WO2023194125A1 - Hybridantriebssystem für ein kraftfahrzeug sowie kraftfahrzeug, insbesondere kraftwagen - Google Patents

Hybridantriebssystem für ein kraftfahrzeug sowie kraftfahrzeug, insbesondere kraftwagen Download PDF

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WO2023194125A1
WO2023194125A1 PCT/EP2023/057680 EP2023057680W WO2023194125A1 WO 2023194125 A1 WO2023194125 A1 WO 2023194125A1 EP 2023057680 W EP2023057680 W EP 2023057680W WO 2023194125 A1 WO2023194125 A1 WO 2023194125A1
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WO
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gear
planetary gear
switching element
drive system
torque
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Application number
PCT/EP2023/057680
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English (en)
French (fr)
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Tobias Schilder
Klaus Riedl
Jörg Müller
Rico Resch
Martin STÖCKER
Original Assignee
Mercedes-Benz Group AG
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    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
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    • B60K2006/381—Arrangement 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 apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H2003/445—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion without permanent connection between the input and the set of orbital gears
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    • F16H2200/2007—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
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    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2041—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with four engaging means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2046—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with six engaging means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2064—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes using at least one positive clutch, e.g. dog clutch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2094—Transmissions using gears with orbital motion using positive clutches, e.g. dog clutches

Definitions

  • the invention relates to a hybrid drive system for a motor vehicle, in particular a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention further relates to a motor vehicle with such a hybrid drive system.
  • the DE 10 2017 006 082 A1 discloses a hybrid drive device, with an internal combustion engine with an electric machine that has a rotor, and with a planetary gear.
  • the combustion engine and the electric machine feed the drive torque they generate onto different shafts of the planetary gear.
  • Hybrid drive devices in which an internal combustion engine, an electric machine and a planetary gear are also provided, with the internal combustion engine and electric machine feeding their generated drive torques onto the same shafts of the planetary gear.
  • the object of the present invention is to create a hybrid drive system for a motor vehicle and a motor vehicle with such a hybrid drive system, so that a particularly advantageous drive can be realized.
  • a first aspect of the invention relates to what is also referred to as a hybrid drive device or hybrid drive device or as a hybrid drive device or Hybrid drive system designed as a hybrid drive device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle.
  • the motor vehicle which is designed in particular as a motor vehicle, in particular as a passenger car, and is also simply referred to as a vehicle, has the hybrid drive system in its completely manufactured state and can be driven by means of the hybrid drive system.
  • the hybrid drive system has an internal combustion engine, also referred to as an internal combustion engine or internal combustion engine, which has a drive shaft.
  • the internal combustion engine is designed as a reciprocating piston engine, so that in particular the drive shaft can be designed as a crankshaft.
  • the internal combustion engine can provide first output torques for driving the motor vehicle via the drive shaft.
  • the first output torques are first torques for driving the motor vehicle.
  • the hybrid drive system also includes an electric machine that has a rotor.
  • the electrical machine has a stator, by means of which the rotor can be driven and thereby rotated about a machine axis of rotation relative to the stator.
  • the electric machine can provide second output torques for driving the motor vehicle via the rotor.
  • the second output torques are second torques for driving the motor vehicle.
  • the motor vehicle in its fully manufactured state, the motor vehicle has at least or exactly two vehicle axles, which are arranged one after the other in the longitudinal direction of the vehicle and thus one behind the other, also simply referred to as axles.
  • the respective axle has at least or precisely simply vehicle wheels, which are arranged on sides opposite one another in the transverse direction of the vehicle.
  • the respective wheel is a ground contact element, via which the motor vehicle can be supported or supported downwards on a ground in the vertical direction of the vehicle. If the motor vehicle is driven along the ground and driven by the hybrid drive system, while the motor vehicle is supported on the ground in the vertical direction of the vehicle downwards via the ground contact elements, the ground contact elements roll, in particular directly, on the ground.
  • the hybrid drive system is, in particular, assigned to one of the axles, so that, for example, the wheels of the axle to which the hybrid drive system is assigned can be driven by means of the hybrid drive system.
  • the internal combustion engine can drive the same wheels of the axle to which the hybrid drive system is assigned via its drive shaft and the electric machine via its rotor.
  • two of the wheels can be driven by means of the hybrid drive system or by means of the hybrid drive system both the wheels of a first one of the axles can be driven the wheels of the second axle are also driven.
  • the motor vehicle can be driven by driving the wheels.
  • the wheels that can be driven by means of the hybrid drive system i.e. by means of the internal combustion engine and by means of the electric machine, are also referred to as drivable wheels or driven wheels or as drive wheels.
  • the hybrid drive system includes an axle drive, which is in particular assigned to the axle to which the hybrid drive system is assigned.
  • the wheels can be driven by the internal combustion engine and by the electric machine via the axle drive.
  • the axle gear is a differential gear, also known as a differential, which in particular has the function well known from the general state of the art that a respective, third torque can be distributed or divided between the wheels via the axle gear, so that the wheels over the Axle gear can be driven by means of the respective third torque.
  • the respective third torque results from the respective first output torque and/or from the respective second output torque.
  • the axle gear allows the wheels to rotate at different speeds, for example when the motor vehicle is cornering, so that, for example, the wheel on the outside of the curve can rotate or rotates at a higher speed than the wheel on the inside of the curve, in particular while the wheels are moving via the axle gear by means of the third torque or from that Internal combustion engine and / or can be driven or driven by an electric machine.
  • the axle gear has an axle gear input gear, which can also be referred to as an axle gear input gear or can be designed as an axle gear input gear.
  • the axle gear can be driven via the axle gear input wheel, in particular in such a way that the respective third torque can be introduced into the axle gear via the axle gear input wheel or can be transferred to the axle gear.
  • the axle drive input gear is designed as a first gear of the hybrid drive system.
  • the axle gear input gear can be designed as a ring gear.
  • the axle gear can be designed, for example, as a bevel gear differential or, for example, as a planetary gear differential.
  • the hybrid drive system also has a transmission, also referred to as a main transmission and in particular provided in addition to the axle transmission, which has a planetary gear.
  • the planetary gear includes a first planetary gear set, which has a first sun gear, a first planet carrier, which is also referred to as a first web, and a first ring gear.
  • the axle transmission can be driven via the transmission by the internal combustion engine or by the electric machine, so that, for example, the transmission, in particular the planetary gear, can provide the respective third torque, or the transmission can, for example, provide a respective fourth torque provide, from which, for example, the respective third torque results. It is conceivable that the respective fourth torque results from the respective first drive torque and/or from the respective second drive torque.
  • the planetary gear also has a second planetary gear set, which has a second sun gear, a second planet carrier, which is also referred to as a second web, and a second ring gear.
  • the sun gears, the planet carriers and the ring gears are gear elements of the planetary gear sets or are also referred to as gear elements.
  • the second planetary gear set is provided in addition to the first planetary gear set.
  • the hybrid drive system has a housing, it being conceivable that the first planetary gear set and/or the second planetary gear set are each arranged at least partially, in particular at least predominantly and thus at least more than half or completely, in the housing is.
  • the respective gear element of the first planetary gear set is not connected to the housing in a rotationally fixed manner, the respective gear element of the first planetary gear set can be rotated about a first planetary gear set rotation axis of the first planetary gear set relative to the housing, in particular by rubbing the first planetary gear set.
  • the respective gear element of the second planetary gear set can be rotated relative to the housing, in particular by driving the second planetary gear set about a second planetary gear set rotation axis of the second planetary gear set.
  • the planetary gear sets are arranged coaxially to one another, so that the planetary gear set rotation axes coincide.
  • the first planetary carrier is permanently torque-transmittingly coupled to the axle gear, in particular to the axle gear input wheel, in such a way that a respective output torque provided and available from the planetary gear via the first planetary carrier and thus from the first planetary carrier is delivered to the first planetary carrier or via the planetary carrier from the planetary gear can be diverted and thus dissipated from the planetary gear and can be transferred in particular to the axle gear, in particular to the axle gear input wheel, whereby, for example, the axle gear can be driven or is driven.
  • the respective output torque is a respective fifth torque.
  • the respective output torque results from the first drive torque and/or from the second drive torque.
  • the respective output torque is the third torque and/or the fourth torque.
  • the hybrid drive system has a first switching element, which is designed to couple the drive shaft of the internal combustion engine to the second sun gear, in particular in a torque-transmitting manner and in particular in a rotationally fixed manner, that is to say to connect the respective one or more provided by the internal combustion engine via the drive shaft
  • First drive torque that can be provided on the second sun gear, that is to say can be introduced into the planetary gear via the second sun gear, whereby in particular the planetary gear can be driven or is driven.
  • the first switching element can therefore be switched between a first coupling state and a first decoupling state.
  • the drive shaft In the first coupling state, the drive shaft is torque-transmitting, in particular rotationally fixed, coupled to the second sun gear by means of the first switching element, that is, connected, so that torques can be transmitted between the drive shaft and the second sun gear, in particular via the first switching element.
  • the drive shaft In the decoupling state, the drive shaft is decoupled from the second sun gear, so that, for example, no torques can be transmitted between the drive shaft and the second sun gear via the first switching element or that, compared to the coupling state, at most lower torques can be transmitted between the second sun gear and the drive shaft.
  • the first switching element is a separating clutch or the first switching element is also referred to as a separating clutch.
  • the first switching element can be, for example, a frictional switching element, in particular a friction clutch, such as a multi-plate clutch.
  • the first switching element in particular translationally and/or relative to the housing, is between at least one of the first The first coupling position causing the coupling state and at least one first decoupling position causing the first decoupling state can be moved.
  • the feature that two gears permanently mesh with one another, and are therefore permanently in engagement with one another is to be understood as meaning that the gears that are permanently meshing with one another do not vary between a meshing position in which the gears mesh with one another and a loose position relative to one another are movable, in which the gears do not mesh with each other, but the gears that mesh permanently with each other are permanently, that is, always in engagement with one another.
  • the first ring gear is permanently connected to the second planet carrier in a rotationally fixed manner.
  • the hybrid drive system comprises a second switching element, which is designed to couple the rotor of the electric machine to the first sun gear, in particular in a torque-transmitting manner and in particular in a rotationally fixed manner, in such a way that the respective, provided or able to be provided by the electric machine via the rotor, second output torque on the first sun gear, that is, can be introduced into the planetary gear via the first sun gear.
  • the second switching element can be switched between a second coupling state and a second decoupling state.
  • the rotor In the second coupling state, the rotor is coupled to the first sun gear in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, by means of the second switching element, so that torques can be transmitted between the first sun gear and the rotor, in particular via the second switching element.
  • the first sun gear In the second decoupling state, for example, the first sun gear is decoupled from the rotor, so that, for example, no torques can be transmitted between the rotor and the first sun gear or so that, compared to the second coupling state, at most low torques via the second switching element between the rotor and the first sun gear can be transferred.
  • the second switching element is movable, in particular translationally and/or relative to the housing, between at least one second coupling position causing the second coupling state and at least one second decoupling position causing the second decoupling state.
  • the drive shaft in the first coupling state, is connected in a rotationally fixed manner to the second sun gear by means of the first switching element, so that the Drive shaft and the second sun gear can rotate or rotate simultaneously and in particular at the same speed or with the same angular velocity about a common axis of rotation such as the second planetary gear set rotation axis, in particular when the drive shaft drives the second sun gear or vice versa.
  • the switching element allows relative rotations between the drive shaft and the second sun gear, in particular about the axis of rotation mentioned.
  • the rotor in the second coupling state, is connected to the first sun gear by means of the second switching element, so that the rotor and the first sun gear rotate together or simultaneously and in particular at the same speed or at the same angular velocity about a common element rotation axis as, for example, the first Planetary gear set rotation axis and rotate relative to the housing, especially when the rotor drives the first sun gear and vice versa.
  • the second switching element allows relative rotations between the rotor and the first sun gear about the element rotation axis.
  • the hybrid drive system also includes a third switching element, which is designed to couple the drive shaft of the internal combustion engine to the second ring gear, in particular in a torque-transmitting and, in particular, rotationally fixed manner, such that the respective first drive torque provided or that can be provided by the internal combustion engine via the drive shaft the second ring gear, that is to say can be introduced into the planetary gear via the second ring gear, and can therefore be introduced.
  • a third switching element which is designed to couple the drive shaft of the internal combustion engine to the second ring gear, in particular in a torque-transmitting and, in particular, rotationally fixed manner, such that the respective first drive torque provided or that can be provided by the internal combustion engine via the drive shaft the second ring gear, that is to say can be introduced into the planetary gear via the second ring gear, and can therefore be introduced.
  • the third switching element can be switched between a third coupling state and a third decoupling state.
  • the drive shaft is connected to the second ring gear in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, by means of the third switching element, so that torques can be transmitted between the drive shaft and the second ring gear, in particular via the third switching element, in particular so that, for example, when the Drive shaft is non-rotatably connected to the second ring gear by means of the third switching element, the drive shaft and the second ring gear can rotate or rotate together or simultaneously in particular about a component rotation axis and in particular relative to the housing, in particular when Drive shaft drives the second ring gear or vice versa.
  • the third switching element In the third decoupling state, no torques can be transmitted between the drive shaft and the second ring gear via the third switching element, or in the third decoupling state, at most low torques can be transmitted via the third switching element between the drive shaft and the second ring gear compared to the third coupling state.
  • the third switching element allows relative rotations between the drive shaft and the second ring gear about the component rotation axis.
  • the hybrid drive system or the transmission can be created as a multi-stage transmission based on coupled planetary gear sets in the form of the first planetary gear set and the second planetary gear set, in particular in an axially parallel design, whereby power loss can be kept particularly low.
  • at least or up to five hybrid or internal combustion engine forward gears as well as, for example, at least three electric gears and various continuously variable driving ranges can be represented.
