstreckt sich der zweite Kulissenabschnitt 250 schräg geneigt zu der ersten Drehebene, in der erste Kulissenabschnitt 245 geführt ist. In Umfangsrichtung gegenüberliegend zu dem ersten Kulissenabschnitt 245 schließt sich an den zweiten Kulissenabschnitt 250 der dritte Kulissenabschnitt 255 an. Der dritte Kulissenabschnitt 255 ist in axialer Richtung bezogen auf die Walzenachse 205 gegenüber dem ersten Kulissenabschnitt 245 versetzt angeordnet. Der dritte Kulissenabschnitt 255 erstreckt sich in einer zweiten Drehebene, die axial versetzt zu der ersten Drehebene verläuft. In der ersten Walzenposition greift sowohl das erste Kulissenelement 175 als auch das zweite Kulissenelement 185 in den ersten Kulissenabschnitt 245 ein.
  • Die Kurvenkontur 235 ist im Umfangsrichtung zu der Kulisse 215 ausgerichtet. Dabei ist die Kurvenkontur 235 derart in Umfangsrichtung ausgerichtet, dass wenn das erste Kulissenelement 175 und das zweite Kulissenelement 185 in der ersten Walzenposition in den ersten Kulissenabschnitt 245 eingreifen, der Stößel 195 an dem zweiten Kurvenabschnitt 240 anliegt.
  • 3 zeigt eine perspektivische Teildarstellung einer konstruktiven Ausgestaltung des Antriebsstrangs 10.
  • Das Reduziergetriebe 165 der Betätigungseinrichtung 100 ist beispielhaft als Schneckengetriebe ausgebildet. In der Ausführungsform ist der Aktuator 160 als elektrischer Stellmotor ausgebildet, der durch das Reduziergetriebe 165 elektrisch die Schaltwalze 170 um die Walzenachse 205 verdreht.
  • Der Stößel 195 rollt an einem Ende an der Kurvenkontur 235 ab. Dabei ist in 3 die Schaltwalze in der vierten Walzenposition dargestellt. In der vierten Walzenposition liegt der Stößel 195 im Bereich des ersten Kurvenabschnitts 236 der Kurvenkontur 235 an. Dadurch ist das Schaltelement 200 in einer ersten Schaltelementposition angeordnet. Das Schaltelement 200 kann beispielsweise als Umlenkhebel ausgebildet sein, der durch den Stößel 195 betätigt wird. In der ersten Schaltelementposition ist die Parksperre 85 geschlossen und in der Parkposition.
  • Bei der Bewegung der Schaltwalze 170 um die Walzenachse 205 zwischen der vierten Walzenposition und der ersten bis dritten Walzenposition wird sowohl das erste Kulissenelement 175 als auch das zweite Kulissenelement 185 durch die Kulissenfläche 225, 230 geführt.
  • 4 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in 3 gezeigten Schnittebene B-B durch den in 3 gezeigten Antriebsstrang 10.
  • In der vierten Walzenposition des Antriebsstrangs 10 liegt der Stößel 195 am ersten Kurvenabschnitt 236 an. Dadurch ist der Stößel 195 radial nach innen hin zu der Walzenachse 205 positioniert. Die Kurvenkontur 235 der Schaltwalze 170 ist dabei derart ausgebildet, dass bei Verdrehung der Schaltwalze 170 aus der vierten Walzenposition in die erste bis dritte Walzenposition um die Walzenachse 205 der Stößel 195 entlang der Kurvenkontur 235 abrollt und durch den ersten Kurvenabschnitt 236 und den zweiten Kurvenabschnitt 240 betätigt wird. Dabei wird die Bewegung durch das Abrollen des Stößels 195 an der Kurvenkontur 235 aus einer rotatorischen Bewegung in eine lineare Bewegung übersetzt, mit der der Stößel 195 das Schaltelement 200 und über das Schaltelement 200 die Parksperre 85 betätigt. Die Kurvenkontur 235 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass ein Übergang zwischen dem ersten Kurvenabschnitt 236 und dem zweiten Kurvenabschnitt 240 stetig und kontinuierlich erfolgt.
  • 5 zeigt eine perspektivische Darstellung der Schaltgabel 180, 190 und des Kulissenelements 175, 185 des in den 1 bis 3 gezeigten Antriebsstrangs,
  • Das erste Kulissenelement 175 und die erste Schaltgabel 180 sind in der Ausführungsform beispielhaft einstückig und materialeinheitlich ausgebildet. Dabei können das erste Kulissenelement 175 und die erste Schaltgabel 180 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein. Die erste Schaltgabel 180 ist zusätzlich auf einer ersten Führungsstange 260 der ersten Axialführung angeordnet und mit der ersten Führungsstange 260 beispielhaft fest verbunden. Die erste Führungsstange 260 kann axial verschiebbar in einem Gehäuse des Hybridgetriebes 15 gelagert sein. Dabei durchgreift die erste Führungsstange 260 eine erste Aufnahme 265 der ersten Schaltgabel 180. Das erste Kulissenelement 175 kann in Axialrichtung versetzt zu einer Haupterstreckungsebene der ersten Schaltgabel 180 oder wie in 5 gezeigt in der Haupterstreckungsebene der ersten Schaltgabel angeordnet sein. Das erste Kulissenelement 175 kann dabei stiftförmig oder plattenförmig ausgebildet sein.
