WO2022233445A1 - Hybridgetriebevorrichtung und kraftfahrzeug mit einer hybridgetriebevorrichtung - Google Patents

Hybridgetriebevorrichtung und kraftfahrzeug mit einer hybridgetriebevorrichtung Download PDF

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WO2022233445A1
WO2022233445A1 PCT/EP2021/083449 EP2021083449W WO2022233445A1 WO 2022233445 A1 WO2022233445 A1 WO 2022233445A1 EP 2021083449 W EP2021083449 W EP 2021083449W WO 2022233445 A1 WO2022233445 A1 WO 2022233445A1
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gear
transmission device
hybrid transmission
electric machine
combustion engine
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PCT/EP2021/083449
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French (fr)
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Johannes Kaltenbach
Fabian Kutter
Stefan Beck
Michael Wechs
Matthias Horn
Thomas Martin
Max Bachmann
Ingo Pfannkuchen
Martin Brehmer
Christian Michel
Peter Ziemer
Mladjan RADIC
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4816Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4833Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears

Definitions

  • the invention relates to a hybrid transmission device for a motor vehicle, comprising a transmission arrangement and at least one electric machine, the transmission arrangement having a planetary gear, a spur gear and a differential. Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle with such a hybrid transmission device.
  • the transmissions can be designed to be as long as possible but short in the radial direction for a rear-longitudinal arrangement in the vehicle.
  • a front-transverse arrangement in the vehicle to form the transmission so that it is axially short but longer in the radial direction.
  • hybridize drive trains by providing at least one electric machine in the vehicle, which can introduce torque into the drive train via the transmission.
  • DE 102011 005562 A1 discloses a manual transmission of a hybrid drive for a motor vehicle with two input shafts and a common output shaft.
  • the first input shaft can be connected to the drive shaft of an internal combustion engine via a controllable separating clutch and can be brought into drive connection with the output shaft via a first group of selectively shiftable gear wheel sets.
  • the second input shaft is designed as a planetary gear Mathla delay gear with the rotor of an operable as a motor and as a generator Elect romaschine and with the first input shaft in driving connection and is via a second group of selectively switchable gear sets can be brought into drive connection with the output shaft. Both input shafts can be brought into drive connection with one another via a switchable coupling device.
  • the manual transmission is derived from a double-clutch transmission with two coaxial input shafts, the first input shaft of which is arranged centrally, the second input shaft of which is designed as a hollow shaft and arranged coaxially above the first input shaft, and the coupling device of which has a gear stage and/or comprises a switchable clutch which is provided in place of that gear wheel set and its associated gear clutch which is associated with the first input shaft in the underlying dual clutch transmission and is arranged axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft.
  • the object of the invention is to provide an alternative hybrid transmission device for a motor vehicle.
  • the hybrid transmission device should have a compact design and be installed in a front-transverse arrangement.
  • the object is solved by the subject matter of independent patent claim 1 .
  • Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims, the following description and the figures.
  • the two transmission input shafts are arranged coaxially with one another, where both transmission input shafts are designed as hollow shafts.
  • Each of the two transmission input shafts at least partially surrounds the second side shaft of the differential.
  • the two transmission input shafts overlap at least partially. Consequently, one of the two transmission input shafts is at least partially guided axially through the other of the two transmission input shafts.
  • the first transmission input shaft is arranged radially inside the second transmission input shaft, wherein the second side shaft is arranged radially inside the first transmission input shaft. Consequently, these three waves are arranged interleaved.
  • connection of a component to another component is to be understood as meaning that these components are either directly connected to one another or can be connected to one another via at least one further component.
  • the fact that the transmission arrangement has only a single countershaft saves space in the radial direction.
  • the countershaft is used as the main drive shaft, the countershaft preferably being connected to the differential via a spur gear toothing.
  • the differential is designed as a ball differential, spur gear differential or planetary gear differential.
  • a toothed section on the countershaft meshes with a toothed section on a differential carrier.
  • the planetary gear and the spur gear can either be used in series or the spur gear, so to speak, alone without the use of the tarpaulin tentriebs.
  • the spur gear is basically constructed like a dual clutch transmission, but it does not require a dual clutch.
  • the combination of the spur gear with the planetary gear results in a large number of functional options.
  • the planetary gear can be used in particular as a summing gear.
  • the gear arrangement preferably has exactly one planetary gear with exactly one negative planetary gear set.
  • the negative planetary gear set includes a sun gear, a ring gear, a planetary carrier and a plurality of planetary gears which are rotatably arranged on the planetary carrier. Each planet gear meshes with the sun gear and the ring gear.
  • the gear arrangement can have exactly one planetary gear with exactly one plus planetary gear set.
  • the plus planetary gear set comprises a sun gear, a ring gear, a planetary carrier, a plurality of first planetary gears and a plurality of second planetary gears, with each first and second planetary gear being rotatably arranged on the common planetary carrier.
  • Each first planetary gear meshes with the sun gear and the respective second planetary gear, with each second planetary gear also meshing with the ring gear.
  • the first planetary gears are designed as radially inner planetary gears and the second planetary gears are designed as radially outer planetary gears.
  • An at least indirect connection, an operative connection or a drivingly effective connection is to be understood as meaning that further components can be located between two components that are indirectly connected to one another or that the two components are connected to one another directly, i.e. directly and non-rotatably.
  • the spur gear has at least three to at most four forward gears.
  • the spur gear has exactly three forward gears.
  • the spur gear has exactly four forward gears.
  • the particular challenge in the design of the hybrid transmission device consists in not allowing the hybrid transmission device to become too long either in the axial or in the radial direction. Accordingly, in spite of the two transmission input shafts, the spur gear is provided with a maximum of four forward gears, preferably only three forward gears.
  • the spur gear has exactly one wheel set level for each forward gear. Consequently, with three forward gears, the spur gear has three wheel set levels for the forward gears on. Consequently, with four forward gears, the spur gear has four wheelset levels for the forward gears. Such an arrangement is generally avoided in front-transverse transmissions.
  • only idler gears are arranged on the countershaft.
  • at least one fixed wheel for connection to a differential is also preferably arranged on the countershaft. This fixed wheel drives the differential and is not designed as a loose wheel. When considering the gear wheels, however, it is not taken into account because this fixed wheel is not counted among the gear wheels.
  • the fixed wheel can preferably be arranged for the output on a differential at one end of the countershaft. Preferably, it can be arranged at the input end of the countershaft.
  • the input side is the side where torque is input into the hybrid transmission device.
  • the hybrid gear device comprises a clutch for blocking the planetary gear, this clutch being arranged coaxially with the two gear input shafts.
  • This clutch allows the spur gear to be designed like a conventional double clutch transmission with regard to the gear ratios, i.e. the gear stages. If a planetary gear is blocked, the ratio is always 1, regardless of the number of teeth. In other words, the planetary gear rotates as a block. In the locked state, the hybrid transmission device behaves as if no planetary gear were present.
  • the clutch for blocking the planetary gear connects the ring gear and the planet carrier of the tarpaulin gear unit in a torque-proof manner.
  • the clutch connects the sun gear and the planet carrier of the planetary gear to one another in a torque-proof manner.
  • the clutch connects the sun gear and the ring gear of the planetary gear turned together.
  • the clutch for blocking the planetary gear is arranged directly next to the planetary gear.
  • the coupling for blocking the planetary gear can be arranged at the end of the second transmission input shaft, the coupling then being between the two sub-transmissions.
  • the hybrid gear device comprises a separating clutch which is set up to decouple the hybrid gear device from the internal combustion engine.
  • the separating clutch is preferably arranged in the drive train between the internal combustion engine and the planetary gear.
  • the separating clutch can be arranged after a damping device.
  • the damping device can have a torsion damper and/or an absorber and/or a slipping clutch.
  • the torsion damper can be designed as a dual-mass flywheel.
  • the damper can be designed as a speed-adaptive damper.
  • the separating clutch is designed as a frictional shifting element. Consequently, the separating clutch is designed as a frictional or positive-locking shifting element, with all of its shifting elements being designed as positive-locking shifting elements. For example, all shifting elements are form-locking shifting elements. If the separating clutch is designed as a frictional shifting element, it can also be opened under load, for example during emergency braking. This can prevent the internal combustion engine from stalling.
  • Switching elements for connecting a gear idler wheel and a shaft are preferably designed as dog clutches.
  • the clutch for blocking the planetary gear is also preferably designed as a claw clutch.
  • the separating clutch is preferably designed as a friction clutch, for example as a multi-plate clutch.
  • a clutch is to be understood as a device that has at least one open state for disconnecting NEN has a rotational connection between two shafts and at least one ge closed state for transmitting a torque and a speed between two shafts rule.
  • the hybrid transmission device in addition to the separating clutch and the clutch for blocking the tarpaulin transmission, has three or four additional shifting elements, with two of the at least three shifting elements forming a double shifting element.
  • the double shifting element has a single shifting fork and a single actuator for shifting two shifting elements. This saves installation space, weight and transmission components. For example, two switching elements for odd gears are combined to form a first double switching element. In particular, two shifting elements for the even gears can also be combined to form a second double shifting element.
  • the separating clutch is designed either coaxially with the two transmission input shafts or coaxially with the combustion engine.
  • the separating clutch is located, for example, on a common axis with a crankshaft of the combustion engine.
  • the separating clutch is located on a shared axis with the two transmission input shafts, the differential and the planetary gear, all of which are arranged axially parallel to the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the electric machine is connected either to the sun gear or to the ring gear of the planetary gear.
  • a rotor shaft of the electric machine is connected to a sun gear shaft via at least one intermediate gear, the sun gear shaft being non-rotatably connected to the sun gear.
  • the rotor shaft of the electric machine is connected to a ring gear shaft via at least one intermediate wheel, with the ring gear shaft being connected to the ring gear in a rotationally fixed manner.
  • An output shaft of the planetary gear is connected to the first gear input shaft in a torque-proof manner.
  • the electric machine is connected to the sun gear or the ring gear via at least one intermediate gear.
  • a fixed wheel is arranged on the rotor shaft, with a further fixed wheel being arranged in a rotationally fixed manner with the sun gear shaft or the ring gear shaft, which in turn is connected in a rotationally fixed manner with the sun gear or the ring gear, and with the respective fixed wheel meshing with an intermediate gear arranged axially parallel thereto.
  • the electric machine can be connected to the sun gear shaft or the ring gear shaft via a traction mechanism.
  • the internal combustion engine is set up to be connected to the second transmission input shaft via a traction mechanism.
  • the traction means is a chain or a belt.
  • the traction mechanism wraps around a first toothed section, which is arranged coaxially with the crankshaft, and a second toothed section, which is arranged coaxially with the two transmission input shafts.
  • the combustion engine can be connected to the second transmission input shaft via a gear chain. For example, several gears form a gear chain.
  • connection of the electric machine is arranged axially adjacent to the differential. Consequently, the at least one intermediate wheel or the traction means, which is set up to connect the electric machine, is arranged axially adjacent to the differential. This results in the advantage that more overall length can be made available for the electric machine.
  • the differential is arranged in a first axial end section of the transmission arrangement and the connection of the electric machine is arranged in a second end section of the transmission arrangement that is opposite to the first axial end section. Consequently, the axial distance between the connection of the electric machine, ie between the at least one intermediate wheel or the traction mechanism and the differential, is at a maximum.
  • a motor vehicle according to the invention comprises an internal combustion engine and a hybrid transmission device according to the invention, the internal combustion engine being arranged axially parallel to the electric machine of the hybrid transmission device. If other or most other components of the drive train are on the axis of the transmission input shafts, as already mentioned above, space can be left free. This is then not occupied by other transmission parts, but by the combustion engine. With a front-transverse installation of the hybrid transmission device, the radial installation space that has been freed up can be occupied by the internal combustion engine.
  • 1a shows a hybrid transmission device according to a first embodiment
  • FIG. 1b shows a switching matrix for the hybrid transmission device according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a hybrid transmission device according to a third embodiment
  • FIG. 4 shows a hybrid transmission device according to a fourth embodiment
  • FIG. 5 shows a hybrid transmission device according to a fifth embodiment
  • FIG. 6 shows a hybrid transmission device according to a sixth embodiment
  • FIG. 7 shows a hybrid transmission device according to a seventh embodiment
  • FIG. 8 shows a hybrid transmission device according to an eighth embodiment
  • 9 shows a hybrid transmission device according to a ninth embodiment
  • 10 shows a hybrid transmission device according to a tenth embodiment
  • FIG. 11 shows a flybridge transmission device according to an eleventh embodiment
  • FIG. 13 shows a hybrid transmission device according to a thirteenth embodiment
  • FIG. 14b shows a switching matrix for the hybrid transmission device according to FIG. 14a
  • 15 shows a hybrid transmission device according to a fifteenth embodiment
  • FIG. 16 shows a motor vehicle with a hybrid transmission device according to FIG. 1a.
  • FIG. 1a shows a hybrid transmission device 1 according to a first embodiment. According to FIG. 15, this hybrid transmission device 1 is shown installed in a motor vehicle 100 in a greatly simplified manner.
  • FIG. 16 shows the motor vehicle 100 with two axles and four wheels 101, 102, 103, 104, the hybrid transmission device 1 being arranged transversely on the front axle of the motor vehicle 100.
  • FIG. An internal combustion engine 7 is arranged parallel to the axis of the hybrid gear unit 1 and is drivingly connected to it.
  • the hybrid transmission device 1 has a transmission arrangement 2 with a differential 8 and an electric machine 3 , the electric machine 3 being arranged axially parallel to the differential 8 and axially parallel to the internal combustion engine 7 .
  • the drive power of the internal combustion engine 7 and/or the electric machine is distributed to the drive wheels 101, 102 via two side shafts 9a, 9b of the differential 8.
