[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102015121157A1 - Hybrid-Antriebsstrang - Google Patents

Hybrid-Antriebsstrang Download PDF

Info

Publication number
DE102015121157A1
DE102015121157A1 DE102015121157.2A DE102015121157A DE102015121157A1 DE 102015121157 A1 DE102015121157 A1 DE 102015121157A1 DE 102015121157 A DE102015121157 A DE 102015121157A DE 102015121157 A1 DE102015121157 A1 DE 102015121157A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
drive unit
arrangement
clutch
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102015121157.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Schaller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna PT BV and Co KG
Original Assignee
Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co filed Critical Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co
Priority to DE102015121157.2A priority Critical patent/DE102015121157A1/de
Publication of DE102015121157A1 publication Critical patent/DE102015121157A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—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
    • B60K6/20—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
    • B60K6/22—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
    • B60K6/36—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 transmission gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—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
    • B60K6/20—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
    • B60K6/22—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
    • B60K6/38—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
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—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
    • B60K6/20—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
    • B60K6/42—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 the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • 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
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
    • 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
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/091—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears including a single countershaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—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
    • B60K6/20—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
    • B60K6/42—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 the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4808—Electric machine connected or connectable to gearbox output shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—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
    • B60K6/20—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
    • B60K6/42—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 the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—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
    • B60K6/20—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
    • B60K6/42—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 the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—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
    • B60K6/20—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
    • B60K6/42—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 the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B60K2006/4841—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range the gear provides shifting between multiple ratios
    • 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
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0039—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising three forward speeds
    • 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
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0043—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising four forward speeds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Hybrid-Antriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Antriebseinheit (12), einer zweiten Antriebseinheit (14), einer ersten Kupplungsanordnung (16), die ein Eingangsglied (18) und ein Ausgangsglied (20) aufweist, wobei das Eingangsglied (18) mit der ersten Antriebseinheit (12) verbunden ist, einer ersten Getriebeanordnung (22), die einen Eingang (24) aufweist, der mit dem Ausgangsglied (20) der ersten Kupplungsanordnung (16) verbunden ist, und die einen Ausgang (26) aufweist, der mit einem Abtrieb (28) zum Antreiben von angetriebenen Rädern (32L, 32R) des Kraftfahrzeugs verbindbar ist, wobei die erste Getriebeanordnung (22) wenigstens einen Radsatz (40, 46, 52; 46VI) aufweist, der zur Einrichtung einer Vorwärtsgangstufe (G1-V, G2-V, G3-V; G1-V, G2-V, G3-V, G4-V; G2-V) für die erste Antriebseinheit (12) ausgebildet sind, wobei die erste Getriebeanordnung (22) eine Eingangswelle (36) und eine Ausgangswelle (38) aufweist, wobei der Radsatz (40, 46, 52; 46VI) ein an der Eingangswelle angeordnetes erstes Zahnrad (42, 50, 56) und ein damit in Eingriff stehendes und an der Ausgangswelle (38) angeordnetes zweites Zahnrad (44, 48, 54) aufweist, wobei die zweite Antriebseinheit (14) über eine zweite Getriebeanordnung (60) mit dem Abtrieb verbunden ist, um wenigstens eine Vorwärtsgangstufe (G1-E, G2-E; G1-E) für die zweite Antriebseinheit (14) einzurichten. Dabei weist die zweite Getriebeanordnung (60) eine Wellenanordnung (68, 84; 68') auf, an der wenigstesn ein Verbindungszahnrad (86, 88; 86) gelagert ist, das mit einem Zahnrad (48, 90; 48, 54) der ersten Getriebeanordnung (22) in Eingriff steht und das mittels einer zweiten Kupplungsanordnung (76) mit der zweiten Antriebseinheit (14) verbindbar ist, um unter Verwendung der ersten Getriebeanordnung (22) und der zweiten Getriebeanordnung (60) wenigstens eine Vorwärtsgangstufe (G1-E, G2-E; G1-E) für die zweite Antriebseinheit (14) einzurichten.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Antriebseinheit, mit einer zweiten Antriebseinheit, mit einer ersten Kupplungsanordnung, die ein Eingangsglied und ein Ausgangsglied aufweist, wobei das Eingangsglied mit der ersten Antriebseinheit verbunden ist, mit einer ersten Getriebeanordnung, die einen Eingang aufweist, der mit dem Ausgangsglied der ersten Kupplungsanordnung verbunden ist, und die einen Ausgang aufweist, der mit einem Abtrieb zum Antreiben von angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs verbindbar ist, wobei die erste Getriebeanordnung wenigstens einen Radsatz aufweist, der zur Einrichtung wenigstens einer Vorwärtsgangstufe für die erste Antriebseinheit ausgebildet ist, wobei die erste Getriebeanordnung eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle aufweist, wobei der Radsatz ein an der Eingangswelle angeordnetes erstes Zahnrad und ein damit in Eingriff stehendes und an der Ausgangswelle angeordnetes zweites Zahnrad aufweist, wobei die zweite Antriebseinheit über eine zweite Getriebeanordnung mit dem Abtrieb verbunden ist, um wenigstens eine Vorwärtsgangstufe für die zweite Antriebseinheit einzurichten.
  • Neben klassischen Antriebssträngen für Kraftfahrzeuge, die als Antriebsmotor einen Verbrennungsmotor und eine Getriebeanordnung beinhalten, sind seit einigen Jahren sogenannte Hybrid-Antriebsstränge bekannt. Diese weisen zwei Antriebseinheiten auf, wobei eine erste Antriebseinheit in der Regel als Verbrennungsmotor ausgebildet ist und wobei eine zweite Antriebseinheit in der Regel als elektrische Maschine ausgebildet ist, die zum Antrieb als Elektromotor arbeitet.
  • Bei Hybrid-Antriebssträngen gibt es unterschiedliche Konzepte. Bei einem seriellen Hybrid-Antriebsstrang ist eine elektrische Maschinenanordnung in der Regel zwischen den Verbrennungsmotor und das Getriebe geschaltet. Bei einem parallelen Hybrid-Antriebsstrang sind ein Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschinenanordnung parallel mit einem Getriebe verbunden. In manchen Fällen beinhaltet die elektrische Maschinenanordnung nur eine einzelne Maschine. In manchen Fällen kann die elektrische Maschinenanordnung jedoch auch einen Elektromotor und einen separat davon vorgesehenen Generator beinhalten, also zwei elektrische Maschinen.
  • Auf dem Gebiet der Doppelkupplungsgetriebe sind auch sogenannte Torque-Split-Hybrid-Antriebsstränge bekannt, bei denen ein Verbrennungsmotor über ein Doppelkupplungsgetriebe mit angetriebenen Rädern verbunden ist, wobei eine elektrische Maschine an einem Eingang von einem der Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes anschließbar ist.
  • Aus dem Dokument WO 2014/166745 A1 ist es bekannt, einen Verbrennungsmotor über eine Einzelkupplung mit einer Getriebeeingangswelle zu verbinden, die über zwei Radsätze mit einer Getriebeausgangswelle verbunden ist. Ferner ist eine elektrische Maschine an eine Doppelkupplungsanordnung angeschlossen, deren eines Ausgangsglied an die Getriebeeingangswelle angeschlossen ist. Das zweite Ausgangsglied dieser Doppelkupplungsanordnung ist mit einem weiteren Radsatz verbunden, der an die Getriebeausgangswelle angeschlossen ist.
  • Weitere in diesem Dokument offenbarte Antriebsstränge beinhalten Planetenradsätze zur Leistungsverzweigung oder -summierung.
  • Die Doppelkupplungsanordnung ist generell koaxial zu der Getriebeeingangswelle angeordnet.
  • Das Dokument DE 10 2010 063 092 A1 offenbart einen Hybrid-Antriebsstrang, bei dem der Verbrennungsmotor über eine erste Getriebeanordnung mit drei Gangstufen mit einer Ausgangswelle verbunden ist und wobei die elektrische Maschine über eine zweite Getriebeanordnung mit zwei Gangstufen mit der Getriebeausgangswelle verbunden ist.