  • Die in 5 gezeigte erste Schaltgabel 180 und das erste Kulissenelement 175 sind beispielhaft ausgebildet. Analog zu der Ausgestaltung des ersten Kulissenelements 175 und der ersten Schaltgabel 180 sind ebenso die zweite Schaltgabel 190 und das zweite Kulissenelement 185 ausgebildet. Eine Weiterbildung der in 5 gezeigten zweiten Schaltgabel 190 ist in 10 dargestellt. Auch die zweite Schaltgabel 190 ist auf einer zweiten Führungsstange 270 angeordnet, wobei die zweite Führungsstange 270 radial versetzt zu der ersten Führungsstange 260 parallel zur ersten Führungsstange 260 angeordnet ist.
  • Im Folgenden werden die 1 bis 5 gemeinsam erläutert. Dabei ist beispielhaft das Hybridgetriebe 15 in einen ersten Betriebszustand geschaltet. Im ersten Betriebszustand ist die Schaltwalze 170 in die erste Walzenposition gedreht. In der ersten Walzenposition greifen sowohl das erste Kulissenelement 175 als auch das zweite Kulissenelement 185 gemeinsam in den ersten Kulissenabschnitt 245 ein. In der ersten Walzenposition ist die erste Kupplung 75 in die erste Offenstellung geschaltet. Ferner ist in der ersten Walzenposition die zweite Kupplung 80 in die zweite Schließstellung gefahren. Durch die geschlossene zweite Kupplung 80 ist das zweite Losrad 130 drehfest mit der zweiten Welle 70 verbunden. Ferner liegt in der ersten Walzenposition der Stößel 195 am zweiten Kurvenabschnitt 240 an, sodass die Parksperre 85 geöffnet ist und sich in der Fahrposition befindet.
  • Im ersten Betriebszustand wird der als Hybridantrieb ausgebildete Antriebsstrang 10 seriell betrieben. Dabei ist die Brennkraftmaschine 20 aktiviert und stellt eine erste Leistung P1 bereit. Ein Leistungsfluss ist in 1 mittels Pfeilen markiert. Die erste Leistung P1 wird über die Dämpfereinrichtung 35 an die erste elektrische Maschine 25 übertragen. Die erste elektrische Maschine 25 wird generatorisch betrieben. Dadurch dass das erste Losrad 120 durch die geöffnete erste Kupplung 75 von der ersten Welle 65 entkoppelt ist, kann die erste Welle 65, die über die erste Eingangsseite 90 drehfest mit dem ersten Rotor 45 verbunden ist, frei um die erste Drehachse 125 rotieren. Dadurch wird die erste Leistung P1 vollständig genutzt, um mittels der generatorisch arbeitenden ersten elektrischen Maschine 25 elektrische Leistung zu erzeugen. Die elektrische Leistung kann dazu genutzt werden, einen elektrischen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs zu laden und/oder die zweite elektrische Maschine 30 motorisch mit elektrischer Leistung zu versorgen.
  • Die zweite elektrische Maschine 30 ist im ersten Betriebszustand des Antriebsstrangs 10 aktiviert und stellt eine zweite Leistung P2 bereit. Die zweite Leistung P2 wird über das zweite Festrad 145 an der zweiten Eingangsseite 115 bereitgestellt. Mit dem zweiten Drehmoment M2 wirkt das zweite Festrad 145 auf das zweite Losrad 130. Das zweite Drehmoment M2 wird zwischen dem zweiten Festrad 145 und dem zweiten Losrad 130 übersetzt und an die zweite Welle 70 übertragen. Die zweite elektrische Leistung P2 wird von dem zweiten Losrad 130 über die zweite Kupplung 80 an die zweite Welle 70 übertragen. Mit der zweiten Leistung P2 wird das erste Festrad 135 angetrieben, wobei die zweite Leistung P2 an der Ausgangsseite 95 an das Antriebsrad 150 des Differenzials 155 weitergegeben wird, um das Fahrzeug anzutreiben.
  • 6 zeigt den in 1 gezeigten Antriebsstrang 10 in einem zweiten Betriebszustand.
  • Um den Antriebsstrang 10 vom ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand zu überführen, wird die Schaltwalze 170 aus der ersten Walzenposition in eine zur ersten Walzenposition verdreht angeordnete zweite Walzenposition verdreht. Bei Überführung der Schaltwalze 170 aus der ersten Walzenposition in die zweite Walzenposition durchfahren das erste und zweite Kulissenelement 175, 185 den zweiten Kulissenabschnitt 250, wobei bei dem Durchfahren des zweiten Kulissenabschnitts 250 die Schaltgabel 180, 190 mit der zugeordneten Führungsstange 260, 270 in axialer Richtung in einer Führung im Gehäuse gleitet. Ferner werden im zweiten Kulissenabschnitt 250 die Kupplungen 75, 80 jeweils aus der Offenstellung in die Schließstellung gefahren. In der zweiten Walzenposition liegt ferner der Stößel 195 am zweiten Kurvenabschnitt 240 an, sodass das Schaltelement 200 sich in der zweiten Schaltelementposition befindet und die Parksperre 85 geöffnet ist und sich in der Fahrposition befindet.
  • In der zweiten Walzenposition greifen das erste Kulissenelement 175 und das zweite Kulissenelement 185 jeweils in den dritten Kulissenabschnitt 255 ein. In der zweiten Walzenposition hält die Schaltwalze 170 die erste Kupplung 75 mittels des ersten Kulissenelements 175 in der ersten Schließstellung, sodass die erste Kupplung 75 das erste Losrad 120 drehfest mit der ersten Welle 65 verbindet.
