WO2020002013A1 - Hybrid drive system - Google Patents

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WO2020002013A1
WO2020002013A1 PCT/EP2019/065814 EP2019065814W WO2020002013A1 WO 2020002013 A1 WO2020002013 A1 WO 2020002013A1 EP 2019065814 W EP2019065814 W EP 2019065814W WO 2020002013 A1 WO2020002013 A1 WO 2020002013A1
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WO
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gear
spur gear
countershaft
input shaft
combustion engine
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/065814
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German (de)
French (fr)
Inventor
Tobias Schilder
Klaus Riedl
Tobias Haerter
Original Assignee
Daimler Ag
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Publication date
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    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
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    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
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    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a hybrid drive system and a motor vehicle with a
  • Hybrid drive systems are already known, for example from DE 10 2010 063 580 A1 and DE 10 2013 211 975 A1.
  • a hybrid drive system is already known from the generic DE 10 2013 221 461 A1, in which both a first unit consisting of a
  • the invention is particularly based on the object of providing an advantageously compact hybrid drive system. It is an inventive
  • the invention is based on a hybrid drive system with an internal combustion engine that has a crankshaft, with an electric drive unit that has an electric machine with a rotor and a stator, with a spur gear that has a first input shaft, a first countershaft, and an output, in particular an output spur gear pair, with a planetary gear, which has a second input shaft and an output shaft, and with an axle gear, wherein the crankshaft of the internal combustion engine is rotatably coupled to the first input shaft.
  • the electric drive unit is a
  • Has spur gear pair via which the rotor of the electrical machine can be coupled to the second input shaft of the planetary gear, the spur gear in a torque flow emanating from the internal combustion engine and directed to the axle gear before the output, exactly two switchable spur gear pairs, namely a first switchable spur gear pair and one second switchable spur gear pairing.
  • the spur gear pair of the electric drive unit is preferably arranged in the torque flow behind the output of the spur gear.
  • the spur gear pair of the electric drive unit is preferably a direct torque flow of the
  • the electrical machine can preferably be coupled to the second input shaft of the planetary gear via one or more separate spur gear stages, or it acts on an output gear of the output of the spur gear.
  • the planetary gear is in particular formed by a multi-speed, load-shiftable, axially parallel EV gear.
  • the spur gear transmission is formed in particular by an axially parallel multi-speed internal combustion engine transmission which is not power-shiftable per se.
  • the combination of the planetary gear and the spur gear can in particular be used to provide a hybrid group transmission in which, during the changeover in the spur gear, which basically takes place with load interruption, the electrical machine takes over the driving task via the planetary gear and thus supports the shifting, thereby resulting in a power shift becomes.
  • an advantageously axially short hybrid drive system can thereby be provided.
  • an axial gain in installation space can be achieved. This in turn enables the hybrid drive system to be installed transversely.
  • a hybrid drive system with a power shiftable hybrid gear can be provided with little axial construction, wherein in particular a spur gear that is not power shiftable can be used. This results in the use of a power switchable electrical
  • the hybrid drive system is intended in particular for a motor vehicle.
  • the hybrid drive system preferably serves to drive a motor vehicle, if necessary by means of the internal combustion engine and / or the electrical machine.
  • the electrical machine is in particular as an electric motor and / or as a
  • the electrical machine advantageously has a stator.
  • the rotor is particularly advantageously arranged radially inside the stator.
  • the stator is preferably permanently connected to a housing in a rotationally fixed manner.
  • the housing is installed in a position-fixed and rotationally fixed manner in the motor vehicle in an assembled state.
  • An “input shaft” is to be understood in particular to mean a gear element which forms a gear input of the respectively assigned gear group.
  • the input shaft is preferably provided for providing an input speed of the respectively assigned transmission group.
  • the first is preferred
  • the second input shaft is particularly preferably structurally provided for the rotationally fixed connection to the output of the spur gear.
  • An “output” is to be understood in particular as a gear element that forms a gear output of the respectively assigned gear group.
  • An “output shaft” is to be understood in particular to mean a gear element which is at least structurally provided for the rotationally fixed connection of an axle drive.
  • non-rotatable connection of two elements means that the two elements are arranged coaxially to one another and are connected to one another in such a way that they rotate at the same angular velocity.
  • a “planetary gear” is to be understood in particular as a gear that has at least one planet gear connected to a planet carrier, which is coupled in the radial direction outward with a ring gear and in the radial direction inward with a sun gear.
  • the planetary gear preferably has at least one planetary gear set, in particular a plurality of planetary gear sets.
  • a “planetary gear set” is to be understood in particular to mean a unit with a sun gear, a ring gear and with at least one planet gear guided by a planet gear carrier on a circular path around the sun gear.
  • Planet carrier and ring gears are referred to as elements of the planetary gear.
  • the planetary gear set advantageously has exactly one
  • a “spur gear pairing” is to be understood in particular to mean a pairing of at least two meshing gear wheels, in particular spur gear wheels, which are preferably arranged in a gear wheel plane.
  • the spur gear pair advantageously has exactly one gear ratio.
  • a “switchable spur gear pair” is to be understood in this context in particular as a switchable and / or uncouplable spur gear pair. This should preferably be understood to mean, in particular, a spur gear pair coupled to a switching unit, at least one spur gear, in particular an idler gear, of the spur gear pair being coupled to the switching unit.
  • the switchable spur gear pair preferably comprises at least one idler gear and at least one fixed gear.
  • switching unit in particular a unit with exactly two
  • Coupling elements are understood, which is provided to two rotatably mounted gear elements, such as an idler gear and one
  • Two adjacent, in particular axially adjacent, switching units can basically form a common double switching unit
  • each of the switching units can be in the form of a purely positive-locking switching unit, for example a claw clutch, a positive and frictional switching unit, for example in the form of a synchronized one
  • Claw clutch or as a purely frictional switching unit, for example in the form of a multi-plate clutch.
  • Spur gear pairs are arranged such that a torque of
  • Planetary gear is arranged coaxially to the side shafts of the axle drive. Overall, this makes it possible to create a compact hybrid drive system.
  • first input shaft of the spur gear is arranged coaxially with the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the first input shaft is preferably connected to the crankshaft of the engine via at least one torsion damper
  • the first input shaft is connected to the crankshaft of the internal combustion engine via a clutch.
  • a clutch In this way, in particular an advantageously compact connection of the spur gear to the internal combustion engine can be achieved.
  • crankshaft of the internal combustion engine, the rotor of the electrical machine and the second input shaft of the planetary gear are arranged axially parallel and offset from one another.
  • the crankshaft of the internal combustion engine, the rotor of the electrical machine and the second input shaft are preferably arranged axially at least partially offset from one another.
  • the rotor of the electrical machine and the second input shaft of the planetary gear are arranged axially offset from the crank angle of the internal combustion engine.
  • an advantageously compact arrangement of the gears can be achieved in particular.
  • the axes can be offset, which enables an axially short hybrid drive system.
  • axle transmission be coaxial with the second
  • Input shaft of the planetary gear is arranged. This means that side shafts of the axle drive are arranged coaxially to the second input shaft of the planetary gear.
  • the second input shaft of the planetary gear is preferably designed as a hollow shaft which radially surrounds at least one of the side shafts of the axle drive at least in sections.
  • the first planetary gear set is particularly preferably arranged radially surrounding and at least partially axially overlapping to the axle drive.
  • the first planetary gear set is advantageously arranged radially surrounding and at least partially axially overlapping to a differential cage of the axle drive.
  • an element, that is to say either a ring gear or a planet gear carrier or a sun gear, of the planetary gear is advantageously connected in a rotationally fixed manner to the differential cage of the axle drive.
  • the “axle transmission” is to be understood in particular to mean a transmission of a motor vehicle which is intended to transmit a force of a drive unit of the motor vehicle to the axle of the drive wheels of the motor vehicle.
  • the axle drive is preferably provided to transmit a force from the transmission to the shaft of the drive wheels of the motor vehicle.
  • the axle drive is preferably formed, for example, by a differential gear.
  • the axle gear is preferably arranged coaxially to the at least one planetary gear set of the planetary gear, with the at least one planetary gear set being particularly preferably arranged to radially surround and axially overlap the axle gear. The overall result is a compact and at the same time efficient hybrid drive system.
  • the hybrid drive system have at least one
  • Separating clutch which is provided for a rotationally fixed coupling of the crankshaft of the internal combustion engine to the first input shaft of the spur gear, the separating clutch being arranged coaxially to the crankshaft of the internal combustion engine and the spur gear being arranged axially between the internal combustion engine and the separating clutch.
  • the separating clutch is preferably arranged on a side of the spur gear transmission facing away from the internal combustion engine. In this way, in particular, an advantageously arranged disconnect clutch can be provided. In particular, an advantageously close arrangement of the spur gear on the
  • the hybrid drive system can be equipped with and without an additional disconnect clutch. If it is not possible to start using the EM, the separating clutch can be dimensioned as a starting clutch. It can also be used in e-travel
  • the hybrid drive system preferably has at least one interposed torsional damper between the internal combustion engine and the spur gear.
  • Spur gear has a first countershaft gear, which is arranged coaxially to the first countershaft of the spur gear, and the second switchable
  • Spur gear pairing of the spur gear has a second countershaft gear, which is arranged coaxially to a second countershaft of the spur gear, the first countershaft, the second countershaft and the crankshaft being arranged axially parallel to one another.
  • the first countershaft gear of the first switchable spur gear pair is preferably formed by an idler gear. In principle, however, training as a fixed wheel would also be conceivable.
  • the second countershaft gear of the second switchable spur gear pair is preferably formed by an idler gear. In principle, however, training as a fixed wheel would also be conceivable. In this way, an advantageously compact, in particular axially compact, hybrid drive system can be achieved. This advantageously enables transverse installation of the hybrid drive system.
  • first switchable spur gear pair of the spur gear and the second switchable spur gear pair of the spur gear are arranged in a gear plane and an output gear of the first countershaft and an output gear of the second countershaft in a gear plane with the
  • Spur gear pairing of the electric drive unit are arranged.
  • the output gear of the second countershaft preferably forms a spur gear of the spur gear pair of the electric drive unit.
  • the electrical drive unit is preferably connected directly to the driven gear of the second countershaft.
  • Spur gear has a first countershaft gear, which is arranged coaxially to the first countershaft of the spur gear, and the second switchable
  • Spur gear pairing of the spur gear has a second countershaft gear, which is arranged coaxially to the first countershaft of the spur gear.
  • the first countershaft gear of the first switchable spur gear pair is preferably formed by a fixed gear. In principle, however, training as a loose wheel would also be conceivable.
  • the second countershaft gear of the second switchable spur gear pair is preferably formed by a fixed gear. In principle, however, training as a loose wheel would also be conceivable.
  • the first countershaft wheel and the second countershaft wheel are particularly preferably connected in a rotationally fixed manner to the first countershaft in at least one operating state, in particular permanently. In particular, the first countershaft gear and the second countershaft gear form fixed gears of the first
  • Spur gear has a first switching element, and the second switchable
  • Spur gear pairing of the spur gear has a second switching element, the first switching element and the second switching element being arranged coaxially with the first input shaft.
  • the first switching element and the second are preferred
  • the first switching element preferably forms part of a first switching unit and the second switching element forms part of a second switching unit.
  • the first switching element and the second switching element are preferably each formed by a claw switching element.
  • the claw switching elements can in particular with or without
  • the position of the switching elements of the spur gear can be anywhere between the crankshaft and the second input shaft of the planetary gear.
  • the countershaft of the spur gear can be divided into two countershafts.
  • the invention is based on a motor vehicle with the hybrid drive system.
  • a position of the spur gear pairings of the spur gear can fundamentally also differ from an arrangement described and shown.
  • gear levels of the same spur gear may also be exchanged for design reasons.
  • the first countershaft and the second countershaft may also be interchanged.
  • an arrangement of the electrical machine can also be changed.
  • the terms “axial” and “radial” here refer in particular to a main axis of rotation of the transmission, in particular the input shafts, so that the term “axial” denotes in particular a direction that is parallel or coaxial to the
  • Main axis of rotation runs. Furthermore, the term “radial” denotes in particular a direction that runs perpendicular to the main axis of rotation. Under one
  • “Gearbox input side arrangement” should be understood in particular to mean that the named component is arranged on one side of the further component which
  • Transmission input element and / or the internal combustion engine is facing.
  • a “transmission output side arrangement” is to be understood in particular to mean that the named component is arranged on a side of the further component which faces away from the transmission input element and / or the internal combustion engine, even if the further component is arranged in the axial direction after the transmission output element.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a hybrid drive system according to the invention, with an internal combustion engine, with an electric drive unit, with a spur gear, with a planetary gear and with an axle gear,
  • Fig. 2 shows an alternative hybrid drive system according to the invention, with a
  • Fig. 3 shows another alternative hybrid drive system according to the invention, with a
  • FIG. 4 shows a further alternative hybrid drive system according to the invention, with an internal combustion engine, with an electric drive unit, with a spur gear, with a planetary gear and with an axle gear in a schematic representation.
  • FIG. 1 schematically shows a hybrid drive system 10a for a motor vehicle.
  • the motor vehicle is, for example, a car.
  • the motor vehicle is formed by a front-wheel drive motor vehicle.
  • the motor vehicle is formed by a front-wheel drive hybrid motor vehicle.
  • the motor vehicle comprises a drive train, via which drive wheels of the motor vehicle are no longer visible.
  • the drive train includes the hybrid drive system 10a.
  • the motor vehicle has the hybrid drive system 10a.
  • the hybrid drive system 10a has one
  • the internal combustion engine 1 1 a is in particular installed transversely.
  • the internal combustion engine 1 1a has a crankshaft 12a.
  • the crankshaft 12a extends in particular transversely to a straight-ahead direction.
  • Hybrid drive system 10a is installed transversely.
  • the hybrid drive system 10a has a front-transverse architecture.
  • the hybrid drive system 10a is transverse to one
  • the hybrid drive system 10a also has an electric drive unit 13a.
  • the electric drive unit 13a has an electric machine 14a which has a rotor 15a.
  • the electrical machine 14a has a stator 16a.
  • the electric machine 14a is arranged on a side of the hybrid drive system 10a facing away from the internal combustion engine 1 1a.
  • the electric machine 14a is provided in addition to the internal combustion engine 1 1a for generating a further drive torque.
  • the electric machine 14a forms an electric motor. It would also be possible to replace the electrical machine 14a with a hydraulic or pneumatic drive unit with a correspondingly assigned one
  • the electrical machine 14a is provided for selectively converting electrical energy into mechanical energy or converting mechanical energy into electrical energy.
  • the electrical machine 14a has the stator 16a and the rotor 15a.
  • the stator 16a is fixedly connected to a body of the motor vehicle.
  • the rotor 15a is rotatably arranged with respect to the stator 16a.
  • the motor vehicle has a battery device, not shown.
  • Battery device is provided to supply electrical energy to drive the electrical Provide machine 14a and store electrical energy from the
  • Internal combustion engine 11 a is generated or fed from an external power grid.
  • the hybrid drive system 10a also has a multi-speed transmission.
  • Hybrid drive system 10a has a spur gear 17a. Furthermore, the
  • Hybrid drive system 10a a planetary gear 20a.
  • the spur gear 17a has a first input shaft 18a and a first countershaft 19a.
  • the crankshaft 12a of the internal combustion engine 1 1a can be coupled in a rotationally fixed manner to the first input shaft 18a.
  • the first input shaft 18a of the spur gear 17a is arranged coaxially with the crankshaft 12a of the internal combustion engine 1 1a.
  • the hybrid drive system 10a has a torsion damper 26a, which is arranged between the input shaft 18a and the crankshaft 12a and connects them. Furthermore, the hybrid drive system 10a has a separating clutch 24a, which is provided for a rotationally fixed coupling of the crankshaft 12a of the internal combustion engine 11a to the first input shaft 18a of the spur gear 17a.
  • the disconnect clutch 24a is coaxial with the crankshaft 12a of the
  • the first input shaft 18a is designed as a hollow shaft through which the crankshaft 12a is passed.
  • the spur gear 17a is formed by spur gear sets with two spur gears.
  • the spur gear 17a has exactly two switchable spur gear pairs V1 a, V2a, namely a first switchable spur gear pair V1 a and a second switchable one
  • Helical gear pairing V2a on.
  • the second switchable spur gear pair V2a is, for example, on a side of the first switchable that faces away from the internal combustion engine 11a
  • Spur gear pairing V1a arranged.
  • the first switchable spur gear pair V1a and the second switchable spur gear pair V2a have different gear ratios.
  • the first switchable spur gear pair V1a of the spur gear 17a has a first input shaft gear V1 1a, which is arranged coaxially with the first input shaft 18a of the spur gear 17a.
  • the first input shaft gear V1 1a is arranged on the first input shaft 18a.
  • the first input shaft gear V11a is formed by a first idler gear of the first input shaft 18a.
  • the first switchable spur gear pair V1a of the spur gear 17a has a first countershaft gear V12a, which is arranged coaxially with the first countershaft 19a of the spur gear 17a.
  • the first countershaft gear V12a is on the first countershaft 19a arranged.
  • the first countershaft gear V12a is formed by a fixed gear of the first countershaft 19a.
  • the first input shaft gear V11 a meshes directly with the first countershaft gear V12a.
  • the first switchable spur gear pairing V1a is arranged in a first gear plane Z1a.
  • the second switchable spur gear pair V2a of the spur gear 17a has a second input shaft gear V21a, which is arranged coaxially to the first input shaft 18a of the spur gear 17a.
  • the second input shaft gear V21a is arranged on the first input shaft 18a.
  • the second input shaft gear V21a is formed by a second idler gear of the first input shaft 18a.
  • the second switchable spur gear pair V2a of the spur gear 17a has a second countershaft gear V22a, which is arranged coaxially with the first countershaft 19a of the spur gear 17a.
  • the second countershaft gear V22a is arranged on the first countershaft 19a.
  • the second countershaft gear V22a is formed by a fixed gear of the first countershaft 19a.
  • the second input shaft gear V21a meshes directly with the second countershaft gear V22a.
  • the second spur gear pair V2a is arranged in a third gear plane Z3a.
  • the first switchable spur gear pairing V1a of the spur gear 17a has a first switching unit S1a with a first switching element S11a.
  • the first switching element S1 1a is provided for releasable coupling of the first input shaft gear V1 1a to the first input shaft 18a.
  • the first switching element S1 1a is one
  • the first switching element S1 1 a is one
  • the second switchable spur gear pair V2a of the spur gear 17a has a second switching unit S2a with a second switching element S21a.
  • the second switching element S21a is provided for releasable coupling of the second input shaft gear V21a to the first input shaft 18a.
  • the second switching element S21a is formed by a claw switching element.
  • the second switching element S21a is formed by a synchronized claw switching element.
  • the first switching element S11 a and the second switching element S21a are coupled to one another, so that only one of the two switching elements S11 a,
  • the first switching element S1 1 a and the second switching element S21 a are also arranged coaxially to the first input shaft 18a.
  • the spur gear 17a for example, exactly two gears can be shifted.
  • the number of speed ratios between the internal combustion engine 11 a and the electrical machine 14 a corresponds to the number of gears
  • the spur gear 17a has an output V3a.
  • the output V3a is formed by an output spur gear pair.
  • the output V3a has a first output gear V31a, which is arranged coaxially with the first countershaft 19a of the spur gear 17a.
  • the first driven gear V31a is arranged on the first countershaft 19a.
  • the first driven gear V31a is from a third fixed gear the first
  • the output V3a of the spur gear 17a has a first input shaft gear V33a, which is arranged coaxially with a second input shaft 21a of the planetary gear 20a.
  • the first input shaft V33a is arranged on the second input shaft 21a.
  • the first input shaft gear V33a is formed by a fixed gear of the second input shaft 21a.
  • the first driven gear V31a meshes directly with the first input shaft gear V33a.
  • the output V3a of the spur gear 17a is arranged in a second gear plane Z2a.
  • the exactly two switchable spur gear pairs V1a, V2a of the spur gear 17a are arranged in the torque flow before the output V3a.
  • the output V3a forms an output of the spur gear 17a for the two switchable spur gear pairs V1 a, V2a.
  • the electric drive unit 13a has a spur gear pair V4a.
  • the rotor 15a of the electrical machine 14a can be coupled to the second input shaft 21a of the planetary gear 20a via the spur gear pair V4a.
  • the spur gear pair V4a of the electric drive unit 13a has a first spur gear V41 a, which is rotatably connected to the rotor 15a of the electric machine 14a. Furthermore, the spur gear pair V4a of the electric drive unit 13a has a second one
  • Input shaft wheel V42a which is arranged coaxially to a second input shaft 21a of the planetary gear 20a.
  • the second input shaft gear V42a is arranged on the second input shaft 21a.
  • the second input shaft gear V42a is formed by a fixed gear of the second input shaft 21a.
  • the first spur gear V41a meshes directly with the second input shaft gear V42a.
  • the spur gear pair V4a of the electric drive unit 13a is arranged in a fourth gear plane Z4a.
  • the planetary gear 20a is arranged behind the output V3a in the torque flow.
  • the planetary gear 20a has the second input shaft 21a and an output shaft 22a.
  • the planetary gear 20a is provided for transmitting a torque of the internal combustion engine 11a transmitted via the spur gear 17a and / or from the electrical machine 14a to an output.
  • the planetary gear 20a has two power input sources. To the planetary gear 20a are both
  • Internal combustion engine 11a as well as the electrical machine 14a, which in particular have different ratios.
  • the internal combustion engine 1 1a and the electric machine 14a are both connected to the planetary gear 20a via the second input shaft 21a.
  • Both the internal combustion engine 11 a and the electrical machine 14 a preferably transmit their torques via the same shaft, namely the input shaft 21 a, into the planetary gear 20 a.
  • a first torque flow originating from the internal combustion engine 1 1a and a second torque flow originating from the electrical machine 14a are brought together and introduced into the planetary gear 20a.
  • the internal combustion engine 1 1 a is in terms of that of the internal combustion engine 1 1 a
  • the electrical machine 14a is upstream of the second torque flow originating from the electrical machine 14a
  • Input shaft 21 a arranged.
  • the internal combustion engine 1 a is the internal combustion engine 1 a
  • the gears of the planetary gear 20a by at least a first
  • the planetary gear 20a has, for example, two schematically illustrated planetary gear sets P1a, P2a.
  • the planetary gear 20a has the first planetary gear set P1a and a second planetary gear set P2a.
  • the first planetary gear set P1 a and the second planetary gear set P2a of the planetary gear 20a each have a first ring gear 30a and a second ring gear 35a, a first
  • Planet gear carrier 31a and a second planet carrier 36a as well as a first sun gear 32a and a second sun gear 37a.
  • the ring gears 30a, 35a, the planet gear carriers 31a, 36a and the sun gears 32a, 37a are also used as elements of the
  • the planetary gear 20a has two Switching units S3a, S4a, namely a third switching unit S3a and a fourth
  • the third switching unit S3a is designed as a brake, for example.
  • the third switching unit S3a is provided to connect at least one of the elements of the planetary gear 20a in a rotationally fixed manner to a housing.
  • Switching unit S4a is formed, for example, as a clutch.
  • the fourth switching unit S4a is provided to connect at least two elements of the planetary gear 20a to one another in a rotationally fixed manner.
  • a precise configuration of the planetary gear 20a can be carried out in various ways that appear useful to a person skilled in the art.