  • a large spread can be achieved.
  • the respective switching element in particular at least two of the switching elements, can be designed as a positive switching element or as positive switching elements, in particular as a claw clutch or claw clutches, in particular with or without a synchronization unit, in order to be able to keep losses particularly low.
  • the respective planetary gear set is preferably designed as a single planetary gear set, which means that costs can be kept particularly low. Very good gearing efficiencies can be achieved.
  • the electrical machine can be arranged coaxially or parallel to the axis. In other words, it is conceivable that the electric machine is arranged coaxially to the planetary gear sets, or the electric machine can be arranged axially parallel to the planetary gear sets. It is therefore conceivable that the machine axis of rotation coincides with the respective planetary gear set rotation axis, or the machine rotation axis runs parallel to the respective planetary gear set rotation axis and is spaced from the respective planetary gear set rotation axis. In addition, the use of further positive switching elements, in particular claw switching elements, is conceivable.
  • the feature that two components, such as the first ring gear and the second planet carrier, are connected to one another in a rotationally fixed manner is to be understood to mean that the components connected to one another in a rotationally fixed manner are arranged coaxially to one another and in particular when the components are driven, rotate together or simultaneously about a component rotation axis common to the components, such as the first planetary gear set rotation axis and / or the second planetary gear set rotation axis, with the same angular velocity, in particular relative to the housing.
  • two components such as the first planet carrier and the axle gear are coupled or connected to one another in a torque-transmitting manner
  • the components are coupled or connected to one another in such a way that the torques can be transmitted between the components, whereby if the components are connected to one another in a rotationally fixed manner, the components are also connected to one another in a torque-transmitting manner.
  • a switching element is not provided, which can be switched between a coupling state that connects the components to one another in a torque-transmitting manner and a decoupling state in which no torques can be transmitted between the components , but the components are always or always and therefore permanently torque-transmitting, that is, connected to one another in such a way that torque can be transmitted between the components.
  • one of the components can be driven by the other component or vice versa.
  • the feature that two components such as the first ring gear and the second planet carrier are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner means that a switching element is not provided, which can be switched between a coupling state that connects the components to one another in a rotationally fixed manner and a decoupling state, in which the components are decoupled from one another and can be rotated relative to one another, in particular about the aforementioned component rotation axis, so that, for example, no torques can be transmitted between the components, but rather the components are always or always, therefore permanently connected or coupled to one another in a rotationally fixed manner.
  • the feature that two torque-transmitting, in particular rotational, components can be coupled or connected to one another means that the components are assigned a switching element, also referred to as a switching element, which switches between a coupling state in which the components transmit torque, in particular, by means of the switching element rotated, are connected to one another, and can be switched to a decoupling state in which the components are decoupled from one another, so that the components can rotate in particular about the component rotation axis, such as the first planetary gear set rotation axis and / or the second planetary gear set rotation axis, relative to one another, so that in particular no torques can be transferred between the components.
  • a switching element also referred to as a switching element
  • ordinal words referred to as ordinals such as “first”, “first”, “second”, “second”, etc., are not necessarily used to indicate or imply a number or quantity, but rather to clearly refer to concepts to be able to reference to which the ordinal number words are assigned or to which the ordinal number words refer.
  • a first transmission stage in particular in the torque stream, is arranged between the drive shaft and the second ring gear, the first transmission stage being on a The side of the second planetary gear set facing away from the first planetary gear set is arranged.
  • the aforementioned torque current also referred to as the first torque current
  • the first torque current is to be understood in particular as a torque which flows from the drive shaft to the second ring gear, is therefore provided by the first drive shaft and flows or flows away from the first drive shaft and towards flows or flows through the second ring gear.
  • the first transmission stage is arranged downstream of the drive shaft and upstream of the second ring gear in the torque stream. Said side on which the first transmission stage is arranged is a side of the second planetary gear set and, viewed in one or along an axial direction, faces away from the first planetary gear set.
  • axial and coaxial refer to the respective planetary gear set rotation axis, so that the side of the second planetary gear set along the axial direction of the respective planetary gear set, therefore viewed along the planetary gear set rotation axis, faces away from the first planetary gear set, and therefore points away from the first planetary gear set.
  • axially overlapping means the following: Two elements are arranged in an axially overlapping manner if they are arranged in areas with the same axial coordinates.
  • the gear ratio can be used to realize a particularly advantageous gear ratio or spread, so that particularly advantageous drivability and a particularly advantageous drive can be achieved.
  • the first transmission stage has a first input wheel and a first output wheel arranged coaxially to the drive shaft.
  • the input gear and the output gear are respective gears of the hybrid drive system.
  • the first input gear is connected, in particular permanently, in a rotationally fixed manner to the second ring gear.
  • the first input wheel constantly meshes with the first output wheel.
  • the first input gear and the first output gear are spur gears.
  • a further embodiment is characterized by a second translation stage, which is provided in particular in addition to the first translation stage.
  • the second transmission stage has a second input gear arranged coaxially to the drive shaft and a second output gear.
  • the second input gear and the second output gear are further gears of the hybrid drive system.
  • the second input gear is, in particular permanently, connected to the second sun gear in a rotationally fixed manner.
  • the second input wheel constantly meshes with the second output wheel.
  • the aforementioned planetary gear is also referred to as the first planetary gear.
  • the first transmission stage has a further planetary gear, which includes a third sun gear.
  • the third sun gear is, in particular permanently, connected to the second ring gear in a rotationally fixed manner.
  • the further planetary gear includes a third planet carrier, which is also referred to as the third web.
  • the third planet carrier can be connected in a rotationally fixed manner to the second sun gear by means of the third switching element.
  • the second planetary gear also includes a third ring gear, which is connected, in particular permanently, in a rotationally fixed manner to the housing of the hybrid drive system.
  • the internal combustion engine, the fourth switching element, the second switching element, the planetary gear, the further planetary gear and the third switching element are in the order mentioned, i.e. in the following order one after the other, that is to say arranged one after the other: the internal combustion engine - the fourth switching element - the second switching element - the planetary gear - the further planetary gear - the third switching element.
  • the fourth switching element follows the internal combustion engine
  • the second switching element follows the fourth switching element
  • the planetary gear follows the second switching element
  • the further planetary gear follows the planetary gear
  • the third switching element follows the further planetary gear.
  • the first planetary gear, the first transmission stage, the second transmission stage, the fourth switching element and the second switching element in the order mentioned, that is to say in the following order one after the other, that is to say arranged sequentially are: the first planetary gear - the first gear ratio - the second gear ratio - the fourth switching element - the second switching element.
  • the first gear ratio follows the first planetary gear
  • the second gear ratio follows the first gear ratio
  • the fourth shift element follows the second gear ratio
  • the second shift element follows the fourth shift element.
  • a locking switching element which is designed to lock the first planetary gear set.
  • the blocking switching element can therefore be switched, for example, between a blocking state and a release state.
  • the gear elements of the first planetary gear set are connected to one another in a rotationally fixed manner by means of the blocking switching element, in particular in such a way that the gear elements of the first planetary gear set can rotate or rotate together or simultaneously, in particular around the first planetary gear set rotation axis and relative to the housing, and therefore rotate together as a block, especially when the first planetary gear set is driven.
  • the locking switching element allows relative rotations between at least two of the gear elements of the first planetary gear set, in particular between the three gear elements of the first planetary gear set, in particular about the first planetary gear set rotation axis.
  • the interlocking switching element is movable, in particular translationally and/or relative to the housing, between at least one interlocking position that causes the interlocking state and at least one release position that brings about the release state.
  • the locking switching element can be designed as a frictional switching element and, for example, as a friction clutch, in particular as a multi-plate clutch, or as a positive switching element, in particular as a claw clutch.
  • a second aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, and also referred to as a vehicle, which has a hybrid drive system according to the first aspect of the invention and can be driven by means of the hybrid drive system.
  • Advantages and advantageous refinements of the first aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous refinements of the second aspect of the invention and vice versa.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a hybrid drive system for a motor vehicle
  • Fig. 2 is a schematic representation of a second embodiment of the hybrid drive system.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a hybrid drive system 10 for a motor vehicle, also referred to as a vehicle.
  • the motor vehicle is preferably designed as a motor vehicle.
  • the motor vehicle has, for example, at least or exactly two vehicle axles arranged one behind the other in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the respective vehicle axle is also simply referred to as an axle and has at least or exactly two vehicle wheels, the vehicle wheels being ground contact elements of the motor vehicle.
  • the Hybrid drive system 10 is assigned, in particular precisely, to one of the axles, so that the vehicle wheels of the vehicle axle to which the hybrid drive system 10 is assigned can be driven by means of the hybrid drive system 10.
  • the vehicle wheels of the vehicle axle, to which the hybrid drive system is assigned, which can be driven by means of the hybrid drive system 10, are shown particularly schematically in FIG. 1 and are designated 12 and 14.
  • the hybrid drive system 10 has an internal combustion engine 16, which is also referred to as an internal combustion engine, motor or internal combustion engine.
  • the internal combustion engine 16 has a cylinder housing 18, also referred to as an engine block, which has a plurality of cylinders 20. When the internal combustion engine (combustion engine 16) is fired, 20 combustion processes take place in the cylinders.
  • the internal combustion engine 16 is designed as a reciprocating piston engine.
  • the internal combustion engine 16 has a drive shaft 21 designed, for example, as a crankshaft, which is rotatable about an output shaft rotation axis relative to the cylinder housing 18.
  • the internal combustion engine 16 can provide first drive torque via the drive shaft 21 for driving the vehicle wheels 12 and 14 and thus for driving the motor vehicle.
  • the hybrid drive system 10 also includes an electric machine 22, which has a stator 24 and a rotor 26.
  • the rotor 26 can be driven by means of the stator 24 and can therefore be rotated about a machine axis of rotation relative to the stator 24.
  • the hybrid drive system 10 also includes a housing 28, shown particularly schematically in FIG.
  • the hybrid drive system 10 also has an axle gear 30 designed as a differential gear and also simply referred to as a differential, via which the vehicle wheels 12 and 14 can be driven by the electric machine 22 and by the internal combustion engine 16.
  • the axle gear 30 is designed, for example, as a bevel gear differential.
  • the axle gear 30 has an axle gear housing 32, which in the present case can be designed, for example, as a so-called differential cage.
  • the axle gear 30 includes an axle gear input gear 34, which is designed, for example, as a gear and is therefore also referred to as an axle gear input gear.
  • the axle gear input wheel 34 is, in particular permanently, connected to the axle gear housing 32 in a rotationally fixed manner.
  • the axle gear housing 32 and the axle gear input gear 34 are rotatable about an axle gear rotation axis relative to the housing 28.
  • the axle gear 30 can distribute or transmit a respective third output torque resulting from the respective first output torque and/or from the respective second output torque, which is also referred to as third torque, to the vehicle wheels 12 and 14, whereby the vehicle wheels 12 and 14 can be driven.
  • the axle gear 30 has compensating gears 38 designed as bevel gears, which are preferably designed as gear wheels, in particular as bevel gears.
  • the differential gears 38 can be rotated with the axle gear housing 32 about the axle gear rotation axis relative to the housing 28.
  • the compensating wheels 38 can rotate about a common compensating wheel rotation axis, in particular relative to one another and/or relative to the axle gear housing 32, with the compensating wheel rotation axis running perpendicular to the axle gear rotation axis.
  • the compensating wheels 38 mesh, in particular permanently, with side wheels 40 of the axle gear 30.
  • the respective compensating wheel 38 is rotatable relative to the axle gear housing 32 about the respective compensating wheel rotation axis, which runs perpendicular to the axle gear rotation axis.
  • the respective side wheel 40 is rotatable about the axle gear rotation axis relative to the housing 28 and also relative to the axle gear housing 32.
  • the respective side wheel 40 is connected to a respective side shaft 42, in particular permanently, in a rotationally fixed manner, with the respective vehicle wheel 12, 14 being drivable by the respective side shaft 42.
  • the respective side gear 40 is designed as a gear, in particular as a bevel gear.
  • the hybrid drive system 10 also includes a transmission 44, also referred to as a main transmission, which has a planetary gear 46.
  • the planetary gear 46 has a first planetary gear set 50 and a second planetary gear set 52, which in the present case are arranged coaxially to one another.
  • the first planetary gear set 50 has a first sun gear 54, a first planet carrier 56 and a first ring gear 58.
  • the first planetary gear set 50 has first planet gears 60, which are rotatably mounted on the first planet carrier 56 and at the same time mesh with both the first sun gear 54 and the first ring gear 58.
  • the second planetary gear set 52 has a second sun gear 62, a second planet carrier 64 and a second ring gear 66.
  • the second planetary gear set 52 has second planet gears 68, which are rotatably mounted on the second planet carrier 64 and at the same time mesh with both the sun gear 62 and the second ring gear 66.
  • the second planet carrier 64 is connected, in particular permanently, in a rotationally fixed manner to the first ring gear 58.
  • the first planet carrier 56 is permanently torque-transmitting with the axle gear 30, in particular with the axle gear input gear 34 and thus with the axle gear 30, coupled that a respective, from the planetary gear 46 via the first planet carrier 56 and thus from the first planet carrier 56 provided or can be provided
  • Output torque on the first planet carrier 56 that is to say can be derived from the planetary gear 46 via the first planet carrier 56 and can be transferred in particular to the axle gear 30, in particular to the axle gear input gear 34, whereby the axle gear 30, that is to say the axle gear input gear 34 and with it the axle gear housing 32 can be driven and can therefore be rotated about the axle gear axis of rotation relative to the housing 28.
  • the previously mentioned third output torque is the said output torque or the mentioned third drive torque results from the respective output torque.