  • Ferner hält die Schaltwalze 170 die zweite Kupplung 80 in der zweiten Walzenposition in der zweiten Offenposition, sodass das zweite Losrad 130 gegenüber der zweiten Welle 70 verdrehbar ist und eine Drehmomentübertragung zwischen dem zweiten Losrad 130 und der zweiten Welle 70 unterbrochen ist.
  • Im zweiten Betriebszustand stellt die Brennkraftmaschine 20 die erste Leistung P1 bereit, die über die erste Eingangsseite 90 auf die erste Welle 65 übertragen wird. Die erste elektrische Maschine 20 kann zugeschalten sein. Der Leistungsfluss ist in 6 mittels Pfeilen markiert. Durch die eingekoppelte erste Kupplung 75 ist das erste Losrad 120 in der zweiten Walzenposition mit der ersten Welle 65 drehfest verbunden. Die erste Leistung P1 wird von der ersten Welle 65 auf das erste Losrad 120 über die erste Kupplung 75 übertragen. Die erste Leistung P1 wird vom ersten Losrad 120 auf das erste Festrad 135 und vom ersten Festrad 135 auf das Antriebsrad 150 übertragen, um das Fahrzeug anzutreiben.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Antriebsstrangs 10 in einem dritten Betriebszustand.
  • Die Schaltwalze 170 ist im dritten Betriebszustand in eine dritte Walzenposition gefahren. Die dritte Walzenposition ist in Umfangsrichtung zwischen der ersten Walzenposition und der zweiten Walzenposition angeordnet. Mit anderen Worten wird die dritte Walzenposition durchfahren, wenn die Schaltwalze 170 aus der ersten Walzenposition in die zweite Walzenposition gefahren wird. In der dritten Walzenposition greift das erste Kulissenelement 175 in den dritten Kulissenabschnitt 255 ein. Das zweite Kulissenelement 185 greift in der dritten Walzenposition in den ersten Kulissenabschnitt 245 ein. Dies ist möglich, da der zweite Kulissenabschnitt 250 in Umfangsrichtung kurz ausgebildet ist und schmaler ist als ein Abstand in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Kulissenelement 175 und dem zweiten Kulissenelement 185.
  • In der dritten Walzenposition und dem dritten Betriebszustand des Antriebsstrangs 10 ist die erste Kupplung 75 in der ersten Schließstellung und die zweite Kupplung 80 in der zweiten Schließstellung. In dieser Ausgestaltung kann beispielsweise der Antriebsstrang 10 als Parallelhybrid betrieben werden. Auch kann der dritte Betriebszustand dazu dienen, vom seriellen Betrieb (wie in 1 bis 5 im Rahmen des ersten Betriebszustands und der ersten Walzenposition beschrieben) in den in 6 gezeigten zweiten Betriebszustand (zweite Walzenposition) zu überführen.
  • Im dritten Betriebszustand kann die Brennkraftmaschine 20 und/oder die erste elektrische Maschine 25 die erste Leistung P1 alternativ oder gemeinsam bereitstellen In 7 ist der Leistungsfluss mittels Pfeilen markiert. Die erste Leistung P1 wird über die erste Eingangsseite 90 auf die erste Welle 65 übertragen. Von der ersten Welle 65 wird über die erste geschlossene Kupplung 75 die erste Leistung P1 auf das erste Losrad 120 übertragen. Durch den kämmenden Eingriff des ersten Losrads 120 mit dem ersten Festrad 135 wird die erste Leistung P1 auf das erste Festrad 135 übertragen.
  • Ferner ist im dritten Betriebszustand die zweite elektrische Maschine 30 aktiviert und stellt die zweite Leistung P2 an der zweiten Eingangsseite 115 bereit. Die zweite Leistung P2 wird über die geschlossene zweite Kupplung 80 auf die zweite Welle 70 übertragen. Die zweite Welle 70 überträgt die zweite Leistung P2 an das erste Festrad 135, wobei das erste Festrad 135 als Summierglied dient. An der Ausgangsseite 95 werden die erste und zweite Leistung P1, P2 zum Antrieb des Antriebsrads 150 bereitgestellt.
  • Im dritten Betriebszustand und in der dritten Walzenposition liegt der Stößel 195 am zweiten Kurvenabschnitt 240 an, sodass sich das Schaltelement 200 in der zweiten Schaltelementposition befindet und die Parksperre 85 geöffnet ist und sich in der Fahrposition befindet.
  • 8 zeigt eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Antriebsstrangs 10 in einem vierten Betriebszustand.
  • Im vierten Betriebszustand steht das Fahrzeug und parkt. Somit wird keine Leistung P1, P2 durch die Brennkraftmaschine 20 und/oder die erste elektrische Maschine 25 und/oder die zweite elektrische Maschine 30 bereitgestellt, um das Fahrzeug anzutreiben. Im vierten Betriebszustand ist die Schaltwalze 170 in die vierte Walzenposition gedreht. Die vierte Walzenposition kann eine Endlage der Schaltwalze 170 ausbilden. Die vierte Walzenposition ist auf einer in Umfangsrichtung zur zweiten und dritten Walzenposition abgewandten Umfangsseite der ersten Walzenposition angeordnet. Die vierte Walzenposition ist dabei derart positioniert, dass bei Verdrehung der Schaltwalze 170 um die Walzenachse 205 in eine Drehrichtung zwischen der ersten bis dritten Walzenposition die vierte Walzenposition nicht durchfahren wird.
