WO2021190974A1 - Hybridantriebssystem - Google Patents

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WO2021190974A1
WO2021190974A1 PCT/EP2021/056497 EP2021056497W WO2021190974A1 WO 2021190974 A1 WO2021190974 A1 WO 2021190974A1 EP 2021056497 W EP2021056497 W EP 2021056497W WO 2021190974 A1 WO2021190974 A1 WO 2021190974A1
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WO
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gear
drive system
pair
hybrid drive
output shaft
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Application number
PCT/EP2021/056497
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jonathan Zeibig
Tobias Haerter
Original Assignee
Daimler Ag
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a hybrid drive system with an internal combustion engine, an electric machine and a transmission according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1.
  • a gear arrangement for a vehicle with a coaxial planetary gear section is known.
  • This gear arrangement can be used for a hybrid drive system of the generic type, in particular in the structural configuration of the gear arrangement according to FIG. 5 in the cited document.
  • the structure includes two three-shaft planetary gear sets. The structure is therefore relatively complex and has the disadvantage that it requires a great deal of installation space, particularly in the axial direction of the transmission.
  • the object of the present invention is to provide a hybrid drive system with an internal combustion engine, an electric machine and a transmission compared to this generic prior art, which can be implemented extremely compactly with high functionality, in particular in the axial direction.
  • the hybrid drive system comprises an internal combustion engine with a crankshaft and an electrical machine with a stator and a rotor.
  • a transmission is provided, the main axis of rotation of which runs in alignment with the crankshaft.
  • a three-shaft planetary gear set with a first element, a second element and a third element is arranged coaxially to this main axis of rotation, as is usual with planetary gear sets.
  • the third element is connected to the crankshaft in a rotationally fixed manner or, preferably, can be connected to the crankshaft via a separating clutch.
  • a non-rotatable connection or a non-rotatable coupling of two rotatably mounted elements is to be understood as meaning 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 speed.
  • the first element of the planetary gear set is coupled to an intermediate shaft via exactly one first pair of wheels, which is arranged parallel to and off-axis to the main axis of rotation and coupled or can be coupled to the rotor of the electrical machine in a rotationally fixed manner.
  • a wheel pairing in the sense of the present invention is to be understood as two gearwheels which are either directly in engagement with one another or are coupled to one another via a chain or a toothed belt.
  • a first output shaft is arranged parallel and axially offset both to the main axis of rotation and to the intermediate shaft. This can be coupled to the second element of the planetary gear set via a second pair of gears.
  • the intermediate shaft and the first output shaft can be coupled via exactly one third pair of wheels, the first pair of wheels and the third pair of wheels being arranged axially offset from one another.
  • This use according to the invention of exactly one wheel pairing within the meaning of the present invention between the intermediate shaft and the first output shaft thus enables the electric machine to be coupled in, in particular for the drive, but in principle also for recuperation.
  • the structure is included Extremely simple and can be made very compact, light and space-saving, since it can completely dispense with the second planetary gear set in this area, as is customary according to the prior art, and still guarantees the full range of functions of the hybrid drive system in the embodiment according to the invention.
  • the hybrid drive system according to the invention or its transmission can thus be implemented extremely easily and compactly, in particular in terms of its axial extent.
  • axial refers to the main axis of rotation, which coincides with an axis of rotation of the crankshaft.
  • An “axial direction” thus means the direction of this main axis of rotation.
  • a coaxial arrangement of two rotatably mounted parts is to be understood as meaning that the axes of rotation of these two parts are identical.
  • Another extremely favorable embodiment of the hybrid drive system according to the invention also provides that a locking element is provided, via which the planetary gear set can be locked in order to change its transmission ratio. Furthermore, a brake shift element is provided, by means of which the first element of the planetary gear set can be connected to a transmission housing in a rotationally fixed manner.
  • the rotor which is coupled or can be coupled to the intermediate shaft, is non-rotatably connected to this intermediate shaft, so that installation space and components can also be saved at this point.
  • the individual pairs of wheels include at least one switchable idler wheel, which can be connected to the respective shaft on which it is arranged via a switching element.
  • the first pair of gears can include a first fixed gear connected in a rotationally fixed manner to the first element of the planetary gear set and a shiftable first idler gear arranged coaxially to the intermediate shaft.
  • the second pair of gears can comprise a fixed gear connected non-rotatably to the second element of the planetary gear set and a shiftable second idler gear arranged coaxially with the at least one first output shaft.
  • the third pair of wheels can now in particular comprise two shiftable idler wheels, namely a third one arranged coaxially to the intermediate shaft Idler wheel and the second idler wheel of the second wheel pairing, which the second and third wheel pairing share accordingly in order to save installation space and components.
  • Another very favorable embodiment of the hybrid drive system according to the invention also provides that a first output gear connected to the first output shaft in a rotationally fixed manner is provided, which is arranged in a common gear plane together with the first gear pair, which couples the intermediate shaft to the first element of the planetary gear set . This supports the very compact structure of the transmission of the hybrid drive system, especially in the axial direction.
  • a “wheel plane” is to be understood as a plane arranged perpendicular to the main axis of rotation, which intersects at least one wheel which is rotatable to the main axis of rotation or rotatable to an axis that is arranged parallel to the main axis of rotation. If two or more wheels are arranged in a common wheel plane, this means that said wheels are intersected by the same plane arranged perpendicular to the main axis of rotation.
  • Another very favorable embodiment of the hybrid drive system according to the invention also provides a further second output shaft, which is arranged parallel and axially offset to the main axis of rotation, to the intermediate shaft and also to the first output shaft.
  • a fourth idler gear arranged coaxially to the second output shaft forms a fourth gear pairing together with a fixed gear, whereby this fixed gear can in principle be an existing fixed gear, for example one of the second gear pair, or a fourth fixed gear arranged on the same shaft, which has the advantage of a higher possibility of variation in the choice of gear ratios.
  • a further output gear connected to the second output shaft in a rotationally fixed manner is present.
  • this can also be arranged with the first output gear and the first gear pair in a common gear plane.
  • the two output gears and the first pair of gears would then be in this gear plane are located.
  • the angle at which the elements are arranged to the main axis of rotation would simply have to be varied accordingly in order to accommodate all elements in this one wheel plane without any problems and thus to enable a very compact construction in the axial direction.