  • the hybrid transmission device 1 comprises a transmission arrangement 2 and an electric machine 3, the transmission arrangement 2 being designed as a gear change gear and having a planetary gear 11 and a spur gear 4.
  • the electric machine 3 is part of the hybrid transmission device 1 , in particular integrated into the hybrid transmission device 1 .
  • the electric machine 3 can also be installed at a distance from the actual transmission arrangement 2 and can be connected to it in a drive-effective manner.
  • the transmission arrangement 2 comprises a first transmission input shaft 5 and a second transmission input shaft 6, the first transmission input shaft 5 being set up to connect the electric machine 3 arranged axis-parallel thereto, in particular via the planetary transmission 11, and the second transmission input shaft 6 to connecting the axis-parallel thereto arranged Ver combustion engine 7 is set up.
  • a differential 8 with a first side shaft 9a and a second side shaft 9b is arranged coaxially to the two transmission input shafts 5, 6, the side shafts 9a, 9b being set up for connecting a respective wheel 101, 102 of the motor vehicle 100.
  • the second side shaft 9b extends axially through the two transmission input shafts 5, 6.
  • the transmission arrangement 2 includes precisely one countershaft 10.
  • the countershaft 10 is designed to connect the differential 8 and is arranged axially parallel to the two transmission input shafts 5, 6.
  • the countershaft 10 is also arranged axially parallel to the combustion engine 7 and to the electric machine 3 .
  • the planetary gear 11 has a negative planetary gear set with a sun gear 12 , a ring gear 13 , a planetary carrier 14 and a plurality of planetary gears 15 .
  • Each planet gear 15 is rotatably arranged on the planet carrier 14 and meshes with the sun gear 12 and the ring gear 13.
  • the electric machine 3 is arranged radially adjacent to the planetary gear 11 and is connected to the sun gear 12 of the planetary gear 11 via an intermediate gear 70.
  • a fixed wheel 72 is arranged on the rotor shaft 71 of the electric machine 3, which meshes with the intermediate wheel 70, the intermediate wheel 70 being non-rotatably connected to the sun gear shaft arranged gear 73 meshes.
  • the sun gear shaft is rotatably connected to the sun wheel 12 and the gear wheel 73 .
  • the hybrid transmission device 1 includes a clutch K3 for blocking the planetary gear 11, which is arranged coaxially to the two transmission input shafts 5, 6.
  • the clutch K3 for blocking the planetary gear 11 is arranged on the second transmission input shaft 6 and, when closed, connects the ring gear 13 in a rotational manner with the planetary carrier 14.
  • the clutch K3 for blocking the planetary gear 11 is arranged axially between the differential 8 and the planetary gear 11, with axially between the differential 8 and the clutch K3, the third and first wheel set level R3, R1 and axially between the hitch K3 and the planetary gear 11, the second wheel set level R2 and the connection of the internal combustion engine 7 are arranged.
  • the differential 8 is arranged in a first axial end section of the transmission arrangement 2 and the connection of the electric machine 7, i.e. the gear chain consisting of fixed wheel 72, intermediate wheel 70 and gear wheel 73 is arranged in a second end section of the transmission arrangement 2 opposite the first axial end section.
  • the internal combustion engine 7 is connected to the second transmission input shaft 6 via a traction mechanism 60 .
  • a gear wheel 61 designed as a fixed wheel is arranged on the second transmission input shaft 6, a gear wheel 63 designed as a loose wheel being arranged on an output shaft 62 of the internal combustion engine 7, and the traction mechanism 60 connecting the gear wheel 63 to the gear wheel 61 in a drivingly effective manner.
  • the gear 63 and the output shaft 62 are arranged coaxially to a crankshaft of the internal combustion engine 7, wherein the output shaft 62 is rotatably connected to the treatment belwelle.
  • a damping device 64 is arranged on the drive shaft 62 from the internal combustion engine 7, with a separating clutch KO being arranged axially between the damping device 64 and the gear wheel 63, and with the separating clutch KO being arranged coaxially with the crankshaft of the internal combustion engine 7.
  • the separating clutch KO is used to decouple the combustion engine 7 when the motor vehicle 100 is driving purely electrically.
  • the separating clutch K0 is designed here as a positive-locking shifting element.
  • the separating clutch K0 can be designed as a friction clutch.
  • the separating clutch KO can also be omitted, in which case purely electric driving modes, which are implemented by decoupling the internal combustion engine 7 and being driven by the electric machine 3, are then also omitted.
  • the spur gear 10 has exactly three forward gears G1, G2, G3 for three internal combustion engine forward gears V1, V2.2, V3 and four electric forward gears E1, E2, E3, EZ.
  • the spur gear 4 has exactly one wheel set plane R1, R2, R3 for each forward gear G1, G2, G3.
  • the forward gears G1, G2, G3 offer different translations, regardless of whether the torque is provided by the internal combustion engine 7 or by the electric machine 3 or by the combustion engine 7 and the electric machine 3.
  • gear loose wheel 32 is assigned to the forward gear stage G3 and meshes with a fixed wheel 22 which is non-rotatably connected to the first transmission input shaft 5 and the planetary carrier 14 .
  • Gear loose wheel 34 is assigned to the forward gear stage G1 and meshes with the fixed wheel 24 , which is non-rotatably connected to the first transmission input shaft 5 and to the planetary carrier 14 .
  • Gear idler gear 36 is assigned to the forward gear G2 and meshes with the fixed gear 26, the input shaft rotatably connected to the second gear 5 and the ring gear 13 is connected.
  • a fixed wheel 40 for connection to the differential 8 is arranged on the countershaft 10 .
  • the fixed wheel 40 meshes with a toothed section 41 on the differential carrier. Vorlie quietly the differential 8 is designed as a ball differential.
  • the differential 8 can be designed as a spur gear differential or planetary gear differential.
  • the hybrid transmission device 1 has three shifting clutches A, B, C, with the shifting clutches A and C being combined to form a double shifting element DS1 and being able to be shifted by a single actuator.
  • shift clutch A When shift clutch A is closed, the idler gear 34 is rotatably connected to the countershaft 10 verbun the.
  • clutch B When clutch B is closed, the idler gear 36 is connected to the countershaft 10 in a rotationally fixed manner.
  • clutch C is closed, the loose wheel 32 is connected to the countershaft 10 in a torque-proof manner.
  • All shifting clutches A, B, C, the separating clutch K0 and the clutch K3 for locking the planetary gear 11 are designed as form-fitting switching elements.
  • at most the separating clutch KO can be designed as a frictional shifting element, in which case the separating clutch KO can also be opened under load.
  • Gear changes can be carried out via the planetary gear 11 .
  • This variant of relieving and loading the gears is known as electrodynamic shifting (EDS).
  • EDS electrodynamic shifting
  • the speeds of the transmission input shafts 5, 6 are synchronized with the speed of the countershaft 10 by means of the planetary gear 11 and the electric machine 3 acting on it, without using synchronizing devices.
  • the electric machine 3 also enables a purely electric drive of the motor vehicle 100.
  • first partial transmission which has the first transmission input shaft 5 as an input shaft, with the forward gears G1, G3, which have the switching elements A,
  • the output shaft of the planetary gear 11 is the planetary carrier 14, which is connected to the first sub-gear.
  • the first A input shaft of the planetary gear 1 1 is the sun gear 12, which is connected to the machine 3 Elektroma.
  • the second input shaft of the planetary gear 11 is the ring gear 13, which is provided for the connection of the internal combustion engine 7 and is also connected to the second sub-gear.
  • the internal combustion engine 7 can be connected to the ring gear 13 and to the second transmission input shaft 6 via the torsional damper 64 and the separating clutch KO.
  • the crankshaft of the internal combustion engine 7 is arranged axially parallel to the planetary gear 11 and is connected via the traction mechanism 60 designed as a chain drive with a fixed translation.
  • the electric machine 3 is arranged axially parallel to the internal combustion engine 7 and to the differential 8 and is connected to the sun gear 12 with a fixed transmission via a spur gear chain.
  • the clutch K3 for blocking the planetary gear BES 11 is designed as a lock-up clutch and connects the planet carrier 14 to rotate with the ring gear 13.
  • the countershaft 10 is the output shaft provided and connected via a spur gear with an input shaft of the differential 8.
  • the hybrid transmission device 1 according to FIG. 1a has several driving modes, which are shown in the switching matrix according to FIG Lines of the switching matrix the respective driving modes V1, V2.1, V2.2, V2.3, V3, EDA1, EDA2, LiN, E1, E2, E3, EZ of the motor vehicle 100 are listed.
  • V1, V2.1, V2.2, V2.3, V3, EDA1, EDA2, LiN, E1, E2, E3, EZ of the motor vehicle 100 are listed.
  • the function of the clutch K3 and the separating clutch KO is particularly clear from the switching matrix. While in the combustion engine forward gears or driving modes V1, V2.2, V3 of the motor vehicle 100 one of the shift clutches A, B, C and the separating clutch KO and the clutch K3 are closed, this is not the case when the motor vehicle 100 starts.
  • Motor vehicle 100 is started via planetary gear 11 by means of what is known as electrodynamic starting (EDA), with planetary gear 11 providing a variable gear ratio.
  • EDA1 or EDA2 can be used accordingly.
  • the clutch K3 is open, so the planetary gear 11 is not locked.
  • the output torque and the output speed can be added up as desired via a combination of the drive power of the electric machine 3 and the drive power of the internal combustion engine 7 .
  • the planetary gear 11 can work as a superposition gear when only switching element A is closed (driving mode EDA1). This makes it possible to start motor vehicle 100 from a standstill with the internal combustion engine rotating and the separating clutch K0 engaged.
  • the electric machine 3 initially works as a generator, so that it can be started even when the energy store is empty can be.
  • By closing the switching element K3 a transition to the mechanical V1 gear is possible.
  • a transition to the mechanical V2 gear is possible by closing the switching element B.
  • Driving off is also possible in EDA2 driving mode, but with less traction than in EDA1 driving mode, but EM1 works as a generator up to higher speeds. From the EDA2 driving mode, a transition to V2.2 and V3 is possible by closing another switching element.
  • Driving mode EZ is an additional electric driving mode that can be used as a crawler gear because it has a higher gear ratio than driving mode E1.
  • driving mode EZ shifting clutches A and B are closed and shifting clutches C, K3 and KO are open.
  • Driving mode EZ can be used to advantage when driving at low speeds and with high driving resistance, for example when maneuvering in a multi-storey car park with steep ramps.
  • the driving mode LiN stands for charging in neutral and allows the motor vehicle 100 to be operated in a so-called range extender mode. In this case, only one battery is charged via the electric machine 105 on the rear axle. Motor vehicle 100 can be driven via the front axle.
  • the shifting clutches A, B, C are open and the shifting clutches K3 and K0 are closed.
  • the electric machine 3 can be connected to the internal combustion engine via the separating clutch K0 independently of the output. It is thus possible to start the internal combustion engine 7 with the electric machine 3 .
  • a momentum start with a differential speed at separating clutch K0 is possible if separating clutch K0 is designed as a friction clutch.
  • the Elektroma machine 3 can work as a generator and load an electrical energy storage device or supply electrical consumers. A consumer can also be the second electric machine, which drives motor vehicle 100 on the rear axle, for example.
  • the clutch K3 is closed, any change between the gears V1, V2.2, V3 can take place. The gear change is interrupted by traction, where the electric machine 3 can support the speed synchronization.
  • hybrid gears can also be realized with the hybrid transmission device 1 .
  • the electric machine 3 can always be switched on for the internal combustion engine gears V1 to V3.
  • the clutch KO is always closed.
  • driving mode V1 in addition to clutch KO, clutch A and K3 are also closed, with only these clutches being loaded.
  • driving mode V2.2 in addition to clutch KO, clutch B and clutch K3 are also closed, with only these clutches being loaded.
  • Another clutch can also be closed in order to change the speed level of the electric machine 3 but not the speed level of the internal combustion engine 7 .
  • shifting clutch A is also closed in order to enable an advantageous gear change between driving mode V1 and driving mode V2.2.
  • shifting clutch C is also closed in order to enable an advantageous gear change between driving mode V2.2 and driving mode V3.
  • driving mode V3 in addition to clutch KO, clutch C and clutch K3 are closed, with only these being loaded.
  • FIG. 2 shows a second configuration of a hybrid transmission device 1, which is essentially based on the configuration of the hybrid transmission device 1 according to FIG. 1a. For this reason, reference is made to the explanations for FIG. 1a.
  • the originatedsbei game shown in FIG. 2 differs from the embodiment of FIG. 1a in the position of the separating clutch KO.
  • the separating clutch KO is designed coaxially with the two transmission input shafts 5, 6.
  • the advantage of this is that the chain drive, in particular the traction device 60, no longer rotates when driving purely electrically, for example in the driving modes E1, E2, E3, EZ, so that further drag losses are avoided.
  • the gear 61 designed as a loose wheel, as well as the traction means 60 and the internal combustion engine 7 are decoupled from the second transmission input shaft 6 .
  • the gear wheel 63 is designed as a fixed wheel and is connected to the output shaft 62 of the internal combustion engine 7 via the damping device 64 . Otherwise, the hybrid transmission correspond to be devices 1 according to FIG. 2 and FIG. 1a.
  • FIG. 3 shows a third configuration of a hybrid transmission device 1, which is essentially based on the configuration of the hybrid transmission device 1 according to FIG. 1a. For this reason, reference is made to the explanations for FIG. 1a.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 3 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 1a in the position of the planetary gear 11 .
  • the planetary gear 11 is arranged axially between the second wheel set level R2 and the connection of the internal combustion engine 7, ie the gear wheel 61, which is arranged on the first transmission input shaft 6.
  • FIG. 4 shows a fourth embodiment of a hybrid transmission device 1, which is essentially based on the embodiment of the hybrid transmission device 1 according to FIG. 1a. For this reason, reference is made to the explanations for FIG. 1a.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 4 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 1a in the position of the connection of the electric machine 3.