  • In der vierten Walzenposition greifen das erste und zweite Kulissenelement 175, 185 in den ersten Kulissenabschnitt 245 ein. Der Stößel 195 liegt an dem ersten Kurvenabschnitt 236 an. Dadurch befindet sich das erste Schaltelement 200 in der ersten Schaltelementposition und die Parksperre 85 ist geschlossen und befindet sich in der Parkposition. Ferner ist, wie bereits in 5 zu der ersten Walzenposition erläutert, die Kupplung 75 geöffnet und die zweite Kupplung 80 geschlossen. Dadurch dass die Parksperre 85 aktiviert ist, ist eine Verdrehung der zweiten Welle 70 um die zweite Drehachse 140 blockiert.
  • Dadurch dass in dem vierten Betriebszustand die erste Kupplung 75 geöffnet ist und somit die erste Welle 65 gegenüber dem ersten Losrad 120 verdrehbar ist, kann im vierten Betriebszustand die Brennkraftmaschine 20 aktiviert oder deaktiviert sein, ohne dass hierbei die von der Brennkraftmaschine 20 bereitgestellte Leistung P1 an die Ausgangsseite 95 übertragen wird.
  • Durch die oben beschriebene Ausgestaltung können durch die Schaltwalze 170 gleichzeitig die erste und zweite Kupplung 75, 80 betätigt werden und die Parksperre 85 gelöst oder geschlossen werden. Dadurch können mit einem Aktuator 160 wenigstens vier verschiedene Betriebszustände des Hybridgetriebes 15 geschaltet werden. Die Betätigungseinrichtung 100 eignet sich insbesondere zur Betätigung von zwei Formschlusskupplungen. Ferner wird durch die in den Figuren gezeigte Ausgestaltung beim Verdrehen der Schaltwalze 170 durch den Aktuator 160 und den damit einhergehenden Wechsel der Betriebsmodi des Antriebsstrangs 10 eine Zugkraftunterbrechung vermieden.
  • Von besonderem Vorteil ist dabei, wenn die Schaltwalze 170 so ausgebildet ist, dass die vierte Walzenposition in einer ersten Endlage und die zweite Walzenposition in einer zweiten Endlage der Schaltwalze 170 erreicht wird.
  • Durch die oben beschriebene Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung 100 ist die Betätigungseinrichtung 100 besonders kompakt und einfach ausgebildet. Insbesondere kann auf weitere Kulissen zur Betätigung der zweiten Kupplung 80 verzichtet werden.
  • 9 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Betätigungseinrichtung 100 eines Antriebsstrangs 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Der Antriebsstrang 10 ist im Wesentlichen identisch zu der in 1 bis 8 gezeigten ersten Ausführungsform ausgebildet. Im Folgenden wird ausschließlich auf die Unterschiede des in 9 gezeigten Antriebsstrangs 10, insbesondere der in 9 gezeigten Betätigungseinrichtung 100 gegenüber dem in den 1 bis 8 gezeigten Antriebsstrang 10 bzw. der in den 1 bis 8 gezeigten Betätigungseinrichtung 100 eingegangen.
  • Abweichend zu der in den 1 bis 8 gezeigten Ausgestaltung der Schaltwalze 170, die bei in der in 1 bis 8 gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen beispielsweise aus einem Vollmaterial hergestellt ist, ist die in 9 gezeigte Schaltwalze 170 mehrteilig ausgeführt.
  • Die Schaltwalze 170 weist eine Kurvenscheibe 300, eine Schaltwalzenwelle 305, die Kulisse 215 und ein Verzahnungselement 310 auf. Das Verzahnungselement 310 erstreckt sich in einer Drehebene senkrecht zur Walzenachse 205 und ist auf einer dem Reduziergetriebe 165 zugewandten Axialseite bezogen auf die Walzenachse 205 angeordnet. Ferner ist das Verzahnungselement 310 auf der Schaltwalzenwelle 305 angeordnet und drehfest mit der Schaltwalzenwelle 305 verbunden. Das Verzahnungselement 310 ist ebenso ein Teil des Reduziergetriebes 165, wobei in eine Außenverzahnung des Verzahnungselements 310 ein Schneckenrad 311 des Reduziergetriebes 165 eingreift.
  • Axial beabstandet zu dem Verzahnungselement 310 ist die Kulisse 215 angeordnet. Die Kulisse 215 ist im Gegensatz zu der in den 1 bis 8 gezeigten nutförmigen Ausgestaltung in 9 aus einem dünnwandigen Material, insbesondere Blech, ausgebildet und beispielsweise in einem Stanz-Biegeverfahren hergestellt. Die äußere Umfangsseite 210 der Kulisse 215 kann beispielsweise in konstantem Abstand um die Walzenachse 205 geführt sein. Dabei ist die erste Kulissenfläche 225 auf einer dem Verzahnungselement 310 und dem Reduziergetriebe 165 zugewandten Stirnseite der Kulisse 215 angeordnet. Axial gegenüberliegend ist stirnseitig die zweite Kulissenfläche 230 angeordnet, die auf einer dem Verzahnungselement 310 abgewandten Stirnseite der Kulisse 215 angeordnet ist. Abweichend zu den 1 bis 8 ist somit die erste Kulissenfläche 225 zu der zweiten Kulissenfläche 230 abgewandt angeordnet. Die Kulisse 215 weist im Wesentlichen eine konstante Dicke in Axialrichtung auf. Die erste Kulissenfläche 225 und die zweite Kulissenfläche 230 sind dabei parallel in Axialrichtung im Wesentlichen geführt. Die Kulisse 215 ist drehfest auf der Schaltwalzenwelle 305 angeordnet.