  • the fourth fixed gear together with a switching element for connecting the second idler gear with the first output shaft in one gear plane and the second fixed gear together are arranged with a switching element for connecting the fourth idler gear to the second output shaft in an axially adjacent gear plane.
  • This arrangement of the two fixed gears next to one another on the one hand in the plane for the switching element for connecting the second idler gear to the first output shaft or the fourth idler gear to the second output shaft it is possible without requiring additional installation space in the axial direction, two of the fixed gears, i.e. one second and fourth fixed gear to be provided.
  • the structure does not become larger, but gains the advantage of a further possibility of adapting the gear ratios.
  • the shift elements in the transmission of the hybrid drive system according to the invention can be designed as simple dog shift elements, since synchronization with the electrical machine is possible over long distances.
  • the separating clutch and the locking element are designed as frictional clutches, in particular multi-disk clutches.
  • the shift element for connecting the second idler gear, which is used in the second and third wheel pairing, with the first output shaft is designed as a frictional shift element, and here too, in particular, as a multi-plate clutch.
  • All other shifting elements for connecting the respective idler gears with their corresponding shafts and the shifting element for braking an element of the planetary carrier on the transmission housing can, as already mentioned, be simple, efficient and correspondingly inexpensive claw shifting elements be designed which, after synchronization has taken place via the electrical machine, and without the need for a separate synchronization device for the claw switching elements, which transmit the torques in a form-fitting manner.
  • the brake shift element i.e. the shift element for locking the first element of the planetary gear set, on the transmission housing and a shift element for connecting the first idler gear to the intermediate shaft are arranged adjacent. They can preferably be combined to form a double switching element, namely a form-fitting double switching element.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a possible embodiment of the hybrid drive system according to the invention
  • FIG. 2 shows a switching matrix for the hybrid drive system according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a hybrid drive system 1 which comprises an internal combustion engine 2 as well as an electric machine 3 and a transmission 4.
  • the internal combustion engine 2 drives a crankshaft labeled 5, which can be connected to the transmission 4 via a separating clutch KO.
  • the crankshaft 5 is arranged in alignment with a main axis of rotation HA of the transmission 4.
  • the separating clutch KO is designed as a friction-locking clutch, preferably as a multi-plate clutch.
  • the electric machine 3 comprises a stator 6 and a rotor 7.
  • a three-shaft planetary gear set 9 is arranged coaxially to the main axis of rotation HA, which has a first element 9.1, here the sun, a second element 9.2, here the planet carrier, and a third element 9.3, here the ring gear includes.
  • the third element 9.3 can be connected to the crankshaft 5 of the internal combustion engine 2 via the separating clutch KO.
  • An intermediate shaft 8 can be coupled to the first element 9.1, that is to say the sun of the planetary gear set 9, via precisely one first pair of wheels 10.
  • the intermediate shaft 8 is arranged parallel and axially offset to the main axis of rotation HA and rotates coupled or connected to the rotor 7 of the electrical machine 2, whereby a coupling structure would also be conceivable here through an optional further coupling, which is not shown in the figure is shown.
  • the intermediate shaft 8 and the first output shaft 11 can be coupled via precisely one third pair of wheels 13.
  • the first pair of wheels 10 and the third pair of wheels 13 are arranged offset from one another in the axial direction, that is to say in the axial direction of the main axis of rotation HA.
  • the transmission 4 also has a further fourth pair of wheels 14, via which a second output shaft 15 is connected, which is arranged parallel and offset from the main axis of rotation HA to the intermediate shaft 8 and to the first drive shaft 11. Via the fourth pair of wheels 14, this second drive shaft 15 is connected to the planet carrier as the second element 9.2 of the planetary gear set 9 via a switching element SA, if required.
  • Both the first output shaft 11 and the second output shaft 15 mesh via a respective output gear, namely a first output gear 16 and a second output gear 17, each with a gear 19 of an axle drive 18, the axle drive 18 in the area of the gear 19 through a circle is symbolically indicated as an axle drive 18 lying behind the plane shown.
  • the first output gear is connected in a rotationally fixed manner to the first output shaft 11, and the second output gear 17 is connected in a rotationally fixed manner to the second output shaft 15.
  • the transmission 4 is thus divided into two sub-transmissions 4A and 4B, each of which has its own output shaft 15 and 11. However, both ultimately drive the axle drive
  • a special feature of the hybrid drive system 1 or its transmission 4 is that the elements outlined with the dash-2-dotted line, i.e. the first wheel pairing 10 as well as the first output wheel 16 connected to the first output shaft 11 and that with the second output shaft 15 connected second output gear 17 lie in a single gear plane. This can be achieved in that, for example, the first pair of gears 10 are tilted backwards from the plane of representation and the two output gears 16, 17 are tilted forwards from the plane of representation, so that they come to lie in a single gear plane.
  • the first pair of gears 10 is designed in such a way that it includes a first fixed gear 20 that is rotationally connected to the first element 9.1, i.e. the sun of the planetary gear set 9, and a first idler gear 21 that is arranged coaxially to the intermediate shaft 8 and can be switched via a switching element SO Wheel pairing 12 comprises a second fixed gear 22 that is rotationally connected to the second element 9.2, i.e.
  • the third pair of gears 13 also includes this switchable second idler gear 23 and additionally a switchable third idler gear 24 arranged coaxially to the intermediate shaft 8.
  • a switching element SE is assigned to this between the intermediate shaft 8 and the third idler gear 24.
  • the fourth gear pairing 14 comprises a fourth idler gear 25, which can be switched via the already mentioned switching element SA and which can be connected to the second output shaft 15 if necessary, as well as a fourth fixed gear 26.
  • the fourth idler gear 25 could be the fourth gear pairing not only with the fourth fixed gear 26 shown here form, but in principle also with the second fixed gear 22 of the second pair of gears 12. However, this would unnecessarily limit the options for varying the gear ratios. Since installation space is required anyway for the two shift elements SA and SB, the arrangement shown in FIG Gear plane is arranged, and the fourth fixed gear 26 together with the switching element SB in the axially adjacent gear plane.
  • the structure of the transmission 4 in the figure 1 shown here also includes a locking shift element K1, via which the second and third elements 9.2, 9.3, that is, the planet carrier and the ring gear of the planetary gear set 9 can be connected to one another.
