DE202020005923U1 - Hybrid drive system with multi-speed transmission; as well as motor vehicle - Google Patents

Hybrid drive system with multi-speed transmission; as well as motor vehicle Download PDF

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Abstract

Antriebssystem (1) für ein Hybridkraftfahrzeug (2), mit einer Verbrennungskraftmaschine (3), einer seitens ihrer Rotorwelle (4) mit einer Ausgangswelle (5) der Verbrennungskraftmaschine (3) rotatorisch gekoppelten sowie koaxial zu dieser Ausgangswelle (5) angeordneten, ersten elektrischen Maschine (6), einer ebenfalls mit ihrer Rotorwelle (7) koaxial zu der Ausgangswelle (5) angeordneten, über eine Kupplung (8) von der Rotorwelle (4) der ersten elektrischen Maschine (6) abkoppelbaren, zweiten elektrischen Maschine (9), sowie zumindest einem zwei Ausgänge (10a, 10b; 11a, 11b) aufweisenden Differenzialgetriebe (12, 13), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle (5) über eine feste Getriebestufe (42) mit der Rotorwelle (4) der ersten elektrischen Maschine (6) verbunden ist und die Rotorwelle (7) der zweiten elektrischen Maschine (9) über eine zweigängige Getriebeeinrichtung (16) mit einem Eingang (14, 15) des zumindest einen Differenzialgetriebes (12, 13) gekoppelt ist.

Figure DE202020005923U1_0000
Drive system (1) for a hybrid motor vehicle (2), with an internal combustion engine (3), a first electric motor which is rotationally coupled on its rotor shaft (4) to an output shaft (5) of the internal combustion engine (3) and is arranged coaxially with this output shaft (5). Machine (6), a second electric machine (9) which is also arranged with its rotor shaft (7) coaxially to the output shaft (5) and can be uncoupled from the rotor shaft (4) of the first electric machine (6) via a clutch (8), and at least one differential gear (12, 13) having two outputs (10a, 10b; 11a, 11b), characterized in that the output shaft (5) is connected to the rotor shaft (4) of the first electrical machine (6th ) is connected and the rotor shaft (7) of the second electrical machine (9) is coupled via a two-speed transmission device (16) to an input (14, 15) of the at least one differential transmission (12, 13).
Figure DE202020005923U1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Hybridkraftfahrzeug, wie einen Pkw, Lkw, Bus oder ein sonstiges Nutzfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine, einer seitens ihrer Rotorwelle permanent mit einer Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine rotatorisch gekoppelten sowie koaxial zu dieser Ausgangswelle angeordneten, ersten elektrischen Maschine, einer ebenfalls mit ihrer Rotorwelle koaxial zu der Ausgangswelle angeordneten, über eine Kupplung von der Rotorwelle der ersten elektrischen Maschine abkoppelbaren, zweiten elektrischen Maschine, sowie zumindest einem zwei Ausgänge aufweisenden Differenzialgetriebe. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit diesem Antriebssystem.The invention relates to a drive system for a hybrid motor vehicle, such as a passenger car, truck, bus or other commercial vehicle, with an internal combustion engine, a first electrical machine which is permanently rotationally coupled to an output shaft of the internal combustion engine on the part of its rotor shaft and is arranged coaxially with this output shaft, a likewise second electrical machine arranged with its rotor shaft coaxially to the output shaft and detachable from the rotor shaft of the first electrical machine via a clutch, as well as at least one differential gear having two outputs. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with this drive system.

Gattungsgemäße Antriebssysteme sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Diesbezüglich offenbart bspw. die WO 2007/004356 A1 eine Antriebsvorrichtung für Hybridfahrzeuge mit zwei elektrischen Motoren. Weiterer Stand der Technik ist mit der EP 2 284 030 B1 und der US 8 894 525 B2 bekannt.Generic drive systems are already well known from the prior art. In this regard, disclosed for example WO 2007/004356 A1 a driving device for hybrid vehicles with two electric motors. Further state of the art is with the EP 2 284 030 B1 and the U.S. 8,894,525 B2 known.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Antriebssystemen hat es sich jedoch gezeigt, dass diese häufig relativ großräumig sowie komplex im Aufbau ausgebildet sind. Insbesondere werden meist höherkomplexe Schaltgetriebe eingesetzt, die neben der Tatsache, dass sie zusätzlichen Bauraum einnehmen, auch den Montageaufwand des Antriebssystems nachteilig beeinflussen.In the case of the drive systems known from the prior art, however, it has been shown that these are often designed to be relatively spacious and complex in structure. In particular, more complex manual transmissions are usually used, which, in addition to the fact that they take up additional installation space, also have a disadvantageous effect on the effort required to assemble the drive system.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere ein effizient arbeitendes Antriebssystem zur Verfügung zu stellen, das in seinem Aufbau möglichst einfach und bauraumsparend umgesetzt ist.It is therefore the object of the present invention to eliminate the disadvantages known from the prior art and, in particular, to provide an efficiently operating drive system that is as simple and space-saving as possible in terms of its design.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine über eine zweigängige (d.h. nicht mehr oder weniger als zwei Gänge aufweisende) Getriebeeinrichtung mit einem Eingang des zumindest einen Differenzialgetriebes (rotatorisch) gekoppelt / verbunden ist.According to the invention, this is achieved in that the rotor shaft of the second electric machine is coupled/connected via a two-gear (i.e. having no more or less than two gears) gear device to an input of the at least one differential gear (rotary).

Dadurch wird zum einen die Verbindung zwischen der Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine und dem Differenzialgetriebe unter Verwendung einer möglichst einfach sowie kompakten Getriebeeinrichtung realisiert, zum anderen ist für einen effizienten Betrieb des Antriebssystems Getriebeeinrichtung zum Umsetzen verschiedener Übersetzungen in mehrere Betriebsmodi schaltbar.As a result, on the one hand, the connection between the rotor shaft of the second electric machine and the differential gear is realized using a gear device that is as simple and compact as possible, and on the other hand, the gear device can be switched to convert different gear ratios into several operating modes for efficient operation of the drive system.

Weiterführende Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further developments are claimed with the subclaims and explained in more detail below.

Demnach ist es weiterhin von Vorteil, wenn die feste Getriebestufe als eine Planetengetriebestufe ausgebildet ist. Dies erlaubt eine besonders kompakte axiale Bauweise.Accordingly, it is also advantageous if the fixed gear stage is designed as a planetary gear stage. This allows a particularly compact axial design.