  • Die zweite Kulissenfläche 230 ist stirnseitig auf der zur Kurvenscheibe 300 zugewandten Seite angeordnet, wobei die Kurvenscheibe 300 axial beabstandet zu der Kulisse 215 positioniert ist. Auch die Kurvenscheibe 300 ist drehfest mit der Schaltwalzenwelle 305 verbunden. An der äußeren Umfangsseite 210 der Kurvenscheibe 300 ist die Kurvenkontur 235 angeordnet. Die Kurvenscheibe 300 kann ebenso wie die Kulisse 215 aus einem dünnwandigen Material, beispielsweise Blech, hergestellt sein. Insbesondere kann die Kurvenscheibe 300 beispielsweise mittels eines Stanzverfahrens hergestellt werden.
  • Ferner weist die Betätigungseinrichtung 100 zusätzlich beispielsweise ein erstes Spannelement 315 und vorzugsweise ein zweites Spannelement 320 auf. Das erste Spannelement 315 kann beispielsweise als Schraubenfeder ausgebildet sein. Das erste Spannelement 315 ist beispielhaft auf der ersten Führungsstange 260 aufgesteckt und axial neben der ersten Schaltgabel 180 angeordnet. Dabei liegt das erste Spannelement 315 stirnseitig an der ersten Schaltgabel 180 an. Das erste Spannelement 315 ist dabei auf einer zum ersten Antrieb zugewandten Stirnseite und somit auf einer dem Aktuator 160 zugewandten Stirnseite angeordnet. Auf der zur ersten Schaltgabel 180 abgewandten Seite kann sich das erste Spannelement 315 an einem Gehäuse des Hybridgetriebes 15 abstützen.
  • Das zweite Spannelement 320 ist gegenüberliegend zu dem ersten Spannelement 315 angeordnet und ist somit bezogen auf die zweite Schaltgabel 190 auf einer dem ersten Antrieb abgewandten Stirnseite der zweiten Schaltgabel 190 und somit auf einer dem Aktuator 160 zugewandten Stirnseite der zweiten Schaltgabel 190 angeordnet. Auf der zur zweiten Schaltgabel 190 abgewandten Seite kann sich das zweite Spannelement 320 an dem Gehäuse des Hybridgetriebes 15 abstützen. Das zweite Spannelement 320 ist beispielhaft als Schraubenfeder ausgebildet und auf die zweite Führungsstange 270 vorzugsweise gesteckt. Das erste Spannelement 315 und/oder das zweite Spannelement 320 sind vorgespannt montiert.
  • Die Kulisse 215 ist in axialer Richtung zwischen dem ersten Kulissenelement 175 und dem zweiten Kulissenelement 185 angeordnet. Durch die Vorspannung des ersten Spannelements 315 mit einer ersten Spannkraft FS1, die in Richtung der ersten Schaltgabel 180 wirkt, wird das erste Kulissenelement 175 gegen die zweite Kulissenfläche 230 gepresst. Durch die Vorspannung des ersten Spannelements 315 wird ein sicheres Anliegen des ersten Kulissenelements 175 an der zweiten Kulissenfläche 230 sichergestellt. Bei Rotation der Schaltwalze 170 zwischen der ersten Walzenposition und der vierten Walzenposition gleitet das erste Kulissenelement 175 entlang der zweiten Kulissenfläche 230. Dabei betätigt die zweite Kulissenfläche 230 das erste Kulissenelement 175 und die daran angeordnete erste Schaltgabel 180 in eine erste Axialrichtung. In eine entgegengesetzt zur ersten Axialrichtung gerichtete zweite Axialrichtung betätigt das erste Spannelement 315 das erste Kulissenelement 175 und die erste Schaltgabel 180.
  • Analog dazu liegt das zweite Kulissenelement 185 (in 9 verdeckt) stirnseitig an der ersten Kulissenfläche 225 an und wird durch das zweite Spannelement 320 gegen die zweite Kulissenfläche 230 mit einer zweiten Spannkraft FS2 gepresst. Ebenso sorgt das zweite Spannelement 320 dafür, dass in Rotation der Schaltwalze 170 zwischen der ersten Walzenposition und der vierten Walzenposition das zweite Kulissenelement 185 zuverlässig an der ersten Kulissenfläche 225 anliegt. Dabei betätigt die erste Kulissenfläche 225 das zweite Kulissenelement 185 und die daran angeordnete zweite Schaltgabel 190 in die zweite Axialrichtung. In die entgegengesetzt zur zweiten Axialrichtung gerichtete erste Axialrichtung betätigt das zweite Spannelement 320 das zweite Kulissenelement 185 und die zweite Schaltgabel 190.
  • 10 zeigt eine perspektivische Darstellung der in 9 gezeigten zweiten Schaltgabel 190.
  • Die zweite Schaltgabel 190 ist im Wesentlichen identisch zu der in 5 gezeigten zweiten Schaltgabel 190 ausgebildet. Im Folgenden wird ausschließlich auf die Unterschiede der in 10 gezeigten zweiten Schaltgabel 190 gegenüber der in 5 gezeigten zweiten Schaltgabel 190 eingegangen.
  • Dabei kann an der zweiten Schaltgabel 190 ein Übergriffselement 325 vorgesehen sein, dass das zweite Kulissenelement 185 mit der zweiten Schaltgabel 190 verbindet. Das Übergriffselement 325 kann beispielsweise stegförmig ausgebildet sein und parallel zu der Führungsstange 260, 270 versetzt zu der Führungsstange 260, 270 verlaufend ausgebildet sein. Dadurch kann das zweite Kulissenelement 185 in einer unterschiedlichen Ebene zu der zweiten Schaltgabel 190 angeordnet sein. Das Übergriffselement 325 ist seitlich an der Kulisse 215 vorbeigeführt, sodass die zweite Schaltgabel 190 auf der zur zweiten Kulissenfläche 230 zugewandten Seite der Kulisse 215 und das zweite Kulissenelement 185 an der ersten Kulissenfläche 225 angeordnet ist. Durch das Übergriffselement 325 kann die zweite Schaltgabel 190 axial freier positioniert sein als ohne Übergriffselement 325.