  • a brake shift element BO is provided, via which the first element 9.1, ie the sun of the planetary gear set 9, can be braked over the first pair of wheels 10 with respect to a gear housing 27 indicated in FIG.
  • the structure can now be implemented in an extremely compact manner. It is so that the brake switching element BO is arranged directly adjacent to the switching element SO, so that these can preferably be combined to form a double switching element.
  • all of the switching elements SO, SE, SA and the brake switching element BO can be designed as claw switching elements. If they are actuated, synchronization can always take place via the electrical machine 3, so that the simple, efficient and largely wear-free structure in the form of claw switching elements is ideal here.
  • the shifting element SB between the second idler gear 23 and the first output shaft 11 should be designed as a frictional shifting element, in particular as a multi-plate clutch, since when changing from the partial transmission 4A to the partial transmission 4B, the closing of the shifting element SB means that the electrical machine 3 cannot be synchronized .
  • the separating clutch KO and the interlocking shifting element K1 are also designed as frictional shifting elements, preferably as multi-plate clutches.
  • Gear A is therefore a gear in which the electric machine 3 is connected to the second output shaft 15 or its second output gear 17. This enables an electrodynamic start-up.
  • the change to the actual first gear then provides that the first idler gear 21 is braked on the transmission housing 27 via the shift element BO.
  • the electrical machine 3 can then be relieved and the coupling element SO opened accordingly.
  • the shift element SE can be synchronized via the electrical machine and then engaged in order to achieve the state of the first gear shown in the shift matrix.
  • gear step 2 there are now two different gear steps, which ultimately lead to the same gear ratio.
  • This is the gear stage marked with 2 and one with 2 *.
  • the shifting element SE is closed, the other time the shifting element SO is closed instead of the shifting element SE.
  • gear stage 2 * the engine 2 is used to drive the engine, and in gear stage 2, the electric machine 3 inserted. If a shift is to be made from gear stage 2 to gear stage 2 *, the load on the electric machine 3 is relieved, the switching element SE is opened accordingly and the switching element SO is applied, synchronized and engaged via the electric machine 3.
  • the drive can now preferably take place via the internal combustion engine 2, as it was previously primarily carried out in gear stage 2 via the electrical machine 3.
  • the selection of gears 2, 2 * is made depending on the current driving strategy.
  • Shifting into gear step 3 can take place both from gear step 2 and from gear step 2 *.
  • shifting out of gear 2 the internal combustion engine is relieved, the locking element is opened, and the shifting element SO is synchronized and engaged.
  • gear stage 2 * to gear stage 3 the electric machine also releases it accordingly via the locking element and synchronizes and engages the shift element SE.
  • the gear stage designated as B in which the actual fourth gear, namely the fourth gear stage, is electrodynamically synchronized without interruption of the tractive effort by changing from the sub-transmission 4A to the sub-transmission 4B.
  • the shifting element SA is opened and the shifting element SB is correspondingly closed, in order to then shift on to reach fourth gear without interrupting the tractive effort in the same way as when changing from gear A to gear 1 has been described above, but now in the sub-transmission 4B via the first output shaft 11, which drives via its first output gear 16 to the same axle gear 18 located behind it as the second output shaft 15 with its second output gear 17.
  • the gear steps 5 , 5 * and 6 are, so to speak, repetitions of the gear stages 2, 2 * and 3 of the partial transmission 4A in the partial transmission 4B.
  • the structure which was previously driven with the disengaging clutch KO closed via both the internal combustion engine 2 and the electrical machine 3, has purely electrical gear steps.
  • the separating clutch KO is opened accordingly and the internal combustion engine 2 is switched off, for example, or not even started up.
  • the first electric gear is now the gear stage 3, in which the electric machine 3 via the intermediate shaft then drives the shift element SE, the idler gear 24 and the second gear pair 12, the shaft coinciding with the main axis HA, and for the fourth gear pair and the closed shift element SA forms the second output shaft 15.
  • the gear stage 2 * in which the shift element SE is now released and the planetary gear set is appropriately blocked, in order to drive the shaft coinciding with the main axis of rotation HA via the planetary gear set 9 and thereby the second output shaft 15 to drive accordingly.
  • the two other electrical gear steps are then designed analogously in the sub-transmission 4B, so it is the gear step 6 as the third electrical gear step and the gear step 5 * as the fourth electrical gear step.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem (1) mit einem Verbrennungsmotor (2) mit einer Kurbelwelle (5); einer elektrischen Maschine (3) mit einem Stator (6) und einem Rotor (7); einem Getriebe (4), dessen Hauptdrehachse (HA) fluchtend zur Kurbelwelle (5) verläuft; einem koaxial zu der Hauptdrehachse (HA) angeordneten dreiwelligen Planetenradsatz (9) mit einem ersten Element (9.1), einem zweiten Element (9.2) und einem dritten Element (9.3), wobei das dritte Element (9.3) drehfest mit der Kurbelwelle (5) verbunden oder verbindbar ist; einer über genau eine erste Radpaarung (10) mit dem ersten Element (9.1) des Planetenradsatzes (9) koppelbare Zwischenwelle (8), welche parallel und achsversetzt zu der Hauptdrehachse (HA) angeordnet ist; wobei der Rotor (7) der elektrischen Maschine (3) koaxial zu der Zwischenwelle (8) angeordnet mit der Zwischenwelle (8) drehfest gekoppelt oder koppelbar ist; wenigstens einer über genau eine zweite Radpaarung (12) mit dem zweiten Element (9.2) des Planetenradsatzes (9) koppelbaren ersten Abtriebswelle (11), welche parallel und achsversetzt zu der Hauptdrehachse (HA) und zu der Zwischenwelle (8) angeordnet ist.

