DE102022202375A1 - Hybrid transmission arrangement - Google Patents

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DE102022202375A1
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Germany
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planetary gear
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output
shaft
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German (de)
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Stefan Beck
Fabian Kutter
Matthias Horn
Thomas Martin
Johannes Kaltenbach
Max Bachmann
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K2006/381—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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Abstract

Hybrid-Getriebeanordnung (10) mit einer ersten Welle (12), die mit einem Verbrennungsmotor (VM) verbindbar ist und die auf einer ersten Achse (A1) angeordnet ist, mit einer zweiten Welle (14), die auf einer zweiten Achse (A2) angeordnet ist und die mit der ersten Welle (12) über eine erste Anbindung (16) verbunden ist, mit einer Elektromaschine (EM), und mit einem Stufengetriebe (18) zur Einrichtung einer Mehrzahl von Gangstufen, wobei das Stufengetriebe (18) ein Planetengetriebe aufweist, das koaxial zu der zweiten Achse (14) angeordnet ist, und wobei das Stufengetriebe (18) eine Ausgangswelle (20) aufweist, die koaxial zu der zweiten Achse (14) angeordnet ist und die mit einem Abtrieb (22) verbunden ist, wobei der Abtrieb (22) ein Ausgleichsgetriebe (24) mit zwei Abtriebswellen (26a, 26b) aufweist, die koaxial zu der zweiten Achse (A2) angeordnet sind, und wobei die Elektromaschine (EM) koaxial zu einer dritten Achse (A3) angeordnet ist und über eine zweite Anbindung (28) mit der zweiten Welle (14) verbindbar oder verbunden ist.Hybrid transmission arrangement (10) with a first shaft (12), which can be connected to an internal combustion engine (VM) and which is arranged on a first axis (A1), with a second shaft (14) which is on a second axis (A2 ) is arranged and which is connected to the first shaft (12) via a first connection (16), to an electric machine (EM), and to a step transmission (18) for setting up a plurality of gear steps, the step transmission (18). Planetary gear which is arranged coaxially to the second axis (14), and wherein the stepped gear (18) has an output shaft (20) which is arranged coaxially to the second axis (14) and which is connected to an output (22). , wherein the output (22) has a differential gear (24) with two output shafts (26a, 26b) which are arranged coaxially to the second axis (A2), and wherein the electric machine (EM) is arranged coaxially to a third axis (A3). is and can be connected or is connected to the second shaft (14) via a second connection (28).

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Hybrid-Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Welle, die mit einem Verbrennungsmotor verbindbar ist und die auf einer ersten Achse angeordnet ist, mit einer zweiten Welle, die auf einer zweiten Achse angeordnet ist und die mit der ersten Welle über eine erste Anbindung verbunden ist, mit einer Elektromaschine, die mit der zweiten Welle verbindbar oder verbunden ist, und mit einem Stufengetriebe zur Einrichtung einer Mehrzahl von Gangstufen, wobei das Stufengetriebe eine Ausgangswelle aufweist, die mit einem Abtrieb verbunden ist.The present disclosure relates to a hybrid transmission arrangement for a motor vehicle, having a first shaft which is connectable to an internal combustion engine and which is arranged on a first axis, with a second shaft which is arranged on a second axis and which is connected to the first shaft is connected via a first connection, to an electric machine that can be connected or is connected to the second shaft, and to a step transmission for setting up a plurality of gear steps, the step transmission having an output shaft which is connected to an output.

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.Hybrid drive trains for motor vehicles generally have an internal combustion engine, which can provide drive power for driving the motor vehicle, and an electric machine, which, depending on the operating mode, can provide drive power for the motor vehicle as an alternative or in addition to the internal combustion engine.

Bei Hybrid-Antriebssträngen wird zwischen einer Vielzahl von unterschiedlichen Konzepten unterschieden, die jeweils eine unterschiedliche Anbindung der Elektromaschine an ein Getriebe des Hybrid-Antriebsstranges vorsehen.When it comes to hybrid drivetrains, a distinction is made between a variety of different concepts, each of which provides for a different connection of the electric machine to a transmission of the hybrid drivetrain.

Beispielsweise ist es bekannt, eine elektrische Maschine konzentrisch zu einer Eingangswelle des Getriebes anzuordnen, wobei ein Rotor der elektrischen Maschine mit einer Hohlwelle verbunden ist, die um eine Eingangswelle herum angeordnet ist.For example, it is known to arrange an electric machine concentrically to an input shaft of the transmission, with a rotor of the electric machine being connected to a hollow shaft which is arranged around an input shaft.

In manchen Fällen wird die Elektromaschine über eine Vorübersetzung an ein Getriebe des Hybrid-Antriebsstranges angebunden. Die Vorübersetzung kann eine Planetenradsatzanordnung beinhalten. Hybrid-Getriebeanordnungen sind häufig als Lastschaltgetriebe ausgebildet.In some cases, the electric machine is connected to a transmission in the hybrid drive train via a pre-transmission. The pre-transmission may include a planetary gear set arrangement. Hybrid transmission arrangements are often designed as powershift transmissions.

Aus dem Dokument DE 10 2006 036 758 A1 ist ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeuges bekannt, das zwei koaxial oder achsparallel angeordnete Eingangswellen, mindestens eine achsparallel dazu angeordnete Abtriebswelle und unsynchronisierte Gangkupplungen aufweist. Jeder der Eingangswellen ist eine separate Motorkupplung und eine Gruppe von schaltbaren Radsätzen zugeordnet. Die beiden Motorkupplungen sind als unsychronisierte Klauenkupplungen ausgebildet. Als Anfahr- und Synchronisiermittel sind zwei Elektromaschinen vorgesehen, die wechselweise jeweils mit einer der beiden Eingangswellen in Triebverbindung stehen.From the document DE 10 2006 036 758 A1 An automated dual clutch transmission of a motor vehicle is known which has two input shafts arranged coaxially or parallel to the axis, at least one output shaft arranged parallel to the axis and unsynchronized gear clutches. Each of the input shafts is assigned a separate motor clutch and a group of switchable gear sets. The two motor clutches are designed as unsynchronized claw clutches. Two electric machines are provided as starting and synchronizing means, each of which is alternately connected to one of the two input shafts.

Bei einem Einbau in einem Kraftfahrzeug quer zur Antriebsrichtung (front-quer oder heck-quer) ist die axiale Baulänge der Hybrid-Getriebeanordnung 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.When installed in a motor vehicle transversely to the drive direction (front-transverse or rear-transverse), the axial length of the hybrid transmission arrangement is of great importance. Furthermore, when installing transversely to the direction of travel, the installation environment must often be taken into account. Bottlenecks may include a side shaft joint, a transmission suspension and/or a lower vehicle longitudinal member.

In vielen Fällen sind rein elektrische Gangstufen, bei denen das Kraftfahrzeug allein mittels elektromotorischer Antriebsleistung angetrieben wird, durch eine Vielzahl von Zahnradeingriffen gekennzeichnet. Dies verringert den Wirkungsgrad.In many cases, purely electric gear ratios, in which the motor vehicle is driven solely by electric motor drive power, are characterized by a large number of gear meshes. This reduces the efficiency.

Hybrid-Getriebeanordnungen, bei denen eine Elektromaschine zur Bereitstellung von Antriebsleistung enthalten ist, weisen häufig keine mechanische Rückwärtsgangstufe auf. Ein Rückwärtsfahrbetrieb wird in der Regel rein elektrisch durchgeführt. Wenn der Batterieladezustand eines derartigen Kraftfahrzeuges niedrig ist, ist dann kein Rückwärtsfahrbetrieb möglich. Daher wird in vielen Fällen dennoch eine mechanische Rückwärtsgangstufe vorgesehen. Dies führt jedoch zu einer erheblichen Bauraumvergrößerung und verlangt eine Vielzahl an weiteren Bauteilen.Hybrid transmission arrangements, which contain an electric machine to provide drive power, often do not have a mechanical reverse gear stage. Reversing is usually carried out purely electrically. If the battery charge level of such a motor vehicle is low, reversing operation is not possible. Therefore, in many cases a mechanical reverse gear stage is still provided. However, this leads to a significant increase in installation space and requires a large number of additional components.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine verbesserte Hybrid-Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, die eine möglichst kompakte Bauweise aufweist, insbesondere, um eine Integration in neuartigen Pkw-Plattformen zu ermöglichen, die auf Elektroantriebssträngen basieren.Against this background, it is an object of the present disclosure to specify an improved hybrid transmission arrangement for a motor vehicle which has the most compact design possible, in particular in order to enable integration into novel passenger car platforms that are based on electric drive trains.

Die obige Aufgabe wird gelöst durch eine Hybrid-Getriebeanordnung mit einer ersten Welle, die mit einem Verbrennungsmotor verbindbar ist und die auf einer ersten Achse angeordnet ist, mit einer zweiten Welle, die auf einer zweiten Achse angeordnet ist und die mit der ersten Welle über eine erste Anbindung verbunden ist, mit einer Elektromaschine, und mit einem Stufengetriebe zur Einrichtung einer Mehrzahl von Gangstufen, wobei das Stufengetriebe ein Planetengetriebe aufweist, das koaxial zu der zweiten Achse angeordnet ist, und wobei das Stufengetriebe eine Ausgangswelle aufweist, die koaxial zu der zweiten Achse angeordnet ist und die mit einem Abtrieb verbunden ist, wobei der Abtrieb ein Ausgleichsgetriebe mit zwei Abtriebswellen aufweist, die koaxial zu der zweiten Achse angeordnet sind, und wobei die Elektromaschine koaxial zu einer dritten Achse angeordnet ist und über eine zweite Anbindung mit der zweiten Welle verbindbar oder verbunden ist.The above object is achieved by a hybrid transmission arrangement with a first shaft, which is connectable to an internal combustion engine and which is arranged on a first axis, with a second shaft, which is arranged on a second axis and which is connected to the first shaft via a first connection is connected, with an electric machine, and with a step transmission for establishing a plurality of gear stages, the step transmission having a planetary gear that is arranged coaxially to the second axis, and wherein the step transmission has an output shaft that is coaxial with the second axis is arranged and which is connected to an output, the output having a differential gear with two output shafts which are arranged coaxially to the second axis, and wherein the electric machine is arranged coaxially to a third axis and can be connected to the second shaft via a second connection or is connected.

Die offenbarte Hybrid-Getriebeanordnung ist für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges vorgesehen und weist ein klassisches Planetengetriebe auf, das auf der zweiten Achse angeordnet ist, insbesondere ausschließlich koaxial zu der zweiten Achse angeordnet ist.The disclosed hybrid transmission arrangement is intended for a drive train of a motor vehicle seen and has a classic planetary gear that is arranged on the second axis, in particular is arranged exclusively coaxially to the second axis.

Die zweite Achse ist achsparallel zu der ersten Achse angeordnet, die koaxial zu der ersten Welle angeordnet ist und auf der ein im eingebauten Zustand ein Verbrennungsmotor (bzw. dessen Kurbelwelle) angeordnet ist.The second axis is arranged axially parallel to the first axis, which is arranged coaxially to the first shaft and on which an internal combustion engine (or its crankshaft) is arranged when installed.

Die Elektromaschine dient als alternativer oder zusätzlicher Antrieb für ein Fahrzeug. Die Elektromaschine ist koaxial zu der dritten Achse angeordnet, also achsparallel versetzt zu dem Stufengetriebe und dem Ausgleichsgetriebe. Insgesamt kann so eine radial besonders kompakte Bauweise realisiert werden.The electric machine serves as an alternative or additional drive for a vehicle. The electric machine is arranged coaxially to the third axis, i.e. offset axially parallel to the step gear and the differential gear. Overall, a particularly compact radial design can be achieved.

Die Hybrid-Getriebeanordnung weist vorzugsweise ausschließlich die erste, die zweite und die dritte Achse als Hauptachsen auf.The hybrid transmission arrangement preferably exclusively has the first, the second and the third axles as main axes.

Im eingebauten Zustand überlappt der Verbrennungsmotor vorzugsweise in axialer Richtung mit dem Stufengetriebe. Vorzugsweise überlappt die Elektromaschine in axialer Richtung mit dem Stufengetriebe. Folglich kann auch eine axial kompakte Bauweise erzielt werden.When installed, the internal combustion engine preferably overlaps the stepped transmission in the axial direction. The electric machine preferably overlaps the step gear in the axial direction. Consequently, an axially compact design can also be achieved.

Bei der Hybrid-Getriebeanordnung verbindet die erste Anbindung die erste Achse und die zweite Achse. Die zweite Anbindung verbindet die dritte Achse und die zweite Achse. Der Abtrieb ist koaxial zu der zweiten Achse angeordnet.In the hybrid transmission arrangement, the first connection connects the first axle and the second axle. The second connection connects the third axis and the second axis. The output is arranged coaxially to the second axis.