  • the hybrid drive system 10 has a first switching element SE1, which is designed, for example, as a separating clutch or is also referred to as a separating clutch.
  • the first switching element SE1 is a frictional switching element, in particular a friction clutch and in particular a multi-plate clutch.
  • the first switching element SE1 is designed to couple the drive shaft 21 of the internal combustion engine 16 to the second sun gear 62 in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, in such a way that the respective, provided or able to be provided by the internal combustion engine 16 via the drive shaft 21 and thus by the drive shaft 21, first drive torque on the second sun gear 62, that is to say can be introduced into the planetary gear 46 via the second sun gear 62, whereby the planetary gear 46 can be driven or is driven.
  • the drive shaft 21 can be connected to the second sun gear 62 in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, by means of the switching element SE1.
  • the planetary gear sets 50 and 52 are arranged coaxially with one another.
  • the internal combustion engine 16 and the drive shaft 21 are coaxial with the planetary gear sets.
  • the electric machine 22, in particular the rotor 26, is arranged coaxially to the planetary gear sets 50 and 52 and in the present case also coaxially to the internal combustion engine 16 or the drive shaft 21.
  • the axle gear 30 is arranged axially parallel to the electric machine 22, to the planetary gear sets 50 and 52 and to the internal combustion engine 16.
  • the sun gears 54 and 62, the planet carriers 56 and 64 and the ring gears 58 and 66 are gear elements, the respective gear element in particular when it is not rotatably connected to the housing 28 in order to be rotatable relative to the housing 28 about a planetary gear rotation axis common to the planetary gear sets 50 and 52, which is also referred to as a planetary gear set rotation axis.
  • a planetary gear rotation axis common to the planetary gear sets 50 and 52
  • the drive shaft rotation axis coincides with the machine rotation axis and with the planetary gear set rotation axis.
  • the axle gear rotation axis runs parallel to the machine rotation axis, parallel to the planetary gear set rotation axis and parallel to the drive shaft rotation axis and is spaced from the drive shaft rotation axis, from the machine rotation axis and the planetary gear set rotation axis.
  • the hybrid drive system 10 includes a second switching element SE2, by means of which the rotor 26 of the electric machine 22 can be coupled to the first sun gear 54 in a torque-transmitting, in particular rotationally fixed, manner such that the respective second drive torque provided or able to be provided by the electric machine 22 via rotor 26 can be introduced into the planetary gear 46 on the first sun gear 54, that is to say via the first sun gear 54.
  • the rotor 26 can be connected to the sun gear 54 in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, by means of the switching element SE2.
  • the switching element SE2 is preferably a positive switching element, in particular a dog clutch.
  • the hybrid drive system 10 also includes a third switching element SE3, which is designed to couple the drive shaft 21 to the second ring gear 66 in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, in such a way that the respective one from the internal combustion engine 16 via the drive shaft 21 and thus from the drive shaft 21 provided or available, first drive torque on the second ring gear 66, that is, via the second ring gear 66, can be introduced into the planetary gear 46.
  • the drive shaft 21 can be connected to the second ring gear 66 in a torque-transmitting manner by means of the switching element SE3, that is to say it can be coupled, in particular via the switching element SE1.
  • the drive shaft 21 can be connected to the first sun gear 54 in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, by means of the switching element SE2, in particular via the switching element SE1.
  • a torque current flowing from the drive shaft 21 of the internal combustion engine 16 to the second ring gear 66 there is a first transmission stage 70 between the drive shaft 21 and the second ring gear 66, in particular between the switching element SE3 and the ring gear 66 Torque current arranged, which is also referred to as the first torque current.
  • the first transmission stage 70 is arranged in the axial direction of the respective planetary gear set 50, 52 and thus along the planetary gear set rotation axis, on a side S of the second planetary gear set 52 facing away from the first planetary gear set 50 in the axial direction of the respective planetary gear set 50, 52, in particular in such a way that the transmission stage 70 is at least partially, in particular at least predominantly or completely, overlapped or covered by the planetary gear set 52 in a direction that coincides with the planetary gear set rotation axis and points from the transmission stage 70 towards the first planetary gear set 50.
  • the transmission stage 70 has a further planetary gear 72 with a third sun gear 74, a third planet carrier 76 and a third ring gear 78.
  • the sun gear 74 is, in particular permanently, connected to the second ring gear 66 in a rotationally fixed manner.
  • the planet carrier 76 can be connected in a rotationally fixed manner to the second sun gear 62 by means of the third switching element SE3.
  • the planet carrier 76 can be connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft 21 via the switching element SE3 and by means of the switching element SE1.
  • the ring gear 78 is, in particular permanently, connected to the housing 28 in a rotationally fixed manner.
  • the hybrid drive system 10 includes a fourth switching element SE4, which is designed to couple the rotor 26 of the electric machine 22 to the second sun gear 62 in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, in such a way that the respective one from the electric machine 22 via the rotor 26 and thus second drive torque provided or able to be provided by the rotor 26 on the second sun gear 62, that is to say can be introduced into the planetary gear 46 via the second sun gear 62.
  • the rotor 26 can be connected to the sun gear 62 in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, by means of the switching element SE4.
  • the planet carrier 76 can be connected to the rotor 26 in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, via the switching element SE3 and by means of the switching element SE4.
  • an input shaft 80 is provided, the input shaft 80 being connected, in particular permanently, in a rotationally fixed manner to the sun gear 62.
  • the input shaft 80 can be connected to the planet carrier 76 in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, by means of the switching element SE3.
  • the input shaft 80 can be connected to the rotor 26 in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, by means of the switching element SE4.
  • the input shaft 80 can be connected to the drive shaft 21 in a torque-transmitting manner, in particular rotationally, by means of the switching element SE1.
  • the input shaft 80 is rotatable about an input shaft rotation axis relative to the housing 28, in which case the input shaft 80 is arranged coaxially to the planetary gear sets 50 and 52, coaxially to the rotor 26 and coaxially to the drive shaft 21, so that the input shaft rotation axis is aligned with the machine rotation axis the drive shaft rotation axis and the planetary gear set rotation axis coincide.
  • the planetary gear 72 is arranged coaxially to the planetary gear sets 50 and 52 and thus in the present case also coaxially to the input shaft 80, coaxially to the internal combustion engine 16 or to the drive shaft 21 and coaxially to the rotor 26 or to the electrical machine 22.
  • the hybrid drive system 10 includes a locking switching element VSE, which is designed to lock the first planetary gear set 50.
  • the first ring gear 58 can be connected in a rotationally fixed manner to the first planet carrier 56 by means of the interlocking switching element VSE, so that when the first ring gear 58 is connected in a rotationally fixed manner to the first planet carrier 56 by means of the interlocking switching element VSE, the first ring gear 58 is the first Planet carrier 56 and the first sun gear 54 of the first planetary gear set 50 rotate together or simultaneously and thus as a block, and therefore rotate together or simultaneously about the planetary gear set rotation axis relative to the housing 28, in particular when the first planetary gear set 50 is driven, that is to say when a Torque is introduced into the first planetary gear set 50.
  • the internal combustion engine 16 viewed in the axial direction of the respective planetary gear set 50, 52 and thus along the planetary gear set rotation axis, the internal combustion engine 16, the fourth switching element SE4, the second switching element SE2, the planetary gear 46, the further planetary gear 72 and the switching element SE3 are in the order mentioned arranged one after the other. It is also provided that the first switching element SE1 is arranged axially overlapping the rotor 26.
  • a first gear stage 82 is also provided, which is designed in particular as a first spur gear stage.
  • the first gear stage 82 includes a first gear 84 and a second gear 86, which are designed, for example, as spur gears.
  • the gears 84 and 86 constantly mesh with one another.
  • the gear 86 is, in particular permanently, rotationally fixed to a countershaft 88 connected, which is rotatable, for example, about a countershaft rotation axis relative to the housing 28.
  • the countershaft 88 is arranged axially parallel to the axle gear 30, that is to say to the axle gear housing 32 and also axially parallel to the planetary gear sets 50 and 52, so that the countershaft rotation axis runs parallel to the axle gear rotation axis and parallel to the planetary gear set rotation axis and is spaced from them.
  • a third gear 90 is also provided, which is connected, in particular permanently, to the countershaft 88 for rotation.
  • the countershaft 88, the gear 86 and the gear 90 are arranged coaxially with each other.
  • the gear 90 meshes, in particular permanently, with the axle drive input gear 34, which can be designed, for example, as a ring gear.
  • the gear 90 can be designed as a bevel gear.
  • the gear 90 and the axle gear input gear 34 form a second gear stage, which can in particular be designed as a second spur gear stage, so that, for example, the gear 90 and the axle gear input gear 34 can be designed as spur gears.
  • a torque current also referred to as a second torque current
  • the gear stage 82 is in the second torque stream between the first planet carrier 56 and the axle gear 30 and arranged between the first planet carrier 56 and the gear 90
  • the gear 90 is arranged between the axle gear 30 and the first planet carrier 56, in particular between the gear stage 82 and the axle gear 30.
  • the first planet carrier 56 is connected to the gear 84, in particular permanently, in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner.
  • the first ring gear 58 can be connected to the gear 84 in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the hybrid drive system 10.
  • the first transmission stage 70 has a first input wheel 92 arranged coaxially to the drive shaft 21 and a first output wheel 94 which is, in particular permanently, non-rotatably connected to the second ring gear 66 and permanently meshes with the first input wheel 92, the input wheel 92 and the output gear 94 are permanently meshing gears, in particular spur gears.
  • the drive shaft 21 can be connected or coupled to the second ring gear 66 in a torque-transmitting manner by means of the third switching element SE3, in particular in such a way that respective first drive torque provided or able to be provided by the internal combustion engine 16 via the drive shaft 21 can be initiated on the second ring gear 66 or via the second ring gear 66 and the planetary gear 46.
  • the drive shaft 21 can be connected in a rotationally fixed manner to the input wheel 92, in particular via the switching element SE1, by means of the third switching element SE3.
  • the drive shaft 21 is connected in a rotationally fixed manner to the input wheel 92 via or by means of the switching elements SE1 and SE3, whereby the drive shaft 21 transmits torque by means of or via the switching elements SE1 and SE3 is coupled or connected to the output gear 94 and via this to the second ring gear 66.
  • an intermediate shaft 96 is provided, which is rotatable about an intermediate shaft rotation axis relative to the housing 28.
  • the intermediate shaft rotation axis coincides with the drive shaft rotation axis, so that the intermediate shaft 96 is arranged coaxially with the drive shaft 21 or with the internal combustion engine 16.
  • the internal combustion engine 16 and also the intermediate shaft 96 are arranged axially parallel to the planetary gear sets 50 and 52 and also to the electric machine 22, so that the drive shaft axis of rotation and in the present case also the intermediate shaft axis of rotation runs parallel to the machine axis of rotation and parallel to the planetary gear set axis of rotation and from the machine axis of rotation and is spaced from the planetary gear set rotation axis.
  • the electric machine 22 or its rotor 26 is arranged axially parallel to the planetary gear sets 50 and 52, so that the machine axis of rotation runs parallel to the planetary gear set rotation axis and is spaced from the planetary gear set rotation axis.
  • the hybrid drive system 10 includes a second transmission stage 98, which has a second input wheel 100 arranged coaxially to the drive shaft 21 and in the present case also coaxially to the intermediate shaft 96.
  • the input wheel 100 is connected, in particular permanently, to the intermediate shaft 96 in a rotationally fixed manner.
  • the input wheel 100 can thus be connected to the drive shaft 21 in a torque-transmitting manner, in particular in a rotationally fixed manner, by means of the switching element SE1, in particular via the intermediate shaft 96.
  • the second transmission stage 98 includes a second output gear 102.
  • the input gear 100 and the output gear 102 are gears, which can in particular be spur gears.
  • the input wheel 100 and the output wheel 102 constantly mesh with one another.
  • the second output wheel 102 is, in particular permanently, connected in a rotationally fixed manner to the second sun gear 62.
  • the rotor 26 can be connected to the output gear 102 and to the second sun gear 62 in a torque-transmitting manner by means of the fourth switching element SE4.
  • the hybrid drive system 10 has a fifth switching element SE5, by means of which the second ring gear 66 and, in the present case, also the output gear 94, which is particularly permanently connected to the second ring gear 66, can be connected in a rotationally fixed manner to the housing 28. It is therefore possible in particular to connect the input wheel 92 to the housing 28 in a rotationally fixed manner via the output wheel 94 by means of the switching element SE5.
  • the planet carrier 56 is connected, in particular permanently, torque-transmitting, in particular rotationally fixed, to the gear 84, which in the second embodiment, in particular permanently, meshes with the axle drive input gear 34, so that, for example, the gear stage 82 through the gear 84 and that Axle gear input gear 34 is formed.
  • the planetary gear 46, the first transmission stage 70, the second transmission stage 98, the fourth switching element SE4 and the second switching element SE2 are one after the other in the order mentioned is called arranged sequentially.
  • the switching element SE1 is arranged axially overlapping the planetary gear 46, in particular the planetary gear set 52.
  • the planetary gear 46, in particular the first planetary gear set 50 is arranged axially overlapping the internal combustion engine 16.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor (16), welcher eine Antriebswelle (21) aufweist, über welche von dem Verbrennungsmotor (16) erste Antriebsdrehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellbar sind, mit einer elektrischen Maschine (22), welche einen Rotor (26) aufweist, über welchen von der elektrischen Maschine (22) zweite Antriebsdrehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellbar sind, mit einem Achsgetriebe (30), einem Getriebe (44), welches ein Planetengetriebe (46) aufweist, welches einen ersten Planetenradsatz (50) mit einem ersten Sonnenrad (54), einem ersten Planetenträger (56) und einem ersten Hohlrad (58) sowie einen zweiten Planetenradsatz (52) mit einem zweiten Sonnenrad (62), einem zweiten Planetenträger (64) und einem zweiten Hohlrad (66) aufweist, wobei der erste Planetenträger (56) derart permanent drehmomentübertragend mit dem Achsgetriebe (30) gekoppelt ist, dass ein jeweiliges, von dem Planetengetriebe (46) über den ersten Planetenträger (56) bereitgestelltes Abtriebsdrehmoment an dem ersten Planetenträger (56) aus dem Planetengetriebe ausleitbar ist.