  • three gears can be shifted, for example. All gears of the planetary gear 20a can be driven purely electrically.
  • the gears of the planetary gear 20a are at least partially power shiftable among themselves.
  • spur gear 17a is in a first gear in gears one to three of the multi-speed transmission and in a second gear in gears four to six.
  • the planetary gear 20a is in the first and fourth gear of the multi-speed transmission in a first gear, in the second and fifth gear of the multi-speed transmission in a second gear and in the third and sixth gear of the multi-speed transmission in a third gear.
  • the first shift variant is particularly suitable for a narrowly graduated planetary gear 20a with primarily at least three gears.
  • the spur gear 17a is in the first, third and fifth gears of the multi-speed transmission in a first gear and in the second, fourth and sixth gears of the multi-speed transmission in a second gear.
  • the planetary gear 20a is in gears one and two of the multi-speed transmission in a first gear, in gears three and four of the multi-speed transmission in a second gear and in gears five and six in a third gear
  • Circuit variant is particularly suitable for a widely stepped planetary gear 20a with primarily two gears.
  • the hybrid drive system 10a also has an axle drive 23a.
  • the axle gear 23a is directly coupled to the output shaft 22a of the planetary gear 20a.
  • the output shaft 22a is preferably connected in a rotationally fixed manner to a differential cage of the axle drive.
  • the output shaft 22a is also non-rotatable with at least one of the elements of the planetary gear 20a connected. Starting from the planetary gear 20a, torques can thus be introduced into the output shaft 22a, these torques being passed on from the output shaft 22a into the axle gear 23a.
  • axle gear 23a is coaxial with the second input shaft 21a of the
  • the input shaft 21 is particularly preferably designed as a hollow shaft within which at least sections of at least one side shaft 27a is arranged.
  • the planetary gear 20a is coaxial with that
  • the planetary gear 20a is arranged coaxially with the axle gear 23.
  • the first planetary gear set P1a is arranged coaxially with the axle gear 23a.
  • Planetary gear set P1a is arranged coaxially to the side shafts 27a, 28a.
  • the axle drive 23a is particularly preferably designed as a ball differential and arranged radially within the first planetary gear set P1a.
  • the first planetary gear set P1 a is particularly preferably arranged radially surrounding and axially at least partially overlapping to the axle drive 23 a.
  • the first sun gear 32a, the first planet gear carrier 31a and the first ring gear 30a are preferably radially surrounding and axial
  • the axle gear 23a is also axially parallel and axially offset to the first
  • the axle drive 23a is provided to transmit a force on the side shafts 27a, 28a from the internal combustion engine 1 1a or the electric machine 14a to the multi-speed transmission
  • crankshaft 12a of the internal combustion engine 1 1a, the rotor 15a of the electrical machine 14a and the second input shaft 21a of the planetary gear 20a are arranged axially parallel and offset from one another.
  • the crankshaft 12a of the internal combustion engine 1 1a, the rotor 15a of the electrical machine 14a and the second input shaft 21a of the planetary gear 20a are arranged axially parallel and offset from one another.
  • Planetary gear 20a are arranged axially parallel and offset from one another.
  • the axis offset between the electrical machine 14a and the planetary gear 20a is generated via at least one spur gear.
  • the axis offset could also be generated by a chain.
  • FIGS. 2 to 4 show three further exemplary embodiments of the invention. The following descriptions are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, with respect to the same components,
  • FIG. 1 Exemplary embodiments, in particular FIG. 1, are referred to.
  • FIG. 2 schematically shows a hybrid drive system 10b for a motor vehicle.
  • the hybrid drive system 10b has an internal combustion engine 11b.
  • the hybrid drive system 10b also has an electric drive unit 13b.
  • the electric drive unit 13b has an electric machine 14b which has a rotor 15b.
  • the electrical machine 14b has a stator 16b.
  • the electric machine 14b is on a side of the internal combustion engine 11b
  • Hybrid drive system 10b arranged.
  • the hybrid drive system 10b also has a multi-speed transmission.
  • the hybrid drive system 10b has a spur gear 17b.
  • the hybrid drive system 10b also has a planetary gear 20b.
  • the spur gear 17b has a first input shaft 18b and a first
  • the spur gear 17a also has a second one
  • crankshaft 12b of the internal combustion engine 11b can be coupled in a rotationally fixed manner to the first input shaft 18b.
  • Helical gear 17b is arranged coaxially with crankshaft 12b of internal combustion engine 11b. Furthermore, the first countershaft 19b, the second countershaft 25b and the crankshaft 12b are arranged axially parallel to one another. The first countershaft 19b, the second countershaft 25b and the crankshaft 12b are arranged axially parallel and offset from one another.
  • the hybrid drive system 10b has one
  • Torsional damper 26b which is arranged between the input shaft 18b and the crankshaft 12b and connects them.
  • the torsion damper 26b is arranged axially between the internal combustion engine 11b and the spur gear 17b.
  • the spur gear 17b has exactly two switchable spur gear pairs V1 b, V2b, and a first switchable spur gear pair V1 b and a second switchable one
  • the first switchable spur gear pair V1 b of the spur gear 17b has a first input shaft gear V11 b, which is arranged coaxially to the first input shaft 18b of the spur gear 17b.
  • the first input shaft gear V11 b is arranged on the first input shaft 18b.
  • the first input shaft gear V1 1b is formed by a fixed gear of the first input shaft 18b.
  • Spur gear pairing V1 b of the spur gear 17b has a first countershaft gear V12b, which is arranged coaxially to the first countershaft 19b of the spur gear 17b.
  • the first countershaft gear V12b is on the first countershaft 19b
  • the first countershaft gear V12b is of an idler gear of the first
  • the first input shaft gear V1 1 b meshes directly with the first countershaft gear V12b.
  • the first switchable spur gear pair V1 b is arranged in a first gear plane Z1 b.
  • the second switchable spur gear pair V2b of the spur gear 17b has a second countershaft gear V22b, which is arranged coaxially to the second countershaft 25b of the spur gear 17b.
  • the second countershaft gear V22b is arranged on the second countershaft 25b.
  • the second countershaft gear V22b is formed by an idler gear of the second countershaft 25b.
  • the second countershaft gear V22b meshes directly with the first input shaft gear V11b of the first switchable spur gear pairing V1a.
  • the first input shaft gear V11 b is assigned to the first switchable spur gear pair V1 a and the second switchable spur gear pair V2a.
  • the second spur gear pair V2b is also arranged in the first gear plane Z1 b.
  • the first switchable spur gear pair V1b of the spur gear 17b has a first switching unit S1 b with a first switching element S11 b.
  • the first switching element S1 1 b is provided for releasable coupling of the first countershaft gear V12b to the first countershaft 19b.
  • the first switching element S11 b is arranged coaxially with the first countershaft 19b.
  • the second switchable spur gear pair V2b of the spur gear 17b has a second switching unit S2b with a second switching element S21 b.
  • the second switching element S21b is provided for releasable coupling of the second countershaft gear V22b to the second countershaft 25b.
  • the second switching element S21 b is arranged coaxially with the second countershaft 25b.
  • the spur gear 17b has an output V3b.
  • the output V3b is formed by an output spur gear pair.
  • the output V3b has a first output gear V31 b, which is arranged coaxially with the first countershaft 19b of the spur gear 17b.
  • the first driven gear V31b is arranged on the first countershaft 19b.
  • the first driven gear V31 b is formed by a fixed gear of the first countershaft 19b.
  • the first driven gear V31 b is assigned to the first countershaft 19b.
  • the output V3b has a second output gear V32b, which is arranged coaxially with the second countershaft 25b of the spur gear 17b.
  • the second driven gear V32b is arranged on the second countershaft 25b.
  • Output gear V32b is formed by a fixed gear of the second countershaft 25b.
  • the second driven gear V32b is assigned to the second countershaft 25b.
  • the output V3b of the spur gear 17b has a first input shaft gear V33b, which is arranged coaxially with a second input shaft 21b of the planetary gear 20b.
  • the first input shaft gear V33b is arranged on the second input shaft 21b.
  • the first input shaft gear V33b is formed by a fixed gear of the second input shaft 21b.
  • the first driven gear V31 b and the second driven gear V32b each mesh directly with the first input shaft gear V33b.
  • the output V3b of the spur gear 17b is arranged in a second gear plane Z2b.
  • the first driven gear V31b and and the second driven gear V32b are arranged in the second gear plane Z2b.
  • the exactly two switchable spur gear pairs V1 b, V2b of the spur gear 17b are arranged in the torque flow before the output V3b.
  • the output V3b forms an output of the spur gear 17b for the two switchable spur gear pairs V1 b, V2b.
  • the electric drive unit 13b has a spur gear pair V4b.
  • the rotor 15b of the electrical machine 14b can be coupled to the second input shaft 21b of the planetary gear 20b via the spur gear pair V4b.
  • Helical gear pair V4b the rotor 15b of the electrical machine 14b is permanently coupled to the second input shaft 21b of the planetary gear 20b.
  • the spur gear pair V4b of the electric drive unit 13b is in a third gear plane Z3a
  • the planetary gear 20b is arranged behind the output V3b in the torque flow.
  • the planetary gear 20b has the second input shaft 21b and an output shaft 22b.
  • the planetary gear 20b is provided for transmitting a torque of the internal combustion engine 11b transmitted via the spur gear 17b and / or from the electric machine 14b to an output.
  • the hybrid drive system 10 also has an axle drive 23b.
  • the axle gear 23b is directly coupled to the output shaft 22b of the planetary gear 20b.
  • the planetary gear 20b and the axle gear 23b are arranged coaxially to one another.
  • the properties of the planetary gear 20a and the mentioned in Figure 1 are arranged coaxially to one another.
  • Axle gear 23a also apply to the planetary gear 20b or the axle gear 23b shown in FIG.
  • crankshaft 12b of the internal combustion engine 11b, the rotor 15b of the electrical machine 14b and the second input shaft 21b of the planetary gear 20b are arranged axially parallel and offset from one another.
  • Internal combustion engine 11b, the first countershaft 19b of the spur gear 17b, the second countershaft 19b of the spur gear 17b, the rotor 15b of the electrical machine 14b and the second input shaft 21b of the planetary gear 20b are arranged axially parallel and offset from one another.
  • FIG. 3 schematically shows a hybrid drive system 10c for a motor vehicle.
  • the hybrid drive system 10c has an internal combustion engine 11c.
  • the hybrid drive system 10c also has an electric drive unit 13c.
  • the electric drive unit 13c has an electric machine 14c which has a rotor 15c.
  • the electrical machine 14c has a stator 16c.
  • the electrical machine 14c is on a side of the internal combustion engine 11c
  • Hybrid drive system 10c arranged.
  • the hybrid drive system 10c also has a multi-speed transmission.
  • the hybrid drive system 10c has a spur gear 17c.
  • the hybrid drive system 10c also has a planetary gear 20c.
  • the spur gear 17c has a first input shaft 18c and a first
  • the spur gear 17c has a second one
  • crankshaft 12c of the internal combustion engine 11c can be coupled in a rotationally fixed manner to the first input shaft 18c.
  • Helical gear 17c is arranged coaxially to the crankshaft 12c of the internal combustion engine 1 1 c. Furthermore, the first countershaft 19c, the second countershaft 25c and the crankshaft 12c are arranged axially parallel to one another. The first countershaft 19c, the second countershaft 25c and the crankshaft 12c are arranged axially parallel and offset from one another.
  • the hybrid drive system 10c has a torsion damper 26c, which is arranged between the input shaft 18c and the crankshaft 12c and this connects. The torsion damper 26c is seen axially between the
  • the spur gear 17c has exactly two switchable spur gear pairs V1 c, V2c, namely a first switchable spur gear pair V1c and a second switchable spur gear pair V2c.
  • the first switchable spur gear pair V1c of the spur gear 17c has a first input shaft gear V1 1c, which is arranged coaxially to the first input shaft 18c of the spur gear 17c.
  • the first input shaft gear V11c is arranged on the first input shaft 18c.
  • the first input shaft gear V11c is formed by a fixed gear of the first input shaft 18c. Furthermore, the first switchable
  • the first countershaft gear V12c is on the first countershaft 19c
  • the first countershaft gear V12c is formed by an idler gear of the first countershaft 19c.
  • the first input shaft gear V11c meshes directly with the first countershaft gear V12c.
  • the first switchable spur gear pairing V1c is arranged in a first gearwheel plane Z1c.
  • the second switchable spur gear pair V2c of the spur gear 17c has a second countershaft gear V22c, which is arranged coaxially to the second countershaft 25c of the spur gear 17c.
  • the second countershaft gear V22c is arranged on the second countershaft 25c.
  • the second countershaft gear V22c is formed by an idler gear of the second countershaft 25c.
  • the second countershaft gear V22c meshes directly with the first input shaft gear V11c of the first switchable spur gear pairing V1a.
  • the first input shaft gear V1 1c is assigned to the first switchable spur gear pair V1a and the second switchable spur gear pair V2a.
  • the second spur gear pairing V2c is also arranged in the first gear plane Z1c.
  • the first switchable spur gear pair V1c of the spur gear 17c and the second switchable spur gear pair V2c of the spur gear 17c are arranged in a common gear plane, namely the gear plane Z1c.
  • the first switchable spur gear pair V1c of the spur gear 17c has a first switching unit S1 c with a first switching element S11c.
  • the first switching element S1 1c is provided for releasable coupling of the first countershaft gear V12c to the first countershaft 19c.
  • the first switching element S1 1c is coaxial with the first Layshaft 19c arranged.
  • the second switchable spur gear pair V2c of the spur gear 17c has a second switching unit S2c with a second switching element S21 c.
  • the second switching element S21c is provided for releasable coupling of the second countershaft gear V22c to the second countershaft 25c.
  • the second switching element S21c is arranged coaxially with the second countershaft 25c.
  • the spur gear 17c has an output V3c.
  • the output V3c is formed by an output spur gear pair.
  • the output V3c has a first output gear V31c, which is arranged coaxially to the first countershaft 19c of the spur gear 17c.
  • the first driven gear V31c is arranged on the first countershaft 19c.
  • the first driven gear V31c is formed by a fixed gear of the first countershaft 19c.
  • the first driven gear V31 c is assigned to the first countershaft 19c.
  • the output V3c has a second output gear V32c, which is coaxial with the second
  • the second driven gear V32c is arranged on the second countershaft 25c.
  • the second driven gear V32c is formed by a fixed gear of the second countershaft 25c.
  • the second driven gear V32c is assigned to the second countershaft 25c.
  • Helical gear 17c a first input shaft gear V33c, which is arranged coaxially to a second input shaft 21c of the planetary gear 20c.
  • Input shaft gear V33c is arranged on the second input shaft 21c.
  • the first input shaft gear V33c is formed by a fixed gear of the second input shaft 21c.
  • the first driven gear V31c and the second driven gear V32c each mesh directly with the first input shaft gear V33c.
  • the output V3c of the spur gear 17c is arranged in a second gear plane Z2c.
  • the exactly two switchable spur gear pairs V1 c, V2c of the spur gear 17c are arranged in the torque flow before the output V3c.
  • the output V3c forms an output of the spur gear 17c for the two switchable spur gear pairs V1 c, V2c.
  • the electric drive unit 13c has a spur gear pair V4c.
  • the rotor 15c of the electrical machine 14c can be coupled to the second input shaft 21c of the planetary gear 20c via the spur gear pair V4c.
  • the spur gear pair V4c of the electric drive unit 13c has a first spur gear V41 c, which is rotatably connected to the rotor 15c of the electric machine 14c.
  • the first spur gear V41c meshes directly with the first output gear V31c of the output V3c. It would be however, it is also conceivable that the first spur gear V41c meshes directly with the second output gear V32c of the output V3c or the first input shaft gear V33c of the output V3c.
  • the spur gear pair V4c of the electric drive unit 13c is also arranged in the second gear plane Z2c.
  • the driven gear V31c of the first countershaft 19c and the driven gear V32c of the second countershaft 25c are arranged in the gear plane Z2c with the spur gear pairing V4c of the electric drive unit 13c.
  • the planetary gear 20c is arranged behind the output V3c in the torque flow.
  • the planetary gear 20c has the second input shaft 21c and an output shaft 22c.
  • the planetary gear 20c is provided for transmitting a torque of the internal combustion engine 11c transmitted via the spur gear 17c and / or from the electric machine 14c to an output.
  • the hybrid drive system 10c also has an axle drive 23c.
  • the axle gear 23c is directly coupled to the output shaft 22c of the planetary gear 20c.
  • the planetary gear 20c and the axle gear 23c are arranged coaxially with one another.
  • the properties of the planetary gear 20a and the mentioned in Figure 1 are arranged coaxially with one another.
  • Axle gear 23a also apply to the planetary gear 20c or the axle gear 23c shown in FIG.
  • crankshaft 12c of the internal combustion engine 11c, the rotor 15c of the electric machine 14c and the second input shaft 21c of the planetary gear 20c are arranged axially parallel and offset from one another.
  • FIG. 4 schematically shows a hybrid drive system 10d for a motor vehicle.
  • the hybrid drive system 10d has an internal combustion engine 11d.
  • the hybrid drive system 10d also has an electric drive unit 13d.
  • the electrical drive unit 13d has an electrical machine 14d which has a rotor 15d.
  • the electrical machine 14d has a stator 16d.
  • the electrical machine 14d is on a side of the internal combustion engine 11d Hybrid drive system 10d arranged.
  • the hybrid drive system 10d also has a multi-speed transmission.
  • the hybrid drive system 10d has a spur gear 17d.
  • the hybrid drive system 10d also has a planetary gear 20d.
  • the spur gear 17d has a first input shaft 18d and a first
  • the crankshaft 12d of the internal combustion engine 11d can be coupled in a rotationally fixed manner to the first input shaft 18d.
  • the hybrid drive system 10d has a torsion damper 26d, which is arranged between the input shaft 18d and the crankshaft 12d and connects them.
  • the torsion damper 26d is arranged axially between the internal combustion engine 11d and the spur gear 17d.
  • the spur gear 17d has exactly two switchable spur gear pairs V1d, V2d, namely a first switchable spur gear pair V1d and a second switchable one
  • the first switchable spur gear pair V1d of the spur gear 17d has a first input shaft gear V1 1d, which is arranged coaxially to the first input shaft 18d of the spur gear 17d.
  • the first input shaft gear V11d is arranged on the first input shaft 18d.
  • the first input shaft gear V11d is formed by a first fixed gear of the first input shaft 18d.
  • the first switchable spur gear pair V1d of the spur gear 17d has a first countershaft gear V12d, which is arranged coaxially to the first countershaft 19d of the spur gear 17d.
  • the first countershaft gear V12d is on the first countershaft 19d
  • the first countershaft gear V12d is of an idler gear of the first
  • the first input shaft gear V11d meshes directly with the first countershaft gear V12d.
  • the first switchable spur gear pair V1 d is arranged in a first gear plane Z1d.
  • the second switchable spur gear pair V2d of the spur gear 17d has a second input shaft gear V21d, which is arranged coaxially to the first input shaft 18d of the spur gear 17d.
  • the second input shaft gear V21d is arranged on the first input shaft 18d.
  • the second input shaft gear V21d is formed by a second fixed gear of the first input shaft 18d.
  • the second switchable spur gear pair V2d of the spur gear 17d has a second one
  • Lay shaft gear V22d which is arranged coaxially to the first lay shaft 19d of the spur gear 17d.
  • the second countershaft gear V22d is arranged on the first countershaft 19d.
  • the second countershaft gear V22d is formed by an idler gear of the first countershaft 19d.
  • the second input shaft gear V21d meshes directly with the second countershaft gear V22d.
  • Helical gear pairing V2d is arranged in a third gear plane Z3d.
  • the first switchable spur gear pair V1 d of the spur gear 17d has a first switching unit S1d with a first switching element S11d.
  • the first switching element S1 1d is provided for releasable coupling of the first countershaft gear V12d to the first countershaft 19d.
  • the second switchable spur gear pair V2d of the spur gear 17d has a second switching unit S2d with a second switching element S21d.
  • the second switching element S21d is provided for releasable coupling of the second countershaft gear V22d to the first countershaft 19d.
  • the first switching element S11d and the second switching element S21d are also arranged coaxially with the first countershaft 19d.
  • the spur gear 17d has an output V3d.
  • the output V3d is formed by an output spur gear pair.
  • the output V3d has a first output gear V31d, which is arranged coaxially to the first countershaft 19d of the spur gear 17d.
  • the first driven gear V31d is arranged on the first countershaft 19d.
  • the first driven gear V31d is the first of a third fixed gear
  • the output V3d of the spur gear 17d has a first input shaft gear V33d, which is arranged coaxially with a second input shaft 21d of the planetary gear 20d.
  • the first input shaft gear V33d is arranged on the second input shaft 21d.
  • the first input shaft gear V33d is formed by a fixed gear of the second input shaft 21d.
  • the first driven gear V31d meshes directly with the first input shaft gear V33d.
  • the output V3d of the spur gear 17d is arranged in a second gear plane Z2d.
  • the exactly two switchable spur gear pairs V1d, V2d of the spur gear 17d are arranged in the torque flow before the output V3d.
  • the output V3d forms an output of the spur gear 17d for the two switchable spur gear pairs V1d, V2d.
  • the electric drive unit 13d has a spur gear pair V4d.
  • the rotor 15d of the electrical machine 14d can be coupled to the second input shaft 21d of the planetary gear 20d via the spur gear pairing V4d.
  • Helical gear pairing V4d the rotor 15d of the electrical machine 14d is permanently coupled to the second input shaft 21d of the planetary gear 20d.
  • the spur gear pairing V4d of the electric drive unit 13d is in a third gear plane Z3a
  • the planetary gear 20d is arranged behind the output V3d in the torque flow.
  • the piano gear 20d has the second input shaft 21d and an output shaft 22d.
  • the planetary gear 20d is provided for transmitting a torque of the internal combustion engine 11d transmitted via the spur gear 17d and / or from the electric machine 14d to an output.
  • the hybrid drive system 10d also has an axle drive 23d.
  • the axle gear 23d is directly coupled to the output shaft 22d of the planetary gear 20d.
  • the planetary gear 20d and the axle gear 23d are arranged coaxially to one another.
  • the properties of the planetary gear 20a and the mentioned in Figure 1 are arranged coaxially to one another.
  • Axle gear 23a also apply to the planetary gear 20d or the axle gear 23d shown in FIG.
  • crankshaft 12d of the internal combustion engine 11d, the rotor 15d of the electrical machine 14d and the second input shaft 21d of the planetary gear 20d are arranged axially parallel and offset from one another.
  • Internal combustion engine 1 1d, the first countershaft 19d of the spur gear 17d, the second countershaft 19d of the spur gear 17d, the rotor 15d of the electric machine 14d and the second input shaft 21d of the planetary gear 20d are arranged axially parallel and offset from one another.