Das Ausgleichsgetriebe ist vorzugsweise axial versetzt zu der Elektromaschine angeordnet.The differential gear is preferably arranged axially offset from the electric machine.

Das Stufengetriebe weist vorzugsweise ausschließlich das Planetengetriebe auf, ist also vorzugsweise ein Planetengetriebe. Das Planetengetriebe ist dazu ausgebildet, eine Mehrzahl von wenigstens drei und vorzugsweise weniger als acht Vorwärtsgangstufen einzurichten. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Planetengetriebe dazu eingerichtet ist, genau vier Vorwärtsgangstufen einzurichten oder genau sechs Vorwärtsgangstufen einzurichten.The stepped gear preferably exclusively has the planetary gear, and is therefore preferably a planetary gear. The planetary gear is designed to set up a plurality of at least three and preferably less than eight forward gear stages. It is particularly preferred if the planetary gear is set up to set up exactly four forward gear stages or to set up exactly six forward gear stages.

Dadurch, dass sowohl der Verbrennungsmotor als auch die Elektromaschine mit der zweiten Welle verbindbar ist, ist ein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb über sämtliche Gangstufen des Planetengetriebes möglich. Ferner ist ein rein elektrischer Fahrbetrieb über sämtliche Gangstufen des Planetengetriebes möglich. Es versteht sich, dass verbrennungsmotorische Leistung und elektromotorische Leistung auch überlagert werden können (Boost-Betrieb). Ferner kann die Elektromaschine auch rekuperierend betrieben werden, so dass beispielsweise ein Teil der verbrennungsmotorischen Leistung zum Aufladen einer Fahrzeugbatterie verwendet werden kann.Because both the internal combustion engine and the electric machine can be connected to the second shaft, internal combustion engine driving is possible across all gear stages of the planetary gear. Furthermore, purely electric driving is possible across all gear stages of the planetary gear. It goes without saying that combustion engine power and electromotive power can also be superimposed (boost operation). Furthermore, the electric machine can also be operated with recuperation, so that, for example, part of the internal combustion engine power can be used to charge a vehicle battery.

Generell ist es möglich, einen Rückwärtsfahrbetrieb ausschließlich mittels der Elektromaschine einzurichten (indem die Elektromaschine in umgekehrter Drehrichtung angetrieben wird).In general, it is possible to set up reverse driving mode exclusively using the electric machine (by driving the electric machine in the opposite direction of rotation).

Aufgrund der Tatsache, dass eine Drehrichtungsumkehr bei einem Planetengetriebe nicht notwendigerweise das Bereitstellen einer weiteren Achse bedingt (wie beispielsweise bei einem Stufengetriebe in Vorgelegebauweise), kann jedoch das Planetengetriebe vorzugsweise auch eine dedizierte Rückwärtsgangstufe beinhalten. However, due to the fact that reversing the direction of rotation in a planetary gear does not necessarily require the provision of an additional axis (as, for example, in a step gear in a countershaft design), the planetary gear can preferably also contain a dedicated reverse gear stage.

Die Mehrzahl von Gangstufen (Vorwärtsgangstufen und ggf. eine Rückwärtsgangstufe) werden durch Betätigung von Schaltelementen des Planetengetriebes eingerichtet. Die Schaltelemente sind, wie bei Planetengetrieben üblich, als Lastschaltelemente ausgebildet, also entweder als Kupplungen oder als Bremsen. Die Schaltelemente sind sämtlich vorzugsweise koaxial zu der zweiten Achse angeordnet.The majority of gear stages (forward gear stages and possibly a reverse gear stage) are set up by actuating switching elements of the planetary gear. As is usual with planetary gears, the switching elements are designed as power switching elements, i.e. either as clutches or as brakes. The switching elements are all preferably arranged coaxially to the second axis.

Die Elektromaschine weist eine Rotorwelle auf, die vorzugsweise drehfest mit einer Elektromaschinenwelle verbunden ist, die über die zweite Anbindung mit der zweiten Welle verbunden ist. Ein Stator der Elektromaschine ist vorzugsweise fest mit einem Gehäuse der Hybrid-Getriebeanordnung verbunden.The electric machine has a rotor shaft, which is preferably connected in a rotationally fixed manner to an electric machine shaft, which is connected to the second shaft via the second connection. A stator of the electric machine is preferably firmly connected to a housing of the hybrid transmission arrangement.

Die folgenden Begriffe lassen sich im Rahmen der vorliegenden Offenbarung insbeson-dere wie folgt verstehen:

  • Eine Radpaarung beinhaltet genau zwei Zahnräder, die miteinander in Eingriff stehen, insbesondere miteinander kämmen. Die Zahnräder einer Radpaarung weisen vorzugs-weise jeweils eine Stirnverzahnung auf, sind vorzugsweise in einer radialen Ebene an-geordnet und sind vorzugsweise jeweils einer anderen Welle zugeordnet. Die Zahnräder der Radpaarung können zwei Festräder sein (sog. Konstanten-Radpaarung). Bei einer schaltbaren Radpaarung können die zwei Zahnräder ein Festrad und ein Losrad (siehe unten) sein, die vorzugsweise gemeinsam eine Gangstufe (siehe unten) definieren.
In the context of the present disclosure, the following terms can be understood in particular as follows:
  • A wheel pairing contains exactly two gears that mesh with one another, in particular mesh with one another. The gears of a wheel pair preferably each have spur teeth, are preferably arranged in a radial plane and are preferably each assigned to a different shaft. The gears of the wheel pairing can be two fixed gears (so-called constant gear pairing). In the case of a switchable wheel pairing, the two gears can be a fixed gear and an idler gear (see below), which preferably together define a gear stage (see below).

Ein Radsatz (Stirnradsatz) beinhaltet wenigstens zwei miteinander in Eingriff stehende (insbesondere kämmende) Zahnräder und kann ein oder mehrere Radpaarungen bein-halten, 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. Ein Radsatz kann schaltbar sein oder kann nicht schaltbar sein (sog. Konstanten-Radsatz).A gear set (spur gear set) contains at least two meshing (in particular meshing) gears and can contain one or more pairs of wheels, which preferably lie in a common radial gear set plane. If a wheelset has a fixed gear that is included When two different gears are in mesh, this is also referred to as dual use of the fixed gear. A gear set can be switchable or cannot be switched (so-called constant gear set).

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.An idler gear is a gear wheel that is rotatably mounted on a shaft and can be connected to or decoupled from the shaft by means of a switching element. A fixed gear is a gear that is fixed to a shaft so that it cannot rotate.

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 Lastschaltkupplung gebildet.A switching element (or a clutch) is used to connect or disconnect members, such as an idler gear and a shaft or a shaft and a housing, and in the present case is formed in particular by a powershift clutch.

Eine Lastschaltkupplung ist ein Schaltelement, das einen Wechsel zwischen Gangstufen unter Last, also vorzugsweise zugkraftunterbrechungsfrei, ermöglicht. In der Regel ist ein Lastschaltelement eine Reibkupplung, die mittels einer Kraft angedrückt wird, um die miteinander zu verbindenden Glieder drehfest miteinander zu verbinden. Eine Reibkupplung ermöglicht in der Regel auch das Einstellen eines Schlupfzustandes zwischen den Gliedern bzw. ein allmähliches Verbinden oder Lösen der Glieder. Vorzugsweise ist eine Reibkupplung als Lamellenkupplung ausgebildet.A powershift clutch is a switching element that enables a change between gear stages under load, i.e. preferably without interruption in traction. As a rule, a powershift element is a friction clutch that is pressed by means of a force in order to connect the links to be connected to one another in a rotationally fixed manner. A friction clutch usually also enables a slip condition to be set between the links or a gradual connection or release of the links. A friction clutch is preferably designed as a multi-plate clutch.

Bei Planetengetrieben wird in der Regel zwischen Bremsen und Kupplungen unterschieden. Eine Bremse ist in der Regel ein Lastschaltelement, das dazu ausgebildet ist, ein drehbares Glied eines Planetenradsatzes mit einem Gehäuse zu verbinden. Eine Kupplung ist in der Regel ein Lastschaltelement, das dazu ausgelegt ist, zwei drehbare Glieder von einem oder von unterschiedlichen Planetenradsätzen miteinander zu verbinden.When it comes to planetary gears, a distinction is usually made between brakes and clutches. A brake is typically a powershift element designed to connect a rotatable member of a planetary gear set to a housing. A clutch is typically a powershift element designed to connect two rotatable members of one or different planetary gear sets.

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 Kupplung oder einer Bremse) miteinander verbindbar.Two members that can rotate relative to each other are connected when they necessarily rotate at a proportional speed. The term “connected” is equivalent to “effectively connected”. A “rotational connection” means that the two links rotate at the same speed. Two links are connectable if they can either be connected to each other or decoupled from each other. Preferably, the two links can be connected to one another by means of a switching element (e.g. a clutch or a brake).

Eine Anbindung verbindet zwei Drehglieder, insbesondere zwei Wellen, die auf unterschiedlichen Achsen liegen. Die Anbindung kann durch ein Zugmittel oder einen Konstanten-Stirnradsatz gebildet sein, der eine oder mehrere Radpaarungen beinhaltet.A connection connects two rotary members, in particular two shafts, which lie on different axes. The connection can be formed by a traction device or a constant spur gear set that contains one or more pairs of wheels.

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.Two elements are axially aligned if they at least partially overlap in the axial direction and/or if they lie in a common radial plane. The term radial plane is preferably to be understood functionally and not geometrically. Consequently, two switching elements of a double switching element can also lie in a common radial plane.

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. Verbrennungsmotori-sche Gangstufen können daher auch als Hybrid-Gangstufen bezeichnet werden und umgekehrt.An internal combustion engine gear enables purely internal combustion engine driving, but also always allows electromotive power to be superimposed on the internal combustion engine drive power. For “boost” driving, positive electromotive power is superimposed. For recuperation driving, negative electromotive power is superimposed. Internal combustion engine gears can therefore also be referred to as hybrid gears and vice versa.

Eine Elektro-Gangstufe ermöglicht einen rein elektromotorischen Fahrbetrieb.An electric gear enables purely electric driving.

Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The task is thus completely solved.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich eine der zwei Abtriebswellen axial durch das Stufengetriebe hindurch.According to a preferred embodiment, one of the two output shafts extends axially through the step transmission.

Das Stufengetriebe ist also auf einer axialen Seite des Ausgleichsgetriebes angeordnet.The stepped gear is therefore arranged on an axial side of the differential gear.

Bevorzugt ist es, wenn der Abtrieb einen Abtriebsplanetenradsatz aufweist, der eine feste Übersetzung zwischen der Ausgangswelle und dem Ausgleichsgetriebe einrichtet und der koaxial zu der zweiten Achse angeordnet ist.It is preferred if the output has an output planetary gear set which establishes a fixed translation between the output shaft and the differential gear and which is arranged coaxially to the second axis.

Bei dieser Ausführungsform weist der Abtriebsplanetenradsatz vorzugsweise genau ein erstes Glied wie eine Sonne, ein zweites Glied wie ein Hohlrad und ein drittes Glied wie einen Steg/Planetenträger auf. Vorzugsweise ist eines der Glieder (vorzugsweise die Sonne) drehfest mit der Ausgangswelle verbunden. Vorzugsweise ist eines der Glieder (vorzugsweise das Hohlrad) fest mit einem Gehäuse der Hybrid-Getriebeanordnung verbunden. Vorzugsweise ist eines der Glieder (vorzugsweise der Steg) drehfest mit einem Eingangsglied des Ausgleichsgetriebes verbunden. Über den Abtriebsplanetenradsatz kann eine geeignete Übersetzung von der zweiten Welle hin zu dem Eingangsglied des Ausgleichsgetriebes realisiert werden. Das Ausgleichsgetriebe ist vorzugsweise ein mechanisches Differentialgetriebe, das die Antriebsleistung in an sich bekannter Weise auf die zwei Abtriebswellen verteilt.In this embodiment, the output planetary gear set preferably has exactly one first link such as a sun, a second link such as a ring gear and a third link such as a web/planet carrier. Preferably one of the links (preferably the sun) is connected to the output shaft in a rotationally fixed manner. Preferably one of the links (preferably the ring gear) is firmly connected to a housing of the hybrid transmission arrangement. Preferably, one of the links (preferably the web) is connected in a rotationally fixed manner to an input link of the differential gear. A suitable translation from the second shaft to the input member of the differential gear can be achieved via the output planetary gear set. The differential gear is preferably a mechanical differential gear that distributes the drive power to the two output shafts in a manner known per se.

Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn erste Anbindung und die zweite Anbindung auf der gleichen axialen Seite des Stufengetriebes angeordnet sind.Furthermore, it is overall advantageous if the first connection and the second connection are arranged on the same axial side of the step transmission.

