DE202017102177U1

DE202017102177U1 - Übertragungssystem für Fahrzeug mit Hybridantrieb

Info

Publication number: DE202017102177U1
Application number: DE202017102177.7U
Authority: DE
Original assignee: Oerlikon Graziano SpA
Current assignee: Dana Graziano SRL
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2017-06-27
Anticipated expiration: 2027-04-12
Also published as: ITUA20162500A1

Abstract

Übertragungssystem für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb, umfassend ein mechanisches Schaltgetriebe (10), eine elektrische Maschine (ME), Verbindungsmittel (12), die für die Verbindung des Schaltgetriebes (10) mit einer elektrischen Maschine (ME) eingerichtet sind, und ein Getriebegehäuse (16), in dem das Schaltgetriebe (10), die elektrische Maschine (ME) und die Verbindungsmittel (12) aufgenommen sind, wobei das Schaltgetriebe (10) einen Primärstrang mit einer Primärwelle (18), die sich entlang einer ersten Achse (X-X') erstreckt, eine Vielzahl von Antriebszahnrädern (34, 36, 38, 40, 42), die von der Primärwelle (18) getragen werden, und eine Kupplungsvorrichtung (22), die für die Verbindung der Primärwelle (18) mit einer Motorwelle (24) eines Verbrennungsmotors (MT) des Fahrzeugs eingerichtet ist, umfasst, wobei das Schaltgetriebe (10) ferner einen Sekundärstrang mit einer Sekundärwelle (26), die sich entlang einer zweiten Achse (Y-Y') erstreckt, die relativ zu der ersten Achse (X-X') parallel und beabstandet angeordnet ist, und eine Vielzahl von Abtriebszahnrädern (48, 50, 52, 54, 56), die von der Sekundärwelle (26) getragen werden und die jedes mit einem jeweiligen Antriebszahnrad (48, 50, 52, 54, 56) permanent im Eingriff sind, um einen jeweiligen Gang zu realisieren, umfasst, wobei die Sekundärwelle (26) mit einem Differential (14) permanent drehverbindbar ist für die Kraftübertragung auf die Räder des Fahrzeugs, wobei die Vielzahl von Antriebszahnrädern (48, 50, 52, 54, 56) ein erstes Antriebszahnrad (34) umfasst, das auf der Primärwelle (18) freilaufend gelagert ist, wobei die Vielzahl von Abtriebszahnrädern (48, 50, 52, 54, 56) ein erstes Abtriebszahnrad (48) umfasst, das auf der Sekundärwelle (26) freilaufend gelagert ist und mit dem ersten Antriebszahnrad (34) permanent im Eingriff ist, wobei der Primärstrang ferner erste Kupplungsmittel (44) umfasst, die für die lösbare Drehverbindung des Antriebszahnrads (34) mit der Primärwelle (18) eingerichtet sind, wobei der Sekundärstrang ferner zweite Kupplungsmittel (58) umfasst, die für die lösbare Drehverbindung des Abtriebszahnrads (48) mit der Sekundärwelle (26) eingerichtet sind, und wobei die Verbindungsmittel (12) für die Verbindung einer Motorwelle (62) der elektrischen Maschine (ME) mit entweder dem ersten Antriebszahnrad (34) oder dem ersten Abtriebszahnrad (48) ausgelegt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Übertragungssystem für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb, das die Kraftübertragung von einem Verbrennungsmotor und/oder von einer elektrischen Maschine des Fahrzeugs auf die Räder des Fahrzeugs gestattet.
Es sind Systeme zur Kraftübertragung für Fahrzeuge mit Hybridantrieb bekannt, bei denen die elektrische Maschine mit einer Primärwelle oder einer Sekundärwelle eines Hauptschaltgetriebes des mechanischen Typs permanent verbunden oder selektiv verbunden werden kann, in der Form, dass ein Drehmoment auf diese Welle übertragen oder ein Drehmoment von dieser Welle empfangen werden kann. Die elektrische Maschine ist so in der Lage, nicht nur die Hauptfunktionen des Antriebs (Erzeugung mechanischer Leistung für die Räder des Fahrzeugs, indem Energie von den Batterien des Fahrzeugs gewonnen wird) und der Regeneration (Erzeugung elektrischer Energie für die Batterien des Fahrzeugs, indem Energie aus der Rückgewinnung kinetischer Energie des Fahrzeugs oder aus dem Betrieb des Verbrennungsmotors bei stehendem Fahrzeug gewonnen wird), sondern auch zusätzliche Funktionen auszuführen wie zum Beispiel die Funktionen der Lichtmaschine und des Anlassers.