Description

Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug, insbesondere Kraftwagen
Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Hybridantriebssystem.
Die DE 10 2017 006 082 A1 offenbart eine Hybridantriebsvorrichtung, mit einem Verbrennungsmotor mit einer elektrischen Maschine, die einen Rotor aufweist, und mit einem Planetengetriebe. Der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine speisen dabei ihre erzeugten Antriebsmomente an unterschiedlichen Wellen des Planetengetriebes ein.
Aus der DE 10 2011 079 716 A1 und der DE 10 2012 220 517 A1 sind
Hybridantriebsvorrichtungen bekannt, bei denen ebenfalls ein Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine und ein Planetengetriebe vorgesehen sind, wobei Verbrennungsmotor und elektrische Maschine ihre erzeugten Antriebsmomente jeweils an gleichen Wellen des Planetengetriebes einspeisen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Hybridantriebssystem zu schaffen, so dass ein besonders vorteilhafter Antrieb realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Hybridantriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein auch als Hybridantriebsvorrichtung oder Hybridantriebseinrichtung bezeichnetes oder als Hybridantriebseinrichtung oder Hybridantriebsvorrichtung ausgebildetes Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das insbesondere als Kraftwagen, ganz insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete und einfach auch als Fahrzeug bezeichnete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand das Hybridantriebssystem aufweist und mittels des Hybridantriebssystems angetrieben werden kann. Das Hybridantriebssystem weist einen auch als Brennkraftmaschine oder Verbrennungskraftmaschine bezeichneten Verbrennungsmotor auf, welcher eine Antriebswelle aufweist. Beispielsweise ist der Verbrennungsmotor als ein Hubkolbenmotor ausgebildet, so dass ganz insbesondere die Antriebswelle als eine Kurbelwelle ausgebildet sein kann. Über die Antriebswelle kann der Verbrennungsmotor erste Abtriebsdrehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Die ersten Abtriebsdrehmomente sind erste Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs. Das Hybridantriebssystem umfasst außerdem eine elektrische Maschine, welche einen Rotor aufweist. Beispielsweise weist die elektrische Maschine einen Stator auf, mittels welchem der Rotor antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Über den Rotor kann die elektrische Maschine zweite Abtriebsdrehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Die zweiten Abtriebsdrehmomente sind zweite Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend und somit hintereinander angeordnete, einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf. Die jeweilige Achse weist wenigstens oder genau einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder auf, die auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Das jeweilige Rad ist ein Bodenkontaktelement, über welches das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Wird das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren und dabei mittels des Hybridantriebssystems angetrieben, während das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über die Bodenkontaktelemente an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Bodenkontaktelemente, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Beispielsweise ist das Hybridantriebssystem, insbesondere genau, einer der Achsen zugeordnet, so dass mittels des Hybridantriebssystems beispielsweise die Räder der Achse antreibbar sind, der das Hybridantriebssystem zugeordnet ist. Somit ist es insbesondere denkbar, dass der Verbrennungsmotor über seine Antriebswelle und die elektrische Maschine über ihren Rotor dieselben Räder der Achse antreiben können, der das Hybridantriebssystem zugeordnet ist. Somit können beispielsweise, insbesondere genau, zwei der Räder mittels des Hybridantriebssystems angetrieben werden oder aber mittels des Hybridantriebssystems können sowohl die Räder einer ersten der Achsen als auch die Räder der zweiten Achse angetrieben werden. Durch Antreiben der Räder kann das Kraftfahrzeug angetrieben werden. Die mittels des Hybridantriebssystems, mithin mittels des Verbrennungsmotors und mittels der elektrischen Maschine antreibbaren Räder werden auch als antreibbare Räder oder angetriebene Räder oder als Antriebsräder bezeichnet. Wenn im Folgenden die Rede von den Rädern oder den Fahrzeugrädern ist, so sind darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die mittels des Hybridantriebssystems antreibbaren Räder insbesondere der Achse zu verstehen, der das Hybridantriebssystem zugeordnet ist.
Das Hybridantriebssystem umfasst ein Achsgetriebe, welches insbesondere der Achse zugeordnet ist, der das Hybridantriebssystem zugeordnet ist. Insbesondere können die Räder über das Achsgetriebe von dem Verbrennungsmotor und von der elektrischen Maschine angetrieben werden. Ganz insbesondere ist das Achsgetriebe ein einfach auch Differential bezeichnetes Differentialgetriebe, welches insbesondere die hinlänglich aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannte Funktion aufweist, dass ein jeweiliges, drittes Drehmoment über das Achsgetriebe auf die Räder verteilt oder aufgeteilt werden kann, so dass die Räder über das Achsgetriebe mittels des jeweiligen, dritten Drehmoments angetrieben werden können. Beispielsweise resultiert das jeweilige, dritte Drehmoment aus dem jeweiligen, ersten Abtriebsdrehmoment und/oder aus dem jeweiligen, zweiten Abtriebsdrehmoment. Insbesondere lässt das Achsgetriebe beispielsweise während einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Drehzahlen der Räder zu, so dass sich beispielsweise das kurvenäußere Rad mit einer größeren Drehzahl drehen kann oder dreht als das kurveninnere Rad, insbesondere während die Räder über das Achsgetriebe mittels des dritten Drehmoments beziehungsweise von dem Verbrennungsmotor und/oder von einer elektrischen Maschine antreibbar sind oder angetrieben werden. Hierzu weist beispielsweise das Achsgetriebe ein Achsgetriebeeingangsrad auf, welches auch als Achsgetriebeeingangszahnrad bezeichnet werden kann oder als Achsgetriebeeingangszahnrad ausgebildet sein kann. Über das Achsgetriebeeingangsrad ist das Achsgetriebe antreibbar, insbesondere derart, dass das jeweilige, dritte Drehmoment über das Achsgetriebeeingangsrad in das Achsgetriebe einleitbar beziehungsweise auf das Achsgetriebe übertragbar ist. Beispielsweise ist das Achsgetriebeeingangsrad als ein erstes Zahnrad des Hybridantriebssystems ausgebildet. Beispielsweise kann das Achsgetriebeeingangsrad als ein Tellerrad ausgebildet sein. Das Achsgetriebe kann beispielsweise als ein Kegelraddifferential oder beispielsweise als ein Planetengetriebedifferential ausgebildet sein. Das Hybridantriebssystem weist außerdem ein auch als Hauptgetriebe bezeichnetes und insbesondere zusätzlich zum Achsgetriebe vorgesehenes Getriebe auf, welches ein Planetengetriebe aufweist. Das Planetengetriebe umfasst einen ersten Planetenradsatz, welcher ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger, welcher auch als erster Steg bezeichnet wird, und ein erstes Hohlrad aufweist. Insbesondere ist es denkbar, dass das Achsgetriebe über das Getriebe von dem Verbrennungsmotor oder von der elektrischen Maschine antreibbar ist, so dass beispielsweise das Getriebe, insbesondere das Planetengetriebe, das jeweilige, dritte Drehmoment bereitstellen kann, oder das Getriebe kann beispielsweise ein jeweiliges, viertes Drehmoment bereitstellen, aus welchem beispielsweise das jeweilige, dritte Drehmoment resultiert. Dabei ist es denkbar, dass das jeweilige, vierte Drehmoment aus dem jeweiligen, ersten Antriebsmoment und/oder aus dem jeweiligen, zweiten Antriebsmoment resultiert.
Das Planetengetriebe weist außerdem einen zweiten Planetenradsatz auf, welcher ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger, welcher auch als zweiter Steg bezeichnet wird, und ein zweites Hohlrad aufweist. Die Sonnenräder, die Planetenträger und die Hohlräder sind Getriebeelemente der Planetenradsätze oder werden auch als Getriebeelemente bezeichnet. Insbesondere ist der zweite Planetenradsatz zusätzlich zum ersten Planetenradsatz vorgesehen.
Insbesondere ist es denkbar, dass das Hybridantriebssystem ein Gehäuse aufweist, wobei es denkbar ist, dass der erste Planetenradsatz und/oder der zweite Planetenradsatz jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, in dem Gehäuse angeordnet ist. Beispielsweise dann, wenn das jeweilige Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, kann, insbesondere durch Anreiben des ersten Planetenradsatzes, das jeweilige Getriebeelement des ersten Planetenradsatzes um eine erste Planetenradsatzdrehachse des ersten Planetenradsatzes relativ zu dem Gehäuse gedreht werden. Ferner ist es denkbar, dass insbesondere dann, wenn das jeweilige Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, das jeweilige Getriebeelement des zweiten Planetenradsatzes insbesondere durch Antreiben des zweiten Planetenradsatzes um eine zweite Planetenradsatzdrehachse des zweiten Planetenradsatzes relativ zu dem Gehäuse drehbar ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Planetenradsätze koaxial zueinander angeordnet sind, so dass die Planetenradsatzdrehachsen zusammenfallen. Der erste Planetenträger ist derart permanent drehmomentübertragend mit dem Achsgetriebe, insbesondere mit dem Achsgetriebeeingangsrad, gekoppelt, dass ein jeweiliges, von dem Planetengetriebe über den ersten Planetenträger und somit von dem ersten Planetenträger bereitgestelltes und bereitstellbares Abtriebsdrehmoment an dem ersten Planetenträger beziehungsweise über den Planetenträger aus dem Planetengetriebe ausleitbar und somit von dem Planetengetriebe abführbar und insbesondere auf das Achsgetriebe, insbesondere auf das Achsgetriebeeingangsrad, übertragbar ist, wodurch beispielsweise das Achsgetriebe antreibbar ist oder angetrieben wird. Das jeweilige Abtriebsdrehmoment ist ein jeweiliges, fünftes Drehmoment.
Beispielsweise resultiert das jeweilige Abtriebsdrehmoment aus dem ersten Antriebsdrehmoment und/oder aus dem zweiten Antriebsdrehmoment. Insbesondere ist es denkbar, dass das jeweilige Abtriebsdrehmoment das dritte Drehmoment und/oder das vierte Drehmoment ist.
Das Hybridantriebssystem weist ein erstes Schaltelement auf, welches dazu ausgebildet ist, die Antriebswelle des Verbrennungsmotors derart mit dem zweiten Sonnenrad, insbesondere drehmomentübertragend und ganz insbesondere drehfest, zu koppeln, das heißt zu verbinden, dass das jeweilige, von dem Verbrennungsmotor über die Antriebswelle bereitgestellte oder bereitstellbare, erste Antriebsdrehmoment an dem zweiten Sonnenrad, das heißt über das zweite Sonnenrad in das Planetengetriebe einleitbar ist, wodurch insbesondere das Planetengetriebe antreibbar ist oder angetrieben wird. Somit ist das erste Schaltelement zwischen einem ersten Koppelzustand und einem ersten Entkoppelzustand umschaltbar. In dem ersten Koppelzustand ist mittels des ersten Schaltelements die Antriebswelle drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem zweiten Sonnenrad gekoppelt, das heißt verbunden, so dass insbesondere über das erste Schaltelement Drehmomente zwischen der Antriebswelle und dem zweiten Sonnenrad übertragen werden können. In dem Entkoppelzustand ist die Antriebswelle von dem zweiten Sonnenrad entkoppelt, so dass beispielsweise zwischen der Antriebswelle und dem zweiten Sonnenrad keine Drehmomente über das erste Schaltelement übertragen werden können oder dass gegenüber dem Koppelzustand höchstens geringere Drehmomente zwischen dem zweiten Sonnenrad und der Antriebswelle übertragen werden können. Beispielsweise ist das erste Schaltelement eine Trennkupplung oder das erste Schaltelement wird auch als Trennkupplung bezeichnet. Das erste Schaltelement kann beispielsweise ein reibschlüssiges Schaltelement, insbesondere eine Reibkupplung, wie beispielsweise eine Lamellenkupplung, sein. Beispielsweise ist das erste Schaltelement, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse, zwischen wenigstens einer den ersten Koppelzustand bewirkenden, ersten Koppelstellung und wenigstens einer den ersten Entkoppelzustand bewirkenden, ersten Entkoppelstellung bewegbar.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter dem Merkmal, dass zwei Zahnräder permanent miteinander kämmen, mithin permanent in Eingriff miteinander stehen, zu verstehen, dass die permanent miteinander kämmenden Zahnräder nicht zwischen einer Kämmstellung, in welcher die Zahnräder miteinander kämmen, und einer Losstellung relativ zueinander bewegbar sind, in welcher die Zahnräder nicht miteinander kämmen, sondern die permanent miteinander kämmenden Zahnräder stehen permanent, das heißt immer in Eingriff miteinander.