  • FIG. 4 shows a fourth embodiment of a hybrid transmission device 1, which is essentially based on the embodiment of the hybrid transmission device 1 according to FIG. 1a.
  • the fixed wheel 72 on the rotor shaft 71 , the intermediate wheel 70 and the fixed wheel 73 on the sun wheel shaft are arranged axially adjacent to the differential 8 . It is advantageous that, depending on the given installation space, more overall length can become available for the electric machine 3 . Otherwise, the hybrid transmission devices 1 according to FIG. 4 and FIG. 1a correspond.
  • FIG. 5 shows a fifth embodiment of a hybrid transmission device 1, which is essentially based on the embodiment of the hybrid transmission device 1 according to FIG. For this reason, reference is made to the explanations for FIG. 4 and FIG. 1a.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 5 differs from the exemplary embodiment according to FIG. In Fig. 5, the clutch K3 at the second end portion of the Ge gear assembly 2 is arranged. When the clutch K3 is closed, the sun gear 12 and the planet carrier 14 are connected to one another in a torque-proof manner and the planetary gear 11 is thus blocked. This can be advantageous for the construction and assembly of the transmission arrangement 2 . Otherwise, the Hybridge drive devices 1 correspond to Fig. 5 and Fig. 4.
  • FIG. 6 shows a sixth embodiment of a hybrid transmission device 1, which is essentially based on the embodiment of the hybrid transmission device 1 according to FIG. For this reason, reference is made to the explanations for FIG. 4 and FIG. 1a.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 6 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 4 in the position and connection of the clutch K3 for blocking the tarpaulin transmission 11.
  • FIG Fixed wheel 73 which is arranged on the sun gear shaft, and the third wheel set plane R3, in particular the fixed wheel 22, which is arranged on the first transmission input shaft 5, is arranged. If the clutch K3 is closed, the sun gear 12 and the planetary carrier 14 are rotationally connected to one another and the planetary gear 11 is thus blocked. This can be advantageous for the construction and assembly of the transmission arrangement 2 . Otherwise, the hybrid transmission devices 1 according to FIG. 6 and FIG. 4 correspond.
  • FIG. 7 shows a seventh embodiment of a hybrid transmission device 1, which is essentially based on the embodiment of the hybrid transmission device 1 according to FIG. For this reason, reference is made to the explanations for FIG. 4 and FIG. 1a.
  • the exemplary embodiment from FIG. 7 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 4 in the position of the planetary gear 11 and in the position of the clutch K3 for locking the planetary gear 11 .
  • the planetary gear 11 is arranged axially between the first wheel set plane R1 and the connection of the internal combustion engine 7, ie the gear wheel 61, which is arranged on the first gear input shaft 6.
  • the clutch K3 is arranged on the second end portion of the transmission arrangement 2, the connection of the internal combustion engine 7 and the second gear set level R2 being arranged axially between the planetary gear 11 and the clutch K3.
  • the clutch K3 is closed, the sun gear 12 and the ring gear 13 are connected to one another in a torque-proof manner and the planetary gear 11 is thus blocked.
  • This can be advantageous for construction and assembly, since fewer nested hollow shafts are required. For example, in the present case there is no nesting of a hollow shaft within the second transmission input shaft 6. Otherwise, the hybrid transmission devices 1 according to FIGS. 7 and 4 correspond.
  • FIG. 8 shows an eighth embodiment of a hybrid transmission device 1, which is essentially based on the embodiment of the hybrid transmission device 1 according to FIG. 1a. For this reason, reference is made to the explanations for FIG. 1a.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 8 differs from the exemplary embodiment according to FIG. In Fig. 8, the sun gear 12 is rotatably connected to the second transmission input shaft 6, the gear 61 and the fixed wheel 26, the ring gear 13 is connected via a ring gear shaft to the fixed gear 73, which meshes with the intermediate gear 70, in terms of rotation. Consequently, the electric machine 3 is connected via the ring gear 13 of the planetary gear 11 , the internal combustion engine 7 being connected via the sun gear 12 of the planetary gear 11 .
  • FIG. 9 shows a ninth embodiment of a hybrid transmission device 1, which is essentially based on the embodiment of the hybrid transmission device 1 according to FIG. For this reason, reference is made to the explanations for FIG. 3 and FIG. 1a.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 9 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 3 in the design and connection of the planetary gear 11 .
  • the planetary gear 11 is designed as a positive planetary gear set.
  • the plus planetary gear set includes the sun gear 12, the ring gear 13, the planetary carrier 14, a plurality of first planetary gears 15 and a plurality of second planetary gears 16, each first and second planetary gear 15, 16 being rotatable on the common planet carrier 14 is arranged.
  • Each first planet gear 15 meshes with the sun gear 12 and each Weil second planet gear 16, wherein each second planet gear 16 also meshes with the ring gear 13.
  • the first planetary gears 15 are designed as radially inner planetary gears and the second planetary gears 16 are designed as radially outer planetary gears.
  • the planetary carrier is non-rotatably connected to the second transmission input shaft 6 and thus also to the fixed wheel 26 and the gear wheel 61 .
  • the sun wheel 12 is non-rotatably connected to the gear wheel 73 .
  • the ring gear 13 is non-rotatably connected to the first transmission input shaft 5 and thus also to the fixed wheel 22 and the fixed wheel 24 .
  • the ring gear 13 is the output shaft of the planetary gear BES 11.
  • FIG. 10 shows a tenth configuration of a hybrid transmission device 1 which is essentially based on the configuration of the hybrid transmission device 1 according to FIG. 1a. For this reason, reference is made to the explanations for FIG. 1a.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 10 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 1a in the position of the first and third wheelset planes R1, R3.
  • the first wheel set plane R1 is arranged axially adjacent to the differential 8
  • the third wheel set plane R3 being arranged axially between the first wheel set plane R1 and the clutch K3.
  • FIG. 4 shows a tenth configuration of a hybrid transmission device 1 which is essentially based on the configuration of the hybrid transmission device 1 according to FIG. 1a.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 10 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 1a in the position of the first and third wheelset planes R1, R3.
  • the first wheel set plane R1 is arranged axially adjacent to the differential 8
  • the third wheel set plane R3 is arranged axially at the limits of the differential 8, with the first wheel set plane R1 being arranged axially between the third wheel set plane R3 and the clutch K3. Consequently, the positions of the first and third wheelset level R1, R3 are reversed. Accordingly speaking, the loose wheels 34 and 32 and the fixed wheels 24 and 22 are exchanged ver. Loose wheel 34 has a larger diameter than loose wheel 32. Otherwise, the hybrid transmission devices 1 according to FIG. 4 and FIG. 1a correspond.
  • FIG. 11 shows an eleventh embodiment of a hybrid transmission device 1, which is essentially based on the embodiment of the hybrid transmission device 1 according to FIG. 1a. For this reason, reference is made to the explanations for FIG. 1a.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 11 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 1a by the addition of a wheel set level R4 for a gear stage G4.
  • another idler gear 38 is arranged on the countershaft 10, the idler gear 38 meshing with a fixed gear 28, which is arranged to rotate on the second transmission input shaft 6.
  • a positive-locking shifting element D is assigned to the idler wheel 38, with the idler wheel 38 being non-rotatably connected to the countershaft 10 when the shifting element D is in a closed state.
  • the switching element D is combined with the switching element B to form a double switching element DS2 and can be switched by a single actuator.
  • an additional driving mode V4 only switching element D is loaded. If no further switching element is closed, the electric machine 3 is decoupled, with no-load losses being avoided. become the Depending on the desired speed for the electric machine 3, switching element C or K3 can also be closed, with the speed of the electric machine 3 increasing when the switching element C is closed.
  • the EDL load shift from driving mode V3 to driving mode V4 works in principle like the shift from driving mode V1 to driving mode V2, but using driving mode EDA2 instead of driving mode EDA1. If the switching elements A and D are closed, a further purely electric crawling gear results for the electric machine 3. Otherwise the hybrid transmission devices 1 according to FIG. 11 and FIG. 1a correspond.
  • FIG. 12 shows a twelfth configuration of a hybrid transmission device 1 which is essentially based on the configuration of the hybrid transmission device 1 according to FIG. 4 .
  • the embodiment of FIG. 12 differs from the embodiment of FIG. 4 by the addition of a wheel set level R4 for a forward gear stage G4.
  • another idler gear 38 is arranged on the countershaft 10, the idler gear 38 meshing with a fixed gear 28, which is arranged on the sun gear shaft, i.e. non-rotatably connected to the sun gear 12 of the planetary gear 11 and the gear 73.
  • the idler wheel 38 is assigned a form-fit shifting element D, with the idler wheel 38 being non-rotatably connected to the countershaft 10 when the shifting element D is in a closed state.
  • FIG. 13 shows a thirteenth embodiment of a hybrid transmission device 1, which is essentially based on the embodiment of the hybrid transmission device 1 according to FIG. For this reason, reference is made to the explanations for FIG. 12, FIG. 4 and FIG. 1a.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 13 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 12 in that the separating clutch KO is omitted, whereby the internal combustion engine 7 is always connected to the second transmission input shaft 6 via the traction mechanism 60 .
  • the additional wheel set level R4 with the switching element D is used for an additional purely electric gear in which only the switching element D is closed.
  • the internal combustion engine 7 can be switched off and is decoupled by the other open switching elements.
  • FIG. 14a shows a fourteenth embodiment of a hybrid transmission device 1, which is essentially based on the embodiment of the hybrid transmission device 1 according to FIG. 1a. For this reason, reference is made to the explanations for FIG. 1a.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 14a differs from the exemplary embodiment according to FIG. Due to the elimination of the KO separating clutch, all purely electric driving modes are also eliminated. This embodiment is particularly advantageous if the axle is to be driven in hybrid operation.
  • the separating clutch KO can also be omitted in all other exemplary embodiments with the separating clutch KO.
  • FIG. 14b shows a switching matrix for the hybrid transmission device 1 according to FIG. 14a.
  • the switching matrix according to FIG. 14b is based on the switching matrix according to FIG. 1b. Therefore, reference is made to the explanations for FIG. 1b.
  • the switching matrix according to FIG. 14b differs from the switching matrix according to FIG. 1b in that the separating clutch KO is omitted. This also eliminates all purely electric driving modes E1, E2, E3 and EZ. The switching positions of the remaining switching elements A, B, C and K3 for the driving modes V1, V2.1, V2.2, V2.3, V3, EDA1, EDA2 and LiN remain unchanged. Otherwise the switching matrix according to FIG. 14b and the switching matrix according to FIG. 1b correspond.
  • FIG. 15 shows a fifteenth configuration of a hybrid transmission device 1 which is essentially based on the configuration of the hybrid transmission device 1 according to FIG. 3 .
  • the exemplary embodiment according to FIG. 15 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 3 in that a brake BR is provided instead of a separating clutch KO.
  • the brake BR is a frictional shifting element that is set up to connect the output shaft 62 of the internal combustion engine 7 and thus also the gearwheel 63 to a housing G of the hybrid transmission device 1 in a torque-proof manner. It is advantageous that the brake BR enables two electrical gears to be implemented, with one of these gears having a high translation.
  • clutch A is first opened, then the electric machine 3 is brought to zero speed, after which the switching element K3 is closed and the brake BR is then released.
  • the separating clutch KO can be replaced by the brake BR in all exemplary embodiments.
  • the brake BR can alternatively, they can also be arranged on the second transmission input shaft 6 . Otherwise, the hybrid transmission devices 1 according to FIG. 15 and FIG. 3 correspond.
  • Reference sign hybrid transmission device transmission arrangement electric machine spur gear first transmission input shaft second transmission input shaft internal combustion engine differential a first side shaft b second side shaft 0 countershaft 1 planetary gear 2 sun gear 3 ring gear 4 planetary carrier 5 planetary gear 6 planetary gear 2 fixed gear 4 fixed gear 6 fixed gear 8 fixed gear 2-speed loose wheel 4-speed loose wheel 6-speed Loose wheel 8-speed loose wheel 0 fixed wheel 1 toothed section 0 traction mechanism 1 gear wheel 2 output shaft 3 gear wheel 64 damping device

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Abstract

Hybridgetriebevorrichtung (1 ) für ein Kraftfahrzeug (100), aufweisend eine Getriebeanordnung (2) und wenigstens eine Elektromaschine (3), wobei die Getriebeanordnung (2) als Gangwechselgetriebe ausgebildet ist und zumindest ein Planetengetriebe (11) mit einem Sonnenrad (12), einem Hohlrad (13) und einem Planetenträger (14) sowie ein Stirnradgetriebe (4) aufweist, wobei die Getriebeanordnung (2) zumindest eine erste Getriebeeingangswelle (5) zur Anbindung der achsparallel dazu angeordneten Elektromaschine (3), zumindest eine zweite Getriebeeingangswelle (6) zur Anbindung eines achsparallel dazu angeordneten Verbrennungsmotors (7), ein koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) angeordnetes Differenzial (8) mit einer ersten Seitenwelle (9a) und einer zweiten Seitenwelle (9b) sowie genau eine Vorgelegewelle (10) aufweist, wobei die beiden Seitenwellen (9a, 9b) zur Anbindung eines jeweiligen Rades (101, 102) des Kraftfahrzeugs (100) eingerichtet sind und die zweite Seitenwelle (9b) axial durch die beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) geführt ist, wobei die Vorgelegewelle (10) zur Anbindung des Differenzials (8) eingerichtet und achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) angeordnet ist.

Description

Hvbridqetriebevorrichtunq und Kraftfahrzeug mit einer Hvbridqetriebevorrichtunq
Die Erfindung betrifft eine Hybridgetriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, aufwei send eine Getriebeanordnung und wenigstens eine Elektromaschine, wobei die Ge triebeanordnung ein Planetengetriebe, ein Stirnradgetriebe und ein Differenzial auf weist. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Hybridge triebevorrichtung.