In diesem Zusammenhang ist es zudem zweckmäßig, wenn ein Planetenträger der festen Getriebestufe mit der Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine permanent verbunden ist und / oder ein Sonnenrad der festen Getriebestufe mit der Rotorwelle der ersten elektrischen Maschine verbunden ist. Ein Hohlrad der festen Getriebestufe ist weiter bevorzugt gehäusefest abgestützt. Dadurch ergibt sich eine möglichst einfach aufgebaute Getriebestufe, die für die zu übertragenden Drehmomente ausreichend robust realisiert ist.In this context, it is also expedient if a planet carrier of the fixed gear stage is permanently connected to the output shaft of the internal combustion engine and/or a sun gear of the fixed gear stage is connected to the rotor shaft of the first electric machine. A ring gear of the fixed gear stage is more preferably supported fixed to the housing. This results in a gear stage which is as simple as possible and which is sufficiently robust for the torques to be transmitted.

Die feste Getriebestufe ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass sie eine zu übertragende Drehzahl von der Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine hin zu der Rotorwelle der ersten elektrischen Maschine ins Hohe übersetzt. Dadurch ist ein möglichst leistungsfähiger Aufbau gewählt.The fixed gear stage is advantageously designed in such a way that it increases a speed to be transmitted from the output shaft of the internal combustion engine to the rotor shaft of the first electrical machine. As a result, a structure that is as efficient as possible is selected.

Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Kupplung räumlich zwischen Rotoren der beiden elektrischen Maschinen angeordnet ist. Dadurch wird die Kupplung ebenfalls möglichst platzsparend angebracht.Furthermore, it is advantageous if the clutch is spatially arranged between the rotors of the two electrical machines. As a result, the coupling is also attached to save as much space as possible.

Zudem ist es zweckdienlich, wenn die Getriebeeinrichtung als Planetengetriebe ausgebildet ist und weiter bevorzugt zwei Planetengetriebestufen aufweist. Dies erlaubt eine noch kompaktere axiale Bauweise.In addition, it is expedient if the gear device is designed as a planetary gear and more preferably has two planetary gear stages. This allows an even more compact axial design.

Die Getriebeeinrichtung ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass sie eine zu übertragende Drehzahl von der Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine hin zu einer Ausgangswelle der Getriebeeinrichtung (in beiden Gängen) ins Niedrige übersetzt. Dadurch ist ein möglichst leistungsfähiger Aufbau gewählt.The transmission device is advantageously designed in such a way that it translates a rotational speed to be transmitted from the rotor shaft of the second electric machine to an output shaft of the transmission device (in both gears) into a low ratio. As a result, a structure that is as efficient as possible is selected.

Auch ist es vorteilhaft, wenn ein erstes Schaltelement der Getriebeeinrichtung als eine Bremse ausgebildet ist und / oder zwischen einem gehäusefesten Abstützbereich und einem Hohlrad einer der Planetengetriebestufen wirkend eingesetzt ist. Dadurch ist eine möglichst kompakte Ausbildung und bauraumgeschickte Anordnung eines ersten Schaltelementes umgesetzt.It is also advantageous if a first switching element of the transmission device is designed as a brake and/or is used to act between a support area fixed to the housing and a ring gear of one of the planetary gear stages. As a result, the most compact possible design and space-saving arrangement of a first switching element is implemented.

In diesem Zusammenhang ist es auch zweckdienlich, wenn ein zweites Schaltelement der Getriebeeinrichtung als eine Kupplung ausgebildet ist und / oder zwischen einer Eingangswelle und einem Hohlrad einer der Planetengetriebestufen wirkend eingesetzt ist. Dadurch ist eine möglichst kompakte Ausbildung und bauraumgeschickte Anordnung eines zweiten Schaltelementes umgesetzt.In this context, it is also expedient if a second shifting element of the transmission device is designed as a clutch is and / or is used acting between an input shaft and a ring gear of the planetary gear stages. As a result, the most compact possible design and space-saving arrangement of a second switching element is implemented.

Auch ist es von Vorteil, wenn eine Ausgangswelle der Getriebeeinrichtung über eine Kardanwelle mit einem Eingang eines ersten Differenzialgetriebes rotatorisch gekoppelt / verbunden ist. Diese Art von Koppelung bewirkt eine weitere Einsparung an Bauraum.It is also advantageous if an output shaft of the transmission device is rotationally coupled/connected to an input of a first differential gear via a cardan shaft. This type of coupling brings about a further saving in installation space.

Diesbezüglich ist es auch zweckmäßig, wenn die Kardanwelle über eine Verzahnungsstufe mit dem Eingang des ersten Differenzialgetriebes verbunden ist. Die Verzahnungsstufe ist bevorzugt als Kegelradverzahnungsstufe umgesetzt.In this regard, it is also expedient if the cardan shaft is connected to the input of the first differential gear via a toothing stage. The toothing step is preferably implemented as a bevel gear toothing step.

Ist die Ausgangswelle der Getriebeeinrichtung alternativ oder zusätzlich zu deren Koppelung mit dem ersten Differenzialgetriebe, über zumindest eine Verzahnungsstufe mit einem Eingang eines zweiten Differenzialgetriebes verbunden, lässt sich auf einfache Weise entweder ein Vorderradantrieb, ein Hinterradantrieb oder ein Allradantrieb verwirklichen.If the output shaft of the transmission device is connected to an input of a second differential transmission via at least one gear stage as an alternative or in addition to its coupling to the first differential transmission, either front-wheel drive, rear-wheel drive or all-wheel drive can be implemented in a simple manner.

Diesbezüglich ist es weiterhin zweckmäßig, wenn die Ausgangswelle der Getriebeeinrichtung über eine erste Verzahnungsstufe mit einer parallel zu ihr angeordneten Zwischenwelle rotatorisch gekoppelt ist, welche Zwischenwelle weiter mit dem Eingang des zweiten Differenzialgetriebes verbunden ist. Dadurch ergibt sich ein möglichst einfach aufgebautes und bauraumsparendes Antriebssystem.In this regard, it is also expedient if the output shaft of the transmission device is rotationally coupled via a first gearing stage to an intermediate shaft arranged parallel to it, which intermediate shaft is further connected to the input of the second differential gear. This results in a drive system that is as simple and space-saving as possible.

Zudem ist es von Vorteil, wenn die Zwischenwelle über eine zweite Verzahnungsstufe mit dem Eingang des zweiten Differenzialgetriebes verbunden ist. Die zweite Verzahnungsstufe ist weiter bevorzugt als Kegelradverzahnungsstufe umgesetzt. Dadurch ergibt sich wiederum ein möglichst einfach aufgebautes und bauraumsparendes Antriebssystem.In addition, it is advantageous if the intermediate shaft is connected to the input of the second differential gear via a second toothing stage. The second toothing stage is more preferably implemented as a bevel gear toothing stage. This in turn results in a drive system that is as simple and space-saving as possible.

Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine über einen Torsionsschwingungsdämpfer, der vorzugsweise als ein Zweimassenschwungrad umgesetzt ist, mit der Rotorwelle der ersten elektrischen Maschine verbunden ist. Dadurch wird die Verbrennungskraftmaschine in dem jeweiligen Betriebsmodus auf geschickte Weise gedämpft an den weiteren Antriebsstrang angekoppelt.Furthermore, it has proven to be advantageous if the output shaft of the internal combustion engine is connected to the rotor shaft of the first electrical machine via a torsional vibration damper, which is preferably implemented as a dual-mass flywheel. As a result, the internal combustion engine is coupled to the other drive train in a cleverly damped manner in the respective operating mode.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Antriebssystem nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, wobei die Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine parallel oder koaxial zu einer Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with a drive system according to the invention according to at least one of the embodiments described above, wherein the output shaft of the internal combustion engine is arranged parallel or coaxially to a vehicle longitudinal axis of the motor vehicle.

In diesem Bezug ist es auch von Vorteil, wenn jeder Ausgang des ersten Differenzialgetriebes mit einem Hinterrad (des Kraftfahrzeuges) drehfest verbunden ist und / oder jeder Ausgang des zweiten Differenzialgetriebes mit einem Vorderrad (des Kraftfahrzeuges) drehfest verbunden ist. Dadurch ergibt sich eine möglichst direkte Koppelung des Antriebssystems mit den Rädern einer Vorderachse bzw. einer Hinterachse.In this regard, it is also advantageous if each output of the first differential gear is non-rotatably connected to a rear wheel (of the motor vehicle) and/or each output of the second differential gear is non-rotatably connected to a front wheel (of the motor vehicle). This results in the drive system being coupled as directly as possible to the wheels of a front axle or a rear axle.

Ist die Verbrennungskraftmaschine entlang der Fahrzeuglängsachse sowie in einer Hauptfahrrichtung des Kraftfahrzeuges betrachtet vor den Vorderrädern angeordnet, ergibt sich ein effizienter Einsatz des Antriebssystems mit einer Front-Längs-Bauweise der Verbrennungskraftmaschine.If the internal combustion engine is arranged in front of the front wheels along the longitudinal axis of the vehicle and viewed in a main direction of travel of the motor vehicle, the drive system can be used efficiently with a front-longitudinal design of the internal combustion engine.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind.The invention will now be explained in more detail below with reference to figures, in which connection various exemplary embodiments are also illustrated.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel, in dem eine Ausgangswelle einer Verbrennungskraftmaschine sowie zwei Rotorwellen zweier elektrischer Maschinen koaxial zueinander angeordnet sind und eine der Rotorwellen über eine feste Getriebestufe mit der Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine und die andere der Rotorwellen über eine zweigängige Getriebeeinrichtung sowie einer Kardanwelle mit einem Hinterraddifferenzial gekoppelt ist, sowie
  • 2 eine schematische Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, in dem eine Ausgangswelle der Getriebeeinrichtung sowohl mit der Kardanwelle als auch, unter Zwischenschaltung zweier Verzahnungsstufen, mit einem zweiten Differenzialgetriebe gekoppelt ist.
Show it:
  • 1 a schematic longitudinal sectional view of a drive system according to the invention according to a first embodiment, in which an output shaft of an internal combustion engine and two rotor shafts of two electrical machines are arranged coaxially to one another and one of the rotor shafts via a fixed gear stage with the output shaft of the internal combustion engine and the other of the rotor shafts via a two-speed transmission device as well a cardan shaft is coupled to a rear wheel differential, and
  • 2 a schematic longitudinal sectional view of a drive system according to the invention according to a second embodiment, in which an output shaft of the transmission device is coupled both to the cardan shaft and, with the interposition of two toothing stages, to a second differential gear.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are only of a schematic nature and serve exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numbers.

Mit 1 ist der Aufbau eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Das Antriebssystem 1 ist als hybrides Antriebssystem 1 realisiert und folglich in einem bevorzugten Einsatzbereich in einem Hybridkraftfahrzeug 2, das in 1 schematisch angedeutet ist, eingesetzt.With 1 the structure of a drive system 1 according to the invention is illustrated according to a first exemplary embodiment. The drive system tem 1 is implemented as a hybrid drive system 1 and consequently in a preferred area of application in a hybrid motor vehicle 2, which is 1 is indicated schematically used.

Das Antriebssystem 1 weist eine Verbrennungskraftmaschine 3, bspw. in Form eines Otto- oder Dieselmotors, auf, die mit ihrer Ausgangswelle 5 (Kurbelwelle) entlang, d.h. parallel oder koaxial zu einer gedachten Fahrzeuglängsachse 22 / Fahrzeugmittelachse des Kraftfahrzeugs 2 ausgerichtet ist. Zudem ist die Verbrennungskraftmaschine 3 in dieser Ausführung entlang der Fahrzeuglängsachse 22 betrachtet vor einer Vorderachse mit Vorderräder 25 (d.h. auf einer einer Hinterachse mit Hinterrädern 24 abgewandten Seite einer Vorderachse) angeordnet.The drive system 1 has an internal combustion engine 3, e.g. In addition, the internal combustion engine 3 in this embodiment is arranged in front of a front axle with front wheels 25 (i.e. on a side of a front axle facing away from a rear axle with rear wheels 24) viewed along the longitudinal axis 22 of the vehicle.

Das Antriebssystem 1 dient in dem ersten Ausführungsbeispiel nach 1, wie nachfolgend näher beschrieben, zum Antrieb zweier Hinterräder 24 der Hinterachse des Kraftfahrzeuges 2. In weiteren Ausführungsbeispielen, wie nachfolgend in Verbindung mit 2 beschrieben, ist dieses Antriebssystem 1 alternativ zum Antrieb zweier Vorderräder 25 einer Vorderachse des Kraftfahrzeuges 2 oder gar als Allradantrieb, d. h. zum Antrieb aller Räder 24, 25 des Kraftfahrzeuges 2 ausgebildet.The drive system 1 is used in the first exemplary embodiment 1 , as described in more detail below, for driving two rear wheels 24 of the rear axle of the motor vehicle 2. In further exemplary embodiments, as described below in connection with 2 described, this drive system 1 is alternatively designed to drive two front wheels 25 of a front axle of the motor vehicle 2 or even as a four-wheel drive, ie to drive all wheels 24, 25 of the motor vehicle 2.

Die Ausgangswelle 5 der Verbrennungskraftmaschine 3 ist koaxial zu einer (ersten) Rotorwelle 4 einer ersten elektrischen Maschine 6 angeordnet. Die Ausgangswelle 5 ist permanent mit der ersten Rotorwelle 4 rotatorisch gekoppelt / verbunden.The output shaft 5 of the internal combustion engine 3 is arranged coaxially to a (first) rotor shaft 4 of a first electrical machine 6 . The output shaft 5 is permanently rotationally coupled/connected to the first rotor shaft 4 .