Um nun einen besonders vorteilhaften Antrieb realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß, dass das erste Hohlrad permanent drehfest mit dem zweiten Planetenträger verbunden ist. Des Weiteren umfasst das Hybridantriebssystem ein zweites Schaltelement, welches dazu ausgebildet ist, den Rotor der elektrischen Maschine derart mit dem ersten Sonnenrad, insbesondere drehmomentübertragend und ganz insbesondere drehfest, zu koppeln, dass das jeweilige, von der elektrischen Maschine über den Rotor bereitgestellte oder bereitstellbare, zweite Abtriebsdrehmoment an dem ersten Sonnenrad, das heißt über das erste Sonnenrad in das Planetengetriebe einleitbar ist. Dabei ist beispielsweise das zweite Schaltelement zwischen einem zweiten Koppelzustand und einem zweiten Entkoppelzustand umschaltbar. In dem zweiten Koppelzustand ist mittels des zweiten Schaltelements der Rotor drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem ersten Sonnenrad gekoppelt, so dass insbesondere über das zweite Schaltelement Drehmomente zwischen dem ersten Sonnenrad und dem Rotor übertragen werden können. In dem zweiten Entkoppelzustand ist beispielsweise das erste Sonnenrad von dem Rotor entkoppelt, so dass beispielsweise keine Drehmomente zwischen dem Rotor und dem ersten Sonnenrad übertragen werden können oder so dass gegenüber dem zweiten Koppelzustand höchstens geringe Drehmomente über das zweite Schaltelement zwischen dem Rotor und dem ersten Sonnenrad übertragen werden können.
Beispielsweise ist das zweite Schaltelement, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse, zwischen wenigstens einer den zweiten Koppelzustand bewirkenden, zweiten Koppelstellung und wenigstens einer den zweiten Entkoppelzustand bewirkenden, zweiten Entkoppelstellung bewegbar.
Beispielsweise ist in dem ersten Koppelzustand mittels des ersten Schaltelements die Antriebswelle mit dem zweiten Sonnenrad drehfest verbunden, so dass sich die Antriebswelle und das zweite Sonnenrad gleichzeitig beziehungsweise gemeinsam und insbesondere mit der gleichen Drehzahl beziehungsweise mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit um eine gemeinsame Drehachse wie beispielsweise die zweite Planetenradsatzdrehachse drehen können oder drehen, insbesondere dann, wenn die Antriebswelle das zweite Sonnenrad antreibt oder umgekehrt. Beispielsweise lässt das Schaltelement in dem ersten Entkoppelzustand insbesondere um die genannte Drehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen der Antriebswelle und dem zweiten Sonnenrad zu.
Beispielsweise ist in dem zweiten Koppelzustand der Rotor drehtest mit dem ersten Sonnenrad mittels des zweiten Schaltelements verbunden, so dass sich der Rotor und das erste Sonnenrad gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig und insbesondere mit der gleichen Drehzahl beziehungsweise mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit um eine gemeinsame Elementdrehachse wie beispielsweise die erste Planetenradsatzdrehachse und relativ zu dem Gehäuse drehen, insbesondere dann, wenn das Rotor das erste Sonnenrad antreibt und umgekehrt. In dem zweiten Entkoppelzustand lässt beispielsweise das zweite Schaltelement um die Elementdrehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen dem Rotor und dem ersten Sonnenrad zu.
Das Hybridantriebssystem umfasst außerdem ein drittes Schaltelement, welches dazu ausgebildet ist, die Antriebswelle des Verbrennungsmotors derart mit dem zweiten Hohlrad, insbesondere drehmomentübertragend und ganz insbesondere drehfest, zu koppeln, dass das jeweilige, von dem Verbrennungsmotor über die Antriebswelle bereitgestellte oder bereitstellbare, erste Antriebsdrehmoment an dem zweiten Hohlrad, das heißt über das zweite Hohlrad in das Planetengetriebe eingeleitet werden kann, mithin einleitbar ist.
Beispielsweise ist das dritte Schaltelement zwischen einem dritten Koppelzustand und einem dritten Entkoppelzustand umschaltbar. In dem dritten Koppelzustand ist mittels des dritten Schaltelements beispielsweise die Antriebswelle mit dem zweiten Hohlrad drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, verbunden, so dass insbesondere über das dritte Schaltelement Drehmomente zwischen der Antriebswelle und dem zweiten Hohlrad übertragen werden können, insbesondere so dass beispielsweise dann, wenn die Antriebswelle mit dem zweiten Hohlrad mittels des dritten Schaltelements drehfest verbunden ist, sich die Antriebswelle und das zweite Hohlrad gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig insbesondere um eine Bauteildrehachse und insbesondere relativ zu dem Gehäuse drehen oder drehen können, insbesondere dann, wenn die Antriebswelle das zweite Hohlrad antreibt oder umgekehrt. In dem dritten Entkoppelzustand können über das dritte Schaltelement keine Drehmomente zwischen der Antriebswelle und dem zweiten Hohlrad übertragen werden, oder in dem dritten Entkoppelzustand können gegenüber dem dritten Koppelzustand höchstens geringe Drehmomente über das dritte Schaltelement zwischen der Antriebswelle und dem zweiten Hohlrad übertragen werden. Insbesondere lässt beispielsweise in dem Entkoppelzustand das dritte Schaltelement um die Bauteildrehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen der Antriebswelle und dem zweiten Hohlrad zu. Durch Verwendung des zweiten Schaltelements und des dritten Schaltelements kann eine besonders vorteilhafte Schaltbarkeit und somit eine besonders vorteilhafte Mehrgängigkeit des Hybridantriebssystems dargestellt werden, so dass sich ein besonders vorteilhafter Antrieb darstellen lässt. Insbesondere kann das Hybridantriebssystem beziehungsweise das Getriebe als Mehrstufengetriebe auf der Basis von gekoppelten Planetenradsätzen in Form des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes geschaffen werden, insbesondere in einer achsparallelen Ausführung, wobei eine Verlustleistung besonders gering gehalten werden kann. Insbesondere können beispielsweise wenigstens oder bis zu fünf hybridische beziehungsweise verbrennungsmotorische Vorwärtsgänge sowie beispielsweise mindestens drei elektrische Gänge sowie diverse stufenlose Fahrbereiche dargestellt werden. Es kann eine große Spreizung realisiert werden. Das jeweilige Schaltelement, insbesondere wenigstens zwei der Schaltelemente, kann beziehungsweise können als formschlüssiges Schaltelement beziehungsweise als formschlüssige Schaltelemente, insbesondere als Klauenkupplung beziehungsweise Klauenkupplungen, ausgeführt werden, insbesondere mit oder ohne Synchronisiereinheit, um Verluste besonders gering halten zu können.
Vorzugsweise ist der jeweilige Planetenradsatz als Einfach-Planetenradsatz ausgebildet, wodurch die Kosten besonders gering gehalten werden können. Es können sehr gute Verzahnungswirkungsgrade realisiert werden. Die elektrische Maschine kann koaxial oder achsparallel angeordnet sein. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass die elektrische Maschine koaxial zu den Planetenradsätzen angeordnet ist, oder die elektrische Maschine kann achsparallel zu den Planetenradsätzen angeordnet sein. Somit ist es denkbar, dass die Maschinendrehachse mit der jeweiligen Planetenradsatzdrehachse zusammenfällt, oder die Maschinendrehachse verläuft parallel zur jeweiligen Planetenradsatzdrehachse und ist von der jeweiligen Planetenradsatzdrehachse beabstandet. Außerdem ist der Einsatz weiterer formschlüssiger Schaltelemente, insbesondere Klauenschaltelemente, denkbar. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente, wie beispielsweise das erste Hohlrad und der zweite Planetenträger, drehfest miteinander verbunden sind, zu verstehen, dass die drehfest miteinander verbundenen Bauelemente koaxial zueinander angeordnet sind und sich insbesondere dann, wenn die Bauelemente angetrieben werden, gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig um eine den Bauelementen gemeinsame Bauelementdrehachse wie beispielsweise die erste Planetenradsatzdrehachse und/oder die zweite Planetenradsatzdrehachse mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, drehen. Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente wie beispielsweise der erste Planetenträger und das Achsgetriebe drehmomentübertragend miteinander gekoppelt oder verbunden sind, ist zu verstehen, dass die Bauelemente derart miteinander gekoppelt oder verbunden sind, dass die Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können, wobei dann, wenn die Bauelemente drehfest miteinander verbunden sind, die Bauelemente auch drehmomentübertragend miteinander verbunden sind.
Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente permanent drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, ist zu versehen, dass nicht etwa ein Umschaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Bauelemente drehmomentübertragend miteinander verbindenden Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem keine Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können, sondern die Bauelemente sind stets beziehungsweise immer und somit permanent drehmomentübertragend, das heißt derart miteinander verbunden, dass ein Drehmoment zwischen den Bauelementen übertragen werden kann. Somit ist beispielsweise eines der Bauelemente vom jeweils anderen Bauelement antreibbar beziehungsweise umgekehrt. Insbesondere ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente wie beispielsweise das erste Hohlrad und der zweite Planetenträger permanent drehfest miteinander verbunden sind, zu verstehen, dass nicht etwa ein Umschaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Bauelemente drehfest miteinander verbindenden Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem die Bauelemente voneinander entkoppelt und relativ zueinander drehbar sind, insbesondere um die zuvor genannte Bauelementdrehachse, so dass beispielsweise keine Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können, sondern die Bauelemente sind stets beziehungsweise immer, mithin permanent drehfest miteinander verbunden oder gekoppelt. Somit ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung mit einer drehfesten Verbindung zweier insbesondere drehbar gelagerter Elemente gemeint, dass diese beiden Elemente koaxial zueinander angeordnet sind und derart miteinander verbunden sind, dass sie sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen. Ferner ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente drehmomentübertragend, insbesondere drehtest, miteinander koppelbar oder verbindbar sind, zu verstehen, dass den Bauelementen ein auch als Schaltelement bezeichnetes Umschaltelement zugeordnet ist, welches zwischen einem Koppelzustand, in welchem die Bauelemente mittels des Umschaltelements drehmomentübertragend, insbesondere drehtest, miteinander verbunden sind, und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem die Bauelemente voneinander entkoppelt sind, so dass sich die Bauelemente insbesondere um die Bauelementdrehachse wie beispielsweise die erste Planetenradsatzdrehachse und/oder die zweite Planetenradsatzdrehachse relativ zueinander drehen können, so dass insbesondere keine Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung werden auch als Ordinalia bezeichnete Ordnungszahlwörter wie zum Beispiel „erste“, „erstes“, „zweite“, „zweites“ etc. nicht notwendigerweise verwendet, um eine Anzahl oder Menge anzugeben oder zu implizieren, sondern um eindeutig auf Begriffe referenzieren zu können, denen die Ordnungszahlwörter zugeordnet sind beziehungsweise auf die sich die Ordnungszahlwörter beziehen. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass hinsichtlich eines von der Antriebswelle des Verbrennungsmotors zu dem zweiten Hohlrad fließenden Drehmomentenstroms zwischen der Antriebswelle und dem zweiten Hohlrad eine erste Übersetzungsstufe, insbesondere in dem Drehmomentenstrom, angeordnet ist, wobei die erste Übersetzungsstufe auf einer dem ersten Planetenradsatz abgewandten Seite des zweiten Planetenradsatzes angeordnet ist. Mit anderen Worten, unter dem zuvor genannten, auch als erster Drehmomentenstrom bezeichneten Drehmomentenstrom ist insbesondere ein Drehmoment zu verstehen, welches von der Antriebswelle zu dem zweiten Hohlrad strömt, mithin von der ersten Antriebswelle bereitgestellt wird und von der ersten Antriebswelle wegfließt oder strömt und hin zu dem zweiten Hohlrad fließt oder strömt. Dabei ist die erste Übersetzungsstufe stromab der Antriebswelle und stromauf des zweiten Hohlrads in dem Drehmomentenstrom angeordnet. Die genannte Seite, auf der die erste Übersetzungsstufe angeordnet ist, ist eine Seite des zweiten Planetenradsatzes und in einer oder entlang einer axialen Richtung betrachtet von dem ersten Planetenradsatz abgewandt. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich die Begriffe „axial“ und „koaxial“ auf die jeweilige Planetenradsatzdrehachse, so dass die Seite des zweiten Planetenradsatzes entlang der axialen Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes, mithin entlang der Planetenradsatzdrehachse betrachtet von dem ersten Planetenradsatz abgewandt ist, mithin von dem ersten Planetenradsatz weg weist. Des Weiteren ist unter „axial überlappend“ Folgendes zu verstehen: Zwei Elemente sind axial überlappend angeordnet, wenn sie in Bereichen gleicher axialer Koordinaten angeordnet sind. Dies bedeutet insbesondere, dass im Hinblick auf zwei axial überlappend angeordnete Elemente zumindest eine radial angeordnete, das heißt in radialer Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes und somit senkrecht zur Planetenradsatzdrehachse verlaufende Gerade existiert, die sowohl das eine als auch das andere der axial überlappend angeordneten Elemente durchdringt beziehungsweise schneidet. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt sind zumindest jeweilige Teilbereiche der axial überlappend angeordneten Elemente in axialer Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes und somit entlang der jeweiligen Planetenradsatzdrehachse betrachtet auf gleicher Höhe angeordnet.
Durch die Übersetzungsstufe kann eine besonders vorteilhafte Übersetzung beziehungsweise Spreizung realisiert werden, so dass eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit und ein besonders vorteilhafter Antrieb dargestellt werden können.