  • Das Dokument DE 10 2013 022 142 A1 offenbart einen Hybrid-Antriebsstrang, bei dem ein Verbrennungsmotor über eine Trennkupplung und eine Doppelkupplungsanordnung mit einer Stirnradgetriebeanordnung verbunden ist, die zwei Teilgetriebe aufweist und dazu ausgebildet ist, genau drei oder genau vier Vorwärtsgangstufen einzurichten, wobei die Stirnradgetriebeanordnung mit drei parallelen Wellenanordnungen ausgebildet ist, die so über Radsatzanordnungen miteinander verbunden sind, dass Antriebsleistung je nach eingelegter Vorwärtsgangstufe über wenigstens zwei der Wellenanordnungen überfragen wird.
  • Ferner offenbart das Dokument DE 10 2012 016 988 A1 einen Hybrid-Antriebsstrang, bei dem ein Rotor einer elektrischen Maschine mittels einer schaltbaren Kupplung wahlweise entweder mit einem Eingangselement oder mit einem Ausgangselement eines Planetenradsatzes verbindbar ist.
  • Schließlich offenbart das Dokument EP 2 447 571 B1 einen Hybrid-Antriebsstrang, bei dem ein Verbrennungsmotor über eine Planetenradsatzanordnung mit einem Getriebeeingang verbunden ist.
  • Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei dem vorzugsweise im Wesentlichen unabhängige Übersetzungen für verbrennungs- und elektromotorische Leistungspfade realisierbar sind und/oder wobei vorzugsweise eine axial kompakte Bauweise realisierbar ist.
  • Die obige Aufgabe wird bei der eingangs genannten Hybrid-Antriebsstrang dadurch gelöst, dass die zweite Getriebeanordnung eine Wellenanordnung aufweist, an der wenigstens ein Verbindungszahnrad gelagert ist, das mit einem Zahnrad der ersten Getriebeanordnung in Eingriff steht und das mittels einer zweiten Kupplungsanordnung mit der zweiten Antriebseinheit verbindbar sind, um unter Verwendung der ersten und der zweiten Getriebeanordnung wenigstens eine Vorwärtsgangstufe für die zweite Antriebseinheit einzurichten.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang wird ein axial kompaktes Hybridgetriebe bereit gestellt, das eine hohe Übersetzung zwischen der zweiten Antriebseinheit und dem Abtrieb ermöglicht. Ferner wird wenigstens eine Gangstufe für die erste Antriebseinheit bereit gestellt, vorzugsweise zwei oder mehr Vorwärtsgangstufen. Wenn nur eine Gangstufe für eine erste Antriebseinheit in Form eines Verbrennungsmotors bereit gestellt wird, so ist diese Gangstufe vorzugsweise keine Anfahrgangstufe, sondern ist vorzugsweise erst ab höheren Geschwindigkeiten von bspw. 15 km/h oder 30 km/h verwendbar. Dann wird generell mit der zweiten Antriebseinheit angefahren. Die erste Kupplungsanordnung ist vorzugsweise iene Reibkupplung, die ein Notanfahren über die erste Antriebseinheit ermöglicht. Die zweite Kupplungsanordnung ist hier vorzugsweise eine Schaltkupplung, insbesondere eine Synchron-Schaltkupplung.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die zweite Antriebseinheit einen einzelne elektrische Maschine aufweist, die sowohl im Motorbetrieb als auch im Generatorbetrieb arbeiten kann.
  • Die zweite Kupplungsanordnung ist vorzugsweise über einen Stirnradsatz mit einer Motorabtriebswelle der zweiten Antriebseinheit verbunden, wobei der Stirnradsatz vorzugsweise zweistufig ist. Folglich kann als zweite Antriebseinheit eine elektrische Maschine mit hohen Drehzahlen betrieben werden, so dass die elektrische Maschine kompakt realisiert werden kann.
  • Die erste Kupplungsanordnung ist vorzugsweise als Einfach-Kupplung ausgebildet, und zwar entweder als trockene Anfahr- und Trennkupplung oder als nasslaufende Anfahr- und Trennkupplung.
  • Die Wellenanordnung der zweiten Getriebeanordnung ist vorzugsweise eine Wellenanordnung, die parallel versetzt sowohl zu der Eingangswelle als auch parallel versetzt zu der Ausgangswelle angeordnet ist. Die zweite Kupplungsanordnung ist vorzugsweise koaxial zu der Wellenanordnung angeordnet.
  • Die zweite Kupplungsanordnung ist vorzugsweise über einen Stirnradsatz mit einer Motorabtriebswelle der zweiten Antriebseinheit verbunden, wobei der Stirnradsatz vorzugsweise zweistufig ist. Folglich kann als zweite Antriebseinheit eine elektrische Maschine mit hohen Drehzahlen betrieben werden, so dass die elektrische Maschine kompakt realisiert werden kann.
  • Die elektrische Maschine kann so angeordnet sein, dass sie axial mit der ersten Getriebeanordnung überlappend, insbesondere vollständig überlappend ausgebildet ist.
  • Mit dem Hybrid-Antriebsstrang sind folgende Betriebsmodi möglich: Zum einen ist ein reiner Antrieb mittels der ersten Antriebseinheit möglich, wobei die zweite Kupplungsanordnung vorzugsweise geöffnet ist. Ferner ist ein Antriebsmodus allein mittels der zweiten Antriebseinheit realisierbar, wobei die erste Kupplungsanordnung geöffnet ist, so dass von der ersten Antriebseinheit keine Schleppmomente auf den Abtrieb wirken.
  • Ferner können Antriebsleistungen der ersten Antriebseinheit und der zweiten Antriebseinheit über die Anbindung der Verbindungszahnräder an Zahnräder der ersten Getriebeanordnung aufsummiert werden, so dass ein sogenannter Boostbetrieb einrichtbar ist.
  • Ein Anfahren des Fahrzeugs ist sowohl allein (ggf. eingeschränkt auf einen Notbetrieb) mittels der ersten Antriebseinheit oder allein mittels der zweiten Antriebseinheit möglich, ist jedoch auch unter Verwendung beider Antriebseinheiten möglich.
  • Ferner ist der Hybrid-Antriebsstrang dazu ausgelegt, in einem Fahrmodus rekuperierend zu wirken. Hierbei kann beispielsweise von der ersten Antriebseinheit bereitgestellte Antriebsleistung teilweise auf den Abtrieb geführt werden und, über die Verbindungszahnräder und die zweite Kupplungsanordnung teilweise der zweiten Antriebseinheit zugeführt werden, um diese anzutreiben und folglich als Generator im Rekuperations-Modus zu betreiben.
  • Durch die zweite Kupplungsanordnung ist es vorzugsweise möglich, die zweite Antriebseinheit vollständig und schnell vom Abtrieb abzukoppeln, beispielsweise für den Fall einer Notbremsung.
  • Auch ist ein sogenannter Segelmodus möglich, bei dem sowohl die erste Antriebseinheit als auch die zweite Antriebseinheit vom Abtrieb abgekoppelt sind, wobei die erste und die zweite Kupplungsanordnung jeweils geöffnet sind. Während eines solchen Segelmodus kann über die zweite Kupplungsanordnung bedarfsweise Leistung von der zweiten Antriebseinheit bereitgestellt werden, wobei die erste Antriebseinheit über längere Zeiträume abgekoppelt sein kann (durch Öffnen der ersten Kupplungsanordnung), so dass die erste Antriebseinheit beispielsweise auch abgeschaltet werden kann, während einer solcher Segelbetrieb eingerichtet ist.
  • Die erste Kupplungsanordnung ist vorzugsweise axial mit dem Abtrieb ausgerichtet. In manchen Ausführungsformen können die erste und die zweite Kupplungsanordnung ebenfalls axial miteinander ausgerichtet sein.
  • Der Abtrieb kann als Abtriebs-Radsatz ausgebildet sein.