In den bekanntesten Hybridsystemen ist die elektrische Maschine entweder nur mit dem Primärstrang oder nur mit dem Sekundärstrang verbunden, und es ist somit nicht möglich, die elektrische Maschine selektiv mit dem Primärstrang und mit dem Sekundärstrang zu verbinden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Übertragungssystems für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb, das die selektive Verbindung der elektrischen Maschine mit dem Primärstrang und mit dem Sekundärstrang gestattet.
Diese und weitere Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung vollständig durch ein Übertragungssystem mit den Merkmalen gelöst, die in dem beigefügten Hauptanspruch 1 definiert sind.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, deren Inhalt als integraler und integrierender Bestandteil der nachfolgenden Beschreibung zu verstehen ist.
Zusammengefasst gründet sich die Erfindung auf die Idee, ein Übertragungssystem zu schaffen, bei dem ein erstes Antriebszahnrad und ein erstes Abtriebszahnrad des Schaltgetriebes, die permanent miteinander im Eingriff sind, beide auf einer jeweiligen Primärwelle und Sekundärwelle freilaufend gelagert sind und jedes selektiv mit der jeweiligen Welle mittels jeweiligen Kupplungsmitteln drehverbindbar sind, und bei dem die Kupplungsmittel für die Verbindung der Motorwelle der elektrischen Maschine mit entweder dem ersten Antriebszahnrad oder dem ersten Abtriebszahnrad des Schaltgetriebes eingerichtet sind.
Auf diese Weise gestattet die vorliegende Erfindung, mit einer gegenüber einem gewöhnlichen mechanischen Schaltgetriebe begrenzten Anzahl an zusätzlichen Komponenten ein Übertragungssystem für Fahrzeuge mit Hybridantrieb zu erhalten, bei dem die elektrische Maschine unabhängig voneinander sowohl mit dem Primärstrang als auch mit dem Sekundärstrang des Schaltgetriebes lösbar verbunden werden kann.
Durch eine derartige Ausgestaltung gestattet das erfindungsgemäße Übertragungssystem die direkte Bereitstellung von Leistung von der elektrischen Maschine an den Sekundärstrang, bei stillstehendem Primärstrang, um die Kraft auf die Räder des Fahrzeugs in der rein elektrischen Betriebsart zu übertragen. Zu diesem Zweck wird das erste Antriebszahnrad von der Primärwelle entkoppelt gehalten, und das erste zugeordnete Abtriebszahnrad wird mit der Sekundärwelle über das zugehörige Kupplungsmittel verbunden. In diesem Zustand ist es möglich, das Fahrzeug in der rein elektrischen Betriebsart im Rückwärtsgang anzutreiben, indem einfach die Drehrichtung der elektrischen Maschine umgekehrt wird, ohne eine weitere spezifische Getriebestufen für den Rückwärtsgang vorsehen zu müssen. In der rein elektrischen Betriebsart steht der Primärstrang still, was zu einer höheren Effizienz in der Kraftübertragung auf die Räder und somit zu einer Reduzierung des Energieverbrauchs führt.
Das erfindungsgemäße Übertragungssystem gestattet ferner die Verbindung der elektrischen Maschine mit dem Verbrennungsmotor über den Primärstrang, bei stillstehendem Sekundärstrang, um einige zusätzliche Funktionen auszuführen, wie zum Beispiel das Aufladen der Batterien bei stehendem Fahrzeug unter Verwendung der elektrischen Maschine als Generator oder das Starten des Verbrennungsmotors über die elektrische Maschine, die als Anlasser funktioniert.
Das erfindungsgemäße Übertragungssystem gestattet ferner die Kraftübertragung auf die Räder des Fahrzeugs nur über den Verbrennungsmotor oder auch sowohl über den Verbrennungsmotor als auch die elektrische Maschine, wodurch die vom Verbrennungsmotor und von der elektrischen Maschine erzeugten Drehmomente summiert werden.
Das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Übertragungssystem gestattet ferner, ganz oder zum Teil je nach der installierten elektrischen Leistung, die Unterbrechung in der Übertragung der Drehmomente während der Gangwechselphase mit Hilfe der Möglichkeit, das von der elektrischen Maschine erzeugte Drehmoment direkt auf die Sekundärwelle, und damit auf die Räder des Fahrzeugs, zu übertragen, zu kompensieren.