Description

Hybridantriebssystem
Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem mit einem Verbrennungsmotor, einer elektrischen Maschine und einem Getriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Aus der DE 102015226 008 A1 ist eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug mit koaxialem Planetengetriebeabschnitt bekannt. Diese Getriebeanordnung lässt sich für ein gattungsgemäßes Hybridantriebssystem verwenden, und zwar insbesondere in der konstruktiven Ausgestaltung der Getriebeanordnung gemäß Figur 5 in dem genannten Dokument. Der Aufbau umfasst dabei wie auch in allen anderen Ausgestaltungsvarianten zwei dreiwellige Planetenradsätze. Der Aufbau ist damit relativ aufwändig und hat den Nachteil, dass er, insbesondere in axialer Richtung des Getriebes, sehr viel Bauraum benötigt.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ist es, gegenüber diesem gattungsgemäßen Stand der Technik ein Hybridantriebssystem mit einem Verbrennungsmotor, einer elektrischen Maschine und einem Getriebe anzugeben, welches sich bei hoher Funktionalität außerordentlich kompakt, insbesondere in axialer Richtung, realisieren lässt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Hybridantriebssystem mit den Merkmalen im Anspruch 1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Hybridantriebssystems ergeben sich auch den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Das erfindungsgemäße Hybridantriebssystem umfasst einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle und eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor. Vergleichbar wie im eingangs genannten Stand der Technik ist ein Getriebe vorgesehen, dessen Hauptdrehachse fluchtend zur Kurbelwelle verläuft. Koaxial zu dieser Hauptdrehachse ist ein dreiwelliger Planetenradsatz angeordnet mit einem ersten Element, einem zweiten Element und einem dritten Element, so wie es bei Planetenradsätzen üblich ist. Das dritte Element ist drehfest mit der Kurbelwelle verbunden oder vorzugsweise über eine Trennkupplung mit dieser verbindbar.
Unter einer drehfesten Verbindung oder einer drehfesten Kopplung zweier drehbar gelagerter Elemente ist zu verstehen, dass die beiden Elemente koaxial zueinander angeordnet sind und derart miteinander verbunden sind, dass sie mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen.
Vergleichbar wie im Stand der Technik ist über genau eine erste Radpaarung das erste Element des Planetenradsatzes mit einer Zwischenwelle gekoppelt, welche parallel und achsversetzt zu der Hauptdrehachse angeordnet ist und mit dem Rotor der elektrischen Maschine drehfest gekoppelt oder koppelbar ist.
Unter einer Radpaarung im Sinn der hier vorliegenden Erfindung sind dabei zwei Zahnräder zu verstehen, die entweder direkt miteinander in Eingriff stehen oder über eine Kette oder einen Zahnriemen miteinander gekoppelt sind.
Ferner ist es so, dass eine erste Abtriebswelle parallel und achsversetzt sowohl zu der Hauptdrehachse als auch zu der Zwischenwelle angeordnet ist. Diese ist über eine zweite Radpaarung mit dem zweiten Element des Planetenradsatzes koppelbar.
Bei dem erfindungsgemäßen Hybridantriebssystem ist es dabei vorgesehen, dass die Zwischenwelle und die erste Abtriebswelle über genau eine dritte Radpaarung koppelbar sind, wobei die erste Radpaarung und die dritte Radpaarung axial versetzt zueinander angeordnet sind. Dieser erfindungsgemäße Einsatz genau einer Radpaarung im Sinne der hier vorliegenden Erfindung zwischen der Zwischenwelle und der ersten Abtriebswelle ermöglicht so das Einkoppeln der elektrischen Maschine, insbesondere zum Antrieb, prinzipiell jedoch auch zur Rekuperation. Der Aufbau ist dabei außerordentlich einfach und lässt sich sehr kompakt, leicht und bauraumsparend realisieren, da er auf das gemäß dem Stand der Technik übliche zweite Planetenradsatzgetriebe in diesem Bereich gänzlich verzichten kann und dennoch den vollen Funktionsumfang des Hybridantriebssystems in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung garantiert. Das erfindungsgemäße Hybridantriebssystem bzw. sein Getriebe lässt sich somit außerordentlich leicht und kompakt, insbesondere in seiner axialen Ausdehnung, realisieren.
Der Begriff „axial“ bezieht sich dabei auf die Hauptdrehachse, welche mit einer Drehachse der Kurbelwelle zusammenfällt. Mit einer „axialen Richtung“ ist somit die Richtung dieser Hauptdrehachse gemeint.
Unter einer koaxialen Anordnung zweier drehbar gelagerter Teile ist zu verstehen, dass die Drehachsen dieser beiden Teile identisch sind.
Eine weitere außerordentlich günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems sieht es ferner vor, dass ein Verblockungselement vorgesehen ist, über welches der Planetenradsatz verblockbar ist, um sein Übersetzungsverhältnis zu ändern. Ferner ist ein Bremsschaltelement vorgesehen, mittels welchem das erste Element des Planetenradsatzes drehfest mit einem Getriebegehäuse verbindbar ist.
Der mit der Zwischenwelle gekoppelte oder koppelbare Rotor ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung drehfest mit dieser Zwischenwelle verbunden, sodass an dieser Stelle ebenfalls Bauraum und Bauteile eingespart werden können.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems sieht es vor, dass die einzelnen Radpaare zumindest ein schaltbares Losrad umfassen, welches mit der jeweiligen Welle, auf der es angeordnet ist, über ein Schaltelement verbindbar ist. Dabei kann die erste Radpaarung ein drehfest mit dem ersten Element des Planetenradsatzes verbundenes erstes Festrad und ein koaxial zur Zwischenwelle angeordnetes schaltbares erstes Losrad umfassen. Die zweite Radpaarung kann ein drehfest mit dem zweiten Element des Planetenradsatzes verbundenes Festrad und ein koaxial zu der wenigstens einen ersten Abtriebswelle angeordnetes schaltbares zweites Losrad umfassen. Die dritte Radpaarung kann nun insbesondere zwei schaltbare Losräder umfassen, nämlich ein koaxial zu der Zwischenwelle angeordnetes drittes Losrad und das zweite Losrad der zweiten Radpaarung, welches sich die zweite und dritte Radpaarung entsprechend teilen, um Bauraum und Bauteile einzusparen.
Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems sieht es ferner vor, dass ein drehfest mit der ersten Abtriebswelle verbundenes erstes Abtriebsrad vorgesehen ist, welches zusammen mit der ersten Radpaarung, welche die Zwischenwelle mit dem ersten Element des Planetenradsatzes koppelt, in einer gemeinsamen Radebene angeordnet ist. Dies unterstützt den sehr kompakten Aufbau des Getriebes des Hybridantriebssystems, insbesondere in axialer Richtung.