  • 11 zeigt einen Ausschnitt einer schematischen Darstellung des Antriebsstrangs 10 im ersten Betriebszustand.
  • Der erste Betriebszustand ist bereits in den 1 bis 8 erläutert worden. Im Folgenden wird ausschließlich auf die Unterschiede des Antriebsstrangs 10 in 11 gemäß der zweiten Ausführungsform gegenüber den in den 1 bis 8 erläuterten Antriebsstrang 10 gemäß der ersten Ausführungsform eingegangen.
  • Im ersten Betriebszustand ist die Schaltwalze 170 in die erste Walzenposition gefahren. Durch das erste Spannelement 315 und das Übergriffselement 325 wird ein sicheres Anliegen des jeweiligen Kulissenelements 175, 185 an der jeweils zugeordneten Kulissenfläche 225, 230 sichergestellt.
  • 12 bis 14 zeigen jeweils einen Ausschnitt einer schematischen Darstellung des in 11 gezeigten Antriebsstrangs 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform im jeweils zweiten bis vierten Betriebszustand.
  • Die Funktionsweise ist identisch zu dem in den 6 bis 8 erläuterten zweiten bis vierten Betriebszustand, sodass daher auf die 6 bis 8 verwiesen wird.
  • Abweichend gegenüber den 6 bis 8 erfolgt die Führung des ersten Kulissenelements 175 in den 12 bis 14 bei Verdrehung der Schaltwalze 170 aus der ersten Walzenposition in die zweite bis vierte Walzenposition ausschließlich über die zweite Kulissenfläche 230 in Verbindung mit der ersten Spannkraft FS1 des ersten Spannelements 315. Die Führung und axiale Positionierung der zweiten Schaltgabel 190 erfolgt ausschließlich über das Anliegen des zweiten Kulissenelements 185 an der ersten Kulissenfläche 225 in Verbindung mit der zweiten Spannkraft FS2 des zweiten Spannelements 320. Eine Führung des ersten Kulissenelements 175 durch die erste Kulissenfläche 225 und eine Führung des zweiten Kulissenelements 185 durch die zweite Kulissenfläche 230 erfolgt in den 9 bis 14 nicht.
  • Durch die in den 9 bis 14 gezeigte Ausgestaltung erfolgt nur beim Übergang von der zweiten (und dritten) Walzenposition in die erste Walzenposition die Führung des ersten Kulissenelements 175 durch den Formschluss mit der zweiten Kulissenfläche 230. Dabei wird das erste Spannelement 315 gespannt und gedrückt. Beim Übergang von der dritten Walzenposition in die erste Walzenposition wird dies durch das erste Spannelement 315 erledigt und die axiale Positionierung wird hierbei durch die zweite Kulissenfläche 230 festgelegt. Somit wird die erste Kupplung 75 nur beim Übergang von der ersten Offenposition in die erste Schließposition zwangsgeführt, und beim Übergang von der ersten Schließposition in die erste Offenposition erfolgt dies durch das erste Spannelement 315 und die erste Spannkraft FS1.
  • Durch die in den 9 bis 14 gezeigte Ausgestaltung erfolgt nur beim Übergang von der ersten (und dritten) Walzenposition in die zweite Walzenposition die Führung des zweiten Kulissenelements 185 durch den Formschluss mit der ersten Kulissenfläche 225. Dabei wird das zweite Spannelement 320 gespannt und gedrückt. Bei Übergang von der dritten Walzenposition in die erste Walzenposition wird dies durch das zweite Spannelement 320 erledigt und die axiale Positionierung wird hierbei durch die erste Kulissenfläche 225 festgelegt. Somit wird die zweite Kupplung 80 nur beim Übergang von der zweiten Schließposition in die zweite Offenposition zwangsgeführt, und beim Übergang von der zweiten Offenposition in die zweite Schließposition erfolgt dies durch das zweite Spannelement 320 und die zweite Spannkraft FS2.