In dieser Ausführung ist die Ausgangswelle 5 unter anderem über einen Torsionsschwingungsdämpfer 21, hier in Form eines Federdämpfers (bspw. Zweimassenschwungrad), mit der ersten Rotorwelle 4 verbunden.In this embodiment, the output shaft 5 is connected to the first rotor shaft 4 via a torsional vibration damper 21, here in the form of a spring damper (e.g. dual-mass flywheel).

Des Weiteren ist die Ausgangswelle 5 über eine feste Getriebestufe 42 mit der ersten Rotorwelle 4 verbunden. Die feste Getriebestufe 42 ist dazu eingangsseitig mit einer Verbindungswelle 47 verbunden, wobei die Verbindungswelle 47 weiter mit einer der Ausgangswelle 5 abgewandten Seite des Torsionsschwingungsdämpfers 21 verbunden ist. Ausgangsseitig ist die feste Getriebestufe 42 direkt mit der ersten Rotorwelle 4 verbunden.Furthermore, the output shaft 5 is connected to the first rotor shaft 4 via a fixed gear stage 42 . For this purpose, the fixed gear stage 42 is connected on the input side to a connecting shaft 47 , the connecting shaft 47 also being connected to a side of the torsional vibration damper 21 facing away from the output shaft 5 . On the output side, the fixed gear stage 42 is connected directly to the first rotor shaft 4 .

Die feste Getriebestufe 42 ist als eine Planetengetriebestufe ausgebildet. Ein Eingang der festen Getriebestufe 42 ist als ein (dritter) Planetenträger 43 ausgebildet. The fixed gear stage 42 is designed as a planetary gear stage. An input of the fixed gear stage 42 is designed as a (third) planet carrier 43 .

Auf dem Planetenträger 45 sind sich auf typische Weise mehrere (dritte) Planetenräder 45 drehbar gelagert. Die Planetenräder 45 befinden sich sowohl mit einem (dritten) Sonnenrad 44, als auch mit einem (dritten) Hohlrad 46 in Zahneingriff. Das Sonnenrad 44 bildet unmittelbar den Ausgang der festen Getriebestufe 42, der mit der ersten Rotorwelle 4 weiter verbunden ist. Das Hohlrad 46 der festen Getriebestufe 42 ist in dieser Ausführung gehäusefest abgestützt.A plurality of (third) planet wheels 45 are rotatably mounted on the planet carrier 45 in a typical manner. The planet gears 45 are in meshing engagement with both a (third) sun gear 44 and a (third) ring gear 46 . The sun gear 44 directly forms the output of the fixed gear stage 42 which is further connected to the first rotor shaft 4 . The ring gear 46 of the fixed gear stage 42 is supported fixed to the housing in this embodiment.

Die erste elektrische Maschine 6 ist zudem derart ausgebildet, dass sie in einem ersten Betriebsmodus des Antriebssystems 1 als eine Generatormaschine schaltbar ist. Die erste elektrische Maschine 6 weist einen (ersten) Stator 26 auf, der fest in einem Gehäuse 27 aufgenommen ist. Relativ zu dem ersten Stator 26 ist ein (erster) Rotor 28 der ersten elektrischen Maschine 6 verdrehbar gelagert. Der erste Rotor 28 ist drehfest mit der ersten Rotorwelle 4 verbunden. Die erste Rotorwelle 4 ist in dem Gehäuse 27 gelagert.The first electrical machine 6 is also designed in such a way that it can be switched as a generator machine in a first operating mode of the drive system 1 . The first electrical machine 6 has a (first) stator 26 which is fixedly accommodated in a housing 27 . A (first) rotor 28 of the first electrical machine 6 is mounted such that it can rotate relative to the first stator 26 . The first rotor 28 is connected to the first rotor shaft 4 in a torque-proof manner. The first rotor shaft 4 is mounted in the housing 27 .

Neben der ersten elektrischen Maschine 6 ist eine zweite elektrische Maschine 9 vorhanden. Die zweite elektrische Maschine 9 dient in dem ersten Betriebsmodus des Antriebssystems 1 als eine Antriebsmaschine / eine Fahrmaschine. Auch die zweite elektrische Maschine 9 weist einen gehäusefest aufgenommenen (zweiten) Stator 37 und einen relativ zu dem zweiten Stator 37 verdrehbar aufgenommenen (zweiten) Rotor 38 auf. Der zweite Rotor 38 ist direkt mit einer, der zweiten elektrischen Maschine 9 zugeordneten, zweiten Rotorwelle 7 verbunden. Die zweite Rotorwelle 7 ist ebenfalls in dem Gehäuse 27 gelagert. Die zweite Rotorwelle 7 ist koaxial zu der ersten Rotorwelle 4 sowie zu der Ausgangswelle 5 angeordnet. Demnach sind die Ausgangswelle 5, die erste Rotorwelle 4 und die zweite Rotorwelle 7 koaxial und in Reihe zueinander angeordnet.In addition to the first electrical machine 6, a second electrical machine 9 is present. In the first operating mode of the drive system 1, the second electric machine 9 serves as a drive machine/a driving machine. The second electrical machine 9 also has a (second) stator 37 fixedly mounted on the housing and a (second) rotor 38 mounted such that it can rotate relative to the second stator 37 . The second rotor 38 is directly connected to a second rotor shaft 7 assigned to the second electrical machine 9 . The second rotor shaft 7 is also mounted in the housing 27 . The second rotor shaft 7 is arranged coaxially with the first rotor shaft 4 and with the output shaft 5 . Accordingly, the output shaft 5, the first rotor shaft 4 and the second rotor shaft 7 are arranged coaxially and in series with one another.

Zwischen den beiden Rotorwellen 4, 7 ist eine Kupplung 8, vorzugsweise in Form einer Reibkupplung, wirkend eingesetzt. Die Kupplung 8 dient zum wahlweisen An- bzw. Entkoppeln der beiden Rotorwellen 4, 7 voneinander. In einer geschlossenen Stellung der Kupplung 8 sind die beiden Rotorwellen 4, 7 drehfest miteinander verbunden; in einer geöffneten Stellung der Kupplung 8 sind die beiden Rotorwellen 4, 7 voneinander entkoppelt / frei relativ zueinander verdrehbar. Es ist zu erkennen, dass die Kupplung 8 räumlich zwischen den beiden Rotoren 28, 38 der beiden elektrischen Maschinen 6, 9 angeordnet ist.Between the two rotor shafts 4, 7 is a clutch 8, preferably in the form of a friction clutch, effectively used. The clutch 8 is used for selectively coupling or decoupling the two rotor shafts 4, 7 from one another. In a closed position of the clutch 8, the two rotor shafts 4, 7 are non-rotatably connected to each other; in an open position of the clutch 8, the two rotor shafts 4, 7 are decoupled from one another/can be rotated freely relative to one another. It can be seen that the clutch 8 is spatially arranged between the two rotors 28, 38 of the two electrical machines 6, 9.