Ferner ist es möglich, die Funktion der Rückgewinnung der kinetischen Energie effizient durchzuführen, indem der Primärstrang getrennt wird und indem somit der Sekundärstrang direkt mit der elektrischen Maschine verbunden wird.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Verbindungsmittel ein Ritzel, das zur Montage auf der Motorwelle der elektrischen Maschine bestimmt ist, wobei das Ritzel direkt oder indirekt über ein oder mehrere Zwischenzahnräder, die im Inneren des Getriebegehäuse freilaufend gelagert sind, mit dem ersten Antriebszahnrad oder mit dem ersten Abtriebszahnrad in Eingriff kommt.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, von denen:
1 eine Ansicht im Axialschnitt ist, die schematisch ein Übertragungssystem für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
2 eine Ansicht im Axialschnitt ist, die schematisch ein Übertragungssystem für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst ein Übertragungssystem für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen ein mechanisches Schaltgetriebe 10 und einen Verbindungsmechanismus 12, der eingerichtet ist, um eine elektrische Maschine ME des Fahrzeugs mit dem Schaltgetriebe 10 zu verbinden.
Das Schaltgetriebe 10 umfasst einen Primärstrang, der für die lösbare Verbindung mit einem Verbrennungsmotor MT des Fahrzeugs eingerichtet ist, einen Sekundärstrang, der für die permanente Verbindung auf an sich bekannte Weise mit den (nicht dargestellten) Antriebsrädern des Fahrzeugs über ein Differential 14 eingerichtet ist, und ein Getriebegehäuse 16, in dem der Primärstrang, der Sekundärstrang, das Differential 14 und die elektrische Maschine ME montiert sind. Der Primärstrang umfasst eine Primärwelle 18, die sich entlang einer ersten Achse X-X' erstreckt und von dem Getriebegehäuse 16 mittels erster Lager 20 drehbar gehaltert wird, und eine Reibungskupplung 22 des an sich bekannten Typs, die für die lösbare Verbindung der Primärwelle 18 mit einer Motorwelle 24 des Verbrennungsmotors MT eingerichtet ist. Der Sekundärstrang umfasst eine Sekundärwelle 26, die sich entlang einer zweiten Achse Y-Y' parallel zu und von der ersten Achse X-X' beabstandet erstreckt und von dem Getriebegehäuse 16 mittels zweiter Lager 28 drehbar gehaltert wird. Die Sekundärwelle 26 trägt ein Enduntersetzungsritzel 30, das mit einem Zahnkranz 32 des Differentials 14 permanent in Eingriff ist, um die Kraft von der Sekundärwelle 26 auf die Räder des Fahrzeugs zu übertragen.
Auf der Primärwelle 18 sind eine Vielzahl von Antriebszahnrädern gelagert, wobei jedes von diesen mit einem jeweiligen Abtriebszahnrad, das auf der Sekundärwelle 26 gelagert ist, permanent im Eingriff ist, um einen jeweiligen Gang des Schaltgetriebes zu realisieren.
Gemäß der Ausführungsform in 1 trägt die Primärwelle 18, in der Reihenfolge von links nach rechts in Bezug auf die Blickrichtung des Betrachters dieser Figur, ein erstes Antriebszahnrad 34, ein zweites Antriebszahnrad 36, ein drittes Antriebszahnrad 38, ein viertes Antriebszahnrad 40 und ein fünftes Antriebszahnrad 42. Das erste Antriebszahnrad 34 ist auf der Primärwelle 18 freilaufend gelagert und ist mit dieser Welle mittels einer ersten Kupplungsmuffe 44 selektiv drehverbindbar. Das zweite Antriebszahnrad 36 und das an dieses anstoßende dritte Antriebszahnrad 38 sind auf der Primärwelle 18 freilaufend gelagert und sind mit dieser Welle mittels einer zweiten Kupplungsmuffe 46 selektiv drehverbindbar. Das vierte Antriebszahnrad 40 und das fünfte Antriebszahnrad 42 sind hingegen als feststehende Räder realisiert und sind daher mit der Primärwelle 18 permanent drehverbunden. Alternativ könnten auch das vierte Antriebszahnrad 40 und das fünfte Antriebszahnrad 42 auf der Primärwelle 18 freilaufend gelagert sein und mit dieser Welle mittels einer weiteren Kupplungsmuffe selektiv drehverbindbar sein. Ferner könnten das zweite Antriebszahnrad 36 und das dritte Antriebszahnrad 38 als feststehende Räder realisiert sein, statt auf der Primärwelle 18 freilaufend gelagert zu sein. Es sind ferner verschiedene Ausgestaltungen möglich, in denen die Antriebszahnräder 36, 38, 40 und 42 freilaufend oder feststehend sind, mit Ausnahme der freilaufenden Lagerung des ersten Antriebszahnrads 34.
