WO2018077457A1 - Hybridantriebsvorrichtung - Google Patents

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WO2018077457A1
WO2018077457A1 PCT/EP2017/001047 EP2017001047W WO2018077457A1 WO 2018077457 A1 WO2018077457 A1 WO 2018077457A1 EP 2017001047 W EP2017001047 W EP 2017001047W WO 2018077457 A1 WO2018077457 A1 WO 2018077457A1
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WO
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gear
planetary gear
planetary
stirnradteilgetriebe
gear set
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/001047
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English (en)
French (fr)
Inventor
Josep Maria Bou Romano
Tobias Haerter
Peter Hahn
Jakub Romaniak
Tobias Schilder
Juergen Schweitzer
Stefan Sperrfechter
Original Assignee
Daimler Ag
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Publication date
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    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
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    • F16H3/725—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines with means to change ratio in the mechanical gearing
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/202—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set
    • F16H2200/2025—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set using a Ravigneaux set with 5 connections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a hybrid drive device with an internal combustion engine, an electric machine, a planetary gear, a first Stirnradteilgetriebe and a second Stirnradteilgetriebe, wherein the internal combustion engine via a
  • Disconnect coupling to the planetary gear and the electric machine are connected directly to the planetary gear, wherein the two Stirnradteilgetriebe are connected directly to the planetary gear, wherein the planetary gear has two planetary gear sets, wherein a first planetary gear, a first ring gear, an outer
  • Planet set having an inner planetary gear set, and a first sun gear, wherein the outer planetary gear set and the inner planetary gear set form a double planetary gear set with a first and second web.
  • Combustion engine via a clutch to the planetary gear and the electric machine are connected directly to the planetary gear, wherein the two Stirnradteilgetriebe are directly connected to the planetary gear, wherein the
  • Planetary gear has two planetary gear sets, wherein a first planetary gear has a first ring gear and a first sun gear, wherein at least one web of a planetary gearset of the first planetary gear set and at least one web of a
  • the invention is in particular the object of providing a hybrid drive device with a particularly simple basic order and a particularly high shift comfort. It is characterized by an inventive design according to the Claim 1 solved. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
  • the invention is based on a hybrid drive device with a
  • Combustion engine an electric machine, a planetary gear, a first Stirnradteilgetriebe and a second Stirnradteilgetriebe, the internal combustion engine via a clutch to the planetary gear and the electric machine are connected directly to the planetary gear, wherein the two Stirnradteilgetriebe are directly connected to the planetary gear, wherein the Planetary gear has two planetary gear sets, wherein a first planetary gear has a first ring gear and a first sun gear, wherein at least one web of a planetary gear set of the first
  • Planetary gear are rotatably connected to each other.
  • the second planetary gear set has a second ring gear and a second sun gear. This allows a particularly high level of comfort in a structurally simple design can be achieved. Furthermore, the hybrid drive device can advantageously be made particularly compact.
  • the planetary gear is particularly intended to drive torques of the
  • Transmission unit preferably comprises at least the first Stirnradteilgetriebe and the second Stirnradteilgetriebe.
  • the planetary gear is preferably designed as a five-shaft planetary gear.
  • the outer planetary gearset is further spaced from a main rotational axis of the planetary gear than the inner planetary gearset.
  • the Clausgetriebeelngangswelle of the second Stirnradteilgetriebes as
  • the first planetary gearset has an outer planetary gearset and an inner planetary gearset that form a double planetary gearset with a first and second web, and that the second planetary gearset comprises the planetary gearset with a third land, wherein the first, second and third landstear are rotationally fixed connected to each other.
  • the planetary gear sets can be advantageous be interconnected in a compact manner.
  • connected to one another is to be understood as being connected in particular by a form and / or material connection.
  • the first Stirnradteilgetriebe is preferably provided for the transmission of a gear, while in the second Stirnradteilgetriebe a gear is engaged.
  • the first Stirnradteilgetriebe and the second Stirnradteilgetriebe are independent of each other, i. in the first Stirnradteilgetriebe can be engaged regardless of a gear, which is inserted in the second Stirnradteilgetriebe, a second transmission gear, wherein a switching logic for the transmission unit, which includes the two Stirnradteilgetriebe is determined by a load shiftability between the two Stirnradteilgetrieben.
  • two Stirnradteilgetriebe are independent of each other, i. in the first Stirnradteilgetriebe can be engaged regardless of a gear, which is inserted in the second Stirnradteilgetriebe, a second transmission gear, wherein a switching logic for the transmission unit, which includes the two Stirnradteilgetriebe is determined by a load shiftability between the two Stirnradteilgetrieben.
  • a gear can be formed in each case via one of the two Stirnradteilgetriebe or both Stirnradteilgetriebe together.
  • the Stirnradteilgetriebe comprises a first and a second
  • Partial transmission input shaft and at least one transmission output shaft Preferably, at least one coupleable idler gear and a driven wheel configured as a fixed gear are arranged on the transmission output shaft.
  • the planetary gear has a brake unit, which is provided for immediate braking of a shaft of the planetary gear.
  • immediate braking is meant that no further coupling unit is arranged between the brake unit and the shaft to be braked of the planetary gear.
  • a shaft of the planetary gear is meant a shaft of a rotatable element of the planetary gear. With rotatable elements of the planetary gear are
  • Sun gears, ring gears and planetary gear meant.
  • gear ratios are continuously adjustable, at least in some areas. Under a "braking" should in this context
  • a reduction in a rotational speed of the shaft to be braked relative to a transmission housing of the planetary gear to be understood.
  • the brake unit is provided for a complete deceleration or blocking of the shaft to be braked relative to the transmission housing.
  • the planetary gear has a coupling unit which is provided for a rotationally fixed coupling of two shafts of the planetary gear.
  • a coupling unit is a blockage of the entire
  • the term "non-rotatably coupling with one another" should be understood to mean that the second ring gear and the second sun gear are positively and / or frictionally connected to one another and essentially rigidly connected to one another.
  • the coupling unit is provided for a rotationally fixed coupling of one of the ring gears, sun gears or one of the planetary gear sets, which is suitable for blocking the planetary gear it is conceivable that the coupling unit is provided for a rotationally fixed coupling of the second ring gear with the second sun gear.
  • a further advantageous embodiment provides that the first ring gear is non-rotatably coupled to a partial transmission input shaft of the second spur gearbox. It has been found that advantageous translations can be represented by such a coupling.
  • a radial distance of an axis of rotation of the planetary gear set of the second planetary gear set from a central axis of the planetary gear is smaller than a radial distance of a rotation axis of the inner planetary gear set from the central axis of the planetary gear, and a radial distance of a rotation axis of the inner planetary gear set from the central axis is smaller than a radial distance of a rotation axis of the outer planetary gear set from the central axis.
  • a "switching unit” is to be understood in particular a unit with exactly two coupling elements, which is provided to two rotatably mounted to each other transmission elements, such as For example, a loose wheel and a transmission output shaft or a loose wheel and a transmission input shaft or adjacent idler gears different gear levels, switchable rotatably connected to each other.
  • Two adjacent, in particular axially adjacent, switching units can in principle be combined to form a common double switching unit, for example by providing a common coupling element for both switching units.
  • Each of the switching units can basically as a purely positive switching unit, for example as
  • Jaw clutch as a positive and frictional switching unit, for example in the form of a synchronized jaw clutch, or as a purely frictional switching unit, for example in the form of a multi-plate clutch executed.
  • the first sun gear, the double planetary gear set, the first ring gear and the planetary gear set of the second planetary gear set are arranged in a first gear plane of the planetary gear. This can do that
  • Planetary gear are designed to be particularly compact.
  • the second planetary gear comprises a second sun gear, a planetary gear set and a second ring gear, wherein the second sun gear, the planetary gear set and the second ring gear in a second gear plane of
  • Planetary gear are arranged. As a result, the planetary gear can be made particularly compact.
  • first, second and third bridge between a first and second gear level is rotatably connected to a rotor of the electric machine.
  • the brake unit is provided for braking the second ring gear. This results in a structurally particularly advantageous arrangement of the brake unit.
  • the coupling unit is provided for a rotationally fixed coupling of the first ring gear with the first sun gear. This allows a structurally particularly advantageous arrangement of the coupling unit can be achieved. Furthermore, it is proposed that the first sun gear is non-rotatably connected to a first partial transmission input shaft of the planetary gear. As a result, a particularly simple and compact design of the hybrid drive device can be achieved.
  • the second partial transmission input shaft is designed as a hollow shaft. As a result, torques can be transmitted to the partial transmissions in a structurally simple manner.
  • the planetary gear set of the second planetary gear set is disposed within the first gear plane and the second gear plane.
  • both gear levels can be interconnected in a simple manner, whereby a particularly high number of switchable gears can be achieved.
  • the internal combustion engine is provided via the separating clutch for driving the second sun gear.
  • the planetary gear can be driven in a structurally simple manner by the internal combustion engine.
  • the hybrid drive device can be made structurally particularly simple.
  • the internal combustion engine and the planetary gear in an axial direction are arranged on different sides of the Stirnradteilgetriebe.
  • the hybrid drive device can be made particularly compact.
  • Fig. 1 is a planetary gear of a first embodiment of a
  • Hybrid drive device in a schematic representation
  • Fig. 2 shows the planetary gear according to Figure 1 in a schematic
  • Fig. 3 shows the planetary gear according to Figure 1 in a further schematic
  • Fig. 4 shows the hybrid drive device with the planetary gear and a
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a hybrid drive device in a schematic representation
  • FIG. 7 is a circuit diagram of the hybrid drive apparatus of FIG. 6; FIG.
  • Fig. 8 shows another embodiment of a hybrid drive device in a schematic representation
  • Fig. 9 shows another embodiment of a hybrid drive device in a schematic representation.
  • Figures 1 to 3 show a part of a drive train of a hybrid motor vehicle with a first embodiment of an inventive
  • Hybrid drive device in a schematic representation.
  • Hybrid drive device is designed as a motor vehicle hybrid drive device. To generate a drive torque, the hybrid drive device has a
  • the hybrid drive device has an electric machine 11a.
  • the electric machine 11a forms an electric motor out. It would also be possible, instead of the electric machine 11a, to provide a hydraulic or pneumatic drive unit with a correspondingly assigned energy store.
  • the electric machine 11a is provided to selectively convert an electric energy into a mechanical energy or to convert a mechanical energy into an electric energy.
  • the electric machine 11a has a stator 12a and a rotor 13a.
  • the stator 12a is fixed to one
  • the transmission housing 14a is rotationally fixed and rigidly connected to a body of the hybrid motor vehicle.
  • the rotor 13a is rotatably arranged to the stator 2a.
  • the rechargeable battery device is designed to provide electrical energy for driving the electric machine 11a and to store electrical energy that is generated by the internal combustion engine 10a or that is supplied by an external power grid.
  • the hybrid drive device has a transmission unit 15a for providing a plurality of transmission gears.
  • the transmission unit 15a has a first partial transmission input shaft 16a and a second partial transmission input shaft 7a.
  • the first partial transmission input shaft 16a is formed as a solid shaft.
  • the second partial transmission input shaft 17a is formed as a hollow shaft.
  • the first partial transmission input shaft 16a and the second partial transmission input shaft 17a are arranged coaxially with one another.
  • the first partial transmission input shaft 16a passes through the second partial transmission input shaft 17a.
  • the gear unit 15a has a first transmission output shaft 18a and a second transmission output shaft 19a.
  • the transmission output shafts 18a, 19a are arranged offset parallel to the partial transmission input shafts 16a, 17a.
  • the transmission output shafts 18a, 19a are provided for connection to non-illustrated drive wheels of the hybrid motor vehicle.
  • the transmission unit 15a comprises a first Stirnradteilgetriebe 20a and a second Stirnradteilgetriebe 21a.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20a and the second Stirnradteilgetriebe 21a are parallel to each other in a power flow switchable.
  • the first spur gear 20a is disposed in an axial direction in front of the second spur gear 21a.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20a has two different gear ratios.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20a has the first Teiigetechnischeeingangswelle 16a.
  • the drive torque is introduced via the first Teiigetechnischeeingangswelle 16a in the first Stirnradteilgetriebe 20a.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20a a first gear pair 22a, a second gear pair 23a, a first switching unit 24a and a second switching unit 25a.
  • the first switching unit 24a is designed as a double switching unit.
  • the first gear pair 22a has a fixed gear 26a fixedly arranged on the first gear input shaft 6a and a idler gear 27a rotatably mounted on the first gear output shaft 18a.
  • the second gear pair 23a has a fixed gear 28a fixedly arranged on the first gear input shaft 16a and a idler gear 29a rotatably mounted on the second gear output shaft 19a.
  • the idler gears 27a, 29a mesh with the respective fixed wheels 26a, 28a.
  • the two switching units 24a, 25a connect to set a respective gear, the idler gears 27a, 29a rotatably with the respective transmission output shaft 18a, 19a.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21a has two different gear ratios.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21a has the second Teiigereteijneeingangswelle 17a.
  • the drive torque is introduced via the second Teiigeretetriebeeingangswelle 17 a in the second Stimradteilgetriebe 21 a.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21a a first gear pair 30a, a second gear pair 31a, a third switching unit 32a and a fourth switching unit 33a.
  • the third switching unit 32a is formed as a double switching unit together with the first switching unit 24a.
  • the third gear pair 30a has a fixed gear 34a fixedly arranged on the second gear input shaft 17a and a idler gear 35a rotatably mounted on the first gear output shaft 18a.
  • the fourth gear pair 31a has a fixed gear 36a fixedly arranged on the second gear input shaft 17a and a idler gear 37a rotatably mounted on the second gear output shaft 19a.
  • the loose wheels 35a, 37a mesh with the respective fixed wheels 34a, 36a.
  • the two switching units 32a, 33a connect to set a respective gear, the idler gears 35a, 37a rotatably with the respective transmission output shaft 18a, 19a.
  • the transmission unit 15a comprises a parking lock gear 40a, which is provided for selectively blocking the first transmission output shaft 18a. It is in this Incidentally, it is also conceivable to arrange the parking lock gear 40a at another position that appears appropriate to a person skilled in the art.
  • the gear unit 15 a For transmitting a torque from the internal combustion engine 10 a and / or from the electric machine 11 a to the gear unit 15 a, the
  • Hybrid drive device a planetary gear 38a.
  • the internal combustion engine 10a is connected via a separating clutch 39a to the planetary gear 38a.
  • the electric machine 1a is directly connected to the planetary gear 38a.
  • Stirnradteilgetriebe 20a, 21a are connected directly to the planetary gear 38a.
  • the internal combustion engine 10a and the spur gear units 20a, 21a are arranged on different sides of the planetary gear 38a in an axial direction 57a.
  • the planetary gear 38a has a first planetary gear set 41a and a second planetary gear set 42a.
  • the first planetary gear set 41a has a first ring gear 43a, an outer planetary gearset 44a, an inner planetary gearset 45a, and a first sun gear 46a.
  • the planetary gear sets 44a, 45a each have a number of planetary gears that appears appropriate to a person skilled in the art, preferably three or four planetary gears in each case.
  • the planet gears form idler gears.
  • the planetary gear 38a includes a first land 47a, a second land 48a and a third land 49a.
  • a ridge is a ridge set, which consists of a plurality of interconnected, arranged on a circular path webs, each planet gear is mounted on a separate web.
  • the outer planetary gear set 44a is mounted on the first web 47a.
  • the inner planetary gear set 45a is supported on the second land 48a.
  • the first web 47a is rotatably connected to the second web 48a.
  • the planet gears of the outer planetary gear set 44a mesh with the first ring gear 43a.
  • the planet gears of the outer planetary gear set 44a mesh with the planet gears of the inner planetary gear set 45a.
  • Planet set 45a mesh with the first sun gear 46a.
  • the outer planetary gear set 44a and the inner planetary gearset 45a thus form a double planetary gearset 44a, 45a with first and second webs 47a, 48a.
  • the second planetary gear set 42a has a second ring gear 50a.
  • Planetary gear set 42a further includes a planetary gear set 51a and a second sun gear 52a.
  • the planetary gearset 51a has a number of planetary gears that appears appropriate to a person skilled in the art, preferably three or four planetary gears.
  • the planetary gears form Loszier off.
  • the planetary gear 38a includes the third land 49a.
  • the third web 49a is rotatably connected to the second web 48a and the first web 47a.