Es sind grundsätzlich eine Vielzahl an Getriebetypen bekannt. Neben reinen Plane tengetrieben und reinen Stirnradgetrieben gibt es auch Mischgetriebe. Als Mischge triebe wird in der vorliegenden Anmeldung ein Getriebe angesehen, bei dem unter schiedliche Gangstufen mit einem Planetengetriebe oder einem Stirnradgetriebe rea lisiert sind. Ein Mischgetriebe liegt nicht bereits dann vor, wenn nach einem Plane tengetriebe zur Realisierung der unterschiedlichen Gangstufen eine Stirnradstufe als Konstantübersetzung zu einem Differenzial verwendet wird.
Bei der Realisierung von Getrieben gibt es zwei unterschiedliche Ansätze. Zum einen können die Getriebe möglichst langbauend aber in radialer Richtung kurz für eine Heck-Längs-Anordnung im Fahrzeug ausgebildet werden. Alternativ ist es bekannt, für eine Front-Quer-Anordnung im Fahrzeug die Getriebe axial kurz aber in radialer Richtung länger auszubilden. Weiterhin ist es bekannt, Antriebsstränge dadurch zu hybridisieren, dass mindestens eine Elektromaschine im Fahrzeug vorgesehen ist, die ein Drehmoment über das Getriebe in den Antriebsstrang einleiten kann.
Beispielsweise offenbart die DE 102011 005562 A1 ein Schaltgetriebe eines Hyb ridantriebs für ein Kraftfahrzeug mit zwei Eingangswellen und einer gemeinsamen Ausgangswelle. Die erste Eingangswelle ist über eine steuerbare Trennkupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar und über eine erste Gruppe se lektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Die zweite Eingangswelle steht über ein als Planetengetriebe ausgebildetes Überla gerungsgetriebe mit dem Rotor einer als Motor und als Generator betreibbaren Elekt romaschine sowie mit der ersten Eingangswelle in Triebverbindung und ist über eine zweite Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebver bindung bringbar. Beide Eingangswellen sind über eine schaltbare Koppelvorrichtung miteinander in Triebverbindung bringbar. Zur kostengünstigen Herstellung ist vorge sehen, dass das Schaltgetriebe aus einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei koaxi alen Eingangswellen abgeleitet ist, dessen erste Eingangswelle zentral angeordnet ist, dessen zweite Eingangswelle als eine Hohlwelle ausgebildet und koaxial über der ersten Eingangswelle angeordnet ist, und dessen Koppelvorrichtung eine Getriebe stufe und/oder eine schaltbare Kupplung umfasst, die anstelle desjenigen Gangrad satzes und seiner zugeordneten Gangkupplung vorgesehen sind, der in dem zu grunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe der ersten Eingangswelle zugeordnet und axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle ange ordnet ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine alternative Hybridgetriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen. Insbesondere soll die Hybridgetriebevorrichtung kompakt ausgebildet sein und in einer Front-Quer-Anordnung verbaut werden kön nen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Patentan spruchs 1 . Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der davon abhängigen Ansprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.
Eine erfindungsgemäße Hybridgetriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Getriebeanordnung und wenigstens eine Elektromaschine, wobei die Getriebeanord nung als Gangwechselgetriebe ausgebildet ist und zumindest ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenträger sowie ein Stirnrad getriebe aufweist, wobei die Getriebeanordnung zumindest eine erste Getriebeein gangswelle zur Anbindung der achsparallel dazu angeordneten Elektromaschine, zu mindest eine zweite Getriebeeingangswelle zur Anbindung eines achsparallel dazu angeordneten Verbrennungsmotors, ein koaxial zu den beiden Getriebeeingangswel len angeordnetes Differenzial mit einer ersten Seitenwelle und einer zweiten Seiten welle sowie genau eine Vorgelegewelle aufweist, wobei die beiden Seitenwellen zur Anbindung eines jeweiligen Rades des Kraftfahrzeugs eingerichtet sind und die zweite Seitenwelle axial durch die beiden Getriebeeingangswellen geführt ist, wobei die Vorgelegewelle zur Anbindung des Differenzials eingerichtet und achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen angeordnet ist.
Mithin sind die beiden Getriebeeingangswellen koaxial zueinander angeordnet, wo bei beiden Getriebeeingangswellen als Hohlwellen ausgebildet sind. Jede der beiden Getriebeeingangswellen umgibt zumindest abschnittsweise die zweite Seitenwelle des Differenzials. Insbesondere überlappen sich die beiden Getriebeeingangswellen zumindest teilweise. Mithin ist eine der beiden Getriebeeingangswellen zumindest teilweise axial durch die andere der beiden Getriebeeingangswellen geführt. Vor zugsweise ist die erste Getriebeeingangswelle radial innerhalb der zweiten Getriebe eingangswelle angeordnet, wobei die zweite Seitenwelle radial innerhalb der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Mithin sind diese drei Wellen verschachtelt angeordnet.
Unter einer Anbindung eines Bauteils an einem anderen Bauteil ist zu verstehen, dass diese Bauteile entweder unmittelbar miteinander verbunden sind oder über min destens ein weiteres Bauteil miteinander verbunden sein können.
Dadurch, dass die Getriebeanordnung nur eine einzige Vorgelegewelle aufweist, wird in radialer Richtung Bauraum eingespart. Die Vorgelegewelle wird als Hauptab triebswelle verwendet, wobei die Vorgelegewelle vorzugsweise über eine Stirnradver zahnung mit dem Differenzial verbunden ist. Beispielsweise ist das Differenzial als Kugeldifferenzial, Stirnraddifferenzial oder Planetenraddifferenzial ausgebildet. Bei spielsweise kämmt ein Verzahnungsabschnitt an der Vorgelegewelle mit einem Ver zahnungsabschnitt an einem Differenzialkorb.
Das Planetengetriebe und das Stirnradgetriebe können wahlweise seriell verwendet werden oder das Stirnradgetriebe sozusagen allein ohne die Verwendung des Plane tengetriebes. Das Stirnradgetriebe ist dabei grundsätzlich wie ein Doppelkupplungs getriebe aufgebaut, jedoch benötigt es keine Doppelkupplung. Durch die Kombina tion des Stirnradgetriebes mit dem Planetengetriebe ergeben sich eine Vielzahl an Funktionsmöglichkeiten. Das Planetengetriebe kann insbesondere als Summierge triebe dienen. Vorzugsweise weist die Getriebeanordnung genau ein Planetengetriebe mit genau einem Minusplanetenradsatz auf. Der Minusplanetenradsatz umfasst ein Sonnenrad, ein Hohlrad, ein Planetenträger und mehreren Planetenräder, die drehbar an dem Planetenträger angeordnet sind. Jedes Planetenrad steht mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad im Zahneingriff. Alternativ kann die Getriebeanordnung genau ein Pla netengetriebe mit genau einem Plusplanetenradsatz aufweisen. Der Plusplaneten radsatz umfasst ein Sonnenrad, ein Hohlrad, einen Planetenträger, mehrere erste Planetenrädern und mehrere zweite Planetenräder, wobei jedes erste und zweite Planetenrad drehbar an dem gemeinsamen Planetenträger angeordnet ist. Jedes erste Planetenrad kämmt mit dem Sonnenrad und dem jeweils zweiten Planetenrad, wobei jedes zweite Planetenrad ferner mit dem Hohlrad kämmt. Die ersten Planeten räder sind als radial innere Planetenräder ausgebildet und die zweiten Planetenräder sind als radial äußere Planetenräder ausgebildet.
Unter einer zumindest mittelbaren Verbindung, einer Wirkverbindung oder einer an triebswirksamen Verbindung ist zu verstehen, dass sich zwischen zwei mittelbar mit einander verbundenen Bauteilen weitere Bauteile befinden können oder, dass die beiden Bauteile unmittelbar, also direkt sowie drehfest miteinander verbunden sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Stirnradgetriebe mindestens drei bis höchstens vier Vorwärtsgangstufen auf. Beispielsweise weist das Stirnradgetriebe genau drei Vorwärtsgangstufen auf. Alternativ weist das Stirnradge triebe genau vier Vorwärtsgangstufen auf. Die besondere Herausforderung bei der Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung besteht darin, die Hybridgetriebevor richtung weder in axialer noch in radialer Richtung zu lang werden zu lassen. Dem entsprechend ist trotz der zwei Getriebeeingangswellen vorgesehen, dass das Stirn radgetriebe höchstens vier Vorwärtsgangstufen, bevorzugt nur drei Vorwärtsgangstu fen aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Stirnradgetriebe genau eine Radsatzebene für jede Vorwärtsgangstufe auf. Mithin weist bei drei Vor wärtsgangstufen das Stirnradgetriebe drei Radsatzebenen für die Vorwärtsgänge auf. Mithin weist bei vier Vorwärtsgangstufen das Stirnradgetriebe vier Radsatzebe nen für die Vorwärtsgänge auf. Eine derartige Anordnung wird in der Regel bei Front- Quer-Getrieben vermieden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auf beiden Getriebe eingangswellen ausschließlich Festräder angeordnet. In Kombination mit der Ver wendung einer einzigen Vorgelegewelle ergibt sich, dass auf einer Seite der Hyb ridgetriebevorrichtung offener Bauraum verbleibt, der variabel genutzt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auf der Vorgelege welle, ausschließlich Gang-Losräder angeordnet. Dabei ist zu beachten, dass weiter hin bevorzugt auf der Vorgelegewelle wenigstens ein Festrad zur Anbindung an ein Differenzial angeordnet ist. Dieses Festrad treibt auf das Differenzial ab und ist nicht als Losrad ausgestaltet. Bei der Betrachtung der Gangräder wird es aber nicht be rücksichtigt, da dieses Festrad nicht zu den Gangrädern gezählt wird. Bevorzugt kann das Festrad zum Abtrieb auf ein Differenzial an einem Ende der Vorgelegewelle angeordnet sein. Vorzugsweise kann es am eingangsseitigen Ende der Vorgelege welle angeordnet sein. Die Eingangsseite ist diejenige Seite, auf der das Drehmo ment in die Hybridgetriebevorrichtung eingebracht wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Hybridgetrie bevorrichtung eine Kupplung zum Verblocken des Planetengetriebes, wobei diese Kupplung koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen angeordnet ist. Diese Kupplung ermöglicht, dass das Stirnradgetriebe wie ein herkömmliches Doppelkupp lungsgetriebe im Hinblick auf die Gangübersetzungen, also die Gangstufen, ausge legt werden kann. Ist ein Planentengetriebe verblockt, so ist die Übersetzung unab hängig von der Zähnezahl stets 1. Anders ausgedrückt läuft das Planetengetriebe als Block um. Im Verblockten Zustand verhält sich die Hybridgetriebevorrichtung so, als wäre kein Planetengetriebe vorhanden. Beispielsweise verbindet die Kupplung zum Verblocken des Planetengetriebes das Hohlrad und den Planetenträger des Plane tengetriebes drehfest miteinander. Gemäß eines alternativen Beispiels verbindet die Kupplung das Sonnenrad und den Planetenträger des Planetengetriebes drehfest miteinander. Gemäß eines weiteren alternativen Beispiels verbindet die Kupplung das Sonnenrad und das Hohlrad des Planetengetriebes drehtest miteinander. Vorteil hafterweise ist die Kupplung zum Verblocken des Planetengetriebes direkt neben dem Planetengetriebe angeordnet. Alternativ kann die Kupplung zum Verblocken des Planetengetriebes am Ende der zweiten Getriebeeingangswelle angeordnet sein, wobei dann die Kupplung zwischen den beiden Teilgetrieben liegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Hybridgetrie bevorrichtung eine Trennkupplung, die dazu eingerichtet ist, die Hybridgetriebevor richtung von dem Verbrennungsmotor abzukoppeln. Bevorzugt ist die Trennkupplung in dem Antriebsstrang zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Planetengetriebe angeordnet. Weiterhin kann die Trennkupplung nach einer Dämpfungseinrichtung angeordnet sein. Die Dämpfungseinrichtung kann einen Torsionsdämpfer und/oder einen Tilger und/oder eine Rutschkupplung aufweisen. Der Torsionsdämpfer kann als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein. Der Tilger kann als drehzahladaptiver Til ger ausgebildet sein. Mittels der Trennkupplung lässt sich der Verbrennungsmotor zum rein elektrischen Fahren abkoppeln, wodurch die elektrische Fahrt energieeffizi enter wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist höchstens die Trenn kupplung als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Mithin ist die Trennkupplung als reibschlüssiges oder formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, wobei alle an deren Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind. Beispiels weise sind alle Schaltelemente formschlüssige Schaltelemente. Wenn die Trenn kupplung als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist, kann diese auch unter Last geöffnet werden, beispielsweise bei einer Notbremsung. Dadurch kann ein Ab würgen des Verbrennungsmotors verhindert werden. Schaltelemente zur Verbindung eines Gang-Losrades und einer Welle sind bevorzugt als Klauenkupplungen ausge staltet. Bevorzugt ist auch die Kupplung zum Verblocken des Planetengetriebes als Klauenkupplung ausgestaltet. Die Trennkupplung ist bevorzugt als Reibungskupp lung, beispielsweise als Lamellenkupplung ausgestaltet. Unter einer Kupplung ist eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten Zustand zum Tren- nen einer rotatorischen Verbindung zwischen zwei Wellen und zumindest einen ge schlossenen Zustand zum Übertragen eines Drehmoments und einer Drehzahl zwi schen zwei Wellen aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Hybridgetriebe vorrichtung neben der Trennkupplung und der Kupplung zum Verblocken des Plane tengetriebes drei oder vier weitere Schaltelemente auf, wobei zwei der mindestens drei Schaltelemente ein Doppelschaltelement ausbilden. Das