  • Alternativ zu der in den 9 bis 14 gezeigten Ausgestaltung mittels zweier Spannelemente 315, 320 ist auch denkbar, dass nur ein einziges Spannelement 315, 320 vorgesehen ist, um das jeweilige Kulissenelement 175, 185 gegen die zugeordnete Kulissenfläche 225, 230 zu pressen. Das (gemeinsame) erste und zweite Spannelement 315, 320 wäre in diesem Fall axial zwischen der ersten und zweiten Schaltgabel 180, 190 angeordnet.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Antriebsstrang
    15
    Hybridgetriebe
    20
    Brennkraftmaschine
    25
    erste elektrische Maschine
    30
    zweite elektrische Maschine
    35
    Dämpfereinrichtung
    40
    Kurbelwelle
    45
    erster Rotor
    50
    erster Stator
    55
    zweiter Rotor
    60
    zweiter Stator
    65
    erste Welle
    70
    zweite Welle
    75
    erste Kupplung
    80
    zweite Kupplung
    85
    Parksperre
    90
    erste Eingangsseite
    95
    Ausgangsseite
    100
    Betätigungseinrichtung
    105
    erste Zahnradanordnung
    110
    zweite Zahnradanordnung
    115
    zweite Eingangsseite
    120
    erstes Losrad
    125
    erste Drehachse
    130
    zweites Losrad
    135
    erstes Festrad
    140
    zweite Drehachse
    145
    zweites Festrad
    150
    Antriebsrad
    155
    Differenzial
    160
    Aktuator
    165
    Reduziergetriebe
    170
    Schaltwalze
    175
    erstes Kulissenelement
    180
    erste Schaltgabel
    185
    zweites Kulissenelement
    190
    zweite Schaltgabel
    195
    Stößel
    200
    Schaltelement
    205
    Walzenachse
    210
    äußere Umfangsseite
    215
    Kulisse
    220
    erste Stirnseite
    225
    erste Kulissenfläche
    230
    zweite Kulissenfläche
    235
    Kurvenkontur
    236
    erster Kurvenabschnitt
    240
    zweiter Kurvenabschnitt
    245
    erster Kulissenabschnitt
    250
    zweiter Kulissenabschnitt
    255
    dritter Kulissenabschnitt
    260
    erste Führungsstange
    265
    erste Aufnahme
    270
    zweite Führungsstange
    300
    Kurvenscheibe
    305
    Schaltwalzenwelle
    310
    Verzahnungselement
    311
    Schneckenrad
    315
    erstes Spannelement
    320
    zweites Spannelement
    325
    Übergriffselement
    FS1
    erste Spannkraft
    FS2
    zweite Spannkraft
    P1
    erste Leistung
    P2
    zweite Leistung
    M2
    zweite Drehmoment

Claims (10)

  1. Hybridgetriebe (15) für ein Fahrzeug, - wobei das Hybridgetriebe (15) eine erste Kupplung (75), eine zweite Kupplung (80) und eine Betätigungseinrichtung (100) aufweist, - wobei die Betätigungseinrichtung (100) wenigstens eine Schaltwalze (170), ein erstes Kulissenelement (175), eine mit dem ersten Kulissenelement (175) gekoppelte erste Schaltgabel (180), ein zweites Kulissenelement (185) und eine mit dem zweiten Kulissenelement (185) gekoppelte zweite Schaltgabel (190) aufweist, - wobei die erste Schaltgabel (180) mit der ersten Kupplung (75) auf einer zum ersten Kulissenelement (175) abgewandten Seite gekoppelt ist und die zweite Schaltgabel (190) mit der zweiten Kupplung (80) auf einer zum zweiten Kulissenelement (185) abgewandten Seite gekoppelt ist, - wobei die Schaltwalze (170) zwischen wenigstens einer ersten Walzenposition und einer zur ersten Walzenposition unterschiedlichen zweiten Walzenposition verdrehbar um eine Walzenachse (205) gelagert ist, - wobei die Schaltwalze (170) wenigstens eine Kulisse (215) aufweist, - wobei an der wenigstens einen Kulisse (215) das erste Kulissenelement (175) und in Umfangsrichtung bezogen auf die Walzenachse (205) versetzt zu dem ersten Kulissenelement (175) das zweite Kulissenelement (185) angeordnet sind, - wobei die wenigstens eine Kulisse (215) ausgebildet ist, bei der Verdrehung der Schaltwalze (170) aus der ersten Walzenposition in die zweite Walzenposition das erste Kulissenelement (175) zur Schaltung der ersten Kupplung (75) und/oder das zweite Kulissenelement (185) zur Schaltung der zweiten Kupplung (80) zu betätigen.
  2. Hybridgetriebe (15) nach Anspruch 1, - wobei die wenigstens eine Kulisse (215) nutartig in einer äußeren Umfangsseite (210) der Schaltwalze (170) ausgebildet ist, - wobei sich die wenigstens eine Kulisse (215) in Umfangsrichtung bezogen auf die Walzenachse (205) erstreckt, - wobei die wenigstens eine Kulisse (215) einen ersten Kulissenabschnitt (245) und einen in Umfangsrichtung um die Walzenachse (205) und in axialer Richtung bezogen auf die Walzenachse (205) versetzt zu dem ersten Kulissenabschnitt (245) angeordneten dritten Kulissenabschnitt (255) aufweist, - wobei in der ersten Walzenposition das erste Kulissenelement (175) und das zweite Kulissenelement (185) in den ersten Kulissenabschnitt (245) und in der zweiten Walzenposition das erste Kulissenelement (175) und das zweite Kulissenelement (185) in den dritten Kulissenabschnitt (255) eingreifen.
  3. Hybridgetriebe (15) nach Anspruch 1, - wobei die wenigstens eine Kulisse (215) scheibenförmig ausgebildet ist, - wobei die wenigstens eine Kulisse (215) eine stirnseitig angeordnete erste Kulissenfläche (225) und eine stirnseitig gegenüberliegend zu der ersten Kulissenfläche (225) angeordnete zweite Kulissenfläche (230) aufweist, - wobei an der ersten Kulissenfläche (225) das zweite Kulissenelement (185) und an der zweiten Kulissenfläche (230) das erste Kulissenelement (175) anliegt.
  4. Hybridgetriebe (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei das Hybridgetriebe (15) wenigstens ein erstes Losrad (120) und eine erste Welle (65) aufweist, - wobei die erste Welle (65) drehbar um eine erste Drehachse (125) gelagert ist und mit wenigstens einem ersten Antriebsmotor (20, 25) drehmomentschlüssig verbindbar ist, - wobei das erste Losrad (120) auf der ersten Welle (65) angeordnet ist, - wobei die erste Kupplung (75) in der ersten Walzenposition geöffnet ist und das erste Losrad (120) gegenüber der ersten Welle (65) verdrehbar angeordnet ist, - wobei die erste Kupplung (75) in der zweiten Walzenposition geschlossen ist und das erste Losrad (120) drehmomentschlüssig, vorzugsweise drehfest, mit der ersten Welle (65) verbindet.