  • the planetary gear 51a is supported on the third land 49a.
  • Planet set 5 a mesh with the second ring gear 50a.
  • the planet gears of the planetary gear set 51a mesh with the second sun gear 52a.
  • the planet gears of the planetary gear set 51a mesh with the outer planetary gear set 44a.
  • the planetary gear 38a is formed as a five-shaft planetary gear 38a.
  • the second sun gear 52a is connected to the separating clutch 39a via a drive shaft 58a. Thus, the second sun gear 52a is in the closed release clutch 39a translation of the
  • the first ring gear 43a is non-rotatable with the
  • Partial transmission input shaft 17a of the second Stirnradteilgetriebes 21a coupled.
  • the first ring gear 43a is non-rotatably coupled to the second partial transmission input shaft 17a.
  • the first sun gear 46a, the double planetary gear set 44a, 45a, the ring gear 43a and the planetary gear set 51a of the second planetary gear set 42a are arranged in a first gear plane 53a of the planetary gear 38a.
  • the second sun gear 52a, the planetary gear set 51a and the second ring gear 50a are in a second gear plane 54a of the
  • Planetary gear 38a arranged.
  • the planetary gear set 51a is thus arranged within the first gear plane 53a and the second gear plane 54a.
  • the first, second and third webs 47a, 48a, 49a are respectively non-rotatably connected between the first and second gear plane 53a, 54a and a rotor 13a of the electrical machine.
  • the first, second and third webs 47a, 48a, 49a can be connected to the rotor 3a, for example via a perforated disk, wherein the planetary gear set 51a of the second planetary gear set 42a passes through the perforated disk.
  • the planetary gear 38a includes a brake unit 55a.
  • the brake unit 55a is provided for decelerating the second ring gear 50a. More precisely, that is
  • the planetary gear 38a comprises a coupling unit 56a.
  • Coupling unit 56a is provided for a rotationally fixed coupling of the first ring gear 43a with the first sun gear 46a.
  • the coupling unit 56a is provided to lock the planetary gear 38a. Is the planetary gear 38a locked, the first and second partial transmission input shafts 16a, 17a rotate at a same speed as the first sun gear 46a.
  • the separating clutch 39a is closed, the first and second partial transmission input shafts 16a, 17a rotate at a same speed as the internal combustion engine 10a.
  • the first sun gear 46a is non-rotatably connected to the first partial transmission input shaft 16a of the transmission unit 5a
  • the first Stirnradteilgetriebe 20a and the second Stirnradteilgetriebe 21a are provided together with the planetary gear 38a to a circuit of 14 different gears.
  • Stirnradteilgetriebe 20a and the second Stirnradteilgetriebe 21a provided together with the planetary gear 38a to a circuit of seven forward gears. Further, the first Stirnradteilgetriebe 20a and the second Stirnradteilgetriebe 21a are provided together with the planetary gear 38a to a circuit of a non-powershift overdrive and a Kriechgangs. In addition, the first Stirnradteilgetriebe 20a and the second Stirnradteilgetriebe 21a are provided together with the planetary gear 38a to a circuit of an acceleration gear.
  • a switching strategy for switching the switching units 24a, 25a, 32a, 33a can be seen from the table in FIG. Here are a crawl C, seven
  • a reverse gear can be realized by a reverse rotation of the electric motor in one of the electrical gears E1 - E4.
  • the gear unit 15a is driven exclusively by the electric machine 11a.
  • the forward gears G2, G4, G6 form intermediate gears, which the shift stages between the forward gears G1, G3, G5, G7 using the electric
  • FIGS. 6 to 9 show three further exemplary embodiments of the invention. The following descriptions are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, reference being made to the description of the other exemplary embodiment, in particular FIGS. 1 to 5, with regard to components, features and functions remaining the same. To distinguish the embodiments, the letter a in the reference numerals of
  • the hybrid drive apparatus has an engine 10b and an electric machine 11b.
  • the electric machine 1 b forms an electric motor. It would also be possible to provide a hydraulic or pneumatic drive unit with a correspondingly assigned energy store instead of the electric machine 11b.
  • the electric machine 11 b is provided to selectively convert an electrical energy into a mechanical energy or to convert a mechanical energy into an electrical energy.
  • the electric machine 11b has a stator 12b and a rotor 13b.
  • the stator 12b is fixed with a
  • the transmission housing 14b is arranged rotationally fixed and rigidly connected to a body of the hybrid motor vehicle.
  • the rotor 13b is rotatably arranged to the stator 12b.
  • the rechargeable battery device is designed to provide electrical energy for driving the electric machine 11b and to store electrical energy that is generated by the internal combustion engine 10b or is supplied by an external power grid.
  • the hybrid drive device has a transmission unit 15b to provide multiple gears.
  • the transmission unit 15b has a first partial transmission input shaft 16b and a second partial transmission input shaft 17b.
  • the first partial transmission input shaft 6b is formed as a solid shaft.
  • the second partial transmission input shaft 17b is designed as a hollow shaft educated.
  • the first Crystalgetnebeeingangswelle 16b and the second Partgetnebeeingangswelle 17b are arranged coaxially with each other.
  • the first Clausgetnebeeingangswelle 16b passes through the second Detailgetnebeeingangswelle 17b.
  • the transmission unit 15b has a first transmission output shaft 18b and a second transmission output shaft 19b.
  • the transmission output shafts 18b, 19b are arranged offset parallel to the partial transmission input shafts 16b, 17b.
  • the transmission output shafts 18b, 19b are provided for connection to non-illustrated drive wheels of the hybrid motor vehicle.
  • the transmission unit 15b includes a first Stirnradteilgetriebe 20b and a second Stirnradteilgetriebe 21b.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20b and the second Stirnradteilgetriebe 21b are parallel to each other in a power flow switchable.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20b is arranged in an axial direction in front of the second Stirnradteilgetriebe 21 b.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20b has a gear ratio.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20b has the first Generalgetnebeeingangswelle 16b.
  • the drive torque is introduced via the first Generalgetnebeeingangswelle 16b in the first Stirnradteilgetriebe 20b.
  • the first gear pair 22b has a fixed gear 26b fixedly arranged on the first sub-step input shaft 16b and a idler gear 27b rotatably mounted on the second gear output shaft 19b.
  • the idler gear 27b meshes with the fixed gear 26b.
  • the switching unit 24b connects to set a specific gear, the idler gear 27b rotatably with the second transmission output shaft 19b.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21b has two different gear ratios.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21 b has the second Generalgetnebeeingangswelle 17b.
  • the drive torque is introduced via the second Operagetnebeeingangswelle 17b in the second Stimradteilgetriebe 21b.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21 b a first gear pair 30b, a second gear pair 31b, a third switching unit 32b and a fourth switching unit 33b.
  • the third switching unit 32b is formed as a double switching unit together with the fourth switching unit 33b.
  • the third gear pair 30b has a on the second part gear input shaft 17b fixedly arranged fixed gear 34b and on the first transmission output shaft 18b rotatably mounted idler gear 35b.
  • the fourth gear pair 31 b has a fixed gear 36b fixedly arranged on the second gear input shaft 17b and a idler gear 37b rotatably mounted on the second gear output shaft 19b.
  • the idler gears 35b, 37b mesh with the respective fixed gears 34b, 36b.
  • the two switching units 32b, 33b connect to the setting of a respective transmission gear, the idler gears 35b, 37b rotationally fixed to the respective transmission output shaft 18b, 19b.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21 b comprises a second switching unit 25b and a third gear pair 23b, which includes fixed on the second part of the transmission input shaft 17b fixed gear 34b and on the second transmission output shaft 19b rotatably mounted idler gear 29b.
  • the second switching unit 25b and the idler gear 29b are indicated by dashed lines and may be provided to form a mechanical reverse gear.
  • the idler gear 29b then meshes with the fixed gear 34b.
  • the switching unit 25b connects to set a specific gear, the idler gear 29b rotatably with the second transmission output shaft 19b.
  • the first switching unit 24b and the second switching unit 25b are formed in this optional case as a double switching unit.
  • the transmission unit 15b includes a parking lock gear 40b provided for selectively locking the first transmission output shaft 8b. It is also conceivable in this context to arrange the parking lock gear 40b at another position that appears appropriate to a person skilled in the art.
  • the transmission unit 15b For transmitting a torque from the internal combustion engine 10b and / or from the electric machine 11b to the transmission unit 15b, the
  • Hybrid drive device a planetary gear 38b.
  • the internal combustion engine 10b is connected to the planetary gear 38b via a separating clutch 39b.
  • the electric machine 11b is directly connected to the planetary gear 38b.
  • Stirnradteilgetriebe 20b, 21b are connected directly to the planetary gear 38b.
  • the internal combustion engine 10b and the spur gear units 20b, 21b are arranged on different sides of the planetary gear 38b in an axial direction 57b.
  • the planetary gear 38b has a first planetary gear set 41b and a second planetary gear set 42b.
  • the first planetary gear set 41b has a first ring gear 43b, an outer planetary gear set 44b, an inner planetary gear set 45b, and a first sun gear 46b.
  • the planetary gear sets 44b, 45b each have a number of planetary gears that appears expedient to the person skilled in the art, preferably three or four planet gears in each case.
  • the planet gears form idler gears.
  • the planetary gear 38b includes a first land 47b, a second land 48b, and a third land 49b.
  • a ridge is a ridge set, which consists of a plurality of interconnected, arranged on a circular path webs, each planet gear is mounted on a separate web.
  • the outer planetary gear set 44b is supported on the first land 47b.
  • the inner planetary gear set 45b is supported on the second land 48b.
  • the first web 47b is rotatably connected to the second web 48b.
  • the planet gears of the outer planetary gear set 44b mesh with the first ring gear 43b.
  • the planet gears of the outer planetary gearset 44b mesh with the planetary gears of the inner planetary gearset 45b.
  • Planet set 45b mesh with the first sun gear 46b.
  • the outer planetary gearset 44b and the inner planetary gearset 45b thus form a double planetary gearset 44b, 45b having first and second lands 47b, 48b.
  • the second planetary gear set 42b has a second ring gear 50b.
  • Planetary gear 42b further includes a planetary gear set 51b and a second sun gear 52b.
  • the planetary gear set 51b has a number of planetary gears that appears appropriate to a person skilled in the art, preferably three or four planetary gears.
  • the planet gears form idler gears.
  • the planetary gear 38b includes the third land 49b.
  • the third web 49b is rotatably connected to the second web 48b and the first web 47b.
  • the planetary gear 5 b is mounted on the third web 49 b.
  • Planet set 51b mesh with the second ring gear 50b.
  • the planetary gears of the planetary gear set 51b mesh with the second sun gear 52b.
  • the planetary gears of the planetary gear set 51 b mesh with the outer planetary gear set 44 b.
  • the planetary gear 38b is formed as a five-shaft planetary gear 38b.
  • the second sun gear 52b is connected to the separating clutch 39b via a drive shaft 58b.
  • the first ring gear 43b is rotationally fixed with the
  • the first ring gear 43b is non-rotatably coupled to the second Operagetnebeeingangswelle 17b.
  • the first sun gear 46b, the double planetary gear set 44b, 45b, the ring gear 43b, and the planetary gear set 51b of the second planetary gear set 42b are arranged in a first gear plane 53b of the planetary gear 38b.
  • the second sun gear 52b, the planetary gear 51b and the second ring gear 50b are in a second gear plane 54b of
  • Planetary gear 38b arranged.
  • the planetary gear set 51b is thus arranged within the first gear plane 53b and the second gear plane 54b.
  • the first, second and third webs 47b, 48b, 49b are in each case connected in a rotationally fixed manner to a rotor 13b of the electric machine between the first and second gearwheel planes 53b, 54b.
  • the first, second and third webs 47b, 48b, 49b can be connected to the rotor 13b, for example via a perforated disk, wherein the planetary gear set 51b of the second planetary gear set 42b passes through the perforated disk.
  • the planetary gear 38b includes a brake unit 55b.
  • the brake unit 55b is provided for decelerating the second ring gear 50b. More precisely, that is
  • the planetary gear 38b comprises a coupling unit 56b.
  • Coupling unit 56b is provided for a rotationally fixed coupling of the first ring gear 43b with the first sun gear 46b.
  • the coupling unit 56b is provided to lock the planetary gear 38b.
  • the first and second partial transmission input shafts 16b, 17b rotate at a same speed as the first sun gear 46b.
  • the separating clutch 39b is closed, the first and second partial transmission input shafts 16b, 17b rotate at a same speed as the internal combustion engine 10b.
  • the first sun gear 46b is rotationally fixed to the first partial transmission input shaft 16b of the transmission unit 15b
  • the first Stirnradteilgetriebe 20 b and the second Stirnradteilgetriebe 21 b are provided together with the planetary gear 38 b to a circuit of 13 different gears.
  • Spurradteilgetriebe 21b together with the planetary gear 38b as described optionally provided for a circuit of a mechanical reverse gear.
  • a switching strategy for switching the switching units 24b, 25b, 32b, 33b can be seen from the table in FIG.
  • seven forward gears G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, an acceleration gear G4 *, a mechanical reverse gear RW, and four purely electrical gears E1, E2, E3, E4 are switchable.
  • the gear unit 15b is driven exclusively by the electric machine 1b.
  • a marking in the corresponding line respectively means that the corresponding switching unit 24b, 25b, 32b, 33b is closed, the separating clutch 39b is closed, the
  • Coupling unit 56b is closed and / or the brake unit 55b brakes to switch the gear indicated in the first column, respectively.
  • FIG. 8 shows a third exemplary embodiment of the invention.
  • Embodiment illustrates a variant of the first embodiment.
  • Hybrid drive device comprises an internal combustion engine 10c and an electric machine 1c.
  • the electric machine 11c forms an electric motor. It would also be possible, instead of the electric machine 11c, to provide a hydraulic or pneumatic drive unit with correspondingly assigned energy store.
  • the electric machine 11c is provided to selectively convert an electric energy into a mechanical energy or to convert a mechanical energy into an electric energy.
  • the electric machine 11c has a stator 12c and a rotor 13c.
  • the stator 12c is fixed to one
  • the transmission housing 14c is arranged rotationally fixed and rigidly connected to a body of the hybrid motor vehicle.
  • the rotor 13c is rotatably arranged to the stator 12c.
  • the battery device is intended to provide electrical energy to drive the to provide electrical machine 11c and to store electrical energy generated by the internal combustion engine 10c or fed from an external power grid.
  • the hybrid drive device has a transmission unit 15c for providing a plurality of transmission gears.
  • the gear unit 15c has a first partial transmission input shaft 16c and a second partial transmission input shaft 17c.
  • the first partial transmission input shaft 16 c is formed as a hollow shaft.
  • the second partial transmission input shaft 17c is formed as a hollow shaft.
  • the first partial transmission input shaft 16c and the second partial transmission input shaft 17c are arranged coaxially with one another.
  • the second partial transmission input shaft 17c passes through the first partial transmission input shaft 16c.
  • the gear unit 5c has a first transmission output shaft 18c and a second transmission output shaft 19c.
  • the transmission output shafts 18c, 19c are arranged offset parallel to the partial transmission input shafts 16c, 17c.
  • the transmission output shafts 18c, 19c are provided for connection to non-illustrated drive wheels of the hybrid motor vehicle.
  • the transmission unit 15c includes a first Stirnradteilgetriebe 20c and a second Stirnradteilgetriebe 21c.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20c and the second Stirnradteilgetriebe 21c are parallel to each other in a power flow switchable.
  • the first spur gear 20c is disposed in an axial direction in front of the second spur gear 21c.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20c has two different gear ratios.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20c has the first part of the transmission input shaft 16c.
  • the drive torque is introduced via the first part of the transmission input shaft 16 c in the first Stirnradteilgetriebe 20 c.
  • the first switching unit 24c is designed as a double switching unit.
  • the first gear pair 22c has a fixed gear 26c fixedly arranged on the first gear input shaft 16c and a idler gear 27c rotatably mounted on the first gear output shaft 18c.
  • the second gear pair 23c has a fixed gear 28c fixedly arranged on the first partial transmission input shaft 16c and a gear gear 19c on the second transmission output shaft rotatably mounted idler gear 29c on.
  • the idler gears 27c, 29c mesh with the respective fixed gears 26c, 28c.
  • the first switching unit 24c connects to the setting of at least one transmission gear, the idler gear 27c rotatably with the first transmission output shaft 18c.