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Abstract

The invention relates to a hybrid drive system comprising a combustion engine (11a; 11b; 11c; 11d) having a crankshaft (12a; 12b; 12c; 12d); an electrical drive unit (13a; 13b; 13c; 13d) having an electric machine (14a; 14b; 14c; 14d) with a rotor (15a; 15b; 15c; 15d) and a stator (16a; 16b; 16c; 16d); a spur gear transmission (17a; 17b; 17c; 17d) having a first input shaft (18a; 18b; 18c; 18d), a first countershaft (19a; 19b; 19c; 19d) and an output (V3a; V3b; V3c; V3d); a planetary transmission (20a; 20b; 20c; 20d) having a second input shaft (21a; 21b; 21c; 21d) and an output shaft (22a; 22b; 22c; 22d); and an axle transmission (23a; 23b; 23c; 23d); wherein the crankshaft (12a; 12b; 12c; 12d) of the combustion engine (11a; 11b; 11c; 11d) is/can be coupled to the first input shaft (18a; 18b; 18c; 18d) in a rotationally fixed manner, wherein the electrical drive unit (13a; 13b; 13c; 13d) has a spur gear pairing (V4a; V4b; V4c; V4d) via which the rotor (V4a; V4b; V4c; V4d15a; 15b; 15c; 15d) of the electric machine (14a; 14b; 14c; 14d) can be coupled to the second input shaft (21a; 21b; 21c; 21d) of the planetary transmission (20a; 20b; 20c; 20d), wherein the spur gear transmission (17a; 17b; 17c; 17d) has exactly two shiftable spur gear pairings (V1a, V2a; V1b, V2b; V1c, V2c; V1d, V2d) before the output (V3a; V3b; V3c; V3d) in relation to a first torque flow oriented directed from the combustion engine (11a; 11b; 11c; 11d) to the axle transmission (23a; 23b; 23c; 23d), and wherein a first planetary gear set (P1a, P1b, P1c, P1d) of the planetary transmission (20a; 20b; 20c; 20d) is arranged coaxially relative to side shafts (27a; 28a; 27b; 28b; 27c; 28c; 27d; 28d) of the axle transmission (23a; 23b; 23c; 23d).

Description

Hybridantriebssystem  Hybrid drive system
Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem und ein Kraftfahrzeug mit einem The invention relates to a hybrid drive system and a motor vehicle with a
Hybridantriebssystem . Hybrid drive system.
Zum Beispiel aus der DE 10 2010 063 580 A1 und der DE 10 2013 211 975 A1 sind bereits Hybridantriebssysteme bekannt. Hybrid drive systems are already known, for example from DE 10 2010 063 580 A1 and DE 10 2013 211 975 A1.
Aus der gattungsgemäßen DE 10 2013 221 461 A1 ist bereits ein Hybridantriebssystem bekannt, bei dem sowohl aus einer ersten Einheit, bestehend aus einem A hybrid drive system is already known from the generic DE 10 2013 221 461 A1, in which both a first unit consisting of a
Verbrennungsmotor und einem Stirnradgetriebe, als auch aus einer zweiten Einheit, bestehend aus einer elektrischen Maschine, Drehmomente in eine Welle eines Internal combustion engine and a spur gear, as well as a second unit consisting of an electrical machine, torques in a shaft
Planetengetriebes eingeleitet werden. Planetary gear can be initiated.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaft kompaktes Hybridantriebssystem bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße The invention is particularly based on the object of providing an advantageously compact hybrid drive system. It is an inventive
Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Design according to claim 1 solved. Further developments of the invention result from the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einem Hybridantriebssystem mit einem Verbrennungsmotor, der eine Kurbelwelle aufweist, mit einer elektrischen Antriebseinheit, die eine elektrische Maschine mit einem Rotor und einem Stator aufweist, mit einem Stirnradgetriebe, welches eine erste Eingangswelle, eine erste Vorgelegewelle und einen Abtrieb, insbesondere eine Abtriebsstirnradpaarung, aufweist, mit einem Planetengetriebe, welches eine zweite Eingangswelle und eine Abtriebswelle aufweist, und mit einem Achsgetriebe, wobei die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors drehfest mit der ersten Eingangswelle koppelbar ist. Es wird weiter davon ausgegangen, dass die elektrische Antriebseinheit eine The invention is based on a hybrid drive system with an internal combustion engine that has a crankshaft, with an electric drive unit that has an electric machine with a rotor and a stator, with a spur gear that has a first input shaft, a first countershaft, and an output, in particular an output spur gear pair, with a planetary gear, which has a second input shaft and an output shaft, and with an axle gear, wherein the crankshaft of the internal combustion engine is rotatably coupled to the first input shaft. It is further assumed that the electric drive unit is a
Stirnradpaarung aufweist, über welche der Rotor der elektrischen Maschine mit der zweiten Eingangswelle des Planetengetriebes koppelbar ist, wobei das Stirnradgetriebe in einem von dem Verbrennungsmotor ausgehenden und zu dem Achsgetriebe gerichteten Momentenfluss vor dem Abtrieb genau zwei schaltbare Stirnradpaarungen, und zwar eine erste schaltbare Stirnradpaarung und eine zweite schaltbare Stirnradpaarung, aufweist. Vorzugsweise ist die Stirnradpaarung der elektrischen Antriebseinheit im Momentenfluss hinter dem Abtrieb des Stirnradgetriebes angeordnet. Bevorzugt ist die Stirnradpaarung der elektrischen Antriebseinheit von einem direkten Momentenfluss des Has spur gear pair, via which the rotor of the electrical machine can be coupled to the second input shaft of the planetary gear, the spur gear in a torque flow emanating from the internal combustion engine and directed to the axle gear before the output, exactly two switchable spur gear pairs, namely a first switchable spur gear pair and one second switchable spur gear pairing. The spur gear pair of the electric drive unit is preferably arranged in the torque flow behind the output of the spur gear. The spur gear pair of the electric drive unit is preferably a direct torque flow of the
Verbrennungsmotors zu dem Achsgetriebe getrennt. Vorzugsweise kann die Ankopplung der elektrischen Maschine über eine oder mehrere separate Stirnradstufen auf die zweite Eingangswelle des Planetengetriebes erfolgen oder sie wirkt auf ein Abtriebsrad des Abtriebs des Stirnradgetriebes. Internal combustion engine to the axle gear separately. The electrical machine can preferably be coupled to the second input shaft of the planetary gear via one or more separate spur gear stages, or it acts on an output gear of the output of the spur gear.
Das Planetengetriebe ist insbesondere von einem mehrgängigen lastschaltbaren achsparallelen EV-Getriebe gebildet. Ferner ist das Stirnradgetriebe insbesondere von einem in sich nicht lastschaltbaren, achsparallelen Mehrgang-Verbrennungsmotorgetriebe gebildet. Durch die Kombination des Planetengetriebes und des Stirnradgetriebes kann insbesondere ein Hybridgruppengetriebe bereitgestellt werden, bei welchem während der Umschaltung in dem Stirnradgetriebe, welche grundsätzlich mit Lastunterbrechung erfolgt, die elektrische Maschine über das Planetengetriebe die Fahraufgabe übernimmt und damit die Schaltung unterstützt, die dadurch zu einer Lastschaltung wird. Ferner kann dadurch insbesondere ein vorteilhaft axial kurzbauendes Hybridantriebssystem bereitgestellt werden. Es kann insbesondere ein axialer Bauraumgewinn erreicht werden. Hierdurch kann wiederum ein Quereinbau des Hybridantriebssystems realisiert werden. Ferner kann dadurch insbesondere eine Modularität zwischen dem elektrischen The planetary gear is in particular formed by a multi-speed, load-shiftable, axially parallel EV gear. Furthermore, the spur gear transmission is formed in particular by an axially parallel multi-speed internal combustion engine transmission which is not power-shiftable per se. The combination of the planetary gear and the spur gear can in particular be used to provide a hybrid group transmission in which, during the changeover in the spur gear, which basically takes place with load interruption, the electrical machine takes over the driving task via the planetary gear and thus supports the shifting, thereby resulting in a power shift becomes. Furthermore, in particular, an advantageously axially short hybrid drive system can thereby be provided. In particular, an axial gain in installation space can be achieved. This in turn enables the hybrid drive system to be installed transversely. Furthermore, a modularity between the electrical
Antriebssystem und dem Hybridgetriebe erreicht werden. Zudem können insbesondere geringe Verluste durch Einsatz vieler Klauenschaltelemente erreicht werden. Insgesamt kann dadurch ein vorteilhaft kompaktes Hybridantriebssystem bereitgestellt werden. Ferner kann durch die gezielte Anordnung der elektrischen Antriebseinheit, des Drive system and the hybrid transmission can be achieved. In addition, particularly low losses can be achieved by using many claw switching elements. Overall, an advantageously compact hybrid drive system can thereby be provided. Furthermore, through the targeted arrangement of the electric drive unit, the
Stirnradgetriebes und des Planetengetriebes ein Hybridantriebssystem mit einem lastschaltbaren Hybridgetriebe mit geringem axialen Bauaufwand bereitgestellt werden, wobei insbesondere eine in sich nicht lastschaltbares Stirnradgetriebe eingesetzt werden kann. Hierdurch ergibt sich die Nutzung eines lastschaltbaren elektrischen Helical gear and the planetary gear, a hybrid drive system with a power shiftable hybrid gear can be provided with little axial construction, wherein in particular a spur gear that is not power shiftable can be used. This results in the use of a power switchable electrical
Antriebssystems als Gruppeneinheit. Ferner bleibt auch bei Entfall des Stirnradgetriebes und des Verbrennungsmotors ein elektrisches Antriebssystem zum modularen Einsatz. Das Hybridantriebssystem ist insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgesehen. Drive system as a group unit. Furthermore, an electric drive system for modular use remains even if the spur gear and the internal combustion engine are omitted. The hybrid drive system is intended in particular for a motor vehicle.
Vorzugsweise dient das Hybridantriebssystem zu einem Antrieb eines Kraftfahrzeugs, bedarfsweise mittels des Verbrennungsmotors und/oder der elektrischen Maschine. Die elektrische Maschine ist insbesondere als ein Elektromotor und/oder als ein The hybrid drive system preferably serves to drive a motor vehicle, if necessary by means of the internal combustion engine and / or the electrical machine. The electrical machine is in particular as an electric motor and / or as a
Motorgenerator ausgebildet. Vorteilhaft weist die elektrische Maschine einen Stator auf. Besonders vorteilhaft ist der Rotor radial innerhalb des Stators angeordnet. Vorzugsweise ist der Stator permanent drehfest mit einem Gehäuse verbunden. Insbesondere ist das Gehäuse in einem montierten Zustand positionsfest und drehfest in dem Kraftfahrzeug verbaut. Unter einer„Eingangswelle“ soll dabei insbesondere ein Getriebeelement verstanden werden, das einen Getriebeeingang der jeweils zugeordneten Getriebegruppe bildet. Vorzugsweise ist die Eingangswelle zu einer Bereitstellung einer Eingangsdrehzahl der jeweils zugeordneten Getriebegruppe vorgesehen. Bevorzugt ist die erste Engine generator trained. The electrical machine advantageously has a stator. The rotor is particularly advantageously arranged radially inside the stator. The stator is preferably permanently connected to a housing in a rotationally fixed manner. In particular, the housing is installed in a position-fixed and rotationally fixed manner in the motor vehicle in an assembled state. An “input shaft” is to be understood in particular to mean a gear element which forms a gear input of the respectively assigned gear group. The input shaft is preferably provided for providing an input speed of the respectively assigned transmission group. The first is preferred
Eingangswelle konstruktiv zur drehfesten Anbindung an die Kurbelwelle des Design input shaft for non-rotatable connection to the crankshaft of the
Verbrennungsmotors vorgesehen. Besonders bevorzugt ist die zweite Eingangswelle konstruktiv zur drehfesten Anbindung an den Abtrieb des Stirnradgetriebes vorgesehen. Unter einem„Abtrieb“ soll insbesondere ein Getriebeelement verstanden werden, das einen Getriebeausgang der jeweils zugeordneten Getriebegruppe bildet. Unter einer „Abtriebswelle“ soll insbesondere ein Getriebeelement verstanden werden, das zumindest konstruktiv zur drehfesten Anbindung eines Achsantriebs vorgesehen ist. Internal combustion engine provided. The second input shaft is particularly preferably structurally provided for the rotationally fixed connection to the output of the spur gear. An “output” is to be understood in particular as a gear element that forms a gear output of the respectively assigned gear group. An “output shaft” is to be understood in particular to mean a gear element which is at least structurally provided for the rotationally fixed connection of an axle drive.
Mit dem Begriff der„drehfesten Verbindung zweier Elemente" ist gemeint, dass die beiden Elemente koaxial zueinander angeordnet sind und derart miteinander verbunden sind, dass sie mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen. The term "non-rotatable connection of two elements" means that the two elements are arranged coaxially to one another and are connected to one another in such a way that they rotate at the same angular velocity.
Unter einem„Planetengetriebe“ soll insbesondere ein Getriebe verstanden werden, das wenigstens ein mit einem Planetenträger verbundenes Planetenrad aufweist, das in radiale Richtung nach außen mit einem Hohlrad und in radialer Richtung nach innen mit einem Sonnenrad gekoppelt ist. Vorzugsweise weist das Planetengetriebe zumindest einen Planetenradsatz, insbesondere mehrere Planetenradsätze, auf. Unter einem „Planetenradsatz“ soll dabei insbesondere eine Einheit mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und mit zumindest einem von einem Planetenradträger auf einer Kreisbahn um das Sonnenrad geführten Planetenrad verstanden werden. Sonnenräder, A “planetary gear” is to be understood in particular as a gear that has at least one planet gear connected to a planet carrier, which is coupled in the radial direction outward with a ring gear and in the radial direction inward with a sun gear. The planetary gear preferably has at least one planetary gear set, in particular a plurality of planetary gear sets. A “planetary gear set” is to be understood in particular to mean a unit with a sun gear, a ring gear and with at least one planet gear guided by a planet gear carrier on a circular path around the sun gear. Sun gears,
Planetenradträger und Hohlräder werden dabei als Elemente des Planetengetriebes bezeichnet. Vorteilhafterweise weist der Planetenradsatz genau ein Planet carrier and ring gears are referred to as elements of the planetary gear. The planetary gear set advantageously has exactly one
Standübersetzungsverhältnis auf. Unter einer„Stirnradpaarung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Paarung aus zumindest zwei miteinander kämmenden Zahnrädern, insbesondere Stirnrädern, verstanden werden, die vorzugsweise in einer Zahnradebene angeordnet sind. Stand translation ratio. In this context, a “spur gear pairing” is to be understood in particular to mean a pairing of at least two meshing gear wheels, in particular spur gear wheels, which are preferably arranged in a gear wheel plane.
Vorteilhafterweise weist die Stirnradpaarung genau ein Standübersetzungsverhältnis auf. Ferner soll unter einer„schaltbaren Stirnradpaarung“ in diesem Zusammenhang insbesondere eine zuschaltbare und/oder entkoppelbare Stirnradpaarung verstanden werden. Vorzugsweise soll darunter insbesondere eine mit einer Schalteinheit gekoppelte Stirnradpaarung verstanden werden, wobei zumindest ein Stirnrad, insbesondere ein Losrad, der Stirnradpaarung mit der Schalteinheit gekoppelt ist. Vorzugsweise umfasst die schaltbare Stirnradpaarung zumindest ein Losrad und zumindest ein Festrad. The spur gear pair advantageously has exactly one gear ratio. Furthermore, a “switchable spur gear pair” is to be understood in this context in particular as a switchable and / or uncouplable spur gear pair. This should preferably be understood to mean, in particular, a spur gear pair coupled to a switching unit, at least one spur gear, in particular an idler gear, of the spur gear pair being coupled to the switching unit. The switchable spur gear pair preferably comprises at least one idler gear and at least one fixed gear.
Unter einer„Schalteinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit genau zwei Under a "switching unit" in particular a unit with exactly two
Kopplungselementen verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar zueinander gelagerte Getriebeelemente, wie beispielsweise ein Losrad und eine Coupling elements are understood, which is provided to two rotatably mounted gear elements, such as an idler gear and one
Getriebeausgangswelle oder ein Losrad und eine Getriebeeingangswelle oder Transmission output shaft or an idler gear and a transmission input shaft or
benachbarte Losräder unterschiedlicher Zahnradebenen schaltbar drehfest miteinander zu verbinden. Zwei benachbarte, insbesondere axial benachbarte, Schalteinheiten können dabei grundsätzlich zu einer gemeinsamen Doppelschalteinheit to connect adjacent idler gears of different gear levels in a switchable, rotatable manner. Two adjacent, in particular axially adjacent, switching units can basically form a common double switching unit
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 can be summarized, for example, by providing a common coupling element for both switching units. In principle, each of the switching units can be in the form of a purely positive-locking switching unit, for example a claw clutch, a positive and frictional switching unit, for example in the form of a synchronized one
Klauenkupplung, oder als eine rein reibschlüssige Schalteinheit, beispielsweise in Form einer Lamellenkupplung, ausgeführt werden. Claw clutch, or as a purely frictional switching unit, for example in the form of a multi-plate clutch.
„Im Momentenfluss" bezieht sich in diesem Zusammenfang insbesondere auf einen Betrieb, bei welchem ein erster Momentenfluss von dem Verbrennungsmotor, über das Stirnradgetriebe und das Planetengetriebe auf das Achsgetriebe und Antriebsräder übertragen wird. Daher soll unter„im Momentenfluss vor dem Abtrieb" in diesem In this context, “in the torque flow” refers in particular to an operation in which a first torque flow is transmitted from the internal combustion engine, via the spur gear and the planetary gear to the axle drive and drive wheels. Therefore, “in the torque flow before the output” in this
Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die zwei schaltbaren Context to be understood in particular that the two switchable
Stirnradpaarungen derart angeordnet sind, dass ein Drehmoment des Spur gear pairs are arranged such that a torque of
Verbrennungsmotors über zumindest eines der zwei schaltbaren Stirnradpaarungen, insbesondere abhängig von einer Schaltung, auf den Abtrieb übertragen wird. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass ein erster Planetenradsatz des Internal combustion engine is transmitted to the output via at least one of the two switchable spur gear pairs, in particular depending on a circuit. “Provided” is to be understood in particular to be specially designed and / or equipped. The fact that an object is provided for a specific function should in particular be understood to mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state. According to the invention it is proposed that a first planetary gear set
Planetengetriebes koaxial zu Seitenwellen des Achsgetriebes angeordnet ist. Insgesamt lässt sich dadurch ein kompaktes Hybridantriebssystem darstellen. Planetary gear is arranged coaxially to the side shafts of the axle drive. Overall, this makes it possible to create a compact hybrid drive system.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die erste Eingangswelle des Stirnradgetriebes koaxial zu der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angeordnet ist. Vorzugsweise ist die erste Eingangswelle zumindest über einen Torsionsdämpfer an die Kurbelwelle des It is further proposed that the first input shaft of the spur gear is arranged coaxially with the crankshaft of the internal combustion engine. The first input shaft is preferably connected to the crankshaft of the engine via at least one torsion damper
Verbrennungsmotors angebunden. Alternativ oder zusätzlich wäre denkbar, dass die erste Eingangswelle über eine Kupplung an die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angebunden wird. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft kompakte Anbindung des Stirnradgetriebes an den Verbrennungsmotor erreicht werden. Internal combustion engine connected. Alternatively or additionally, it would be conceivable that the first input shaft is connected to the crankshaft of the internal combustion engine via a clutch. In this way, in particular an advantageously compact connection of the spur gear to the internal combustion engine can be achieved.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, der Rotor der elektrischen Maschine und die zweite Eingangswelle des Planetengetriebes achsparallel und achsversetzt zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, der Rotor der elektrischen Maschine und die zweite Eingangswelle axial zumindest teilweise versetzt zueinander angeordnet. It is also proposed that the crankshaft of the internal combustion engine, the rotor of the electrical machine and the second input shaft of the planetary gear are arranged axially parallel and offset from one another. The crankshaft of the internal combustion engine, the rotor of the electrical machine and the second input shaft are preferably arranged axially at least partially offset from one another.
Insbesondere sind der Rotor der elektrischen Maschine und die zweite Eingangswelle des Planetengetriebes axial versetzt zu der Kurbelwetle des Verbrennungsmotors angeordnet. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft kompakte Anordnung der Getriebe erreicht werden. Es kann insbesondere ein Versatz der Achsen erreicht werden, was ein axial kurzbauendes Hybridantriebssystem ermöglicht. In particular, the rotor of the electrical machine and the second input shaft of the planetary gear are arranged axially offset from the crank angle of the internal combustion engine. In this way, an advantageously compact arrangement of the gears can be achieved in particular. In particular, the axes can be offset, which enables an axially short hybrid drive system.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass das Achsgetriebe koaxial zu der zweiten It is also proposed that the axle transmission be coaxial with the second
Eingangswelle des Planetengetriebes angeordnet ist. Das heißt, dass Seitenwellen des Achsgetriebes koaxial zu der zweiten Eingangswelle des Planetengetriebes angeordnet sind. Vorzugsweise ist die zweite Eingangswelle des Planetengetriebes als eine Hohlwelle ausgebildet, die zumindest eine der Seitenwellen des Achsgetriebes zumindest abschnittsweise radial umgibt. Input shaft of the planetary gear is arranged. This means that side shafts of the axle drive are arranged coaxially to the second input shaft of the planetary gear. The second input shaft of the planetary gear is preferably designed as a hollow shaft which radially surrounds at least one of the side shafts of the axle drive at least in sections.
Besonders bevorzugt ist der erste Planetenradsatz radial umgebend sowie zumindest teilweise axial überlappend zu dem Achsgetriebe angeordnet. Vorteilhaft ist der erste Planetenradsatz radial umgebend sowie zumindest teilweise axial überlappend zu einem Differenzialkäfig des Achsgetriebes angeordnet. In einer weiteren Weiterbildung ist vorteilhaft ein Element, das heißt entweder ein Hohlrad oder ein Planetenradträger oder ein Sonnenrad, des Planetengetriebes drehfest mit dem Differenzialkäfig des Achsgetriebes verbunden. The first planetary gear set is particularly preferably arranged radially surrounding and at least partially axially overlapping to the axle drive. The first planetary gear set is advantageously arranged radially surrounding and at least partially axially overlapping to a differential cage of the axle drive. In a further development, an element, that is to say either a ring gear or a planet gear carrier or a sun gear, of the planetary gear is advantageously connected in a rotationally fixed manner to the differential cage of the axle drive.
Unter dem„Achsgetriebe“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, eine Kraft einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs auf die Achse der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs zu übertragen. Vorzugsweise ist das Achsgetriebe dazu vorgesehen, eine Kraft von dem Getriebe auf die Welle der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs zu übertragen. In this context, the “axle transmission” is to be understood in particular to mean a transmission of a motor vehicle which is intended to transmit a force of a drive unit of the motor vehicle to the axle of the drive wheels of the motor vehicle. The axle drive is preferably provided to transmit a force from the transmission to the shaft of the drive wheels of the motor vehicle.