Dies führt zu einer axial kompakten Bauweise, denn der Verbrennungsmotor und die Elektromaschine können beide axial überlappend mit dem Stufengetriebe angeordnet werden.This leads to an axially compact design because the internal combustion engine and the electric machine can both be arranged axially overlapping with the step transmission.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Abtrieb in axialer Richtung zwischen dem Stufengetriebe und dem Ausgleichsgetriebe angeordnet.According to a further preferred embodiment, the output is arranged in the axial direction between the step gear and the differential gear.

Auch dies trägt zu einer kompakten Bauweise bei.This also contributes to a compact design.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die erste und die zweite Anbindung auf einer dem Abtrieb axial gegenüberliegenden Seite des Stufengetriebes angeordnet sind.Furthermore, it is advantageous if the first and second connections are arranged on a side of the stepped transmission that is axially opposite the output.

Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die erste Welle mit einem Ausgangsglied einer Trennkupplung verbunden ist, in deren Eingangsglied Antriebsleistung von einem Verbrennungsmotor einspeisbar ist.Furthermore, it is overall advantageous if the first shaft is connected to an output member of a separating clutch, into the input member of which drive power from an internal combustion engine can be fed.

Bei dieser Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor folglich von der ersten Welle und somit auch von der zweiten Welle und auch von der Elektromaschine abkoppelbar. Demzufolge kann bei geöffneter Trennkupplung ein rein elektromotorischer Fahrbetrieb eingerichtet werden, ohne den Verbrennungsmotor mitzuschleppen. In this embodiment, the internal combustion engine can therefore be decoupled from the first shaft and thus also from the second shaft and also from the electric machine. As a result, when the separating clutch is open, purely electric driving can be set up without dragging the internal combustion engine.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Trennkupplung eine Reibkupplung ist und/oder wenn das Eingangsglied der Trennkupplung mit einem Drehschwingungsentkopplungselement verbunden ist.It is particularly preferred if the separating clutch is a friction clutch and/or if the input member of the separating clutch is connected to a torsional vibration decoupling element.

Generell ist es zwar denkbar, die Trennkupplung als Klauenkupplung bzw. formschlüssige Kupplung zu realisieren. Die Ausbildung als Reibkupplung hat den Vorteil, dass ein Anfahrvorgang beispielsweise über die Trennkupplung erfolgen kann und/oder ein geeignetes Hinzuschalten von verbrennungsmotorischer Leistung aus einem rein elektromotorischen Fahrbetrieb heraus im Wesentlichen ruckfrei möglich ist.In general, it is conceivable to implement the separating clutch as a claw clutch or positive clutch. The design as a friction clutch has the advantage that a starting process can take place, for example, via the separating clutch and/or a suitable switching on of internal combustion engine power from a purely electric motor driving operation is possible essentially smoothly.

Das Drehschwingungsentkopplungselement dient dazu, Drehschwingungen des Verbrennungsmotors von dem Stufengetriebe zu entkoppeln, um Getriebegeräusche zu verringern.The torsional vibration decoupling element serves to decouple torsional vibrations of the internal combustion engine from the step transmission in order to reduce transmission noise.

Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn das Planetengetriebe eine schaltbare Planetenradsatzanordnung sowie wenigstens eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung beinhaltet, die jeweils ein Eingangsglied und ein Ausgangsglied aufweisen, wobei die Eingangsglieder der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung mit der zweiten Welle verbunden sind, wobei die Ausgangsglieder der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung mit unterschiedlichen Gliedern der Planetenradsatzanordnung verbunden sind und wobei ein weiteres Glied der Planetenradsatzanordnung drehfest mit der Ausgangswelle verbunden ist.Furthermore, it is advantageous overall if the planetary gear includes a switchable planetary gear set arrangement and at least a first clutch and a second clutch, each of which has an input member and an output member, the input members of the first clutch and the second clutch being connected to the second shaft, wherein the output members of the first clutch and the second clutch are connected to different members of the planetary gear set arrangement and another member of the planetary gear set arrangement is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft.

Unter einer Planetenradsatzanordnung wird im einfachsten Fall ein einfacher Planetenradsatz verstanden. Eine Planetenradsatzanordnung kann jedoch auch zwei oder mehr Planetenradsätze beinhalten, die miteinander gekoppelt sind.In the simplest case, a planetary gear set arrangement is understood to mean a simple planetary gear set. However, a planetary gear set arrangement can also include two or more planetary gear sets that are coupled to one another.

Unter einer Kopplung von Planetenradsätzen wird verstanden, dass ein Glied des einen Planetenradsatzes mit einem Glied des anderen Planetenradsatzes drehfest verbunden ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn zwei miteinander gekoppelte Planetenradsätze über jeweils mindestens zwei Glieder miteinander gekoppelt sind, so dass ein Umlauf-Koppelgetriebe entsteht. Mit anderen Worten ist es bevorzugt, wenn ein erstes Glied des einen Planetenradsatzes mit einem Glied des anderen Planetenradsatzes verbunden ist, und wenn ein zweites Glied des einen Planetenradsatzes mit einem weiteren Glied des anderen Planetenradsatzes verbunden ist.A coupling of planetary gear sets means that a link of one planetary gear set is connected in a rotationally fixed manner to a link of the other planetary gear set. In particular, it is advantageous if two planetary gear sets coupled to one another are coupled to one another via at least two links, so that an epicyclic coupling gear is created. In other words, it is preferred if a first link of one planetary gear set is connected to a link of the other planetary gear set, and if a second link of one planetary gear set is connected to a further link of the other planetary gear set.

Die Planetenradsatzanordnung ist insbesondere schaltbar, wobei es hierbei bevorzugt ist, wenn jeweils wenigstens ein Glied eines jeweiligen Planetenradsatzes der Planetenradsatzanordnung über ein Schaltelement mit einem anderen Glied und/oder mit einem Gehäuse verbindbar ist.The planetary gear set arrangement is in particular switchable, in which case it is preferred if at least one member of a respective planetary gear set of the planetary gear set arrangement can be connected to another member and/or to a housing via a switching element.

Über die schaltbare Planetenradsatzanordnung ist in Verbindung mit der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung die Mehrzahl von Gangstufen des Stufengetriebes schaltbar.The plurality of gear stages of the stepped transmission can be switched via the switchable planetary gear set arrangement in conjunction with the first clutch and the second clutch.

Die erste Kupplung und die zweite Kupplung sind vorzugsweise koaxial zu der zweiten Achse angeordnet.The first clutch and the second clutch are preferably arranged coaxially with the second axis.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn die schaltbare Planetenradsatzanordnung wenigstens einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz aufweist, die miteinander gekoppelt sind und die jeweils ein erstes Glied, ein zweites Glied und ein drittes Glied aufweisen.It is particularly preferred if the switchable planetary gear set arrangement has at least a first planetary gear set and a second planetary gear set, which are coupled to one another and which each have a first link, a second link and a third link.

Das erste Glied von jedem Planetenradsatz ist vorzugsweise eine Sonne. Das zweite Glied von jedem Planetenradsatz ist vorzugsweise ein Hohlrad. Das dritte Glied von jedem Planetenradsatz ist vorzugsweise ein Steg bzw. Planetenträger.The first link of each planetary gear set is preferably a sun. The second member of each planetary gear set is preferably a ring gear. The third link of each planetary gear set is preferably a web or planet carrier.

Ferner ist es hierbei vorteilhaft, wenn das Ausgangsglied der ersten Kupplung mit einem Glied des ersten Planetenradsatzes und/oder mit einem Glied des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbunden ist.Furthermore, it is advantageous here if the output member of the first clutch is connected in a rotationally fixed manner to a member of the first planetary gear set and/or to a member of the second planetary gear set.

Alternativ oder akkumulativ hierzu ist es bevorzugt, wenn das Ausgangsglied der zweiten Kupplung mit einem Glied des ersten Planetenradsatzes und/oder mit einem Glied des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbunden ist.Alternatively or cumulatively, it is preferred if the output member of the second clutch is connected in a rotationally fixed manner to a member of the first planetary gear set and/or to a member of the second planetary gear set.

Durch diese Maßnahme kann eine geeignete Kopplung der Planetenradsätze und Schaltbarkeit der Planetenradsätze über die erste Kupplung bzw. die zweite Kupplung gewährleistet werden.This measure can ensure a suitable coupling of the planetary gear sets and switchability of the planetary gear sets via the first clutch or the second clutch.

Ferner ist es hierbei insgesamt vorteilhaft, wenn die schaltbare Planetenradsatzanordnung wenigstens ein erstes Schaltelement aufweist, das dazu ausgebildet ist, ein Glied des ersten Planetenradsatzes der Planetenradsatzanordnung mit einem Gehäuse der Hybrid-Getriebeanordnung zu verbinden.Furthermore, it is overall advantageous if the switchable planetary gear set arrangement has at least one first switching element, which is designed to connect a member of the first planetary gear set of the planetary gear set arrangement to a housing of the hybrid transmission arrangement.

Alternativ oder akkumulativ hierzu ist es bevorzugt, wenn die schaltbare Planetenradsatzanordnung wenigstens ein zweites Schaltelement aufweist, das dazu ausgebildet ist, ein Glied des zweiten Planetenradsatzes der Planetenradsatzanordnung mit einem Gehäuse der Hybrid-Getriebeanordnung zu verbinden.Alternatively or accumulatively to this, it is preferred if the switchable planetary gear set arrangement has at least one second switching element which is designed to connect a member of the second planetary gear set of the planetary gear set arrangement to a housing of the hybrid transmission arrangement.

Bei dieser Ausführungsform sind das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement vorzugsweise jeweils als Bremse ausgebildet.In this embodiment, the first switching element and the second switching element are preferably each designed as a brake.

Bevorzugt ist es, wenn die Schaltelemente der Planetenradsatzanordnung jeweils als Lastschaltkupplung ausgebildet sind, also beispielsweise als Reibkupplung, insbesondere als Lamellenkupplung.It is preferred if the switching elements of the planetary gear set arrangement are each designed as a powershift clutch, for example as a friction clutch, in particular as a multi-plate clutch.

Alternativ oder akkumulativ hierzu ist es bevorzugt, wenn die erste Kupplung und die zweite Kupplung jeweils als Lastschaltkupplung ausgebildet sind, insbesondere als Lamellenkupplung.Alternatively or cumulatively, it is preferred if the first clutch and the second clutch are each designed as a powershift clutch, in particular as a multi-plate clutch.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Hybrid-Getriebeanordnung wenigstens die erste Kupplung und die zweite Kupplung als Lastschaltkupplungen sowie wenigstens zwei Schaltelemente aufweist, über die unterschiedliche Glieder der Planetenradsatzanordnung mit einem Gehäuse verbindbar sind. Hierdurch ist es möglich, wenigstens vier Vorwärtsgangstufen einzurichten.It is particularly preferred if the hybrid transmission arrangement has at least the first clutch and the second clutch as powershift clutches and at least two switching elements via which different members of the planetary gear set arrangement can be connected to a housing. This makes it possible to set up at least four forward gear levels.

Sofern ein weiteres (drittes) Schaltelement vorgesehen ist, kann hierdurch zusätzlich eine Rückwärtsgangstufe eingerichtet werden.If a further (third) switching element is provided, an additional reverse gear stage can be set up.

Alternativ hierzu können zur Einrichtung von beispielsweise sechs Vorwärtsgangstufen und ggf. einer Rückwärtsgangstufe mehrere Planetenradsätze und zwei Kupplungen sowie drei Schaltelemente vorgesehen sein, die als Bremsen ausgebildet sind.Alternatively, to set up, for example, six forward gear stages and possibly one reverse gear stage, several planetary gear sets and two clutches as well as three switching elements can be provided, which are designed as brakes.

Alternativ hierzu kann die Planetenradsatzanordnung zwei Planetenradsätze sowie drei Kupplungen und zwei Bremsen aufweisen, um wenigstens sechs Vorwärtsgangstufen und eine Rückwärtsgangstufe einzurichten.Alternatively, the planetary gear set assembly may include two planetary gear sets as well as three clutches and two brakes to provide at least six forward gear ratios and one reverse gear ratio.

Vorzugsweise ist das Eingangsglied der ersten Kupplung und/oder das Eingangsglied der zweiten Kupplung drehfest mit der zweiten Welle verbunden ist.Preferably, the input member of the first clutch and/or the input member of the second clutch is connected to the second shaft in a rotationally fixed manner.

Alternativ hierzu ist es bevorzugt, wenn das Eingangsglied der ersten Kupplung und/oder das Eingangsglied der zweiten Kupplung über eine feste Vorübersetzung mit der zweiten Welle verbunden ist.Alternatively, it is preferred if the input member of the first clutch and/or the input member of the second clutch is connected to the second shaft via a fixed pre-ratio.