Gemäß der Ausführungsform in 1 trägt die Sekundärwelle 26, in der Reihenfolge von links nach rechts in Bezug auf die Blickrichtung des Betrachters dieser Figur, ein erstes Abtriebszahnrad 48, das mit dem ersten Antriebszahnrad 34 permanent im Eingriff ist, um ein erstes Übersetzungsverhältnis zu bilden, ein zweites Abtriebszahnrad 50, das mit dem zweiten Antriebszahnrad 36 permanent im Eingriff ist, um ein zweites Übersetzungsverhältnis zu bilden, ein drittes Abtriebszahnrad 52, das mit dem dritten Antriebszahnrad 38 permanent im Eingriff ist, um ein drittes Übersetzungsverhältnis zu bilden, ein viertes Abtriebszahnrad 54, das mit dem vierten Antriebszahnrad 40 permanent im Eingriff ist, um ein viertes Übersetzungsverhältnis zu bilden, und ein fünftes Abtriebszahnrad 56, das mit dem fünften Antriebszahnrad 42 permanent im Eingriff ist, um ein fünftes Übersetzungsverhältnis zu bilden. Das Schaltgetriebe stellt somit fünf Übersetzungsverhältnisse bereit (vier für den Verbrennungsmotor MT und eines für die elektrische Maschine ME, wie weiter unten erläutert), deren Werte jeweils je nach den spezifischen Anforderungen gewählt werden. Die Begriffe „erstes”, „zweites”, „drittes”, „viertes” und „fünftes”, die sich auf die verschiedenen Übersetzungsverhältnisses des Schaltgetriebes beziehen, verstehen sich als Hinweise auf eine bestimmte aufsteigende oder absteigende Reihenfolge der zugehörigen Übersetzungsverhältnisse, in dem Sinne, dass das erste, das heißt, das durch die von dem ersten Antriebszahnrad 34 und dem ersten Abtriebszahnrad 48 gebildete Getriebestufe definierte Übersetzungsverhältnis, nicht notwendigerweise kürzer (oder länger) ist als das zweite, das heißt, das durch die von dem zweiten Antriebszahnrad 36 und dem zweiten Abtriebszahnrad 50 gebildete Getriebestufe definierte Übersetzungsverhältnis, und so weiter. Auch wenn die hier vorgeschlagene Ausführungsform ein Schaltgetriebe mit fünf Gängen umfasst, ist die Erfindung natürlich nicht auf diese Anzahl von Gängen beschränkt.
Das erste Abtriebszahnrad 48 ist auf der Sekundärwelle 26 freilaufend gelagert und ist mit dieser Welle mittels einer dritten Kupplungsmuffe 58 drehverbindbar. Das zweite Abtriebszahnrad 50 und das dritte Abtriebszahnrad 52 sind hingegen als feststehende Räder realisiert und sind daher mit der Sekundärwelle 26 permanent drehverbunden. Das vierte Abtriebszahnrad 54 und das an dieses anstoßende fünfte Abtriebszahnrad 56 sind auf der Sekundärwelle 26 freilaufend gelagert und können mit dieser Welle mittels einer vierten Kupplungsmuffe 60 selektiv drehverbunden werden. Für den Fall, dass das vierte Antriebszahnrad 40 und das fünfte Antriebszahnrad 42 auf der Primärwelle 18 freilaufend gelagert sein sollten, wären die zugeordneten Abtriebszahnräder 54 und 56 alternativ auf der Sekundärwelle 26 feststehend gelagert. Für den Fall, dass das zweite Antriebszahnrad 36 und das dritte Antriebszahnrad 38 auf der Primärwelle 18 feststehend gelagert sein sollten, wären gleichermaßen die zugeordneten Abtriebszahnräder 50 und 52 auf der Sekundärwelle 26 freilaufend gelagert. Allgemeiner sind bei allen Getriebestufen des Schaltgetriebes eines der zwei Zahnräder (das Antriebszahnrad oder das Abtriebszahnrad) auf der zugehörigen Welle (Primär- oder Sekundärwelle) feststehend gelagert, während das andere Zahnrad (das Abtriebszahnrad oder das Antriebszahnrad) auf der zugehörigen Welle (Sekundär- bzw. Primärwelle) freilaufend gelagert sind, mit Ausnahme der Getriebestufe, die durch das erste Antriebszahnrad 34 und durch das erste Abtriebszahnrad 48 gebildet wird, die beide auf der zugehörigen Primärwelle 18 und Sekundärwelle 26 freilaufend gelagert sind.