Dabei hat es sich zur Realisierung einer besonders vorteilhaften Fahrbarkeit als vorteilhaft gezeigt, wenn die erste Übersetzungsstufe ein koaxial zu der Antriebswelle angeordnetes, erstes Eingangsrad sowie ein erstes Ausgangsrad aufweist. Das Eingangsrad und das Ausgangsrad sind jeweilige Zahnräder des Hybridantriebssystems. Dabei ist das erste Eingangsrad, insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Hohlrad verbunden. Außerdem kämmt das erste Eingangsrad permanent mit dem ersten Ausgangsrad. Insbesondere sind das erste Eingangsrad und das erste Ausgangsrad Stirnräder.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich durch eine zweite Übersetzungsstufe aus, welche insbesondere zusätzlich zur ersten Übersetzungsstufe vorgesehen ist. Die zweite Übersetzungsstufe weist ein koaxial zu der Antriebswelle angeordnetes, zweites Eingangsrad sowie ein zweites Ausgangsrad auf. Das zweite Eingangsrad und das zweite Ausgangsrad sind weitere Zahnräder des Hybridantriebssystems. Das zweite Eingangsrad ist, insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbunden. Außerdem kämmt das zweite Eingangsrad permanent mit dem zweiten Ausgangsrad. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Übersetzung auf besonders bauraum- und gewichtsgünstige Weise realisiert werden. Das zuvor genannte Planetengetriebe wird auch als erstes Planetengetriebe bezeichnet. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die erste Übersetzungsstufe ein weiteres Planetengetriebe auf, welches ein drittes Sonnenrad umfasst. Das dritte Sonnenrad ist, insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Hohlrad verbunden. Das weitere Planetengetriebe umfasst einen dritten Planetenträger, welcher auch als dritter Steg bezeichnet wird. Der dritte Planetenträger ist mittels des dritten Schaltelements drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbindbar. Das zweite Planetengetriebe umfasst außerdem ein drittes Hohlrad, welches, insbesondere permanent, drehfest mit dem Gehäuse des Hybridantriebssystems verbunden ist. Durch Verwendung des weiteren Planetengetriebes können auf besonders bauraumgünstige Weise eine besonders gute Übersetzung beziehungsweise Spreizung und somit ein besonders vorteilhafter Antrieb dargestellt werden.
In weiterer, besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind in axialer Richtung und somit entlang der jeweiligen Planetenradsatzdrehachse betrachtet, der Verbrennungsmotor, das vierte Schaltelement, das zweite Schaltelement, das Planetengetriebe, das weitere Planetengetriebe und das dritte Schaltelement in der genannten Reihenfolge, mithin in folgender Reihenfolge nacheinander, das heißt aufeinanderfolgend angeordnet: der Verbrennungsmotor - das vierte Schaltelement - das zweite Schaltelement - das Planetengetriebe - das weitere Planetengetriebe - das dritte Schaltelement. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass in axialer Richtung betrachtet das vierte Schaltelement auf den Verbrennungsmotor, das zweite Schaltelement auf das vierte Schaltelement, das Planetengetriebe auf das zweite Schaltelement, das weitere Planetengetriebe auf das Planetengetriebe und das dritte Schaltelement auf das weitere Planetengetriebe folgt. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von dem Planetengetriebe ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, das erste Planetengetriebe zu verstehen. Durch die genannte Anordnung des Verbrennungsmotors, des vierten Schaltelements, des zweiten Schaltelements, des Planetengetriebes, des weiteren Planetengetriebes und des dritten Schaltelements, kann der Bauraumbedarf des Hybridantriebssystems besonders gering gehalten werden.
Um einen besonders bauraumgünstigen Aufbau des Hybridantriebssystems realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in axialer Richtung und somit entlang der jeweiligen Planetenradsatzdrehachse betrachtet das erste Planetengetriebe, die erste Übersetzungsstufe, die zweite Übersetzungsstufe, das vierte Schaltelement und das zweite Schaltelement in der genannten Reihenfolge, das heißt in folgender Reihenfolge nacheinander, das heißt aufeinanderfolgend angeordnet sind: das erste Planetengetriebe - die erste Übersetzungsstufe - die zweite Übersetzungsstufe - das vierte Schaltelement - das zweite Schaltelement. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in axialer Richtung betrachtet die erste Übersetzungsstufe auf das erste Planetengetriebe, die zweite Übersetzungsstufe auf die erste Übersetzungsstufe, das vierte Schaltelement auf die zweite Übersetzungsstufe und das zweite Schaltelement auf das vierte Schaltelement folgt.
Schließlich hat es sich zur Realisierung einer besonders vorteilhaften Schaltbarkeit und somit Fahrbarkeit als vorteilhaft gezeigt, wenn ein Verblockungsschaltelement vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, den ersten Planetenradsatz zu verblocken. Das Verblockungsschaltelement ist somit beispielsweise zwischen einem Verblockungszustand und einem Freigabezustand umschaltbar. In dem Verblockungszustand sind mittels des Verblockungsschaltelements die Getriebeelemente des ersten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden, insbesondere derart, dass sich die Getriebeelemente des ersten Planetenradsatzes gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig insbesondere um die erste Planetenradsatzdrehachse und relativ zu dem Gehäuse drehen oder drehen können, mithin gemeinsam als Block umlaufen, insbesondere dann, wenn der erste Planetenradsatz angetrieben wird. In dem Freigabezustand lässt das Verblockungsschaltelement insbesondere um die erste Planetenradsatzdrehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen wenigstens zwei der Getriebeelemente des ersten Planetenradsatzes, insbesondere zwischen den drei Getriebeelementen des ersten Planetenradsatzes, zu. Beispielsweise ist das Verblockungsschaltelement, insbesondere translatorisch und/oder relativ zu dem Gehäuse, zwischen wenigstens einer den Verblockungszustand bewirkenden, Verblockungsstellung und wenigstens einer den Freigabezustand bewirkenden, Freigabestellung bewegbar. Das Verblockungsschaltelement kann als reibschlüssiges Schaltelement und dabei beispielsweise als Reibkupplung, insbesondere als Lamellenkupplung oder aber als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenkupplung, ausgebildet sein. Die vorigen und folgenden Ausführungen zu dem Verblockungsschaltelement gelten ohne Weiteres auch für das jeweilige Schaltelement und umgekehrt.
Um insbesondere in axialer Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes und somit entlang der jeweiligen Planetenradsatzdrehachse betrachtet den Bauraumbedarf des Hybridantriebssystems besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Schaltelement axial überlappend zu dem Planetengetriebe angeordnet ist. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes und auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug, welches ein Hybridantriebssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist und mittels des Hybridantriebssystems antreibbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Hybridantriebssystems für ein Kraftfahrzeug; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Hybridantriebssystems.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform eines Hybridantriebssystems 10 für ein auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als Kraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug weist beispielsweise wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Fahrzeugachsen auf. Die jeweilige Fahrzeugachse wird auch einfach als Achse bezeichnet und weist wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder auf, wobei die Fahrzeugräder Bodenkontaktelemente des Kraftfahrzeugs sind. Das Hybridantriebssystem 10 ist dabei, insbesondere genau, einer der Achsen zugeordnet, so dass mittels des Hybridantriebssystems 10 die Fahrzeugräder der Fahrzeugachse antreibbar sind, der das Hybridantriebssystem 10 zugeordnet ist. Die mittels des Hybridantriebssystems 10 antreibbaren Fahrzeugräder der Fahrzeugachse, der das Hybridantriebssystem zugeordnet ist, sind in Fig. 1 besonders schematisch dargestellt und mit 12 und 14 bezeichnet. Das Hybridantriebssystem 10 weist einen Verbrennungsmotor 16 auf, welcher auch als Verbrennungskraftmaschine, Motor oder Brennkraftmaschine bezeichnet wird. Der Verbrennungsmotor 16 weist eine auch als Motorblock bezeichnetes Zylindergehäuse 18 auf, welches mehrere Zylinder 20 aufweist. In einem befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (Verbrennungsmotor 16) laufen in den Zylindern 20 Verbrennungsvorgänge ab. Beispielsweise ist der Verbrennungsmotor 16 als ein Hubkolbenmotor ausgebildet. Der Verbrennungsmotor 16 weist eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Antriebswelle 21 auf, welche um eine Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Zylindergehäuse 18 drehbar ist. Der Verbrennungsmotor 16 kann über die Antriebswelle 21 erste Antriebsdrehmomente zum Antreiben der Fahrzeugräder 12 und 14 und somit zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Das Hybridantriebssystem 10 umfasst außerdem eine elektrische Maschine 22, welche einen Stator 24 und einen Rotor 26 aufweist. Der Rotor 26 ist mittels des Stators 24 antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator 24 drehbar. Das Hybridantriebssystem 10 umfasst außerdem ein in Fig. 1 besonders schematisch dargestelltes Gehäuse 28, wobei die Antriebswelle 21 und die Abtriebswellendrehachse und der Rotor 26 um die Maschinendrehachse relativ zu dem Gehäuse 28 drehbar sind. Die elektrische Maschine 22 kann über den Rotor 26 zweite Abtriebsdrehmomente zum Antreiben der Fahrzeugräder 12 und 14 und somit zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Das Hybridantriebssystem 10 weist außerdem ein als Differentialgetriebe ausgebildetes und einfach auch als Differential bezeichnetes Achsgetriebe 30 auf, über welches die Fahrzeugräder 12 und 14 von der elektrischen Maschine 22 und von dem Verbrennungsmotor 16 antreibbar sind. Bei der ersten Ausführungsform ist das Achsgetriebe 30 beispielsweise als ein Kegelraddifferential ausgebildet. Das Achsgetriebe 30 weist ein Achsgetriebegehäuse 32 auf, welches vorliegend beispielsweise als ein sogenannter Differentialkorb ausgebildet sein kann. Außerdem umfasst das Achsgetriebe 30 ein Achsgetriebeeingangsrad 34, welches beispielsweise als Zahnrad ausgebildet ist und somit auch als Achsgetriebeeingangszahnrad bezeichnet ist. Das Achsgetriebeeingangsrad 34 ist, insbesondere permanent, drehfest mit dem Achsgetriebegehäuse 32 verbunden. Somit sind das Achsgetriebegehäuse 32 und das Achsgetriebeeingangsrad 34 um eine Achsgetriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse 28 drehbar. Wie in Fig. 1 durch Pfeile 36 veranschaulicht ist, kann das Achsgetriebe 30 ein jeweiliges, aus dem jeweiligen ersten Abtriebsdrehmoment und/oder aus dem jeweiligen zweiten Abtriebsdrehmoment resultierendes, drittes Abtriebsdrehmoment, welches auch als drittes Drehmoment bezeichnet wird, auf die Fahrzeugräder 12 und 14 aufteilen oder übertragen, wodurch die Fahrzeugräder 12 und 14 antreibbar sind. Das Achsgetriebe 30 weist vorliegend als Kegelräder ausgebildete Ausgleichsräder 38 auf, welche vorzugsweise als Zahnräder, insbesondere als Kegelräder, ausgebildet sind. Die Ausgleichsräder 38 sind mit dem Achsgetriebegehäuse 32 um die Achsgetriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse 28 mitdrehbar. Außerdem können sich die Ausgleichsräder 38 um eine gemeinsame Ausgleichsraddrehachse insbesondere relativ zueinander und/oder relativ zu dem Achsgetriebegehäuse 32 drehen, wobei die Ausgleichsraddrehachse senkrecht zur Achsgetriebedrehachse verläuft. Die Ausgleichsräder 38 kämmen, insbesondere permanent, mit Seitenrädern 40 des Achsgetriebes 30. Das jeweilige Ausgleichsrad 38 ist um die jeweilige Ausgleichsraddrehachse, welche senkrecht zur Achsgetriebedrehachse verläuft, relativ zu dem Achsgetriebegehäuse 32 drehbar. Das jeweilige Seitenrad 40 ist um die Achsgetriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse 28 und auch relativ zu dem Achsgetriebegehäuse 32 drehbar. Das jeweilige Seitenrad 40 ist mit einer jeweiligen Seitenwelle 42, insbesondere permanent, drehfest verbunden, wobei das jeweilige Fahrzeugrad 12, 14 von der jeweiligen Seitenwelle 42 antreibbar ist. Insbesondere ist das jeweilige Seitenrad 40 als ein Zahnrad, insbesondere als ein Kegelrad, ausgebildet.
Das Hybridantriebssystem 10 umfasst außerdem ein auch als Hauptgetriebe bezeichnetes Getriebe 44, welches ein Planetengetriebe 46 aufweist. Das Planetengetriebe 46 weist einen ersten Planetenradsatz 50 und einen zweiten Planetenradsatz 52 auf, welche vorliegend koaxial zueinander angeordnet sind. Der erste Planetenradsatz 50 weist ein erstes Sonnenrad 54, einen ersten Planetenträger 56 und ein erstes Hohlrad 58 auf. Außerdem weist der erste Planetenradsatz 50 erste Planetenräder 60 auf, welche drehbar an dem ersten Planetenträger 56 gelagert sind und gleichzeitig sowohl mit dem ersten Sonnenrad 54 als mit dem ersten Hohlrad 58 kämmen. Der zweite Planetenradsatz 52 weist ein zweites Sonnenrad 62, einen zweiten Planetenträger 64 und ein zweites Hohlrad 66 auf. Des Weiteren weist der zweite Planetenradsatz 52 zweite Planetenräder 68 auf, welche drehbar an dem zweiten Planetenträger 64 gelagert sind und gleichzeitig sowohl mit dem Sonnenrad 62 als auch mit dem zweiten Hohlrad 66 kämmen. Bei der ersten Ausführungsform ist der zweite Planetenträger 64, insbesondere permanent, drehfest mit dem ersten Hohlrad 58 verbunden. Der erste Planetenträger 56 ist derart permanent drehmomentübertragend mit dem Achsgetriebe 30, insbesondere mit dem Achsgetriebeeingangsrad 34 und somit mit dem Achsgetriebe 30, gekoppelt, dass ein jeweiliges, von dem Planetengetriebe 46 über den ersten Planetenträger 56 und somit von dem ersten Planetenträger 56 bereitgestelltes oder bereitstellbares Abtriebsdrehmoment an dem ersten Planetenträger 56, das heißt über den ersten Planetenträger 56 aus dem Planetengetriebe 46 ausleitbar und insbesondere auf das Achsgetriebe 30, insbesondere auf das Achsgetriebeeingangsrad 34, übertragbar ist, wodurch das Achsgetriebe 30, das heißt das Achsgetriebeeingangsrad 34 und mit diesem das Achsgetriebegehäuse 32 antreibbar und somit um die Achsgetriebedrehachse relativ zum Gehäuse 28 drehbar beziehungsweise sind. Dabei ist beispielsweise das zuvor genannte dritte Abtriebsdrehmoment das genannte Abtriebsdrehmoment oder das genannte, dritte Antriebsdrehmoment resultiert aus dem jeweiligen Abtriebsdrehmoment.