Demzufolge ist es gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die schaltbare Planetenradsatzanordnung einen dritten Planetenradsatz aufweist, wobei der dritte Planetenradsatz eine feste Vorübersetzung zwischen der zweiten Welle und einem Eingangsglied der ersten und/oder der zweiten Kupplung bildet.Accordingly, according to a further preferred embodiment, it is provided that the switchable planetary gear set arrangement has a third planetary gear set, wherein the third planetary gear set forms a fixed pre-ratio between the second shaft and an input member of the first and/or the second clutch.

Hierdurch kann eine geeignete Übersetzung zwischen der ersten Welle und einem Eingangsglied der ersten und/oder der zweiten Kupplung eingerichtet werden. Durch die Vorübersetzung kann ggf. eine kompaktere erste Anbindung realisiert werden, die eine vom Betrag her kleinere Übersetzung realisiert.This allows a suitable translation to be set up between the first shaft and an input member of the first and/or the second clutch. Through the pre-translation, a more compact first connection can be realized, which realizes a smaller translation in terms of amount.

Besonders bevorzugt ist es, wenn ein Eingangsglied der ersten Kupplung drehfest mit der zweiten Welle verbunden ist und wenn ein Eingangsglied der zweiten Kupplung über eine feste Vorübersetzung mit der zweiten Welle verbunden ist.It is particularly preferred if an input member of the first clutch is connected to the second shaft in a rotationally fixed manner and if an input member of the second clutch is connected to the second shaft via a fixed pre-ratio.

In diesem Fall ist es ferner vorteilhaft, wenn eine dritte Kupplung vorgesehen ist, deren Eingangsglied mit dem Eingangsglied der zweiten Kupplung drehfest verbunden ist und deren Ausgangsglied mit einem anderen Glied der Planetenradsatzanordnung verbunden ist als die zweite Kupplung und als die erste Kupplung.In this case, it is further advantageous if a third clutch is provided, the input member of which is connected in a rotationally fixed manner to the input member of the second clutch and the output member of which is connected to a different member of the planetary gear set arrangement than the second clutch and than the first clutch.

Die feste Vorübersetzung ist insbesondere durch den dritten Planetenradsatz gebildet. Hierbei kann ein Glied des dritten Planetenradsatzes drehfest mit einem Gehäuse verbunden sein, um die feste Vorübersetzung einzurichten. Dieses Glied ist vorzugsweise das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes.The fixed pre-ratio is formed in particular by the third planetary gear set. Here, a member of the third planetary gear set can be connected to a housing in a rotationally fixed manner in order to set up the fixed pre-ratio. This link is preferably the sun gear of the third planetary gear set.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die schaltbare Planetenradsatzanordnung einen dritten Planetenradsatz auf, der mit dem ersten Planetenradsatz und/oder mit dem zweiten Planetenradsatz gekoppelt ist.According to an alternative embodiment, the switchable planetary gear set arrangement has a third planetary gear set which is coupled to the first planetary gear set and/or to the second planetary gear set.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn der dritte Planetenradsatz mit dem zweiten Planetenradsatz gekoppelt ist, und zwar über ein Glied des dritten Planetenradsatzes und ein Glied des zweiten Planetenradsatzes. In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz über jeweils zwei Glieder miteinander gekoppelt sind.It is particularly advantageous if the third planetary gear set is coupled to the second planetary gear set, namely via a link of the third planetary gear set and a link of the second planetary gear set. In this case, it is preferred if the first planetary gear set and the second planetary gear set are coupled to one another via two links each.

Insgesamt ist es ferner vorteilhaft, wenn zwei Kupplungen in axialer Richtung zwischen dem dritten Planetenradsatz und einem anderen Planetenradsatz des Stufengetriebes angeordnet sind.Overall, it is also advantageous if two clutches are arranged in the axial direction between the third planetary gear set and another planetary gear set of the stepped transmission.

In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die zwei Kupplungen nach der Art einer Doppelkupplung realisiert sind, die sich ein gemeinsames Eingangsglied in Form eines gemeinsamen Käfigs oder dergleichen teilen.In this case, it is advantageous if the two clutches are implemented in the manner of a double clutch, which share a common input member in the form of a common cage or the like.

Alternativ oder akkumulativ hierzu ist es vorteilhaft, wenn die erste Anbindung und der Abtrieb auf axial gegenüberliegenden Seiten des Stufengetriebes angeordnet sind.Alternatively or cumulatively, it is advantageous if the first connection and the output are arranged on axially opposite sides of the stepped transmission.

Dies trägt zu einer kompakten Bauweise bei.This contributes to a compact design.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Elektromaschine und das Stufengetriebe axial überlappend angeordnet sind.Furthermore, it is advantageous if the electric machine and the step transmission are arranged to overlap axially.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn das Stufengetriebe und die Elektromaschine axial überlappend mit dem Verbrennungsmotor im eingebauten Zustand angeordnet sind.It is advantageous here if the stepped transmission and the electric machine are arranged to overlap axially with the internal combustion engine in the installed state.

Auch diese Anordnung trägt insgesamt zu einer axial kompakten Bauweise bei.This arrangement also contributes overall to an axially compact design.

Insgesamt ist das Stufengetriebe als Getriebe in Planetenbauweise mit mehreren Lastschaltkupplungen realisiert und ist achsparallel zu dem Verbrennungsmotor im eingebauten Zustand angeordnet. Die Elektromaschine ist vorzugsweise achsparallel zu dem Stufengetriebe angeordnet. Die Elektromaschine ist vorzugsweise mit der zweiten Welle verbunden, insbesondere über die zweite Anbindung. Zwischen der Elektromaschinen-Anbindung und dem Verbrennungsmotor ist vorzugsweise die Trennkupplung vorgesehen. Die erste Anbindung kann über eine Kette oder eine oder mehrere Stirnradstufen erfolgen. Die zweite Anbindung kann über eine Kette oder eine oder mehrere Stirnradstufen erfolgen.Overall, the step transmission is implemented as a transmission in a planetary design with several powershift clutches and is arranged axially parallel to the internal combustion engine when installed. The electric machine is preferably arranged axially parallel to the step transmission. The electric machine is preferably connected to the second shaft, in particular via the second connection. The separating clutch is preferably provided between the electric machine connection and the internal combustion engine. The first connection can be made via a chain or one or more spur gear stages. The second connection can be via a chain or one or more spur gear stages.

Die Trennkupplung ist vorzugsweise auf der ersten Achse angeordnet. Das Getriebe ist vorzugsweise auf der zweiten Achse angeordnet. Die Elektromaschine ist vorzugsweise auf der dritten Achse angeordnet. Eine Abtriebswelle durchdringt vorzugsweise das Stufengetriebe, die zweite Welle und den Abtrieb. Ein Drehschwingungsentkopplungselement ist vorzugsweise auf der ersten Achse angeordnet.The separating clutch is preferably arranged on the first axis. The transmission is preferably arranged on the second axis. The electric machine is preferably arranged on the third axis. An output shaft preferably penetrates the step gear, the second shaft and the output. A torsional vibration decoupling element is preferably arranged on the first axis.

Das Getriebe beinhaltet vorzugsweise mehrere Planetenradsätze und mehrere Schaltelemente, die vorzugsweise als Lastschaltelemente ausgeführt sind, insbesondere als Lamellenbremsen/-Kupplungen. Die zweite Welle, die für das Getriebe eine Eingangswelle darstellt, durchdringt das Getriebe vorzugsweise in axialer Richtung zumindest teilweise.The transmission preferably contains several planetary gear sets and several switching elements, which are preferably designed as powershift elements, in particular as multi-disc brakes/clutches. The second shaft, which represents an input shaft for the transmission, preferably at least partially penetrates the transmission in the axial direction.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the features of the invention mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
  • 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
  • 3 eine Schalttabelle für die Hybrid-Getriebeanordnung der 2;
  • 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
  • 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung;
  • 6 eine Schalttabelle für die Hybrid-Getriebeanordnung der 4; und
  • 7 eine Schalttabelle für die Hybrid-Getriebeanordnung der 5.
Further features and advantages of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of an embodiment of a hybrid transmission arrangement;
  • 2 a schematic representation of a further embodiment of a hybrid transmission arrangement;
  • 3 a switching table for the hybrid transmission arrangement 2 ;
  • 4 a schematic representation of a further embodiment of a hybrid transmission arrangement;
  • 5 a schematic representation of a further embodiment of a hybrid transmission arrangement;
  • 6 a switching table for the hybrid transmission arrangement 4 ; and
  • 7 a switching table for the hybrid transmission arrangement 5 .

In 1 ist eine Hybrid-Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, schematisch dargestellt und generell mit 10 bezeichnet. Die Hybrid-Getriebeanordnung 10 ist vorzugsweise dazu geeignet, in Kraftfahrzeugen eingebaut zu werden, deren Plattform für einen elektromotorischen Antrieb ausgerichtet ist. Die Hybrid-Getriebeanordnung wird insbesondere quer im Kraftfahrzeug eingebaut, beispielsweise vorne quer oder hinten quer.In 1 is a hybrid transmission arrangement for a motor vehicle, in particular for a passenger car, shown schematically and generally designated 10. The hybrid transmission arrangement 10 is preferably suitable for being installed in motor vehicles whose platform is designed for an electric motor drive. The hybrid transmission arrangement is installed in particular transversely in the motor vehicle, for example transversely at the front or transversely at the rear.

Die Hybrid-Getriebeanordnung 10 beinhaltet eine erste Welle 12, die auf einer ersten Achse A1 angeordnet ist. Die erste Welle 12 ist mit einem Ausgangsglied einer Trennkupplung K0 verbunden. Die Trennkupplung K0 ist als Reibkupplung ausgebildet, insbesondere als Lamellenkupplung. Ein Eingangsglied der Trennkupplung K0 ist drehfest mit einer Abtriebswelle eines Verbrennungsmotors VM verbindbar, entweder unmittelbar oder über ein Drehschwingungsentkopplungselement T (zum Beispiel Torsionsdämpfer). Das Drehschwingungsentkopplungselement T und die Trennkupplung K0 sind vorzugsweise auf der ersten Achse A1 angeordnet. Die erste Achse A1 ist vorzugsweise koaxial zu der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors VM, also koaxial zu einer Kurbelwelle.The hybrid transmission arrangement 10 includes a first shaft 12 which is arranged on a first axis A1. The first shaft 12 is connected to an output member of a separating clutch K0. The separating clutch K0 is designed as a friction clutch, in particular as a multi-plate clutch. An input member of the separating clutch K0 can be connected in a rotationally fixed manner to an output shaft of an internal combustion engine VM, either directly or via a torsional vibration decoupling element T (for example torsion damper). The torsional vibration decoupling element T and the separating clutch K0 are preferably arranged on the first axis A1. The first axis A1 is preferably coaxial with the output shaft of the internal combustion engine VM, i.e. coaxial with a crankshaft.

Die Hybrid-Getriebeanordnung 10 beinhaltet ferner eine zweite Welle 14, die auf einer zweiten Achse A2 angeordnet ist. Die erste Welle 12 und die zweite Welle 14 sind über eine erste Anbindung 16 miteinander verbunden. Die erste Anbindung 16 kann, wie dargestellt, über ein Zugmittel wie eine Kette realisiert sein, oder über eine oder mehrere Stirnradstufen.The hybrid transmission arrangement 10 further includes a second shaft 14 which is arranged on a second axis A2. The first wave 12 and the second wave 14 are connected to one another via a first connection 16. The first connection 16 can, as shown, be implemented via a traction device such as a chain, or via one or more spur gear stages.

Die Hybrid-Getriebeanordnung 10 beinhaltet ferner ein Stufengetriebe 18, das als Planetengetriebe ausgebildet ist und das koaxial zu der zweiten Achse A2 angeordnet ist.The hybrid transmission arrangement 10 further includes a stepped transmission 18, which is designed as a planetary gear and which is arranged coaxially to the second axis A2.

Eine Ausgangswelle 20 des Stufengetriebes 18 ist auf der zweiten Achse A2 angeordnet. Die Ausgangswelle 20 ist mit einem Abtrieb 22 verbunden. Genauer gesagt, ist die Ausgangswelle 20 über einen Abtriebsplanetenradsatz 23 mit einem Eingangsglied eines Ausgleichsgetriebes 24 verbunden. Das Ausgleichsgetriebe 24, das beispielsweise in Form eines mechanischen Differentials ausgebildet sein kann, beinhaltet zwei Abtriebswellen 26a, 26b, die drehfest mit angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs verbindbar sind. Das Ausgleichsgetriebe 24 ist ebenfalls koaxial zu der zweiten Achse A2 angeordnet. Die eine Abtriebswelle 26b durchdringt den Abtrieb 22, das Stufengetriebe 18 und die zweite Welle 14 in axialer Richtung.An output shaft 20 of the step transmission 18 is arranged on the second axis A2. The output shaft 20 is connected to an output 22. More precisely, the output shaft 20 is connected to an input member of a differential gear 24 via an output planetary gear set 23. The differential gear 24, which can be designed, for example, in the form of a mechanical differential, contains two output shafts 26a, 26b, which can be connected in a rotationally fixed manner to the driven wheels of the motor vehicle. The differential gear 24 is also arranged coaxially to the second axis A2. One output shaft 26b penetrates the output 22, the step gear 18 and the second shaft 14 in the axial direction.