  • the second switching unit 25c connects to the adjustment of at least one transmission gear, the idler gear 29c rotatably with the second transmission output shaft 19c.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21c has two different gear ratios.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21c has the second part of the transmission input shaft 17c.
  • the drive torque is introduced via the second part of the transmission input shaft 17 c in the second Stirnradteilgetriebe 21 c.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21c a first gear pair 30c, a second gear pair 31c, a third switching unit 32c and a fourth switching unit 33c.
  • the third switching unit 32c is formed as a double switching unit together with the first switching unit 24c.
  • the third gear pair 30c has a fixed gear 34c fixedly arranged on the second partial transmission input shaft 17c and a loose wheel 35c rotatably mounted on the first transmission output shaft 18c.
  • the fourth gear pair 31c has a fixed gear 36c fixedly arranged on the second gear input shaft 17c and a idler gear 37c rotatably mounted on the second gear output shaft 19c.
  • the loose wheels 35c, 37c mesh with the respective fixed wheels 34c, 36c.
  • the third switching unit 32c connects to the setting of at least one transmission gear, the idler gear 35c rotatably with the first transmission output shaft 18c.
  • the fourth switching unit 33c connects the idler gear 37c in a rotationally fixed manner to the second transmission output shaft 19c in order to set at least one transmission gear.
  • the gear unit 15c includes a parking lock gear 40c provided for selectively locking the first transmission output shaft 18c. It is also conceivable in this context to arrange the parking lock gear 40c at another position that appears appropriate to a person skilled in the art.
  • the hybrid drive device For transmitting a torque from the engine 10c and / or from the electric machine 11c to the gear unit 15c, the hybrid drive device includes a planetary gear 38c.
  • the internal combustion engine 0c is connected to the planetary gear 38c via a separating clutch 39c.
  • the electric machine 11c is directly connected to the planetary gear 38c.
  • the two Stirnradteilgetriebe 20c, 21c are connected directly to the planetary gear 38c.
  • the internal combustion engine 10c and the planetary gear 38c are arranged on different sides of the spur gear transmissions 20c, 2c as viewed in an axial direction 57c.
  • the planetary gear 38c has a first planetary gear set 41c and a second planetary gear set 42c.
  • the first planetary gear set 41c has a first ring gear 43c, an outer planetary gearset 44c, an inner planetary gearset 45c, and a first sun gear 46c.
  • the planetary gear sets 44c, 45c each have a number of planetary gears that appears appropriate to a person skilled in the art, preferably three or four planetary gears each.
  • the planet gears form idler gears.
  • the planetary gear 38c includes a first land 47c, a second land 48c, and a third land 49c.
  • a ridge is a ridge set, which consists of a plurality of interconnected, arranged on a circular path webs, each planet gear is mounted on a separate web.
  • the outer planetary gear set 44c is mounted on the first web 47c.
  • the inner planetary gearset 45c is supported on the second land 48c.
  • the first web 47c is rotatably connected to the second web 48c.
  • the planet gears of the outer planetary gear set 44c mesh with the first ring gear 43c.
  • the planet gears of the outer planetary gearset 44c mesh with the planetary gears of the inner planetary gearset 45c.
  • the planet gears of the inner planetary gear set 45c mesh with the first sun gear 46c.
  • Planet set 45c thus form a double planetary set 44c, 45c with first and second lands 47c, 48c.
  • the second planetary gear set 42c has a second ring gear 50c.
  • Planetary gear set 42c further includes a planetary gear set 51c and a second sun gear 52c.
  • the planetary gearset 51c has a number of planetary gears that appears expedient to the person skilled in the art, preferably three or four planetary gears.
  • the planet gears form idler gears.
  • the planetary gear 38c includes the third land 49c.
  • the third web 49c is rotatably connected to the second web 48c and the first web 47c.
  • the planetary gear set 5 c is mounted on the third web 49 c.
  • Planet set 51c mesh with the second ring gear 50c.
  • the planet gears of the planetary gear set 51c mesh with the second sun gear 52c.
  • the planetary gears of the planetary gear set 5 c mesh with the outer planetary gear set 44 c.
  • the planetary gear 38c is formed as a five-shaft planetary gear 38c.
  • the second sun gear 52 c is rotatably connected to a drive shaft 58 c.
  • the second sun gear 52 c is connected to the separating clutch 39 c via the drive shaft 58 c.
  • the drive shaft 58c is coaxial arranged to the partial transmission input shafts 16c, 17c.
  • the drive shaft 58c passes through the first partial transmission input shaft 16c.
  • the drive shaft 58c is formed as a solid shaft.
  • the second sun gear 52c is driven by the internal combustion engine 10c without translation when the disconnect clutch 39c is closed.
  • the first ring gear 43c is rotatably coupled to the partial transmission input shaft 17c of the second Stirnradteilgetriebes 2 c.
  • the first ring gear 43c is non-rotatably coupled to the second partial transmission input shaft 17c.
  • the first sun gear 46c, the double planetary gear set 44c, 45c, the ring gear 43c, and the planetary gear set 51c of the second planetary gear set 42c are arranged in a first gear plane 53c of the planetary gear 38c.
  • the second sun gear 52 c, the planetary gear set 51 c and the second ring gear 50 c are in a second gear plane 54 c of
  • Planetary gear 38c arranged.
  • the planetary gear 51c is thus disposed within the first gear plane 53c and the second gear plane 54c.
  • the first, second and third webs 47c, 48c, 49c are respectively non-rotatably connected between the first and second gear level 53c, 54c and a rotor 13c of the electric machine 11c.
  • the first, second and third webs 47c, 48c, 49c can be connected to the rotor 13c, for example via a perforated disk, wherein the planetary gearset 51c of the second planetary gearset 42c passes through the perforated disk.
  • the planetary gear 38c includes a brake unit 55c.
  • the brake unit 55c is provided for decelerating the second ring gear 50c. More precisely, that is
  • the planetary gear 38c comprises a coupling unit 56c.
  • Coupling unit 56 c is provided for a rotationally fixed coupling of the second sun gear 52 c with the third web 49 c. As a result, the coupling unit 56c is added thereto
  • the first sun gear 46c is non-rotatably connected to the first partial transmission input shaft 16c of the transmission unit 15c.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20c and the second Stirnradteilgetriebe 21c are provided together with the planetary gear 38c to a circuit of 4 different gears.
  • Stirnradteilgetriebe 20c and the second Stirnradteilgetriebe 2 c provided together with the planetary gear 38c to a circuit of seven forward gears. Further, the first Stirnradteilgetriebe 20 c and the second Stirnradteilgetriebe 21 c are provided together with the planetary gear 38 c to a circuit of a non-power shift overdrive and a Kriechgangs. In addition, the first Stirnradteilgetriebe 20 c and the second Stirnradteilgetriebe 21 c are provided together with the planetary gear 38 a to a circuit of an acceleration gear.
  • a switching strategy for switching the switching units 24c, 25c, 32c, 33c corresponds to the switching strategy of the first embodiment. Therefore, for the third embodiment, reference may be made to the switching table in FIG.
  • FIG. 9 shows a fourth exemplary embodiment of the invention.
  • the fourth embodiment is a variant of the second embodiment.
  • the hybrid drive apparatus includes an engine 10d and an electric machine 11d.
  • the electric machine 11 d forms an electric motor. It would also be possible, instead of the electric machine 11d, to provide a hydraulic or pneumatic drive unit with correspondingly assigned energy store.
  • the electric machine 11d is provided to selectively convert an electric energy into a mechanical energy or to convert a mechanical energy into an electric energy.
  • the electric machine 11d has a stator 12d and a rotor 13d.
  • the stator 12d is fixed to one
  • Gear housing 14d connected.
  • the transmission housing 14d is arranged rotationally fixed and rigidly connected to a body of the hybrid motor vehicle.
  • the rotor 13d is rotatably arranged to the stator 12d.
  • the hybrid motor vehicle on a non-illustrated battery device.
  • the battery device is intended to provide electrical energy to drive the
  • the hybrid drive device has a transmission unit 15d for providing a plurality of transmission gears.
  • the transmission unit 15d has a first partial transmission input shaft 16d and a second partial transmission input shaft 17d.
  • the first partial transmission input shaft 16d is formed as a hollow shaft.
  • the second partial transmission input shaft 17d is formed as a hollow shaft.
  • the first partial transmission input shaft 16d and the second partial transmission input shaft 17d are arranged coaxially with one another.
  • the first partial transmission input shaft 16d passes through the second partial transmission input shaft 17d.
  • the gear unit 15d has a first transmission output shaft 18d and a second transmission output shaft 19d.
  • the transmission output shafts 18d, 19d are arranged offset parallel to the partial transmission input shafts 16d, 17d.
  • the transmission output shafts 18d, 19d are provided for connection to non-illustrated drive wheels of the hybrid motor vehicle.
  • the transmission unit 15d includes a first spur gear transmission 20d and a second spur gear transmission 21d.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20d and the second Stirnradteilgetriebe 21 d are parallel to each other in a power flow switchable.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20d is arranged in an axial direction in front of the second Stirnradteilgetriebe 21 d.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20d has a gear ratio.
  • the first Stirnradteilgetriebe 20d has the first part of the transmission input shaft 16d.
  • the drive torque is introduced via the first part of the transmission input shaft 16d in the first Stirnradteilgetriebe 20d.
  • the first spur gear transmission 20d has a first gear pair 22d and a first switching unit 24d.
  • the first gear pair 22d has a stationary wheel 26d fixedly arranged on the first partial transmission input shaft 16d and a loose wheel 27d rotatably mounted on the second transmission output shaft 19d.
  • the idler gear 27d meshes with the fixed gear 26d.
  • the switching unit 24d connects to set at least one gear, the idler gear 27d rotationally fixed to the second transmission output shaft 19d.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21 d has two different gear ratios.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21 d has the second part of the transmission input shaft 17d on.
  • the drive torque is introduced via the second partial transmission input shaft 17d into the second Stirnradteilgetriebe 21d.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21d a first gear pair 30d, a second gear pair 31 d, a third switching unit 32d and a fourth switching unit 33d.
  • the third switching unit 32d is formed as a double switching unit together with the fourth switching unit 33d.
  • the third gear pair 30d has a fixed gear 34d fixedly arranged on the second partial transmission input shaft 7d and a loose gear 35d rotatably mounted on the first transmission output shaft 18d.
  • the fourth gear pair 31 d has a fixed gear 36d fixedly arranged on the second gear input shaft 17d and a idler gear 37d rotatably mounted on the second gear output shaft 19d.
  • the idler gears 35d, 37d mesh with the respective fixed wheels 34d, 36d.
  • the two switching units 32d, 33d connect the loose wheels 35d, 37d rotatably with the respective transmission output shaft 8d, 19d to set a respective transmission gear.
  • the second Stirnradteilgetriebe 21 d comprises a second switching unit 25d and a third gear pair 23d, which includes the fixed gear 34d fixedly disposed on the second part of the transmission input shaft 7d and a idler gear 29d rotatably mounted on the second transmission output shaft 19d.
  • the second switching unit 25d and the idler gear 29d are indicated by dashed lines and may be provided to form a mechanical reverse gear.
  • the idler gear 29d then meshes with the fixed gear 34d.
  • the switching unit 25d connects to set a specific gear, the idler gear 29d rotatably with the second transmission output shaft 19d.Die first switching unit 24d and the second switching unit 25d are formed in this optional case as a double switching unit.
  • the transmission unit 15d includes a parking lock gear 40d which is provided for selectively locking the first transmission output shaft 18d. It is also conceivable in this connection to arrange the parking lock wheel 40d at another position that appears appropriate to a person skilled in the art.
  • the gear unit 15d For transmitting a torque from the engine 10d and / or from the electric machine 11d to the gear unit 15d, the
  • Hybrid drive device a planetary gear 38d.
  • the internal combustion engine 10d is connected to the planetary gear 38d via a separating clutch 39d.
  • the electric machine 1 1 d is connected directly to the planetary gear 38d.
  • the two Stirnradteilgetriebe 20d, 21d are connected directly to the planetary gear 38d.
  • the internal combustion engine 10d and the planetary gear 38d are arranged on different sides of the spur gear units 20c, 21c in an axial direction 57d.
  • the planetary gear 38d has a first planetary gearset 41d and a second planetary gearset 42d.
  • the first planetary gear set 41d has a first ring gear 43d, an outer planetary gearset 44d, an inner planetary gearset 45d, and a first sun gear 46d.
  • the planetary gear sets 44d, 45d each have a number of planetary gears that appears appropriate to a person skilled in the art, preferably three or four planetary gears in each case.
  • the planet gears form idler gears.
  • the planetary gear 38d includes a first land 47d, a second land 48d, and a third land 49d.
  • a ridge is a ridge set, which consists of a plurality of interconnected, arranged on a circular path webs, each planet gear is mounted on a separate web.
  • the outer planetary gearset 44d is mounted on the first web 47d.
  • the inner planetary gearset 45d is mounted on the second web 48d.
  • the first web 47d is rotatably connected to the second web 48d.
  • the planet gears of the outer planetary gear set 44d mesh with the first ring gear 43d.
  • the planetary gears of the outer planetary gearset 44d mesh with the planetary gears of the inner planetary gearset 45d.
  • Planet set 45d mesh with the first sun gear 46d.
  • the outer planetary gearset 44d and the inner planetary gearset 45d thus form a double planetary gearset 44d, 45d with a first and a second web 47d, 48d.
  • the second planetary gear set 42d has a second ring gear 50d.
  • Planetary gear 42d further includes a planetary gear set 51d and a second sun gear 52d.
  • the planetary gear set 51 d has a number of planetary gears that appears appropriate to the person skilled in the art, preferably three or four planetary gears.
  • the planet gears form idler gears.
  • the planetary gear 38d includes the third land 49d.
  • the third web 49d is rotatably connected to the second web 48d and the first web 47d.
  • the planetary gear 51 d is mounted on the third web 49 d.
  • Planet set 51 d mesh with the second ring gear 50d.
  • the planetary gears of the planetary gear set 51 d mesh with the second sun gear 52d.
  • the planet gears of the planetary gear set 51 d mesh with the outer planetary gear set 44d.
  • the planetary gear 38d is formed as a five-shaft planetary gear 38d.
  • the second sun gear 52d is connected to the separating clutch 39d via the drive shaft 58d.
  • the drive shaft 58d is arranged coaxially with the partial transmission input shafts 16d, 17d.
  • the drive shaft 58d passes through the first partial transmission input shaft 16d.
  • the drive shaft 58d is formed as a solid shaft.
  • the first ring gear 43d is rotatably coupled to the partial transmission input shaft 17d of the second Stirnradteilgetriebes 21 d.
  • the first ring gear 43d is non-rotatably coupled to the second partial transmission input shaft 17d.
  • the first sun gear 46d, the double planetary gear set 44d, 45d, the ring gear 43d and the planetary gear set 51d of the second planetary gear set 42d are arranged in a first gear plane 53d of the planetary gear 38d.
  • the second sun gear 52d, the planetary gear set 51d and the second ring gear 50d are in a second gear plane 54d of the
  • Planetary gear 38d arranged.
  • the planetary gear set 51 d is thus arranged within the first gear plane 53 d and the second gear plane 54 d.
  • the first, second and third webs 47d, 48d, 49d are respectively non-rotatably connected between the first and second gear plane 53d, 54d and a rotor 13d of the electric machine 11d.
  • the first, second and third webs 47d, 48d, 49d can be connected to the rotor 13d, for example via a perforated disk, wherein the planetary gearset 51d of the second planetary gearset 42d passes through the perforated disk.
  • the planetary gear 38d includes a brake unit 55d.
  • the brake unit 55d is provided for decelerating the second ring gear 50d. More precisely, that is
  • the planetary gear 38d comprises a coupling unit 56d.
  • Coupling unit 56d is provided for a rotationally fixed coupling of the second sun gear 52d with the third web 49d. As a result, the coupling unit 56d is added thereto
  • the first sun gear 46d is non-rotatably connected to the first partial transmission input shaft 16d of the transmission unit 15d
  • the first Stirnradteilgetriebe 20d and the second Stirnradteilgetriebe 21 d are provided together with the planetary gear 38d to a circuit of 13 different gears.