  5. Hybridgetriebe (15) nach Anspruch 4, - aufweisend wenigstens ein zweites Losrad (130), eine zweite Welle (70) und ein erstes Festrad (135), - wobei das erste Festrad (135) kämmend in das erste Losrad (120) eingreift, - wobei die zweite Welle (70) drehbar um eine zweite Drehachse (140) gelagert ist und radial versetzt bezogen auf die erste Drehachse (125) zu der ersten Welle (65) angeordnet ist, - wobei das zweite Losrad (130) auf der zweiten Welle (70) angeordnet ist, - wobei die zweite Kupplung (80) in der ersten Walzenposition das zweite Losrad (130) drehmomentschlüssig, vorzugsweise drehfest, mit der zweiten Welle (70) verbindet, - wobei in der zweiten Walzenposition die zweite Kupplung (80) geöffnet ist und das zweite Losrad (130) gegenüber der zweiten Welle (70) verdrehbar angeordnet ist.
  6. Hybridgetriebe (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - aufweisend einen Stößel (195), ein Schaltelement (200) und eine Parksperre (85), - wobei die Schaltwalze (170) an einer äußeren Umfangsseite (210) eine Kurvenkontur (235) aufweist, die axial bezogen auf die Walzenachse (205) versetzt zu der wenigstens einen Kulisse (215) angeordnet ist, - wobei der Stößel (195) an der Kurvenkontur (235) anliegt, - wobei das Schaltelement (200) mit dem Stößel (195) und der Parksperre (85) gekoppelt ist, - wobei die Kurvenkontur (235) einen ersten Kurvenabschnitt (236) und einen in Umfangsrichtung zum ersten Kurvenabschnitt (236) angeordneten zweiten Kurvenabschnitt (240) aufweist, - wobei der erste Kurvenabschnitt (236) in einem ersten radialen Abstand zu der Walzenachse (205) und der zweite Kurvenabschnitt (240) in einem zum ersten Kurvenabschnitt (236) unterschiedlichen zweiten radialen Abstand zu der Walzenachse (205) angeordnet ist, - wobei in der ersten Walzenposition und/oder der zweiten Walzenposition der Stößel (195) an dem zweiten Kurvenabschnitt (240) anliegt und die Parksperre (85) in eine Fahrposition geschalten ist, - wobei die Kurvenkontur (235) derart ausgebildet ist, dass bei der Verdrehung der Schaltwalze (170) aus der ersten Walzenposition in eine zur ersten Walzenposition in Umfangrichtung unterschiedliche vierte Walzenposition der Stößel (195) mittels des Schaltelements (200) die Parksperre (85) aus der Fahrposition in eine Parkposition überführt, - wobei vorzugsweise in der vierten Walzenposition die erste Kupplung (75) geöffnet und die zweite Kupplung (80) geschlossen ist.
  7. Hybridgetriebe (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - aufweisend wenigstens ein erstes Spannelement (315), - wobei das erste Spannelement (315) mit der ersten Schaltgabel (180) gekoppelt ist, - wobei das erste Spannelement (315) vorgespannt ist und eine in axialer Richtung bezogen auf die Walzenachse (205) wirkende erste Spannkraft (FS1) bereitstellt, - wobei das erste Spannelement (315) ausgebildet ist, das erste Kulissenelement (175) gegen die wenigstens eine Kulisse (215) zu drücken, - wobei die wenigstens eine Kulisse (215) derart ausgebildet ist, bei Verdrehung der Schaltwalze (170) aus der zweiten Walzenposition in die erste Walzenposition das erste Spannelement (315) zu spannen.
  8. Hybridgetriebe (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - aufweisend wenigstens ein zweites Spannelement (320), - wobei das zweite Spannelement (320) mit der zweiten Schaltgabel (190) verbunden ist, - wobei das zweite Spannelement (320) vorgespannt ist und eine in axialer Richtung bezogen auf die Walzenachse (205) wirkende zweite Spannkraft (FS2) bereitstellt, - wobei das zweite Spannelement (320) ausgebildet ist, das zweite Kulissenelement (175) gegen die wenigstens eine Kulisse (215) gegenüberliegend zu dem ersten Kulissenelement (175) zu drücken, - wobei die wenigstens eine Kulisse (215) derart ausgebildet ist, bei Verdrehung der Schaltwalze (170) aus der ersten Walzenposition in die zweite Walzenposition das zweite Spannelement (320) zu spannen .
  9. Hybridgetriebe (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - aufweisend einen elektrisch und/oder hydraulisch angetriebenen Aktuator (160), - wobei der Aktuator (160) drehmomentschlüssig mit der Schaltwalze (170) verbunden ist, - wobei der Aktuator (160) ausgebildet ist, die Schaltwalze (170) zwischen der ersten Walzenposition und der zweiten Walzenposition zu verdrehen.
  10. Hybridgetriebe (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die Schaltwalze (170) eine dritte Walzenposition aufweist, - wobei die Schaltwalze (170) in der dritten Walzenposition gegenüber der ersten Walzenposition und der zweiten Walzenposition um die Walzenachse (205) verdreht angeordnet ist, - wobei in der dritten Walzenposition die erste Kupplung (75) und die zweite Kupplung (80) geschlossen sind, - wobei vorzugsweise in Umfangsrichtung die dritte Walzenposition zwischen der ersten Walzenposition und der zweiten Walzenposition angeordnet ist.
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