Zudem ist die zweite Rotorwelle 7 über eine zweigängige Getriebeeinrichtung 16, die exakt zwei (unterschiedliche Getriebeübersetzungen umzusetzende) Gänge aufweist, mit einem Eingang 14 eines ersten Differenzialgetriebes 12 (hier Hinterraddifferenzial) permanent rotatorisch gekoppelt / verbunden.In addition, the second rotor shaft 7 is permanently rotationally coupled/connected to an input 14 of a first differential gear 12 (here rear wheel differential) via a two-gear gear device 16, which has exactly two gears (different gear ratios to be implemented).

In dem ersten Ausführungsbeispiel dient eine Kardanwelle 23 zur Umsetzung der Drehverbindung einer Ausgangswelle 36 der Getriebeeinrichtung 16 mit dem Eingang 14 des ersten Differenzialgetriebes 12. Die Kardanwelle 23 ist an einem der zweiten elektrischen Maschine 9 abgewandten Ende der Ausgangswelle 36 angeschlossen. Die Kardanwelle 23 ist über eine (dritte) Verzahnungsstufe 19 mit dem Eingang 14 des ersten Differenzialgetriebes 12 gekoppelt. Der Eingang 14 ist auf typische Weise als ein Eingangszahnrad realisiert. Der Eingang 14 ist in dieser Ausführung als ein Kegelzahnrad umgesetzt und die dritte Verzahnungsstufe 19 somit als Kegelradverzahnung ausgebildet.In the first exemplary embodiment, a cardan shaft 23 is used to implement the rotary connection of an output shaft 36 of the transmission device 16 with the input 14 of the first differential gear 12. The cardan shaft 23 is connected to an end of the output shaft 36 facing away from the second electric machine 9. The cardan shaft 23 is coupled to the input 14 of the first differential gear 12 via a (third) toothing stage 19 . The input 14 is typically implemented as an input gear. In this embodiment, the input 14 is implemented as a bevel gear and the third toothing stage 19 is thus designed as a bevel gear toothing.

Zwei, jeweils mit einem Hinterrad 24 in diesem ersten Ausführungsbeispiel verbundene Ausgänge 10a, 10b des ersten Differenzialgetriebes 12 sind schräg, nämlich im Wesentlichen senkrecht, zu der Ausgangswelle 5 der Verbrennungskraftmaschine 3 und den Rotorwellen 4, 7 angeordnet.Two outputs 10a, 10b of the first differential gear 12, each connected to a rear wheel 24 in this first exemplary embodiment, are arranged obliquely, namely essentially perpendicularly, to the output shaft 5 of the internal combustion engine 3 and the rotor shafts 4, 7.

Bei geschlossener Kupplung 8 treibt die Verbrennungskraftmaschine 3 das Kraftfahrzeug 2 in einem zweiten Betriebsmodus somit direkt an (unter wahlweiser Antriebsunterstützung durch die zweite elektrische Maschine 9) sowie durch Schalten eines der beiden Gänge der Getriebeeinrichtung 16.When the clutch 8 is closed, the internal combustion engine 3 drives the motor vehicle 2 directly in a second operating mode (with optional drive support from the second electric machine 9) and by shifting one of the two gears of the transmission device 16.

Hinsichtlich der Getriebeeinrichtung 16 ist weiterhin zu erkennen, dass diese zwei Planetengetriebestufen 29, 30 aufweist. Eine erste Planetengetriebestufe 29 der Getriebeeinrichtung 16 bildet unmittelbar eine Eingangswelle 35 der Getriebeeinrichtung 16 aus. Die Eingangswelle 35 ist mit der zweiten Rotorwelle 7 drehfest verbunden. Zudem ist die Eingangswelle 35 direkt mit einem (ersten) Sonnenrad 39a der ersten Planetengetriebestufe 29 verbunden.With regard to the transmission device 16, it can also be seen that it has two planetary gear stages 29, 30. A first planetary gear stage 29 of the gear device 16 directly forms an input shaft 35 of the gear device 16 . The input shaft 35 is connected to the second rotor shaft 7 in a torque-proof manner. In addition, the input shaft 35 is directly connected to a (first) sun gear 39a of the first planetary gear stage 29 .

Die erste Planetengetriebestufe 29 weist auf typische Weise neben dem ersten Sonnenrad 39a mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, mit dem ersten Sonnenrad 39a in Zahneingriff befindliche (erste) Planetenräder 40a auf, welche ersten Planetenräder 40a weiter mit einem ersten Hohlrad 33a in Zahneingriff stehen. Die ersten Planetenräder 40a sind zudem drehbar auf einem ersten Planetenträger 41a gelagert.In addition to the first sun gear 39a, the first planetary gear stage 29 typically has a plurality of (first) planet gears 40a distributed in the circumferential direction and meshing with the first sun gear 39a, which first planet gears 40a also mesh with a first ring gear 33a. The first planet gears 40a are also rotatably mounted on a first planet carrier 41a.

Die zweite Planetengetriebestufe 30, die auch unmittelbar die Ausgangswelle 36 der Getriebeeinrichtung 16 bildet, weist ebenfalls ein (zweites) Sonnenrad 39b, mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete und mit dem zweiten Sonnenrad 39b in Zahneingriff befindliche (zweite) Planetenräder 40b sowie ein wiederum mit den zweiten Planetenrädern 40b in Zahneingriff stehendes (zweites) Hohlrad 33b auf. Auch sind die zweiten Planetenräder 40b drehbar auf einem (zweiten) Planetenträger 41 b gelagert.The second planetary gear stage 30, which also directly forms the output shaft 36 of the gear mechanism 16, also has a (second) sun gear 39b, a plurality of (second) planetary gears 40b distributed in the circumferential direction and in meshing engagement with the second sun gear 39b, and one in turn with the second Planetary gears 40b in meshing standing (second) ring gear 33b. The second planet gears 40b are also rotatably mounted on a (second) planet carrier 41b.

In dieser Ausführung ist der erste Planetenträger 41a drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 39b verbunden. Der zweite Planetenträger 41b geht wiederum unmittelbar in die Ausgangswelle 36 über bzw. ist mit dieser Ausgangswelle 36 direkt drehfest verbunden.In this embodiment, the first planet carrier 41a is non-rotatably connected to the second sun gear 39b. The second planet carrier 41b in turn merges directly into the output shaft 36 or is directly connected to this output shaft 36 in a rotationally fixed manner.