  • a switching strategy for switching the switching units 24d, 25d, 32d, 33d corresponds to the switching strategy of the second embodiment. Therefore, for the fourth embodiment, reference may be made to the switching table in FIG.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (10a - lOd), einer elektrischen Maschine (IIa - lld), einem Planetengetriebe (38a - 38d), einem ersten Stirnradteilgetriebe (20a - 20d) und einem zweiten Stirnradteilgetriebe (21a - 21d), wobei der Verbrennungsmotor (10a - 10d) über eine Trennkupplung (39a - 39d) an das Planetengetriebe (38a - 38d) und die elektrische Maschine (11a - 11d) direkt an das Planetengetriebe (38a - 38d) angebunden sind, wobei die zwei Stirnradteilgetriebe (20a - 20d, 21a - 21d) direkt an das Planetengetriebe (38a - 38d) angebunden sind, wobei das Planetengetriebe (38a - 38d) einen ersten Planetenradsatz (41a - 41d) und einen zweiten Planetenradsatz (42a - 42d) aufweist, wobei der erste Planetenradsatz (41a - 41d) ein erstes Hohlrad (43a - 43d) sowie ein erstes Sonnenrad (46a - 46d) aufweist, und wobei zumindest ein Steg (47a - 47d, 48a - 48d) eines Planetensatzes (44a - 44d, 45a - 45d) des ersten Planetenradsatzes (41a - 41d) und zumindest ein Steg (49a - 49d) eines Planetensatzes (51a - 51d) des zweiten Planetenradsatzes (42a - 42d) drehfest miteinander verbunden sind, wobei der zweite Planetenradsatz (42a - 42d) ein zweites Hohlrad (50a - 50d) und ein zweites Sonnenrad (52a - 52d) aufweist, wobei der erste Planetenradsatz (41a - 41d) einen äußeren Planetensatz (44a - 44d) und einen inneren Planetensatz (45a - 45d) aufweist, die einen Doppelplanetensatz mit einem ersten und zweiten Steg (47a - 47d, 48a - 48d) ausbilden, wobei der zweite Planetenradsatz (42a - 42d) den Planetensatz (51a - 51d) mit einem dritten Steg (49a - 49d) umfasst, und wobei der erste, zweite und dritte Steg (47a - 47d, 48a - 48d, 49a - 49d) drehfest miteinander verbunden sind.

Description

Hybridantriebsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, einer elektrischen Maschine, einem Planetengetriebe, einem ersten Stirnradteilgetriebe und einem zweiten Stirnradteilgetriebe, wobei der Verbrennungsmotor über eine
Trennkupplung an das Planetengetriebe und die elektrische Maschine direkt an das Planetengetriebe angebunden sind, wobei die zwei Stirnradteilgetriebe direkt an das Planetengetriebe angebunden sind, wobei das Planetengetriebe zwei Planetenradsätze aufweist, wobei ein erster Planetenradsatz ein erstes Hohlrad, einen äußeren
Planetensatz, einen inneren Planetensatz, sowie ein erstes Sonnenrad aufweist, wobei der äußere Planetensatz und der innere Planetensatz einen Doppelplanetensatz mit einem ersten und zweiten Steg ausbilden.
Aus der DE 102010053757 A1 ist bereits eine Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, einer elektrischen Maschine, einem Planetengetriebe, einem ersten Stirnradteilgetriebe und einem zweiten Stirnradteilgetriebe bekannt, wobei der
Verbrennungsmotor über eine Trennkupplung an das Planetengetriebe und die elektrische Maschine direkt an das Planetengetriebe angebunden sind, wobei die zwei Stirnradteilgetriebe direkt an das Planetengetriebe angebunden sind, wobei das
Planetengetriebe zwei Planetenradsätze aufweist, wobei ein erster Planetenradsatz ein erstes Hohlrad sowie ein erstes Sonnenrad aufweist, wobei zumindest ein Steg eines Planetensatzes des ersten Planetenradsatzes und zumindest ein Steg eines
Planetensatzes des zweiten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden sind.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Hybridantriebsvorrichtung mit einer besonders einfachen Grundordnung und einem besonders hohen Schaltkomfort bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Hybridantriebsvorrichtung mit einem
Verbrennungsmotor, einer elektrischen Maschine, einem Planetengetriebe, einem ersten Stirnradteilgetriebe und einem zweiten Stirnradteilgetriebe, wobei der Verbrennungsmotor über eine Trennkupplung an das Planetengetriebe und die elektrische Maschine direkt an das Planetengetriebe angebunden sind, wobei die zwei Stirnradteilgetriebe direkt an das Planetengetriebe angebunden sind, wobei das Planetengetriebe zwei Planetenradsätze aufweist, wobei ein erster Planetenradsatz ein erstes Hohlrad sowie ein erstes Sonnenrad aufweist, wobei wobei zumindest ein Steg eines Planetensatzes des ersten
Planetenradsatzes und zumindest ein Steg eines Planetensatzes des zweiten
Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden sind.
Es wird ferner davon ausgegangen, dass der zweite Planetenradsatz ein zweites Hohlrad und ein zweites Sonnenrad aufweist. Dadurch kann ein besonders hoher Schaltkomfort bei einem gleichzeitig konstruktiv einfachen Aufbau erzielt werden. Weiterhin kann die Hybridantriebsvorrichtung vorteilhaft besonders kompakt ausgebildet werden. Das Planetengetriebe ist insbesondere dazu vorgesehen, Antriebsmomente des
Verbrennungsmotors und der elektrischen Maschine zusammenzuführen und als ein gemeinsames Antriebsmoment an eine Getriebeeinheit zu übertragen. Die
Getriebeeinheit umfasst vorzugsweise zumindest das erste Stirnradteilgetriebe und das zweite Stirnradteilgetriebe. Das Planetengetriebe ist vorzugsweise als fünfwelliges Planetengetriebe ausgebildet. Insbesondere ist der äußere Planetensatz weiter von einer Hauptrotationsachse des Planetengetriebes beabstandet, als der innere Planetensatz. Vorteilhaft ist die Teilgetriebeelngangswelle des zweiten Stirnradteilgetriebes als
Hohlwelle ausgebildet. Weiterhin vorteilhaft ist die Teilgetriebeelngangswelle in eine Radialrichtung betrachtet zentral im Planetengetriebe angeordnet. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der erste Planetenradsatz einen äußeren Planetensatz und einen inneren Planetensatz aufweist, die einen Doppelplanetensatz mit einem ersten und zweiten Steg ausbilden, sowie dass der zweite Planetenradsatz den Planetensatz mit einem dritten Steg umfasst, wobei der erste, zweite und dritte Steg drehfest miteinander verbunden sind. Dadurch können die Planetenradsätze vorteilhaft auf kompakte Weise miteinander verschaltet werden. Unter„miteinander verbunden" soll insbesondere durch einen Form- und/oder Stoffschluss verbunden verstanden werden. Vorzugsweise sind die Stege einstückig miteinander ausgebildet.
Das erste Stirnradteilgetriebe ist vorzugsweise zur Schaltung von einem Getriebegang vorgesehen, während im zweiten Stirnradteilgetriebe ein Getriebegang eingelegt ist. Vorzugsweise sind das erste Stirnradteilgetriebe und das zweite Stirnradteilgetriebe voneinander unabhängig, d.h. in dem ersten Stirnradteilgetriebe kann unabhängig von einem Getriebegang, der in dem zweiten Stirnradteilgetriebe eingelegt ist, ein zweiter Getriebegang eingelegt werden, wobei eine Schaltlogik für die Getriebeeinheit, die die zwei Stirnradteilgetriebe umfasst, durch eine Lastschaltbarkeit zwischen den beiden Stirnradteilgetrieben festgelegt ist. Vorzugsweise sind zwei Stirnradteilgetriebe
zusammengeschaltet, wobei jede der Stirnradteilgetriebe einen Teil der
Stirnradteilgetriebe ausbildet. Ein Getriebegang kann dabei jeweils über eine der beiden Stirnradteilgetriebe oder über beide Stirnradteilgetriebe gemeinsam gebildet werden. Vorzugsweise umfasst das Stirnradteilgetriebe eine erste und eine zweite
Teilgetriebeeingangswelle sowie zumindest eine Getriebeausgangswelle. Vorzugsweise sind auf der Getriebeausgangswelle zumindest ein koppelbares Losrad sowie ein als Festrad ausgebildetes Abtriebsrad angeordnet.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Planetengetriebe eine Bremseinheit aufweist, die zum unmittelbaren Abbremsen einer Welle des Planetengetriebes vorgesehen ist. Mit dem unmittelbaren Abbremsen ist gemeint, dass zwischen der Bremseinheit und der zu bremsenden Welle des Planetengetriebes keine weitere Kopplungseinheit angeordnet ist. Mit einer Welle des Planetengetriebes ist eine Welle eines drehbaren Elementes des Planetengetriebes gemeint. Mit drehbaren Elementen des Planetengetriebes sind
Sonnenräder, Hohlräder und Planetenradträger gemeint.
Durch die Möglichkeit des Abbremsens einer Welle des Planetengetriebes können Schaltungseinbrüche bei einem Gangwechsel vorteilhaft reduziert und/oder vermieden werden. Ferner können mehrere rein elektrisch betriebene Lastschaltgänge auf einfache Weise geschaltet werden. Ferner sind Getriebeübersetzungen zumindest in Teilbereichen stufenlos einstellbar. Unter einem„Abbremsen" soll in diesem Zusammenhang
insbesondere eine Verringerung einer Drehgeschwindigkeit der zu bremsenden Welle relativ zu einem Getriebegehäuse des Planetengetriebes verstanden werden. Insbesondere ist die Bremseinheit zu einer vollständigen Abbremsung bzw. Blockierung der zu bremsenden Welle relativ zum Getriebegehäuse vorgesehen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Planetengetriebe eine Kopplungseinheit aufweist, die zu einer drehfesten Kopplung von zwei Wellen des Planetengetriebes vorgesehen ist. Mit einer derartigen Kopplungseinheit ist eine Verblockung des gesamten
Planetengetriebes möglich, wodurch sich eine verlustarme Darstellung von Gängen über die Stirnradteilgetriebe ergibt. Außerdem kann dadurch eine besonders hohe Anzahl an schaitbaren Gängen erzielt werden. Unter„drehfest miteinander koppeln" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass das zweite Hohlrad und das zweite Sonnenrad form- und/oder reibschlüssig und im Wesentlichen starr miteinander verbunden werden. Die Kopplungseinheit ist dazu vorgesehen, das Planetengetriebe zu verblocken. Ist das Planetengetriebe verblockt, drehen alle Planetensätze und die Hohlräder mit einer gleichen Drehzahl. Es ist in diesem Zusammenhang denkbar, dass die Kopplungseinheit zu einer drehfesten Kopplung von einem der Hohlräder, Sonnenräder oder einem der Planetensätze vorgesehen ist, die dazu geeignet sind, das Planetengetriebe zu verblocken. Insbesondere ist es denkbar, dass die Kopplungseinheit zu einer drehfesten Kopplung des zweiten Hohlrads mit dem zweiten Sonnenrad vorgesehen ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das erste Hohlrad drehfest mit einer Teilgetriebeeingangswelle des zweiten Stirn radteilgetriebes gekoppelt ist. Es hat sich gezeigt, dass durch eine derartige Kopplung vorteilhafte Übersetzungen dargestellt werden können.
Vorteilhafter Weise ist ein radialer Abstand einer Drehachse des Planetensatzes des zweiten Planetenradsatzes von einer Zentralachse des Planetengetriebes kleiner als ein radialer Abstand einer Drehachse des inneren Planetensatzes von der Zentralachse des Planetengetriebes, und ein radialer Abstand einer Drehachse des inneren Planetensatzes von der Zentralachse ist kleiner als ein radialer Abstand einer Drehachse des äußeren Planetensatzes von der Zentralachse.
Vorzugsweise umfasst das erste Stirnradteilgetriebe und/oder das zweite
Stirnradteilgetriebe zumindest eine Schalteinheit. Unter einer„Schalteinheit" soll insbesondere eine Einheit mit genau zwei Kopplungselementen verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar zueinander gelagerte Getriebeelemente, wie beispielsweise ein Losrad und eine Getriebeausgangswelle oder ein Losrad und eine Getriebeeingangswelle oder benachbarte Losräder unterschiedlicher Zahnradebenen, schaltbar drehfest miteinander zu verbinden. Zwei benachbarte, insbesondere axial benachbarte, Schalteinheiten können dabei grundsätzlich zu einer gemeinsamen Doppelschalteinheit zusammengefasst werden, indem beispielsweise ein gemeinsames Kopplungselement für beide Schalteinheiten vorgesehen wird. Jede der Schalteinheiten kann grundsätzlich als eine rein formschlüssige Schalteinheit, beispielsweise als
Klauenkupplung, als form- und reibschlüssige Schalteinheit, beispielsweise in Form einer synchronisierten Klauenkupplung, oder als eine rein reibschlüssige Schalteinheit, beispielsweise in Form einer Lamellenkupplung, ausgeführt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das erste Sonnenrad, der Doppelplanetensatz, das erste Hohlrad und der Planetensatz des zweiten Planetenradsatzes in einer ersten Zahnradebene des Planetengetriebes angeordnet sind. Dadurch kann das
Planetengetriebe besonders kompakt ausgebildet werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass der zweite Planetenradsatz ein zweites Sonnenrad, einen Planetensatz und ein zweites Hohlrad umfasst, wobei das zweite Sonnenrad, der Planetensatz und das zweite Hohlrad in einer zweiten Zahnradebene des
Planetengetriebes angeordnet sind. Dadurch kann das Planetengetriebe besonders kompakt ausgebildet werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der erste, zweite und dritte Steg zwischen einer ersten und zweiten Zahnradebene drehfest mit einem Rotor der elektrischen Maschine verbunden ist. Dadurch kann eine besonders einfache Drehmomentübertragung von der elektrischen Maschine zu den Planetenradsätzen erzielt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads vorgesehen ist. Dadurch ergibt sich eine konstruktiv besonders vorteilhafte Anordnung der Bremseinheit.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Kopplungseinheit zu einer drehfesten Kopplung des ersten Hohlrads mit dem ersten Sonnenrad vorgesehen ist. Dadurch kann eine konstruktiv besonders vorteilhafte Anordnung der Kopplungseinheit erreicht werden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das erste Sonnenrad drehfest mit einer ersten Teilgetriebeeingangswelle des Planetengetriebes verbunden ist. Dadurch kann ein besonders einfacher und kompakter Aufbau der Hybridantriebsvorrichtung erzielt werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die zweite Teilgetriebeeingangswelle als Hohlwelle ausgebildet ist. Dadurch können Drehmomente zu den Teilgetrieben auf konstruktiv einfache Weise übertragen werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Planetensatz des zweiten Planetenradsatzes innerhalb der ersten Zahnradebene und der zweiten Zahnradebene angeordnet ist.
Dadurch können beide Zahnradebenen auf einfache Weise miteinander verschalten werden, wodurch eine besonders hohe Anzahl an schaltbaren Gängen erzielt werden kann.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Verbrennungsmotor über die Trennkupplung zum Antrieb des zweiten Sonnenrads vorgesehen ist. Dadurch kann das Planetengetriebe auf konstruktiv einfache Weise vom Verbrennungsmotor angetrieben werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das erste Stirnradteilgetriebe und das zweite
Stirnradteilgetriebe zusammen mit dem Planetengetriebe zu einer Schaltung von zumindest dreizehn verschiedenen Gängen vorgesehen sind. Dadurch können besonders vorteilhafte Fahreigenschaften erzielt werden. Ferner kann ein Schaltkomfort vorteilhaft gesteigert werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Verbrennungsmotor und die
Stirnradteilgetriebe in eine Axialrichtung betrachtet auf unterschiedlichen Seiten des Planetengetriebes angeordnet sind. Dadurch kann die Hybridantriebsvorrichtung konstruktiv besonders einfach ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Verbrennungsmotor und das Planetengetriebe in eine Axialrichtung betrachtet auf unterschiedlichen Seiten der Stirnradteilgetriebe angeordnet sind. Dadurch kann die Hybridantriebsvorrichtung besonders kompakt ausgebildet werden. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die
Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Planetengetriebe eines ersten Ausführungsbeispiels einer
Hybridantriebsvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
Fig. 2 das Planetengetriebe nach Figur 1 in einer schematischen
Projektionsdarstellung,
Fig. 3 das Planetengetriebe nach Figur 1 in einer weiteren schematischen
Darstellung,
Fig. 4 die Hybridantriebsvorrichtung mit dem Planetengetriebe und einer
Getriebeeinheit in einer schematischen Darstellung,
Fig. 5 eine Schalttabelle der Hybridantriebsvorrichtung nach Figur 4,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hybridantriebsvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
Fig. 7 eine Schalttabelle der Hybridantriebsvorrichtung nach Figur 6,
Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hybridantriebsvorrichtung in einer schematischen Darstellung und
Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hybridantriebsvorrichtung in einer schematischen Darstellung.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen Teil eines Antriebsstrangs eines Hybridkraftfahrzeugs mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Hybridantriebsvorrichtung in einer schematischen Darstellung. Die
Hybridantriebsvorrichtung ist als eine Kraftfahrzeughybridantriebsvorrichtung ausgebildet. Zur Erzeugung eines Antriebsmoments weist die Hybridantriebsvorrichtung einen
Verbrennungsmotor 10a auf. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass anstelle des Verbrennungsmotors 10a eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende
Antriebsmaschine vorgesehen ist.