Vorzugsweise ist das Achsgetriebe beispielsweise von einem Differentialgetriebe gebildet. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft kompakte Anordnung eines Achsgetriebes erreicht werden. Vorzugsweise ist das Achsgetriebe koaxial zu dem zumindest einen Planetenradsatz des Planetengetriebes angeordnet, wobei besonders bevorzugt der zumindest eine Planetenradsatz radial umgebend und axial überlappend zu dem Achsgetriebe angeordnet ist. In der Gesamtheit entsteht so ein kompaktes und zugleich effizientes Hybridantriebssystem.  The axle drive is preferably formed, for example, by a differential gear. In this way, an advantageously compact arrangement of an axle drive can be achieved in particular. The axle gear is preferably arranged coaxially to the at least one planetary gear set of the planetary gear, with the at least one planetary gear set being particularly preferably arranged to radially surround and axially overlap the axle gear. The overall result is a compact and at the same time efficient hybrid drive system.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass das Hybridantriebssystem zumindest eine It is further proposed that the hybrid drive system have at least one
Trennkupplung aufweist, welche zu einer zur drehfesten Kopplung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit der ersten Eingangswelle des Stirnradgetriebes vorgesehen ist, wobei die Trennkupplung koaxial zu der Kurbelwelle des Verbrennungsmotos angeordnet ist und wobei das Stirnradgetriebe axial gesehen zwischen dem Verbrennungsmotor und der Trennkupplung angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Trennkupplung auf einer dem Verbrennungsmotor abgewandten Seite des Stirnradgetriebes angeordnet. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft angeordnete Trennkupplung bereitgestellt werden. Es kann insbesondere eine vorteilhaft nahe Anordnung des Stirnradgetriebes an dem Separating clutch which is provided for a rotationally fixed coupling of the crankshaft of the internal combustion engine to the first input shaft of the spur gear, the separating clutch being arranged coaxially to the crankshaft of the internal combustion engine and the spur gear being arranged axially between the internal combustion engine and the separating clutch. The separating clutch is preferably arranged on a side of the spur gear transmission facing away from the internal combustion engine. In this way, in particular, an advantageously arranged disconnect clutch can be provided. In particular, an advantageously close arrangement of the spur gear on the
Verbrennungsmotor erreicht werden. Hierdurch kann vorteilhaft ein Quereinbau des Hybridantriebssystems ermöglicht werden. Internal combustion engine can be achieved. This advantageously enables transverse installation of the hybrid drive system.
Das Hybridantriebssystem kann mit und ohne zusätzlicher Trennkupplung ausgestattet werden. Die Trennkupplung kann, sollte Anfahren über die EM nicht möglich sein, als Anfahrkupplung dimensioniert werden. Außerdem kann über sie in E-Fahrt der The hybrid drive system can be equipped with and without an additional disconnect clutch. If it is not possible to start using the EM, the separating clutch can be dimensioned as a starting clutch. It can also be used in e-travel
Verbrennungsmotor gestartet werden. Durch zwischengeschattete Schaltelemente in dem Stirnradgetriebe weist die Trennkupplung in E-Fahrt insbesondere keine Verluste durch Differenzdrehzahl auf, wenn die Schaltelemente in dem Stirnradgetriebe zusätzlich geöffnet sind. Vorzugsweise weist das Hybridantriebssystem jedoch zumindest einen zwischengeschalteten Torsionsdämpfer zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Stirnradgetriebe auf. Internal combustion engine to be started. Intermediate shaded shift elements in the spur gear transmission mean that the separating clutch in e-travel has in particular no losses due to differential speed if the shift elements in the spur gear transmission are additionally open. However, the hybrid drive system preferably has at least one interposed torsional damper between the internal combustion engine and the spur gear.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die erste schaltbare Stirnradpaarung des It is also proposed that the first switchable spur gear pair of the
Stirnradgetriebes ein erstes Vorgelegewellenrad aufweist, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle des Stirnradgetriebes angeordnet ist, und die zweite schaltbare Spur gear has a first countershaft gear, which is arranged coaxially to the first countershaft of the spur gear, and the second switchable
Stirnradpaarung des Stirnradgetriebes ein zweites Vorgelegewellenrad aufweist, welches koaxial zu einer zweiten Vorgelegewelle des Stirnradgetriebes angeordnet ist, wobei die erste Vorgelegewelle, die zweite Vorgelegewelle und die Kurbelwelle achsparallei zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist das erste Vorgelegewellenrad der ersten schaltbaren Stirnradpaarung von einem Losrad gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine Ausbildung als Festrad denkbar. Bevorzugt ist das zweite Vorgelegewellenrad der zweiten schaltbaren Stirnradpaarung von einem Losrad gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine Ausbildung als Festrad denkbar. Hierdurch kann insbesondere ein vorteilhaft kompaktes, insbesondere axial kompaktes, Hybridantriebssystem erreicht werden. Hierdurch kann vorteilhaft ein Quereinbau des Hybridantriebssystems ermöglicht werden. Spur gear pairing of the spur gear has a second countershaft gear, which is arranged coaxially to a second countershaft of the spur gear, the first countershaft, the second countershaft and the crankshaft being arranged axially parallel to one another. The first countershaft gear of the first switchable spur gear pair is preferably formed by an idler gear. In principle, however, training as a fixed wheel would also be conceivable. The second countershaft gear of the second switchable spur gear pair is preferably formed by an idler gear. In principle, however, training as a fixed wheel would also be conceivable. In this way, an advantageously compact, in particular axially compact, hybrid drive system can be achieved. This advantageously enables transverse installation of the hybrid drive system.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die erste schaltbare Stirnradpaarung des Stirnradgetriebes und die zweite schaltbare Stirnradpaarung des Stirnradgetriebes in einer Zahnradebene angeordnet sind und ein Abtriebsrad der ersten Vorgelegewelle und ein Abtriebsrad der zweiten Vorgelegewelle in einer Zahnradebene mit der Furthermore, it is proposed that the first switchable spur gear pair of the spur gear and the second switchable spur gear pair of the spur gear are arranged in a gear plane and an output gear of the first countershaft and an output gear of the second countershaft in a gear plane with the
Stirnradpaarung der elektrischen Antriebseinheit angeordnet sind. Vorzugsweise bildet das Abtriebsrad der zweiten Vorgelegewelle ein Stirnrad der Stirnradpaarung der elektrischen Antriebseinheit aus. Bevorzugt ist die elektrische Antriebseinheit direkt an das Abtriebsrad der zweiten Vorgelegewelle angebunden. Hierdurch kann insbesondere ein vorteilhaft kompaktes, insbesondere axial kompaktes, Hybridantriebssystem erreicht werden. Hierdurch kann vorteilhaft ein Quereinbau des Hybridantriebssystems ermöglicht werden. Spur gear pairing of the electric drive unit are arranged. The output gear of the second countershaft preferably forms a spur gear of the spur gear pair of the electric drive unit. The electrical drive unit is preferably connected directly to the driven gear of the second countershaft. In this way, an advantageously compact, in particular axially compact, hybrid drive system can be achieved. This advantageously enables transverse installation of the hybrid drive system.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass die erste schaltbare Stirnradpaarung des It is also proposed that the first switchable spur gear pair of the
Stirnradgetriebes ein erstes Vorgelegewellenrad aufweist, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle des Stirnradgetriebes angeordnet ist, und die zweite schaltbare Spur gear has a first countershaft gear, which is arranged coaxially to the first countershaft of the spur gear, and the second switchable
Stirnradpaarung des Stirnradgetriebes ein zweites Vorgelegewellenrad aufweist, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle des Stirnradgetriebes angeordnet ist. Vorzugsweise ist das erste Vorgelegewellenrad der ersten schaltbaren Stirnradpaarung von einem Festrad gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine Ausbildung als Losrad denkbar. Bevorzugt ist das zweite Vorgelegewellenrad der zweiten schaltbaren Stirnradpaarung von einem Festrad gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine Ausbildung als Losrad denkbar. Besonders bevorzugt sind das erste Vorgelegewellenrad und das zweite Vorgelegewellenrad in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere dauerhaft, drehfest mit der erste Vorgelegewelle verbunden. Insbesondere bilden das erste Vorgelegewellenrad und das zweiten Vorgelegewellenrad Festräder der ersten Spur gear pairing of the spur gear has a second countershaft gear, which is arranged coaxially to the first countershaft of the spur gear. The first countershaft gear of the first switchable spur gear pair is preferably formed by a fixed gear. In principle, however, training as a loose wheel would also be conceivable. The second countershaft gear of the second switchable spur gear pair is preferably formed by a fixed gear. In principle, however, training as a loose wheel would also be conceivable. The first countershaft wheel and the second countershaft wheel are particularly preferably connected in a rotationally fixed manner to the first countershaft in at least one operating state, in particular permanently. In particular, the first countershaft gear and the second countershaft gear form fixed gears of the first
Vorgelegewelle. Dadurch kann insbesondere ein vorteilhaft kompaktes, insbesondere axial kompaktes, Hybridantriebssystem erreicht werden. Hierdurch kann vorteilhaft ein Quereinbau des Hybridantriebssystems ermöglicht werden. Countershaft. In this way, an advantageously compact, in particular axially compact, hybrid drive system can be achieved. This advantageously enables transverse installation of the hybrid drive system.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die erste schaltbare Stirnradpaarung des It is further proposed that the first switchable spur gear pair of the
Stirnradgetriebes ein erstes Schaltelement aufweist, und die zweite schaltbare Spur gear has a first switching element, and the second switchable
Stirnradpaarung des Stirnradgetriebes ein zweites Schaltelement aufweist, wobei das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement koaxial zu der ersten Eingangswelle angeordnet sind. Vorzugsweise sind das erste Schaltelement und das zweite Spur gear pairing of the spur gear has a second switching element, the first switching element and the second switching element being arranged coaxially with the first input shaft. The first switching element and the second are preferred
Schaltelement, insbesondere verschiebbar, auf der ersten Eingangswelle angeordnet. Vorzugsweise bildet das erste Schaltelement ein Teil einer ersten Schalteinheit und das zweite Schaltelement ein Teil einer zweiten Schalteinheit. Bevorzugt sind das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement jeweils von einem Klauenschaltelement gebildet. Die Klauenschaltelemente können dabei insbesondere mit oder ohne Switching element, in particular displaceable, arranged on the first input shaft. The first switching element preferably forms part of a first switching unit and the second switching element forms part of a second switching unit. The first switching element and the second switching element are preferably each formed by a claw switching element. The claw switching elements can in particular with or without
Synchronisierung sein. Dadurch kann insbesondere ein vorteilhaft kompaktes, insbesondere axial kompaktes, Hybridantriebssystem erreicht werden. Hierdurch kann vorteilhaft ein Quereinbau des Hybridantriebssystems ermöglicht werden. Be sync. In this way, an advantageously compact, in particular axially compact, hybrid drive system can be achieved. This advantageously enables transverse installation of the hybrid drive system.
Grundsätzlich kann die Lage der Schaltelemente des Stirnradgetriebes an allen Stellen zwischen der Kurbelwelle und der zweiten Eingangswelle des Planetengetriebes liegen. Ferner kann die Vorgelegewelle des Stirnradgetriebes auf zwei Vorgelegewellen aufgeteilt sein. Basically, the position of the switching elements of the spur gear can be anywhere between the crankshaft and the second input shaft of the planetary gear. Furthermore, the countershaft of the spur gear can be divided into two countershafts.
Ferner geht die Erfindung aus von einem Kraftfahrzeug mit dem Hybridantriebssystem. Furthermore, the invention is based on a motor vehicle with the hybrid drive system.
Ferner kann grundsätzlich auch eine Lage der Stirnradpaarungen des Stirnradgetriebes gegenüber einer beschriebenen und gezeigten Anordnung abweichen. So ist es grundsätzlich auch möglich, dass aus konstruktiven Gründen Radebenen des gleichen Stirnradgetriebes getauscht werden. Auch können die erste Vorgelegewelle und die zweite Vorgelegewelle eventuell miteinander getauscht werden. Des Weiteren kann auch eine Anordnung der elektrischen Maschine verändert werden. Die Begriffe„axial“ und„radial" sind hierbei insbesondere auf eine Hauptrotationsachse des Getriebes, insbesondere der Eingangswellen, bezogen, sodass der Ausdruck„axial“ insbesondere eine Richtung bezeichnet, die parallel oder koaxial zu der Furthermore, a position of the spur gear pairings of the spur gear can fundamentally also differ from an arrangement described and shown. In principle, it is also possible for gear levels of the same spur gear to be exchanged for design reasons. The first countershaft and the second countershaft may also be interchanged. Furthermore, an arrangement of the electrical machine can also be changed. The terms “axial” and “radial” here refer in particular to a main axis of rotation of the transmission, in particular the input shafts, so that the term “axial” denotes in particular a direction that is parallel or coaxial to the
Hauptrotationsachse verläuft. Ferner bezeichnet der Ausdruck„radial“ insbesondere eine Richtung, die senkrecht zu der Hauptrotationsachse verläuft. Unter einer Main axis of rotation runs. Furthermore, the term “radial” denotes in particular a direction that runs perpendicular to the main axis of rotation. Under one
„getriebeeingangsseitigen Anordnung“ soll insbesondere verstanden werden, dass das genannte Bauteil auf einer Seite des weiteren Bauteils angeordnet ist, welche dem “Gearbox input side arrangement” should be understood in particular to mean that the named component is arranged on one side of the further component which
Getriebeeingangselement und/oder der Brennkraftmaschine zugewandt ist. Unter einer „getriebeausgangsseitigen Anordnung" soll insbesondere verstanden werden, dass das genannte Bauteil auf einer Seite des weiteren Bauteils angeordnet ist, welche dem Getriebeeingangselement und/oder der Brennkraftmaschine abgewandt ist, auch wenn das weitere Bauteil in axialer Richtung nach dem Getriebeausgangselement angeordnet ist. Transmission input element and / or the internal combustion engine is facing. A “transmission output side arrangement” is to be understood in particular to mean that the named component is arranged on a side of the further component which faces away from the transmission input element and / or the internal combustion engine, even if the further component is arranged in the axial direction after the transmission output element.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Further advantages result from the following description of the figures. Four exemplary embodiments of the invention are shown in the figures. The figures that
Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into useful further combinations.
Dabei zeigen: Show:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Hybridantriebssystem, mit einem Verbrennungsmotor, mit einer elektrischen Antriebseinheit, mit einem Stirnradgetriebe, mit einem Planetengetriebe und mit einem Achsgetriebe in einer schematischen Darstellung, 1 is a schematic representation of a hybrid drive system according to the invention, with an internal combustion engine, with an electric drive unit, with a spur gear, with a planetary gear and with an axle gear,
Fig. 2 ein alternatives erfindungsgemäßes Hybridantriebssystem, mit einem  Fig. 2 shows an alternative hybrid drive system according to the invention, with a
Verbrennungsmotor, mit einer elektrischen Antriebseinheit, mit einem Stirnradgetriebe, mit einem Planetengetriebe und mit einem Achsgetriebe in einer schematischen Darstellung,  Internal combustion engine, with an electric drive unit, with a spur gear, with a planetary gear and with an axle gear in a schematic representation,
Fig. 3 ein weiteres alternatives erfindungsgemäßes Hybridantriebssystem, mit einem  Fig. 3 shows another alternative hybrid drive system according to the invention, with a
Verbrennungsmotor, mit einer elektrischen Antriebseinheit, mit einem Stirnradgetriebe, mit einem Planetengetriebe und mit einem Achsgetriebe in einer schematischen Darstellung und Fig. 4 ein weiteres alternatives erfindungsgemäßes Hybridantriebssystem, mit einem Verbrennungsmotor, mit einer elektrischen Antriebseinheit, mit einem Stirnradgetriebe, mit einem Planetengetriebe und mit einem Achsgetriebe in einer schematischen Darstellung. Internal combustion engine, with an electric drive unit, with a spur gear, with a planetary gear and with an axle gear in a schematic representation and Fig. 4 shows a further alternative hybrid drive system according to the invention, with an internal combustion engine, with an electric drive unit, with a spur gear, with a planetary gear and with an axle gear in a schematic representation.
Die Figur 1 zeigt schematisch ein Hybridantriebssystem 10a für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist beispielhaft von einem PKW gebildet. Das Kraftfahrzeug ist von einem frontgetriebenen Kraftfahrzeug gebildet. Das Kraftfahrzeug ist von einem frontgetriebenen Hybrid-Kraftfahrzeug gebildet. Das Kraftfahrzeug umfasst einen Antriebsstrang, über welchen nicht weiter sichtbar Antriebsräder des Kraftfahrzeugs angetrieben werden. Der Antriebsstrang umfasst das Hybridantriebssystem 10a. Das Kraftfahrzeug weist das Hybridantriebssystem 10a auf. Das Hybridantriebssystem 10a weist einen FIG. 1 schematically shows a hybrid drive system 10a for a motor vehicle. The motor vehicle is, for example, a car. The motor vehicle is formed by a front-wheel drive motor vehicle. The motor vehicle is formed by a front-wheel drive hybrid motor vehicle. The motor vehicle comprises a drive train, via which drive wheels of the motor vehicle are no longer visible. The drive train includes the hybrid drive system 10a. The motor vehicle has the hybrid drive system 10a. The hybrid drive system 10a has one
Verbrennungsmotor 1 1a auf. Der Verbrennungsmotor 1 1 a ist insbesondere quer eingebaut. Der Verbrennungsmotor 1 1a weist eine Kurbelwelle 12a auf. Die Kurbelwelle 12a erstreckt sich insbesondere quer zu einer Geradeausfahrtrichtung. Das Internal combustion engine 1 1a. The internal combustion engine 1 1 a is in particular installed transversely. The internal combustion engine 1 1a has a crankshaft 12a. The crankshaft 12a extends in particular transversely to a straight-ahead direction. The
Hybridantriebssystem 10a ist quer eingebaut. Das Hybridantriebssystem 10a weist eine Front-Quer-Architektur auf. Das Hybridantriebssystem 10a ist quer zu einer Hybrid drive system 10a is installed transversely. The hybrid drive system 10a has a front-transverse architecture. The hybrid drive system 10a is transverse to one
vorgesehenen Geradeausfahrtrichtung eingebaut. Ferner weist das Hybridantriebssystem 10a eine elektrische Antriebseinheit 13a auf. Die elektrische Antriebseinheit 13a weist eine elektrische Maschine 14a auf, die einen Rotor 15a aufweist. Ferner weist die elektrische Maschine 14a einen Stator 16a auf. Die elektrische Maschine 14a ist auf einer dem Verbrennungsmotor 1 1a abgewandten Seite des Hybridantriebssystems 10a angeordnet. provided for the straight-ahead direction of travel. The hybrid drive system 10a also has an electric drive unit 13a. The electric drive unit 13a has an electric machine 14a which has a rotor 15a. Furthermore, the electrical machine 14a has a stator 16a. The electric machine 14a is arranged on a side of the hybrid drive system 10a facing away from the internal combustion engine 1 1a.
Die elektrische Maschine 14a ist neben dem Verbrennungsmotor 1 1a zur Erzeugung eines weiteren Antriebsmoments vorgesehen. Die elektrische Maschine 14a bildet einen Elektromotor aus. Ebenso wäre es möglich, anstelle der elektrischen Maschine 14a eine hydraulische oder pneumatische Antriebseinheit mit entsprechend zugeordnetem The electric machine 14a is provided in addition to the internal combustion engine 1 1a for generating a further drive torque. The electric machine 14a forms an electric motor. It would also be possible to replace the electrical machine 14a with a hydraulic or pneumatic drive unit with a correspondingly assigned one
Energiespeicher vorzusehen. Die elektrische Maschine 14a 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 14a den Stator 16a und den Rotor 15a auf. Der Stator 16a ist fest mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden. Der Rotor 15a ist drehbar zu dem Stator 16a angeordnet. Zur Bereitstellung und Speicherung der elektrischen Energie weist das Kraftfahrzeug eine nicht näher dargestellte Akkuvorrichtung auf. Die To provide energy storage. The electrical machine 14a is provided for selectively converting electrical energy into mechanical energy or converting mechanical energy into electrical energy. For this purpose, the electrical machine 14a has the stator 16a and the rotor 15a. The stator 16a is fixedly connected to a body of the motor vehicle. The rotor 15a is rotatably arranged with respect to the stator 16a. To provide and store the electrical energy, the motor vehicle has a battery device, not shown. The
Akkuvorrichtung ist dazu vorgesehen, elektrische Energie zum Antrieb der elektrischen Maschine 14a bereitzustellen und elektrische Energie zu speichern, die vom Battery device is provided to supply electrical energy to drive the electrical Provide machine 14a and store electrical energy from the
Verbrennungsmotor 11 a erzeugt oder von einem externen Stromnetz eingespeist wird. Internal combustion engine 11 a is generated or fed from an external power grid.
Das Hybridantriebssystem 10a weist ferner ein Mehrstufengetriebe auf. Das The hybrid drive system 10a also has a multi-speed transmission. The
Hybridantriebssystem 10a weist ein Stirnradgetriebe 17a auf. Ferner weist das Hybrid drive system 10a has a spur gear 17a. Furthermore, the
Hybridantriebssystem 10a ein Planetengetriebe 20a auf. Das Stirnradgetriebe 17a weist eine erste Eingangswelle 18a und eine erste Vorgelegewelle 19a auf. Die Kurbelwelle 12a des Verbrennungsmotors 1 1a ist drehfest mit der ersten Eingangswelle 18a koppelbar.Hybrid drive system 10a a planetary gear 20a. The spur gear 17a has a first input shaft 18a and a first countershaft 19a. The crankshaft 12a of the internal combustion engine 1 1a can be coupled in a rotationally fixed manner to the first input shaft 18a.
Die erste Eingangswelle 18a des Stirnradgetriebes 17a ist koaxial zu der Kurbelwelle 12a des Verbrennungsmotors 1 1a angeordnet. Das Hybridantriebssystem 10a weist einen Torsionsdämpfer 26a auf, welcher zwischen der Eingangswelle 18a und der Kurbelwelle 12a angeordnet ist und diese verbindet. Ferner weist das Hybridantriebssystem 10a eine Trennkupplung 24a auf, welche zu einer drehfesten Kopplung der Kurbelwelle 12a des Verbrennungsmotors 11a mit der ersten Eingangswelle 18a des Stirnradgetriebes 17a vorgesehen ist. Die Trennkupplung 24a ist koaxial zu der Kurbelwelle 12a des The first input shaft 18a of the spur gear 17a is arranged coaxially with the crankshaft 12a of the internal combustion engine 1 1a. The hybrid drive system 10a has a torsion damper 26a, which is arranged between the input shaft 18a and the crankshaft 12a and connects them. Furthermore, the hybrid drive system 10a has a separating clutch 24a, which is provided for a rotationally fixed coupling of the crankshaft 12a of the internal combustion engine 11a to the first input shaft 18a of the spur gear 17a. The disconnect clutch 24a is coaxial with the crankshaft 12a of the
Verbrennungsmotors 1 1a angeordnet. Zudem ist das Stirnradgetriebe 17a axial gesehen zwischen dem Verbrennungsmotor 11a und der Trennkupplung 24a angeordnet. Die erste Eingangswelle 18a ist als eine Hohlwelle ausgebildet, durch welche die Kurbelwelle 12a hindurchgeführt ist. Internal combustion engine 1 1a arranged. In addition, the spur gear 17a is arranged axially between the internal combustion engine 11a and the clutch 24a. The first input shaft 18a is designed as a hollow shaft through which the crankshaft 12a is passed.