Unter einer „Radebene“ ist eine senkrecht zu der Hauptdrehachse angeordnete Ebene zu verstehen, die zumindest ein Rad, welches drehbar zu Hauptdrehachse oder drehbar zu einer Achse, die parallel zu der Hauptdrehachse angeordnet ist, schneidet. Wenn zwei oder mehr Räder in einer gemeinsamen Radebene angeordnet sind, bedeutet das, dass die genannten Räder von der selben senkrecht zu der Hauptdrehachse angeordneten Ebene geschnitten werden.
Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems sieht ferner eine weitere zweite Abtriebswelle vor, welche parallel und achsversetzt zu der Hauptdrehachse, zu der Zwischenwelle und außerdem zu der ersten Abtriebswelle angeordnet ist. Ein koaxial zu der zweiten Abtriebswelle angeordnetes viertes Losrad bildet zusammen mit einem Festrad eine vierte Radpaarung, wobei dieses Festrad prinzipiell ein bereits vorhandenes Festrad, beispielsweise eines der zweiten Radpaarung sein kann, oder ein auf derselben Welle angeordnetes viertes Festrad, was den Vorteil einer höheren Variationsmöglichkeit bei der Wahl der Übersetzungsverhältnisse bietet.
Auch hier kann es gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Idee vorgesehen sein, dass ein drehfest mit der zweiten Abtriebswelle verbundenes weiteres Abtriebsrad vorhanden ist. Auch dieses kann gemäß einer außerordentlich günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems mit dem ersten Abtriebsrad und der ersten Radpaarung in einer gemeinsamen Radebene angeordnet sein. In dieser Radebene würden sich dann also die beiden Abtriebsräder und die erste Radpaarung befinden. Um diese entsprechend anzuordnen, müsste einfach der Winkel, in welchem die Elemente zur Hauptdrehachse angeordnet sind, entsprechend variiert werden, um alle Elemente problemlos in dieser einen Radebene unterzubringen und somit einen sehr kompakten Aufbau in Axialrichtung zu ermöglichen.
Beim Einsatz eines vierten Festrades in der vierten Radpaarung anstelle der Zusatznutzung des zweiten Festrades kann es gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung vorgesehen sein, dass das vierte Festrad zusammen mit einem Schaltelement zum Verbinden des zweiten Losrads mit der ersten Abtriebswelle in einer Radebene und das zweite Festrad zusammen mit einem Schaltelement zum Verbinden des vierten Losrads mit der zweiten Abtriebswelle in einer axial benachbarten Radebene angeordnet sind. Durch diese Anordnung der beiden Festräder nebeneinander einerseits in der Ebene für das Schaltelement zum Verbinden des zweiten Losrads mit der ersten Abtriebswelle bzw. des vierten Losrads mit der zweiten Abtriebswelle ist es ohne zusätzlichen Bauraum in axialer Richtung zu benötigen möglich, zwei der Festräder, also ein zweites und ein viertes Festrad, vorzusehen. Der Aufbau wird im Gegensatz zur prinzipiell auch möglichen gemeinsamen Nutzung des zweiten Festrades damit also nicht größer, gewinnt jedoch den Vorteil einerweiteren Anpassungsmöglichkeit der Übersetzungsverhältnisse.
Die meisten Schaltelemente im Getriebe des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems können dabei als einfache Klauenschaltelemente ausgebildet sein, da über weite Strecken ein Ansynchronisieren mit der elektrischen Maschine möglich ist. Die Trennkupplung und das Verblockungselement sind gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als reibschlüssige Kupplungen, insbesondere Lamellenkupplungen, ausgeführt. Ferner ist das Schaltelement zum Verbinden des zweiten Losrades, welches in der zweiten und dritten Radpaarung genutzt wird, mit der ersten Abtriebswelle als reibschlüssiges Schaltelement, und auch hier insbesondere als Lamellenkupplung, ausgebildet. Dies ist für den einzigen Gangwechsel, bei dem eine Ansynchronisierung über die elektrische Maschine nicht oder nur schwerlich möglich ist, von entscheidendem Vorteil. Alle anderen Schaltelemente zum Verbinden der jeweiligen Losräder mit ihren entsprechenden Wellen sowie das Schaltelement zum Festbremsen eines Elements des Planetenträgers am Getriebegehäuse können, wie bereits erwähnt, als einfache, effiziente und dementsprechend kostengünstige Klauenschaltelemente ausgebildet sein, welche nach erfolgter Synchronisation über die elektrische Maschine, und ohne das hier eine eigene Synchronisationseinrichtung bei den Klauenschaltelementen notwendig ist, die Drehmomente formschlüssig übertragen.
Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems sind dabei das Bremsschaltelement, also das Schaltelement zum Festbremsen des ersten Elements des Planetenradsatzes, am Getriebegehäuse und ein Schaltelement zum Verbinden des ersten Losrades mit der Zwischenwelle benachbart angeordnet. Sie können vorzugsweise zu einem Doppelschaltelement, und zwar einem formschlüssigen Doppelschaltelement, zusammengefasst werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems ergeben sich auch anhand des Ausführungsbeispiels, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben wird.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems; und Fig. 2 eine Schaltmatrix für das Hybridantriebssystem gemäß Figur 1.
In Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines Hybridantriebssystems 1 gezeigt, welches einen Verbrennungsmotor 2 sowie eine elektrische Maschine 3 und ein Getriebe 4 umfasst. Der Verbrennungsmotor 2 treibt im Betrieb eine mit 5 bezeichnete Kurbelwelle an, welche über eine Trennkupplung KO mit dem Getriebe 4 verbindbar ist. Die Kurbelwelle 5 ist dabei fluchtend zu einer Hauptdrehachse HA des Getriebes 4 angeordnet. Die Trennkupplung KO ist als reibschlüssige Kupplung, bevorzugt als Lamellenkupplung, ausgeführt. Die elektrische Maschine 3 umfasst einen Stator 6 und einen Rotor 7. Koaxial zu der Hauptdrehachse HA ist ein dreiwelliger Planetenradsatz 9 angeordnet, welcher ein erstes Element 9.1, hier die Sonne, ein zweites Element 9.2, hier der Planetenträger, sowie ein drittes Element 9.3, hier das Hohlrad, umfasst. Das dritte Element 9.3 ist über die Trennkupplung KO mit der Kurbelwelle 5 des Verbrennungsmotors 2 verbindbar. Eine Zwischenwelle 8 ist über genau eine erste Radpaarung 10 mit dem ersten Element 9.1, also der Sonne des Planetenradsatzes 9, koppelbar. Die Zwischenwelle 8 ist parallel und achsversetzt zu der Hauptdrehachse HA angeordnet und drehtest mit dem Rotor 7 der elektrischen Maschine 2 gekoppelt bzw. mit diesem verbunden, wobei hier auch durch eine optionale weitere Kupplung ein koppelbarer Aufbau denkbar wäre, welcher so in der Figur jedoch nicht dargestellt ist.