Zur Erzeugung eines weiteren Antriebsmoments weist die Hybridantriebsvorrichtung eine elektrische Maschine 11a auf. Die elektrische Maschine 11a bildet einen Elektromotor aus. Ebenso wäre es möglich, anstelle der elektrischen Maschine 11a eine hydraulische oder pneumatische Antriebseinheit mit entsprechend zugeordnetem Energiespeicher vorzusehen. Die elektrische Maschine 11a ist dazu vorgesehen, wahlweise eine elektrische Energie in eine mechanische Energie umzuwandeln oder eine mechanische Energie in eine elektrische Energie umzuwandeln. Dazu weist die elektrische Maschine 11a einen Stator 12a und einen Rotor 13a auf. Der Stator 12a ist fest mit einem
Getriebegehäuse 14a verbunden. Das Getriebegehäuse 14a ist drehfest angeordnet und starr mit einer Karosserie des Hybridkraftfahrzeugs verbunden. Der Rotor 13a ist drehbar zu dem Stator 2a angeordnet. Zur Bereitstellung und Speicherung der elektrischen Energie weist das Hybridkraftfahrzeug eine nicht näher dargestellte Akkuvorrichtung auf. Die Akkuvorrichtung ist dazu vorgesehen, elektrische Energie zum Antrieb der elektrischen Maschine 11a bereitzustellen und elektrische Energie zu speichern, die vom Verbrennungsmotor 10a erzeugt oder von einem externen Stromnetz eingespeist wird.
Wie in der Figur 4 gezeigt, weist die Hybridantriebsvorrichtung zur Bereitstellung mehrerer Getriebegänge eine Getriebeeinheit 15a auf. Zur Einleitung eines Antriebsmoments weist die Getriebeeinheit 15a eine erste Teilgetriebeeingangswelle 16a und eine zweite Teilgetriebeeingangswelle 7a auf. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16a ist als eine Vollwelle ausgebildet. Die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17a ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16a und die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17a sind koaxial zueinander angeordnet. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16a durchsetzt die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17a.
Zur Ausleitung eines durch die Getriebeeinheit 15a übersetzten Antriebsmoments, also eines Abtriebsmoments, weist die Getriebeeinheit 15a eine erste Getriebeausgangswelle 18a und eine zweite Getriebeausgangswelle 19a auf. Die Getriebeausgangswellen 18a, 19a sind parallel versetzt zu den Teilgetriebeeingangswellen 16a, 17a angeordnet. Die Getriebeausgangswellen 18a, 19a sind zur Anbindung an nicht näher dargestellte Antriebsräder des Hybridkraftfahrzeugs vorgesehen.
Die Getriebeeinheit 15a umfasst ein erstes Stirnradteilgetriebe 20a und ein zweites Stirnradteilgetriebe 21a. Das erste Stirnradteilgetriebe 20a und das zweite Stirnradteilgetriebe 21a sind in einem Kraftfluss parallel zueinander schaltbar. Das erste Stirnradteilgetriebe 20a ist in einer axialen Richtung vor dem zweiten Stirnradteilgetriebe 21a angeordnet. Das erste Stirnradteilgetriebe 20a weist zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen auf. Das erste Stirnradteilgetriebe 20a weist die erste Teiigetriebeeingangswelle 16a auf. Das Antriebsmoment wird über die erste Teiigetriebeeingangswelle 16a in das erste Stirnradteilgetriebe 20a eingeleitet. Zur Einstellung von zwei verschiedenen Teilgetriebeübersetzungen weist das erste Stirnradteilgetriebe 20a ein erstes Zahnradpaar 22a, ein zweites Zahnradpaar 23a, eine erste Schalteinheit 24a und eine zweite Schalteinheit 25a auf. Die erste Schalteinheit 24a ist als Doppelschalteinheit ausgebildet. Das erste Zahnradpaar 22a weist ein auf der ersten Teiigetriebeeingangswelle 6a fest angeordnetes Festrad 26a und ein auf der ersten Getriebeausgangswelle 18a drehbar angeordnetes Losrad 27a auf. Das zweite Zahnradpaar 23a weist ein auf der ersten Teiigetriebeeingangswelle 16a fest angeordnetes Festrad 28a und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19a drehbar angeordnetes Losrad 29a auf. Die Losräder 27a, 29a kämmen mit den jeweiligen Festrädem 26a, 28a. Die zwei Schalteinheiten 24a, 25a verbinden zur Einstellung eines jeweiligen Getriebegangs die Losräder 27a, 29a drehfest mit der jeweiligen Getriebeausgangswelle 18a, 19a.
Das zweite Stirnradteilgetriebe 21a weist zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen auf. Das zweite Stirnradteilgetriebe 21a weist die zweite Teiigetriebeeingangswelle 17a auf. Das Antriebsmoment wird über die zweite Teiigetriebeeingangswelle 17a in das zweite Stimradteilgetriebe 21a eingeleitet. Zur Einstellung der zwei verschiedenen Teilgetriebeübersetzungen weist das zweite Stirnradteilgetriebe 21a ein erstes Zahnradpaar 30a, ein zweites Zahnradpaar 31a, eine dritte Schalteinheit 32a und eine vierte Schalteinheit 33a auf. Die dritte Schalteinheit 32a ist als Doppelschalteinheit zusammen mit der ersten Schalteinheit 24a ausgebildet. Das dritte Zahnradpaar 30a weist ein auf der zweiten Teiigetriebeeingangswelle 17a fest angeordnetes Festrad 34a und ein auf der ersten Getriebeausgangsweile 18a drehbar angeordnetes Losrad 35a auf. Das vierte Zahnradpaar 31a weist ein auf der zweiten Teiigetriebeeingangswelle 17a fest angeordnetes Festrad 36a und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19a drehbar angeordnetes Losrad 37a auf. Die Losräder 35a, 37a kämmen mit den jeweiligen Festrädem 34a, 36a. Die zwei Schalteinheiten 32a, 33a verbinden zur Einstellung eines jeweiligen Getriebegangs die Losräder 35a, 37a drehfest mit der jeweiligen Getriebeausgangswelle 18a, 19a.
Die Getriebeeinheit 15a umfasst ein Parksperrenrad 40a, welches zu einer wahlweisen Sperrung der ersten Getriebeausgangswelle 18a vorgesehen ist. Es ist in diesem Zu- sammenhang auch denkbar, das Parksperrenrad 40a an einer anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Position anzuordnen.
Zur Übertragung eines Drehmoments vom Verbrennungsmotor 10a und/oder von der elektrischen Maschine 11a zur Getriebeeinheit 15a, umfasst die
Hybridantriebsvorrichtung ein Planetengetriebe 38a. Der Verbrennungsmotor 10a ist über eine Trennkupplung 39a an das Planetengetriebe 38a angebunden. Die elektrische Maschine 1a ist direkt an das Planetengetriebe 38a angebunden. Die zwei
Stirnradteilgetriebe 20a, 21a sind direkt an das Planetengetriebe 38a angebunden. Der Verbrennungsmotor 10a und die Stirnradteilgetriebe 20a, 21a sind in eine Axialrichtung 57a betrachtet auf unterschiedlichen Seiten des Planetengetriebes 38a angeordnet.
Das Planetengetriebe 38a weist einen ersten Planetenradsatz 41a und einen zweiten Planetenradsatz 42a auf. Der erste Planetenradsatz 41a weist ein erstes Hohlrad 43a, einen äußeren Planetensatz 44a, einen inneren Planetensatz 45a, sowie ein erstes Sonnenrad 46a auf. Die Planetensätze 44a, 45a weisen jeweils eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt jeweils drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38a umfasst einen ersten Steg 47a, einen zweiten Steg 48a und einen dritten Steg 49a.
Genauer gesagt handelt es sich bei einem Steg um einen Stegsatz, welcher aus einer Mehrzahl miteinander verbundener, auf einer Kreisbahn angeordneten Stegen besteht, wobei jedes Planetenrad auf einem eigenen Steg gelagert ist. Der äußere Planetensatz 44a ist auf dem ersten Steg 47a gelagert. Der innere Planetensatz 45a ist auf dem zweiten Steg 48a gelagert. Der erste Steg 47a ist mit dem zweiten Steg 48a drehfest verbunden. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44a kämmen mit dem ersten Hohlrad 43a. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44a kämmen mit den Planetenrädern des inneren Planetensatzes 45a. Die Planetenräder des inneren
Planetensatzes 45a kämmen mit dem ersten Sonnenrad 46a. Der äußere Planetensatz 44a und der innere Planetensatz 45a bilden somit einen Doppelplanetensatz 44a, 45a mit einem ersten und zweiten Steg 47a, 48a aus.
Der zweite Planetenradsatz 42a weist ein zweites Hohlrad 50a auf. Der zweite
Planetenradsatz 42a weist ferner einen Planetensatz 51a und ein zweites Sonnenrad 52a auf. Der Planetensatz 51a weist eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38a umfasst den dritten Steg 49a. Der dritte Steg 49a ist mit dem zweiten Steg 48a und dem ersten Steg 47a drehfest verbunden. Der Planetensatz 51a ist auf dem dritten Steg 49a gelagert. Die Planetenräder des
Planetensatzes 5 a kämmen mit dem zweiten Hohlrad 50a. Die Planetenräder des Planetensatzes 51a kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 52a. Die Planetenräder des Planetensatzes 51a kämmen mit dem äußeren Planetensatz 44a. Das Planetengetriebe 38a ist als fünfwelliges Planetengetriebe 38a ausgebildet. Das zweite Sonnenrad 52a ist über eine Antriebswelle 58a mit der Trennkupplung 39a verbunden. Somit wird das zweite Sonnenrad 52a bei geschlossener Trennkupplung 39a übersetzungsfrei vom
Verbrennungsmotor 10a angetrieben. Das erste Hohlrad 43a ist drehfest mit der
Teilgetriebeeingangswelle 17a des zweiten Stirnradteilgetriebes 21a gekoppelt. Das erste Hohlrad 43a ist drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17a gekoppelt.
Das erste Sonnenrad 46a, der Doppelplanetensatz 44a, 45a, das Hohlrad 43a und der Planetensatz 51a des zweiten Planetenradsatzes 42a sind in einer ersten Zahnradebene 53a des Planetengetriebes 38a angeordnet. Das zweite Sonnenrad 52a, der Planetensatz 51a und das zweite Hohlrad 50a sind in einer zweiten Zahnradebene 54a des
Planetengetriebes 38a angeordnet. Der Planetensatz 51a ist somit innerhalb der ersten Zahnradebene 53a und der zweiten Zahnradebene 54a angeordnet.
Der erste, zweite und dritte Steg 47a, 48a, 49a ist jeweils zwischen der ersten und zweiten Zahnradebene 53a, 54a drehfest mit einem Rotor 13a der elektrischen Maschine verbunden. Der erste, zweite und dritte Steg 47a, 48a, 49a können mit dem Rotor 3a beispielweise über eine Lochscheibe verbunden werden, wobei der Planetensatz 51a des zweiten Planetenradsatzes 42a die Lochscheibe durchsetzt.
Das Planetengetriebe 38a umfasst eine Bremseinheit 55a. Die Bremseinheit 55a ist zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50a vorgesehen. Genauer gesagt ist die
Bremseinheit 55a zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50a relativ zum
Getriebegehäuse 14a vorgesehen.
Weiterhin umfasst das Planetengetriebe 38a eine Kopplungseinheit 56a. Die
Kopplungseinheit 56a ist zu einer drehfesten Kopplung des ersten Hohlrads 43a mit dem ersten Sonnenrad 46a vorgesehen. Dadurch ist die Kopplungseinheit 56a dazu vorgesehen, das Planetengetriebe 38a zu verblocken. Ist das Planetengetriebe 38a verblockt, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16a, 17a mit einer selben Geschwindigkeit wie das erste Sonnenrad 46a. Ist die Trennkupplung 39a geschlossen, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16a, 17a mit einer selben Geschwindigkeit wie der Verbrennungsmotor 10a. Das erste Sonnenrad 46a ist drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16a der Getriebeeinheit 5a
verbunden.
Das erste Stirnradteilgetriebe 20a und das zweite Stirnradteilgetriebe 21a sind zusammen mit dem Planetengetriebe 38a zu einer Schaltung von 14 verschiedenen Gängen vorgesehen. Dabei sind das erste Stirnradteilgetriebe 20a und das zweite
Stirnradteilgetriebe 21a zusammen mit dem Planetengetriebe 38a zu einer Schaltung von vier rein elektrisch angetriebenen Gängen vorgesehen. Weiterhin sind das erste
Stirnradteilgetriebe 20a und das zweite Stirnradteilgetriebe 21a zusammen mit dem Planetengetriebe 38a zu einer Schaltung von sieben Vorwärtsgängen vorgesehen. Ferner sind das erste Stirnradteilgetriebe 20a und das zweite Stirnradteilgetriebe 21a zusammen mit dem Planetengetriebe 38a zu einer Schaltung eines nicht lastschaltbaren Overdrives und eines Kriechgangs vorgesehen. Zudem sind das erste Stirnradteilgetriebe 20a und das zweite Stirnradteilgetriebe 21a zusammen mit dem Planetengetriebe 38a zu einer Schaltung eines Beschleunigungsgangs vorgesehen.
Eine Schaltstrategie zum Schalten der Schalteinheiten 24a, 25a, 32a, 33a kann der Tabelle in Figur 5 entnommen werden. Dabei sind ein Kriechgang C, sieben
Vorwärtsgetriebegänge G1 , G2, G3, G4, G5, G6, G7, ein Overdrive OD, welcher sich an den siebten Vorwärtsgetriebegang G7 stufenlos anschließt, ein Beschleunigungsgang G3*, sowie vier rein elektrische Gänge E1 , E2, E3, E4 schaltbar. Ein Rückwärtsgang kann durch eine Rückwärtsdrehung des Elektromotors in einem der elektrischen Gänge E1 - E4 realisiert werden. In den rein elektrischen Gängen E1 , E2, E3, E4 wird die Getriebeeinheit 15a ausschließlich von der elektrischen Maschine 11a angetrieben. Die Vorwärtsgetriebegänge G2, G4, G6 bilden Zwischengänge aus, welche die Schaltstufen zwischen den Vorwärtsgetriebegängen G1 , G3, G5, G7 mit Hilfe der elektrischen
Maschine 11a stufenlos überbrücken. Eine Markierung in der entsprechenden Zeile bedeutet jeweils, dass die entsprechende Schalteinheit 24a, 25a, 32a, 33a geschlossen ist, die Trennkupplung 39a geschlossen ist, die Kopplungseinheit 56a geschlossen ist und/oder die Bremseinheit 55a bremst, um jeweils den in der ersten Spalte angezeigten Getriebegang zu schalten. In den Figuren 6 bis 9 sind drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der Figuren 1 bis 5, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des
Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 5 durch die Buchstaben b bis d in den
Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der Figuren 6 bis 9 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 bis 5, verwiesen werden.