Das Stirnradgetriebe 17a wird durch Stirnradsätze mit je zwei Stirnrad ei ngriffen gebildet. Das Stirnradgetriebe 17a weist genau zwei schaltbare Stirnradpaarungen V1 a, V2a, und zwar eine erste schaltbare Stirnradpaarung V1 a und eine zweite schaltbare The spur gear 17a is formed by spur gear sets with two spur gears. The spur gear 17a has exactly two switchable spur gear pairs V1 a, V2a, namely a first switchable spur gear pair V1 a and a second switchable one
Stirnrad paarung V2a, auf. Die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2a ist beispielhaft auf einer dem Verbrennungsmotor 11 a abgewandten Seite der ersten schaltbaren Helical gear pairing V2a, on. The second switchable spur gear pair V2a is, for example, on a side of the first switchable that faces away from the internal combustion engine 11a
Stirnrad paarung V1a angeordnet. Die erste schaltbare Stirnradpaarung V1a und die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2a weisen verschiedene Übersetzungsverhältnisse auf. Spur gear pairing V1a arranged. The first switchable spur gear pair V1a and the second switchable spur gear pair V2a have different gear ratios.
Die erste schaltbare Stirnradpaarung V1a des Stirnradgetriebes 17a weist ein erstes Eingangswellenrad V1 1a auf, welches koaxial zu der ersten Eingangswelle 18a des Stirnradgetriebes 17a angeordnet ist. Das erste Eingangswellenrad V1 1a ist auf der ersten Eingangswelle 18a angeordnet. Das erste Eingangswellenrad V11a ist von einem ersten Losrad der ersten Eingangswelle 18a gebildet. Ferner weist die erste schaltbare Stirnradpaarung V1a des Stirnradgetriebes 17a ein erstes Vorgelegewellenrad V12a auf, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19a des Stirnradgetriebes 17a angeordnet ist. Das erste Vorgelegewellenrad V12a ist auf der ersten Vorgelegewelle 19a angeordnet. Das erste Vorgelegewellenrad V12a ist von einem Festrad der ersten Vorgelegewelle 19a gebildet. Das erste Eingangswellenrad V11 a kämmt direkt mit dem ersten Vorgelegewellenrad V12a. Die erste schaltbare Stirnrad paarung V1a ist in einer ersten Zahnradebene Z1a angeordnet. The first switchable spur gear pair V1a of the spur gear 17a has a first input shaft gear V1 1a, which is arranged coaxially with the first input shaft 18a of the spur gear 17a. The first input shaft gear V1 1a is arranged on the first input shaft 18a. The first input shaft gear V11a is formed by a first idler gear of the first input shaft 18a. Furthermore, the first switchable spur gear pair V1a of the spur gear 17a has a first countershaft gear V12a, which is arranged coaxially with the first countershaft 19a of the spur gear 17a. The first countershaft gear V12a is on the first countershaft 19a arranged. The first countershaft gear V12a is formed by a fixed gear of the first countershaft 19a. The first input shaft gear V11 a meshes directly with the first countershaft gear V12a. The first switchable spur gear pairing V1a is arranged in a first gear plane Z1a.
Die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2a des Stirnradgetriebes 17a weist ein zweites Eingangswellenrad V21a aufweist, welches koaxial zu der ersten Eingangswelle 18a des Stirnradgetriebes 17a angeordnet ist. Das zweite Eingangswellenrad V21a ist auf der ersten Eingangswelle 18a angeordnet. Das zweite Eingangswellenrad V21a ist von einem zweiten Losrad der ersten Eingangswelle 18a gebildet. Ferner weist die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2a des Stirnradgetriebes 17a ein zweites Vorgelegewellenrad V22a auf, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19a des Stirnradgetriebes 17a angeordnet ist. Das zweite Vorgelegewellenrad V22a ist auf der ersten Vorgelegewelle 19a angeordnet. Das zweite Vorgelegewellenrad V22a ist von einem Festrad der ersten Vorgelegewelle 19a gebildet. Das zweite Eingangswellenrad V21a kämmt direkt mit dem zweite Vorgelegewellenrad V22a. Die zweite Stirnradpaarung V2a ist in einer dritten Zahnradebene Z3a angeordnet. The second switchable spur gear pair V2a of the spur gear 17a has a second input shaft gear V21a, which is arranged coaxially to the first input shaft 18a of the spur gear 17a. The second input shaft gear V21a is arranged on the first input shaft 18a. The second input shaft gear V21a is formed by a second idler gear of the first input shaft 18a. Furthermore, the second switchable spur gear pair V2a of the spur gear 17a has a second countershaft gear V22a, which is arranged coaxially with the first countershaft 19a of the spur gear 17a. The second countershaft gear V22a is arranged on the first countershaft 19a. The second countershaft gear V22a is formed by a fixed gear of the first countershaft 19a. The second input shaft gear V21a meshes directly with the second countershaft gear V22a. The second spur gear pair V2a is arranged in a third gear plane Z3a.
Die erste schaltbare Stirnradpaarung V1a des Stirnradgetriebes 17a weist eine erste Schalteinheit S1a mit einem ersten Schaltelement S11a auf. Das erste Schaltelement S1 1a ist zu einer lösbaren Kopplung des ersten Eingangswellenrads V1 1a mit der ersten Eingangswelle 18a vorgesehen. Das erste Schaltelement S1 1a ist von einem The first switchable spur gear pairing V1a of the spur gear 17a has a first switching unit S1a with a first switching element S11a. The first switching element S1 1a is provided for releasable coupling of the first input shaft gear V1 1a to the first input shaft 18a. The first switching element S1 1a is one
Klauenschaltelement gebildet. Das erste Schaltelement S1 1 a ist von einem Claw switching element formed. The first switching element S1 1 a is one
synchronisierten Klauenschaltelement gebildet. Ferner weist die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2a des Stirnradgetriebes 17a eine zweite Schalteinheit S2a mit einem zweiten Schaltelement S21a auf. Das zweite Schaltelement S21a ist zu einer lösbaren Kopplung des zweiten Eingangswellenrads V21a mit der ersten Eingangswelle 18a vorgesehen. Das zweite Schaltelement S21a ist von einem Klauenschaltelement gebildet. Das zweite Schaltelement S21a ist von einem synchronisierten Klauenschaltelement gebildet. Das erste Schaltelement S11 a und das zweite Schaltelement S21a sind miteinander gekoppelt, sodass sich lediglich eines der beiden Schaltelemente S11 a,synchronized claw switching element is formed. Furthermore, the second switchable spur gear pair V2a of the spur gear 17a has a second switching unit S2a with a second switching element S21a. The second switching element S21a is provided for releasable coupling of the second input shaft gear V21a to the first input shaft 18a. The second switching element S21a is formed by a claw switching element. The second switching element S21a is formed by a synchronized claw switching element. The first switching element S11 a and the second switching element S21a are coupled to one another, so that only one of the two switching elements S11 a,
S21a in einem geschlossenen Zustand befinden kann. Das erste Schaltelement S1 1 a und das zweite Schaltelement S21 a sind ferner koaxial zu der ersten Eingangswelle 18a angeordnet. Mittels des Stirnradgetriebes 17a sind beispielhaft genau zwei Gänge schaltbar. Die Anzahl der Drehzahlverhältnisse zwischen dem Verbrennungsmotor 11 a und der elektrischen Maschine 14a entspricht der Anzahl der Gänge des S21a can be in a closed state. The first switching element S1 1 a and the second switching element S21 a are also arranged coaxially to the first input shaft 18a. By means of the spur gear 17a, for example, exactly two gears can be shifted. The number of speed ratios between the internal combustion engine 11 a and the electrical machine 14 a corresponds to the number of gears
Stirnradgetriebes 17a. Ferner weist das Stirnradgetriebe 17a einen Abtrieb V3a auf. Der Abtrieb V3a ist von einer Abtriebsstirnradpaarung gebildet. Der Abtrieb V3a weist ein erstes Abtriebsrad V31a auf, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19a des Stirnradgetriebes 17a angeordnet ist. Das erste Abtriebsrad V31a ist auf der ersten Vorgelegewelle 19a angeordnet. Das erste Abtriebsrad V31a ist von einem dritten Festrad der ersten Helical gear 17a. Furthermore, the spur gear 17a has an output V3a. The output V3a is formed by an output spur gear pair. The output V3a has a first output gear V31a, which is arranged coaxially with the first countershaft 19a of the spur gear 17a. The first driven gear V31a is arranged on the first countershaft 19a. The first driven gear V31a is from a third fixed gear the first
Vorgelegewelle 19a gebildet. Ferner weist der Abtrieb V3a des Stirnradgetriebes 17a ein erstes Eingangswellenrad V33a auf, welches koaxial zu einer zweiten Eingangswelle 21a des Planetengetriebes 20a angeordnet ist. Das erste Eingangswelienrad V33a ist auf der zweiten Eingangswelle 21a angeordnet. Das erste Eingangswellenrad V33a ist von einem Festrad der zweiten Eingangswelle 21 a gebildet. Das erste Abtriebsrad V31a kämmt direkt mit dem ersten Eingangswellenrad V33a. Der Abtrieb V3a des Stirnradgetriebes 17a ist in einer zweiten Zahnradebene Z2a angeordnet. Layshaft 19a formed. Furthermore, the output V3a of the spur gear 17a has a first input shaft gear V33a, which is arranged coaxially with a second input shaft 21a of the planetary gear 20a. The first input shaft V33a is arranged on the second input shaft 21a. The first input shaft gear V33a is formed by a fixed gear of the second input shaft 21a. The first driven gear V31a meshes directly with the first input shaft gear V33a. The output V3a of the spur gear 17a is arranged in a second gear plane Z2a.
Die genau zwei schaltbaren Stirnradpaarungen V1a, V2a des Stirnradgetriebes 17a sind im Momentenfluss vor dem Abtrieb V3a angeordnet. Der Abtrieb V3a bildet einen Abtrieb des Stirnradgetriebes 17a für die beiden schaltbaren Stirnradpaarungen V1 a, V2a. The exactly two switchable spur gear pairs V1a, V2a of the spur gear 17a are arranged in the torque flow before the output V3a. The output V3a forms an output of the spur gear 17a for the two switchable spur gear pairs V1 a, V2a.
Des Weiteren weist die elektrische Antriebseinheit 13a eine Stirnradpaarung V4a auf. Über die Stirnradpaarung V4a ist der Rotor 15a der elektrischen Maschine 14a mit der zweiten Etngangswelle 21a des Planetengetriebes 20a koppelbar. Über die Furthermore, the electric drive unit 13a has a spur gear pair V4a. The rotor 15a of the electrical machine 14a can be coupled to the second input shaft 21a of the planetary gear 20a via the spur gear pair V4a. About the
Stirnradpaarung V4a ist der Rotor 15a der elektrischen Maschine 14a permanent mit der zweiten Eingangswelle 21 a des Planetengetriebes 20a gekoppelt. Die Stirnradpaarung V4a der elektrischen Antriebseinheit 13a weist ein erstes Stirnrad V41 a auf, welches drehfest mit dem Rotor 15a der elektrischen Maschine 14a verbunden ist. Ferner weist die Stirnradpaarung V4a der elektrischen Antriebseinheit 13a ein zweites Helical gear pair V4a, the rotor 15a of the electrical machine 14a is permanently coupled to the second input shaft 21a of the planetary gear 20a. The spur gear pair V4a of the electric drive unit 13a has a first spur gear V41 a, which is rotatably connected to the rotor 15a of the electric machine 14a. Furthermore, the spur gear pair V4a of the electric drive unit 13a has a second one
Eingangswellenrad V42a auf, welches koaxial zu einer zweiten Eingangswelle 21 a des Planetengetriebes 20a angeordnet ist. Das zweite Eingangswellenrad V42a ist auf der zweiten Eingangswelle 21a angeordnet. Das zweite Eingangswellenrad V42a ist von einem Festrad der zweiten Eingangswelle 21a gebildet. Das erste Stirnrad V41a kämmt direkt mit dem zweiten Eingangswellenrad V42a. Die Stirnradpaarung V4a der elektrischen Antriebseinheit 13a ist in einer vierten Zahnradebene Z4a angeordnet. Input shaft wheel V42a, which is arranged coaxially to a second input shaft 21a of the planetary gear 20a. The second input shaft gear V42a is arranged on the second input shaft 21a. The second input shaft gear V42a is formed by a fixed gear of the second input shaft 21a. The first spur gear V41a meshes directly with the second input shaft gear V42a. The spur gear pair V4a of the electric drive unit 13a is arranged in a fourth gear plane Z4a.
Zur Schaltung des Stirnradgetriebes 17a wird die Fahraufgabe auf die elektrische Maschine 14a übergeben, wodurch die Schaltung des Stirnradgetriebes 17a gestützt wird. Das Planetengetriebe 20a ist im Momentenfluss hinter dem Abtrieb V3a angeordnet. Das Planetengetriebe 20a weist die zweite Eingangswelle 21a und eine Abtriebswelle 22a auf. Das Planetengetriebe 20a ist zur Übertragung eines über das Stirnradgetriebe 17a übertragenen Drehmoments des Verbrennungsmotor 11a und/oder von der elektrischen Maschine 14a zu einem Abtrieb vorgesehen. Das Planetengetriebe 20a weist zwei Leistungs-Eingangsquellen auf. An das Planetengetriebe 20a sind sowohl der To shift the spur gear 17a, the driving task is transferred to the electrical machine 14a, which supports the shifting of the spur gear 17a. The planetary gear 20a is arranged behind the output V3a in the torque flow. The planetary gear 20a has the second input shaft 21a and an output shaft 22a. The planetary gear 20a is provided for transmitting a torque of the internal combustion engine 11a transmitted via the spur gear 17a and / or from the electrical machine 14a to an output. The planetary gear 20a has two power input sources. To the planetary gear 20a are both
Verbrennungsmotor 11 a, als auch die elektrische Maschine 14a angebunden, welche insbesondere verschiedene Übersetzungen aufweisen. Der Verbrennungsmotor 1 1a und die elektrische Maschine 14a sind beide über die zweite Eingangswelle 21a an das Planetengetriebe 20a angebunden. Internal combustion engine 11a, as well as the electrical machine 14a, which in particular have different ratios. The internal combustion engine 1 1a and the electric machine 14a are both connected to the planetary gear 20a via the second input shaft 21a.
Sowohl der Verbrennungsmotor 11 a als auch die elektrische Maschine 14a leiten bevorzugt ihre Drehmomente über dieselbe Welle, nämlich die Eingangswelle 21 a, in das Planetengetriebe 20a ein. Both the internal combustion engine 11 a and the electrical machine 14 a preferably transmit their torques via the same shaft, namely the input shaft 21 a, into the planetary gear 20 a.
In der Eingangswelle 21a werden ein von dem Verbrennungsmotor 1 1a stammender erster Momentenfluss und ein von der elektrischen Maschine 14a stammender zweiter Momentenfluss zusammengeführt und in das Planetengetriebe 20a eingeleitet. Der Verbrennungsmotor 1 1 a ist hinsichtlich des von dem Verbrennungsmotor 1 1a In the input shaft 21a, a first torque flow originating from the internal combustion engine 1 1a and a second torque flow originating from the electrical machine 14a are brought together and introduced into the planetary gear 20a. The internal combustion engine 1 1 a is in terms of that of the internal combustion engine 1 1 a
stammenden ersten Momentenflusses stromaufwärts von der Eingangswelle 21a angeordnet. Die elektrische Maschine 14a ist hinsichtlich des von der elektrischen Maschine 14a stammenden zweiten Momentenflusses stromaufwärts von der originating first torque flow arranged upstream of the input shaft 21a. The electrical machine 14a is upstream of the second torque flow originating from the electrical machine 14a
Eingangswelle 21 a angeordnet. Input shaft 21 a arranged.
Hinsichtlich des von dem Verbrennungsmotor 11 a stammenden ersten Momentenflusses sind der Verbrennungsmotor 1 1a, das With regard to the first torque flow originating from the internal combustion engine 11 a, the internal combustion engine 1 a is the
Die Gänge des Planetengetriebes 20a werden durch mindestens einen ersten The gears of the planetary gear 20a by at least a first
Planetenradsatz P1a gebildet. Das Planetengetriebe 20a weist beispielhaft zwei schematisch dargestellte Planetenradsätze P1a, P2a auf. Das Planetengetriebe 20a weist den ersten Planetenradsatz P1a und einen zweiten Planetenradsatz P2a auf. Der erste Planetenradsatz P1 a und der zweite Planetenradsatz P2a des Planetengetriebes 20a weisen jeweils ein erstes Hohlrad 30a und ein zweites Hohlrad 35a, einen ersten Planetary gear set P1a formed. The planetary gear 20a has, for example, two schematically illustrated planetary gear sets P1a, P2a. The planetary gear 20a has the first planetary gear set P1a and a second planetary gear set P2a. The first planetary gear set P1 a and the second planetary gear set P2a of the planetary gear 20a each have a first ring gear 30a and a second ring gear 35a, a first
Planetenradträger 31a und einen zweiten Planetenträger 36a sowie ein erstes Sonnenrad 32a und ein zweites Sonnenrad 37a auf. Die Hohlräder 30a, 35a, die Planetenradträger 31 a, 36a und die Sonnenräder 32a, 37a werden auch als Elemente des Planet gear carrier 31a and a second planet carrier 36a as well as a first sun gear 32a and a second sun gear 37a. The ring gears 30a, 35a, the planet gear carriers 31a, 36a and the sun gears 32a, 37a are also used as elements of the
Planetengetriebes 20a bezeichnet. Ferner weist das Planetengetriebe 20a zwei Schalteinheiten S3a, S4a, und zwar eine dritte Schalteinheit S3a und eine vierte Planetary gear 20a. Furthermore, the planetary gear 20a has two Switching units S3a, S4a, namely a third switching unit S3a and a fourth
Schalteinheit S4a auf. Die dritte Schalteinheit S3a ist beispielhaft als eine Bremse gebildet. Die dritte Schalteinheit S3a ist dazu vorgesehen, zumindest eines der Elemente des Planetengetriebes 20a drehfest mit einem Gehäuse zu verbinden. Die vierte Switching unit S4a. The third switching unit S3a is designed as a brake, for example. The third switching unit S3a is provided to connect at least one of the elements of the planetary gear 20a in a rotationally fixed manner to a housing. The fourth
Schalteinheit S4a ist beispielhaft als eine Kupplung gebildet. Die vierte Schalteinheit S4a ist dazu vorgesehen, zumindest zwei Elemente des Planetengetriebes 20a drehfest miteinander zu verbinden. Eine genaue Ausgestaltung des Planetengetriebes 20a kann dabei auf verschiedene einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Arten erfolgen. Mittels des Planetengetriebes 20a sind beispielhaft drei Gänge schaltbar. Alle Gänge des Planetengetriebes 20a sind rein elektrisch fahrbar. Die Gänge des Planetengetriebes 20a sind untereinander zumindest teilweise lastschaltbar. Switching unit S4a is formed, for example, as a clutch. The fourth switching unit S4a is provided to connect at least two elements of the planetary gear 20a to one another in a rotationally fixed manner. A precise configuration of the planetary gear 20a can be carried out in various ways that appear useful to a person skilled in the art. By means of the planetary gear 20a, three gears can be shifted, for example. All gears of the planetary gear 20a can be driven purely electrically. The gears of the planetary gear 20a are at least partially power shiftable among themselves.
Es sind zwei Schaltungsvarianten des Mehrstufengetriebes aus Stirnradgetriebe 17a und Planetengetriebe 20a, je nach Stufung des Planetengetriebes 20a, denkbar. Diese werden hier beispielsweise anhand des 2-Gang Stirnradgetriebes in Kombination mit dem 3-Gang Planetengetriebe 20a beschrieben. Bei einer ersten Schaltungsvariante mit sechs möglichen Gängen befindet sich das Stirnradgetriebe 17a in den Gängen eins bis drei des Mehrstufengetriebes in einem ersten Gang und in den Gängen vier bis sechs in einem zweiten Gang. Dagegen befindet sich das Planetengetriebe 20a in dem ersten und vierten Gang des Mehrstufengetriebes in einem ersten Gang, in dem zweiten und fünften Gang des Mehrstufengetriebes in einem zweiten Gang und in dem dritten und sechsten Gang des Mehrstufengetriebes in einem dritten Gang. Die erste Schaltungsvariante eignet sich vor allem für ein eng gestuftes Planetengetriebe 20a mit vornehmlich zumindest drei Gängen. Bei einer zweiten Schaltungsvariante mit sechs möglichen Gängen befindet sich das Stirnradgetriebe 17a in dem ersten, dritten und fünften Gang des Mehrstufengetriebes in einem ersten Gang und in dem zweiten, vierten und sechsten Gang des Mehrstufengetriebes in einem zweiten Gang. Dagegen befindet sich das Planetengetriebe 20a in den Gängen eins und zwei des Mehrstufengetriebes in einem ersten Gang, in den Gängen drei und vier des Mehrstufengetriebes in einem zweiten Gang und in den Gängen fünf und sechs in einem dritten Gang Die zweite There are two circuit variants of the multi-speed transmission from spur gear 17a and planetary gear 20a, depending on the gradation of the planetary gear 20a. These are described here, for example, using the 2-speed spur gear in combination with the 3-speed planetary gear 20a. In a first shift variant with six possible gears, the spur gear 17a is in a first gear in gears one to three of the multi-speed transmission and in a second gear in gears four to six. In contrast, the planetary gear 20a is in the first and fourth gear of the multi-speed transmission in a first gear, in the second and fifth gear of the multi-speed transmission in a second gear and in the third and sixth gear of the multi-speed transmission in a third gear. The first shift variant is particularly suitable for a narrowly graduated planetary gear 20a with primarily at least three gears. In a second circuit variant with six possible gears, the spur gear 17a is in the first, third and fifth gears of the multi-speed transmission in a first gear and in the second, fourth and sixth gears of the multi-speed transmission in a second gear. In contrast, the planetary gear 20a is in gears one and two of the multi-speed transmission in a first gear, in gears three and four of the multi-speed transmission in a second gear and in gears five and six in a third gear The second
Schaltungsvariante eignet sich vor allem für ein weit gestuftes Planetengetriebe 20a mit vornehmlich zwei Gängen. Circuit variant is particularly suitable for a widely stepped planetary gear 20a with primarily two gears.
Ferner weist das Hybridantriebssystem 10a ein Achsgetriebe 23a auf. Das Achsgetriebe 23a ist direkt mit der Abtriebswelle 22a des Planetengetriebes 20a gekoppelt. Die Abtriebswelle 22a ist bevorzugt drehfest mit einem Differenzialkäfig des Achsgetriebes verbunden. Die Abtriebswelle 22a ist ferner drehfest mit zumindest einem der Elemente des Planetengetriebes 20a verbunden. Ausgehend von dem Planetengetriebe 20a können somit Drehmomente in die Abtriebswelle 22a eingeleitet werden, wobei diese Drehmomente aus der Abtriebswelle 22a in das Achsgetriebe 23a weitergeleitet werden. The hybrid drive system 10a also has an axle drive 23a. The axle gear 23a is directly coupled to the output shaft 22a of the planetary gear 20a. The output shaft 22a is preferably connected in a rotationally fixed manner to a differential cage of the axle drive. The output shaft 22a is also non-rotatable with at least one of the elements of the planetary gear 20a connected. Starting from the planetary gear 20a, torques can thus be introduced into the output shaft 22a, these torques being passed on from the output shaft 22a into the axle gear 23a.