Zum Umschalten der Getriebeeinrichtung 16 zwischen ihren beiden unterschiedlichen Gängen sind zwei Schaltelemente 31, 34 vorhanden. Ein erstes Schaltelement 31 ist in dieser Ausführung als eine Bremse ausgebildet und demnach zwischen einem gehäusefesten Abstützbereich 32 und einem Bestandteil der Getriebeeinrichtung 16 wirkend eingesetzt. In dieser Ausführung ist das erste Schaltelement 31 zwischen dem gehäusefesten Abstützbereich 32 und dem ersten Hohlrad 33a wirkend eingesetzt. In einer aktivierten Stellung / einem aktivierten Zustand des ersten Schaltelementes 31 wird das erste Hohlrad 33a somit gehäusefest abgestützt, wohingegen es in einer deaktivierten Stellung / einem deaktivierten Zustand des ersten Schaltelementes 31 frei relativ zu dem Gehäuse 27 verdrehbar ist.Two switching elements 31, 34 are provided for shifting the transmission device 16 between its two different gears. A first switching element 31 is designed as a brake in this embodiment and is therefore used to act between a support area 32 fixed to the housing and a component of the transmission device 16 . In this embodiment, the first switching element 31 is inserted to act between the support area 32 fixed to the housing and the first ring gear 33a. In an activated position/an activated state of the first switching element 31, the first ring gear 33a is thus supported fixed to the housing, whereas in a deactivated position/a deactivated state of the first switching element 31 it can be rotated freely relative to the housing 27.

Ein zweites Schaltelement 34 ist in dieser Ausführung als eine Kupplung, die beispielsweise als Reibkupplung realisiert ist, umgesetzt. Das zweite Schaltelement 34 ist zwischen der Eingangswelle 35 und dem ersten Hohlrad 33a wirkend eingesetzt. In einer geschlossenen Stellung des zweiten Schaltelementes 34 sind folglich die Eingangswelle 35 und das erste Hohlrad 33a drehfest gekoppelt, sodass die erste Planetengetriebestufe 29 im Block dreht. In einer geöffneten Stellung des zweiten Schaltelementes 34 sind das erste Hohlrad 33a und die Eingangswelle 35 frei relativ zueinander verdrehbar.In this embodiment, a second shifting element 34 is implemented as a clutch, which is realized, for example, as a friction clutch. The second switching element 34 is operatively inserted between the input shaft 35 and the first ring gear 33a. In a closed position of the second switching element 34, the input shaft 35 and the first ring gear 33a are consequently coupled in a rotationally fixed manner, so that the first planetary gear stage 29 rotates as a block. In an open position of the second switching element 34, the first ring gear 33a and the input shaft 35 are freely rotatable relative to one another.

Des Weiteren ist ersichtlich, dass das zweite Hohlrad 33b in dieser Ausführung permanent mit dem Gehäuse 27 / dem gehäusefesten Abstützbereich 32 verbunden ist.Furthermore, it can be seen that the second ring gear 33b in this embodiment is permanently connected to the housing 27/the support area 32 fixed to the housing.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 2 ist eine alternative Ausbildung des erfindungsgemäßen Antriebssystems 1 ersichtlich. Der grundlegende Aufbau dieses zweiten Ausführungsbeispiels entspricht dem Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels, weshalb der Kürze wegen nachfolgend lediglich die Unterschiede zwischen diesen beiden Ausführungsbeispielen beschrieben sind.In the second embodiment after 2 an alternative embodiment of the drive system 1 according to the invention can be seen. The basic structure of this second exemplary embodiment corresponds to the structure of the first exemplary embodiment, which is why, for the sake of brevity, only the differences between these two exemplary embodiments are described below.

Mit 2 ist die Ausgangswelle 36 der Getriebeeinrichtung 16 mit einem weiteren zweiten Differenzialgetriebe 13 (Vorderraddifferenzial), unter Umsetzung eines Allradantriebes, gekoppelt. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass in einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Antriebssystems 1 auch lediglich das zweite Differenzialgetriebe 13, d. h. ohne das erste Differenzialgetriebe 12, unter Umsetzung eines Vorderradantriebes, vorhanden ist.With 2 the output shaft 36 of the transmission device 16 is coupled to a further second differential gear 13 (front wheel differential), implementing a four-wheel drive. In the In connection with this, it should be pointed out that in a further embodiment of the drive system 1 according to the invention, only the second differential gear 13 is present, ie without the first differential gear 12, with conversion of a front-wheel drive.

Die Ausgangswelle 36 der Getriebeeinrichtung 16 ist in 2 über eine erste Verzahnungsstufe 17 (in Form einer Stirnradverzahnungsstufe) mit einer Zwischenwelle 20 rotatorisch verbunden. Die Zwischenwelle 20 ist parallel zu den Rotorwellen 4, 7 angeordnet. Die Zwischenwelle 20 ist über eine weitere zweite Verzahnungsstufe 18, hier in Form einer Kegelradverzahnung ausgebildet, mit einem Eingang 15 des zweiten Differenzialgetriebes 13 verbunden. Der Eingang 15 ist folglich als Kegelzahnrad realisiert. Somit kommt es auch zu einer permanenten rotatorischen Koppelung der zweiten Rotorwelle 7 mit dem Eingang 15 des zweiten Differenzialgetriebes 13. Die Drehverbindung der zweiten Rotorwelle 7 mit dem Eingang 15 des zweiten Differenzialgetriebes 13 ist demnach über die Getriebeeinrichtung 16, die Zwischenwelle 20 und die beiden ersten und zweiten Verzahnungsstufen 17, 18 umgesetzt.The output shaft 36 of the transmission device 16 is in 2 via a first toothing stage 17 (in the form of a spur gear toothing stage) with an intermediate shaft 20 in rotation. The intermediate shaft 20 is arranged parallel to the rotor shafts 4,7. The intermediate shaft 20 is connected to an input 15 of the second differential gear 13 via a further second toothing stage 18, here in the form of bevel gear teeth. The input 15 is consequently implemented as a bevel gear. This also results in a permanent rotational coupling of the second rotor shaft 7 to the input 15 of the second differential gear 13. The rotary connection of the second rotor shaft 7 to the input 15 of the second differential gear 13 is therefore via the gear device 16, the intermediate shaft 20 and the first two and second toothing stages 17, 18 implemented.

Die beiden Ausgänge 11 a, 11b des zweiten Differenzialgetriebes 13 sind ebenfalls schräg, nämlich im Wesentlichen senkrecht, zu den Rotorwellen 4, 7 sowie der Ausgangswelle 5 der Verbrennungskraftmaschine 3 ausgerichtet. In diesen Zusammenhang sei der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen, dass die Darstellung nach 2 derart zu verstehen ist, dass der erste Ausgang 11a des zweiten Differenzialgetriebes 13 die erste Rotorwelle 4 unterhalb oder oberhalb der Zeichnungsebene kreuzt, sodass selbstverständlich die erste Rotorwelle 4 nicht mit dem ersten Ausgang 11 a direkt verbunden ist.The two outputs 11a, 11b of the second differential gear 13 are also aligned obliquely, namely essentially perpendicularly, to the rotor shafts 4, 7 and the output shaft 5 of the internal combustion engine 3. In this context, for the sake of completeness, it should be pointed out that the presentation according to 2 is to be understood in such a way that the first output 11a of the second differential gear 13 crosses the first rotor shaft 4 below or above the plane of the drawing, so that of course the first rotor shaft 4 is not directly connected to the first output 11a.