Die Hybrid-Getriebeanordnung 10 beinhaltet ferner eine Elektromaschine EM. Die Elektromaschine EM ist auf einer dritten Achse A3 angeordnet, die achsparallel versetzt zu den Achsen A1 und A2 angeordnet ist. Eine Elektromaschinenwelle (Rotorwelle) 27 der Elektromaschine EM, die auf der dritten Achse A3 angeordnet ist, ist über eine zweite Anbindung 28 mit der zweiten Welle 14 verbunden. Die zweite Anbindung 28 kann, genauso wie die erste Anbindung 16, in Form von einer oder mehreren Stirnradstufen ausgebildet sein, oder durch ein Zugmittel wie eine Kette, wie es in 1 angedeutet ist.The hybrid transmission arrangement 10 further includes an electric machine EM. The electric machine EM is arranged on a third axis A3, which is arranged axially parallel to the axes A1 and A2. An electric machine shaft (rotor shaft) 27 of the electric machine EM, which is arranged on the third axis A3, is connected to the second shaft 14 via a second connection 28. The second connection 28, just like the first connection 16, can be designed in the form of one or more spur gear stages, or by a traction device such as a chain, as in 1 is indicated.

Die erste Anbindung 16 und die zweite Anbindung 28 sind auf der gleichen axialen Seite des Stufengetriebes 18 angeordnet. Die Anbindungen 16, 28 und der Abtrieb 22 sind auf axial gegenüberliegenden Seiten des Stufengetriebes 18 angeordnet. Die Trennkupplung K0 ist vorzugsweise auf der gleichen axialen Seite des Stufengetriebes 18 angeordnet wie die Anbindungen 16, 28.The first connection 16 and the second connection 28 are arranged on the same axial side of the step transmission 18. The connections 16, 28 and the output 22 are arranged on axially opposite sides of the step transmission 18. The separating clutch K0 is preferably arranged on the same axial side of the step transmission 18 as the connections 16, 28.

Die Ausgestaltung der ersten Welle 12 und der Trennkupplung K0 sind so gewählt, dass ein Verbrennungsmotor VM so damit verbunden werden kann, dass er im eingebauten Zustand in axialer Richtung mit dem Stufengetriebe 18 überlappt. Die Elektromaschine EM ist ebenfalls so angeordnet, dass sie mit dem Stufengetriebe 18 axial überlappt. Vorzugsweise weisen eine Antriebswelle des Verbrennungsmotors (Kurbelwelle) und die Elektromaschinenwelle 27 axial in die gleiche Richtung.The design of the first shaft 12 and the separating clutch K0 are chosen so that an internal combustion engine VM can be connected to it in such a way that it overlaps the step gear 18 in the axial direction when installed. The electric machine EM is also arranged so that it axially overlaps with the step gear 18. Preferably, a drive shaft of the internal combustion engine (crankshaft) and the electric machine shaft 27 point axially in the same direction.

In 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Hybrid-Getriebeanordnung 10' gezeigt, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell der Hybrid-Getriebeanordnung 10 der 1 entspricht. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.In 2 a further embodiment of a hybrid transmission arrangement 10' is shown, which is generally similar to the hybrid transmission arrangement 10 in terms of structure and functionality 1 corresponds. The same elements are therefore identified by the same reference numerals. The main differences are explained below.

Insbesondere ist in 2 ein beispielhafter Aufbau des Stufengetriebes 18 dargestellt, und zwar in Form eines Planetengetriebes.In particular is in 2 an exemplary structure of the stepped gear 18 is shown, in the form of a planetary gear.

Das Planetengetriebe 18 beinhaltet eine erste Kupplung K1 und eine zweite Kupplung K2. Die erste Kupplung K1 und die zweite Kupplung K2 weisen jeweils ein Eingangsglied auf. Die Eingangsglieder der ersten Kupplung K1 und der zweiten Kupplung K2 sind jeweils drehfest mit der zweiten Welle 14 verbunden. Ferner weist die erste Kupplung K1 ein erstes Ausgangsglied auf, und die zweite Kupplung K2 weist ein zweites Ausgangsglied auf. Die erste Kupplung K1 und die zweite Kupplung K2 sind koaxial zu der zweiten Achse A2 angeordnet.The planetary gear 18 includes a first clutch K1 and a second clutch K2. The first clutch K1 and the second clutch K2 each have an input member. The input members of the first clutch K1 and the second clutch K2 are each connected to the second shaft 14 in a rotationally fixed manner. Furthermore, the first clutch K1 has a first output member, and the second clutch K2 has a second output member. The first clutch K1 and the second clutch K2 are arranged coaxially to the second axis A2.

Das Stufengetriebe 18 in Planetenbauweise beinhaltet eine Planetenradsatzanordnung 40. Die Planetenradsatzanordnung 40 beinhaltet wenigstens einen ersten Planetenradsatz 42 und einen zweiten Planetenradsatz 44.The stepped transmission 18 in planetary design includes a planetary gear set arrangement 40. The planetary gear set arrangement 40 includes at least a first planetary gear set 42 and a second planetary gear set 44.

Der erste Planetenradsatz 42 weist ein erstes Glied in Form einer Sonne, ein zweites Glied in Form eines Hohlrades und ein drittes Glied in Form eines Steges bzw. Planetenträgers auf. Der zweite Planetenradsatz 44 weist ebenfalls ein erstes Glied in Form einer Sonne, ein zweites Glied in Form eines Hohlrades und ein drittes Glied in Form eines Steges auf.The first planetary gear set 42 has a first link in the form of a sun, a second link in the form of a ring gear and a third link in the form of a web or planet carrier. The second planetary gear set 44 also has a first link in the form of a sun, a second link in the form of a ring gear and a third link in the form of a web.

Der erste Planetenradsatz 42 ist axial näher an dem Abtrieb 22 angeordnet als der zweite Planetenradsatz 44. Die erste Kupplung K1 ist in axialer Richtung zwischen dem ersten Planetenradsatz 42 und dem Abtrieb 22 angeordnet. Die zweite Kupplung K2 ist vorzugsweise in axialer Richtung zwischen der ersten Anbindung 16 und dem zweiten Planetenradsatz 44 angeordnet.The first planetary gear set 42 is arranged axially closer to the output 22 than the second planetary gear set 44. The first clutch K1 is arranged in the axial direction between the first planetary gear set 42 and the output 22. The second clutch K2 is preferably arranged in the axial direction between the first connection 16 and the second planetary gear set 44.

Das erste Glied des ersten Planetenradsatzes 42 und das erste Glied des zweiten Planetenradsatzes 44 sind drehfest miteinander verbunden. Ferner sind diese zwei Glieder (die zwei Sonnen) drehfest mit dem Ausgangsglied der zweiten Kupplung K2 verbunden. Ferner sind die zwei ersten Glieder der ersten und der zweiten Planetenradsatzanordnung 42, 44 über ein erstes Schaltelement B1 in Form einer Bremse mit einem Gehäuse G verbindbar.The first link of the first planetary gear set 42 and the first link of the second planetary gear set 44 are connected to one another in a rotationally fixed manner. Furthermore, these two members (the two suns) are connected in a rotationally fixed manner to the output member of the second clutch K2. Furthermore, the two first members of the first and second planetary gear set arrangements 42, 44 can be connected to a housing G via a first switching element B1 in the form of a brake.

Das zweite Glied des ersten Planetenradsatzes 42 (Hohlrad) ist drehfest mit dem dritten Glied des zweiten Planetenradsatzes 44 (Steg) verbunden. Ferner sind diese zwei Glieder (Hohlrad des ersten Planetenradsatzes 42 und Steg des zweiten Planetenradsatzes 44) drehfest mit der Ausgangswelle 20 verbunden.The second member of the first planetary gear set 42 (ring gear) is connected in a rotationally fixed manner to the third member of the second planetary gear set 44 (web). Furthermore, these two members (ring gear of the first planetary gear set 42 and the web of the second planetary gear set 44) are connected to the output shaft 20 in a rotationally fixed manner.

Das dritte Glied (Steg) des ersten Planetenradsatzes 42 ist drehfest mit dem Ausgangsglied der ersten Kupplung K1 verbunden.The third link (web) of the first planetary gear set 42 is connected in a rotationally fixed manner to the output link of the first clutch K1.

Das zweite Glied des zweiten Planetenradsatzes 44 (Hohlrad) ist über ein zweites Schaltelement B2 mit dem Gehäuse G verbindbar.The second member of the second planetary gear set 44 (ring gear) can be connected to the housing G via a second switching element B2.

Das dritte Glied des ersten Planetenradsatzes 42 (Steg) ist optional über ein drittes Schaltelement B3 mit dem Gehäuse G verbindbar (nicht dargestellt). Das dritte Schaltelement ermöglicht eine Drehrichtungsumkehr der Ausgangswelle 20. Mittels des dritten Schaltelementes B3 kann eine Rückwärtsgangstufe R eingerichtet werden. Ggf. kann ein drittes Schaltelement B3 auch an ein anderes Glied der Planetenradsatzanordnung 40 angebunden werden, sofern der gleiche Zweck erfüllt wird.The third link of the first planetary gear set 42 (web) can optionally be connected to the housing G via a third switching element B3 (not shown). The third switching element enables the direction of rotation of the output shaft 20 to be reversed. A reverse gear stage R can be set up using the third switching element B3. If necessary, a third switching element B3 can also be connected to another member of the planetary gear set arrangement 40, provided the same purpose is fulfilled.

Die Elektromaschine EM ist in einer ersten Radialebene R1 angeordnet. Axial benachbart hierzu, in einer zweiten Radialebene R2, ist der Abtriebsplanetenradsatz 23 angeordnet.The electric machine EM is arranged in a first radial plane R1. The output planetary gear set 23 is arranged axially adjacent to this, in a second radial plane R2.

In einer dritten Radialebene R3 ist die erste Kupplung K1 angeordnet.The first clutch K1 is arranged in a third radial plane R3.

In einer axial hierzu benachbarten vierten Radialebene R4 der erste Planetenradsatz 42 angeordnet.The first planetary gear set 42 is arranged in an axially adjacent fourth radial plane R4.

In einer fünften Radialebene R5 ist der zweite Planetenradsatz 44 angeordnet, sowie ggf. das zweite Schaltelement B2. In einer sechsten Radialebene R6 ist das erste Schaltelement B1 angeordnet. In einer siebten Radialebene R7 ist die zweite Kupplung K2 angeordnet. In einer achten Radialebene R8 ist die erste Anbindung 16 angeordnet. In einer neunten Radialebene R9 ist die zweite Anbindung 28 angeordnet. In einer zehnten Radialebene R10 ist die Trennkupplung K0 angeordnet. In einer elften Radialebene R11 ist das Drehschwingungsentkopplungselement T angeordnet.The second planetary gear set 44 is arranged in a fifth radial plane R5, as well as possibly the second switching element B2. The first switching element B1 is arranged in a sixth radial plane R6. The second clutch K2 is arranged in a seventh radial plane R7. The first connection 16 is arranged in an eighth radial plane R8. The second connection 28 is arranged in a ninth radial plane R9. The separating clutch K0 is arranged in a tenth radial plane R10. The torsional vibration decoupling element T is arranged in an eleventh radial plane R11.

Im eingebauten Zustand sind der Verbrennungsmotor VM und die Elektromaschine EM überlappend mit dem Stufengetriebe 18 angeordnet 3 zeigt eine Schalttabelle für die Hybrid-Getriebeanordnung 10' der 2. Es können mittels der Hybrid-Getriebeanordnung 10' vier Vorwärtsgangstufen V1 bis V4 und eine Rückwärtsgangstufe R (optional) eingerichtet werden, und zwar durch voneinander unabhängige Betätigung der ersten Kupplung K1 und der zweiten Kupplung K2 sowie der Schaltelemente B1 bis B3.When installed, the internal combustion engine VM and the electric machine EM are arranged to overlap with the step transmission 18 3 shows a shift table for the hybrid transmission arrangement 10 'of 2 . Four forward gear stages V1 to V4 and one reverse gear stage R (optional) can be set up by means of the hybrid transmission arrangement 10', namely by independently actuating the first clutch K1 and the second clutch K2 as well as the switching elements B1 to B3.

Die erste Vorwärtsgangstufe V1 wird eingerichtet, indem die zweite Kupplung K2 und das zweite Schaltelement B2 geschlossen werden.The first forward gear stage V1 is set up by closing the second clutch K2 and the second switching element B2.