  • Die maximale Drehzahl der zweiten Antriebseinheit ist vorzugsweise doppelt so hoch wie die maximale Drehzahl der ersten Antriebseinheit, wobei über die zweite Getriebeanordnung eine Drehzahlanpassung erreicht werden kann. Mit anderen Worten kann bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit mit Antrieb durch die erste und die zweite Antriebseinheit die Drehzahl der zweiten Antriebseinheit wenigstens 1,5-fach so hoch sein wie die Drehzahl der ersten Antriebseinheit. Vorzugsweise ist die Drehzahl in einem solchen Fahrmodus jedoch kleiner als das 4-fache der Drehzahl der ersten Antriebseinheit.
  • In einer Grundvariante des erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstranges ist ein Rückwärtsfahren ausschließlich mittels der zweiten Antriebseinheit möglich, bei der es sich vorzugsweise um eine elektrische Maschine handelt, die hinsichtlich ihrer Drehrichtung umkehrbar ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Getriebeanordnung wenigstens drei Radsätze auf, die jeweils zur Einrichtung wenigstens einer Vorwärtsgangstufe für die erste Antriebseinheit ausgebildet sind, wobei die Radsätze jeweils ein an der Eingangswelle angeordnetes erstes Zahnrad und ein damit in Eingriff stehendes und an der Ausgangswelle angeordnetes zweites Zahnrad aufweisen, wobei an der Wellenanordnung zwei Verbindungszahnräder angeordnet sind, die jeweils mit einem Zahnrad der ersten Getriebeanordnung in Eingriff stehen und die mittels einer zweiten Kupplungsanordnung mit der zweiten Antriebseinheit verbindbar sind, um unter Verwendung der ersten Getriebeanordnung und der zweiten Getriebeanordnung wenigstens zwei Vorwärtsgangstufen für die zweite Antriebseinheit einzurichten.
  • Der bevorzugste Hybrid-Antriebsstrang ermöglicht folglich wenigstens drei Vorwärtsgangstufen für die erste Antriebseinheit, die vorzugsweise als Verbrennungsmotor ausgebildet ist. Ferner ermöglicht der erfindungsgemäße Hybrid-Antriebsstrang wenigstens zwei Vorwärtsgangstufen für die zweite Antriebseinheit, die vorzugsweise als elektrische Maschinenanordnung ausgebildet ist.
  • Durch die Anbindung der von der Zahnzahl her vorzugsweise frei wählbaren Verbindungszahnräder an Zahnräder der ersten Getriebeanordnung ist es möglich, die Übersetzungen für die Vorwärtsgangstufen für die zweite Antriebseinheit unabhängig von den Übersetzungen der Vorwärtsgangstufen für die erste Antriebseinheit auszubilden.
  • Die erste Kupplungsanordnung ist auch hier vorzugsweise als Einfach-Kupplung ausgebildet, und zwar entweder als trockene Anfahr- und Trennkupplung oder als nasslaufende Anfahr- und Trennkupplung. Folglich sind Gangwechsel unter ausschließlicher Verwendung der ersten Antriebseinheit nur mit Zugkraftunterbrechung möglich, da zum Wechseln von Radsätzen, die vorzugsweise über Schaltkupplungen in den Leistungsfluss schaltbar sind, die erste Kupplungsanordnung jeweils zu öffnen ist.
  • Durch die Anbindung der zweiten Antriebseinheit über die zweite Getriebeanordnung und die erste Getriebeanordnung an den Abtrieb ist es dabei möglich, bei derartigen Zugkraftunterbrechungen ein Füllmoment über die zweite Antriebseinheit bereitzustellen, so dass Zugkraftunterbrechungen in der ersten Getriebeanordnung zur Verbesserung des Komforts gelindert oder komplett vermieden werden können. Die zweite Kupplungsanordnung kann dabei vorzugsweise im Schlupfbetrieb betrieben werden, um eine geeignete Drehzahlanpassung während des Bereitstellens eines solchen Füllmomentes zu ermöglichen.
  • Die Anzahl der von der ersten Getriebeanordnung bereitgestellten Radsätze ist vorzugsweise kleiner gleich vier, so dass mittels der ersten Antriebseinheit entweder genau drei oder genau vier Vorwärtsgangstufen realisierbar sind.
  • Die Verbindungszahnräder, die an der Wellenanordnung gelagert sind, können mit Zahnrädern an der Eingangswelle oder an der Ausgangswelle verbunden sein, stehen jedoch vorzugsweise mit Zahnrädern an der Ausgangswelle in Eingriff, wobei es sich bei den Zahnrädern an der Ausgangswelle vorzugsweise um Festräder handelt, die fest mit der Ausgangswelle verbunden sind.
  • Mit dem bevorzugten Hybrid-Antriebsstrang sind folgende Betriebsmodi möglich: Zum einen ist ein reiner Antrieb mittels der ersten Antriebseinheit möglich, wobei die zweite Kupplungsanordnung vorzugsweise geöffnet ist. Ferner ist ein Antriebsmodus allein mittels der zweiten Antriebseinheit realisierbar, wobei die erste Kupplungsanordnung geöffnet ist, so dass von der ersten Antriebseinheit keine Schleppmomente auf den Abtrieb wirken.
  • Ferner können Antriebsleistungen der ersten Antriebseinheit und der zweiten Antriebseinheit über die Anbindung der Verbindungszahnräder an Zahnräder der ersten Getriebeanordnung aufsummiert werden, so dass ein sogenannter Boostbetrieb einrichtbar ist.
  • Ein Anfahren des Fahrzeugs ist hier uneingeschränkt sowohl allein mittels der ersten Antriebseinheit oder allein mittels der zweiten Antriebseinheit möglich, ist jedoch auch unter Verwendung beider Antriebseinheiten möglich. Die erste Vorwärtsgangstufe, die der ersten Antriebseinheit zugeordnet ist, ist vorzugsweise eine echte Anfahrgangstufe.
  • Ferner ist der Hybrid-Antriebsstrang dazu ausgelegt, in einem Fahrmodus rekuperierend zu wirken. Hierbei kann beispielsweise von der ersten Antriebseinheit bereitgestellte Antriebsleistung teilweise auf den Abtrieb geführt werden und, über die Verbindungszahnräder und die zweite Kupplungsanordnung teilweise der zweiten Antriebseinheit zugeführt werden, um diese anzutreiben und folglich als Generator im Rekuperations-Modus zu betreiben.
  • Durch die zweite Kupplungsanordnung ist es vorzugsweise möglich, die zweite Antriebseinheit vollständig und schnell vom Abtrieb abzukoppeln, beispielsweise für den Fall einer Notbremsung.
  • Auch ist ein sogenannter Segelmodus möglich, bei dem sowohl die erste Antriebseinheit als auch die zweite Antriebseinheit vom Abtrieb abgekoppelt sind, wobei die erste und die zweite Kupplungsanordnung jeweils geöffnet sind. Während eines solchen Segelmodus kann über die zweite Kupplungsanordnung bedarfsweise Leistung von der zweiten Antriebseinheit bereitgestellt werden, wobei die erste Antriebseinheit über längere Zeiträume abgekoppelt sein kann (durch Öffnen der ersten Kupplungsanordnung), so dass die erste Antriebseinheit beispielsweise auch abgeschaltet werden kann, während einer solcher Segelbetrieb eingerichtet ist.
  • Die erste Kupplungsanordnung ist vorzugsweise axial mit dem Abtrieb ausgerichtet. In manchen Ausführungsformen können die erste und die zweite Kupplungsanordnung ebenfalls axial miteinander ausgerichtet sein.
  • Die Radsätze der ersten Getriebeanordnung sind vorzugsweise mittels jeweiliger Schaltkupplungen in den Leistungsfluss schaltbar, die insbesondere als Synchron-Schaltkupplungen ausgebildet sein können.
  • Der Abtrieb kann als Abtriebs-Radsatz ausgebildet sein.
  • Die maximale Drehzahl der zweiten Antriebseinheit ist vorzugsweise doppelt so hoch wie die maximale Drehzahl der ersten Antriebseinheit, wobei über die zweite Getriebeanordnung eine Drehzahlanpassung erreicht werden kann. Mit anderen Worten kann bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit mit Antrieb durch die erste und die zweite Antriebseinheit die Drehzahl der zweiten Antriebseinheit wenigstens 1,5-fach so hoch sein wie die Drehzahl der ersten Antriebseinheit. Vorzugsweise ist die Drehzahl in einem solchen Fahrmodus jedoch kleiner als das 4-fache der Drehzahl der ersten Antriebseinheit.