Das Hybridantriebssystem 10 weist ein erstes Schaltelement SE1 auf, welches beispielsweise als eine Trennkupplung ausgebildet ist oder auch Trennkupplung bezeichnet wird. Beispielsweise ist das erste Schaltelement SE1 ein reibschlüssiges Schaltelement, insbesondere eine Reibkupplung und ganz insbesondere eine Lamellenkupplung. Das erste Schaltelement SE1 ist dazu ausgebildet, die Antriebswelle 21 des Verbrennungsmotors 16 derart mit dem zweiten Sonnenrad 62 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, zu koppeln, dass das jeweilige, von dem Verbrennungsmotor 16 über die Antriebswelle 21 und somit von der Antriebswelle 21 bereitgestellte oder bereitstellbare, erste Antriebsdrehmoment an dem zweiten Sonnenrad 62, das heißt über das zweite Sonnenrad 62 in das Planetengetriebe 46 einleitbar ist, wodurch das Planetengetriebe 46 antreibbar ist oder angetrieben wird. Mit anderen Worten ist mittels des Schaltelements SE1 die Antriebswelle 21 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem zweiten Sonnenrad 62 verbindbar. Bei der ersten Ausführungsform sind die Planetenradsätze 50 und 52 koaxial zueinander angeordnet. Außerdem sind der Verbrennungsmotor 16 beziehungsweise die Antriebswelle 21 koaxial zu den Planetenradsätzen. Die elektrische Maschine 22, insbesondere der Rotor 26, ist koaxial zu den Planetenradsätzen 50 und 52 und vorliegend auch koaxial zu dem Verbrennungsmotor 16 beziehungsweise der Antriebswelle 21 angeordnet. Das Achsgetriebe 30 ist achsparallel zu der elektrischen Maschine 22, zu den Planetenradsätzen 50 und 52 und zum Verbrennungsmotor 16 angeordnet. Die Sonnenräder 54 und 62, die Planetenträger 56 und 64 und die Hohlräder 58 und 66 sind Getriebeelemente, wobei das jeweilige Getriebeelement insbesondere dann, wenn es nicht drehtest mit dem Gehäuse 28 verbunden ist, um eine den Planetenradsätzen 50 und 52 gemeinsame Planetenraddrehachse, welche auch als Planetenradsatzdrehachse bezeichnet wird, relativ zu dem Gehäuse 28 drehbar ist. Wenn der Verbrennungsmotor 16 koaxial zur elektrischen Maschine 22 und koaxial zu den Planetenradsätzen 50 und 52 angeordnet ist, fällt die Antriebswellendrehachse mit der Maschinendrehachse und mit der Planetenradsatzdrehachse zusammen. Die Achsgetriebedrehachse verläuft parallel zur Maschinendrehachse, parallel zur Planetenradsatzdrehachse und parallel zur Antriebswellendrehachse und ist von der Antriebswellendrehachse, von der Maschinendrehachse und der Planetenradsatzdrehachse beabstandet.
Das Hybridantriebssystem 10 umfasst ein zweites Schaltelement SE2, mittels welchem der Rotor 26 der elektrischen Maschine 22 derart mit dem ersten Sonnenrad 54 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, koppelbar ist, dass das jeweilige, von der elektrischen Maschine 22 über Rotor 26 bereitgestellte oder bereitstellbare, zweite Antriebsdrehmoment an dem ersten Sonnenrad 54, das heißt über das erste Sonnenrad 54, in das Planetengetriebe 46 einleitbar ist. Mit anderen Worten ist mittels des Schaltelements SE2 der Rotor 26 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Sonnenrad 54 verbindbar. Vorzugsweise ist das Schaltelement SE2 ein formschlüssiges Schaltelement, insbesondere eine Klauenkupplung.
Das Hybridantriebssystem 10 umfasst außerdem ein drittes Schaltelement SE3, welches dazu ausgebildet ist, die Antriebswelle 21 derart mit dem zweiten Hohlrad 66 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, zu koppeln, dass das jeweilige, von dem Verbrennungsmotor 16 über die Antriebswelle 21 und somit von der Antriebswelle 21 bereitgestellte oder bereitstellbare, erste Antriebsdrehmoment an dem zweiten Hohlrad 66, das heißt über das zweite Hohlrad 66, in das Planetengetriebe 46 einleitbar ist. Mit anderen Worten ist mittels des Schaltelements SE3 die Antriebswelle 21 drehmomentübertragend mit dem zweiten Hohlrad 66 verbindbar, das heißt koppelbar, insbesondere über das Schaltelement SE1. Ferner ist beispielsweise die Antriebswelle 21 mittels des Schaltelements SE2 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem ersten Sonnenrad 54 verbindbar, insbesondere über das Schaltelement SE1.
Hinsichtlich eines von der Antriebswelle 21 des Verbrennungsmotors 16 zu dem zweiten Hohlrad 66 fließenden Drehmomentenstroms ist bei der ersten Ausführungsform zwischen der Antriebswelle 21 und dem zweiten Hohlrad 66, insbesondere zwischen dem Schaltelement SE3 und dem Hohlrad 66, eine erste Übersetzungsstufe 70 in dem Drehmomentenstrom angeordnet, welcher auch als erster Drehmomentenstrom bezeichnet wird. Die erste Übersetzungsstufe 70 ist in axialer Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes 50, 52 und somit entlang der Planetenradsatzdrehachse betrachtet, auf einer in axialer Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes 50, 52 von dem ersten Planetenradsatz 50 abgewandten Seite S des zweiten Planetenradsatzes 52 angeordnet, insbesondere derart, dass die Übersetzungsstufe 70 in eine mit der Planetenradsatzdrehachse zusammenfallende und von der Übersetzungsstufe 70 hin zu dem ersten Planetenradsatz 50 weisende Richtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den Planetenradsatz 52 überlappt beziehungsweise überdeckt ist.
Bei der ersten Ausführungsform weist die Übersetzungsstufe 70 ein weiteres Planetengetriebe 72 mit einem dritten Sonnenrad 74, einem dritten Planetenträger 76 und einem dritten Hohlrad 78 auf. Das Sonnenrad 74 ist, insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Hohlrad 66 verbunden. Der Planetenträger 76 ist mittels des dritten Schaltelements SE3 drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 62 verbindbar. Außerdem ist beispielsweise der Planetenträger 76 über das Schaltelement SE3 und mittels des Schaltelements SE1 drehfest mit der Antriebswelle 21 verbindbar. Des Weiteren ist das Hohlrad 78, insbesondere permanent, drehfest mit dem Gehäuse 28 verbunden.
Das Hybridantriebssystem 10 umfasst ein viertes Schaltelement SE4, welches dazu ausgebildet ist, den Rotor 26 der elektrischen Maschine 22 derart mit dem zweiten Sonnenrad 62 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, zu koppeln, dass das jeweilige, von der elektrischen Maschine 22 über den Rotor 26 und somit von dem Rotor 26 bereitgestellte oder bereitstellbare, zweite Antriebsdrehmoment an dem zweiten Sonnenrad 62, das heißt über das zweite Sonnenrad 62 in das Planetengetriebe 46 einleitbar ist. Mit anderen Worten ist mittels des Schaltelements SE4 der Rotor 26 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Sonnenrad 62 verbindbar. Ferner ist erkennbar, dass der Planetenträger 76 über das Schaltelement SE3 und mittels des Schaltelements SE4 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Rotor 26 verbindbar ist. Hierzu ist insbesondere eine Eingangswelle 80 vorgesehen, wobei die Eingangswelle 80, insbesondere permanent, drehfest mit dem Sonnenrad 62 verbunden ist. Die Eingangswelle 80 ist mittels des Schaltelements SE3 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Planetenträger 76 verbindbar. Außerdem ist die Eingangswelle 80 mittels des Schaltelements SE4 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Rotor 26 verbindbar. Außerdem ist die Eingangswelle 80 mittels des Schaltelements SE1 drehmomentübertragend, insbesondere drehtest, mit der Antriebswelle 21 verbindbar. Die Eingangswelle 80 ist um eine Eingangswellendrehachse relativ zu dem Gehäuse 28 drehbar, wobei vorliegend die Eingangswelle 80 koaxial zu den Planetenradsätzen 50 und 52, koaxial zu dem Rotor 26 und koaxial zu der Antriebswelle 21 angeordnet ist, so dass die Eingangswellendrehachse mit der Maschinendrehachse, mit der Antriebswellendrehachse und der Planetenradsatzdrehachse zusammenfällt. Außerdem ist das Planetengetriebe 72 koaxial zu den Planetenradsätzen 50 und 52 und somit vorliegend auch koaxial zur Eingangswelle 80, koaxial zum Verbrennungsmotor 16 beziehungsweise zur Antriebswelle 21 und koaxial zum Rotor 26 beziehungsweise zur elektrischen Maschine 22 angeordnet.
Das Hybridantriebssystem 10 umfasst ein Verblockungsschaltelement VSE, welches dazu ausgebildet ist, den ersten Planetenradsatz 50 zu verblocken. Bei der ersten Ausführungsform ist mittels des Verblockungsschaltelements VSE das erste Hohlrad 58 drehfest mit dem ersten Planetenträger 56 verbindbar, so dass dann, wenn mittels des Verblockungsschaltelements VSE das erste Hohlrad 58 drehfest mit dem ersten Planetenträger 56 verbunden ist, das erste Hohlrad 58, der erste Planetenträger 56 und das erste Sonnenrad 54 des ersten Planetenradsatzes 50 gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig und somit als Block umlaufen, mithin sich um die Planetenradsatzdrehachse relativ zu dem Gehäuse 28 gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig drehen, insbesondere dann, wenn der erste Planetenradsatz 50 angetrieben wird, das heißt wenn ein Drehmoment in den ersten Planetenradsatz 50 eingeleitet wird.
Bei der ersten Ausführungsform sind in axialer Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes 50, 52 und somit entlang der Planetenradsatzdrehachse betrachtet der Verbrennungsmotor 16, das vierte Schaltelement SE4, das zweite Schaltelement SE2, das Planetengetriebe 46, das weitere Planetengetriebe 72 und das Schaltelement SE3 in der genannten Reihenfolge nacheinander angeordnet. Außerdem ist es vorgesehen, dass das erste Schaltelement SE1 axial überlappend zu dem Rotor 26 angeordnet ist.
Bei der ersten Ausführungsform ist außerdem eine erste Zahnradstufe 82 vorgesehen, welche insbesondere als eine erste Stirnradstufe ausgebildet ist. Die erste Zahnradstufe 82 umfasst ein erstes Zahnrad 84 und ein zweites Zahnrad 86, welche beispielsweise als Stirnräder ausgebildet sind. Die Zahnräder 84 und 86 kämmen permanent miteinander. Das Zahnrad 86 ist, insbesondere permanent, drehfest mit einer Vorgelegewelle 88 verbunden, welche beispielsweise um eine Vorgelegewellendrehachse relativ zu dem Gehäuse 28 drehbar ist. Die Vorgelegewelle 88 ist achsparallel zum Achsgetriebe 30, das heißt zum Achsgetriebegehäuse 32 und auch achsparallel zu den Planetenradsätzen 50 und 52 angeordnet, so dass die Vorgelegewellendrehachse parallel zur Achsgetriebedrehachse und parallel zur Planetenradsatzdrehachse verläuft und von diesen beabstandet ist. Vorgesehen ist auch ein drittes Zahnrad 90, welches, insbesondere permanent, drehtest mit der Vorgelegewelle 88 verbunden ist. Die Vorgelegewelle 88, das Zahnrad 86 und das Zahnrad 90 sind koaxial zueinander angeordnet. Das Zahnrad 90 kämmt, insbesondere permanent, mit dem Achsgetriebeeingangsrad 34, welches beispielsweise als ein Tellerrad ausgebildet sein kann. Somit kann beispielsweise das Zahnrad 90 als ein Kegelrad ausgebildet sein. Insbesondere bilden das Zahnrad 90 und das Achsgetriebeeingangsrad 34 eine zweite Zahnradstufe, welche insbesondere als zweite Stirnradstufe ausgebildet sein kann, so dass beispielsweise das Zahnrad 90 und das Achsgetriebeeingangsrad 34 als Stirnräder ausgebildet sein können. Hinsichtlich eines auch als zweiter Drehmomentenstrom bezeichneten Drehmomentenstroms, welcher von dem ersten Planetenträger 56 zu dem Achsgetriebe 30 und dabei über die Zahnradstufe 82 und das Zahnrad 90 fließt oder strömt, ist die Zahnradstufe 82 in dem zweiten Drehmomentenstrom zwischen dem ersten Planetenträger 56 und dem Achsgetriebe 30 und dabei zwischen dem ersten Planetenträger 56 und dem Zahnrad 90 angeordnet, und das Zahnrad 90 ist zwischen dem Achsgetriebe 30 und dem ersten Planetenträger 56, insbesondere zwischen der Zahnradstufe 82 und dem Achsgetriebe 30, angeordnet. Es ist erkennbar, dass der erste Planetenträger 56, insbesondere permanent, drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Zahnrad 84 verbunden ist. Mittels des Verblockungsschaltelements VSE ist somit beispielsweise das erste Hohlrad 58 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Zahnrad 84 verbindbar.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Hybridantriebssystems 10.