In den Figuren 6 und 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Hybridantriebsvorrichtung weist einen Verbrennungsmotor 10b und eine elektrische Maschine 11 b auf. Die elektrische Maschine 1 b bildet einen Elektromotor aus. Ebenso wäre es möglich, anstelle der elektrischen Maschine 11b eine hydraulische oder pneumatische Antriebseinheit mit entsprechend zugeordnetem Energiespeicher vorzusehen. Die elektrische Maschine 11 b ist dazu vorgesehen, wahlweise eine elektrische Energie in eine mechanische Energie umzuwandeln oder eine mechanische Energie in eine elektrische Energie umzuwandeln. Dazu weist die elektrische Maschine 11 b einen Stator 12b und einen Rotor 13b auf. Der Stator 12b ist fest mit einem
Getriebegehäuse 14b verbunden. Das Getriebegehäuse 14b ist drehfest angeordnet und starr mit einer Karosserie des Hybridkraftfahrzeugs verbunden. Der Rotor 13b ist drehbar zu dem Stator 12b angeordnet. Zur Bereitstellung und Speicherung der elektrischen Energie weist das Hybridkraftfahrzeug eine nicht näher dargestellte Akkuvorrichtung auf. Die Akkuvorrichtung ist dazu vorgesehen, elektrische Energie zum Antrieb der elektrischen Maschine 11b bereitzustellen und elektrische Energie zu speichern, die vom Verbrennungsmotor 10b erzeugt oder von einem externen Stromnetz eingespeist wird.
Wie in der Figur 4 gezeigt, weist die Hybridantriebsvorrichtung zur Bereitstellung mehrerer Getriebegänge eine Getriebeeinheit 15b auf. Zur Einleitung eines Antriebsmoments weist die Getriebeeinheit 15b eine erste Teilgetriebeeingangswelle 16b und eine zweite Teilgetriebeeingangswelle 17b auf. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 6b ist als eine Vollwelle ausgebildet. Die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17b ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die erste Teilgetnebeeingangswelle 16b und die zweite Teilgetnebeeingangswelle 17b sind koaxial zueinander angeordnet. Die erste Teilgetnebeeingangswelle 16b durchsetzt die zweite Teilgetnebeeingangswelle 17b.
Zur Ausleitung eines durch die Getriebeeinheit 15b übersetzten Antriebsmoments, also eines Abtriebsmoments, weist die Getriebeeinheit 15b eine erste Getriebeausgangswelle 18b und eine zweite Getriebeausgangswelle 19b auf. Die Getriebeausgangswellen 18b, 19b sind parallel versetzt zu den Teilgetriebeeingangswellen 16b, 17b angeordnet. Die Getriebeausgangswellen 18b, 19b sind zur Anbindung an nicht näher dargestellte Antriebsräder des Hybridkraftfahrzeugs vorgesehen.
Die Getriebeeinheit 15b umfasst ein erstes Stirnradteilgetriebe 20b und ein zweites Stirnradteilgetriebe 21b. Das erste Stirnradteilgetriebe 20b und das zweite Stirnradteilgetriebe 21b sind in einem Kraftfluss parallel zueinander schaltbar. Das erste Stirnradteilgetriebe 20b ist in einer axialen Richtung vor dem zweiten Stirnradteilgetriebe 21 b angeordnet.
Das erste Stirnradteilgetriebe 20b weist eine Getriebeübersetzung auf. Das erste Stirnradteilgetriebe 20b weist die erste Teilgetnebeeingangswelle 16b auf. Das Antriebsmoment wird über die erste Teilgetnebeeingangswelle 16b in das erste Stirnradteilgetriebe 20b eingeleitet. Zur Einstellung von einer Teilgetriebeübersetzung weist das erste Stirnradteilgetriebe 20b ein erstes Zahnradpaar 22b und eine erste Schalteinheit 24b auf. Das erste Zahnradpaar 22b weist ein auf der ersten Teilgetnebeeingangswelle 16b fest angeordnetes Festrad 26b und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19b drehbar angeordnetes Losrad 27b auf. Das Losrad 27b kämmt mit dem Festrad 26b. Die Schalteinheit 24b verbindet zur Einstellung eines bestimmten Getriebegangs das Losrad 27b drehfest mit der zweiten Getriebeausgangswelle 19b.
Das zweite Stirnradteilgetriebe 21b weist zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen auf. Das zweite Stirnradteilgetriebe 21 b weist die zweite Teilgetnebeeingangswelle 17b auf. Das Antriebsmoment wird über die zweite Teilgetnebeeingangswelle 17b in das zweite Stimradteilgetriebe 21b eingeleitet. Zur Einstellung der zwei verschiedenen Teilgetriebeübersetzungen weist das zweite Stirnradteilgetriebe 21 b ein erstes Zahnradpaar 30b, ein zweites Zahnradpaar 31b, eine dritte Schalteinheit 32b und eine vierte Schalteinheit 33b auf. Die dritte Schalteinheit 32b ist als Doppelschalteinheit zusammen mit der vierten Schalteinheit 33b ausgebildet. Das dritte Zahnradpaar 30b weist ein auf der zweiten Teil- getriebeeingangswelle 17b fest angeordnetes Festrad 34b und ein auf der ersten Getriebeausgangswelle 18b drehbar angeordnetes Losrad 35b auf. Das vierte Zahnradpaar 31 b weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17b fest angeordnetes Festrad 36b und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19b drehbar angeordnetes Losrad 37b auf. Die Losräder 35b, 37b kämmen mit den jeweiligen Festrädern 34b, 36b. Die zwei Schalteinheiten 32b, 33b verbinden zur Einstellung eines jeweiligen Getriebegangs die Losräder 35b, 37b drehfest mit der jeweiligen Getriebeausgangswelle 18b, 19b.
Optional umfasst das zweite Stirnradteilgetriebe 21 b eine zweite Schalteinheit 25b und ein drittes Zahnradpaar 23b, welches das auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17b fest angeordnete Festrad 34b und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19b drehbar angeordnetes Losrad 29b umfasst. Die zweite Schalteinheit 25b und das Losrad 29b sind gestrichelt angedeutet und können zur Bildung eines mechanischen Rückwärtsgangs vorgesehen sein. Das Losrad 29b kämmt dann mit dem Festrad 34b. Die Schalteinheit 25b verbindet zur Einstellung eines bestimmten Getriebegangs das Losrad 29b drehfest mit der zweiten Getriebeausgangswelle 19b. Die erste Schalteinheit 24b und die zweite Schalteinheit 25b sind in diesem optionalen Fall als Doppelschalteinheit ausgebildet.
Die Getriebeeinheit 15b umfasst ein Parksperrenrad 40b, welches zu einer wahlweisen Sperrung der ersten Getriebeausgangswelle 8b vorgesehen ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, das Parksperrenrad 40b an einer anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Position anzuordnen.
Zur Übertragung eines Drehmoments vom Verbrennungsmotor 10b und/oder von der elektrischen Maschine 11b zur Getriebeeinheit 15b, umfasst die
Hybridantriebsvorrichtung ein Planetengetriebe 38b. Der Verbrennungsmotor 10b ist über eine Trennkupplung 39b an das Planetengetriebe 38b angebunden. Die elektrische Maschine 11b ist direkt an das Planetengetriebe 38b angebunden. Die zwei
Stirnradteilgetriebe 20b, 21 b sind direkt an das Planetengetriebe 38b angebunden. Der Verbrennungsmotor 10b und die Stirnradteilgetriebe 20b, 21 b sind in eine Axialrichtung 57b betrachtet auf unterschiedlichen Seiten des Planetengetriebes 38b angeordnet.
Das Planetengetriebe 38b weist einen ersten Planetenradsatz 41b und einen zweiten Planetenradsatz 42b auf. Der erste Planetenradsatz 41b weist ein erstes Hohlrad 43b, einen äußeren Planetensatz 44b, einen inneren Planetensatz 45b, sowie ein erstes Sonnenrad 46b auf. Die Planetensätze 44b, 45b weisen jeweils eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt jeweils drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38b umfasst einen ersten Steg 47b, einen zweiten Steg 48b und einen dritten Steg 49b.
Genauer gesagt handelt es sich bei einem Steg um einen Stegsatz, welcher aus einer Mehrzahl miteinander verbundener, auf einer Kreisbahn angeordneten Stegen besteht, wobei jedes Planetenrad auf einem eigenen Steg gelagert ist. Der äußere Planetensatz 44b ist auf dem ersten Steg 47b gelagert. Der innere Planetensatz 45b ist auf dem zweiten Steg 48b gelagert. Der erste Steg 47b ist mit dem zweiten Steg 48b drehfest verbunden. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44b kämmen mit dem ersten Hohlrad 43b. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44b kämmen mit den Planetenrädern des inneren Planetensatzes 45b. Die Planetenräder des inneren
Planetensatzes 45b kämmen mit dem ersten Sonnenrad 46b. Der äußere Planetensatz 44b und der innere Planetensatz 45b bilden somit einen Doppelplanetensatz 44b, 45b mit einem ersten und zweiten Steg 47b, 48b aus.
Der zweite Planetenradsatz 42b weist ein zweites Hohlrad 50b auf. Der zweite
Planetenradsatz 42b weist ferner einen Planetensatz 51 b und ein zweites Sonnenrad 52b auf. Der Planetensatz 51 b weist eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38b umfasst den dritten Steg 49b. Der dritte Steg 49b ist mit dem zweiten Steg 48b und dem ersten Steg 47b drehfest verbunden. Der Planetensatz 5 b ist auf dem dritten Steg 49b gelagert. Die Planetenräder des
Planetensatzes 51b kämmen mit dem zweiten Hohlrad 50b. Die Planetenräder des Planetensatzes 51 b kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 52b. Die Planetenräder des Planetensatzes 51 b kämmen mit dem äußeren Planetensatz 44b. Das Planetengetriebe 38b ist als fünfwelliges Planetengetriebe 38b ausgebildet. Das zweite Sonnenrad 52b ist über eine Antriebswelle 58b mit der Trennkupplung 39b verbunden. Somit wird das zweite Sonnenrad 52b bei geschlossener Trennkupplung 39b übersetzungsfrei vom
Verbrennungsmotor 10b angetrieben. Das erste Hohlrad 43b ist drehfest mit der
Teilgetnebeeingangswelle 17b des zweiten Stirnradteilgetriebes 21 b gekoppelt. Das erste Hohlrad 43b ist drehfest mit der zweiten Teilgetnebeeingangswelle 17b gekoppelt. Das erste Sonnenrad 46b, der Doppelplanetensatz 44b, 45b, das Hohlrad 43b und der Planetensatz 51 b des zweiten Planetenradsatzes 42b sind in einer ersten Zahnradebene 53b des Planetengetriebes 38b angeordnet. Das zweite Sonnenrad 52b, der Planetensatz 51 b und das zweite Hohlrad 50b sind in einer zweiten Zahnradebene 54b des
Planetengetriebes 38b angeordnet. Der Planetensatz 51 b ist somit innerhalb der ersten Zahnradebene 53b und der zweiten Zahnradebene 54b angeordnet.
Der erste, zweite und dritte Steg 47b, 48b, 49b ist jeweils zwischen der ersten und zweiten Zahnradebene 53b, 54b drehfest mit einem Rotor 13b der elektrischen Maschine verbunden. Der erste, zweite und dritte Steg 47b, 48b, 49b können mit dem Rotor 13b beispielweise über eine Lochscheibe verbunden werden, wobei der Planetensatz 51b des zweiten Planetenradsatzes 42b die Lochscheibe durchsetzt.
Das Planetengetriebe 38b umfasst eine Bremseinheit 55b. Die Bremseinheit 55b ist zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50b vorgesehen. Genauer gesagt ist die
Bremseinheit 55b zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50b relativ zum
Getriebegehäuse 14b vorgesehen.
Weiterhin umfasst das Planetengetriebe 38b eine Kopplungseinheit 56b. Die
Kopplungseinheit 56b ist zu einer drehfesten Kopplung des ersten Hohlrads 43b mit dem ersten Sonnenrad 46b vorgesehen. Dadurch ist die Kopplungseinheit 56b dazu vorgesehen, das Planetengetriebe 38b zu verblocken. Ist das Planetengetriebe 38b verblockt, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16b, 17b mit einer selben Geschwindigkeit wie das erste Sonnenrad 46b. Ist die Trennkupplung 39b geschlossen, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16b, 17b mit einer selben Geschwindigkeit wie der Verbrennungsmotor 10b. Das erste Sonnenrad 46b ist drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16b der Getriebeeinheit 15b
verbunden.
Das erste Stirnradteilgetriebe 20b und das zweite Stirnradteilgetriebe 21 b sind zusammen mit dem Planetengetriebe 38b zu einer Schaltung von 13 verschiedenen Gängen vorgesehen. Dabei sind das erste Stirnradteilgetriebe 20b und das zweite
Stirnradteilgetriebe 21 b zusammen mit dem Planetengetriebe 38b zu einer Schaltung von vier rein elektrisch angetriebenen Gängen vorgesehen. Weiterhin sind das erste
Stirnradteilgetriebe 20b und das zweite Stirnradteilgetriebe 21b zusammen mit dem Planetengetriebe 38b zu einer Schaltung von sieben Vorwärtsgängen vorgesehen. Ferner sind das erste Stirnradteilgetriebe 20b und das zweite Stirnradteilgetriebe 21b zusammen mit dem Planetengetriebe 38b zu einer Schaltung eines Beschleunigungsgangs vorgesehen. Zudem sind das erste Stirnradteilgetriebe 20b und das zweite
Stirnradteilgetriebe 21b zusammen mit dem Planetengetriebe 38b wie beschrieben optional zu einer Schaltung eines mechanischen Rückwärtsgangs vorgesehen.
Eine Schaltstrategie zum Schalten der Schalteinheiten 24b, 25b, 32b, 33b kann der Tabelle in Figur 7 entnommen werden. Dabei sind sieben Vorwärtsgetriebegänge G1 , G2, G3, G4, G5, G6, G7, ein Beschleunigungsgang G4*, ein mechanischer Rückwärtsgang RW, sowie vier rein elektrische Gänge E1 , E2, E3, E4 schaltbar. In den rein elektrischen Gängen E1 , E2, E3, E4 wird die Getriebeeinheit 15b ausschließlich von der elektrischen Maschine 1b angetrieben. Die Vorwärtsgetriebegänge G1 , G3, G5, G6 bilden
Zwischengänge aus, welche die Schaltstufen zu den Vorwärtsgetriebegängen G2, G4, G7 mit Hilfe der elektrischen Maschine 11 b stufenlos überbrücken. Eine Markierung in der entsprechenden Zeile bedeutet jeweils, dass die entsprechende Schalteinheit 24b, 25b, 32b, 33b geschlossen ist, die Trennkupplung 39b geschlossen ist, die
Kopplungseinheit 56b geschlossen ist und/oder die Bremseinheit 55b bremst, um jeweils den in der ersten Spalte angezeigten Getriebegang zu schalten.
In der Figur 8 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Das dritte
Ausführungsbeispiel stellt eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels dar. Die
Hybridantriebsvorrichtung weist einen Verbrennungsmotor 10c und eine elektrische Maschine 1c auf. Die elektrische Maschine 11c bildet einen Elektromotor aus. Ebenso wäre es möglich, anstelle der elektrischen Maschine 11c eine hydraulische oder pneumatische Antriebseinheit mit entsprechend zugeordnetem Energiespeicher vorzusehen. Die elektrische Maschine 11c ist dazu vorgesehen, wahlweise eine elektrische Energie in eine mechanische Energie umzuwandeln oder eine mechanische Energie in eine elektrische Energie umzuwandeln. Dazu weist die elektrische Maschine 11c einen Stator 12c und einen Rotor 13c auf. Der Stator 12c ist fest mit einem
Getriebegehäuse 14c verbunden. Das Getriebegehäuse 14c ist drehfest angeordnet und starr mit einer Karosserie des Hybridkraftfahrzeugs verbunden. Der Rotor 13c ist drehbar zu dem Stator 12c angeordnet. Zur Bereitstellung und Speicherung der elektrischen Energie weist das Hybridkraftfahrzeug eine nicht näher dargestellte Akkuvorrichtung auf. Die Akkuvorrichtung ist dazu vorgesehen, elektrische Energie zum Antrieb der elektrischen Maschine 11c bereitzustellen und elektrische Energie zu speichern, die vom Verbrennungsmotor 10c erzeugt oder von einem externen Stromnetz eingespeist wird.