  • In einer Grundvariante des erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstranges ist ein Rückwärtsfahren ausschließlich mittels der zweiten Antriebseinheit möglich, bei der es sich vorzugsweise um eine elektrische Maschine handelt, die hinsichtlich ihrer Drehrichtung umkehrbar ist.
  • Von besonderem Vorzug ist es, wenn die zweite Kupplungsanordnung eine Doppelkupplungsanordnung aufweist, die ein Doppelkupplungs-Eingangsglied sowie ein erstes Doppelkupplungs-Ausgangsglied und ein zweites Doppelkupplungs-Ausgangsglied aufweist.
  • Die Doppelkupplungsanordnung ist insbesondere als lastschaltbare Doppelkupplungsanordnung ausgebildet, so dass Wechsel zwischen den zwei Vorwärtsgangstufen für die zweite Antriebseinheit unter Last und vorzugsweise ohne Zugkraftunterbrechung durchführbar sind.
  • Dabei ist es von besonderem Vorzug, wenn die Wellenanordnung eine Innenwelle und eine Hohlwelle aufweist, wobei das erste Doppelkupplungs-Ausgangsglied mit der Innenwelle verbunden ist und wobei das zweite Doppelkupplungs-Ausgangsglied mit der Hohlwelle verbunden ist.
  • Ferner ist es hierbei vorteilhaft, wenn ein Verbindungszahnrad an der Innenwelle gelagert ist, insbesondere daran festgelegt ist, und/oder wobei ein weiteres Verbindungszahnrad an der Hohlwelle gelagert ist, insbesondere daran festgelegt ist.
  • Die Doppelkupplungsanordnung weist vorzugsweise zwei nasslaufende Lamellenkupplungen auf, kann jedoch auch zwei trockenlaufende Kupplungen beinhalten. Die zwei Kupplungen sind vorzugsweise unabhängig voneinander betätigbar.
  • In einer alternativen Ausführungsform weist die zweite Kupplungsanordnung zwei Schaltkupplungen auf, die an der Wellenanordnung gelagert sind, wobei die Verbindungszahnräder als an der Wellenanordnung drehbar gelagerte Losräder ausgebildet sind, die mittels der Schaltkupplungen alternativ mit der Wellenanordnung verbindbar sind.
  • Während bei der Ausgestaltung der zweiten Kupplungsanordnung als lastschaltbare Doppelkupplungsanordnung Gangwechsel zwischen Vorwärtsgangstufen der zweiten Antriebseinheit unter Last und vorzugsweise zugkraftunterbrechungsfrei durchgeführt werden können, ist bei der alternativen Ausführungsform als zweite Kupplungsanordnung ein Schaltkupplungspaket mit zwei Schaltkupplungen vorgesehen. Die zwei Schaltkupplungen sind vorzugsweise ausschließlich alternativ zu schalten, vorzugsweise mittels einer einzelnen Schaltmuffe, so dass in diesem Fall Gangwechsel zwischen Vorwärtsgangstufen der zweiten Antriebseinheit nicht unter Last durchgeführt werden sollten, und in der Regel auch eine Zugkraftunterbrechung auftritt, wenn derartige Gangwechsel zwischen Vorwärtsgangstufen der zweiten Antriebseinheit durchgeführt werden.
  • Die Ausführungsform mit zwei Schaltkupplungen anstelle einer lastschaltbaren Doppelkupplungsanordnung kann jedoch Kostenvorteile mit sich bringen.
  • Ein Schaltkupplungspaket mit zwei Schaltkupplungen, die die zweite Kupplungsanordnung bilden, ist vorzugsweise axial mit einem Schaltkupplungspaket ausgerichtet, das der ersten Getriebeanordnung zugeordnet ist und das vorzugsweise dazu dient, zwei Vorwärtsgangstufen der ersten Antriebseinheit alternativ in den Leistungsfluss zu schalten.
  • Die Wellenanordnung ist bei dieser Ausführungsform vorzugsweise als einzelne Welle ausgebildet, die über einen oder mehrere Stirnradsätze (einstufig oder mehrstufig) mit der zweiten Antriebseinheit verbunden ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist einer der Radsätze der ersten Getriebeanordnung zur Einrichtung einer ersten Vorwärtsgangstufe ausgebildet, wobei ein Losrad dieses Radsatzes mittels eines Freilaufes mit der diesem Losrad zugeordneten Welle verbindbar ist.
  • Durch diese Maßnahme kann für die erste Vorwärtsgangstufe, bei der es sich um die Anfahr-Gangstufe handelt, eine separat schaltbare Schaltkupplung eingespart werden.
  • Hierbei ist vorgesehen, dass der Freilauf so ausgebildet ist, dass er bei einem Antrieb über das Losrad Leistung auf die zugeordnete Welle überträgt. Sofern sich die zugeordnete Welle jedoch mit einer höheren Drehzahl als das Losrad dreht, kommt der Freilauf außer Wirkung (wird quasi überholt).
  • Der Freilauf kann dabei in einer Grundvariante ein nicht-schaltbarer Freilauf sein, der also rein passiv wirkt. In einer nachstehend noch zu erläuternden ”Add-On”-Variante kann der Freilauf jedoch auch schaltbar sein, um den Freilauf bei einer Drehrichtungsumkehr außer Betrieb zu setzen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an der Wellenanordnung ein Nebenfunktions-Zahnrad gelagert, das mit einem weiteren Zahnrad der ersten Getriebeanordnung in Eingriff steht und in den Leistungsfluss schaltbar ist, um wenigstens eine Nebenfunktion zu erfüllen.
  • Eine derartige zusätzliche Ausgestaltung, die auch als ”Add-On”-Version bezeichnet werden kann, sieht vor, dass das Nebenfunktions-Zahnrad beispielsweise für eine Drehrichtungsumkehr verwendbar ist, um ein Rückwärtsfahren mittels der ersten Antriebseinheit zu ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Nebenfunktions-Zahnrad eine Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Antriebseinheit ermöglichen, wobei die den Vorwärtsgangstufen der ersten Getriebeanordnung zugeordneten Schaltkupplungen geöffnet sind, um auf diese Weise beispielsweise ein Standladen zu ermöglichen. Auch kann bei dieser Ausführungsform das Nebenfunktions-Zahnrad Verwendung finden, wenn eine Start-Stopp-Funktion realisiert werden soll, also ein Starten der ersten Antriebseinheit in Form eines Verbrennungsmotors durch die zweite Antriebseinheit in Form einer elektrischen Maschine während eines Stillstands des Kraftfahrzeuges.
  • Sofern eine solche Add-On-Funktion vorgesehen ist, ist es bevorzugt, wenn ein zum Einrichten einer ersten Vorwärtsgangstufe für die erste Antriebseinheit verwendeter Freilauf schaltbar ist, so dass das diesem Freilauf zugeordnete Losrad vollständig von der zugeordneten Welle entkoppelt werden kann, um eine Rückwärtsdrehung dieses Losrades unter Verwendung des Nebenfunktions-Zahnrades zu ermöglichen.
  • Der Hybrid-Antriebsstrang kann dabei als modularer Antriebsstrang realisiert werden. In einer Grundvariante kann der Antriebsstrang ohne ein derartiges Nebenfunktions-Zahnrad und zugeordnete Schaltfunktion (beispielsweise realisiert über eine Schaltkupplung) ausgestattet sein, so dass die hierdurch erzielbaren Nebenfunktionen nicht realisierbar sind. In einer Add-On-Variante eines solchen modularen Antriebsstranges kann das Nebenfunktions-Zahnrad mit der zugeordneten Schaltfunktion jedoch bereitgestellt werden, um die Nebenfunktionen zu ermöglichen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an einem dem Eingang der ersten Getriebeanordnung axial gegenüberliegenden Ende der Ausgangswelle ein Losrad drehbar gelagert, das mittels einer Schaltkupplung mit der Ausgangswelle verbindbar ist.