Wenigstens eine erste Abtriebswelle 11, welche ebenfalls parallel und achsversetzt zu der Hauptdrehachse HA und zu der Zwischenwelle 8 angeordnet ist, ist über genau eine zweite Radpaarung 12 mit dem zweiten Element 9.2 des Planetenradsatzes 9, also dem Planetenträger, verbunden. Um den Aufbau des Hybridantriebssystem 1 nun möglichst kompakt realisieren zu können, ist die Zwischenwelle 8 und die erste Abtriebswelle 11 über genau eine dritte Radpaarung 13 koppelbar. Die erste Radpaarung 10 und die dritte Radpaarung 13 sind dabei in Axialrichtung, also in der axialen Richtung der Hauptdrehachse HA, versetzt zueinander angeordnet.
Das Getriebe 4 weist noch eine weitere vierte Radpaarung 14 auf, über welche eine zweite Abtriebswelle 15 angebunden ist, welche parallel und achsversetzt zu der Hauptdrehachse HA zu der Zwischenwelle 8 und zu der ersten Antriebswelle 11 angeordnet ist. Über die vierte Radpaarung 14 wird diese zweite Antriebswelle 15 bei Bedarf über ein Schaltelement SA mit dem Planetenträger als zweites Element 9.2 des Planetenradsatzes 9 verbunden. Sowohl die erste Abtriebswelle 11 als auch die zweite Abtriebswelle 15 kämmen über ein jeweils ein Abtriebsrad, nämlich ein erstes Abtriebsrad 16 und ein zweites Abtriebsrad 17, jeweils mit einem Zahnrad 19 eines Achsgetriebes 18, wobei das Achsgetriebe 18 im Bereich des Zahnrads 19 durch einen Kreis symbolisch als hinter der dargestellten Ebene liegendes Achsgetriebe 18 angedeutet ist. Das erste Abtriebsrad ist drehfest mit der ersten Abtriebswelle 11 verbunden, und das zweite Abtriebsrad 17 ist drehfest mit der zweiten Abtriebswelle 15 verbunden.
Das Getriebe 4 ist damit in zwei Teilgetriebe 4A und 4B aufgeteilt, welche jeweils eine eigene Abtriebswelle 15 und 11 umfassen. Beide treiben aber letztlich das Achsgetriebe Eine Besonderheit des Hybridantriebssystem 1 bzw. seines Getriebes 4 liegt nun darin, dass die mit der strich-2-punktierten Line umrandeten Elemente, also die erste Radpaarung 10 sowie das mit der ersten Abtriebswelle 11 verbundene erste Abtriebsrad 16 und das mit der zweiten Abtriebswelle 15 verbundene zweite Abtriebsrad 17 in einer einzigen Radebene liegen. Dies lässt sich dadurch realisieren, dass beispielsweise die erste Radpaarung 10 aus der Darstellungsebene nach hinten und die beiden Abtriebsräder 16, 17 aus der Darstellungsebene nach vorn verkippt werden, sodass diese in einer einzigen Radebene zu liegen kommen.
Die erste Radpaarung 10 ist dabei so gestaltet, dass diese ein drehtest mit dem ersten Element 9.1, also der Sonne des Planetenradsatzes 9, verbundenes erstes Festrad 20 umfasst sowie ein koaxial zu der Zwischenwelle 8 angeordnetes über ein Schaltelement SO schaltbares erstes Losrad 21. Die zweite Radpaarung 12 umfasst ein drehtest mit dem zweiten Element 9.2, also dem Planetenträger des Planetenradsatzes 9, drehtest verbundenes zweites Festrad 22 sowie ein koaxial zu der ersten Abtriebswelle 11 angeordnetes über ein Schaltelement SB schaltbares, also bei Bedarf mit der ersten Abtriebswelle 11 verbindbares, Losrad 23. Die dritte Radpaarung 13 umfasst ebenfalls dieses schaltbare zweite Losrad 23 und zusätzlich ein koaxial zu der Zwischenwelle 8 angeordnetes schaltbares drittes Losrad 24. Diesem ist ein Schaltelement SE zwischen der Zwischenwelle 8 und dem dritten Losrad 24 zugeordnet. Die vierte Radpaarung 14 umfasst ein über das bereits erwähnte Schaltelement SA schaltbares viertes Losrad 25, welches bei Bedarf mit der zweiten Abtriebswelle 15 verbindbar ist sowie eine viertes Festrad 26. Das vierte Losrad 25 könnte die vierte Radpaarung nicht nur mit dem hier gezeigten vierten Festrad 26 ausbilden, sondern prinzipiell auch mit dem zweiten Festrad 22 der zweiten Radpaarung 12. Dies würde jedoch die Möglichkeiten bei der Variation der Übersetzungen unnötig einschränken. Da für die beiden Schaltelemente SA und SB ohnehin Bauraum benötigt wird, kann die in Figur 1 gezeigte Anordnung daher auch mit den beiden Festrädern 22 und 26 realisiert werden, ohne zusätzlichen Bauraum zu verbrauchen, wenn das zweite Festrad 22 zusammen mit dem Schaltelement SA in einer Radebene angeordnet wird, und das vierte Festrad 26 zusammen mit dem Schaltelement SB in der axial benachbarten Radebene.
Der Aufbau des Getriebes 4 in der hier dargestellten Figur 1 umfasst ferner ein Verblockungsschaltelement K1, über welches das zweite und das dritte Element 9.2, 9.3, also der Planetenträger und das Hohlrad des Planetenradsatzes 9, miteinander verbindbar sind. Außerdem ist ein Bremsschaltelement BO vorgesehen, über welches über die erste Radpaarung 10 hinweg das erste Element 9.1, also die Sonne des Planetenradsatzes 9, gegenüber einem in Figur 1 angedeuteten Getriebegehäuse 27 festgebremst werden kann.