Die zweite Vorwärtsgangstufe V2 wird eingerichtet, indem das zweite Schaltelement B2 und die erste Kupplung K1 geschlossen sind. Ein Gangwechsel von der ersten Gangstufe V1 in die zweite Gangstufe V2 und umgekehrt kann folglich durch überschneidende Betätigung der zweiten Kupplung K2 und der ersten Kupplung K1 erfolgen.The second forward gear stage V2 is set up by the second switching element B2 and the first clutch K1 being closed. A gear change from the first gear stage V1 to the second gear stage V2 and vice versa can therefore be carried out by overlapping actuation of the second clutch K2 and the first clutch K1.

Eine dritte Vorwärtsgangstufe V3 wird eingerichtet, indem die erste Kupplung K1 und die zweite Kupplung K2 geschlossen werden. Die Schaltelemente B1 bis B3 bleiben geöffnet.A third forward gear stage V3 is established by closing the first clutch K1 and the second clutch K2. The switching elements B1 to B3 remain open.

Ein Übergang von der zweiten Vorwärtsgangstufe V2 in die dritte Vorwärtsgangstufe V3 kann erfolgen, indem das zweite Schaltelement B2 geöffnet wird, und zwar überschneidend mit einem Schließen der zweiten Kupplung K2.A transition from the second forward gear stage V2 to the third forward gear stage V3 can take place by opening the second switching element B2, namely overlapping with a closing of the second clutch K2.

Eine vierte Vorwärtsgangstufe V4 wird eingerichtet, indem das erste Schaltelement B1 geschlossen wird und die erste Kupplung K1 geschlossen wird. Die anderen Elemente bleiben geöffnet.A fourth forward gear stage V4 is established by closing the first switching element B1 and closing the first clutch K1. The other elements remain open.

Ein Übergang von der dritten Vorwärtsgangstufe V3 in die vierte Vorwärtsgangstufe V4 kann erfolgen, indem die zweite Kupplung K2 allmählich geöffnet wird und das erste Schaltelement B1 überschneidend hierzu allmählich geschlossen wird.A transition from the third forward gear stage V3 to the fourth forward gear stage V4 can take place by gradually opening the second clutch K2 and gradually closing the first switching element B1 overlapping this.

Gangwechsel in der umgekehrten Reihenfolge können in entsprechender Weise erfolgen, und zwar ebenfalls unter Last.Gear changes in the reverse order can be done in a similar manner, also under load.

Eine Rückwärtsgangstufe R kann optional eingerichtet werden (wenn ein drittes Schaltelement B3 vorgesehen ist, wie oben beschrieben), indem die zweite Kupplung K2 und das dritte Schaltelement B3 geschlossen werden.A reverse gear R can optionally be established (if a third shift element B3 is provided, as described above) by closing the second clutch K2 and the third shift element B3.

Wie oben erwähnt, kann ein rein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb eingerichtet werden, und zwar durch Einrichten einer der Vorwärtsgangstufen V1 bis V4 und ggf. der Rückwärtsgangstufe R. In entsprechender Weise kann ein rein elektromotorischer Fahrbetrieb mittels der Elektromaschine EM eingerichtet werden, ebenfalls unter Verwendung der vier Vorwärtsgangstufen V1 bis V4 und ggf. der Rückwärtsgangstufe R.As mentioned above, a purely combustion engine driving mode can be set up, namely by setting up one of the forward gear stages V1 to V4 and possibly the reverse gear stage R. In a corresponding manner, a purely electric motor driving mode can be set up using the electric machine EM, also using the four forward gear stages V1 to V4 and, if necessary, reverse gear R.

Bei dem elektromotorischen Fahrbetrieb kann ein Rückwärtsfahren auch durch Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine in einer der Vorwärtsgangstufen V1 bis V4 (vorzugsweise der Vorwärtsgangstufe V1) erfolgen.In electric motor driving, reversing can also be done by reversing the direction of rotation of the electric machine in one of the forward gear stages V1 to V4 (preferably the forward gear stage V1).

In den 4 und 5 sind weitere Ausführungsformen von Hybrid-Getriebeanordnungen dargestellt, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell den Hybrid-Getriebeanordnungen 10, 10' der 1 und 2 entsprechen. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.In the 4 and 5 Further embodiments of hybrid transmission arrangements are shown, which in terms of structure and functionality are generally similar to the hybrid transmission arrangements 10, 10 'of 1 and 2 are equivalent to. The same elements are therefore identified by the same reference numerals. The main differences are explained below.

Bei der Hybrid-Getriebeanordnung 10" der 4 ist das Stufengetriebe 18 mit einer Polak-Radsatzanordnung 40" ausgebildet.With the 10" hybrid transmission arrangement 4 the step transmission 18 is designed with a Polak gear set arrangement 40".

Die Radsatzanordnung 40" beinhaltet einen ersten Planetenradsatz 42", einen zweiten Planetenradsatz 44" und einen dritten Planetenradsatz 52.The gear set arrangement 40" includes a first planetary gear set 42", a second planetary gear set 44" and a third planetary gear set 52.

Das Ausgleichsgetriebe 24 ist in einer ersten Radialebene R1 angeordnet. In der dritten Radialebene R3" ist der erste Planetenradsatz 42" angeordnet. In der vierten Radialebene R4" ist der zweite Planetenradsatz 44" angeordnet. In der fünften Radialebene R5" ist die zweite Kupplung K2" angeordnet. In einer hierzu axial benachbarten sechsten Radialebene R6" ist die erste Kupplung K1" angeordnet.The differential gear 24 is arranged in a first radial plane R1. The first planetary gear set 42" is arranged in the third radial plane R3". The second planetary gear set 44" is arranged in the fourth radial plane R4". The second clutch K2" is arranged in the fifth radial plane R5". The first clutch K1" is arranged in an axially adjacent sixth radial plane R6".

In einer zu der sechsten Radialebene R6" axial benachbarten siebten Radialebene R7" ist der dritte Planetenradsatz 52 angeordnet. In der achten Radialebene R8 ist die erste Anbindung 16 angeordnet. Die übrigen Radialebenen sind identisch wie bei der vorherigen Ausführungsform.The third planetary gear set 52 is arranged in a seventh radial plane R7" which is axially adjacent to the sixth radial plane R6". The first connection 16 is arranged in the eighth radial plane R8. The remaining radial planes are identical to the previous embodiment.

Das erste Glied (Sonne) des ersten Planetenradsatzes 42" und das erste Glied (Sonne) des zweiten Planetenradsatzes 44" sind drehfest miteinander und mit einem Ausgangsglied der zweiten Kupplung K2" verbunden. Das Eingangsglied der zweiten Kupplung K2" ist mit der zweiten Welle 14 drehfest verbunden.The first link (sun) of the first planetary gear set 42" and the first link (sun) of the second planetary gear set 44" are connected to one another in a rotationally fixed manner and to an output link of the second clutch K2". The input link of the second clutch K2" is connected to the second shaft 14 non-rotatably connected.

Das zweite Glied (Hohlrad) des ersten Planetenradsatzes 42" ist über ein drittes Schaltelement B3" mit dem Gehäuse G verbindbar. Ferner ist das zweite Glied (Hohlrad) des ersten Planetenradsatzes 42" drehfest mit dem dritten Glied (Steg) des zweiten Planetenradsatzes 44" verbunden, das wiederum drehfest mit einem Ausgangsglied der ersten Kupplung K1" verbunden ist. Ein Eingangsglied der ersten Kupplung K1" ist drehfest mit der zweiten Welle 14 verbunden.The second link (ring gear) of the first planetary gear set 42" can be connected to the housing G via a third switching element B3". Furthermore, the second member (ring gear) of the first planetary gear set 42" is non-rotatably connected to the third member (web) of the second planetary gear set 44", which in turn is non-rotatably connected to an output member of the first clutch K1". An input member of the first clutch K1" is connected in a rotationally fixed manner to the second shaft 14.

Das dritte Glied (Steg) des ersten Planetenradsatzes 42" ist drehfest mit der Ausgangswelle 20 verbunden. Die erste Kupplung K1" und die zweite Kupplung K2" sind in axialer Richtung zwischen dem dritten Planetenradsatz 52 und dem zweiten Planetenradsatz 44" angeordnet.The third link (web) of the first planetary gear set 42" is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft 20. The first clutch K1" and the second clutch K2" are arranged in the axial direction between the third planetary gear set 52 and the second planetary gear set 44".

Das zweite Glied (Hohlrad) des zweiten Planetenradsatzes 44" ist über ein zweites Schaltelement B2" mit dem Gehäuse verbindbar. Ferner ist das zweite Glied (Hohlrad) des zweiten Planetenradsatzes 44" drehfest mit einem dritten Glied (Steg) des dritten Planetenradsatzes 52 verbunden. Das erste Glied (Sonne) des dritten Planetenradsatzes 52 ist drehfest mit der zweiten Welle 14 verbunden. Das zweite Glied (Hohlrad) des dritten Planetenradsatzes 52 ist über ein erstes Schaltelement B1" mit dem Gehäuse G verbindbar.The second link (ring gear) of the second planetary gear set 44" can be connected to the housing via a second switching element B2". Furthermore, the second link (ring gear) of the second planetary gear set 44" is connected in a rotationally fixed manner to a third link (web) of the third planetary gear set 52. The first link (sun) of the third planetary gear set 52 is connected in a rotationally fixed manner with the second shaft 14. The second link ( Ring gear) of the third planetary gear set 52 can be connected to the housing G via a first switching element B1".

Die Polak-Radsatzanordnung 40" der 4 ermöglicht die Einrichtung von sechs Vorwärtsgangstufen V1 bis V6 und von einer Rückwärtsgangstufe R, wie es in der Schalttabelle der 6 gezeigt ist.The Polak wheelset arrangement 40" of the 4 allows the setup of six forward gears V1 to V6 and one reverse gear R, as shown in the shift table 6 is shown.

In der ersten Vorwärtsgangstufe V1 sind die zweite Kupplung K2" und das dritte Schaltelement B3" geschlossen. In der zweiten Vorwärtsgangstufe V2 sind die zweite Kupplung K2" und das zweite Schaltelement B2" geschlossen. In der dritten Vorwärtsgangstufe V3 sind die zweite Kupplung K2" und das erste Schaltelement B1" geschlossen. In der vierten Vorwärtsgangstufe V4 sind die zweite Kupplung K2" und die erste Kupplung K1" geschlossen. In der fünften Vorwärtsgangstufe V5 sind die erste Kupplung K1" und das erste Schaltelement B1" geschlossen. In der sechsten Vorwärtsgangstufe V6 sind die erste Kupplung K1" und das zweite Schaltelement B2" geschlossen.In the first forward gear stage V1, the second clutch K2" and the third switching element B3" are closed. In the second forward gear stage V2, the second clutch K2" and the second switching element B2" are closed. In the third forward gear stage V3, the second clutch K2" and the first switching element B1" are closed. In the fourth forward gear stage V4, the second clutch K2" and the first clutch K1" are closed. In the fifth forward gear stage V5, the first clutch K1" and the first switching element B1" are closed. In the sixth forward gear stage V6, the first clutch K1" and the second switching element B2" are closed.

Gangwechsel zwischen zueinander benachbarten Vorwärtsgangstufen können jeweils erfolgen, indem ein Schaltelement oder eine Kupplung geöffnet und ein anderes Schaltelement bzw. eine andere Kupplung überschneidend hiermit geschlossen wird.Gear changes between adjacent forward gear stages can take place in each case, by opening a switching element or a clutch and closing another switching element or another clutch overlapping with it.

Eine Rückwärtsgangstufe R kann eingerichtet werden, indem das erste Schaltelement B1" und das dritte Schaltelement B3" geschlossen werden.A reverse gear stage R can be set up by closing the first switching element B1" and the third switching element B3".

In 5 ist eine weitere Hybrid-Getriebeanordnung 10" gezeigt, die ein Stufengetriebe 18 mit einer Lepelletier-Radsatzanordnung 40" aufweist.In 5 Another hybrid transmission arrangement 10" is shown, which has a step transmission 18 with a Lepelletier gear set arrangement 40".

Die Radsatzanordnung 40" beinhaltet einen ersten Planetenradsatz 42''', einen zweiten Planetenradsatz 44''' und einen dritten Planetenradsatz 52". Ferner beinhaltet die Radsatzanordnung 40" eine erste Kupplung K1'', eine zweite Kupplung K2" und eine dritte Kupplung K3". Ferner weist die Radsatzanordnung 40" ein erstes Schaltelement B1''' und ein zweites Schaltelement B2" auf.The gear set arrangement 40" includes a first planetary gear set 42''', a second planetary gear set 44''' and a third planetary gear set 52". Furthermore, the wheelset arrangement 40" includes a first clutch K1", a second clutch K2" and a third clutch K3". Furthermore, the wheelset arrangement 40" has a first switching element B1"' and a second switching element B2".