  • Die Schaltkupplung kann dabei auf der dem Eingang gegenüberliegenden axialen Seite des Losrades angeordnet sein, kann jedoch auch auf der dem Eingang der ersten Getriebeanordnung zugewandten axialen Seite des Losrades angeordnet sein.
  • Auch hier ist eine modulare Ausgestaltung des Antriebsstranges realisierbar. In einer Variante kann die zur Verbindung des Losrades mit der Ausgangswelle vorgesehene Schaltkupplung auf dem dem Eingang der ersten Getriebeanordnung gegenüberliegenden axialen Seite des Losrades angeordnet sein. Diese Variante ist vorzugsweise dann eingerichtet, wenn die erste Getriebeanordnung genau drei Vorwärtsgangstufen einrichtet. Sofern eine Getriebeanordnung mit genau vier Vorwärtsgangstufen vorgesehen wird, werden auf der diesem Losrad axial gegenüberliegenden Seite der Schaltkupplung eine weitere Schaltkupplung und ein weiteres Losrad angeordnet, um die weitere Vorwärtsgangstufe einzurichten. Die zwei Schaltkupplungen können dann als Schaltkupplungspaket integriert sein.
  • Der Radsatz, der an dem Eingang der ersten Getriebeanordnung axial gegenüberliegenden Ende der ersten Getriebeanordnung angeordnet ist, kann vorzugsweise ein Radsatz zum Einrichten einer ersten Vorwärtsgangstufe oder zum Einrichten einer vierten Vorwärtsgangstufe sein.
  • Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn an der Eingangswelle zwei Losräder drehbar gelagert sind, zwischen denen ein Schaltkupplungspaket zum alternativen Verbinden dieser Losräder mit der Eingangswelle angeordnet ist.
  • Eines der Losräder ist dabei vorzugsweise benachbart zu einer Eingangsseite der ersten Getriebeanordnung.
  • Die Eingangsseite ist jene Seite der ersten Getriebeanordnung, über die ein Ausgangsglied der ersten Kupplungsanordnung mit dem Eingang bzw. der Eingangswelle der ersten Getriebeanordnung verbunden ist.
  • Ferner ist es jeweils vorteilhaft, wenn wenigstens eines dieser Losräder mit einem Festrad in Eingriff steht, das mit einem der Verbindungszahnräder in Eingriff steht.
  • Hierdurch kann auch eine radial kompakte Bauweise erzielt werden, da das Festrad, das vorzugsweise mit der Ausgangswelle verbunden ist, sowohl mit dem Losrad an der Eingangswelle als auch mit dem Verbindungszahnrad der Wellenanordnung der zweiten Getriebeanordnung in Eingriff steht.
  • Die Ausgangswelle der ersten Getriebeanordnung ist vorzugsweise über einen Stirnradsatz mit einem Differential verbunden.
  • Der Hybrid-Antriebsstrang ist vorzugsweise für einen Front-Quer-Einbau in einem Kraftfahrzeug ausgelegt.
  • Insgesamt lässt sich eine Ausführungsform der Erfindung auch folgendermaßen formulieren, nämlich als Hybrid-Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine, wobei der Verbrennungsmotor über eine erste Getriebeanordnung mit einem Abtrieb verbunden ist und wobei die elektrische Maschine über eine Zwischenwelle mit der ersten Getriebeanordnung verbunden ist, insbesondere mit einem Ausgang hiervon, wobei koaxial zu der Zwischenwelle eine Kupplungsanordnung vorgesehen ist, die zum Schalten von wenigstens zwei Gangstufen für die elektrische Maschine ausgebildet ist.
  • Ferner lässt sich insgesamt mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang vorzugsweise wenigstens einer der folgenden Vorteile bzw. Merkmale realisieren.
  • Es wird ein modularer Hybrid-Antriebsstrang realisiert, der vorzugsweise ein Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine aufweist, wobei die Getriebearchitektur vorzugsweise nach dem Torque-Split-Prinzip aufgebaut ist bzw. nach einem Parallel-Hybrid-Prinzip. Eine Stirnradgetriebeanordnung ist dabei vorzugsweise dazu ausgebildet, um mindestens drei und/oder kleiner gleich vier nicht-lastschaltbare Vorwärts-Gangstufen für den verbrennungsmotorischen Betrieb und mindestens zwei vorzugsweise lastschaltbare Vorwärts-Gangstufen für den elektromotorischen Betrieb zu realisieren. Dabei sind die Übersetzungen der verbrennungsmotorischen- und der elektromotorischen Gangstufen unabhängig voneinander ausführbar. Ferner kann eine optionale Add-On-Getriebestruktur vorgesehen werden, mit der die Funktionsintegration der Betriebsmodi ”Standladen”, ”verbrennungsmotorisch Rückwärtsfahren” und/oder ”Start-Stopp-Betrieb” ermöglicht werden, und zwar vorzugsweise unter teilweiser Verwendung vorhandener Komponenten mit geringem Zusatzaufwand.
  • Bei der Realisierung der Add-On-Funktion mittels des Nebenfunktions-Zahnrades ist bevorzugt vorgesehen, dass das Nebenfunktions-Zahnrad mit einem Festrad in Eingriff steht, das an der Eingangswelle festgelegt ist, wodurch das Standladen und das verbrennungsmotorische Rückwärtsfahren realisierbar sind. Alternativ hierzu kann das Nebenfunktions-Zahnrad auch an einem Losrad der ersten Getriebeanordnung angebunden werden, bzw. in Eingriff damit stehen, wodurch ein verbrennungsmotorisches Rückwärtsfahren möglich ist, nicht jedoch ein Standladen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstranges;
  • 2 eine Tabelle mit den Betriebsmodi und den Kupplungszuständen des Antriebsstranges der 1;
  • 3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstranges;
  • 4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstranges;
  • 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstranges;
  • 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstranges;
  • 7 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstranges;
  • 8 eine Tabelle von Betriebsmodi und Kupplungszuständen für den Hybrid-Antriebsstrang der 7; und
  • 9 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstranges.
  • In 1 ist ein Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug schematisch dargestellt und generell mit 10 bezeichnet.
  • Der Hybrid-Antriebsstrang 10 beinhaltet eine erste Antriebseinheit 12, die insbesondere als Verbrennungsmotor ausgebildet ist. Ferner weist der Hybrid-Antriebsstrang 10 eine zweite Antriebseinheit 14 auf, die insbesondere als einzelne elektrische Maschine 14 ausgebildet ist. Die elektrische Maschine 14 ist dabei als Motor betreibbar, um die zweite Antriebseinheit zu bilden. Die elektrische Maschine 14 ist jedoch auch als Generator betreibbar, um eine Rekuperation in dem Hybrid-Antriebsstrang 10 durchzuführen.
  • Der Hybrid-Antriebsstrang 10 weist ferner eine erste Kupplungsanordnung 16 auf, die als einfache Anfahr- und Trennkupplung mit einem Eingangsglied 18 und einem Ausgangsglied 20 ausgebildet ist. Das Eingangsglied 18 ist mit der ersten Antriebseinheit 12 verbunden, beispielsweise mit einer Kurbelwelle hiervon.
  • Das Ausgangsglied 20 ist mit einem Eingang 24 einer ersten Getriebeanordnung 22 verbunden. Die erste Getriebeanordnung 22 ist durch ein Stirnradgetriebe in Vorgelegebauweise gebildet. Ein Ausgang 26 der ersten Getriebeanordnung 22 ist mit einem Abtriebsradsatz 28 verbunden, der eine Abtriebswelle 29 beinhaltet. Ferner ist schematisch in 1 angedeutet, dass der Abtriebsradsatz 28 mit einem Differential 30 verbunden sein kann, mittels dessen Antriebsleistung auf angetriebene Räder 32L, 32R verteilbar ist.