Mit anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß ein zweigängiges dediziertes Hybridgetriebe zur Leistungsschaltung für einen Antriebsstrang im Front-Längs-Einbau umgesetzt. Insbesondere ist der Verbrennungsmotor 3 längs eingebaut. Zudem ist eine Kupplung 8 zwischen den E-Maschinen 6, 9 eingesetzt.In other words, according to the invention, a two-speed dedicated hybrid transmission for power shifting for a drive train in front-longitudinal installation is implemented. Specifically, the engine 3 is installed lengthwise. In addition, a clutch 8 between the electric machines 6, 9 is used.

Des Weiteren ist die erste elektrische Maschine 6 über eine Standübersetzung 42 (z.B. Planetenstufe) auf höhere Drehzahl übersetzt. Die erste elektrische Maschine 6 ist direkt über die Kupplung 8 mit der zweiten elektrischen Maschine 9 verbunden. Die zweite elektrische Maschine 9 wird über eine Kombination von Standübersetzungen (z.B. Planetenstufen 29, 30) auf niedrige Drehzahlen zurückübersetzt. Eine Übersetzung von dem Verbrennungsmotor 3 zum Differenzial 12, 13 ist dadurch direkt umgesetzt, d.h. etwa 5,9 und 2,8. Die zwei Gänge werden durch die Aktuierung der Bremse 31 oder der Kupplung 34 ermöglicht. Die zwei Gänge ermöglichen die zweite elektrische Maschine 9 kleiner zu dimensionieren (Drehmoment und Drehzahl). Dies ist ein Vorteil für Fahrzeuge mit hohen Anforderungen bezüglich Vmax und Anfahrperformance.Furthermore, the first electrical machine 6 is geared to a higher speed via a stationary gear ratio 42 (e.g. planetary stage). The first electrical machine 6 is connected directly to the second electrical machine 9 via the clutch 8 . The second electrical machine 9 is translated back to low speeds via a combination of stationary transmissions (e.g. planetary stages 29, 30). A translation from the internal combustion engine 3 to the differential 12, 13 is directly implemented, i.e. about 5.9 and 2.8. The two gears are made possible by the actuation of the brake 31 or the clutch 34 . The two gears allow the second electric machine 9 to be smaller (torque and speed). This is an advantage for vehicles with high requirements in terms of Vmax and starting performance.

Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Aufbau, bei dem auch die erste elektrische Maschine 6 zu höheren Drehzahlen übersetzt ist. Dies kann ebenfalls vorteilhaft sein, um bei gleichem Bauraum die Leistung zu steigern oder bei gleicher Leistung geringeren Bauraum zu beanspruchen. Die Kupplung 8 befindet sich direkt zwischen den E-Maschinen 6, 9 und muss durch den Hochtrieb nur ein geringes Drehmoment übertragen.The 1 shows a structure according to the invention, in which the first electric machine 6 is translated to higher speeds. This can also be advantageous in order to increase the power with the same space or to take up less space for the same power. The clutch 8 is located directly between the electric machines 6, 9 and only has to transmit a small amount of torque due to the high drive.

Eine Übersetzung der drei Maschinen (3, 6, 9) zum Rad 24 wird nur über die zwei Planetensätze 29 und 30 mit den Schaltelementen 31 und 34 und eine feste Differenzialübersetzung definiert / festgelegt.A translation of the three machines (3, 6, 9) to the wheel 24 is only defined / fixed via the two planetary gear sets 29 and 30 with the switching elements 31 and 34 and a fixed differential translation.

Die 2 zeigt eine weitere mögliche Ausbaustufe mit Längseinbau der Verbrennungskraftmaschine 3 und Frontantrieb, optional kann durch Beibehaltung der Kardanwelle 23 und des Hinterraddifferenzials 12 auch ein Allradantrieb dargestellt werden. Für den Frontantrieb wird über eine Übersetzungsstufe das Drehmoment auf eine Welle 20 auf das Differenzial 13 übertragen. Beim Allradantrieb ist auf jeden Fall die Übersetzung so zu wählen, dass die Abtriebsdrehzahlen beider Differenziale 12, 13 gleich sind.The 2 shows a further possible expansion stage with longitudinal installation of the internal combustion engine 3 and front-wheel drive; optionally, all-wheel drive can also be represented by retaining the cardan shaft 23 and the rear-wheel differential 12. For the front-wheel drive, the torque on a shaft 20 is transmitted to the differential 13 via a gear ratio. In the case of all-wheel drive, the translation must be selected in such a way that the output speeds of both differentials 12, 13 are the same.

BezugszeichenlisteReference List

11
Antriebssystemdrive system
22
Kraftfahrzeugmotor vehicle
33
Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
44
erste Rotorwellefirst rotor shaft
55
Ausgangswelle der VerbrennungskraftmaschineOutput shaft of the internal combustion engine
66
erste elektrische Maschinefirst electric machine
77
zweite Rotorwellesecond rotor shaft
88th
Kupplungcoupling
99
zweite elektrische Maschinesecond electric machine
10a10a
erster Ausgang des ersten Differenzialgetriebesfirst output of the first differential gear
10b10b
zweiter Ausgang des ersten Differenzialgetriebessecond output of the first differential gear
11 a11 a
erster Ausgang des zweiten Differenzialgetriebesfirst output of the second differential gear
11 b11 b
zweiter Ausgang des zweiten Differenzialgetriebessecond output of the second differential gear
1212
erstes Differenzialgetriebefirst differential gear
1313
zweites Differenzialgetriebesecond differential gear
1414
Eingang des ersten DifferenzialgetriebesInput of the first differential gear
1515
Eingang des zweiten DifferenzialgetriebesInput of the second differential gear
1616
Getriebeeinrichtunggear mechanism
1717
erste Verzahnungsstufefirst gearing stage
1818
zweite Verzahnungsstufesecond gearing stage
1919
dritte Verzahnungsstufethird level of gearing
2020
Zwischenwelleintermediate shaft
2121
Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
2222
Fahrzeuglängsachsevehicle longitudinal axis
2323
Kardanwellepropeller shaft
2424
Hinterradrear wheel
2525
Vorderradfront wheel
2626
erster Statorfirst stator
2727
GehäuseHousing
2828
erster Rotorfirst rotor
2929
erste Planetengetriebestufefirst planetary gear stage
3030
zweite Planetengetriebestufesecond planetary gear stage
3131
erstes Schaltelementfirst switching element
3232
gehäusefester Abstützbereichhousing-fixed support area
33a33a
erstes Hohlradfirst ring gear
33b33b
zweites Hohlradsecond ring gear
3434
zweites Schaltelementsecond switching element
3535
Eingangswelleinput shaft
3636
Ausgangswelle der GetriebeeinrichtungOutput shaft of the transmission device
3737
zweiter Statorsecond stator
3838
zweiter Rotorsecond rotor
39a39a
erstes Sonnenradfirst sun wheel
39b39b
zweites Sonnenradsecond sun wheel
40a40a
erstes Planetenradfirst planet wheel
40b40b
zweites Planetenradsecond planet gear
41a41a
erster Planetenträgerfirst planet carrier
41b41b
zweiter Planetenträgersecond planet carrier
4242
feste Getriebestufefixed gear stage
4343
dritter Planetenträgerthird planet carrier
4444
drittes Sonnenradthird sun wheel
4545
drittes Planetenradthird planet gear
4646
drittes Hohlradthird ring gear
4747
Verbindungswelleconnecting shaft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • WO 2007004356 A1 [0002]WO 2007004356 A1 [0002]
  • EP 2284030 B1 [0002]EP 2284030 B1 [0002]
  • US 8894525 B2 [0002]US8894525B2 [0002]