Ferner ist das Achsgetriebe 23a koaxial zu der zweiten Eingangswelle 21a des Furthermore, the axle gear 23a is coaxial with the second input shaft 21a of the
Planetengetriebes 20a angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Eingangswelle 21 als eine Hohlwelle ausgebildet innerhalb derer zumindest Abschnittsweise zumindest eine Seitenwelle 27a angeordnet ist. Das Planetengetriebe 20a ist koaxial zu dem Planetary gear 20a arranged. The input shaft 21 is particularly preferably designed as a hollow shaft within which at least sections of at least one side shaft 27a is arranged. The planetary gear 20a is coaxial with that
Achsgetriebe 23a und zu der Seitenwelle 27a bzw. zu einer weiteren Seitenwelle 28a des Achsgetriebes 23a angeordnet. Axle gear 23a and to the side shaft 27a or to a further side shaft 28a of the axle gear 23a.
Das Planetengetriebe 20a ist koaxial zu dem Achsgetriebe 23 angeordnet. Der erste Planetenradsatz P1a ist koaxial zu dem Achsgetriebe 23a angeordnet. Der erste The planetary gear 20a is arranged coaxially with the axle gear 23. The first planetary gear set P1a is arranged coaxially with the axle gear 23a. The first
Planetenradsatz P1a ist koaxial zu den Seitenwellen 27a, 28a angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Achsgetriebe 23a als ein Kugeldifferenzial ausgebildet und radial innerhalb des ersten Planetenradsatzes P1a angeordnet. Besonders bevorzugt ist der erste Planetenradsatz P1 a radial umgebend und axial zumindest teilweise überlappend zu dem Achsgetriebe 23a angeordnet. Bevorzugt sind das erste Sonnenrad 32a der erste Planetenradträger 31a und das erste Hohlrad 30a radial umgebend und axial Planetary gear set P1a is arranged coaxially to the side shafts 27a, 28a. The axle drive 23a is particularly preferably designed as a ball differential and arranged radially within the first planetary gear set P1a. The first planetary gear set P1 a is particularly preferably arranged radially surrounding and axially at least partially overlapping to the axle drive 23 a. The first sun gear 32a, the first planet gear carrier 31a and the first ring gear 30a are preferably radially surrounding and axial
überlappend zu dem Achsgetriebe 32a angeordnet. arranged overlapping to the axle gear 32a.
Das Achsgetriebe 23a ist ferner achsparallel und achsversetzt zu der ersten The axle gear 23a is also axially parallel and axially offset to the first
Eingangswelle 18a des Stirnradgetriebes 17a angeordnet. Das Achsgetriebe 23a ist dazu vorgesehen, eine von dem Verbrennungsmotor 1 1a oder der elektrischem Maschine 14a auf das Mehrstufengetriebe übertragene Kraft auf Seitenwellen 27a, 28a der Input shaft 18a of the spur gear 17a arranged. The axle drive 23a is provided to transmit a force on the side shafts 27a, 28a from the internal combustion engine 1 1a or the electric machine 14a to the multi-speed transmission
Antriebsräder des Kraftfahrzeugs zu übertragen. Die Seitenwellen 27a, 28a sind mit nicht weiter dargestellten Antriebsrädern verbunden. Transfer drive wheels of the motor vehicle. The side shafts 27a, 28a are connected to drive wheels, not shown in any more detail.
Die Kurbelwelle 12a des Verbrennungsmotors 1 1a, der Rotor 15a der elektrischen Maschine 14a und die zweite Eingangswelle 21a des Planetengetriebes 20a sind achsparallel und achsversetzt zueinander angeordnet. Die Kurbelwelle 12a des The crankshaft 12a of the internal combustion engine 1 1a, the rotor 15a of the electrical machine 14a and the second input shaft 21a of the planetary gear 20a are arranged axially parallel and offset from one another. The crankshaft 12a of the
Verbrennungsmotors 11a, die erste Vorgelegewelle 19a des Stirnradgetriebes 17a, der Rotor 15a der elektrischen Maschine 14a und die zweite Eingangswelle 21 a des Internal combustion engine 11a, the first countershaft 19a of the spur gear 17a, the rotor 15a of the electric machine 14a and the second input shaft 21a of the
Planetengetriebes 20a sind achsparallel und achsversetzt zueinander angeordnet. Der Achsversatz zwischen der elektrischen Maschine 14a und dem Planetengetriebe 20a wird über mindestens ein Stirnrad erzeugt. Grundsätzlich könnte der Achsversatz jedoch auch durch eine Kette erzeugt werden. In den Figuren 2 bis 4 sind drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Planetary gear 20a are arranged axially parallel and offset from one another. The axis offset between the electrical machine 14a and the planetary gear 20a is generated via at least one spur gear. In principle, the axis offset could also be generated by a chain. FIGS. 2 to 4 show three further exemplary embodiments of the invention. The following descriptions are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, with respect to the same components,
Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figur 1 , verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Features and functions can be referred to the description of the other exemplary embodiments, in particular FIG. 1. To differentiate the
Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Exemplary embodiments is the letter a in the reference numerals of the
Ausführungsbeispiels der Figur 1 durch die Buchstaben b und c in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der Figuren 2 bis 4 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 Embodiment of Figure 1 replaced by the letters b and c in the reference numerals of the embodiments of Figures 2 to 4. With regard to components with the same designation, in particular with regard to components with the same reference symbols, it is also possible in principle to refer to the drawings and / or the description of the others
Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figur 1 , verwiesen werden. Exemplary embodiments, in particular FIG. 1, are referred to.
Figur 2 zeigt schematisch ein Hybridantriebssystem 10b für ein Kraftfahrzeug. Das Hybridantriebssystem 10b weist einen Verbrennungsmotor 1 1 b auf. Ferner weist das Hybridantriebssystem 10b eine elektrische Antriebseinheit 13b auf. Die elektrische Antriebseinheit 13b weist eine elektrische Maschine 14b auf, die einen Rotor 15b aufweist. Ferner weist die elektrische Maschine 14b einen Stator 16b auf. Die elektrische Maschine 14b ist auf einer dem Verbrennungsmotor 1 1 b angewandten Seite des FIG. 2 schematically shows a hybrid drive system 10b for a motor vehicle. The hybrid drive system 10b has an internal combustion engine 11b. The hybrid drive system 10b also has an electric drive unit 13b. The electric drive unit 13b has an electric machine 14b which has a rotor 15b. Furthermore, the electrical machine 14b has a stator 16b. The electric machine 14b is on a side of the internal combustion engine 11b
Hybridantriebssystems 10b angeordnet. Das Hybridantriebssystem 10b weist ferner ein Mehrstufengetriebe auf. Das Hybridantriebssystem 10b weist ein Stirnradgetriebe 17b auf. Ferner weist das Hybridantriebssystem 10b ein Planetengetriebe 20b auf. Hybrid drive system 10b arranged. The hybrid drive system 10b also has a multi-speed transmission. The hybrid drive system 10b has a spur gear 17b. The hybrid drive system 10b also has a planetary gear 20b.
Das Stirnradgetriebe 17b weist eine erste Eingangswelle 18b und eine erste The spur gear 17b has a first input shaft 18b and a first
Vorgelegewelle 19b auf. Ferner weist das Stirnradgetriebe 17a eine zweite Lay shaft 19b. The spur gear 17a also has a second one
Vorgelegewelle 25a auf. Die Kurbelwelle 12b des Verbrennungsmotors 11b ist drehfest mit der ersten Eingangswelle 18b koppelbar. Die erste Eingangswelle 18b des Counter shaft 25a. The crankshaft 12b of the internal combustion engine 11b can be coupled in a rotationally fixed manner to the first input shaft 18b. The first input shaft 18b of the
Stirnradgetriebes 17b ist koaxial zu der Kurbelwelle 12b des Verbrennungsmotors 11 b angeordnet. Ferner sind die erste Vorgelegewelle 19b, die zweite Vorgelegewelle 25b und die Kurbelwelle 12b achsparallel zueinander angeordnet. Die erste Vorgelegewelle 19b, die zweite Vorgelegewelle 25b und die Kurbelwelle 12b sind achsparallel und achsversetzt zueinander angeordnet. Das Hybridantriebssystem 10b weist einen Helical gear 17b is arranged coaxially with crankshaft 12b of internal combustion engine 11b. Furthermore, the first countershaft 19b, the second countershaft 25b and the crankshaft 12b are arranged axially parallel to one another. The first countershaft 19b, the second countershaft 25b and the crankshaft 12b are arranged axially parallel and offset from one another. The hybrid drive system 10b has one
Torsionsdämpfer 26b auf, welcher zwischen der Eingangswelle 18b und der Kurbelwelle 12b angeordnet ist und diese verbindet. Der Torsionsdämpfer 26b ist axial gesehen zwischen dem Verbrennungsmotor 1 1 b und dem Stirnradgetriebe 17b angeordnet. Ferner weist das Stirnradgetriebe 17b genau zwei schaltbare Stirnradpaarungen V1 b, V2b, und zwar eine erste schaltbare Stirnradpaarung V1 b und eine zweite schaltbare Torsional damper 26b, which is arranged between the input shaft 18b and the crankshaft 12b and connects them. The torsion damper 26b is arranged axially between the internal combustion engine 11b and the spur gear 17b. Furthermore, the spur gear 17b has exactly two switchable spur gear pairs V1 b, V2b, and a first switchable spur gear pair V1 b and a second switchable one
Stirnradpaarung V2b, auf. Helical gear pair V2b, on.
Die erste schaltbare Stimradpaarung V1 b des Stirnradgetriebes 17b weist ein erstes Eingangswellenrad V11 b auf, welches koaxial zu der ersten Eingangswelle 18b des Stirnradgetriebes 17b angeordnet ist. Das erste Eingangswellenrad V11 b ist auf der ersten Eingangswelle 18b angeordnet. Das erste Eingangswellenrad V1 1 b ist von einem Festrad der ersten Eingangswelle 18b gebildet. Ferner weist die erste schaltbare The first switchable spur gear pair V1 b of the spur gear 17b has a first input shaft gear V11 b, which is arranged coaxially to the first input shaft 18b of the spur gear 17b. The first input shaft gear V11 b is arranged on the first input shaft 18b. The first input shaft gear V1 1b is formed by a fixed gear of the first input shaft 18b. Furthermore, the first switchable
Stirnradpaarung V1 b des Stirnradgetriebes 17b ein erstes Vorgelegewellenrad V12b auf, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19b des Stirnradgetriebes 17b angeordnet ist. Das erste Vorgelegewellenrad V12b ist auf der ersten Vorgelegewelle 19b Spur gear pairing V1 b of the spur gear 17b has a first countershaft gear V12b, which is arranged coaxially to the first countershaft 19b of the spur gear 17b. The first countershaft gear V12b is on the first countershaft 19b
angeordnet. Das erste Vorgelegewellenrad V12b ist von einem Losrad der ersten arranged. The first countershaft gear V12b is of an idler gear of the first
Vorgelegewelle 19b gebildet. Das erste Eingangswellenrad V1 1 b kämmt direkt mit dem ersten Vorgelegewellenrad V12b. Die erste schaltbare Stimradpaarung V1 b ist in einer ersten Zahnradebene Z1 b angeordnet. Layshaft 19b formed. The first input shaft gear V1 1 b meshes directly with the first countershaft gear V12b. The first switchable spur gear pair V1 b is arranged in a first gear plane Z1 b.
Die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2b des Stirnradgetriebes 17b weist ein zweites Vorgelegewellenrad V22b auf, welches koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 25b des Stirnradgetriebes 17b angeordnet ist. Das zweite Vorgelegewellenrad V22b ist auf der zweiten Vorgelegewelle 25b angeordnet. Das zweite Vorgelegewellenrad V22b ist von einem Losrad der zweiten Vorgelegewelle 25b gebildet. Das zweite Vorgelegewellenrad V22b kämmt direkt mit dem ersten Eingangswellenrad V11 b der ersten schaltbaren Stirnradpaarung V1a. Das erste Eingangswellenrad V11 b ist der ersten schaltbaren Stirnradpaarung V1 a und der zweiten schaltbaren Stirnradpaarung V2a zugeordnet. Die zweite Stirnradpaarung V2b ist ebenfalls in der ersten Zahnradebene Z1 b angeordnet. The second switchable spur gear pair V2b of the spur gear 17b has a second countershaft gear V22b, which is arranged coaxially to the second countershaft 25b of the spur gear 17b. The second countershaft gear V22b is arranged on the second countershaft 25b. The second countershaft gear V22b is formed by an idler gear of the second countershaft 25b. The second countershaft gear V22b meshes directly with the first input shaft gear V11b of the first switchable spur gear pairing V1a. The first input shaft gear V11 b is assigned to the first switchable spur gear pair V1 a and the second switchable spur gear pair V2a. The second spur gear pair V2b is also arranged in the first gear plane Z1 b.
Die erste schaltbare Stirnradpaarung V1b des Stirnradgetriebes 17b weist eine erste Schalteinheit S1 b mit einem ersten Schaltelement S11 b auf. Das erste Schaltelement S1 1 b ist zu einer lösbaren Kopplung des ersten Vorgelegewellenrads V12b mit der ersten Vorgelegewelle 19b vorgesehen. Das erste Schaltelement S11 b ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19b angeordnet. Ferner weist die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2b des Stirnradgetriebes 17b eine zweite Schalteinheit S2b mit einem zweiten Schaltelement S21 b auf. Das zweite Schaltelement S21 b ist zu einer lösbaren Kopplung des zweiten Vorgelegewellenrads V22b mit der zweiten Vorgelegewelle 25b vorgesehen. Das zweite Schaltelement S21 b ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 25b angeordnet. Ferner weist das Stirnradgetriebe 17b einen Abtrieb V3b auf. Der Abtrieb V3b ist von einer Abtriebsstirnradpaarung gebildet. Der Abtrieb V3b weist ein erstes Abtriebsrad V31 b auf, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19b des Stirnradgetriebes 17b angeordnet ist. Das erste Abtriebsrad V31b ist auf der ersten Vorgelegewelle 19b angeordnet. Das erste Abtriebsrad V31 b ist von einem Festrad der ersten Vorgelegewelle 19b gebildet. Das erste Abtriebsrad V31 b ist der ersten Vorgelegewelle 19b zugeordnet. Zudem weist der Abtrieb V3b ein zweites Abtriebsrad V32b auf, welches koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 25b des Stirnradgetriebes 17b angeordnet ist. Das zweite Abtriebsrad V32b ist auf der zweiten Vorgelegewelle 25b angeordnet. Das zweite The first switchable spur gear pair V1b of the spur gear 17b has a first switching unit S1 b with a first switching element S11 b. The first switching element S1 1 b is provided for releasable coupling of the first countershaft gear V12b to the first countershaft 19b. The first switching element S11 b is arranged coaxially with the first countershaft 19b. Furthermore, the second switchable spur gear pair V2b of the spur gear 17b has a second switching unit S2b with a second switching element S21 b. The second switching element S21b is provided for releasable coupling of the second countershaft gear V22b to the second countershaft 25b. The second switching element S21 b is arranged coaxially with the second countershaft 25b. Furthermore, the spur gear 17b has an output V3b. The output V3b is formed by an output spur gear pair. The output V3b has a first output gear V31 b, which is arranged coaxially with the first countershaft 19b of the spur gear 17b. The first driven gear V31b is arranged on the first countershaft 19b. The first driven gear V31 b is formed by a fixed gear of the first countershaft 19b. The first driven gear V31 b is assigned to the first countershaft 19b. In addition, the output V3b has a second output gear V32b, which is arranged coaxially with the second countershaft 25b of the spur gear 17b. The second driven gear V32b is arranged on the second countershaft 25b. The second
Abtriebsrad V32b ist von einem Festrad der zweiten Vorgelegewelle 25b gebildet. Das zweite Abtriebsrad V32b ist der zweiten Vorgelegewelle 25b zugeordnet. Ferner weist der Abtrieb V3b des Stirnradgetriebes 17b ein erstes Eingangswellenrad V33b auf, welches koaxial zu einer zweiten Eingangswelle 21 b des Planetengetriebes 20b angeordnet ist. Das erste Eingangswellenrad V33b ist auf der zweiten Eingangswelle 21 b angeordnet. Das erste Eingangswellenrad V33b ist von einem Festrad der zweiten Eingangswelle 21 b gebildet. Das erste Abtriebsrad V31 b und das zweite Abtriebsrad V32b kämmen jeweils direkt mit dem ersten Eingangswellenrad V33b. Der Abtrieb V3b des Stirnradgetriebes 17b ist in einer zweiten Zahnradebene Z2b angeordnet. Das erste Abtriebsrad V31 b und und das zweite Abtriebsrad V32b sind in der zweiten Zahnradebene Z2b angeordnet. Output gear V32b is formed by a fixed gear of the second countershaft 25b. The second driven gear V32b is assigned to the second countershaft 25b. Furthermore, the output V3b of the spur gear 17b has a first input shaft gear V33b, which is arranged coaxially with a second input shaft 21b of the planetary gear 20b. The first input shaft gear V33b is arranged on the second input shaft 21b. The first input shaft gear V33b is formed by a fixed gear of the second input shaft 21b. The first driven gear V31 b and the second driven gear V32b each mesh directly with the first input shaft gear V33b. The output V3b of the spur gear 17b is arranged in a second gear plane Z2b. The first driven gear V31b and and the second driven gear V32b are arranged in the second gear plane Z2b.
Die genau zwei schaltbaren Stirnradpaarungen V1 b, V2b des Stirnradgetriebes 17b sind im Momentenfluss vor dem Abtrieb V3b angeordnet. Der Abtrieb V3b bildet einen Abtrieb des Stirnradgetriebes 17b für die beiden schaltbaren Stirnradpaarungen V1 b, V2b. The exactly two switchable spur gear pairs V1 b, V2b of the spur gear 17b are arranged in the torque flow before the output V3b. The output V3b forms an output of the spur gear 17b for the two switchable spur gear pairs V1 b, V2b.
Des Weiteren weist die elektrische Antriebseinheit 13b eine Stirnradpaarung V4b auf. Über die Stirnradpaarung V4b ist der Rotor 15b der elektrischen Maschine 14b mit der zweiten Eingangswelle 21 b des Planetengetriebes 20b koppelbar. Über die Furthermore, the electric drive unit 13b has a spur gear pair V4b. The rotor 15b of the electrical machine 14b can be coupled to the second input shaft 21b of the planetary gear 20b via the spur gear pair V4b. About the
Stirnradpaarung V4b ist der Rotor 15b der elektrischen Maschine 14b permanent mit der zweiten Eingangswelle 21 b des Planetengetriebes 20b gekoppelt. Die Stirnradpaarung V4b der elektrischen Antriebseinheit 13b ist in einer dritten Zahnradebene Z3a Helical gear pair V4b, the rotor 15b of the electrical machine 14b is permanently coupled to the second input shaft 21b of the planetary gear 20b. The spur gear pair V4b of the electric drive unit 13b is in a third gear plane Z3a
angeordnet. arranged.
Das Planetengetriebe 20b ist im Momentenfluss hinter dem Abtrieb V3b angeordnet. Das Planetengetriebe 20b weist die zweite Eingangswelle 21 b und eine Abtriebswelle 22b auf. Das Planetengetriebe 20b ist zur Übertragung eines über das Stirnradgetriebe 17b übertragenen Drehmoments des Verbrennungsmotor 11 b und/oder von der elektrischen Maschine 14b zu einem Abtrieb vorgesehen. Ferner weist das Hybridantriebssystem 10 ein Achsgetriebe 23b auf. Das Achsgetriebe 23b ist direkt mit der Abtriebswelle 22b des Planetengetriebes 20b gekoppelt. The planetary gear 20b is arranged behind the output V3b in the torque flow. The planetary gear 20b has the second input shaft 21b and an output shaft 22b. The planetary gear 20b is provided for transmitting a torque of the internal combustion engine 11b transmitted via the spur gear 17b and / or from the electric machine 14b to an output. The hybrid drive system 10 also has an axle drive 23b. The axle gear 23b is directly coupled to the output shaft 22b of the planetary gear 20b.
Das Planetengetriebe 20b und das Achsgetriebe 23b sind koaxial zueinander angeordnet. Die in Figur 1 genannten Eigenschaften des Planetengetriebes 20a und des The planetary gear 20b and the axle gear 23b are arranged coaxially to one another. The properties of the planetary gear 20a and the mentioned in Figure 1
Achsgetriebes 23a treffen auch auf das in Figur 2 gezeigte Planetengetriebe 20b beziehungsweise das Achsgetriebe 23b zu. Axle gear 23a also apply to the planetary gear 20b or the axle gear 23b shown in FIG.
Die Kurbelwelle 12b des Verbrennungsmotors 11 b, der Rotor 15b der elektrischen Maschine 14b und die zweite Eingangswelle 21 b des Planetengetriebes 20b sind achsparallel und achsversetzt zueinander angeordnet. Die Kurbelwelle 12b des The crankshaft 12b of the internal combustion engine 11b, the rotor 15b of the electrical machine 14b and the second input shaft 21b of the planetary gear 20b are arranged axially parallel and offset from one another. The crankshaft 12b of the
Verbrennungsmotors 1 1 b, die erste Vorgelegewelle 19b des Stirnradgetriebes 17b, die zweite Vorgelegewelle 19b des Stirnradgetriebes 17b, der Rotor 15b der elektrischen Maschine 14b und die zweite Eingangswelle 21 b des Planetengetriebes 20b sind achsparallel und achsversetzt zueinander angeordnet. Internal combustion engine 11b, the first countershaft 19b of the spur gear 17b, the second countershaft 19b of the spur gear 17b, the rotor 15b of the electrical machine 14b and the second input shaft 21b of the planetary gear 20b are arranged axially parallel and offset from one another.
Figur 3 zeigt schematisch ein Hybridantriebssystem 10c für ein Kraftfahrzeug. Das Hybridantriebssystem 10c weist einen Verbrennungsmotor 1 1c auf. Ferner weist das Hybridantriebssystem 10c eine elektrische Antriebseinheit 13c auf. Die elektrische Antriebseinheit 13c weist eine elektrische Maschine 14c auf, die einen Rotor 15c aufweist. Ferner weist die elektrische Maschine 14c einen Stator 16c auf. Die elektrische Maschine 14c ist auf einer dem Verbrennungsmotor 1 1c angewandten Seite des FIG. 3 schematically shows a hybrid drive system 10c for a motor vehicle. The hybrid drive system 10c has an internal combustion engine 11c. The hybrid drive system 10c also has an electric drive unit 13c. The electric drive unit 13c has an electric machine 14c which has a rotor 15c. Furthermore, the electrical machine 14c has a stator 16c. The electrical machine 14c is on a side of the internal combustion engine 11c
Hybridantriebssystems 10c angeordnet. Das Hybridantriebssystem 10c weist ferner ein Mehrstufengetriebe auf. Das Hybridantriebssystem 10c weist ein Stirnradgetriebe 17c auf. Ferner weist das Hybridantriebssystem 10c ein Planetengetriebe 20c auf. Hybrid drive system 10c arranged. The hybrid drive system 10c also has a multi-speed transmission. The hybrid drive system 10c has a spur gear 17c. The hybrid drive system 10c also has a planetary gear 20c.