Doppelschaltelement weist insbesondere eine einzige Schaltgabel und einen einzigen Aktor zum Schalten von zwei Schaltelementen auf. Dadurch werden Bauraum, Gewicht und Getriebebau teile eingespart. Beispielsweise sind zwei Schaltelemente für ungerade Gangstufen zu einem ersten Doppelschaltelement zusammengefasst. Insbesondere können auch zwei Schaltelemente für die geraden Gangstufen zu einem zweiten Doppelschaltele ment zusammengefasst sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Trennkupplung ent weder koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen oder koaxial zum Verbren nungsmotor ausgebildet. Mit anderen Worten befindet sich die Trennkupplung bei spielsweise auf einer gemeinsam Achse mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmo tors. Alternativ befindet sich die Trennkupplung auf einer gemeinsam Achse mit den beiden Getriebeeingangswellen, dem Differenzial und dem Planetengetriebe, die al lesamt achsparallel zur Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angeordnet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Elektromaschine entweder an dem Sonnenrad oder an dem Hohlrad des Planetengetriebes angebun den. Beispielsweise ist eine Rotorwelle der Elektromaschine über mindestens ein Zwischenrad mit einer Sonnenradwelle verbunden, wobei die Sonnenradwelle dreh fest mit dem Sonnenrad verbunden ist. Alternativ ist die Rotorwelle der Elektroma schine über mindestens ein Zwischenrad mit einer Hohlradwelle verbunden, wobei die Hohlradwelle drehfest mit dem Hohlrad verbunden ist. Eine Abtriebswelle des Planetengetriebes ist drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle verbunden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Elektromaschine über mindestens ein Zwischenrad mit dem Sonnenrad oder dem Hohlrad verbunden. Beispielsweise ist an der Rotorwelle ein Festrad angeordnet, wobei ein weiteres Festrad drehfest mit der Sonnenradwelle oder der Hohlradwelle, die ihrerseits dreh fest mit dem Sonnenrad oder dem Hohlrad verbunden ist, angeordnet ist, und wobei das jeweilige Festrad mit einem achsparallel dazu angeordneten Zwischenrad kämmt. Alternativ kann die Elektromaschine über ein Zugmittel mit der Sonnenrad welle oder der Hohlradwelle verbunden sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Verbrennungsmo tor dazu eingerichtet, über ein Zugmittel mit der zweiten Getriebeeingangswelle ver bunden zu sein. Beispielsweise ist das Zugmittel eine Kette oder ein Riemen. Insbe sondere umschlingt das Zugmittel einen ersten Verzahnungsabschnitt, der koaxial zur Kurbelwelle angeordnet ist, und einen zweiten Verzahnungsabschnitt, der koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen angeordnet ist. Alternativ kann der Verbren nungsmotor über eine Räderkette mit der zweiten Getriebeeingangswelle verbunden sein. Beispielsweise bilden mehrere Zahnräder eine Räderkette.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anbindung der Elektromaschine axial angrenzend an dem Differenzial angeordnet. Mithin ist das mindestens eine Zwischenrad oder das Zugmittel, das zur Anbindung der Elektroma schine eingerichtet ist, axial benachbart zum Differenzial angeordnet. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass mehr Baulänge für die Elektromaschine verfügbar werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Differenzial in ei nem ersten axialen Endabschnitt der Getriebeanordnung angeordnet und die Anbin dung der Elektromaschine in einem zum ersten axialen Endabschnitt entgegenge setzten zweiten Endabschnitt der Getriebeanordnung angeordnet. Mithin ist der axi ale Abstand zwischen der Anbindung der Elektromaschine, also zwischen dem min destens einen Zwischenrad oder dem Zugmittel und dem Differenzial maximal. Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor und eine erfindungsgemäße Hybridgetriebevorrichtung, wobei der Verbrennungsmotor achs- parallel zur Elektromaschine der Hybridgetriebevorrichtung angeordnet ist. Liegen andere oder die meisten anderen Bauteile des Antriebsstrangs auf der Achse der Getriebeeingangswellen kann, wie oben bereits erwähnt, Bauraum freigelassen wer den. Dieser wird dann nicht mit anderen Getriebeteilen, sondern mit dem Verbren nungsmotor belegt. Bei einem Front-Quer-Einbau der Hybridgetriebevorrichtung kann der freigewordene radiale Bauraum mit dem Verbrennungsmotor belegt werden.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem glei chen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt:
Fig. 1a eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,
Fig. 1b eine Schaltmatrix zu der Hybridgetriebevorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 2 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform,
Fig. 4 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform,
Fig. 5 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform,
Fig. 6 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform,
Fig. 7 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform,
Fig. 8 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform,
Fig. 9 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform, Fig. 10 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform
Fig. 11 eine Flybridgetriebevorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform,
Fig. 12 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform,
Fig. 13 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform,
Fig. 14a eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform,
Fig. 14b eine Schaltmatrix zu der Hybridgetriebevorrichtung nach Fig. 14a,
Fig. 15 eine Hybridgetriebevorrichtung gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform,
Fig. 16 ein Kraftfahrzeug mit einer Hybridgetriebevorrichtung gemäß Fig. 1a.
Fig. 1a zeigt eine Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Diese Hybridgetriebevorrichtung 1 ist gemäß Fig. 15 stark vereinfacht in einem Kraft fahrzeug 100 verbaut dargestellt.
Fig. 16 zeigt das Kraftfahrzeug 100 mit zwei Achsen und vier Rädern 101 , 102, 103, 104, wobei die Hybridgetriebevorrichtung 1 an der Front-Achse des Kraftfahrzeugs 100 quer angeordnet ist. Ein Verbrennungsmotor 7 ist achsparallel zur Hybridgetrie bevorrichtung 1 angeordnet und antriebswirksam mit dieser verbunden. Die Hyb ridgetriebevorrichtung 1 weist eine Getriebeanordnung 2 mit einem Differenzial 8 und einer Elektromaschine 3 auf, wobei die Elektromaschine 3 achsparallel zum Differen zial 8 sowie achsparallel zum Verbrennungsmotor 7 angeordnet ist. Über zwei Sei tenwellen 9a, 9b des Differenzials 8 wird die Antriebsleistung des Verbrennungsmo tors 7 und/oder der Elektromaschine auf die Antriebsräder 101 , 102 verteilt. Ferner ist an der Heck-Achse des Kraftfahrzeugs 100 eine zweite Elektromaschine 105 an geordnet die über ein nicht näher dargestelltes Differenzial die Heck-Achse rein elektrisch antreibt. Alternativ kann der Antrieb an der Heck-Achse des Kraftfahrzeugs 100 entfallen. Gemäß Fig. 1a umfasst die Hybridgetriebevorrichtung 1 eine Getriebeanordnung 2 und eine Elektromaschine 3, wobei die Getriebeanordnung 2 als Gangwechselge triebe ausgebildet ist und ein Planetengetriebe 11 sowie ein Stirnradgetriebe 4 auf weist. Vorliegend ist die Elektromaschine 3 Teil der Hybridgetriebevorrichtung 1 , ins besondere in die Hybridgetriebevorrichtung 1 integriert. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich, wobei dann die Elektromaschine 3 von der eigentlichen Getriebeanord nung 2 auch beabstandet verbaut sein kann und mit dieser antriebswirksam verbun den sein kann. Ferner umfasst die Getriebeanordnung 2 eine erste Getriebeein gangswelle 5 und eine zweite Getriebeeingangswelle 6, wobei die erste Getriebeein gangswelle 5 zur Anbindung der achsparallel dazu angeordneten Elektromaschine 3, insbesondere über das Planetengetriebe 11 eingerichtet ist, und wobei die zweite Getriebeeingangswelle 6 zur Anbindung des achsparallel dazu angeordneten Ver brennungsmotors 7 eingerichtet ist.
Koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen 5, 6 ist ein Differenzial 8 mit einer ersten Seitenwelle 9a und einer zweiten Seitenwelle 9b angeordnet, wobei die bei den Seitenwellen 9a, 9b zur Anbindung eines jeweiligen Rades 101 , 102 des Kraft fahrzeugs 100 eingerichtet sind. Dabei erstreckt sich die zweite Seitenwelle 9b axial durch die beiden Getriebeeingangswellen 5, 6. Ferner umfasst die Getriebeanord nung 2 genau eine Vorgelegewelle 10. Die Vorgelegewelle 10 ist zur Anbindung des Differenzials 8 eingerichtet und achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen 5, 6 angeordnet. Ferner ist die Vorgelegewelle 10 auch achsparallel zum Verbren nungsmotor 7 und zur Elektromaschine 3 angeordnet.
Das Planetengetriebe 11 weist einen Minusplanetenradsatz mit einem Sonnenrad 12, einem Hohlrad 13, einem Planetenträger 14 sowie mehreren Planetenrädern 15 auf. Jedes Planetenrad 15 ist drehbar an dem Planetenträger 14 angeordnet und kämmt mit dem Sonnenrad 12 und dem Hohlrad 13. Die Elektromaschine 3 ist radial angrenzend an dem Planetengetriebe 11 angeordnet und über ein Zwischenrad 70 an dem Sonnenrad 12 des Planetengetriebes 11 angebunden. Dazu ist an der Rotor welle 71 der Elektromaschine 3 ein Festrad 72 angeordnet, das mit dem Zwischen rad 70 kämmt, wobei das Zwischenrad 70 mit einem drehfest an der Sonnenradwelle angeordneten Zahnrad 73 kämmt. Die Sonnenradwelle ist drehtest mit dem Sonnen rad 12 und dem Zahnrad 73 verbunden.
Ferner umfasst die Hybridgetriebevorrichtung 1 eine Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11 , die koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen 5, 6 angeordnet ist. Die Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11 ist an der zweiten Getriebeeingangswelle 6 angeordnet und verbindet im geschlossenen Zustand das Hohlrad 13 drehtest mit dem Planetenträger 14. Die Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11 ist axial zwischen dem Differenzial 8 und dem Planetengetriebe 11 angeordnet, wobei axial zwischen dem Differenzial 8 und der Kupplung K3 die dritte und erste Radsatzebene R3, R1 und axial zwischen der Kupp lung K3 und dem Planetengetriebe 11 die zweite Radsatzebene R2 und die Anbin dung des Verbrennungsmototors 7 angeordnet sind. Das Differenzial 8 ist in einem ersten axialen Endabschnitt der Getriebeanordnung 2 angeordnet und die Anbindung der Elektromaschine 7, also die Räderkette bestehend aus Festrad 72, Zwischenrad 70 und Zahnrad 73 ist in einem zum ersten axialen Endabschnitt entgegengesetzten zweiten Endabschnitt der Getriebeanordnung 2 angeordnet.
Der Verbrennungsmotor 7 ist über ein Zugmittel 60 mit der zweiten Getriebeein gangswelle 6 verbunden. Dazu ist an der zweiten Getriebeeingangswelle 6 ein als Festrad ausgebildetes Zahnrad 61 angeordnet, wobei an einer Abtriebswelle 62 des Verbrennungsmotors 7 ein als Losrad ausgebildetes Zahnrad 63 angeordnet ist, und wobei das Zugmittel 60 das Zahnrad 63 mit dem Zahnrad 61 antriebswirksam verbin det. Das Zahnrad 63 und die Abtriebswelle 62 sind koaxial zu einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 7 angeordnet, wobei die Abtriebswelle 62 drehfest mit der Kur belwelle verbunden ist. Ferner ist eine Dämpfungseinrichtung 64 an der Ab triebswelle 62 des Verbrennungsmotors 7 angeordnet, wobei eine Trennkupplung KO axial zwischen der Dämpfungseinrichtung 64 und dem Zahnrad 63 angeordnet ist, und wobei die Trennkupplung KO koaxial zu der Kurbelwelle des Verbrennungsmo tors 7 angeordnet ist. Die Trennkupplung KO dient zum Abkoppeln des Verbren nungsmotors 7 bei rein elektrischer Fahrt des Kraftfahrzeugs 100. Die Trennkupplung K0 ist vorliegend als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Alternativ kann die Trennkupplung K0 als Reibungskupplung ausgestaltet sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Trennkupplung KO auch entfallen, wobei dann auch rein elektrische Fahrmodi, die durch Abkopplung des Verbrennungsmotors 7 und Antrieb durch die Elektromaschine 3 realisiert werden, entfallen.
Das Stirnradgetriebe 10 weist genau drei Vorwärtsgangstufen G1 , G2, G3 für drei verbrennungsmotorische Vorwärtsgänge V1 , V2.2, V3 und vier elektrische Vorwärts gänge E1 , E2, E3, EZ auf. Das Stirnradgetriebe 4 weist genau eine Radsatzebene R1 , R2, R3 für jede Vorwärtsgangstufe G1 , G2, G3 auf. Die Vorwärtsgangstufen G1 , G2, G3 bieten unterschiedliche Übersetzungen an, unabhängig davon, ob das Dreh moment vom Verbrennungsmotor 7 oder von der Elektromaschine 3 oder vom Ver brennungsmotor 7 und von der Elektromaschine 3 bereitgestellt wird.
Auf der Vorgelegewelle 10 sind drei Gang-Losräder 32, 34, 36 angeordnet. Gang- Losrad 32 ist der Vorwärtsgangstufe G3 zugeordnet und kämmt mit einem Festrad 22, das drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 und dem Planetenträger 14 verbunden ist. Gang-Losrad 34 ist der Vorwärtsgangstufe G1 zugeordnet und kämmt mit dem Festrad 24, das drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 und mit dem Planetenträger 14 verbunden ist. Gang-Losrad 36 ist der Vorwärtsgangstufe G2 zugeordnet und kämmt mit dem Festrad 26, das drehfest mit der zweiten Getriebe eingangswelle 5 und mit dem Hohlrad 13 verbunden ist. Weiterhin ist auf der Vorge legewelle 10 ein Festrad 40 zur Anbindung an das Differenzial 8 angeordnet. Das Festrad 40 kämmt mit einem Verzahnungsabschnitt 41 am Differenzialkorb. Vorlie gend ist das Differenzial 8 als Kugeldifferenzial ausgebildet. Alternativ kann das Dif ferenzial 8 als Stirnraddifferenzial oder Planetenraddifferenzial ausgebildet sein.