  • Die erste Getriebeanordnung 22 beinhaltet eine Eingangswelle 36, die mit dem Ausgangsglied 20 der ersten Kupplungsanordnung 16 starr verbunden ist. Ferner beinhaltet die erste Getriebeanordnung 22 eine parallel versetzt zu der Eingangswelle 36 angeordnete Ausgangswelle 38, an der ein Festrad des Abtriebsradsatzes 28 festgelegt ist.
  • Die erste Getriebeanordnung 22 weist einen ersten Gangradsatz 40 für eine Vorwärtsgangstufe 1 auf, wobei der erste Gangradsatz 40 ein mit der Eingangswelle 36 verbundenes Festrad 42 und ein an der Ausgangswelle 38 drehbar gelagertes Losrad 44 aufweist, das mit dem Festrad 42 in Eingriff steht. Die erste Getriebeanordnung 22 weist ferner einen zweiten Gangradsatz 46 auf, der zur Bildung einer Vorwärtsgangstufe 2 ausgebildet ist. Der zweite Gangradsatz 46 weist ein mit der Ausgangswelle 38 fest verbundenes Festrad 48 auf, sowie ein damit kämmendes Losrad 50, das drehbar an der Eingangswelle 36 gelagert ist. Schließlich weist die erste Getriebeanordnung 22 einen dritten Gangradsatz 52 zur Bildung einer Vorwärtsgangstufe 3 auf. Der dritte Gangradsatz weist ein mit der Ausgangswelle 38 fest verbundenes Festrad 54 auf, das mit einem Losrad 56 in Eingriff steht, das drehbar an der Eingangswelle 36 gelagert ist. Ausgehend von dem Eingang 24 der ersten Getriebeanordnung 22, der der ersten Antriebseinheit 12 zugewandt ist, ist die axiale Reihenfolge der Gangradsätze folgende: Zweiter Gangradsatz 46, dritter Gangradsatz 52 und erster Gangradsatz 40.
  • Auf der dem Eingang 24 axial gegenüberliegenden Seite der ersten Getriebeanordnung 22 ist eine Schaltkupplung B2 an der Ausgangswelle 38 ausgebildet, die dazu dient, das Losrad 44 mit der Ausgangswelle 38 zu verbinden oder hiervon zu trennen. Die Schaltkupplung B2 kann als Klauenkupplung ausgebildet sein, ist jedoch vorzugsweise als Synchron-Schaltkupplung ausgebildet, die beispielsweise mittels einer nicht näher bezeichneten Schaltmuffe betätigbar ist, und zwar durch axiale Bewegung dieser Schaltmuffe. Die Schaltkupplung B2 ist auf der dem Eingang 24 axial gegenüberliegenden Seite des ersten Gangradsatzes 40 angeordnet.
  • Ferner ist zwischen den Gangradsätzen 46, 52 ein Schaltkupplungspaket mit einer Schaltkupplung A1 und einer Schaltkupplung A2 angeordnet. Die Schaltkupplung A1 und die Schaltkupplung A2 sind mittels einer einzelnen, nicht näher bezeichneten Schaltmuffe in an sich bekannter Weise betätigbar und können, genauso wie die Schaltkupplung B2, als Synchron-Schaltkupplungen oder als Klauenkupplungen ausgebildet sein. Das Schaltkupplungspaket mit den Schaltkupplungen A1, A2 ist koaxial zu der Eingangswelle 36 angeordnet. Die Schaltkupplung A1 dient dazu, das Losrad 56 mit der Eingangswelle 36 zu verbinden oder hiervon zu trennen. Die Schaltkupplung A2 dient dazu, das Losrad 50 mit der Eingangswelle 36 zu verbinden oder hiervon zu trennen.
  • Mittels der ersten Getriebeanordnung 22 sind der ersten Antriebseinheit 12 drei Vorwärtsgangstufen zugeordnet, die in 1 mit 1, 3, 2 bezeichnet sind. Zum Anfahren wird das Losrad 44 mittels der Schaltkupplung B2 mit der Ausgangswelle 38 verbunden, und anschließend wird die erste Kupplungsanordnung 16 zum Anfahren geschlossen. Für einen Gangwechsel in eine andere Gangstufe ist die erste Kupplungsanordnung 16 zu öffnen, wobei anschließend die Kupplung B2 geöffnet wird und beispielsweise die Kupplung A2 geschlossen wird, um die Vorwärtsgangstufe 2 einzulegen. Anschließend kann die erste Kupplungsanordnung 16 wieder geschlossen werden. Mit anderen Worten können Gangwechsel mittels der ersten Getriebeanordnung 22 in der Regel nicht unter Last durchgeführt werden. Vielmehr tritt bei einem Antrieb alleine mittels der ersten Antriebseinheit 12 zwischen Gangwechseln eine Zugkraftunterbrechung auf.
  • Der zweiten Antriebseinheit 14 ist eine zweite Getriebeanordnung 60 zugeordnet. Die zweite Getriebeanordnung 60 beinhaltet eine Motorausgangswelle 62, die mit einer Motorabtriebswelle der zweiten Antriebseinheit 14 verbunden ist. Die Motorausgangswelle 62 ist parallel versetzt zu den Wellen 36, 38 angeordnet.
  • Die zweite Getriebeanordnung 60 weist ferner eine erste Zwischenwelle 64 auf, die mit der Motorausgangswelle 62 über einen ersten Konstanten-Radsatz 66 verbunden ist, der die Drehzahl an der Motorausgangswelle 62 hin zu der ersten Zwischenwelle 64 reduziert. Die zweite Getriebeanordnung 60 weist ferner eine zweite Zwischenwelle 68 auf, die parallel versetzt zu der ersten Zwischenwelle 64 angeordnet ist, und parallel versetzt zu den Wellen 36, 38 angeordnet ist.
  • Der ersten Zwischenwelle 64 und der zweiten Zwischenwelle 68 ist ein zweiter Radsatz 70 zugeordnet, der ein mit der ersten Zwischenwelle 64 verbundenes Festrad 72 aufweist, sowie ein an der zweiten Zwischenwelle 68 drehbar gelagertes Losrad 74. Der zweite Radsatz reduziert die Drehzahl noch weiter.
  • Die zweite Getriebeanordnung 60 beinhaltet ferner eine zweite Kupplungsanordnung 76. Die zweite Kupplungsanordnung 76 weist ein Eingangsglied 78 auf, das starr mit dem Losrad 74 des Radsatzes 70 verbunden ist. Ferner weist die zweite Kupplungsanordnung ein erstes Ausgangsglied 80 auf, das fest mit der zweiten Zwischenwelle 68 verbunden ist, sowie ein zweites Ausgangsglied 82, das mit einer Hohlwelle 84 verbunden ist, die koaxial zu der zweiten Zwischenwelle 68 ausgebildet ist. Die zweite Kupplungsanordnung 76 ist als lastschaltbare Doppelkupplungsanordnung ausgebildet, wobei sie zwei Kupplungen K1, K2 beinhaltet, eine, die das Eingangsglied 78 mit dem ersten Ausgangsglied 80 verbinden kann, und eine zweite Kupplung, die das Eingangsglied 78 mit dem zweiten Ausgangsglied 82 verbinden kann. Die zwei Kupplungen der zweiten Kupplungsanordnung 76 können vorzugsweise unabhängig voneinander betätigt werden.
  • Die zweite Antriebseinheit 14 erstreckt sich über eine axiale Länge, die sich mit der ersten Getriebeanordnung 22 überlappt. Vorzugsweise erstreckt sich die Motorausgangswelle 62 ausgehend von der zweiten Antriebseinheit 14 in eine Richtung entgegengesetzt zu jener Richtung, mit der sich die Eingangswelle 36 von der ersten Kupplungsanordnung 16 aus erstreckt. In axialer Richtung, aus der Sicht der ersten Antriebseinheit 12 gesehen, sind der erste Konstanten-Radsatz 66 und der zweite Radsatz 70 vor der ersten Kupplungsanordnung 16 angeordnet. Die zweite Kupplungsanordnung 76 überschneidet sich in axialer Richtung vorzugsweise mit der ersten Kupplungsanordnung 16.