Das Stirnradgetriebe 17c weist eine erste Eingangswelle 18c und eine erste The spur gear 17c has a first input shaft 18c and a first
Vorgelegewelle 19c auf. Ferner weist das Stirnradgetriebe 17c eine zweite Lay shaft 19c. Furthermore, the spur gear 17c has a second one
Vorgelegewelle 25c auf. Die Kurbelwelle 12c des Verbrennungsmotors 11c ist drehfest mit der ersten Eingangswelle 18c koppelbar. Die erste Eingangswelle 18c des Countershaft 25c. The crankshaft 12c of the internal combustion engine 11c can be coupled in a rotationally fixed manner to the first input shaft 18c. The first input shaft 18c of the
Stirnradgetriebes 17c ist koaxial zu der Kurbelwelle 12c des Verbrennungsmotors 1 1 c angeordnet. Ferner sind die erste Vorgelegewelle 19c, die zweite Vorgelegewelle 25c und die Kurbelwelle 12c achsparallel zueinander angeordnet. Die erste Vorgelegewelle 19c, die zweite Vorgelegewelle 25c und die Kurbelwelle 12c sind achsparallel und achsversetzt zueinander angeordnet. Das Hybridantriebssystem 10c weist einen Torsionsdämpfer 26c auf, welcher zwischen der Eingangswelle 18c und der Kurbelwelle 12c angeordnet ist und diese verbindet. Der Torsionsdämpfer 26c ist axial gesehen zwischen dem Helical gear 17c is arranged coaxially to the crankshaft 12c of the internal combustion engine 1 1 c. Furthermore, the first countershaft 19c, the second countershaft 25c and the crankshaft 12c are arranged axially parallel to one another. The first countershaft 19c, the second countershaft 25c and the crankshaft 12c are arranged axially parallel and offset from one another. The hybrid drive system 10c has a torsion damper 26c, which is arranged between the input shaft 18c and the crankshaft 12c and this connects. The torsion damper 26c is seen axially between the
Verbrennungsmotor 11 c und dem Stirnradgetriebe 17c angeordnet. Ferner weist das Stirnradgetriebe 17c genau zwei schaltbare Stirnradpaarungen V1 c, V2c, und zwar eine erste schaltbare Stirnradpaarung V1c und eine zweite schaltbare Stirnradpaarung V2c, auf. Internal combustion engine 11 c and the spur gear 17c arranged. Furthermore, the spur gear 17c has exactly two switchable spur gear pairs V1 c, V2c, namely a first switchable spur gear pair V1c and a second switchable spur gear pair V2c.
Die erste schaltbare Stirnradpaarung V1c des Stirnradgetriebes 17c weist ein erstes Eingangswellenrad V1 1c auf, welches koaxial zu der ersten Eingangswelle 18c des Stirnradgetriebes 17c angeordnet ist. Das erste Eingangswellenrad V11c ist auf der ersten Eingangswelle 18c angeordnet. Das erste Eingangswellenrad V11c ist von einem Festrad der ersten Eingangswelle 18c gebildet. Ferner weist die erste schaltbare The first switchable spur gear pair V1c of the spur gear 17c has a first input shaft gear V1 1c, which is arranged coaxially to the first input shaft 18c of the spur gear 17c. The first input shaft gear V11c is arranged on the first input shaft 18c. The first input shaft gear V11c is formed by a fixed gear of the first input shaft 18c. Furthermore, the first switchable
Stirnradpaarung V1c des Stirnradgetriebes 17c ein erstes Vorgelegewellenrad V12c auf, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19c des Stirnradgetriebes 17c angeordnet ist. Das erste Vorgelegewellenrad V12c ist auf der ersten Vorgelegewelle 19c Spur gear pairing V1c of the spur gear 17c on a first countershaft gear V12c, which is arranged coaxially to the first countershaft 19c of the spur gear 17c. The first countershaft gear V12c is on the first countershaft 19c
angeordnet. Das erste Vorgelegewellenrad V12c ist von einem Losrad der ersten Vorgelegewelle 19c gebildet. Das erste Eingangswellenrad V11c kämmt direkt mit dem ersten Vorgelegewellenrad V12c. Die erste schaltbare Stirnradpaarung V1c ist in einer ersten Zahnradebene Z1c angeordnet. arranged. The first countershaft gear V12c is formed by an idler gear of the first countershaft 19c. The first input shaft gear V11c meshes directly with the first countershaft gear V12c. The first switchable spur gear pairing V1c is arranged in a first gearwheel plane Z1c.
Die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2c des Stirnradgetriebes 17c weist ein zweites Vorgelegewellenrad V22c auf, welches koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 25c des Stirnradgetriebes 17c angeordnet ist. Das zweite Vorgelegewellenrad V22c ist auf der zweiten Vorgelegewelle 25c angeordnet. Das zweite Vorgelegewellenrad V22c ist von einem Losrad der zweiten Vorgelegewelle 25c gebildet. Das zweite Vorgelegewellenrad V22c kämmt direkt mit dem ersten Eingangswellenrad V11c der ersten schaltbaren Stirnradpaarung V1a. Das erste Eingangswellenrad V1 1c ist der ersten schaltbaren Stirnradpaarung V1a und der zweiten schaltbaren Stirnradpaarung V2a zugeordnet. Die zweite Stirnrad paarung V2c ist ebenfalls in der ersten Zahnradebene Z1c angeordnet. The second switchable spur gear pair V2c of the spur gear 17c has a second countershaft gear V22c, which is arranged coaxially to the second countershaft 25c of the spur gear 17c. The second countershaft gear V22c is arranged on the second countershaft 25c. The second countershaft gear V22c is formed by an idler gear of the second countershaft 25c. The second countershaft gear V22c meshes directly with the first input shaft gear V11c of the first switchable spur gear pairing V1a. The first input shaft gear V1 1c is assigned to the first switchable spur gear pair V1a and the second switchable spur gear pair V2a. The second spur gear pairing V2c is also arranged in the first gear plane Z1c.
Die erste schaltbare Stirnradpaarung V1c des Stirnradgetriebes 17c und die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2c des Stirnradgetriebes 17c sind in einer gemeinsamen Zahnradebene, nämlich der Zahnradebene Z1c, angeordnet. The first switchable spur gear pair V1c of the spur gear 17c and the second switchable spur gear pair V2c of the spur gear 17c are arranged in a common gear plane, namely the gear plane Z1c.
Die erste schaltbare Stirnradpaarung V1c des Stirnradgetriebes 17c weist eine erste Schalteinheit S1 c mit einem ersten Schaltelement S11c auf. Das erste Schaltelement S1 1c ist zu einer lösbaren Kopplung des ersten Vorgelegewellenrads V12c mit der ersten Vorgelegewelle 19c vorgesehen. Das erste Schaltelement S1 1c ist koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19c angeordnet. Ferner weist die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2c des Stirnradgetriebes 17c eine zweite Schalteinheit S2c mit einem zweiten Schaltelement S21 c auf. Das zweite Schaltelement S21c ist zu einer lösbaren Kopplung des zweiten Vorgelegewellenrads V22c mit der zweiten Vorgelegewelle 25c vorgesehen. Das zweite Schaltelement S21c ist koaxial zu der zweiten Vorgelegewelle 25c angeordnet. The first switchable spur gear pair V1c of the spur gear 17c has a first switching unit S1 c with a first switching element S11c. The first switching element S1 1c is provided for releasable coupling of the first countershaft gear V12c to the first countershaft 19c. The first switching element S1 1c is coaxial with the first Layshaft 19c arranged. Furthermore, the second switchable spur gear pair V2c of the spur gear 17c has a second switching unit S2c with a second switching element S21 c. The second switching element S21c is provided for releasable coupling of the second countershaft gear V22c to the second countershaft 25c. The second switching element S21c is arranged coaxially with the second countershaft 25c.
Ferner weist das Stirnradgetriebe 17c einen Abtrieb V3c auf. Der Abtrieb V3c ist von einer Abtriebsstirnradpaarung gebildet. Der Abtrieb V3c weist ein erstes Abtriebsrad V31c auf, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19c des Stirnradgetriebes 17c angeordnet ist. Das erste Abtriebsrad V31c ist auf der ersten Vorgelegewelle 19c angeordnet. Das erste Abtriebsrad V31c ist von einem Festrad der ersten Vorgelegewelle 19c gebildet.Furthermore, the spur gear 17c has an output V3c. The output V3c is formed by an output spur gear pair. The output V3c has a first output gear V31c, which is arranged coaxially to the first countershaft 19c of the spur gear 17c. The first driven gear V31c is arranged on the first countershaft 19c. The first driven gear V31c is formed by a fixed gear of the first countershaft 19c.
Das erst Abtriebsrad V31 c ist der ersten Vorgelegewelle 19c zugeordnet. Zudem weist der Abtrieb V3c ein zweites Abtriebsrad V32c auf, welches koaxial zu der zweiten The first driven gear V31 c is assigned to the first countershaft 19c. In addition, the output V3c has a second output gear V32c, which is coaxial with the second
Vorgelegewelle 25c des Stirnradgetriebes 17c angeordnet ist. Das zweite Abtriebsrad V32c ist auf der zweiten Vorgelegewelle 25c angeordnet. Das zweite Abtriebsrad V32c ist von einem Festrad der zweiten Vorgelegewelle 25c gebildet. Das zweite Abtriebsrad V32c ist der zweiten Vorgelegewelle 25c zugeordnet. Ferner weist der Abtrieb V3c des Layshaft 25c of the spur gear 17c is arranged. The second driven gear V32c is arranged on the second countershaft 25c. The second driven gear V32c is formed by a fixed gear of the second countershaft 25c. The second driven gear V32c is assigned to the second countershaft 25c. The output V3c of the
Stirnradgetriebes 17c ein erstes Eingangswellenrad V33c auf, welches koaxial zu einer zweiten Eingangswelle 21c des Planetengetriebes 20c angeordnet ist. Das erste Helical gear 17c a first input shaft gear V33c, which is arranged coaxially to a second input shaft 21c of the planetary gear 20c. The first
Eingangswellenrad V33c ist auf der zweiten Eingangswelle 21c angeordnet. Das erste Eingangswellenrad V33c ist von einem Festrad der zweiten Eingangswelle 21c gebildet. Das erste Abtriebsrad V31c und das zweite Abtriebsrad V32c kämmen jeweils direkt mit dem ersten Eingangswellenrad V33c. Der Abtrieb V3c des Stirnradgetriebes 17c ist in einer zweiten Zahnradebene Z2c angeordnet. Input shaft gear V33c is arranged on the second input shaft 21c. The first input shaft gear V33c is formed by a fixed gear of the second input shaft 21c. The first driven gear V31c and the second driven gear V32c each mesh directly with the first input shaft gear V33c. The output V3c of the spur gear 17c is arranged in a second gear plane Z2c.
Die genau zwei schaltbaren Stirnradpaarungen V1 c, V2c des Stirnradgetriebes 17c sind im Momentenfluss vor dem Abtrieb V3c angeordnet. Der Abtrieb V3c bildet einen Abtrieb des Stirnradgetriebes 17c für die beiden schaltbaren Stirnradpaarungen V1 c, V2c. The exactly two switchable spur gear pairs V1 c, V2c of the spur gear 17c are arranged in the torque flow before the output V3c. The output V3c forms an output of the spur gear 17c for the two switchable spur gear pairs V1 c, V2c.
Des Weiteren weist die elektrische Antriebseinheit 13c eine Stirnradpaarung V4c auf. Über die Stirnradpaarung V4c ist der Rotor 15c der elektrischen Maschine 14c mit der zweiten Eingangswelle 21c des Planetengetriebes 20c koppelbar. Über die Furthermore, the electric drive unit 13c has a spur gear pair V4c. The rotor 15c of the electrical machine 14c can be coupled to the second input shaft 21c of the planetary gear 20c via the spur gear pair V4c. About the
Stirnradpaarung V4c ist der Rotor 15c der elektrischen Maschine 14c permanent mit der zweiten Eingangswelle 21 c des Planetengetriebes 20c gekoppelt. Die Stirnradpaarung V4c der elektrischen Antriebseinheit 13c weist ein erstes Stirnrad V41 c auf, welches drehfest mit dem Rotor 15c der elektrischen Maschine 14c verbunden ist. Das erste Stirnrad V41c kämmt direkt mit dem ersten Abtriebsrad V31c des Abtriebs V3c. Es wäre jedoch auch denkbar, dass das erste Stirnrad V41c direkt mit dem zweiten Abtriebsrad V32c des Abtriebs V3c oder dem ersten Eingangswellenrad V33c des Abtriebs V3c kämmt. Die Stirnradpaarung V4c der elektrischen Antriebseinheit 13c ist ebenfalls in der zweiten Zahnradebene Z2c angeordnet. Helical gear pair V4c, the rotor 15c of the electrical machine 14c is permanently coupled to the second input shaft 21c of the planetary gear 20c. The spur gear pair V4c of the electric drive unit 13c has a first spur gear V41 c, which is rotatably connected to the rotor 15c of the electric machine 14c. The first spur gear V41c meshes directly with the first output gear V31c of the output V3c. It would be however, it is also conceivable that the first spur gear V41c meshes directly with the second output gear V32c of the output V3c or the first input shaft gear V33c of the output V3c. The spur gear pair V4c of the electric drive unit 13c is also arranged in the second gear plane Z2c.
Das Abtriebsrad V31c der ersten Vorgelegewelle 19c und das Abtriebsrad V32c der zweiten Vorgelegewelle 25c sind in der Zahnradebene Z2c mit der Stirnradpaarung V4c der elektrischen Antriebseinheit 13c angeordnet. The driven gear V31c of the first countershaft 19c and the driven gear V32c of the second countershaft 25c are arranged in the gear plane Z2c with the spur gear pairing V4c of the electric drive unit 13c.
Das Planetengetriebe 20c ist im Momentenfluss hinter dem Abtrieb V3c angeordnet. Das Planetengetriebe 20c weist die zweite Eingangswelle 21 c und eine Abtriebswelfe 22c auf. Das Planetengetriebe 20c ist zur Übertragung eines über das Stirnradgetriebe 17c übertragenen Drehmoments des Verbrennungsmotor 1 1 c und/oder von der elektrischen Maschine 14c zu einem Abtrieb vorgesehen. The planetary gear 20c is arranged behind the output V3c in the torque flow. The planetary gear 20c has the second input shaft 21c and an output shaft 22c. The planetary gear 20c is provided for transmitting a torque of the internal combustion engine 11c transmitted via the spur gear 17c and / or from the electric machine 14c to an output.
Ferner weist das Hybridantriebssystem 10c ein Achsgetriebe 23c auf. Das Achsgetriebe 23c ist direkt mit der Abtriebswelle 22c des Planetengetriebes 20c gekoppelt. The hybrid drive system 10c also has an axle drive 23c. The axle gear 23c is directly coupled to the output shaft 22c of the planetary gear 20c.
Das Planetengetriebe 20c und das Achsgetriebe 23c sind koaxial zueinander angeordnet. Die in Figur 1 genannten Eigenschaften des Planetengetriebes 20a und des The planetary gear 20c and the axle gear 23c are arranged coaxially with one another. The properties of the planetary gear 20a and the mentioned in Figure 1
Achsgetriebes 23a treffen auch auf das in Figur 3 gezeigte Planetengetriebe 20c beziehungsweise das Achsgetriebe 23c zu. Axle gear 23a also apply to the planetary gear 20c or the axle gear 23c shown in FIG.
Die Kurbelwelle 12c des Verbrennungsmotors 11 c, der Rotor 15c der elektrischen Maschine 14c und die zweite Eingangswelle 21 c des Planetengetriebes 20c sind achsparallel und achsversetzt zueinander angeordnet. Die Kurbelwelle 12c des The crankshaft 12c of the internal combustion engine 11c, the rotor 15c of the electric machine 14c and the second input shaft 21c of the planetary gear 20c are arranged axially parallel and offset from one another. The crankshaft 12c of the
Verbrennungsmotors 11c, die erste Vorgelegewelle 19c des Stirnradgetriebes 17c, die zweite Vorgelegewelle 19c des Stirnradgetriebes 17c, der Rotor 15c der elektrischen Maschine 14c und die zweite Eingangswelle 21 c des Planetengetriebes 20c sind achsparallel und achsversetzt zueinander angeordnet. Internal combustion engine 11c, the first countershaft 19c of the spur gear 17c, the second countershaft 19c of the spur gear 17c, the rotor 15c of the electric machine 14c and the second input shaft 21c of the planetary gear 20c are arranged axially parallel and offset from one another.
Figur 4 zeigt schematisch ein Hybridantriebssystem 10d für ein Kraftfahrzeug. Das Hybridantriebssystem 10d weist einen Verbrennungsmotor 11d auf. Ferner weist das Hybridantriebssystem 10d eine elektrische Antriebseinheit 13d auf. Die elektrische Antriebseinheit 13d weist eine elektrische Maschine 14d auf, die einen Rotor 15d aufweist. Ferner weist die elektrische Maschine 14d einen Stator 16d auf. Die elektrische Maschine 14d ist auf einer dem Verbrennungsmotor 1 1d angewandten Seite des Hybridantriebssystems 10d angeordnet. Das Hybridantriebssystem 10d weist ferner ein Mehrstufengetriebe auf. Das Hybridantriebssystem 10d weist ein Stirnradgetriebe 17d auf. Ferner weist das Hybridantriebssystem 10d ein Planetengetriebe 20d auf. FIG. 4 schematically shows a hybrid drive system 10d for a motor vehicle. The hybrid drive system 10d has an internal combustion engine 11d. The hybrid drive system 10d also has an electric drive unit 13d. The electrical drive unit 13d has an electrical machine 14d which has a rotor 15d. Furthermore, the electrical machine 14d has a stator 16d. The electrical machine 14d is on a side of the internal combustion engine 11d Hybrid drive system 10d arranged. The hybrid drive system 10d also has a multi-speed transmission. The hybrid drive system 10d has a spur gear 17d. The hybrid drive system 10d also has a planetary gear 20d.
Das Stirnradgetriebe 17d weist eine erste Eingangswelle 18d und eine erste The spur gear 17d has a first input shaft 18d and a first
Vorgelegewelle 19d auf. Die Kurbelwelle 12d des Verbrennungsmotors 1 1d ist drehfest mit der ersten Eingangswelle 18d koppelbar. Das Hybridantriebssystem 10d weist einen Torsionsdämpfer 26d auf, weicher zwischen der Eingangswelle 18d und der Kurbelwelle 12d angeordnet ist und diese verbindet. Der Torsionsdämpfer 26d ist axial gesehen zwischen dem Verbrennungsmotor 1 1d und dem Stirnradgetriebe 17d angeordnet. Ferner weist das Stirnradgetriebe 17d genau zwei schaltbare Stirnradpaarungen V1d, V2d, und zwar eine erste schaltbare Stirnradpaarung V1d und eine zweite schaltbare Countershaft 19d. The crankshaft 12d of the internal combustion engine 11d can be coupled in a rotationally fixed manner to the first input shaft 18d. The hybrid drive system 10d has a torsion damper 26d, which is arranged between the input shaft 18d and the crankshaft 12d and connects them. The torsion damper 26d is arranged axially between the internal combustion engine 11d and the spur gear 17d. Furthermore, the spur gear 17d has exactly two switchable spur gear pairs V1d, V2d, namely a first switchable spur gear pair V1d and a second switchable one
Stirnradpaarung V2d, auf. Helical gear pairing V2d, on.
Die erste schaltbare Stirnradpaarung V1d des Stirnradgetriebes 17d weist ein erstes Eingangswellenrad V1 1d auf, welches koaxial zu der ersten Eingangswelle 18d des Stirnradgetriebes 17d angeordnet ist. Das erste Eingangswellenrad V11d ist auf der ersten Eingangswelle 18d angeordnet. Das erste Eingangswellenrad V11d ist von einem ersten Festrad der ersten Eingangswelle 18d gebildet. Ferner weist die erste schaltbare Stirnradpaarung V1d des Stirnradgetriebes 17d ein erstes Vorgelegewellenrad V12d auf, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19d des Stirnradgetriebes 17d angeordnet ist. Das erste Vorgelegewellenrad V12d ist auf der ersten Vorgelegewelle 19d The first switchable spur gear pair V1d of the spur gear 17d has a first input shaft gear V1 1d, which is arranged coaxially to the first input shaft 18d of the spur gear 17d. The first input shaft gear V11d is arranged on the first input shaft 18d. The first input shaft gear V11d is formed by a first fixed gear of the first input shaft 18d. Furthermore, the first switchable spur gear pair V1d of the spur gear 17d has a first countershaft gear V12d, which is arranged coaxially to the first countershaft 19d of the spur gear 17d. The first countershaft gear V12d is on the first countershaft 19d
angeordnet. Das erste Vorgelegewellenrad V12d ist von einem Losrad der ersten arranged. The first countershaft gear V12d is of an idler gear of the first
Vorgelegewelle 19d gebildet. Das erste Eingangswellenrad V11d kämmt direkt mit dem ersten Vorgelegewellenrad V12d. Die erste schaltbare Stirnradpaarung V1 d ist in einer ersten Zahnradebene Z1d angeordnet. Countershaft 19d formed. The first input shaft gear V11d meshes directly with the first countershaft gear V12d. The first switchable spur gear pair V1 d is arranged in a first gear plane Z1d.
Die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2d des Stirnradgetriebes 17d weist ein zweites Eingangswellenrad V21d auf, welches koaxial zu der ersten Eingangswelle 18d des Stirnradgetriebes 17d angeordnet ist. Das zweite Eingangswellenrad V21d ist auf der ersten Eingangswelle 18d angeordnet. Das zweite Eingangswellenrad V21d ist von einem zweiten Festrad der ersten Eingangswelle 18d gebildet. Ferner weist die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2d des Stirnradgetriebes 17d ein zweites The second switchable spur gear pair V2d of the spur gear 17d has a second input shaft gear V21d, which is arranged coaxially to the first input shaft 18d of the spur gear 17d. The second input shaft gear V21d is arranged on the first input shaft 18d. The second input shaft gear V21d is formed by a second fixed gear of the first input shaft 18d. Furthermore, the second switchable spur gear pair V2d of the spur gear 17d has a second one
Vorgelegewellenrad V22d auf, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19d des Stirnradgetriebes 17d angeordnet ist. Das zweite Vorgelegewellenrad V22d ist auf der ersten Vorgelegewelle 19d angeordnet. Das zweite Vorgeiegewellenrad V22d ist von einem Losrad der ersten Vorgelegewelle 19d gebildet. Das zweite Eingangswellenrad V21d kämmt direkt mit dem zweiten Vorgelegewellenrad V22d. Die zweite Lay shaft gear V22d, which is arranged coaxially to the first lay shaft 19d of the spur gear 17d. The second countershaft gear V22d is arranged on the first countershaft 19d. The second countershaft gear V22d is formed by an idler gear of the first countershaft 19d. The second input shaft gear V21d meshes directly with the second countershaft gear V22d. The second
Stirnradpaarung V2d ist in einer dritten Zahnradebene Z3d angeordnet. Helical gear pairing V2d is arranged in a third gear plane Z3d.