Ein Eingangsglied der ersten Kupplung K1''' ist drehfest mit der zweiten Welle 14 verbunden.An input member of the first clutch K1''' is connected to the second shaft 14 in a rotationally fixed manner.

Der dritte Planetenradsatz 52''' weist ein erstes Glied in Form einer Sonne auf, die drehfest mit einem Gehäuse G verbunden ist. Ferner weist der dritte Planetenradsatz 52''' ein Hohlrad auf, das drehfest mit der ersten Welle 14 verbunden ist, sowie einen Steg, der drehfest mit den Eingangsgliedern der zweiten Kupplung K2'' und der dritten Kupplung K3''' verbunden ist. Die zweite Kupplung K2'' und die dritte Kupplung K3''` bilden eine Doppelkupplungsanordnung . Der dritte Planetenradsatz 52''' ist in axialer Richtung zwischen der ersten Anbindung 16 und der Doppelkupplungsanordnung angeordnet. Der dritte Planetenradsatz 52''' stellt eine feste Vorübersetzung für die zweite Kupplung K2'' und die dritte Kupplung K3''' dar.The third planetary gear set 52''' has a first member in the form of a sun, which is connected to a housing G in a rotationally fixed manner. Furthermore, the third planetary gear set 52''' has a ring gear which is non-rotatably connected to the first shaft 14, and a web which is non-rotatably connected to the input members of the second clutch K2'' and the third clutch K3'''. The second clutch K2'' and the third clutch K3''` form a double clutch arrangement. The third planetary gear set 52''' is arranged in the axial direction between the first connection 16 and the dual clutch arrangement. The third planetary gear set 52''' represents a fixed pre-ratio for the second clutch K2'' and the third clutch K3'''.

Der erste Planetenradsatz 42''' weist ein erstes Glied in Form einer Sonne auf, die drehfest mit einem Ausgangsglied der dritten Kupplung K3''' verbunden ist. Ferner ist das erste Glied (Sonne) des ersten Planetenradsatzes 42''' über ein erstes Schaltelement B1'' mit dem Gehäuse G verbindbar.The first planetary gear set 42''' has a first member in the form of a sun, which is connected in a rotationally fixed manner to an output member of the third clutch K3'''. Furthermore, the first member (sun) of the first planetary gear set 42''' can be connected to the housing G via a first switching element B1''.

Der erste Planetenradsatz 42''' weist ferner ein zweites Glied in Form eines Hohlrades auf, das drehfest mit der Ausgangswelle 20 verbunden ist. Der erste Planetenradsatz 42''' weist ferner ein drittes Glied in Form eines Steges auf, der mit dem Ausgangsglied der ersten Kupplung K1 '' drehfest verbunden ist und der über das zweite Schaltelement B2'' mit dem Gehäuse verbindbar ist.The first planetary gear set 42 ''' also has a second member in the form of a ring gear, which is connected to the output shaft 20 in a rotationally fixed manner. The first planetary gear set 42''' also has a third member in the form of a web which is connected in a rotationally fixed manner to the output member of the first clutch K1'' and which can be connected to the housing via the second switching element B2''.

Der zweite Planetenradsatz 44''' beinhaltet ein erstes Glied in Form einer Sonne, die drehfest mit dem Ausgangsglied der zweiten Kupplung K2'' verbunden ist. Ferner beinhaltet der zweite Planetenradsatz 44''' ein drittes Glied (Steg, der einstückig ausgebildet ist mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes 42'''). Der Steg des ersten Planetenradsatzes 42''' und der Steg des zweiten Planetenradsatzes 44''`, die durch einen einzelnen äußeren Steg gebildet sind, tragen eine Mehrzahl von äußeren Planeten, die mit einer Innenverzahnung des zweiten Gliedes (Hohlrad) des ersten Planetenradsatzes 42''' in Eingriff stehen.The second planetary gear set 44''' includes a first member in the form of a sun, which is connected in a rotationally fixed manner to the output member of the second clutch K2''. Furthermore, the second planetary gear set 44''' includes a third link (web that is formed in one piece with the web of the first planetary gear set 42'''). The web of the first planetary gear set 42''' and the web of the second planetary gear set 44''', which are formed by a single outer web, carry a plurality of outer planets which are connected to an internal toothing of the second link (ring gear) of the first planetary gear set 42 ''' are engaged.

Diese äußeren Planeten stehen ferner in Eingriff mit dem ersten Glied (Sonne) des ersten Planetenradsatzes 42''`.These outer planets are also in engagement with the first member (sun) of the first planetary gear set 42''`.

Der zweite Planetenradsatz 44''' beinhaltet einen weiteren Satz von inneren Planeten, die einerseits mit den äußeren Planeten in Eingriff stehen und andererseits mit dem ersten Glied (Sonne) des zweiten Planetenradsatzes 44'''. Die inneren Planeten sind an einem weiteren Glied (innerer Steg) des dritten Planetenradsatzes 44''' gelagert. Der innere Steg und der äußere Steg des dritten Planetenradsatzes 44''' sind zudem drehfest miteinander verbunden.The second planetary gear set 44''' includes a further set of inner planets, which are in engagement with the outer planets on the one hand and with the first member (sun) of the second planetary gear set 44''' on the other hand. The inner planets are mounted on another link (inner web) of the third planetary gear set 44'''. The inner web and the outer web of the third planetary gear set 44''' are also connected to one another in a rotationally fixed manner.

Bei der Hybrid-Getriebeanordnung 10''' liegt das Ausgleichsgetriebe 24 in der ersten Radialebene R1, der Abtriebsplanetenradsatz 23 in der zweiten Radialebene R2 und die erste Anbindung 16 liegt in einer elften Radialebene R11'''.In the hybrid transmission arrangement 10''', the differential gear 24 lies in the first radial plane R1, the output planetary gear set 23 lies in the second radial plane R2 and the first connection 16 lies in an eleventh radial plane R11'''.

Dahinter ist die zwölfte Radialebene R12''' mit der zweiten Anbindung 28 angeordnet. Die erste Kupplung K1''' liegt in einer dritten Radialebene R3'''. In einer vierten Radialebene R4''' liegt der zweite Planetenradsatz 44'''. In einer fünften Radialebene R5''' liegt der erste Planetenradsatz 42'''.Behind it is the twelfth radial plane R12 ''' with the second connection 28 arranged. The first clutch K1''' lies in a third radial plane R3'''. The second planetary gear set 44''' lies in a fourth radial plane R4'''. The first planetary gear set 42''' lies in a fifth radial plane R5'''.

In hierzu benachbarten Radialebenen R6''' und R7''' liegen die Schaltelemente B2'' und B1'''. In hierzu benachbarten Radialebenen R8''' und R9''` liegen die Kupplungen K3''` und K2'''. In einer zehnten Radialebene R10''' ist der dritte Planetenradsatz 52''' angeordnet, der axial benachbart ist zu der ersten Anbindung 16.The switching elements B2'' and B1''' are located in adjacent radial planes R6''' and R7'''. The couplings K3''' and K2''' are located in adjacent radial planes R8''' and R9'''. The third planetary gear set 52''' is arranged in a tenth radial plane R10''', which is axially adjacent to the first connection 16.

Die axiale Reihenfolge ausgehend von der ersten Anbindung 16 ist Folgende: Dritter Planetenradsatz 52''', zweite Kupplung K2''`, dritte Kupplung K3''', erstes Schaltelement B1''', zweites Schaltelement B2''', erster Planetenradsatz 42''', zweiter Planetenradsatz 44''`, erste Kupplung K1 '', Ausgangswelle 20 mit Abtriebsradsatz 23 und Ausgleichsgetriebe 24.The axial sequence starting from the first connection 16 is the following: third planetary gear set 52''', second clutch K2''', third clutch K3''', first switching element B1''', second switching element B2''', first planetary gear set 42 ''', second planetary gear set 44''`, first clutch K1 '', output shaft 20 with output gear set 23 and differential gear 24.

Mit der Hybrid-Getriebeanordnung 10''' der 5 lassen sich sechs Vorwärtsgangstufen V1 bis V6 und eine Rückwärtsgangstufe R einrichten, wie es in der Schalttabelle der 7 gezeigt ist.With the hybrid transmission arrangement 10''' 5 Six forward gears V1 to V6 and one reverse gear R can be set up, as shown in the switching table 7 is shown.

In der ersten Vorwärtsgangstufe V1 sind das zweite Schaltelement B2'' und die zweite Kupplung K2'' geschlossen. In der zweiten Vorwärtsgangstufe V2 sind das erste Schaltelement B1''' und die zweite Kupplung K2''' geschlossen. In der dritten Vorwärtsgangstufe V3 sind die zweite Kupplung K2'' und die dritte Kupplung K3''' geschlossen. In der vierten Vorwärtsgangstufe V4 sind die zweite Kupplung K2'' und die erste Kupplung K1''' geschlossen. In der fünften Vorwärtsgangstufe V5 sind die erste Kupplung K1''' und die dritte Kupplung K3''' geschlossen. In der sechsten Vorwärtsgangstufe V6 sind die erste Kupplung K1''' und das erste Schaltelement B1''' geschlossen.In the first forward gear stage V1, the second switching element B2'' and the second clutch K2'' are closed. In the second forward gear stage V2, the first switching element B1''' and the second clutch K2''' are closed. In the third forward gear stage V3, the second clutch K2'' and the third clutch K3''' are closed. In the fourth forward gear stage V4, the second clutch K2'' and the first clutch K1''' are closed. In the fifth forward gear stage V5, the first clutch K1''' and the third clutch K3''' are closed. In the sixth forward gear stage V6, the first clutch K1''' and the first switching element B1''' are closed.

Last-Gangwechsel zwischen benachbarten Vorwärtsgangstufen können jeweils erfolgen, indem ein Schaltelement bzw. eine Kupplung geöffnet und überschneidend hierzu ein anderes Schaltelement bzw. eine andere Kupplung geschlossen wird.Load gear changes between adjacent forward gear stages can be carried out by opening a switching element or a clutch and closing another switching element or a different clutch in an overlapping manner.

Eine Rückwärtsgangstufe R wird eingerichtet, indem das zweite Schaltelement B2'' und die dritte Kupplung K3''' geschlossen werden.A reverse gear stage R is set up by closing the second switching element B2'' and the third clutch K3'''.

BezugszeichenReference symbols

1010
Hybrid-GetriebeanordnungHybrid transmission arrangement
1212
erste Wellefirst wave
1414
zweite Wellesecond wave
1616
erste Anbindung 12/14first connection 12/14
1818
Stufengetriebe in PlanetenbauweisePlanetary step gearbox
2020
Ausgangswelleoutput shaft
2222
Abtriebdownforce
2323
Abtriebsplanetenradsatz Erstes Glied (Sonne) Zweites Glied (Hohlrad) Drittes Glied (Steg/Planetenträger)Output planetary gear set First link (sun) Second link (ring gear) Third link (web/planet carrier)
2424
AusgleichsgetriebeDifferential gear
26a,26b26a,26b
Abtriebswellenoutput shafts
2727
ElektromaschinenwelleElectric machine shaft
2828
zweite Anbindungsecond connection
4040
PlanetenradsatzanordnungPlanetary gear set arrangement
4242
erster Planetenradsatz Erstes Glied (Sonne) Zweites Glied (Hohlrad) Drittes Glied (Steg/Planetenträger)First planetary gear set First link (sun) Second link (ring gear) Third link (web/planet carrier)
4444
zweiter Planetenradsatz Erstes Glied (Sonne) Zweites Glied (Hohlrad) Drittes Glied (Steg/Planetenträger) Viertes Glied (innerer Steg)Second planetary gear set First link (sun) Second link (ring gear) Third link (web/planet carrier) Fourth link (inner land)
5252
dritter Planetenradsatz Erstes Glied (Sonne) Zweites Glied (Hohlrad) Drittes Glied (Steg/Planetenträger)Third planetary gear set First link (sun) Second link (ring gear) Third link (web/planet carrier)
K0K0
TrennkupplungSeparating clutch
K1K1
erste Kupplung (Schaltelement)first clutch (shifting element)
K2K2
zweite Kupplung (Schaltelement)second clutch (shifting element)
B1-B3B1-B3
Bremsen (Schaltelemente)Brakes (switching elements)
EME.M
ElektromaschineElectric machine
VMVM
VerbrennungsmotorInternal combustion engine
TT
DrehschwingungsentkopplungselementTorsional vibration decoupling element
GG
GehäuseHousing
A1 -A4A1 -A4
AchsenAxles
R1-R10R1-R10
RadialebenenRadial planes

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006036758 A1 [0006]DE 102006036758 A1 [0006]

Claims (15)