Claims (10)

Antriebssystem (1) für ein Hybridkraftfahrzeug (2), mit einer Verbrennungskraftmaschine (3), einer seitens ihrer Rotorwelle (4) mit einer Ausgangswelle (5) der Verbrennungskraftmaschine (3) rotatorisch gekoppelten sowie koaxial zu dieser Ausgangswelle (5) angeordneten, ersten elektrischen Maschine (6), einer ebenfalls mit ihrer Rotorwelle (7) koaxial zu der Ausgangswelle (5) angeordneten, über eine Kupplung (8) von der Rotorwelle (4) der ersten elektrischen Maschine (6) abkoppelbaren, zweiten elektrischen Maschine (9), sowie zumindest einem zwei Ausgänge (10a, 10b; 11a, 11b) aufweisenden Differenzialgetriebe (12, 13), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle (5) über eine feste Getriebestufe (42) mit der Rotorwelle (4) der ersten elektrischen Maschine (6) verbunden ist und die Rotorwelle (7) der zweiten elektrischen Maschine (9) über eine zweigängige Getriebeeinrichtung (16) mit einem Eingang (14, 15) des zumindest einen Differenzialgetriebes (12, 13) gekoppelt ist.Drive system (1) for a hybrid motor vehicle (2), with an internal combustion engine (3), a first electric motor which is rotationally coupled on its rotor shaft (4) to an output shaft (5) of the internal combustion engine (3) and is arranged coaxially with this output shaft (5). Machine (6), a second electric machine (9) which is also arranged with its rotor shaft (7) coaxially to the output shaft (5) and can be uncoupled from the rotor shaft (4) of the first electric machine (6) via a clutch (8), and at least one differential gear (12, 13) having two outputs (10a, 10b; 11a, 11b), characterized in that the output shaft (5) is connected to the rotor shaft (4) of the first electrical machine (6th ) is connected and the rotor shaft (7) of the second electrical machine (9) is coupled via a two-speed transmission device (16) to an input (14, 15) of the at least one differential transmission (12, 13). Antriebssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Getriebestufe (42) als eine Planetengetriebestufe ausgebildet ist.Drive system (1) according to claim 1 , characterized in that the fixed gear stage (42) is designed as a planetary gear stage. Antriebssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Planetenträger (43) der festen Getriebestufe (42) mit der Ausgangswelle (5) der Verbrennungskraftmaschine (3) permanent verbunden ist und / oder ein Sonnenrad (44) der festen Getriebestufe (42) mit der Rotorwelle (4) der ersten elektrischen Maschine (6) verbunden ist.Drive system (1) according to claim 1 or 2 , characterized in that a planet carrier (43) of the fixed gear stage (42) is permanently connected to the output shaft (5) of the internal combustion engine (3) and/or a sun gear (44) of the fixed gear stage (42) to the rotor shaft (4) the first electrical machine (6) is connected. Antriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (8) räumlich zwischen Rotoren (28, 38) der beiden elektrischen Maschinen (6, 9) angeordnet ist.Drive system (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the clutch (8) is arranged spatially between rotors (28, 38) of the two electrical machines (6, 9). Antriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (16) zwei Planetengetriebestufen (29, 30) aufweist.Drive system (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the gear device (16) has two planetary gear stages (29, 30). Antriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Schaltelement (31) der Getriebeeinrichtung (16) als eine Bremse ausgebildet ist und / oder zwischen einem gehäusefesten Abstützbereich (32) und einem Hohlrad (33a) einer der Planetengetriebestufen (29) wirkend eingesetzt ist.Drive system (1) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that a first switching element (31) of the transmission device (16) is designed as a brake and/or is used to act between a support area (32) fixed to the housing and a ring gear (33a) of one of the planetary gear stages (29). Antriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Schaltelement (34) der Getriebeeinrichtung (16) als eine Kupplung ausgebildet ist und / oder zwischen einer Eingangswelle (35) der Getriebeeinrichtung (16) und einem Hohlrad (33a) einer der Planetengetriebestufen (29) wirkend eingesetzt ist.Drive system (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that a second switching element (34) of the transmission device (16) is designed as a clutch and/or is used to act between an input shaft (35) of the transmission device (16) and a ring gear (33a) of one of the planetary gear stages (29). . Antriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgangswelle (36) der Getriebeeinrichtung (16) über eine Kardanwelle (23) mit einem Eingang (14) eines ersten Differenzialgetriebes (12) rotatorisch gekoppelt ist.Drive system (1) according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that an output shaft (36) of the transmission device (16) via a cardan shaft (23) with an input (14) of a first differential gear (12) is rotationally coupled. Antriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgangswelle (36) der Getriebeeinrichtung (16) über zumindest eine Verzahnungsstufe (18) mit einem Eingang (15) eines zweiten Differenzialgetriebes (13) verbunden ist.Drive system (1) according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that an output shaft (36) of the transmission device (16) via at least one gear stage (18) with an input (15) of a second differential gear (13) is connected. Kraftfahrzeug (2) mit einem Antriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Ausgangswelle (5) der Verbrennungskraftmaschine (3) parallel oder koaxial zu einer Fahrzeuglängsachse (22) des Kraftfahrzeuges (2) angeordnet ist.Motor vehicle (2) with a drive system (1) according to one of Claims 1 until 9 , wherein the output shaft (5) of the internal combustion engine (3) is arranged parallel or coaxially to a vehicle longitudinal axis (22) of the motor vehicle (2).
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Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years