Wie in der Figur 8 weiter gezeigt, weist die Hybridantriebsvorrichtung zur Bereitstellung mehrerer Getriebegänge eine Getriebeeinheit 15c auf. Zur Einleitung eines Antriebsmoments weist die Getriebeeinheit 15c eine erste Teilgetriebeeingangswelle 16c und eine zweite Teilgetriebeeingangswelle 17c auf. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16c ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17c ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16c und die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17c sind koaxial zueinander angeordnet. Die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17c durchsetzt die erste Teilgetriebeeingangswelle 16c.
Zur Ausleitung eines durch die Getriebeeinheit 15c übersetzten Antriebsmoments, also eines Abtriebsmoments, weist die Getriebeeinheit 5c eine erste Getriebeausgangswelle 18c und eine zweite Getriebeausgangswelle 19c auf. Die Getriebeausgangswellen 18c, 19c sind parallel versetzt zu den Teilgetriebeeingangswellen 16c, 17c angeordnet. Die Getriebeausgangswellen 18c, 19c sind zur Anbindung an nicht näher dargestellte Antriebsräder des Hybridkraftfahrzeugs vorgesehen.
Die Getriebeeinheit 15c umfasst ein erstes Stirnradteilgetriebe 20c und ein zweites Stirnradteilgetriebe 21c. Das erste Stirnradteilgetriebe 20c und das zweite Stirnradteilgetriebe 21c sind in einem Kraftfluss parallel zueinander schaltbar. Das erste Stirnradteilgetriebe 20c ist in einer axialen Richtung vor dem zweiten Stirnradteilgetriebe 21c angeordnet.
Das erste Stirnradteilgetriebe 20c weist zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen auf. Das erste Stirnradteilgetriebe 20c weist die erste Teilgetriebeeingangswelle 16c auf. Das Antriebsmoment wird über die erste Teilgetriebeeingangswelle 16c in das erste Stirnradteilgetriebe 20c eingeleitet. Zur Einstellung von zwei verschiedenen Teilgetriebeübersetzungen weist das erste Stirnradteilgetriebe 20c ein erstes Zahnradpaar 22c, ein zweites Zahnradpaar 23c, eine erste Schalteinheit 24c und eine zweite Schalteinheit 25c auf. Die erste Schalteinheit 24c ist als Doppelschalteinheit ausgebildet. Das erste Zahnradpaar 22c weist ein auf der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16c fest angeordnetes Festrad 26c und ein auf der ersten Getriebeausgangswelle 18c drehbar angeordnetes Losrad 27c auf. Das zweite Zahnradpaar 23c weist ein auf der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16c fest angeordnetes Festrad 28c und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19c drehbar angeordnetes Losrad 29c auf. Die Losräder 27c, 29c kämmen mit den jeweiligen Festrädern 26c, 28c. Die erste Schalteinheit 24c verbindet zur Einstellung zumindest eines Getriebegangs das Losrad 27c drehfest mit der ersten Getriebeausgangswelle 18c. Die zweite Schalteinheit 25c verbindet zur Einstellung zumindest eines Getriebegangs das Losrad 29c drehfest mit der zweiten Getriebeausgangswelle 19c.
Das zweite Stirnradteilgetriebe 21c weist zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen auf. Das zweite Stirnradteilgetriebe 21c weist die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17c auf. Das Antriebsmoment wird über die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17c in das zweite Stirnradteilgetriebe 21c eingeleitet. Zur Einstellung der zwei verschiedenen Teilgetriebeübersetzungen weist das zweite Stirnradteilgetriebe 21c ein erstes Zahnradpaar 30c, ein zweites Zahnradpaar 31c, eine dritte Schalteinheit 32c und eine vierte Schalteinheit 33c auf. Die dritte Schalteinheit 32c ist als Doppelschalteinheit zusammen mit der ersten Schalteinheit 24c ausgebildet. Das dritte Zahnradpaar 30c weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17c fest angeordnetes Festrad 34c und ein auf der ersten Getriebeausgangswelle 18c drehbar angeordnetes Losrad 35c auf. Das vierte Zahnradpaar 31c weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17c fest angeordnetes Festrad 36c und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19c drehbar angeordnetes Losrad 37c auf. Die Losräder 35c, 37c kämmen mit den jeweiligen Festrädern 34c, 36c. Die dritte Schalteinheit 32c verbindet zur Einstellung zumindest eines Getriebegangs das Losrad 35c drehfest mit der ersten Getriebeausgangswelle 18c. Die vierte Schalteinheit 33c verbindet zur Einstellung zumindest eines Getriebegangs das Losrad 37c drehfest mit der zweiten Getriebeausgangswelle 19c.
Die Getriebeeinheit 15c umfasst ein Parksperrenrad 40c, welches zu einer wahlweisen Sperrung der ersten Getriebeausgangswelle 18c vorgesehen ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, das Parksperrenrad 40c an einer anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Position anzuordnen.
Zur Übertragung eines Drehmoments vom Verbrennungsmotor 10c und/oder von der elektrischen Maschine 11c zur Getriebeeinheit 15c, umfasst die Hybridantriebsvorrichtung ein Planetengetriebe 38c. Der Verbrennungsmotor 0c ist über eine Trennkupplung 39c an das Planetengetriebe 38c angebunden. Die elektrische Maschine 11c ist direkt an das Planetengetriebe 38c angebunden. Die zwei Stirnradteilgetriebe 20c, 21c sind direkt an das Planetengetriebe 38c angebunden. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel sind der Verbrennungsmotor 10c und das Planetengetriebe 38c in eine Axialrichtung 57c betrachtet auf unterschiedlichen Seiten der Stirnradteilgetriebe 20c, 2 c angeordnet.
Das Planetengetriebe 38c weist einen ersten Planetenradsatz 41c und einen zweiten Planetenradsatz 42c auf. Der erste Planetenradsatz 41c weist ein erstes Hohlrad 43c, einen äußeren Planetensatz 44c, einen inneren Planetensatz 45c, sowie ein erstes Sonnenrad 46c auf. Die Planetensätze 44c, 45c weisen jeweils eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt jeweils drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38c umfasst einen ersten Steg 47c, einen zweiten Steg 48c und einen dritten Steg 49c. Genauer gesagt handelt es sich bei einem Steg um einen Stegsatz, welcher aus einer Mehrzahl miteinander verbundener, auf einer Kreisbahn angeordneten Stegen besteht, wobei jedes Planetenrad auf einem eigenen Steg gelagert ist. Der äußere Planetensatz 44c ist auf dem ersten Steg 47c gelagert. Der innere Planetensatz 45c ist auf dem zweiten Steg 48c gelagert. Der erste Steg 47c ist mit dem zweiten Steg 48c drehfest verbunden. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44c kämmen mit dem ersten Hohlrad 43c. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44c kämmen mit den Planetenrädern des inneren Planetensatzes 45c. Die Planetenräder des inneren Planetensatzes 45c kämmen mit dem ersten Sonnenrad 46c. Der äußere Planetensatz 44c und der innere
Planetensatz 45c bilden somit einen Doppelplanetensatz 44c, 45c mit einem ersten und zweiten Steg 47c, 48c aus.
Der zweite Planetenradsatz 42c weist ein zweites Hohlrad 50c auf. Der zweite
Planetenradsatz 42c weist ferner einen Planetensatz 51c und ein zweites Sonnenrad 52c auf. Der Planetensatz 51c weist eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38c umfasst den dritten Steg 49c. Der dritte Steg 49c ist mit dem zweiten Steg 48c und dem ersten Steg 47c drehfest verbunden. Der Planetensatz 5 c ist auf dem dritten Steg 49c gelagert. Die Planetenräder des
Planetensatzes 51c kämmen mit dem zweiten Hohlrad 50c. Die Planetenräder des Planetensatzes 51c kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 52c. Die Planetenräder des Planetensatzes 5 c kämmen mit dem äußeren Planetensatz 44c. Das Planetengetriebe 38c ist als fünfwelliges Planetengetriebe 38c ausgebildet. Das zweite Sonnenrad 52c ist drehfest mit einer Antriebswelle 58c verbunden. Das zweite Sonnenrad 52c ist über die Antriebswelle 58c mit der Trennkupplung 39c verbunden. Die Antriebswelle 58c ist koaxial zu den Teilgetriebeeingangswellen 16c, 17c angeordnet. Die Antriebswelle 58c durchsetzt die erste Teilgetriebeeingangswelle 16c. Die Antriebswelle 58c ist als Vollwelle ausgebildet. Somit wird das zweite Sonnenrad 52c bei geschlossener Trennkupplung 39c übersetzungsfrei vom Verbrennungsmotor 10c angetrieben. Das erste Hohlrad 43c ist drehfest mit der Teilgetriebeeingangswelle 17c des zweiten Stirnradteilgetriebes 2 c gekoppelt. Das erste Hohlrad 43c ist drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17c gekoppelt.
Das erste Sonnenrad 46c, der Doppelplanetensatz 44c, 45c, das Hohlrad 43c und der Planetensatz 51c des zweiten Planetenradsatzes 42c sind in einer ersten Zahnradebene 53c des Planetengetriebes 38c angeordnet. Das zweite Sonnenrad 52c, der Planetensatz 51c und das zweite Hohlrad 50c sind in einer zweiten Zahnradebene 54c des
Planetengetriebes 38c angeordnet. Der Planetensatz 51c ist somit innerhalb der ersten Zahnradebene 53c und der zweiten Zahnradebene 54c angeordnet.
Der erste, zweite und dritte Steg 47c, 48c, 49c ist jeweils zwischen der ersten und zweiten Zahnradebene 53c, 54c drehfest mit einem Rotor 13c der elektrischen Maschine 11c verbunden. Der erste, zweite und dritte Steg 47c, 48c, 49c können mit dem Rotor 13c beispielweise über eine Lochscheibe verbunden werden, wobei der Planetensatz 51c des zweiten Planetenradsatzes 42c die Lochscheibe durchsetzt.
Das Planetengetriebe 38c umfasst eine Bremseinheit 55c. Die Bremseinheit 55c ist zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50c vorgesehen. Genauer gesagt ist die
Bremseinheit 55c zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50c relativ zum
Getriebegehäuse 14c vorgesehen.
Weiterhin umfasst das Planetengetriebe 38c eine Kopplungseinheit 56c. Die
Kopplungseinheit 56c ist zu einer drehfesten Kopplung des zweiten Sonnenrads 52c mit dem dritten Steg 49c vorgesehen. Dadurch ist die Kopplungseinheit 56c dazu
vorgesehen, das Planetengetriebe 38c zu verblocken. Ist das Planetengetriebe 38c verblockt, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16c, 7c mit einer selben Geschwindigkeit wie das zweite Sonnenrad 52c. Ist die Trennkupplung 39c geschlossen, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16c, 17c mit einer selben Geschwindigkeit wie der Verbrennungsmotor 10c. Das erste Sonnenrad 46c ist drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16c der Getriebeeinheit 15c verbunden. Das erste Stirnradteilgetriebe 20c und das zweite Stirnradteilgetriebe 21c sind zusammen mit dem Planetengetriebe 38c zu einer Schaltung von 4 verschiedenen Gängen vorgesehen. Dabei sind das erste Stirnradteilgetriebe 20c und das zweite
Stirnradteilgetriebe 21c zusammen mit dem Planetengetriebe 38c zu einer Schaltung von vier rein elektrisch angetriebenen Gängen vorgesehen. Weiterhin sind das erste
Stirnradteilgetriebe 20c und das zweite Stirnradteilgetriebe 2 c zusammen mit dem Planetengetriebe 38c zu einer Schaltung von sieben Vorwärtsgängen vorgesehen. Ferner sind das erste Stirnradteilgetriebe 20c und das zweite Stirnradteilgetriebe 21c zusammen mit dem Planetengetriebe 38c zu einer Schaltung eines nicht lastschaltbaren Overdrives und eines Kriechgangs vorgesehen. Zudem sind das erste Stirnradteilgetriebe 20c und das zweite Stirnradteilgetriebe 21c zusammen mit dem Planetengetriebe 38a zu einer Schaltung eines Beschleunigungsgangs vorgesehen.
Eine Schaltstrategie zum Schalten der Schalteinheiten 24c, 25c, 32c, 33c entspricht der Schaltstrategie des ersten Ausführungsbeispiels. Daher kann für das dritte Ausführungsbeispiel auf die Schalttabelle in Figur 5 verwiesen werden.
In der Figur 9 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Das vierte Ausführungsbeispiel stellt eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels dar. Die Hybridantriebsvorrichtung weist einen Verbrennungsmotor 10d und eine elektrische Maschine 11d auf. Die elektrische Maschine 11 d bildet einen Elektromotor aus. Ebenso wäre es möglich, anstelle der elektrischen Maschine 11d eine hydraulische oder pneumatische Antriebseinheit mit entsprechend zugeordnetem Energiespeicher vorzusehen. Die elektrische Maschine 11d ist dazu vorgesehen, wahlweise eine elektrische Energie in eine mechanische Energie umzuwandeln oder eine mechanische Energie in eine elektrische Energie umzuwandeln. Dazu weist die elektrische Maschine 11d einen Stator 12d und einen Rotor 13d auf. Der Stator 12d ist fest mit einem
Getriebegehäuse 14d verbunden. Das Getriebegehäuse 14d ist drehfest angeordnet und starr mit einer Karosserie des Hybridkraftfahrzeugs verbunden. Der Rotor 13d ist drehbar zu dem Stator 12d angeordnet. Zur Bereitstellung und Speicherung der elektrischen Energie weist das Hybridkraftfahrzeug eine nicht näher dargestellte Akkuvorrichtung auf. Die Akkuvorrichtung ist dazu vorgesehen, elektrische Energie zum Antrieb der
elektrischen Maschine 11d bereitzustellen und elektrische Energie zu speichern, die vom Verbrennungsmotor 10d erzeugt oder von einem externen Stromnetz eingespeist wird. Wie in der Figur 9 weiter gezeigt, weist die Hybridantriebsvorrichtung zur Bereitstellung mehrerer Getriebegänge eine Getriebeeinheit 15d auf. Zur Einleitung eines Antriebsmoments weist die Getriebeeinheit 15d eine erste Teilgetriebeeingangswelle 16d und eine zweite Teilgetriebeeingangswelle 17d auf. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16d ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17d ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16d und die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17d sind koaxial zueinander angeordnet. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 16d durchsetzt die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17d.
Zur Ausleitung eines durch die Getriebeeinheit 15d übersetzten Antriebsmoments, also eines Abtriebsmoments, weist die Getriebeeinheit 15d eine erste Getriebeausgangswelle 18d und eine zweite Getriebeausgangswelle 19d auf. Die Getriebeausgangswellen 18d, 19d sind parallel versetzt zu den Teilgetriebeeingangswellen 16d, 17d angeordnet. Die Getriebeausgangswellen 18d, 19d sind zur Anbindung an nicht näher dargestellte Antriebsräder des Hybridkraftfahrzeugs vorgesehen.
Die Getriebeeinheit 15d umfasst ein erstes Stirnradteilgetriebe 20d und ein zweites Stirnradteilgetriebe 21d. Das erste Stirnradteilgetriebe 20d und das zweite Stirnradteilgetriebe 21 d sind in einem Kraftfluss parallel zueinander schaltbar. Das erste Stirnradteilgetriebe 20d ist in einer axialen Richtung vor dem zweiten Stirnradteilgetriebe 21 d angeordnet.
Das erste Stirnradteilgetriebe 20d weist eine Getriebeübersetzung auf. Das erste Stirnradteilgetriebe 20d weist die erste Teilgetriebeeingangswelle 16d auf. Das Antriebsmoment wird über die erste Teilgetriebeeingangswelle 16d in das erste Stirnradteilgetriebe 20d eingeleitet. Zur Einstellung von einer Teilgetriebeübersetzung weist das erste Stirn- radteiigetriebe 20d ein erstes Zahnradpaar 22d und eine erste Schalteinheit 24d auf. Das erste Zahnradpaar 22d weist ein auf der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16d fest angeordnetes Festrad 26d und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19d drehbar angeordnetes Losrad 27d auf. Das Losrad 27d kämmt mit dem Festrad 26d. Die Schalteinheit 24d verbindet zur Einstellung zumindest eines Getriebegangs das Losrad 27d drehfest mit der zweiten Getriebeausgangswelle 19d.