Der Aufbau lässt sich nun außerordentlich kompakt realisieren. Dabei ist es so, dass das Bremsschaltelement BO direkt benachbart zum Schaltelement SO angeordnet ist, sodass diese vorzugsweise zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst werden können.
Wie es aus der Darstellung der Figur 1 schematisch zu erkennen ist, können dabei alle Schaltelemente SO, SE, SA sowie das Bremsschaltelement BO als Klauenschaltelemente ausgebildet sein. Sofern sie betätigt werden, kann immer über die elektrische Maschine 3 eine Synchronisierung erfolgen, sodass der einfache, effiziente und weitgehend verschleißfreie Aufbau in Form von Klauenschaltelementen hier ideal ist. Das Schaltelement SB zwischen dem zweiten Losrad 23 und der ersten Abtriebswelle 11 sollte als reibschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Lamellenkupplung, ausgebildet sein, da beim Wechsel vom Teilgetriebe 4A in das Teilgetriebe 4B durch das Schließen des Schaltelements SB kein Ansynchronisieren mittels der elektrischen Maschine 3 möglich ist. Auch die Trennkupplung KO und das Verblockungsschaltelement K1 sind als reibschlüssige Schaltelemente, vorzugsweise als Lamellenkupplungen, ausgebildet.
Die einzelnen Gänge ergeben sich nun entsprechend der Schaltmatrix in der Tabelle der Figur 2.
Bei dem in Figur 2 mit A bezeichneten Gang sind, wie es sich aus der Schaltmatrix der Figur 2 ergibt, die beiden Schaltelemente SA und SO geschlossen, alle anderen Schaltelemente sind geöffnet. Es handelt sich beim Gang A also um einen Gang, bei dem die elektrische Maschine 3 mit der zweiten Abtriebswelle 15 bzw. ihrem zweiten Abtriebsrad 17 verbunden wird. Hierdurch ist ein elektrodynamisches Anfahren möglich. Der Wechsel in den eigentlichen ersten Gang sieht es dann vor, dass über das Schaltelement BO das erste Losrad 21 am Getriebegehäuse 27 festgebremst wird. Die elektrische Maschine 3 kann dann entlastet und das Kupplungselement SO entsprechend geöffnet werden. Über die elektrische Maschine lässt sich das Schaltelement SE synchronisieren und dann einlegen, um den in der Schaltmatrix gezeigten Zustand des ersten Gangs zu erreichen.
In der Gangstufe 2 gibt es nun zwei unterschiedliche Gangstufen, welche letztlich zur gleichen Übersetzung führen. Dies ist einmal die mit 2 und einmal die mit 2* bezeichnete Gangstufe. In der ist zusätzlich zu der Verblockung des Planetenradsatzes 9 und der geschlossenen Kupplung SA, sodass der Abtrieb über die zweite Abtriebswelle 15 erfolgt, das Schaltelement SE geschlossen, das andere Mal ist anstelle des Schaltelements SE das Schaltelement SO geschlossen. Bei der Gangstufe 2* wird also verstärkt über den Verbrennungsmotor 2 getrieben, bei der Gangstufe 2 über die elektrische Maschine 3. Dementsprechend wird beim Wechsel vom ersten Gang in den zweiten Gang der Verbrennungsmotor 2 entlastet und das Bremsschaltelement PO geöffnet, das Verblockungselement 1 ansynchronisiert und eingelegt. Soll von der Gangstufe 2 in die Gangstufe 2* weitergeschaltet werden, wird die elektrische Maschine 3 entlastet, das Schaltelement SE entsprechend geöffnet und das Schaltelement SO über die elektrische Maschine 3 angelegt, ansynchronisiert und eingelegt. Nun kann in dieser Gangstufe 2* der Antrieb vorzugsweise über den Verbrennungsmotor 2 erfolgen, wie er zuvor in der Gangstufe 2 entsprechend über die elektrische Maschine 3 primär erfolgt war. Die Auswahl der Gangstufen 2, 2* erfolgt dabei in Abhängigkeit der aktuellen Fahrstrategie.
Das Weiterschalten in die Gangstufe 3 kann dabei sowohl aus der Gangstufe 2 als auch aus der Gangstufe 2* erfolgen. Beim Schalten aus der Gangstufe 2 wird der Verbrennungsmotor entlastet, das Verblockungselement geöffnet, das Schaltelement SO ansynchronisiert und eingelegt. Beim Wechsel von der Gangstufe 2* in die Gangstufe 3 erfolgt das über die elektrische Maschine auch dann über das Verblockungselement entsprechend gelöst und das Schaltelement SE ansynchronisiert und eingelegt.
Zwischen der dritten und der vierten Gangstufe dann die als B bezeichnete Gangstufe, bei welcher ohne Zugkraftunterbrechung elektrodynamisch in den tatsächlichen vierten Gang, nämlich die vierte Gangstufe, durchsynchronisiert wird, indem vom Teilgetriebe 4A auf das Teilgetriebe 4B gewechselt wird. Hierzu wird das Schaltelement SA geöffnet und das Schaltelement SB entsprechend geschlossen, um dann zum Erreichen des vierten Gangs ohne Zugkraftunterbrechung in der Art weiterzuschalten, wie es beim Wechsel von Gang A in den Gang 1 oben beschrieben worden ist, jetzt allerdings im Teilgetriebe 4B über die erste Abtriebswelle 11, welche über ihr erstes Abtriebsrad 16 auf dasselbe dahinterliegende Achsgetriebe 18 treibt, wie die zweite Abtriebswelle 15 mit ihrem zweiten Abtriebsrad 17. Die Gangstufen 5, 5* und 6 sind also quasi Wiederholungen der Gangstufen 2, 2* und 3 des Teilgetriebes 4A im Teilgetriebe 4B.