Weiterhin weist die Hybridgetriebevorrichtung 1 drei Schaltkupplungen A, B, C auf, wobei die Schaltkupplungen A und C zu einem Doppelschaltelement DS1 zusam mengefasst sind und von einem einzigen Aktor schaltbar sind. Wenn Schaltkupp lung A geschlossen ist, ist das Losrad 34 drehfest mit der Vorgelegewelle 10 verbun den. Wenn Schaltkupplung B geschlossen ist, ist das Losrad 36 drehfest mit der Vor gelegewelle 10 verbunden. Wenn Schaltkupplung C geschlossen ist, ist das Los rad 32 drehfest mit der Vorgelegewelle 10 verbunden. Alle Schaltkupplungen A, B, C, die Trennkupplung K0 und die Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11 sind als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Gemäß einer Alternative kann höchstens die Trennkupplung KO als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein, wobei dann Trennkupplung KO auch unter Last geöffnet werden kann.
Über das Planetengetriebe 11 können Gangwechsel vollzogen werden. Diese Vari ante der Entlastung und Belastung der Gangstufen ist unter dem Namen elektrody namisches Schalten (EDS) bekannt. Dabei werden die Drehzahlen der Getriebeein gangswellen 5, 6 mithilfe des Planetengetriebes 11 und der daran angreifenden Elektromaschine 3 auf die Drehzahl der Vorgelegewelle 10 synchronisiert ohne dass Synchronisiereinrichtungen verwendet werden. Die Elektromaschine 3 ermöglicht auch einen rein elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs 100.
Fig. 1a lässt sich folgendermaßen zusammenfassen:
Es gibt ein erstes Teilgetriebe, das die erste Getriebeeingangswelle 5 als Eingangs welle aufweist, mit den Vorwärtsgangstufen G1 , G3, die über die Schaltelemente A,
C geschaltet werden. Es gibt ein zweites Teilgetriebe, das die zweite Getriebeein gangswelle 6 als Eingangswelle aufweist, mit der Vorwärtsgangstufe G2, die über Schaltelement B geschaltet wird. Ausgangswelle des Planetengetriebes 11 ist der Planetenträger 14, der mit dem ersten Teilgetriebe verbunden ist. Die erste Ein gangswelle des Planetengetriebes 1 1 ist das Sonnenrad 12, das mit der Elektroma schine 3 verbunden ist. Die zweite Eingangswelle des Planetengetriebes 11 ist das Hohlrad 13, das für die Anbindung des Verbrennungsmotors 7 vorgesehen und gleichzeitig mit dem zweiten Teilgetriebe verbunden ist. Der Verbrennungsmotor 7 ist über den Torsionsdämpfer 64 und der Trennkupplung KO mit dem Hohlrad 13 und mit der zweiten Getriebeeingangswelle 6 verbindbar. Dabei ist die Kurbelwelle des Ver brennungsmotors 7 achsparallel zum Planetengetriebe 11 angeordnet und über das als Kettentrieb ausgebildete Zugmittel 60 mit einer festen Übersetzung angebunden. Die Elektromaschine 3 ist achsparallel zum Verbrennungsmotor 7 und zum Differen zial 8 angeordnet und mit einer festen Übersetzung über eine Stirnradkette an das Sonnenrad 12 angebunden. Die Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetrie bes 11 ist als Überbrückungskupplung ausgebildet und verbindet dazu den Planeten träger 14 drehfest mit dem Hohlrad 13. Die Vorgelegewelle 10 ist als Abtriebswelle vorgesehen und über eine Stirnradstufe mit einer Eingangswelle des Differenzials 8 verbunden.
Die Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 1a weist mehrere Fahrmodi auf, die in der Schaltmatrix gemäß Fig. 1 b dargestellt sind, wobei in den Spalten der Schaltmat rix die jeweiligen Schaltkupplungen KO, A, B, C, K3 aufgeführt sind, und wobei in den Zeilen der Schaltmatrix die jeweiligen Fahrmodi V1 , V2.1 , V2.2, V2.3, V3, EDA1 , EDA2, LiN, E1 , E2, E3, EZ des Kraftfahrzeugs 100 aufgeführt sind. Durch den Ein trag eines Kreuzes in einem jeweiligen Kästchen der Schaltmatrix wird ein geschlos sener Zustand der jeweiligen Schaltkupplung KO, A, B, C, K3 dargestellt, wobei kein Eintrag einen geöffneten Zustand der jeweiligen Schaltkupplung KO, A, B, C, K3 an zeigt.
Aus der Schaltmatrix wird insbesondere auch die Funktion der Kupplung K3 und der Trennkupplung KO deutlich. Während in den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgän gen oder Fahrmodi V1 , V2.2, V3 des Kraftfahrzeugs 100 jeweils eine der Schaltkupp lungen A, B, C sowie die Trennkupplung KO und die Kupplung K3 geschlossen sind, ist dies beim Anfahren des Kraftfahrzeugs 100 nicht gegeben. Das Anfahren des Kraftfahrzeugs 100 erfolgt nämlich über das Planetengetriebe 11 mittels des soge nannten elektrodynamischen Anfahrens (EDA), wobei über das Planetengetriebe 11 eine variable Übersetzung bereitgestellt wird. Je nachdem ob die erste Vorwärts gangstufe G1 oder dritte Vorwärtsgangstufe G3 verwendet wird, kann dementspre chend einer der elektrodynamischen Anfahrmodi EDA1 oder EDA2 verwendet wer den. Bei diesen ist die Kupplung K3 offen, das Planetengetriebe 11 also nicht verb lockt. Dadurch kann über eine Kombination der Antriebsleistung der Elektromaschine 3 und der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 7 das abgegebene Drehmoment und die abgegebene Drehzahl beliebig aufsummiert werden.
Mit anderen Worten kann das Planetengetriebe 11 als Überlagerungsgetriebe arbei ten, wenn nur Schaltelement A geschlossen ist (Fahrmodus EDA1 ). Dadurch ist ein Anfahren aus dem Stillstand des Kraftfahrzeugs 100 mit drehendem Verbrennungs motor / und geschlossener Trennkupplung K0 möglich. Die Elektromaschine 3 arbei tet anfänglich generatorisch, sodass auch bei leerem Energiespeicher angefahren werden kann. Durch Schließen des Schaltelements K3 ist ein Übergang in den me chanischen V1 Gang möglich. Alternativ ist durch Schließen des Schaltelements B ein Übergang in den mechanischen V2 Gang möglich. Das Anfahren ist auch im Fahrmodus EDA2 möglich, jedoch mit geringerer Zugkraft als im Fahrmodus EDA1 , jedoch arbeitet EM1 bis zu höheren Geschwindigkeiten generatorisch. Aus dem Fahrmodus EDA2 ist ein Übergang in V2.2 und V3 durch Schließen eines weiteren Schaltelements möglich.
Die rein elektrischen Fahrmodi E1 , E2, E3 sind zu den verbrennungsmotorischen Fahrmodi V1 , V2.2, V3 von den Schaltstellungen der Schaltkupplungen A, B, C, K3 her identisch, lediglich die Trennkupplung KO ist geöffnet, um den Verbrennungsmo tor 7 von der Flybridgetriebevorrichtung 1 abzukoppeln. Mithin ist in den rein elektri schen Fahrmodi E1 , E2, E3 der Verbrennungsmotor 5 von der Hybridgetriebevorrich tung 1 getrennt. Der Fahrmodus EZ ist ein zusätzlicher elektrischer Fahrmodus, der als Kriechgang verwendbar ist, da dieser höher übersetzt ist als Fahrmodus E1. Im Fahrmodus EZ sind die Schaltkupplungen A und B geschlossen und die Schaltkupp lungen C, K3 und KO geöffnet. Der Fahrmodus EZ kann vorteilhaft verwendet wer den, wenn niedrige Fahrgeschwindigkeiten und hohe Fahrwiderstände gegeben sind, beispielsweise beim Rangieren in einem Parkhaus mit steilen Rampen.
Der Fahrmodus LiN steht für Laden in Neutral und erlaubt einen Betrieb in einem so genannten Range-Extender-Modus des Kraftfahrzeugs 100. Dabei wird über die Elektromaschine 105 auf der Heck-Achse lediglich eine Batterie geladen. Der Antrieb des Kraftfahrzeugs 100 kann über die Front-Achse erfolgen. Im Fahrmodus LiN sind die Schaltkupplungen A, B, C geöffnet und die Schaltkupplungen K3 sowie K0 ge schlossen.
Wenn nur Schaltelement K3 geschlossen ist, kann die Elektromaschine 3 über Trennkupplung K0 mit dem Verbrennungsmotor unabhängig vom Abtrieb verbunden werden. So ist ein Start des Verbrennungsmotors 7 mit der Elektromaschine 3 mög lich. Insbesondere ist ein Schwungstart mit Differenzdrehzahl an Trennkupplung K0 möglich, wenn Trennkupplung K0 als Reibkupplung ausgebildet ist. Die Elektroma schine 3 kann als Generator arbeiten und einen elektrischen Energiespeicher laden oder elektrische Verbraucher versorgen. Ein Verbraucher kann auch die zweite Elekt- romaschine sein, die beispielsweise an der Heck-Achse das Kraftfahrzeug 100 an treibt. Bei geschlossener Schaltkupplung K3 kann ein beliebiger Wechsel zwischen den Gängen V1 , V2.2, V3 erfolgen. Der Gangwechsel ist zugkraftunterbrochen, wo bei die Elektromaschine 3 bei der Drehzahlsynchronisation unterstützen kann.
Ferner können mit der Hybridgetriebevorrichtung 1 auch hybridische Gänge realisiert werden. Insbesondere kann zu den verbrennungsmotorischen Gängen V1 bis V3 im mer die Elektromaschine 3 zugeschaltet werden. Bei dem verbrennungsmotorischen oder hybridischen Fahren ist die Schaltkupplung KO stets geschlossen. Es stehen drei mechanische Gänge für den Verbrennungsmotor 7 zur Verfügung. In dem Fahr modus V1 ist neben Schaltkupplung KO auch Schaltkupplung A und K3 geschlossen, wobei nur diese Schaltkupplungen belastet sind. In Fahrmodus V2.2 sind neben Schaltkupplung KO auch Schaltkupplung B und Schaltkupplung K3 geschlossen, wo bei auch nur diese Schaltkupplungen belastet sind. Es kann noch eine weitere Schaltkupplung geschlossen werden, um das Drehzahlniveau der Elektromaschine 3, nicht aber das Drehzahlniveau des Verbrennungsmotors 7 zu verändern. In einem Fahrmodus V2.1 ist zusätzlich Schaltkupplung A geschlossen, um einen vorteilhaften Gangwechsel zwischen Fahrmodus V1 und Fahrmodus V2.2 zu ermöglichen. In Fahrmodus V2.3 ist zusätzlich Schaltkupplung C geschlossen, um einen vorteilhaften Gangwechsel zwischen Fahrmodus V2.2 und Fahrmodus V3 zu ermöglichen. In Fahrmodus V3 sind neben Schaltkupplung KO die Schaltkupplung C und Schaltkupp lung K3 geschlossen, wobei nur diese belastet sind.
Vorteile dieser ersten Ausführungsform sind neben der kompakten Bauweise die Fahrmodi elektrodynamisches Anfahren mit Spreizungserweiterung, aufgrund der kürzeren Übersetzung von Fahrmodus EDA1 gegenüber Fahrmodus V1 . Ferner sind alle Gangwechsel zwischen V1 und V3 als elektrodynamische Schaltungen ausgebil det. Die Elektromaschine 3 weist durch die Anbindung an dem Sonnenrad 12 ein re lativ geringes Stützmoment in den Fahrmodi EDA1 , EDA2 und während der elektro dynamische Schaltungen auf. Fig. 2 zeigt eine zweite Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im We sentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 1a be ruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 1a verwiesen. Das Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a in der Lage der Trennkupplung KO. In Fig. 2 ist die Trennkupplung KO koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen 5, 6 ausgebildet. Vorteilhaft daran ist, dass der Ket tentrieb, insbesondere das Zugmittel 60 beim reinen elektrischen Fahren beispiels weise in den Fahrmodi E1 , E2, E3, EZ nicht mehr rotiert, sodass weitere Schleppver luste vermieden werden. Wenn die Trennkupplung KO geöffnet ist, sind das als Los rad ausgebildete Zahnrad 61 , ebenso wie das Zugmittel 60 und der Verbrennungs motor 7 von der zweiten Getriebeeingangswelle 6 entkoppelt. Das Zahnrad 63 ist als Festrad ausgebildet und über die Dämpfungseinrichtung 64 mit der Abtriebswelle 62 des Verbrennungsmotors 7 verbunden. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetrie bevorrichtungen 1 nach Fig. 2 und Fig. 1a.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im We sentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 1a be ruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 1a verwiesen. Das Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a in der Lage des Planetengetriebes 11 . In Fig. 3 ist das Planetengetriebe 11 axial zwi schen der zweiten Radsatzebene R2 und der Anbindung des Verbrennungsmotors 7, also dem Zahnrad 61 , das an der ersten Getriebeeingangswelle 6 angeordnet ist, an geordnet. Vorteilhaft ist je nach gegebenem Bauraum eine von der Zugmittelposition aus gesehen kürzere Getriebelänge auf der Seite des Getriebes, auf der die Elektro- maschine 3 angebunden ist. Gemäß Fig. 1 a ist das Planetengetriebe 11 axial zwi schen der Anbindung des Verbrennungsmotors 7, also dem Zahnrad 61 , das an der ersten Getriebeeingangswelle 6 angeordnet ist, und der Anbindung der Elektroma- schine 3, also dem Festrad 73, das an der Sonnenradwelle angeordnet ist, angeord net. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach Fig. 3 und Fig. 1a. Fig. 4 zeigt eine vierte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im We sentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 1a be ruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 1a verwiesen. Das Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a in der Lage der Anbindung der Elektromaschine 3. In Fig. 4 ist die Anbindung der Elekt- romaschine 7 axial angrenzen an dem Differenzial 8 angeordnet. Mithin sind das Festrad 72 an der Rotorwelle 71 , das Zwischenrad 70 und das Festrad 73 an der Sonnenradwelle axial benachbart zum Differenzial 8 angeordnet. Vorteilhaft ist, dass je nach gegebenem Bauraum mehr Baulänge für die Elektromaschine 3 verfügbar werden kann. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach Fig. 4 und Fig. 1a.