  • Auf der dem zweiten Radsatz 70 axial gegenüberliegenden Seite der zweiten Kupplungsanordnung 76 ist ein erstes Verbindungszahnrad 86 angeordnet, das starr mit der Hohlwelle 84 verbunden ist und das mit dem Festrad 48 des zweiten Gangradsatzes 46 in Eingriff steht, wie es durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Auf der der zweiten Kupplungsanordnung 76 axial gegenüberliegenden Seite des ersten Verbindungszahnrades 86 ist ein zweites Verbindungszahnrad 88 angeordnet, das drehfest mit der zweiten Zwischenwelle 68 verbunden ist und das mit einem Festrad 90 in Eingriff steht, das starr mit der Ausgangswelle 38 verbunden ist. Das Festrad 90 und das Festrad 48 können als Doppel-Festrad ausgebildet sein.
  • Die zweite Getriebeanordnung 60 weist folglich eine Wellenanordnung auf, die vorliegend durch die zweite Zwischenwelle 68 und durch die Hohlwelle 84 gebildet ist. An der Wellenanordnung sind folglich zwei Verbindungszahnräder 86, 88 gelagert, die jeweils mit einem Zahnrad 48, 90 der ersten Getriebeanordnung 22 in Eingriff stehen. Die zwei Verbindungszahnräder 86, 88 sind mittels der zweiten Kupplungsanordnung 76 mit der zweiten Antriebseinheit 14 verbindbar. Folglich können unter Verwendung der ersten Getriebeanordnung 22 und der zweiten Getriebeanordnung 60 wenigstens zwei Vorwärtsgangstufen für die zweite Antriebseinheit 14 eingerichtet werden. Eine Anfahr-Gangstufe für die zweite Antriebseinheit ist dabei gebildet über die Radsätze 66, 70, 86/48. Eine zweite, höhere Gangstufe für die zweite Antriebseinheit 14 ist gebildet durch die Radsätze 66, 70, 88/90.
  • Ein Betrieb rein mittels der zweiten Antriebseinheit 14 ist möglich, indem die erste Kupplungsanordnung 16 geöffnet wird, um die erste Getriebeanordnung 22 von der ersten Antriebseinheit 12 zu trennen. Ferner sind die Schaltkupplungen A1, A2, B2 sämtlich geöffnet. Ein Anfahren kann beispielsweise erfolgen, indem die zweite Kupplung K2 geschlossen wird und die zweite Antriebseinheit 14 aus dem Stillstand hochgefahren wird. Ein Gangwechsel von der ersten Gangstufe für die zweite Antriebseinheit 14 in die zweite Gangstufe für die zweite Antriebseinheit 14 kann unter Last erfolgen, indem die zweite Kupplung K2 allmählich geöffnet wird und, in überschneidender Art und Weise, die erste Kupplung K1 geschlossen wird, so dass der Gangwechsel in einem Fahrbetrieb allein mittels der zweiten Antriebseinheit 14 unter Last und zugkraftunterbrechungsfrei durchgeführt werden kann.
  • Folglich ermöglicht der Antriebsstrang 10 einen reinen Fahrbetrieb mittels der ersten Antriebseinheit 12, wie oben beschrieben, oder einen reinen Fahrbetrieb mittels der zweiten Antriebseinheit 14, wie oben ebenfalls beschrieben.
  • Mit dem Antriebsstrang 10 lassen sich jedoch auch eine Vielzahl von Hybrid-Antriebsmodi realisieren. Beispielsweise kann die zweite Antriebseinheit 14 in Form einer elektrischen Maschine als Generator betrieben werden, um auf diese Weise bei einem Antrieb mittels der ersten Antriebseinheit 12 eine Rekuperation durchführen zu können.
  • Die zweite Antriebseinheit 14 kann für Notbremsfälle durch Öffnen der zwei Kupplungen K1, K2 vollständig von dem Abtriebsradsatz 28 entkoppelt werden.
  • Ferner ist ein erster Segelmodus möglich, bei dem sowohl die erste Antriebseinheit 12 als auch die zweite Antriebseinheit 14 von dem Abtriebsradsatz 28 entkoppelt sind. Ein zweiter Segelmodus ist ebenfalls möglich, bei dem die erste Antriebseinheit 12 von dem Abtriebsradsatz 28 entkoppelt ist, wobei nach Bedarf mittels der zweiten Antriebseinheit 14 Leistung bereitgestellt wird, um beispielsweise auch an leichten Steigungen eine Fahrgeschwindigkeit konstant zu halten.
  • Schließlich ist es möglich, die Leistungen der Antriebseinheiten 12, 14 über die Verbindung zwischen der ersten Getriebeanordnung 22 und der zweiten Getriebeanordnung 60 aufzusummieren, um auf diese Weise einen Boost-Modus einzurichten. Und es ist bei einem reinen Antriebsmodus mittels der ersten Antriebseinheit 12, der in der Regel nur mit Zugkraftunterbrechungen bei Schaltvorgängen durchführbar ist, möglich, während der Schaltvorgänge ein Füllmoment über die zweite Antriebseinheit 14 bereitzustellen.
  • Der Hybrid-Antriebsstrang 10 ermöglicht hingegen in dieser Ausführungsform kein Standladen, also ein Laden einer mit der zweiten Antriebseinheit 14 verbundenen Batterie während eines Stillstandes des Kraftfahrzeuges. Auch ist ein Rückwärtsfahren lediglich mittels der zweiten Antriebseinheit 14 möglich, die dann in der Drehrichtung umgekehrt betrieben wird. Ein Rückwärtsfahren mittels der ersten Antriebseinheit 12 ist bei dem Antriebsstrang 10 der 1 nicht realisierbar. Auch ein Start-Stopp-Betrieb ist bei dem Antriebsstrang 10 in der Regel nicht möglich.
  • In 2 ist eine Tabelle dargestellt, die die Zustände der verschiedenen Kupplungen K0 (= erste Kupplungsanordnung 16), K1, K2, A1, A2, B2 für die unterschiedlichen Vorwärtsgangstufen darstellt. Die drei Vorwärtsgangstufen für den Antrieb mittels der ersten Antriebseinheit 12 sind mit G1-V, G2-V und G3-V bezeichnet. Die zwei Gangstufen, mit denen die zweite Antriebseinheit 14 betreibbar ist, sind in 2 mit G1-E und G2-E bezeichnet. In der Gangstufe G1-V ist die erste Kupplungsanordnung K0/16 geschlossen, und die Schaltkupplung B1 ist geschlossen. Alle anderen Kupplungen sind geöffnet. In der Gangstufe G2-V ist die erste Kupplungsanordnung K0/16 ebenfalls geschlossen, und die Schaltkupplung A2 ist geschlossen. Alle anderen Kupplungen sind geöffnet. In der dritten Vorwärtsgangstufe G3-V für den Antrieb mittels der ersten Antriebseinheit 12 ist ebenfalls die erste Kupplungsanordnung K0 geschlossen, und die Schaltkupplung A1 ist geschlossen, alle anderen Kupplungen sind geöffnet.
  • Bei einem Betrieb alleine mittels der zweiten Antriebseinheit 14 ist die Kupplung K0 immer geöffnet. In der ersten Gangstufe G1-E ist die Kupplung K2 geschlossen, und sämtliche anderen Kupplungen sind geöffnet. In der zweiten Gangstufe G2-E ist die Kupplung K1 geschlossen, und sämtliche andere Kupplungen sind geöffnet.
  • In den nachfolgenden Figuren sind weitere Ausführungsformen von Antriebssträngen 10 gezeigt, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Antriebsstrang 10 der 1 und 2 entsprechen. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.
  • Bei dem in 3 gezeigten Hybrid-Antriebsstrang 10 ist die zweite Antriebseinheit 14 über eine zweite Getriebeanordnung 60' mit der ersten Getriebeanordnung 22' gekoppelt. Die zweite Getriebeanordnung 60' beinhaltet einen Konstanten-Radsatz 66, der als ein einzelner zweistufiger Radsatz von der Motorausgangswelle 62 über die Zwischenwelle 64 hin zu der zweiten Zwischenwelle 68' ausgebildet ist. Dabei beinhaltet der Konstanten-Radsatz 66' ein Festrad, das starr mit der zweiten Zwischenwelle 68' verbunden ist.