Das zweite Stirnradteilgetriebe 21 d weist zwei unterschiedliche Getriebeübersetzungen auf. Das zweite Stirnradteilgetriebe 21 d weist die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17d auf. Das Antriebsmoment wird über die zweite Teilgetriebeeingangswelle 17d in das zweite Stirnradteilgetriebe 21d eingeleitet. Zur Einstellung der zwei verschiedenen Teilgetriebeübersetzungen weist das zweite Stirnradteilgetriebe 21d ein erstes Zahnradpaar 30d, ein zweites Zahnradpaar 31 d, eine dritte Schalteinheit 32d und eine vierte Schalteinheit 33d auf. Die dritte Schalteinheit 32d ist als Doppelschalteinheit zusammen mit der vierten Schalteinheit 33d ausgebildet. Das dritte Zahnradpaar 30d weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 7d fest angeordnetes Festrad 34d und ein auf der ersten Getriebeausgangswelle 18d drehbar angeordnetes Losrad 35d auf. Das vierte Zahnradpaar 31 d weist ein auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17d fest angeordnetes Festrad 36d und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19d drehbar angeordnetes Losrad 37d auf. Die Losräder 35d, 37d kämmen mit den jeweiligen Festrädern 34d, 36d. Die zwei Schalteinheiten 32d, 33d verbinden zur Einstellung eines jeweiligen Getriebegangs die Losräder 35d, 37d drehfest mit der jeweiligen Getriebeausgangswelle 8d, 19d.
Optional umfasst das zweite Stirnradteilgetriebe 21 d eine zweite Schalteinheit 25d und ein drittes Zahnradpaar 23d, welches das auf der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 7d fest angeordnete Festrad 34d und ein auf der zweiten Getriebeausgangswelle 19d drehbar angeordnetes Losrad 29d umfasst. Die zweite Schalteinheit 25d und das Losrad 29d sind gestrichelt angedeutet und können zur Bildung eines mechanischen Rückwärtsgangs vorgesehen sein. Das Losrad 29d kämmt dann mit dem Festrad 34d. Die Schalteinheit 25d verbindet zur Einstellung eines bestimmten Getriebegangs das Losrad 29d drehfest mit der zweiten Getriebeausgangswelle 19d.Die erste Schalteinheit 24d und die zweite Schalteinheit 25d sind in diesem optionalen Fall als Doppelschalteinheit ausgebildet.
Die Getriebeeinheit 15d umfasst ein Parksperrenrad 40d, welches zu einer wahlweisen Sperrung der ersten Getriebeausgangswelle 18d vorgesehen ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, das Parksperrenrad 40d an einer anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Position anzuordnen.
Zur Übertragung eines Drehmoments vom Verbrennungsmotor 10d und/oder von der elektrischen Maschine 11d zur Getriebeeinheit 15d, umfasst die
Hybridantriebsvorrichtung ein Planetengetriebe 38d. Der Verbrennungsmotor 10d ist über eine Trennkupplung 39d an das Planetengetriebe 38d angebunden. Die elektrische Maschine 1 1 d ist direkt an das Planetengetriebe 38d angebunden. Die zwei Stirnradteilgetriebe 20d, 21d sind direkt an das Planetengetriebe 38d angebunden. Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel sind der Verbrennungsmotor 10d und das Planetengetriebe 38d in eine Axialrichtung 57d betrachtet auf unterschiedlichen Seiten der Stirnradteilgetriebe 20c, 21c angeordnet.
Das Planetengetriebe 38d weist einen ersten Planetenradsatz 41 d und einen zweiten Planetenradsatz 42d auf. Der erste Planetenradsatz 41d weist ein erstes Hohlrad 43d, einen äußeren Planetensatz 44d, einen inneren Planetensatz 45d, sowie ein erstes Sonnenrad 46d auf. Die Planetensätze 44d, 45d weisen jeweils eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt jeweils drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38d umfasst einen ersten Steg 47d, einen zweiten Steg 48d und einen dritten Steg 49d.
Genauer gesagt handelt es sich bei einem Steg um einen Stegsatz, welcher aus einer Mehrzahl miteinander verbundener, auf einer Kreisbahn angeordneten Stegen besteht, wobei jedes Planetenrad auf einem eigenen Steg gelagert ist. Der äußere Planetensatz 44d ist auf dem ersten Steg 47d gelagert. Der innere Planetensatz 45d ist auf dem zweiten Steg 48d gelagert. Der erste Steg 47d ist mit dem zweiten Steg 48d drehfest verbunden. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44d kämmen mit dem ersten Hohlrad 43d. Die Planetenräder des äußeren Planetensatzes 44d kämmen mit den Planetenrädern des inneren Planetensatzes 45d. Die Planetenräder des inneren
Planetensatzes 45d kämmen mit dem ersten Sonnenrad 46d. Der äußere Planetensatz 44d und der innere Planetensatz 45d bilden somit einen Doppelplanetensatz 44d, 45d mit einem ersten und zweiten Steg 47d, 48d aus.
Der zweite Planetenradsatz 42d weist ein zweites Hohlrad 50d auf. Der zweite
Planetenradsatz 42d weist ferner einen Planetensatz 51 d und ein zweites Sonnenrad 52d auf. Der Planetensatz 51 d weist eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Planetenrädern auf, bevorzugt drei oder vier Planetenräder. Die Planetenräder bilden Losräder aus. Das Planetengetriebe 38d umfasst den dritten Steg 49d. Der dritte Steg 49d ist mit dem zweiten Steg 48d und dem ersten Steg 47d drehfest verbunden. Der Planetensatz 51 d ist auf dem dritten Steg 49d gelagert. Die Planetenräder des
Planetensatzes 51 d kämmen mit dem zweiten Hohlrad 50d. Die Planetenräder des Planetensatzes 51 d kämmen mit dem zweiten Sonnenrad 52d. Die Planetenräder des Planetensatzes 51 d kämmen mit dem äußeren Planetensatz 44d. Das Planetengetriebe 38d ist als fünfwelliges Planetengetriebe 38d ausgebildet. Das zweite Sonnenrad 52d ist über die Antriebswelle 58d mit der Trennkupplung 39d verbunden. Die Antriebswelle 58d ist koaxial zu den Teilgetriebeeingangswellen 16d, 17d angeordnet. Die Antriebswelle 58d durchsetzt die erste Teilgetriebeeingangswelle 16d. Die Antriebswelle 58d ist als Vollwelle ausgebildet. Somit wird das zweite Sonnenrad 52d bei geschlossener Trennkupplung 39d übersetzungsfrei vom Verbrennungsmotor 10d angetrieben. Das erste Hohlrad 43d ist drehfest mit der Teilgetriebeeingangswelle 17d des zweiten Stirnradteilgetriebes 21 d gekoppelt. Das erste Hohlrad 43d ist drehfest mit der zweiten Teilgetriebeeingangswelle 17d gekoppelt.
Das erste Sonnenrad 46d, der Doppelplanetensatz 44d, 45d, das Hohlrad 43d und der Planetensatz 51 d des zweiten Planetenradsatzes 42d sind in einer ersten Zahnradebene 53d des Planetengetriebes 38d angeordnet. Das zweite Sonnenrad 52d, der Planetensatz 51 d und das zweite Hohlrad 50d sind in einer zweiten Zahnradebene 54d des
Planetengetriebes 38d angeordnet. Der Planetensatz 51 d ist somit innerhalb der ersten Zahnradebene 53d und der zweiten Zahnradebene 54d angeordnet.
Der erste, zweite und dritte Steg 47d, 48d, 49d ist jeweils zwischen der ersten und zweiten Zahnradebene 53d, 54d drehfest mit einem Rotor 13d der elektrischen Maschine 11d verbunden. Der erste, zweite und dritte Steg 47d, 48d, 49d können mit dem Rotor 13d beispielweise über eine Lochscheibe verbunden werden, wobei der Planetensatz 51 d des zweiten Planetenradsatzes 42d die Lochscheibe durchsetzt.
Das Planetengetriebe 38d umfasst eine Bremseinheit 55d. Die Bremseinheit 55d ist zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50d vorgesehen. Genauer gesagt ist die
Bremseinheit 55d zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads 50d relativ zum
Getriebegehäuse 14d vorgesehen.
Weiterhin umfasst das Planetengetriebe 38d eine Kopplungseinheit 56d. Die
Kopplungseinheit 56d ist zu einer drehfesten Kopplung des zweiten Sonnenrads 52d mit dem dritten Steg 49d vorgesehen. Dadurch ist die Kopplungseinheit 56d dazu
vorgesehen, das Planetengetriebe 38d zu verblocken. Ist das Planetengetriebe 38d verblockt, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16d, 17d mit einer selben Geschwindigkeit wie das zweite Sonnenrad 52d. Ist die Trennkupplung 39d geschlossen, drehen die erste und zweite Teilgetriebeeingangswellen 16d, 17d mit einer selben Geschwindigkeit wie der Verbrennungsmotor 10d. Das erste Sonnenrad 46d ist drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 16d der Getriebeeinheit 15d
verbunden.
Das erste Stirnradteilgetriebe 20d und das zweite Stirnradteilgetriebe 21 d sind zusammen mit dem Planetengetriebe 38d zu einer Schaltung von 13 verschiedenen Gängen vorgesehen. Dabei sind das erste Stirnradteilgetriebe 20d und das zweite
Stirnradteilgetriebe 21 d zusammen mit dem Planetengetriebe 38d zu einer Schaltung von vier rein elektrisch angetriebenen Gängen vorgesehen. Weiterhin sind das erste
Stirnradteilgetriebe 20d und das zweite Stirnradteilgetriebe 21 d zusammen mit dem Planetengetriebe 38d zu einer Schaltung von sieben Vorwärtsgängen vorgesehen. Ferner sind das erste Stirnradteilgetriebe 20d und das zweite Stirnradteilgetriebe 21 d zusammen mit dem Planetengetriebe 38d zu einer Schaltung eines Beschleunigungsgangs vorgesehen. Zudem sind das erste Stirnradteilgetriebe 20d und das zweite
Stirnradteilgetriebe 21 d zusammen mit dem Planetengetriebe 38d wie beschrieben optional zu einer Schaltung eines mechanischen Rückwärtsgangs vorgesehen.
Eine Schaltstrategie zum Schalten der Schalteinheiten 24d, 25d, 32d, 33d entspricht der Schaltstrategie des zweiten Ausführungsbeispiels. Daher kann für das vierte Ausführungsbeispiel auf die Schalttabelle in Figur 7 verwiesen werden.
Bezugszeichenliste
10 Verbrennungsmotor
1 1 Maschine
12 Stator
13 Rotor
14 Getriebegehäuse
15 Getriebeeinheit
16 Teilgetriebeeingangswelle
17 Teilgetriebeeingangswelle
18 Getriebeausgangswelle
19 Getriebeausgangswelle
20 Stirnradteilgetriebe
21 Stirn radteilgetriebe
22 Zahnradpaar
23 Zahnradpaar
24 Schalteinheit
25 Schalteinheit
26 Festrad
27 Losrad
28 Festrad
29 Losrad
30 Zahnradpaar
31 Zahnradpaar
32 Schalteinheit
33 Schalteinheit
34 Festrad
35 Losrad
36 Festrad
37 Losrad
38 Planetengetriebe
39 Trennkupplung
40 Parksperren rad
41 Planetenradsatz
42 Planetenradsatz Hohlrad
Planetensatz Planetensatz Sonnenrad Steg
Steg
Steg
Hohlrad
Planetensatz Sonnenrad Zahnradebene Zahnradebene Bremseinheit Kopplungseinheit Axialrichtung Antriebswelle

Claims

Patentansprüche
1. Hybridantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (10a - 10d), einer
elektrischen Maschine (11a - 11d), einem Planetengetriebe (38a - 38d), einem ersten Stirnradteilgetriebe (20a - 20d) und einem zweiten Stirnradteilgetriebe (21a - 21 d), wobei der Verbrennungsmotor (10a - 10d) über eine Trennkupplung (39a - 39d) an das Planetengetriebe (38a - 38d) und die elektrische Maschine (1 1a - 11d) direkt an das Planetengetriebe (38a - 38d) angebunden sind, wobei die zwei Stirnradteilgetriebe (20a - 20d, 21a - 21d) direkt an das Planetengetriebe (38a - 38d) angebunden sind, wobei das Planetengetriebe (38a - 38d) einen ersten Planetenradsatz (41a - 41d) und einen zweiten Planetenradsatz (42a - 42d) aufweist, wobei der erste Planetenradsatz (41a - 41 d) ein erstes Hohlrad (43a - 43d) sowie ein erstes Sonnenrad (46a - 46d) aufweist, und wobei zumindest ein Steg (47a - 47d, 48a - 48d) eines Planetensatzes (44a - 44d, 45a - 45d) des ersten Planetenradsatzes (41a - 41d) und zumindest ein Steg (49a - 49d) eines Planetensatzes (51a - 51d) des zweiten Planetenradsatzes (42a - 42d) drehfest miteinander verbunden sind,
wobei der zweite Planetenradsatz (42a - 42d) ein zweites Hohlrad (50a - 50d) und ein zweites Sonnenrad (52a - 52d) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Planetenradsatz (41a - 41 d) einen äußeren Planetensatz (44a - 44d) und einen inneren Planetensatz (45a - 45d) aufweist, die einen Doppelplanetensatz mit einem ersten und zweiten Steg (47a - 47d, 48a - 48d) ausbilden, sowie dass der zweite Planetenradsatz (42a - 42d) den Planetensatz (51a - 51d) mit einem dritten Steg (49a - 49d) umfasst, wobei der erste, zweite und dritte Steg (47a - 47d, 48a - 48d, 49a - 49d) drehfest miteinander verbunden sind.
Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Planetengetriebe (38a - 38d) eine Bremseinheit (55a - 55d) aufweist, die zum unmittelbaren Abbremsen einer Welle des Planetengetriebes (38a - 38d) vorgesehen ist.
Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Planetengetriebe (38a - 38d) eine Kopplungseinheit (56a - 56d) aufweist, die zu einer drehfesten Kopplung von zwei Wellen des Planetengetriebes (38a - 38d) vorgesehen ist.
Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Hohlrad (43a - 43d) drehfest mit einer Teilgetriebeeingangswelle (17a - 17d) des zweiten Stirnradteilgetriebes (21a - 21 d) gekoppelt ist.
Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Sonnenrad (46a - 46d), der Doppelplanetensatz, das erste Hohlrad (43a - 43d) und der Planetensatz (51a - 51 d) des zweiten Planetenradsatzes (42a - 42d) in einer ersten Zahnradebene (53a - 53d) des Planetengetriebes (38a - 38d) angeordnet sind.
Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zweite Sonnenrad (52a - 52d), der Planetensatz (51a - 51d) des zweiten Planetenradsatzes (42a - 42d) und das zweite Hohlrad (50a - 50d) in einer zweiten Zahnradebene (54a - 54d) des Planetengetriebes (38a - 38d) angeordnet sind.
7. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste, zweite und dritte Steg (47a - 47d, 48a - 48d, 49a - 49d) zwischen einer ersten und zweiten Zahnradebene (53a - 53d, 54a - 54d) drehfest mit einem Rotor (13a - 13d) der elektrischen Maschine (11a - 11 d) verbunden ist.
8. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bremseinheit (55a - 55d) zu einem Abbremsen des zweiten Hohlrads (50a - 50d) vorgesehen ist.
9. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kopplungseinheit (56a; 58b) zu einer drehfesten Kopplung des ersten Hohlrads (43a; 43b) mit dem ersten Sonnenrad (46a; 46b) vorgesehen ist.
10. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Sonnenrad (46a - 46d) drehfest mit einer ersten
Teilgetriebeeingangswelle (16a - 16d) der Getriebeeinheit (15a - 15d) verbunden ist.
11. Hybridantriebsvorrichtung zumindest nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Planetensatz (51a - 51 d) des zweiten Planetenradsatzes (42a - 42d) innerhalb der ersten Zahnradebene (53a - 53d) und der zweiten Zahnradebene (54a - 54d) angeordnet ist.
12. Hybridantriebsvorrichtung zumindest nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verbrennungsmotor (10a - 10d) über die Trennkupplung (39a - 39d) zum Antrieb des zweiten Sonnenrads (52a - 52d) vorgesehen ist.
13. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verbrennungsmotor (10a; 10b) und die Stirnradteilgetriebe (20a, 21a; 20b, 21b) in eine Axialrichtung (57a; 57b) betrachtet auf unterschiedlichen Seiten des
Planetengetriebes (38a; 38b) angeordnet sind.
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