Fig. 5 zeigt eine fünfte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im We sentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 4 be ruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 4 und Fig. 1a verwiesen. Das Aus führungsbeispiel gemäß Fig. 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel ge mäß Fig. 4 in der Lage und Anbindung der Kupplung K3 zum Verblocken des Plane tengetriebes 11 . In Fig. 5 ist die Kupplung K3 an dem zweiten Endabschnitt der Ge triebeanordnung 2 angeordnet. Wenn die Kupplung K3 geschlossen wird, sind das Sonnenrad 12 und der Planetenträger 14 drehfest miteinander verbunden und somit ist das Planetengetriebe 11 verblockt. Vorteilhaft kann dies für die Konstruktion und Montage der Getriebeanordnung 2 sein. Ansonsten entsprechen sich die Hybridge triebevorrichtungen 1 nach Fig. 5 und Fig. 4.
Fig. 6 zeigt eine sechste Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im We sentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 4 be ruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 4 und Fig. 1a verwiesen. Das Aus führungsbeispiel gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel ge mäß Fig. 4 in der Lage und Anbindung der Kupplung K3 zum Verblocken des Plane tengetriebes 11. In Fig. 6 ist die Kupplung K3 axial zwischen der Anbindung der Elektromaschine 3, insbesondere dem Festrad 73, das an der Sonnenradwelle ange ordnet ist, und der dritten Radsatzebene R3, insbesondere dem Festrad 22, das an der ersten Getriebeeingangswelle 5 angeordnet ist, angeordnet. Wenn die Kupplung K3 geschlossen wird, sind das Sonnenrad 12 und der Planetenträger 14 drehtest mit einander verbunden und somit ist das Planetengetriebe 11 verblockt. Vorteilhaft kann dies für die Konstruktion und Montage der Getriebeanordnung 2 sein. Ansonsten ent sprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach Fig. 6 und Fig. 4.
Fig. 7 zeigt eine siebte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im We sentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 4 be ruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 4 und Fig. 1a verwiesen. Das Aus führungsbeispiel gemäß Fig. 7 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel ge mäß Fig. 4 in der Lage des Planetengetriebes 11 und in der Lage der Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11 . In Fig. 7 ist das Planetengetriebe 11 axial zwischen der ersten Radsatzebene R1 und der Anbindung des Verbrennungsmotors 7, also dem Zahnrad 61 , das an der ersten Getriebeeingangswelle 6 angeordnet ist, angeordnet. Ferner ist die Kupplung K3 an dem zweiten Endabschnitt der Getriebe anordnung 2 angeordnet, wobei axial zwischen dem Planetengetriebe 11 und der Kupplung K3 die Anbindung des Verbrennungsmotors 7 und die zweite Radsatze bene R2 angeordnet sind. Wenn die Kupplung K3 geschlossen wird, sind das Son nenrad 12 und das Hohlrad 13 drehfest miteinander verbunden und somit ist das Pla netengetriebe 11 verblockt. Vorteilhaft kann dies für die Konstruktion und Montage sein, da weniger geschachtelte Hohlwellen notwendig sind. Beispielsweise entfällt vorliegend die Schachtelung einer Hohlwelle innerhalb der zweiten Getriebeein gangswelle 6. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach Fig. 7 und Fig. 4.
Fig. 8 zeigt eine achte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im We sentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 1a be ruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 1a verwiesen. Das Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 8 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a in der Anbindung des Verbrennungsmotors 7 und in der Anbindung der Elektroma- schine 3 am Planetengetriebe 11 sowie in der Anbindung der Kupplung K3 zum Verblocken des Planetengetriebes 11 . In Fig. 8 ist das Sonnenrad 12 mit der zweiten Getriebeeingangswelle 6, dem Zahnrad 61 und dem Festrad 26 drehfest verbunden, wobei das Hohlrad 13 über eine Hohlradwelle mit dem Festrad 73, das mit dem Zwi schenrad 70 kämmt, drehtest verbunden ist. Mithin erfolgt die Anbindung der Elektro- maschine 3 über das Hohlrad 13 des Planetengetriebes 11 , wobei die Anbindung des Verbrennungsmotors 7 über das Sonnenrad 12 des Planetengetriebes 11 erfolgt. Wenn die Kupplung K3 geschlossen wird, sind das Sonnenrad 12 und der Planeten träger 14 drehtest miteinander verbunden und somit ist das Planetengetriebe 11 verblockt. Vorteilhaft ist dabei für die Elektromaschine 3 eine geringere Ausgleichs drehzahl am Hohlrad 13 beim elektrodynamischen Anfahren und beim elektrodyna mischen Schalten. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach Fig. 8 und Fig. 1a.
Fig. 9 zeigt eine neunte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im We sentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 3 be ruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 3 und Fig. 1a verwiesen. Das Aus führungsbeispiel gemäß Fig. 9 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel ge mäß Fig. 3 in der Ausbildung und Anbindung des Planetengetriebes 11 . In Fig. 9 ist das Planetengetriebe 11 als Plusplanetenradsatz ausgebildet. Der Plusplanetenrad satz umfasst das Sonnenrad 12, das Hohlrad 13, den Planetenträger 14, mehrere erste Planetenräder 15 und mehrere zweite Planetenräder 16, wobei jedes erste und zweite Planetenrad 15, 16 drehbar an dem gemeinsamen Planetenträger 14 ange ordnet ist. Jedes erste Planetenrad 15 kämmt mit dem Sonnenrad 12 und dem je weils zweiten Planetenrad 16, wobei jedes zweite Planetenrad 16 ferner mit dem Hohlrad 13 kämmt. Die ersten Planetenräder 15 sind als radial innere Planetenräder ausgebildet und die zweiten Planetenräder 16 sind als radial äußere Planetenräder ausgebildet. Der Planetenträger ist mit der zweiten Getriebeeingangswelle 6 und so mit auch mit dem Festrad 26 und dem Zahnrad 61 drehfest verbunden. Das Sonnen rad 12 ist mit dem Zahnrad 73 drehfest verbunden. Das Hohlrad 13 ist mit der ersten Getriebeeingangswelle 5 und somit auch mit dem Festrad 22 und dem Festrad 24 drehfest verbunden. Mithin ist das Hohlrad 13 die Ausgangswelle des Planetengetrie bes 11. Wenn die Kupplung K3 geschlossen wird, sind der Planetenträger 14 und das Hohlrad 13 drehfest miteinander verbunden und somit ist das Planetengetriebe 11 verblockt. Vorteilhaft ist, die dadurch entstehende Variation der Übersetzungswahl für den Verbrennungsmotor 7 und die Elektromaschine 3, sodass beispielsweise die die Elektromaschine 3 einen geringeren Drehzahlhub aufweist. Ansonsten entspre chen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach Fig. und Fig. 3.
Fig. 10 zeigt eine zehnte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 1a beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 1a verwiesen. Das Ausführungs beispiel gemäß Fig. 10 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a in der Lage der ersten und dritten Radsatzebene R1 , R3. In Fig. 4 ist die erste Radsatzebene R1 axial angrenzen an dem Differenzial 8 angeordnet, wobei die dritte Radsatzebene R3 axial zwischen der ersten Radsatzebene R1 und der Kupplung K3 angeordnet ist. Demgegenüber ist in Fig. 1a die dritte Radsatzebene R3 axial an grenzen an dem Differenzial 8 angeordnet, wobei die erste Radsatzebene R1 axial zwischen der dritten Radsatzebene R3 und der Kupplung K3 angeordnet ist. Mithin sind die Positionen der ersten und dritten Radsatzebene R1 , R3 vertauscht. Dement sprechend sind auch die Losräder 34 und 32 sowie die Festräder 24 und 22 ver tauscht. Losrad 34 weist einen größeren Durchmesser auf als Losrad 32. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach Fig. 4 und Fig. 1a.
Fig. 11 zeigt eine elfte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im We sentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 1a be ruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 1a verwiesen. Das Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 11 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a durch die Ergänzung einer Radsatzebene R4 für eine Gangstufe G4. Mit anderen Worten ist an der Vorgelegewelle 10 ein weiteres Losrad 38 angeordnet, wobei das Losrad 38 mit einem Festrad 28, das an der zweiten Getriebeeingangswelle 6 dreh fest angeordnet ist, kämmt. Dem Losrad 38 ist ein formschlüssiges Schaltelement D zugeordnet, wobei das Losrad 38 in einem geschlossenen Zustand des Schaltele ments D drehfest mit der Vorgelegewelle 10 verbunden ist. Das Schaltelement D ist zusammen mit dem Schaltelement B zu einem Doppelschaltelement DS2 zusam mengefasst und von einem einzigen Aktor schaltbar. In einem zusätzlichen Fahrmo dus V4 ist nur Schaltelement D belastet. Wenn kein weiteres Schaltelement ge schlossen ist, ist die Elektromaschine 3 abgekoppelt, wobei Nulllastverluste vermie- den werden. Je nach gewünschter Drehzahl für die Elektromaschine 3 kann zusätz lich Schaltelement C oder K3 geschlossen werden, wobei sich die Drehzahl der Elektromaschine 3 beim Schließen des Schaltelements C erhöht. Die EDS Lastschal tung von Fahrmodus V3 zu Fahrmodus V4 funktioniert prinzipiell wie die Schaltung von Fahrmodus V1 zu Fahrmodus V2, jedoch über den Fahrmodus EDA2 statt über den Fahrmodus EDA1 . Wenn die Schaltelemente A und D geschlossen werden, ergibt sich ein weiterer rein elektrischer Kriechgang für die Elektromaschine 3. An sonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach Fig. 11 und Fig. 1a.
Fig. 12 zeigt eine zwölfte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 4 beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 4 und Fig. 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 durch die Ergänzung einer Radsatzebene R4 für eine Vorwärtsgang stufe G4. Mit anderen Worten ist an der Vorgelegewelle 10 ein weiteres Losrad 38 angeordnet, wobei das Losrad 38 mit einem Festrad 28, das an der Sonnenradwelle angeordnet, also drehfest mit dem Sonnenrad 12 des Planetengetriebes 11 und dem Zahnrad 73 verbunden ist, kämmt. Dem Losrad 38 ist ein formschlüssiges Schaltele ment D zugeordnet, wobei das Losrad 38 in einem geschlossenen Zustand des Schaltelements D drehfest mit der Vorgelegewelle 10 verbunden ist.
Bei einer Schaltung von Fahrmodus V3 zu Fahrmodus V4 bleibt K3 geschlossen, es erfolgt ein Wechsel von Schaltelement C auf Schaltelement D. Die Schaltung verläuft über den Fahrmodus LiN an dieser Achse zugkraftunterbrochen. Die Elektroma schine 3 kann bei der Synchronisation unterstützen. Wenn Fahrmodus V4 als „Over- drive“ Gang ausgelegt wird, ist eine zugkraftunterbrochene Schaltung akzeptabel, da sie nur bei Teillast erfolgt. Wenn Schaltelement D geschlossen wird, ergibt sich ein weiterer rein elektrischer Gang E4 für die Elektromaschine 3. Es ist dabei nicht not wendig, das Schaltelement K3 ebenfalls zu schließen. Die Schaltelemente B und D können mit einem gemeinsamen Aktuator betätigt werden, wobei je Schaltelement eine Schaltgabel benötigt wird. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevor richtungen 1 nach Fig. 12 und Fig. 4. Fig. 13 zeigt eine dreizehnte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 12 beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 12, Fig. 4 und Fig. 1a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13 unterscheidet sich von dem Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 12 dadurch, dass die Trennkupplung KO entfällt, wobei dadurch der Verbrennungsmotor 7 stets über das Zugmittel 60 mit der zweiten Getriebeeingangs welle 6 verbunden ist. Die zusätzliche Radsatzebene R4 mit dem Schaltelement D wird für einen zusätzlichen rein elektrischen Gang verwendet, bei dem nur Schaltele ment D geschlossen ist. Der Verbrennungsmotor 7 kann abgeschaltet sein und ist durch die anderen offenen Schaltelemente abgekoppelt. Wenn der Verbrennungsmo tor 7 steht und die Elektromaschine 3 dreht, ergibt sich eine Ausgleichsdrehzahl am Planetenträger 14 des lastfreien Planetengetriebes 11 . Vorteilhaft ist, dass obwohl keine Trennkupplung KO vorgesehen ist, das Zugmittel 60 beim reinen elektrischen Fahren mit der Elektromaschine 3 nicht mit dreht, wodurch Schleppverluste vermie den werden. Die Übersetzung an der Radsatzebene R4 kann unabhängig vom Ver brennungsmotor 7 passend für die Elektromaschine 3 ausgelegt werden. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach Fig. 13 und Fig. 12.