Der Verbindungsmechanismus 12 ist im Inneren des Getriebegehäuses 16 angeordnet und für die Verbindung einer Motorwelle 62 der elektrischen Maschine ME (wobei sich die Welle 62 entlang einer dritten Achse Z-Z' erstreckt, die in dem dargestellten Beispiel relativ zu der ersten Achse X-X' und der zweiten Achse Y-Y' parallel und beabstandet angeordnet ist, jedoch zu der ersten Achse und zu der zweiten Achse auch nicht parallel angeordnet oder zu einer dieser Achsen koaxial angeordnet sein könnte) mit dem ersten Antriebszahnrad 34 ausgelegt, in der Form, dass auf dieses Zahnrad die von der elektrischen Maschine ME erzeugte Kraft übertragen wird. Vorzugsweise umfasst der Verbindungsmechanismus 12 ein Ritzel 64, das auf die Motorwelle 62 der elektrischen Maschine ME aufgepresst ist, und ein Zwischenzahnrad 66, das einerseits mit dem Ritzel 64 und andererseits mit dem ersten Antriebszahnrad 34 im Eingriff ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Motorwelle 62 der elektrischen Maschine ME drehbar von dem Getriebegehäuse 16 des Schaltgetriebes 10 mittels eines Lagers 68 gehaltert.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Zwischenzahnrad 66 auf einer Umlenkwelle 70 freilaufend gelagert, die an dem Getriebegehäuse 16 befestigt ist. Das Zwischenzahnrad 66 könnte für den Fall weggelassen werden, dass das Ritzel 64 direkt mit dem ersten Antriebszahnrad 34 im Eingriff wäre. Alternativ könnten zwischen dem Ritzel 64 und dem ersten Antriebszahnrad 34 mehr Zwischenzahnräder vorgesehen sein. Der Verbindungsmechanismus 12 könnte ferner als Riemen- oder Kettenmechanismus realisiert sein.
Die Funktionsweise des oben beschriebenen Übertragungssystems ist folgendermaßen:
Mit der ersten Kupplungsmuffe 44 in Leerlaufstellung, das heißt in der Stellung, in der diese Muffe das erste Antriebszahnrad 34 mit der Primärwelle 18 nicht drehverbindet, und mit der dritten Kupplungsmuffe 58 in Kupplungsstellung, das heißt, in der Stellung, in der diese Muffe das erste Abtriebszahnrad 48 mit der Sekundärwelle 26 verbindet, ist die elektrische Maschine ME mit der Sekundärwelle 26 über den Verbindungsmechanismus 12, das erste Antriebszahnrad 34 und das erste Abtriebszahnrad 48 verbunden. Auf diese Weise ist die elektrische Maschine ME in der Lage, die Kraft auf die Sekundärwelle 26 und somit auf die Räder des Fahrzeugs zu übertragen. Das Fahrzeug kann so in der rein elektrischen Betriebsart bewegt werden, das heißt, über die allein von der elektrischen Maschine ME erzeugte Leistung. Durch Umkehren der Drehrichtung der elektrischen Maschine ME lässt sich die Rückfahrfunktion bewirken.