Ferner ist es so, dass der Aufbau, welcher bisher mit geschlossener T rennkupplung KO sowohl über den Verbrennungsmotor 2 als auch die elektrische Maschine 3 getrieben worden ist, über rein elektrische Gangstufen verfügt. Hierfür wird die Trennkupplung KO entsprechend geöffnet und der Verbrennungsmotor 2 beispielsweise abgeschaltet oder gar nicht erst in Betrieb genommen. Den ersten elektrischen Gang bildet nun die Gangstufe 3, bei welcher dann von der elektrischen Maschine 3 über die Zwischenwelle das Schaltelement SE, das Losrad 24 und die zweite Radpaarung 12 die mit der Hauptachse HA zusammenfallende Welle entsprechend angetrieben wird und für die vierte Radpaarung und das geschlossene Schaltelement SA die zweite Abtriebswelle 15. Beim zweiten elektrischen Gang bildet die Gangstufe 2*, bei welcher nun das Schaltelement SE gelöst und der Planetenradsatz entsprechend verblockt wird, um die mit der Hauptdrehachse HA zusammenfallende Welle über den Planetenradsatz 9 entsprechend anzutreiben und auch hierdurch die zweite Abtriebswelle 15 entsprechend anzutreiben. Die beiden anderen elektrischen Gangstufen sind dann im Teilgetriebe 4B analog ausgeführt, es handelt es sich also um die Gangstufe 6 als dritte elektrische Gangstufe und die Gangstufe 5* als vierte elektrische Gangstufe.

Claims

Patentansprüche
1. Hybridantriebssystem (1) mit einem Verbrennungsmotor (2) mit einer Kurbelwelle (5); einer elektrischen Maschine (3) mit einem Stator (6) und einem Rotor (7); einem Getriebe (4), dessen Hauptdrehachse (HA) fluchtend zur Kurbelwelle (5) verläuft; einem koaxial zu der Hauptdrehachse (HA) angeordneten dreiwelligen Planetenradsatz (9) mit einem ersten Element (9.1), einem zweiten Element (9.2) und einem dritten Element (9.3), wobei das dritte Element (9.3) drehfest mit der Kurbelwelle (5) verbunden oder verbindbar ist; einer über genau eine erste Radpaarung (10) mit dem ersten Element (9.1) des Planetenradsatzes (9) koppelbare Zwischenwelle (8), welche parallel und achsversetzt zu der Hauptdrehachse (HA) angeordnet ist; wobei der Rotor (7) der elektrischen Maschine (3) koaxial zu der Zwischenwelle (8) angeordnet und mit der Zwischenwelle (8) drehfest gekoppelt oder koppelbar ist; wenigstens einer über genau eine zweite Radpaarung (12) mit dem zweiten Element (9.2) des Planetenradsatzes (9) koppelbaren ersten Abtriebswelle (11), welche parallel und achsversetzt zu der Hauptdrehachse (HA) und zu der Zwischenwelle (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (8) und die erste Abtriebswelle (11) über genau eine dritte Radpaarung (13) koppelbar sind, wobei die erste Radpaarung (10) und die dritte Radpaarung (13) axial versetzt zueinander angeordnet sind.
2. Hybridantriebssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verblockungsschaltelement (K1), mittels welchem der Planetenradsatz (9) verblockbar ist, und ein Bremsschaltelement (BO), mittels welchem das erste Element (9.1) drehtest mit einem Getriebegehäuse (27) verbindbar ist, vorgesehen sind.
3. Hybridantriebssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (7) drehtest mit der Zwischenwelle (8) verbunden ist.
4. Hybridantriebssystem (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Radpaarung (10) ein drehtest mit dem ersten Element (9.1) verbundenes erstes Festrad (20) und ein koaxial zu der Zwischenwelle (8) angeordnetes schaltbares erstes Losrad (21) umfasst.
5. Hybridantriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Radpaarung (12) ein drehfest mit dem zweiten Element (9.2) verbundenes zweites Festrad (22) und ein koaxial zu der wenigstens einen ersten Abtriebswelle (11) angeordnetes schaltbares zweites Losrad (23) umfasst.
6. Hybridantriebssystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Radpaarung (13) ein koaxial zu der Zwischenwelle (8) angeordnetes schaltbares drittes Losrad (24) und das koaxial zu der Abtriebswelle (11) angeordnete schaltbare zweite Losrad (23) umfasst.
7. Hybridantriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein drehfest mit der wenigstens einen ersten Abtriebswelle (11) verbundenes erstes Abtriebsrad (16) vorgesehen ist, welches mit der ersten Radpaarung (10) in einer gemeinsamen Radebene angeordnet ist.
8. Hybridantriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere zweite Abtriebswelle (15) vorgesehen ist, welche parallel und achsversetzt zu der Hauptdrehachse (HA) und zu der Zwischenwelle (8) und zu der ersten Abtriebswelle (11) angeordnet ist, wobei ein koaxial zu der zweiten Abtriebswelle (15) angeordnetes schaltbares viertes Losrad (25) mit dem zweiten Festrad (22) oder einem vierten Festrad (26), welches auf der selben Welle, wie das zweite Festrad (22) angeordnet ist, kämmt und eine vierte Radpaarung (14) bildet.
9. Hybridantriebssystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein drehtest mit der zweiten Abtriebswelle (15) verbundenes weiteres Abtriebsrad (17), welches in mit dem ersten Abtriebsrad (16) und der ersten Radpaarung (10) einer gemeinsamen Radebene angeordnet ist.
10. Hybridantriebssystem (1) nach Anspruch 8 oder 9, mit einem vierten Festrad (26), dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Festrad (26) mit einem Schaltelement (SB) zum Verbinden des zweiten Losrads (23) mit der ersten Abtriebswelle (11) in einer axialen Radebene und das zweite Festrad (22) mit einem Schaltelement (SA) zum Verbinden des vierten Losrads (25) mit der zweiten Abtriebswelle (15) in einer axial benachbarten Radebene angeordnet ist.
11. Hybridantriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein reibschlüssiges Schaltelement (SB) vorgesehen ist, mittels welchem das zweite Losrad (23) drehtest mit der ersten Abtriebswelle (11) verbindbar ist, wobei die weiteren Schaltelemente (SA, SE, SO) zum Schalten der weiteren Losräder (21, 24, 25) sowie das Bremselement (B0) als formschlüssige Kupplungen ausgebildet sind.
12. Hybridantriebssystem (1) nach Anspruch 2 und nach einem der Ansprüche 4 bis
11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsschaltelement (BO) und ein Schaltelement (SO) zum Verbinden des ersten Losrad (21) mit der Zwischenwelle (8) benachbart angeordnet, vorzugsweise zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst, sind.
PCT/EP2021/056497 2020-03-27 2021-03-15 Hybridantriebssystem WO2021190974A1 (de)

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