Hybrid-Getriebeanordnung (10) mit - einer ersten Welle (12), die mit einem Verbrennungsmotor (VM) verbindbar ist und die auf einer ersten Achse (A1) angeordnet ist, - einer zweiten Welle (14), die auf einer zweiten Achse (A2) angeordnet ist und die mit der ersten Welle (12) über eine erste Anbindung (16) verbunden ist, - einer Elektromaschine (EM), und - einem Stufengetriebe (18) zur Einrichtung einer Mehrzahl von Gangstufen, wobei das Stufengetriebe (18) ein Planetengetriebe aufweist, das koaxial zu der zweiten Achse (14) angeordnet ist, und wobei das Stufengetriebe (18) eine Ausgangswelle (20) aufweist, die koaxial zu der zweiten Achse (14) angeordnet ist und die mit einem Abtrieb (22) verbunden ist, wobei der Abtrieb (22) ein Ausgleichsgetriebe (24) mit zwei Abtriebswellen (26a, 26b) aufweist, die koaxial zu der zweiten dritten Achse (A2) angeordnet sind, und wobei die Elektromaschine (EM) koaxial zu einer dritten Achse (A3) angeordnet ist und über eine zweite Anbindung (28) mit der zweiten Welle (14) verbindbar oder verbunden ist.Hybrid transmission arrangement (10) with - a first shaft (12), which can be connected to an internal combustion engine (VM) and which is arranged on a first axis (A1), - a second shaft (14), which is arranged on a second axis (A2) and which is connected to the first shaft (12) via a first connection (16), - an electric machine (EM), and - a step gear (18) for setting up a plurality of gear stages, the step gear (18) having a planetary gear which is arranged coaxially to the second axis (14), and wherein the step gear (18) has an output shaft (20) which is arranged coaxially to the second axis (14) and which is connected to an output (22), wherein the output (22) has a differential gear (24) with two output shafts (26a, 26b) which are arranged coaxially to the second third axis (A2), and wherein the electric machine (EM) is arranged coaxially to a third axis (A3) and can be connected or is connected to the second shaft (14) via a second connection (28). Hybrid-Getriebeanordnung nach Anspruch 1, wobei eine (26b) der Abtriebswellen (26a, 26b) sich axial durch das Stufengetriebe (18) hindurch erstreckt.Hybrid transmission arrangement Claim 1 , wherein one (26b) of the output shafts (26a, 26b) extends axially through the stepped gear (18). Hybrid-Getriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abtrieb (22) einen Abtriebsplanetenradsatz (23) aufweist, der eine feste Übersetzung zwischen der Ausgangswelle (20) und dem Ausgleichsgetriebe (24) einrichtet und der koaxial zu der zweiten Achse (A2) angeordnet ist.Hybrid transmission arrangement Claim 1 or 2 , wherein the output (22) has an output planetary gear set (23) which establishes a fixed transmission between the output shaft (20) and the differential gear (24) and which is arranged coaxially to the second axis (A2). Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, wobei - die erste Anbindung (16) und die zweite Anbindung (28) auf der gleichen axialen Seite des Stufengetriebes (18) angeordnet sind und/oder wobei - der Abtrieb (22) in axialer Richtung zwischen dem Stufengetriebe (18) und dem Ausgleichsgetriebe (24) angeordnet ist und/oder wobei - die erste und die zweite Anbindung (16, 28) auf einer dem Abtrieb (22) axial gegenüberliegenden Seite des Stufengetriebes (18) angeordnet sind.Hybrid transmission arrangement according to one of the Claims 1 - 3 , wherein - the first connection (16) and the second connection (28) are arranged on the same axial side of the step gear (18) and / or where - the output (22) in the axial direction between the step gear (18) and the differential gear (24) is arranged and/or wherein - the first and second connections (16, 28) are arranged on a side of the stepped transmission (18) axially opposite the output (22). Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die erste Welle (12) mit einem Ausgangsglied einer Trennkupplung (K0) verbunden ist, in deren Eingangsglied Antriebsleistung von einem Verbrennungsmotor (VM) einspeisbar ist.Hybrid transmission arrangement according to one of the Claims 1 - 4 , wherein the first shaft (12) is connected to an output member of a separating clutch (K0), into the input member of which drive power from an internal combustion engine (VM) can be fed. Hybrid-Getriebeanordnung nach Anspruch 5, wobei die Trennkupplung (K0) eine Reibkupplung ist und/oder wobei das Eingangsglied der Trennkupplung (K0) mit einem Drehschwingungsentkopplungselement (T) verbunden ist.Hybrid transmission arrangement Claim 5 , wherein the separating clutch (K0) is a friction clutch and / or wherein the input member of the separating clutch (K0) is connected to a torsional vibration decoupling element (T). Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-6, wobei das Planetengetriebe eine schaltbare Planetenradsatzanordnung (42, 44; 42, 44, 52) sowie wenigstens eine erste Kupplung (K1) und eine zweite Kupplung (K2) beinhaltet, die jeweils ein Eingangsglied und ein Ausgangsglied aufweisen, wobei die Eingangsglieder der ersten Kupplung (K1) und der zweiten Kupplung (K2) mit der zweiten Welle (14) verbunden sind, wobei die Ausgangsglieder der ersten Kupplung (K1) und der zweiten Kupplung (K2) mit unterschiedlichen Gliedern der Planetenradsatzanordnung (42, 44; 42, 44, 52) verbunden sind und wobei ein weiteres Glied der Planetenradsatzanordnung drehfest mit der Ausgangswelle (20) verbunden ist.Hybrid transmission arrangement according to one of the Claims 1 - 6 , wherein the planetary gear includes a switchable planetary gear set arrangement (42, 44; 42, 44, 52) and at least a first clutch (K1) and a second clutch (K2), each of which has an input member and an output member, the input members of the first clutch (K1) and the second clutch (K2) are connected to the second shaft (14), the output members of the first clutch (K1) and the second clutch (K2) being connected to different members of the planetary gear set arrangement (42, 44; 42, 44, 52) are connected and another member of the planetary gear set arrangement is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft (20). Hybrid-Getriebeanordnung nach Anspruch 7, wobei die schaltbare Planetenradsatzanordnung (42, 44; 42, 44, 52) wenigstens einen ersten Planetenradsatz (42) und einen zweiten Planetenradsatz (44) aufweist, die miteinander gekoppelt sind und die jeweils ein erstes Glied, ein zweites Glied und ein drittes Glied aufweisen.Hybrid transmission arrangement Claim 7 , wherein the switchable planetary gear set arrangement (42, 44; 42, 44, 52) has at least a first planetary gear set (42) and a second planetary gear set (44), which are coupled to one another and each have a first link, a second link and a third link exhibit. Hybrid-Getriebeanordnung nach Anspruch 7 oder 8, wobei - das Ausgangsglied der ersten Kupplung (K1) mit einem Glied des ersten Planetenradsatzes (42) und/oder mit einem Glied des zweiten Planetenradsatzes (44) drehfest verbunden ist und/oder wobei - das Ausgangsglied der zweiten Kupplung (K2) mit einem Glied des ersten Planetenradsatzes (42) und/oder mit einem Glied des zweiten Planetenradsatzes (44) drehfest verbunden ist.Hybrid transmission arrangement Claim 7 or 8th , wherein - the output member of the first clutch (K1) is connected in a rotationally fixed manner to a member of the first planetary gear set (42) and/or to a member of the second planetary gear set (44) and/or wherein - the output member of the second clutch (K2) is connected to a Link of the first planetary gear set (42) and / or with a link of the second planetary gear set (44) is connected in a rotationally fixed manner. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 7-9, wobei - die schaltbare Planetenradsatzanordnung (42, 44; 42, 44, 52) wenigstens ein erstes Schaltelement (B1; B3''; B1''') aufweist, das dazu ausgebildet ist, ein Glied des ersten Planetenradsatzes (42) der Planetenradsatzanordnung mit einem Gehäuse (G) der Hybrid-Getriebeanordnung (10) zu verbinden, und/oder wobei - die schaltbare Planetenradsatzanordnung (42, 44; 42, 44, 52) wenigstens ein zweites Schaltelement (B2; B2''; B2''') aufweist, das dazu ausgebildet ist, ein Glied des zweiten Planetenradsatzes (44) der Planetenradsatzanordnung mit einem Gehäuse (G) der Hybrid-Getriebeanordnung (10) zu verbinden.Hybrid transmission arrangement according to one of the Claims 7 - 9 , wherein - the switchable planetary gear set arrangement (42, 44; 42, 44, 52) has at least one first switching element (B1; B3'';B1'''), which is designed to be a member of the first planetary gear set (42) of the planetary gear set arrangement to be connected to a housing (G) of the hybrid transmission arrangement (10), and/or wherein - the switchable planetary gear set arrangement (42, 44; 42, 44, 52) has at least one second switching element (B2; B2'';B2''' ), which is designed to connect a member of the second planetary gear set (44) of the planetary gear set arrangement to a housing (G) of the hybrid transmission arrangement (10). Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 7-10, wobei - die Schaltelemente (B1, B2; B1, B2, B3) der Planetenradsatzanordnung jeweils als Lastschaltkupplung ausgebildet sind und/oder wobei - die erste Kupplung (K1) und die zweite Kupplung (K2) jeweils als Lastschaltkupplung ausgebildet sind.Hybrid transmission arrangement according to one of the Claims 7 - 10 , wherein - the switching elements (B1, B2; B1, B2, B3) of the planetary gear set arrangement are each designed as a powershift clutch and / or where - The first clutch (K1) and the second clutch (K2) are each designed as a powershift clutch. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 7-11, wobei - das Eingangsglied der ersten Kupplung (K1) und/oder das Eingangsglied der zweiten Kupplung (K2) drehfest mit der zweiten Welle (14) verbunden ist, oder wobei - das Eingangsglied der ersten Kupplung (K1) und/oder das Eingangsglied der zweiten Kupplung (K2) über eine feste Vorübersetzung (52''') mit der zweiten Welle (14) verbunden ist.Hybrid transmission arrangement according to one of the Claims 7 - 11 , wherein - the input member of the first clutch (K1) and / or the input member of the second clutch (K2) is connected in a rotationally fixed manner to the second shaft (14), or wherein - the input member of the first clutch (K1) and / or the input member of the second clutch (K2) is connected to the second shaft (14) via a fixed pre-ratio (52'''). Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 7-12, wobei die schaltbare Planetenradsatzanordnung einen dritten Planetenradsatz (52''') aufweist, wobei der dritte Planetenradsatz (52''') eine feste Vorübersetzung zwischen der zweiten Welle (14) und einem Eingangsglied der ersten und/oder der zweiten Kupplung (K1, K2) bildet.Hybrid transmission arrangement according to one of the Claims 7 - 12 , wherein the switchable planetary gear set arrangement has a third planetary gear set (52'''), wherein the third planetary gear set (52''') has a fixed pre-ratio between the second shaft (14) and an input member of the first and/or the second clutch (K1, K2) forms. Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 8-12, wobei die schaltbare Planetenradsatzanordnung einen dritten Planetenradsatz (52) aufweist, wobei der dritte Planetenradsatz (52) mit dem ersten Planetenradsatz und/oder dem zweiten Planetenradsatz (44'') gekoppelt ist.Hybrid transmission arrangement according to one of the Claims 8 - 12 , wherein the switchable planetary gear set arrangement has a third planetary gear set (52), the third planetary gear set (52) being coupled to the first planetary gear set and/or the second planetary gear set (44''). Hybrid-Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 7-14, wobei - zwei Kupplungen (K1 '',K2''; K3''', K2''') in axialer Richtung zwischen einem dritten Planetenradsatz (52; 52''') und einem anderen Planetenradsatz (44''; 42''') des Stufengetriebes (18) angeordnet sind und/oder wobei - die erste Anbindung (16) und der Abtrieb (20) auf axial gegenüberliegenden Seiten des Stufengetriebes (18) angeordnet sind und/oder wobei - die Elektromaschine (EM) und das Stufengetriebe (18) axial überlappend angeordnet sind.Hybrid transmission arrangement according to one of the Claims 7 - 14 , whereby - two clutches (K1 '', K2'';K3''',K2''') in the axial direction between a third planetary gear set (52; 52''') and another planetary gear set (44'';42''') of the stepped gear (18) are arranged and/or wherein - the first connection (16) and the output (20) are arranged on axially opposite sides of the stepped gear (18) and/or wherein - the electric machine (EM) and that Step gears (18) are arranged axially overlapping.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006036758A1 (en) 2006-08-05 2008-02-28 Zf Friedrichshafen Ag Motor vehicle automated double clutch transmission has two engine clutches designed as unsynchronized claw clutches, where two electric machines are provided as starter and synchronizer
DE102020125276A1 (en) 2020-09-28 2022-03-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybrid drive arrangement for a motor vehicle

Patent Citations (2)

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