Ferner ist es mit der so positionierten ersten Kupplungsmuffe 44 und dritten Kupplungsmuffe 58 möglich, das Fahrzeug in der Hybridbetriebsart zu bewegen, indem die vom Verbrennungsmotor MT bereitgestellte und die von der elektrischen Maschine ME bereitgestellte Leistung kombiniert werden. Unter dieser Betriebsbedingung sind vier verschiedene Vorwärtsgänge wählbar, mit denen der Verbrennungsmotor MT Leistung auf die Sekundärwelle 26 überträgt, und zwar:

– der durch die von dem zweiten Antriebszahnrad 36 und von dem zweiten Abtriebszahnrad 50 gebildete Getriebestufe realisierte Gang, wobei dieser Gang erhalten wird, indem die zweite Kupplungsmuffe 46 nach links bewegt wird, in der Form, dass das zweite Antriebszahnrad 36 mit der Primärwelle 18 drehverbunden wird;
– der durch die von dem dritten Antriebszahnrad 38 und von dem dritten Abtriebszahnrad 52 gebildete Getriebestufe realisierte Gang, wobei dieser Gang erhalten wird, indem die zweite Kupplungsmuffe 46 nach rechts bewegt wird, in der Form, dass das dritte Antriebszahnrad 38 mit der Primärwelle 18 drehverbunden wird;
– der durch die von dem vierten Antriebszahnrad 40 und von dem vierten Abtriebszahnrad 54 gebildete Getriebestufe realisierte Gang, wobei dieser Gang erhalten wird, indem die vierte Kupplungsmuffe 60 nach links bewegt wird, in der Form, dass das vierte Antriebszahnrad 54 mit der Sekundärwelle 26 drehverbunden wird;
– der durch die von dem fünften Antriebszahnrad 42 und von dem fünften Abtriebszahnrad 56 gebildete Getriebestufe realisierte Gang, wobei dieser Gang erhalten wird, indem die vierte Kupplungsmuffe 60 nach rechts bewegt wird, in der Form, dass das fünfte Antriebszahnrad 56 mit der Sekundärwelle 26 drehverbunden wird.

Indem auch die erste Kupplungsmuffe 44 in die Kupplungsstellung bewegt wird, das heißt in die Stellung, in der diese Muffe das erste Antriebszahnrad 34 mit der Primärwelle 18 drehverbindet, in der Form, dass sowohl das erste Antriebszahnrad 34 als auch das erste Abtriebszahnrad 48 mit den jeweiligen Wellen 18 und 26 drehfest verbunden sind, ist es möglich, das Fahrzeug in der Hybridbetriebsart mit einem fünften Gang anzutreiben, wobei der Verbrennungsmotor MT die Kraft über die Getriebestufe, die durch das erste Antriebszahnrad 34 und das erste Abtriebszahnrad 48 gebildet wird, auf die Sekundärwelle 26 überträgt.
Mit der ersten Kupplungsmuffe 44 in Kupplungsstellung, das heißt in der Stellung, in der diese Muffe das erste Antriebszahnrad 34 mit der Primärwelle 18 drehverbindet, und mit der dritten Kupplungsmuffe 58 in Leerlaufstellung, das heißt, in der Stellung, in der diese Muffe das erste Abtriebszahnrad 50 nicht mit der Sekundärwelle 26 verbindet, ist die elektrische Maschine ME mit der Primärwelle 18 und somit mit dem Verbrennungsmotor MT verbunden. Auf diese Weise ist es möglich, die elektrische Maschine ME als Generator zu betreiben, indem die vom Verbrennungsmotor MT bereitgestellte mechanische Leistung verwendet wird, um die Batterie aufzuladen, wobei der Sekundärstrang und somit das Fahrzeug stillsteht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in 2 veranschaulicht, wo Teile und Elemente, die mit denen in 1 identisch sind oder diesen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind wie die in 1 verwendeten. Diese weitere Ausführungsform unterscheidet sich von der in 1 im Wesentlichen allein durch die Tatsache, dass der Verbindungsmechanismus 12 die Motorwelle 62 der elektrischen Maschine ME mit dem ersten Abtriebszahnrad 48 statt mit dem ersten Antriebszahnrad 34 verbindet. In diesem Fall ist das auf die Motorwelle 62 der elektrischen Maschine ME aufgepresste Ritzel 64 somit direkt oder indirekt (über das Zwischenzahnrad 66 und etwaige weitere Zwischenzahnräder) mit dem ersten Abtriebszahnrad 48 im Eingriff. Im Übrigen gelten die obigen unter Bezugnahme auf die Ausführungsform in 1 erfolgten Ausführungen.
Natürlich können die Ausführungsformen und die Ausführungsdetails unbeschadet des Prinzips der Erfindung gegenüber den Beschreibungen und Darstellungen, die rein beispielhaft und nicht einschränkend erfolgt sind, weitgehend verändert werden, ohne dass der durch die beigefügten Ansprüche definierte Schutzrahmen der Erfindung verlassen wird.