Die erste schaltbare Stirnradpaarung V1 d des Stirnradgetriebes 17d weist eine erste Schalteinheit S1d mit einem ersten Schaltelement S11d auf. Das erste Schaltelement S1 1d ist zu einer lösbaren Kopplung des ersten Vorgelegewellenrads V12d mit der ersten Vorgelegewelle 19d vorgesehen. Ferner weist die zweite schaltbare Stirnradpaarung V2d des Stirnradgetriebes 17d eine zweite Schalteinheit S2d mit einem zweiten Schaltelement S21d auf. Das zweite Schaltelement S21 d ist zu einer lösbaren Kopplung des zweiten Vorgelegewellenrads V22d mit der ersten Vorgelegewelle 19d vorgesehen. Das erste Schaltelement S11d und das zweite Schaltelement S21d sind ferner koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19d angeordnet. The first switchable spur gear pair V1 d of the spur gear 17d has a first switching unit S1d with a first switching element S11d. The first switching element S1 1d is provided for releasable coupling of the first countershaft gear V12d to the first countershaft 19d. Furthermore, the second switchable spur gear pair V2d of the spur gear 17d has a second switching unit S2d with a second switching element S21d. The second switching element S21d is provided for releasable coupling of the second countershaft gear V22d to the first countershaft 19d. The first switching element S11d and the second switching element S21d are also arranged coaxially with the first countershaft 19d.
Ferner weist das Stirnradgetriebe 17d einen Abtrieb V3d auf. Der Abtrieb V3d ist von einer Abtriebsstirnradpaarung gebildet. Der Abtrieb V3d weist ein erstes Abtriebsrad V31d auf, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 19d des Stirnradgetriebes 17d angeordnet ist. Das erste Abtriebsrad V31d ist auf der ersten Vorgelegewelle 19d angeordnet. Das erste Abtriebsrad V31d ist von einem dritten Festrad der ersten Furthermore, the spur gear 17d has an output V3d. The output V3d is formed by an output spur gear pair. The output V3d has a first output gear V31d, which is arranged coaxially to the first countershaft 19d of the spur gear 17d. The first driven gear V31d is arranged on the first countershaft 19d. The first driven gear V31d is the first of a third fixed gear
Vorgelegewelle 19d gebildet. Ferner weist der Abtrieb V3d des Stirnradgetriebes 17d ein erstes Eingangswellenrad V33d auf, welches koaxial zu einer zweiten Eingangswelle 21 d des Planetengetriebes 20d angeordnet ist. Das erste Eingangswellenrad V33d ist auf der zweiten Eingangswelle 21 d angeordnet. Das erste Eingangswellenrad V33d ist von einem Festrad der zweiten Eingangswelle 21 d gebildet. Das erste Abtriebsrad V31d kämmt direkt mit dem ersten Eingangswellenrad V33d. Der Abtrieb V3d des Stirnradgetriebes 17d ist in einer zweiten Zahnradebene Z2d angeordnet. Countershaft 19d formed. Furthermore, the output V3d of the spur gear 17d has a first input shaft gear V33d, which is arranged coaxially with a second input shaft 21d of the planetary gear 20d. The first input shaft gear V33d is arranged on the second input shaft 21d. The first input shaft gear V33d is formed by a fixed gear of the second input shaft 21d. The first driven gear V31d meshes directly with the first input shaft gear V33d. The output V3d of the spur gear 17d is arranged in a second gear plane Z2d.
Die genau zwei schaltbaren Stirnradpaarungen V1d, V2d des Stirnradgetriebes 17d sind im Momentenfluss vor dem Abtrieb V3d angeordnet. Der Abtrieb V3d bildet einen Abtrieb des Stirnradgetriebes 17d für die beiden schaltbaren Stirnradpaarungen V1d, V2d. The exactly two switchable spur gear pairs V1d, V2d of the spur gear 17d are arranged in the torque flow before the output V3d. The output V3d forms an output of the spur gear 17d for the two switchable spur gear pairs V1d, V2d.
Des Weiteren weist die elektrische Antriebseinheit 13d eine Stirnradpaarung V4d auf. Über die Stirnradpaarung V4d ist der Rotor 15d der elektrischen Maschine 14d mit der zweiten Eingangswelle 21 d des Planetengetriebes 20d koppelbar. Über die Furthermore, the electric drive unit 13d has a spur gear pair V4d. The rotor 15d of the electrical machine 14d can be coupled to the second input shaft 21d of the planetary gear 20d via the spur gear pairing V4d. About the
Stirnrad paarung V4d ist der Rotor 15d der elektrischen Maschine 14d permanent mit der zweiten Eingangswelle 21 d des Planetengetriebes 20d gekoppelt. Die Stirnrad paarung V4d der elektrischen Antriebseinheit 13d ist in einer dritten Zahnradebene Z3a Helical gear pairing V4d, the rotor 15d of the electrical machine 14d is permanently coupled to the second input shaft 21d of the planetary gear 20d. The spur gear pairing V4d of the electric drive unit 13d is in a third gear plane Z3a
angeordnet. Das Planetengetriebe 20d ist im Momentenfluss hinter dem Abtrieb V3d angeordnet. Das Pianetengetriebe 20d weist die zweite Eingangswelle 21 d und eine Abtriebswelle 22d auf. Das Planetengetriebe 20d ist zur Übertragung eines über das Stirnradgetriebe 17d übertragenen Drehmoments des Verbrennungsmotors 11d und/oder von der elektrischen Maschine 14d zu einem Abtrieb vorgesehen. arranged. The planetary gear 20d is arranged behind the output V3d in the torque flow. The piano gear 20d has the second input shaft 21d and an output shaft 22d. The planetary gear 20d is provided for transmitting a torque of the internal combustion engine 11d transmitted via the spur gear 17d and / or from the electric machine 14d to an output.
Ferner weist das Hybridantriebssystem 10d ein Achsgetriebe 23d auf. Das Achsgetriebe 23d ist direkt mit der Abtriebswelle 22d des Planetengetriebes 20d gekoppelt. The hybrid drive system 10d also has an axle drive 23d. The axle gear 23d is directly coupled to the output shaft 22d of the planetary gear 20d.
Das Planetengetriebe 20d und das Achsgetriebe 23d sind koaxial zueinander angeordnet. Die in Figur 1 genannten Eigenschaften des Planetengetriebes 20a und des The planetary gear 20d and the axle gear 23d are arranged coaxially to one another. The properties of the planetary gear 20a and the mentioned in Figure 1
Achsgetriebes 23a treffen auch auf das in Figur 4 gezeigte Planetengetriebe 20d beziehungsweise das Achsgetriebe 23d zu. Axle gear 23a also apply to the planetary gear 20d or the axle gear 23d shown in FIG.
Die Kurbelwelle 12d des Verbrennungsmotors 11d, der Rotor 15d der elektrischen Maschine 14d und die zweite Eingangswelle 21 d des Planetengetriebes 20d sind achsparallel und achsversetzt zueinander angeordnet. Die Kurbelwelle 12d des The crankshaft 12d of the internal combustion engine 11d, the rotor 15d of the electrical machine 14d and the second input shaft 21d of the planetary gear 20d are arranged axially parallel and offset from one another. The crankshaft 12d of the
Verbrennungsmotors 1 1d, die erste Vorgelegewelle 19d des Stirnradgetriebes 17d, die zweite Vorgelegewelle 19d des Stirnradgetriebes 17d, der Rotor 15d der elektrischen Maschine 14d und die zweite Eingangswelle 21 d des Planetengetriebes 20d sind achsparallel und achsversetzt zueinander angeordnet. Internal combustion engine 1 1d, the first countershaft 19d of the spur gear 17d, the second countershaft 19d of the spur gear 17d, the rotor 15d of the electric machine 14d and the second input shaft 21d of the planetary gear 20d are arranged axially parallel and offset from one another.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Hybridantriebssystem10 hybrid drive system
11 Verbrennungsmotor11 internal combustion engine
12 Kurbelwelle 12 crankshaft
13 Elektrische Antriebseinheit 13 Electric drive unit
14 Elektrische Maschine14 Electrical machine
15 Rotor 15 rotor
16 Stator  16 stator
17 Stirnradgetriebe  17 spur gear
18 Eingangswelle  18 input shaft
19 Vorgelegewelle  19 countershaft
20 Planetengetriebe  20 planetary gears
21 Eingangswelle  21 input shaft
22 Abtriebswelle  22 output shaft
23 Achsgetriebe  23 axle drives
24 Trennkupplung  24 separating clutch
25 Vorgelegewelle  25 countershaft
26 Torsionsdämpfer  26 torsion damper
27 Seitenwelle  27 sideshaft
28 Seitenwelle  28 sideshaft
30 Erstes Hohlrad  30 First ring gear
31 Erster Planetenradträger 31 First planet carrier
32 Erstes Sonnenrad 32 First sun gear
35 Zweites Hohlrad  35 Second ring gear
36 Zweiter Planeten radträger 36 Second planet wheel carrier
37 Zweites Sonnenrad 37 Second sun gear
P1 Erster PlanetenradsatzP1 First planetary gear set
P2 Zweiter Planetenradsatz P2 Second planetary gear set
S1 Erste SchalteinheitS1 First switching unit
S11 Erstes SchaltelementS11 First switching element
S2 Zweite SchalteinheitS2 Second switching unit
S21 Zweites SchaltelementS21 Second switching element
S3 Dritte SchalteinheitS3 Third switching unit
S4 Vierte Schalteinheit V1 Erste schaltbare StirnradpaarungS4 fourth switching unit V1 First switchable spur gear pair
V1 1 Eingangswellenrad V1 1 input shaft gear
V12 Vorgelegewellenrad  V12 countershaft gear
V2 Zweite schaltbare Stirnradpaarung V2 Second switchable spur gear pair
V21 Eingangswellenrad V21 input shaft gear
V22 Vorgelegewellenrad  V22 countershaft gear
V3 Abtrieb  V3 output
V31 Erstes Abtriebsrad  V31 First driven gear
V32 Zweites Abtriebsrad  V32 Second driven gear
V33 Erstes Eingangswellenrad V33 First input shaft gear
V4 Stirnradpaarung V4 spur gear pairing
V41 Stirnrad  V41 spur gear
V42 Zweites Eingangswellenrad  V42 Second input shaft gear
Z1 Erste Zahnradebene Z1 First gear level
Z2 Zweite Zahnradebene  Z2 Second gear level
Z3 Dritte Zahnradebene  Z3 Third gear level
Z4 Vierte Zahnradebene  Z4 Fourth gear level

Claims

Daimler AG Patentansprüche Daimler AG claims
1 . Hybridantriebssystem mit einem Verbrennungsmotor (1 1 a; 1 1b; 1 1 c; 1 1 d), der eine Kurbelwelle (12a; 12b; 12c; 12d) aufweist, mit einer elektrischen Antriebseinheit (13a; 13b; 13c; 13d), die eine elektrische Maschine (14a; 14b; 14c; 14d) mit einem Rotor (15a; 15b; 15c; 15d) und einem Stator (16a; 16b; 16c; 16d) aufweist, mit einem Stirnradgetriebe (17a; 17b; 17c; 17d), welches eine erste Eingangswelle (18a; 18b; 18c; 18d), eine erste Vorgelegewelle (19a; 19b; 19c; 19d) und einen Abtrieb (V3a; V3b; V3c; V3d), insbesondere eine Abtriebsstirnradpaarung, aufweist, mit einem Planetengetriebe (20a; 20b; 20c; 20d), welches eine zweite 1 . Hybrid drive system with an internal combustion engine (1 1 a; 1 1b; 1 1 c; 1 1 d), which has a crankshaft (12a; 12b; 12c; 12d), with an electric drive unit (13a; 13b; 13c; 13d), the has an electrical machine (14a; 14b; 14c; 14d) with a rotor (15a; 15b; 15c; 15d) and a stator (16a; 16b; 16c; 16d), with a spur gear (17a; 17b; 17c; 17d) , which has a first input shaft (18a; 18b; 18c; 18d), a first countershaft (19a; 19b; 19c; 19d) and an output (V3a; V3b; V3c; V3d), in particular an output spur gear pair, with a planetary gear ( 20a; 20b; 20c; 20d), which is a second
Eingangswelle (21a; 21 b; 21c; 21 d) und eine Abtriebswelle (22a; 22b; 22c; 22d) aufweist, und mit einem Achsgetriebe (23a; 23b; 23c; 23d),  Has input shaft (21a; 21b; 21c; 21d) and an output shaft (22a; 22b; 22c; 22d), and with an axle gear (23a; 23b; 23c; 23d),
wobei die Kurbelwelle (12a; 12b; 12c; 12d) des Verbrennungsmotors (1 1a; 11 b; wherein the crankshaft (12a; 12b; 12c; 12d) of the internal combustion engine (1 1a; 11 b;
1 1c; 11d) drehfest mit der ersten Eingangswelle (18a; 18b; 18c; 18d) gekoppelt oder koppelbar ist, 1 1c; 11d) is rotatably coupled or can be coupled to the first input shaft (18a; 18b; 18c; 18d),
wobei die elektrische Antriebseinheit (13a; 13b; 13c; 13d) eine Stirnradpaarung (V4a; V4b; V4c; V4d) aufweist, über welche der Rotor (15a; 15b; 15c; 15d) der elektrischen Maschine (14a; 14b; 14c; 14d) mit der zweiten Eingangswelle (21a; 21 b; 21c; 21 d) des Planetengetriebes (20a; 20b; 20c; 20d) koppelbar ist, wobei das Stirnradgetriebe (17a; 17b; 17c; 17d) hinsichtlich eines von dem  wherein the electric drive unit (13a; 13b; 13c; 13d) has a spur gear pair (V4a; V4b; V4c; V4d), via which the rotor (15a; 15b; 15c; 15d) of the electric machine (14a; 14b; 14c; 14d ) with the second input shaft (21a; 21b; 21c; 21d) of the planetary gear (20a; 20b; 20c; 20d) can be coupled, the spur gear (17a; 17b; 17c; 17d) with respect to one of the
Verbrennungsmotor (11a; 1 1b; 1 1c; 11d) hin zu dem Achsgetriebe (23a; 23b; 23c; 23d) gerichteten ersten Momentenflusses vor dem Abtrieb (V3a; V3b; V3c; V3d) genau zwei schaltbare Stirnradpaarungen (V1 a, V2a; V1 b, V2b; V1 c, V2c; V1d, V2d), und zwar eine erste schaltbare Stirnradpaarung (V1a; V1 b; V1c; V1d) und eine zweite schaltbare Stirnrad paarung (V2a; V2b; V2c; V2d), aufweist  Internal combustion engine (11a; 1 1b; 1 1c; 11d) towards the axle gear (23a; 23b; 23c; 23d) directed first torque flow before the output (V3a; V3b; V3c; V3d) exactly two switchable spur gear pairs (V1 a, V2a; V1 b, V2b; V1 c, V2c; V1d, V2d), namely a first switchable spur gear pairing (V1a; V1 b; V1c; V1d) and a second switchable spur gear pairing (V2a; V2b; V2c; V2d)
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
ein erster Planetenradsatz (P1 a, P1 b, P1c, P1d) des Planetengetriebes (20a; 20b; 20c; 20d) koaxial zu Seitenwellen (27a; 28a; 27b; 28b; 27c; 28c; 27d; 28d) des Achsgetriebes (23a; 23b; 23c; 23d) angeordnet ist. a first planetary gear set (P1 a, P1 b, P1c, P1d) of the planetary gear (20a; 20b; 20c; 20d) coaxial with side shafts (27a; 28a; 27b; 28b; 27c; 28c; 27d; 28d) of the axle gear (23a; 23b; 23c; 23d) is arranged.
2. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1 , 2. Hybrid drive system according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die erste Eingangswelle (18a; 18b; 18c; 18d) des Stirnradgetriebes (17a; 17b; 17c; 17d) koaxial zu der Kurbelwelle (12a; 12b; 12c; 12d) des Verbrennungsmotors (1 1 a, 1 1 b; 11 c; 1 1d) angeordnet ist.  the first input shaft (18a; 18b; 18c; 18d) of the spur gear (17a; 17b; 17c; 17d) coaxial to the crankshaft (12a; 12b; 12c; 12d) of the internal combustion engine (1 1 a, 1 1 b; 11 c; 1 1d) is arranged.
3. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, 3. Hybrid drive system according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Kurbelwelle (12a; 12b; 12c; 12d) des Verbrennungsmotors (11 a; 1 1 b; 11 c; 1 1d), der Rotor (15a; 15b; 15c; 15d) der elektrischen Maschine (14a; 14b; 14c; 14d), die erste Vorgelegewelle (19a; 19b; 19c; 19d) und die zweite Eingangswelle (21a; 21 b; 21c; 21 d) des Planetengetriebes (20a; 20b; 20c; 20d) achsparallel und achsversetzt zueinander angeordnet sind.  the crankshaft (12a; 12b; 12c; 12d) of the internal combustion engine (11 a; 1 1 b; 11 c; 1 1d), the rotor (15a; 15b; 15c; 15d) of the electrical machine (14a; 14b; 14c; 14d ), the first countershaft (19a; 19b; 19c; 19d) and the second input shaft (21a; 21b; 21c; 21d) of the planetary gear (20a; 20b; 20c; 20d) are arranged axially parallel and offset to one another.
4. Hybridantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Hybrid drive system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der erste Planetenradsatz (P1a, P1 b, P1c, P1d) radial umgebend sowie zumindest teilweise axial überlappend zu dem Achsgetriebe (23a; 23b; 23c; 23d) angeordnet ist.  the first planetary gear set (P1a, P1b, P1c, P1d) is arranged radially surrounding and at least partially axially overlapping to the axle drive (23a; 23b; 23c; 23d).
5. Hybridantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Hybrid drive system according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch  marked by
zumindest eine Trennkupplung (24a), welche zu einer drehfesten Kopplung der Kurbelwelle (12a) des Verbrennungsmotors (1 1a) mit der ersten Eingangswelle (18a) des Stirnradgetriebes (17a) vorgesehen ist, wobei die Trennkupplung (24a) koaxial zu der Kurbelwelle (12a) des Verbrennungsmotors (11 a) angeordnet ist und wobei das Stirnradgetriebe (17a) axial gesehen zwischen dem Verbrennungsmotor (1 1a) und der Trennkupplung (24a) angeordnet ist. at least one separating clutch (24a) which is provided for rotationally fixed coupling of the crankshaft (12a) of the internal combustion engine (1 1a) to the first input shaft (18a) of the spur gear (17a), the separating clutch (24a) being coaxial with the crankshaft (12a ) of the internal combustion engine (11 a) is arranged and the spur gear (17a) is axially arranged between the internal combustion engine (1 1a) and the clutch (24a).
6. Hybridantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Hybrid drive system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die erste schaltbare Stirnradpaarung (V1b; V1 c) des Stirnradgetriebes (17b; 17c) ein erstes Vorgeiegewellenrad (V12b; V12c) aufweist, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (19b; 19c) des Stirnradgetriebes (17b; 17c) angeordnet ist, und die zweite schaltbare Stirnradpaarung (V2b; V2c) des Stirnradgetriebes (17b; 17c) ein zweites Vorgeiegewellenrad (V22b; V22c) aufweist, welches koaxial zu einer zweiten Vorgelegewelle (25b; 25c) des Stirnradgetriebes (17b; 17c) angeordnet ist, wobei die erste Vorgelegewelle (19b; 19c), die zweite Vorgelegewelle (25b; 25c) und die Kurbelwelle (12b; 12c) achsparallel zueinander angeordnet sind.  the first switchable spur gear pair (V1b; V1 c) of the spur gear (17b; 17c) has a first countershaft gear (V12b; V12c) which is arranged coaxially with the first countershaft (19b; 19c) of the spur gear (17b; 17c), and the second switchable spur gear pair (V2b; V2c) of the spur gear (17b; 17c) has a second countershaft gear (V22b; V22c) which is arranged coaxially with a second countershaft (25b; 25c) of the spur gear (17b; 17c), the first countershaft (19b; 19c), the second countershaft (25b; 25c) and the crankshaft (12b; 12c) are arranged axially parallel to one another.
7. Hybridantriebssystem nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Hybrid drive system according to claim one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die erste schaltbare Stirnradpaarung (V1c) des Stirnradgetriebes (17c) und die zweite schaltbare Stirnradpaarung (V2c) des Stirnradgetriebes (17c) in einer Zahnradebene (Z1 c) angeordnet sind und ein Abtriebsrad (V31c) der ersten Vorgelegewelle (19c), ein Abtriebsrad (V32c) der zweiten Vorgelegewelle (25c) und die Stirnradpaarung (V4c) der elektrischen Antriebseinheit (13c) in einer  the first switchable spur gear pair (V1c) of the spur gear (17c) and the second switchable spur gear pair (V2c) of the spur gear (17c) are arranged in a gear plane (Z1 c) and an output gear (V31c) of the first countershaft (19c), an output gear ( V32c) of the second countershaft (25c) and the spur gear pair (V4c) of the electric drive unit (13c) in one
Zahnradebene (Z2c) angeordnet sind.  Gear level (Z2c) are arranged.
8. Hybridantriebssystem zumindest nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 8. hybrid drive system at least according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die erste schaltbare Stirnradpaarung (V1a; V1d) des Stirnradgetriebes (17a; 17d) ein erstes Vorgeiegewellenrad (V12a; V12d) aufweist, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (19a; 19d) des Stirnradgetriebes (17a; 17d) angeordnet ist, und die zweite schaltbare Stirnradpaarung (V2a; V2d) des Stirnradgetriebes (17a; 17d) ein zweites Vorgeiegewellenrad (V22a: V22d) aufweist, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (19a; 19d) des Stirnradgetriebes (17a; 17d) angeordnet ist. the first switchable spur gear pair (V1a; V1d) of the spur gear (17a; 17d) has a first countershaft gear (V12a; V12d) which is arranged coaxially with the first countershaft (19a; 19d) of the spur gear (17a; 17d), and the second Switchable spur gear pairing (V2a; V2d) of the spur gear (17a; 17d) has a second primary shaft gear (V22a: V22d) which is arranged coaxially with the first countershaft (19a; 19d) of the spur gear (17a; 17d).
9 Hybridantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9 hybrid drive system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass.  characterized in that.
hinsichtlich des ersten Momentenflusses der Verbrennungsmotor (1 1a; 1 1 b; 1 1c; 11d), das Stirnradgetriebe (17a; 17b; 17c; 17d), das Planetengetriebe (20a; 20b; 20c; 20d) und das Achsgetriebe (23a; 23b; 23c; 23d) in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind, und dass hinsichtlich eines von der elektrischen Maschine (14a; 14b; 14c; 14d) hin zu dem Achsgetriebe (23a; 23b; 23c; 23d) gerichteten zweiten Momentenflusses die elektrische Maschine (14a; 14b; 14c; 14d), das Planetengetriebe (20a; 20b; 20c; 20d) und das Achsgetriebe (23a; 23b; 23c; 23d) in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet sind.  With regard to the first torque flow, the internal combustion engine (1 1a; 1 1 b; 1 1c; 11d), the spur gear (17a; 17b; 17c; 17d), the planetary gear (20a; 20b; 20c; 20d) and the axle gear (23a; 23b ; 23c; 23d) are arranged one after the other in the order mentioned, and that with regard to a second torque flow directed from the electrical machine (14a; 14b; 14c; 14d) to the axle drive (23a; 23b; 23c; 23d), the electrical machine ( 14a; 14b; 14c; 14d), the planetary gear (20a; 20b; 20c; 20d) and the axle gear (23a; 23b; 23c; 23d) are arranged one after the other in the order mentioned.
10. Hybridantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. Hybrid drive system according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
ein Element des Planetengetriebes (20a; 20b; 20c; 20d) drehfest mit einem Differenzialkäfig des Achsgetriebes (23a; 23b; 23c; 23d) verbunden ist.  an element of the planetary gear (20a; 20b; 20c; 20d) is rotatably connected to a differential cage of the axle drive (23a; 23b; 23c; 23d).
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