Bei der zweiten Ausführungsform weist die erste Übersetzungsstufe 70 ein koaxial zu der Antriebswelle 21 angeordnetes, erstes Eingangsrad 92 sowie ein, insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Hohlrad 66 verbundenes und mit dem ersten Eingangsrad 92 permanent kämmendes, erstes Ausgangsrad 94 auf, wobei das Eingangsrad 92 und das Ausgangsrad 94 permanent miteinander kämmende Zahnräder, insbesondere Stirnräder, sind. Auch bei der dritten Ausführungsform ist mittels des dritten Schaltelements SE3 die Antriebswelle 21 mit dem zweiten Hohlrad 66 drehmomentübertragend verbindbar oder koppelbar, insbesondere derart, dass das jeweilige, von dem Verbrennungsmotor 16 über die Antriebswelle 21 bereitgestellte oder bereitstellbare, erste Antriebsdrehmoment an dem zweiten Hohlrad 66 beziehungsweise über das zweite Hohlrad 66 und das Planetengetriebe 46 eingeleitet werden kann. Hierzu ist mittels des dritten Schaltelements SE3 bei der zweiten Ausführungsform die Antriebswelle 21 , insbesondere über das Schaltelement SE1 , drehfest mit dem Eingangsrad 92 verbindbar. Insbesondere dann, wenn die Schaltelemente SE1 und SE3, insbesondere gleichzeitig, geschlossen sind, ist die Antriebswelle 21 über die beziehungsweise mittels der Schaltelemente SE1 und SE3 drehfest mit dem Eingangsrad 92 verbunden, wodurch die Antriebswelle 21 mittels der beziehungsweise über die Schaltelemente SE1 und SE3 drehmomentübertragend mit dem Ausgangsrad 94 und über dieses mit dem zweiten Hohlrad 66 gekoppelt oder verbunden ist. Hierzu ist insbesondere eine Zwischenwelle 96 vorgesehen, welche um eine Zwischenwellendrehachse relativ zu dem Gehäuse 28 drehbar ist. Die Zwischenwellendrehachse fällt mit der Antriebswellendrehachse zusammen, so dass die Zwischenwelle 96 koaxial zur Antriebswelle 21 beziehungsweise zum Verbrennungsmotor 16 angeordnet ist. Bei der zweiten Ausführungsform sind der Verbrennungsmotor 16 und auch die Zwischenwelle 96 achsparallel zu den Planetenradsätzen 50 und 52 und auch zu der elektrischen Maschine 22 angeordnet, so dass die Antriebswellendrehachse und vorliegend auch die Zwischenwellendrehachse parallel zur Maschinendrehachse und parallel zur Planetenradsatzdrehachse verläuft und von der Maschinendrehachse und von der Planetenradsatzdrehachse beabstandet ist. Des Weiteren ist die elektrische Maschine 22 beziehungsweise ihr Rotor 26 achsparallel zu den Planetenradsätzen 50 und 52 angeordnet, so dass die Maschinendrehachse parallel zur Planetenradsatzdrehachse verläuft und von der Planetenradsatzdrehachse beabstandet ist.
Bei der zweiten Ausführungsform umfasst das Hybridantriebssystem 10 eine zweite Übersetzungsstufe 98, welche ein koaxial zu der Antriebswelle 21 und vorliegend auch koaxial zu der Zwischenwelle 96 angeordnetes, zweites Eingangsrad 100 aufweist. Bei der zweiten Ausführungsform ist das Eingangsrad 100, insbesondere permanent, drehfest mit der Zwischenwelle 96 verbunden. Somit kann das Eingangsrad 100, insbesondere über die Zwischenwelle 96, mittels des Schaltelements SE1 drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit der Antriebswelle 21 verbunden werden. Die zweite Übersetzungsstufe 98 umfasst ein zweites Ausgangsrad 102. Das Eingangsrad 100 und das Ausgangsrad 102 sind Zahnräder, welche insbesondere Stirnräder sein können. Dabei kämmen das Eingangsrad 100 und das Ausgangsrad 102 permanent miteinander. Das zweite Ausgangsrad 102 ist, insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 62 verbunden. Somit kann bei der zweiten Ausführungsform mittels des vierten Schaltelements SE4 der Rotor 26 drehmomentübertragend mit dem Ausgangsrad 102 und mit dem zweiten Sonnenrad 62 verbunden werden.
Bei der zweiten Ausführungsform weist das Hybridantriebssystem 10 ein fünftes Schaltelement SE5 auf, mittels welchem das zweite Hohlrad 66 und vorliegend auch das, insbesondere permanent, drehfest mit dem zweiten Hohlrad 66 verbundene Ausgangsrad 94 drehfest mit dem Gehäuse 28 verbunden werden können. Somit ist es insbesondere möglich, das Eingangsrad 92 über das Ausgangsrad 94 mittels des Schaltelements SE5 drehfest mit dem Gehäuse 28 zu verbinden.
Bei der zweiten Ausführungsform ist der Planetenträger 56, insbesondere permanent, drehmomentübertragend, insbesondere drehfest, mit dem Zahnrad 84 verbunden, welches bei der zweiten Ausführungsform, insbesondere permanent, mit dem Achsgetriebeeingangsrad 34 kämmt, so dass beispielsweise die Zahnradstufe 82 durch das Zahnrad 84 und das Achsgetriebeeingangsrad 34 gebildet ist. Bei der zweiten Ausführungsform sind in axialer Richtung des jeweiligen Planetenradsatzes 50, 52 und somit entlang der Planetenradsatzdrehachse betrachtet das Planetengetriebe 46, die erste Übersetzungsstufe 70, die zweite Übersetzungsstufe 98, das vierte Schaltelement SE4 und das zweite Schaltelement SE2 in der genannten Reihenfolge nacheinander, das heißt aufeinanderfolgend angeordnet. Außerdem ist bei der zweiten Ausführungsform das Schaltelement SE1 axial überlappend zu dem Planetengetriebe 46, insbesondere zu dem Planetenradsatz 52, angeordnet. Außerdem ist bei der zweiten Ausführungsform vorgesehen, dass das Planetengetriebe 46, insbesondere der erste Planetenradsatz 50, axial überlappend zu dem Verbrennungsmotor 16 angeordnet ist.
Bezugszeichenliste
10 Hybridantriebssystem
12 Fahrzeugrad
14 Fahrzeugrad
16 Verbrennungsmotor
18 Zylindergehäuse
20 Zylinder
21 Antriebswelle
22 elektrische Maschine
24 Stator
26 Rotor
28 Gehäuse
30 Achsgetriebe
32 Achsgetriebegehäuse
34 Achsgetriebeeingangsrad
36 Pfeil
38 Ausgleichsrad
40 Seitenrad
42 Seitenwelle
44 Getriebe
46 Planetengetriebe
50 erster Planetenradsatz
52 zweiter Planetenradsatz
54 erstes Sonnenrad
56 erster Planetenträger
58 erstes Hohlrad
60 erstes Planetenrad
62 zweites Sonnenrad
64 zweiter Planetenträger
66 zweites Hohlrad
68 zweites Planetenrad
70 erste Übersetzungsstufe
72 weiteres Planetengetriebe
74 drittes Sonnenrad
76 dritter Planetenträger 78 drittes Hohlrad
80 Eingangswelle
82 Zahnradstufe
84 Zahnrad
86 Zahnrad
88 Vorgelegewelle
90 Zahnrad
92 erstes Eingangsrad
94 erstes Ausgangsrad
96 Zwischenwelle
98 zweite Übersetzungsstufe
100 zweites Eingangsrad
102 zweites Ausgangsrad
S Seite
SE1 erstes Schaltelement
SE2 zweites Schaltelement
SE3 drittes Schaltelement
SE4 viertes Schaltelement VSE Verblockungsschaltelement

Claims

Patentansprüche Hybridantriebssystem (10) für ein Kraftfahrzeug, mit:
- einem Verbrennungsmotor (16), welcher eine Antriebswelle (21) aufweist, über welche von dem Verbrennungsmotor (16) erste Antriebsdrehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellbar sind,
- einer elektrischen Maschine (22), welche einen Rotor (26) aufweist, über welchen von der elektrischen Maschine (22) zweite Antriebsdrehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellbar sind,
- einem Achsgetriebe (30),
- einem Getriebe (44), welches ein Planetengetriebe (46) aufweist, welches einen ersten Planetenradsatz (50) mit einem ersten Sonnenrad (54), einem ersten Planetenträger (56) und einem ersten Hohlrad (58) sowie einen zweiten Planetenradsatz (52) mit einem zweiten Sonnenrad (62), einem zweiten Planetenträger (64) und einem zweiten Hohlrad (66) aufweist, wobei der erste Planetenträger (56) derart permanent drehmomentübertragend mit dem Achsgetriebe (30) gekoppelt ist, dass ein jeweiliges, von dem Planetengetriebe (46) über den ersten Planetenträger (56) bereitgestelltes Abtriebsdrehmoment an dem ersten Planetenträger (56) aus dem Planetengetriebe ausleitbar ist,
- einem ersten Schaltelement (SE1), welches dazu ausgebildet ist, die Antriebswelle (21) des Verbrennungsmotors (16) derart mit dem zweiten Sonnenrad (62) zu koppeln, dass das jeweilige, von dem Verbrennungsmotor (16) über die Antriebswelle (21) bereitgestellte, erste Antriebsdrehmoment an dem zweiten Sonnenrad (62) in das Planetengetriebe (46) einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass:
- das erste Hohlrad (58) permanent drehfest mit dem zweiten Planetenträger (64) verbunden ist, - ein zweites Schaltelement (SE2) vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, den Rotor (26) der elektrischen Maschine (22) derart mit dem ersten Sonnenrad (54) zu koppeln, dass das jeweilige, von der elektrischen Maschine (22) über den Rotor (26) bereitgestellte, zweite Antriebsdrehmoment an dem ersten Sonnenrad (54) in das Planetengetriebe (46) einleitbar ist, und
- ein drittes Schaltelement (SE3) vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, die Antriebswelle (21) derart mit dem zweiten Hohlrad (66) zu koppeln, dass das jeweilige, von dem Verbrennungsmotor (16) über die Antriebswelle (21) bereitgestellte, erste Antriebsdrehmoment an dem zweiten Hohlrad (66) in das Planetengetriebe (46) einleitbar ist. Hybridantriebssystem (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass hinsichtlich eines von der Antriebswelle (21) des Verbrennungsmotors (16) zu dem zweiten Hohlrad (66) fließenden Drehmomentenstroms zwischen der Antriebswelle (21) und dem zweiten Hohlrad (66) eine erste Übersetzungsstufe (70) angeordnet ist, wobei die erste Übersetzungsstufe (70) auf einer dem ersten Planetenradsatz (50) abgewandten Seite (S) des zweiten Planetenradsatzes (52) angeordnet ist. Hybridantriebsystem (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Übersetzungsstufe (70) ein koaxial zu der Antriebswelle (21) angeordnetes, erstes Eingangsrad (92) sowie ein drehfest mit dem zweiten Hohlrad (66) verbundenes und mit dem ersten Eingangsrad (92) permanent kämmendes, erstes Ausgangsrad (94) aufweist. Hybridantriebssystem (10) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zweite Übersetzungsstufe (98), welche ein koaxial zu der Antriebswelle (21) angeordnetes, zweites Eingangsrad (100) sowie ein drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (62) verbundenes und mit dem zweiten Eingangsrad (100) permanent kämmendes, zweites Ausgangsrad (102) aufweist. Hybridantriebssystem (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Übersetzungsstufe (70) ein weiteres Planetengetriebe (72) mit einem drehtest mit dem zweiten Hohlrad (66) verbundenen dritten Sonnenrad (74), einem mittels des dritten Schaltelementes (SE3) drehtest mit dem zweiten Sonnenrad (62) verbindbaren, dritten Planetenträger (76) und einem drehfest mit einem Gehäuse (28) des Hybridantriebssystems (10) verbundenen, dritten Hohlrad (78) aufweist. Hybridantriebssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein viertes Schaltelement (SE4), welches dazu ausgebildet ist, den Rotor (26) der elektrischen Maschine (22) derart mit dem zweiten Sonnenrad (62) zu koppeln, dass das jeweilige, von der elektrischen Maschine (22) über den Rotor (26) bereitgestellte, zweite Antriebsdrehmoment an dem zweiten Sonnenrad (62) in das Planetengetriebe (46) einleitbar ist. Hybridantriebssystem (10) nach den Ansprüchen 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, dass in einer axialen Richtung betrachtet der Verbrennungsmotor (16), das vierte Schaltelement (SE4), das zweite Schaltelement (SE2), das Planetengetriebe (46), das weitere Planetengetriebe (72) und das dritte Schaltelement (SE3) in folgender Reihenfolge nacheinander angeordnet sind: der Verbrennungsmotor (16) - das vierte Schaltelement (SE4) - das zweite Schaltelement (SE2) - das Planetengetriebe (46) - das weitere Planetengetriebe (72) - das dritte Schaltelement (SE3). Hybridantriebssystem (10) nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einer axialen Richtung betrachtet das Planetengetriebe (46), die erste Übersetzungsstufe (70), die zweite Übersetzungsstufe (98), das vierte Schaltelement (SE4) und das zweite Schaltelement (SE2) in folgender Reihenfolge nacheinander angeordnet sind: das Planetengetriebe (46) - die erste Übersetzungsstufe (70) - die zweite Übersetzungsstufe (98) - das vierte Schaltelement (SE4) - das zweite Schaltelement (SE2). Hybridantriebssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verblockungsschaltelement (VSE), welches dazu ausgebildet ist, den ersten Planetenradsatz (50) zu verblocken. Hybridantriebssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (SE1) axial überlappend zu dem Planetengetriebe (46) angeordnet ist. Kraftfahrzeug, mit einem Hybridantriebssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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