Das Übertragungssystem umfasst ein mechanisches Schaltgetriebe (10) und Verbindungsmittel (12), die für Verbindung des Schaltgetriebes (10) mit einer elektrischen Maschine (ME) des Fahrzeugs eingerichtet sind. Das Schaltgetriebe (10) umfasst eine Primärwelle (18), die sich entlang einer ersten Achse (X-X') erstreckt, eine Vielzahl von Antriebszahnrädern (34, 36, 38, 40, 42), die von der Primärwelle (18) getragen werden, und eine Kupplungsvorrichtung (22), die für die Verbindung der Primärwelle (18) mit einer Motorwelle (24) eines Verbrennungsmotors (MT) des Fahrzeugs eingerichtet ist. Das Schaltgetriebe (10) umfasst ferner eine Sekundärwelle (26), die sich entlang einer zweiten Achse (Y-Y') erstreckt, die relativ zu der ersten Achse (X-X') parallel und beabstandet angeordnet ist, und eine Vielzahl von Abtriebszahnrädern (48, 50, 52, 54, 56), die von der Sekundärwelle (26) getragen werden und von denen jedes mit einem jeweiligen Antriebszahnrad (48, 50, 52, 54, 56) permanent im Eingriff ist, um einen jeweiligen Gang zu realisieren. Ein erstes Antriebszahnrad (34) und ein erstes jeweiliges Abtriebszahnrad (48), das mit dem ersten Antriebszahnrad (34) permanent im Eingriff ist, sind beide auf der jeweiligen Primär- und Sekundärwelle (18, 26) freilaufend gelagert und sind mit diesen Wellen über jeweilige Kupplungsmuffen (44, 58) selektiv drehverbindbar.

Claims

Übertragungssystem für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb, umfassend ein mechanisches Schaltgetriebe (10), eine elektrische Maschine (ME), Verbindungsmittel (12), die für die Verbindung des Schaltgetriebes (10) mit einer elektrischen Maschine (ME) eingerichtet sind, und ein Getriebegehäuse (16), in dem das Schaltgetriebe (10), die elektrische Maschine (ME) und die Verbindungsmittel (12) aufgenommen sind, wobei das Schaltgetriebe (10) einen Primärstrang mit einer Primärwelle (18), die sich entlang einer ersten Achse (X-X') erstreckt, eine Vielzahl von Antriebszahnrädern (34, 36, 38, 40, 42), die von der Primärwelle (18) getragen werden, und eine Kupplungsvorrichtung (22), die für die Verbindung der Primärwelle (18) mit einer Motorwelle (24) eines Verbrennungsmotors (MT) des Fahrzeugs eingerichtet ist, umfasst, wobei das Schaltgetriebe (10) ferner einen Sekundärstrang mit einer Sekundärwelle (26), die sich entlang einer zweiten Achse (Y-Y') erstreckt, die relativ zu der ersten Achse (X-X') parallel und beabstandet angeordnet ist, und eine Vielzahl von Abtriebszahnrädern (48, 50, 52, 54, 56), die von der Sekundärwelle (26) getragen werden und die jedes mit einem jeweiligen Antriebszahnrad (48, 50, 52, 54, 56) permanent im Eingriff sind, um einen jeweiligen Gang zu realisieren, umfasst, wobei die Sekundärwelle (26) mit einem Differential (14) permanent drehverbindbar ist für die Kraftübertragung auf die Räder des Fahrzeugs, wobei die Vielzahl von Antriebszahnrädern (48, 50, 52, 54, 56) ein erstes Antriebszahnrad (34) umfasst, das auf der Primärwelle (18) freilaufend gelagert ist, wobei die Vielzahl von Abtriebszahnrädern (48, 50, 52, 54, 56) ein erstes Abtriebszahnrad (48) umfasst, das auf der Sekundärwelle (26) freilaufend gelagert ist und mit dem ersten Antriebszahnrad (34) permanent im Eingriff ist, wobei der Primärstrang ferner erste Kupplungsmittel (44) umfasst, die für die lösbare Drehverbindung des Antriebszahnrads (34) mit der Primärwelle (18) eingerichtet sind, wobei der Sekundärstrang ferner zweite Kupplungsmittel (58) umfasst, die für die lösbare Drehverbindung des Abtriebszahnrads (48) mit der Sekundärwelle (26) eingerichtet sind, und wobei die Verbindungsmittel (12) für die Verbindung einer Motorwelle (62) der elektrischen Maschine (ME) mit entweder dem ersten Antriebszahnrad (34) oder dem ersten Abtriebszahnrad (48) ausgelegt sind.
Übertragungssystem nach Anspruch 1, wobei die Verbindungsmittel (12) ein Ritzel (64) umfassen, das für die Drehverbindung mit der Motorwelle (62) der elektrischen Maschine (ME) eingerichtet ist, wobei das Ritzel (64) direkt oder indirekt (66) mit entweder dem ersten Antriebszahnrad (34) oder dem ersten Abtriebszahnrad (48) im Eingriff ist.
Übertragungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die ersten Kupplungsmittel (44) eine Kupplungsmuffe umfassen, die auf der Primärwelle (18) gelagert ist, und wobei die zweiten Kupplungsmittel (58) eine Kupplungsmuffe umfassen, die auf der Sekundärwelle (26) gelagert ist.
Übertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vielzahl von Antriebszahnrädern (34, 36, 38, 40, 42) ferner ein zweites Antriebszahnrad (36) umfasst, das an das erste Antriebszahnrad (34) benachbart angeordnet ist, wobei die Vielzahl von Abtriebszahnrädern (48, 50, 52, 54, 56) ferner ein zweites Abtriebszahnrad (50) umfasst, das an das erste Abtriebszahnrad (48) benachbart angeordnet ist und mit dem zweiten Antriebszahnrad (36) permanent im Eingriff ist, wobei eines (50) von dem zweiten Antriebszahnrad (36) und zweiten Abtriebszahnrad (50) auf der jeweiligen Primär- oder Sekundärwelle (18, 26) feststehend gelagert ist, während das andere (36) von dem zweiten Antriebszahnrad (36) und zweiten Abtriebszahnrad (50) auf der jeweiligen Primär- oder Sekundärwelle (18, 26) freilaufend gelagert ist und mit dieser selektiv drehverbindbar ist.
Übertragungssystem nach Anspruch 4, wobei die Vielzahl von Antriebszahnrädern (34, 36, 38, 40, 42) ferner ein drittes Antriebszahnrad (38) umfasst, das an das zweite Antriebszahnrad (36) benachbart angeordnet ist, wobei die Vielzahl von Abtriebszahnrädern (48, 50, 52, 54, 56) ferner ein drittes Abtriebszahnrad (52) umfasst, das an das zweite Abtriebszahnrad (50) benachbart angeordnet ist und mit dem dritten Antriebszahnrad (38) permanent im Eingriff ist, wobei eines (52) von dem dritten Antriebszahnrad (38) und dritten Abtriebszahnrad (52) auf der jeweiligen Primär- oder Sekundärwelle (18, 26) feststehend gelagert ist, während das andere (38) von dem dritten Antriebszahnrad (38) und dritten Abtriebszahnrad (52) auf der jeweiligen Primär- oder Sekundärwelle (18, 26) freilaufend gelagert ist und mit dieser selektiv drehverbindbar ist.
Übertragungssystem nach Anspruch 5, wobei die Vielzahl von Antriebszahnrädern (34, 36, 38, 40, 42) ferner ein viertes Antriebszahnrad (40) umfasst, das an das dritte Antriebszahnrad (38) benachbart angeordnet ist, wobei die Vielzahl von Abtriebszahnrädern (48, 50, 52, 54, 56) ferner ein viertes Abtriebszahnrad (54) umfasst, das an das dritte Abtriebszahnrad (52) benachbart angeordnet ist und mit dem vierten Antriebszahnrad (40) permanent im Eingriff ist, wobei eines (40) von dem vierten Antriebszahnrad (40) und vierten Abtriebszahnrad (54) auf der jeweiligen Primär- oder Sekundärwelle (18, 26) feststehend gelagert ist, während das andere (54) von dem vierten Antriebszahnrad (40) und vierten Abtriebszahnrad (54) auf der jeweiligen Primär- oder Sekundärwelle (18, 26) freilaufend gelagert ist und mit dieser selektiv drehverbindbar ist.
Übertragungssystem nach Anspruch 6, wobei die Vielzahl von Antriebszahnrädern (34, 36, 38, 40, 42) ferner ein fünftes Antriebszahnrad (42) umfasst, das an das vierte Antriebszahnrad (40) benachbart angeordnet ist, wobei die Vielzahl von Abtriebszahnrädern (48, 50, 52, 54, 56) ferner ein fünftes Abtriebszahnrad (56) umfasst, das an das vierte Abtriebszahnrad (54) benachbart angeordnet ist und mit dem fünftes Antriebszahnrad (42) permanent im Eingriff ist, wobei eines (42) von dem fünften Antriebszahnrad (42) und fünften Abtriebszahnrad (56) auf der jeweiligen Primär- oder Sekundärwelle (18, 26) feststehend gelagert ist, während das andere (56) von dem fünften Antriebszahnrad (42) und fünften Abtriebszahnrad (56) auf der jeweiligen Primär- oder Sekundärwelle (18, 26) freilaufend gelagert ist und mit dieser selektiv drehverbindbar ist.