Fig. 14a zeigt eine vierzehnte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 1a beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 1a verwiesen. Das Aus führungsbeispiel gemäß Fig. 14a unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a dadurch, dass die Trennkupplung KO entfällt, wobei dadurch der Ver brennungsmotor 7 stets über das Zugmittel 60 mit der zweiten Getriebeeingangs welle 6 verbunden ist. Durch den Entfall der Trennkupplung KO entfallen auch alle rein elektrischen Fahrmodi. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn der Antrieb der Achse im Hybridbetrieb erfolgen soll. Insbesondere kann die Trenn kupplung KO auch in allen anderen Ausführungsbeispielen mit der Trennkupplung KO entfallen. Ansonsten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach Fig. 14a und Fig. 1a. Fig. 14b zeigt eine Schaltmatrix zu der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 14a. Die Schaltmatrix gemäß Fig. 14b beruht auf die Schaltmatrix gemäß Fig. 1 b. Deswe gen wird auf die Erklärungen zu Fig. 1 b verwiesen. Die Schaltmatrix gemäß Fig. 14b unterscheidet sich von der Schaltmatrix gemäß Fig. 1 b dadurch, dass die Trennkupp lung KO entfällt. Dadurch entfallen auch alle rein elektrischen Fahrmodi E1 , E2, E3 und EZ. Die Schaltstellungen der Verbleibenden Schaltelemente A, B, C und K3 für die Fahrmodi V1 , V2.1 , V2.2, V2.3, V3, EDA1 , EDA2 und LiN bleiben unverändert er halten. Ansonsten entsprechen sich die Schaltmatrix nach Fig. 14b und die Schalt matrix nach Fig. 1 b.
Fig. 15 zeigt eine fünfzehnte Ausgestaltung einer Hybridgetriebevorrichtung 1 , die im Wesentlichen auf die Ausgestaltung der Hybridgetriebevorrichtung 1 gemäß Fig. 3 beruht. Deswegen wird auf die Erklärungen zu Fig. 3 und Fig. 1 a verwiesen. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 15 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dadurch, dass eine Bremse BR anstatt eine Trennkupplung KO vorge sehen ist. Die Bremse BR ist ein reibschlüssiges Schaltelement, das dazu eingerich tet ist, die Abtriebswelle 62 des Verbrennungsmotors 7 und somit auch das Zahnrad 63 mit einem Gehäuse G der Hybridgetriebevorrichtung 1 drehfest zu verbinden. Vor teilhaft ist, dass durch die Bremse BR zwei elektrische Gänge realisierbar sind, wobei einer dieser Gänge eine hohe Übersetzung aufweist. Wenn die Bremse BR und Schaltelement A geschlossen sind, wird ein elektrischer Gang mit hoher Übersetzung für die Elektromaschine 3 realisiert. Wenn die Bremse BR und Schaltelement C ge schlossen sind, wird eine weiterer elektrischer Gang, mit einer gegenüber dem ersten elektrischen Gang kleineren Übersetzung realisiert. Das Zugmittel 60 dreht beim elektrischen Fahren nicht mit und wird durch die Bremse BR stationär festgelegt.
Zum Starten des Verbrennungsmotors 7 aus einem elektrischen Fährbetrieb wird zu erst Schaltkupplung A geöffnet, dann wird die Elektromaschine 3 auf die Drehzahl null gebracht, wobei danach das Schaltelement K3 geschlossen wird, und wobei an schließend die Bremse BR gelöst wird. So entsteht der Fahrmodus LiN, in dem der Verbrennungsmotor 7 gestartet werden kann und in dem ein direkter Übergang in ei nen der Gänge V1 , V2.2 und V3 möglich ist. Insbesondere ist die Trennkupplung KO in allen Ausführungsbeispielen durch die Bremse BR ersetzbar. Die Bremse BR kann alternativ auch an der zweiten Getriebeeingangswelle 6 angeordnet werden. Ansons ten entsprechen sich die Hybridgetriebevorrichtungen 1 nach Fig. 15 und Fig. 3.
Bezuqszeichen Hybridgetriebevorrichtung Getriebeanordnung Elektromaschine Stirnradgetriebe erste Getriebeeingangswelle zweite Getriebeeingangswelle Verbrennungsmotor Differenzial a erste Seitenwelle b zweite Seitenwelle 0 Vorgelegewelle 1 Planetengetriebe 2 Sonnenrad 3 Hohlrad 4 Planetenträger 5 Planetenrad 6 Planetenrad 2 Festrad 4 Festrad 6 Festrad 8 Festrad 2 Gang-Losrad 4 Gang-Losrad 6 Gang-Losrad 8 Gang-Losrad 0 Festrad 1 Verzahnungsabschnitt 0 Zugmittel 1 Zahnrad 2 Abtriebswelle 3 Zahnrad 64 Dämpfungseinrichtung
70 Zwischenrad
71 Rotorwelle
72 Festrad
73 Zahnrad
100 Kraftfahrzeug
101 Rad
102 Rad
103 Rad
104 Rad
105 zweite Elektromaschine KO Trennkupplung
K3 Kupplung BR Bremse G Gehäuse A Schaltkupplung B Schaltkupplung C Schaltkupplung D Schaltkupplung DS1 Doppelschaltelement DS2 Doppelschaltelement G1 Vorwärtsgangstufe G2 Vorwärtsgangstufe G3 Vorwärtsgangstufe G4 Vorwärtsgangstufe R1 Radsatzebene R2 Radsatzebene R3 Radsatzebene R4 Radsatzebene
V1 erster verbrennungsmotorischer Fahrmodus V2.1 zweiter verbrennungsmotorischer Fahrmodus V2.2 zweiter verbrennungsmotorischer Fahrmodus V2.3 zweiter verbrennungsmotorischer Fahrmodus V3 dritter verbrennungsmotorischer Fahrmodus
V4 vierter verbrennungsmotorischer Fahrmodus
E1 erster elektrischer Fahrmodus
E2 zweiter elektrischer Fahrmodus
E3 dritter elektrischer Fahrmodus
EZ zusätzlicher elektrischer Fahrmodus EDA1 erster elektrodynamischer Anfahrmodus EDA2 zweiter elektrodynamischer Anfahrmodus LiN Fahrmodus Laden in Neutral

Claims

Patentansprüche
1. Hybridgetriebevorrichtung (1 ) für ein Kraftfahrzeug (100), aufweisend eine Getrie beanordnung (2) und wenigstens eine Elektromaschine (3), wobei die Getriebeanord nung (2) als Gangwechselgetriebe ausgebildet ist und zumindest ein Planetenge triebe (11) mit einem Sonnenrad (12), einem Hohlrad (13) und einem Planetenträger (14) sowie ein Stirnradgetriebe (4) aufweist, wobei die Getriebeanordnung (2) zumin dest eine erste Getriebeeingangswelle (5) zur Anbindung der achsparallel dazu an geordneten Elektromaschine (3), zumindest eine zweite Getriebeeingangswelle (6) zur Anbindung eines achsparallel dazu angeordneten Verbrennungsmotors (7), ein koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) angeordnetes Differenzial (8) mit einer ersten Seitenwelle (9a) und einer zweiten Seitenwelle (9b) sowie genau eine Vorgelegewelle (10) aufweist, wobei die beiden Seitenwellen (9a, 9b) zur Anbin dung eines jeweiligen Rades (101 , 102) des Kraftfahrzeugs (100) eingerichtet sind und die zweite Seitenwelle (9b) axial durch die beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) geführt ist, wobei die Vorgelegewelle (10) zur Anbindung des Differenzials (8) einge richtet und achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) angeordnet ist.
2. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach Anspruch 1 , wobei das Stirnradgetriebe (4) mindestens drei bis höchstens vier Vorwärtsgangstufen (V1 , V2, V3, V4) aufweist.
3. Hybridgetriebevorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, wobei das Stirnradgetriebe (4) ge nau eine Radsatzebene (R1 , R2, R3, R4) für jede Vorwärtsgangstufe (V1 , V2, V3,
V4) aufweist.
4. Hybridgetriebevorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei auf beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) ausschließlich Festräder (22, 24, 26, 28) angeordnet sind.
5. Hybridgetriebevorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei auf der Vorgelegewelle (10) ausschließlich Gang-Losräder (32, 34, 36, 38) angeord net sind.
6. Hybridgetriebevorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit ei ner Kupplung (K3) zum Verblocken des Planetengetriebes (11 ), wobei die Kupplung (K3) koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) angeordnet ist.
7. Hybridgetriebevorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit ei ner Trennkupplung (KO), die dazu eingerichtet ist, die Hybridgetriebevorrichtung (1) von dem Verbrennungsmotor (7) abzukoppeln.
8. Hybridgetriebevorrichtung (1 ) nach Anspruch 7, wobei höchstens die Trennkupp lung (KO) als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist.
9. Hybridgetriebevorrichtung (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Trennkupplung (KO) entweder koaxial zu den beiden Getriebeeingangswellen (5, 6) oder koaxial zum Verbrennungsmotor (7) ausgebildet ist.
10. Hybridgetriebevorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Elektromaschine (3) entweder an dem Sonnenrad (12) oder an dem Hohlrad (13) des Planetengetriebes (11 ) angebunden ist.
11. Hybridgetriebevorrichtung (1 ) nach Anspruch 10, wobei die Elektromaschine (7) über mindestens ein Zwischenrad (70) mit dem Sonnenrad (12) oder dem Hohlrad (13) verbunden ist.
12. Hybridgetriebevorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Verbrennungsmotor (7) dazu eingerichtet ist, über ein Zugmittel (60) mit der zwei ten Getriebeeingangswelle (6) verbunden zu sein.
13. Hybridgetriebevorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anbindung der Elektromaschine (7) axial angrenzend an dem Differenzial (8) an geordnet ist.
14. Hybridgetriebevorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Dif ferenzial (8) in einem ersten axialen Endabschnitt der Getriebeanordnung (2) ange ordnet und die Anbindung der Elektromaschine (7) in einem zum ersten axialen End abschnitt entgegengesetzten zweiten Endabschnitt der Getriebeanordnung (2) ange ordnet ist.
15. Kraftfahrzeug (100) mit einem Verbrennungsmotor (7) und einer Hybridgetriebe vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Verbrennungsmotor (3) achsparallel zur Elektromaschine (3) der Hybridgetriebevorrichtung (1) angeord net ist.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022201812A1 (de) 2022-02-22 2023-08-24 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid-Getriebeanordnung
DE102022201818A1 (de) 2022-02-22 2023-06-07 Zf Friedrichshafen Ag Hybridgetriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102022201808A1 (de) 2022-02-22 2023-06-07 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid-Getriebeanordnung und Hybrid-Antriebsstrang
DE102022202924A1 (de) 2022-03-24 2023-09-28 Zf Friedrichshafen Ag Hybridgetriebe
DE102022203688A1 (de) 2022-04-12 2023-10-12 Zf Friedrichshafen Ag Kompaktes Hybridgetriebe
DE102022203839A1 (de) 2022-04-19 2023-10-19 Zf Friedrichshafen Ag Kraftfahrzeuggetriebe für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug
DE102022126793A1 (de) 2022-10-13 2024-04-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybridantriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102022126798A1 (de) 2022-10-13 2024-04-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybridantriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5713425A (en) * 1996-01-16 1998-02-03 Ford Global Technologies, Inc. Parallel hybrid powertrain for an automotive vehicle
DE102011005562A1 (de) 2011-03-15 2012-09-20 Zf Friedrichshafen Ag Schaltgetriebe eines Hybridantriebs für ein Kraftfahrzeug
WO2017093115A1 (de) * 2015-12-04 2017-06-08 Audi Ag Antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug, entsprechendes kraftfahrzeug sowie verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung
DE102016200583A1 (de) * 2016-01-19 2017-07-20 Zf Friedrichshafen Ag Hybridgetriebe
WO2019001708A1 (de) * 2017-06-29 2019-01-03 Gkn Automotive Ltd. Getriebeanordnung für ein hybridfahrzeug
DE102018219606A1 (de) * 2018-11-16 2020-05-20 Zf Friedrichshafen Ag Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012021292A1 (de) 2012-10-30 2014-04-30 Audi Ag Antriebsvorrichtung für ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe
DE102015221190A1 (de) 2015-01-20 2016-07-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebevorrichtung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Getriebevorrichtung
DE102017220168B4 (de) 2017-11-13 2019-12-12 Audi Ag Antriebsvorrichtung für eine Fahrzeugachse eines zweispurigen Fahrzeugs
DE102018116122A1 (de) 2018-04-19 2019-10-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybrid-Antriebsstrang mit einem Verbrennerleistungsstrang und mit einem Elektroleistungsstrang
JP7392140B2 (ja) 2019-11-11 2023-12-05 ジーケーエヌ オートモーティブ リミテッド ハイブリッド駆動装置のためのトランスミッションアッセンブリおよびハイブリッド駆動装置を制御するための方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5713425A (en) * 1996-01-16 1998-02-03 Ford Global Technologies, Inc. Parallel hybrid powertrain for an automotive vehicle
DE102011005562A1 (de) 2011-03-15 2012-09-20 Zf Friedrichshafen Ag Schaltgetriebe eines Hybridantriebs für ein Kraftfahrzeug
WO2017093115A1 (de) * 2015-12-04 2017-06-08 Audi Ag Antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug, entsprechendes kraftfahrzeug sowie verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung
DE102016200583A1 (de) * 2016-01-19 2017-07-20 Zf Friedrichshafen Ag Hybridgetriebe
WO2019001708A1 (de) * 2017-06-29 2019-01-03 Gkn Automotive Ltd. Getriebeanordnung für ein hybridfahrzeug
DE102018219606A1 (de) * 2018-11-16 2020-05-20 Zf Friedrichshafen Ag Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug

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