  • An der zweiten Zwischenwelle 68' sind ferner ein erstes Verbindungszahnrad 86' und ein zweites Verbindungszahnrad 88' in Form jeweiliger Losräder drehbar gelagert. Zwischen den Verbindungszahnrädern 86', 88' ist ein Schaltkupplungspaket angeordnet, das die zweite Kupplungsanordnung 76' bildet. Die zweite Kupplungsanordnung 76' in Form eines Schaltkupplungspaketes beinhaltet folglich eine erste Schaltkupplung K1', die dazu ausgebildet ist, das zweite Verbindungszahnrad 88' mit der zwischen Zwischenwelle 68' zu verbinden oder hiervon zu trennen, sowie eine zweite Schaltkupplung K2', die dazu ausgebildet ist, das erste Verbindungszahnrad 86' mit der zweiten Zwischenwelle 68' zu verbinden oder hiervon zu trennen.
  • Das erste Verbindungszahnrad 86' steht in Eingriff mit dem Festrad 48 des zweiten Gangradsatzes 46 der ersten Getriebeanordnung 22'. Das zweite Verbindungszahnrad 88' steht in Dreheingriff mit dem Festrad 54 des dritten Gangradsatzes 52. Das Festrad 90, das bei der Ausführungsform der 1 vorgesehen ist, ist bei dem Hybrid-Antriebsstrang 10' folglich nicht notwendig.
  • Die Schaltkupplungspakete mit den Schaltkupplungen A1/A2 bzw. K1'/K2' sind axial miteinander ausgerichtet und zwischen den Gangradsätzen 52, 46 angeordnet.
  • Bei dem Hybrid-Antriebsstrang 10' können die der zweiten Antriebseinheit 14 zugeordneten Vorwärtsgangstufen G1-E und G2-E nicht unter Last geschaltet werden. Vielmehr können die zwei Vorwärtsgangstufen nur alternativ eingelegt werden, so dass Schaltwechsel in der Regel nur mit einer Zugkraftunterbrechung erfolgen können.
  • In vielen Fällen wird dies jedoch auch aus Komfortgründen nach wie vor als hinreichend empfunden.
  • Der in 4 gezeigte Hybrid-Antriebsstrang 10'' entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Hybrid-Antriebsstrang 10 der 1. Anstelle einer Schaltkupplung B2 ist das Losrad 44'' des ersten Gangradsatzes 40 für die Vorwärtsgangstufe G1-V jedoch nicht über eine Schaltkupplung mit der Ausgangswelle 38 verbindbar, sondern ist über einen Freilauf B2'' mit der Ausgangswelle 38 verbunden. Der Freilauf B2'' kann ein nicht-schaltbarer oder ein schaltbarer Freilauf sein.
  • Der in 5 gezeigte Hybrid-Antriebsstrang 10''' entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Antriebsstrang 10 der 1.
  • Hierbei ist in der ersten Getriebeanordnung 22''' ein weiterer, vierter Gangradsatz 94 vorgesehen, der auf der der ersten Antriebseinheit 12 axial gegenüberliegenden Seite der ersten Getriebeanordnung 22 angeordnet ist. Der vierte Gangradsatz 94 beinhaltet ein mit der Eingangswelle 36 verbundenes Festrad 96 und ein an der Ausgangswelle 38 drehbar gelagertes Losrad 98. Zum Verbinden des Losrades 98 mit der Ausgangswelle 38 ist eine weitere Schaltkupplung B1 vorgesehen, die gemeinsam mit der Schaltkupplung B2 in ein Schaltkupplungspaket integriert ist.
  • Bei dem Hybrid-Antriebsstrang 10''' der 5 sind für einen Betrieb mittels der ersten Antriebseinheit 12 vier Vorwärtsgangstufen vorgesehen.
  • In 6 ist ein weiterer Hybrid-Antriebsstrang 10 IV dargestellt. Dieser entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell den Hybrid-Antriebsstrang 10 der 1. Hierbei ist jedoch an der Wellenanordnung 68, 84 zusätzlich ein Nebenfunktions-Zahnrad 102 gelagert. Das Nebenfunktions-Zahnrad 102 ist als Losrad drehbar an der zweiten Zwischenwelle 68 gelagert und steht mit dem Festrad 42 des Gangradsatzes 40 in Eingriff. Das Nebenfunktions-Zahnrad 102 ist mittels einer Schaltkupplung C1 mit der zweiten Zwischenwelle 68 verbindbar oder hiervon trennbar.
  • Ferner ist die Schaltkupplung C1 mit einer weiteren Schaltkupplung C2 in ein Schaltkupplungspaket integriert, wobei die weitere Schaltkupplung C2 dazu dient, das zweite Verbindungszahnrad 88 IV, das vorliegend als an der zweiten Zwischenwelle 68 drehbar gelagertes Losrad ausgebildet ist, mit der zweiten Zwischenwelle 68 zu verbinden oder hiervon zu trennen.
  • Durch diese gegenüber dem Hybrid-Antriebsstrang 10 der 1 relativ einfache und kostengünstige Erweiterung (”Add-on-Funktion) ist es möglich, wenigstens eine Nebenfunktion zu realisieren.
  • So ist es beispielsweise möglich, einen Rückwärtsfahrbetrieb mittels der ersten Antriebseinheit 12 einzurichten. Hierbei wird die erste Antriebseinheit 12 angetrieben und die Kupplung K0/16 wird geschlossen. Ferner wird die Schaltkupplung C1 geschlossen, so dass Antriebsleistung von dem Festrad 42 des ersten Gangradsatzes 40 hin zu dem Nebenfunktions-Zahnrad 102 und in die zweite Zwischenwelle 68 eingeleitet wird. Die erste und die zweite Kupplung K1, K2 der zweiten Kupplungsanordnung 76 werden geschlossen, so dass die Antriebsleistung dann weiter von dem ersten Verbindungszahnrad 86 auf das Festrad 48 des zweiten Gangradsatzes 46 übertragen wird, und von dort hin zu dem Abtriebsradsatz 28.
  • Ferner ist mittels des Nebenfunktions-Zahnrades auch ein Standladen realisierbar.
  • Hierbei wird die erste Antriebseinheit 12 angetrieben und die erste Kupplungsanordnung K0/16 wird geschlossen, so dass Antriebsleistung über die Eingangswelle 36, das Festrad 42 und das Nebenfunktions-Zahnrad 102 und über die geschlossene Schaltkupplung C1 in die zweite Zwischenwelle 68 übertragen wird. Dort ist die erste Kupplung K1 geschlossen (und die Kupplungen K2 und C2 sind geöffnet), so dass die zweite Zwischenwelle 68 mit dem Losrad 74 des Radsatzes 70 verbunden wird, von wo die Leistung dann über den Radsatz 66 in die zweite Antriebseinheit 14 eingespeist wird. Die zweite Antriebseinheit 14 ist eine elektrische Maschine, die dann im Generatorbetrieb arbeitet und folglich dazu ausgebildet ist, die mechanische Leistung in elektrische Leistung zu wandeln, die zum Laden einer Batterie verwendbar ist. Die Batterie ist jene, aus der die zweite Antriebseinheit 14 für den Fall gespeist wird, dass die zweite Antriebseinheit 14 im Motorbetrieb betrieben wird.
  • Auch ein Start-Stopp-Betrieb ist hierbei realisierbar. Der Leistungsfluss ist hierbei der gleiche wie beim Standladen.
  • Sofern bei dieser Varianten anstelle der Schaltkupplung B2 ein Freilauf B2'' verwendet wird, sollte der Freilauf B2'' ein schaltbarer Freilauf sein, da ansonsten der zugeordnete Radsatz bei einer Rückwärtsfahrt über die erste Antriebseinheit 12 blockieren könnte.
  • In 7 ist ein weiterer Antriebsstrang 10 V gezeigt, der generell auf dem Layout des Antriebsstranges 10' der 3 basiert. Zusätzlich hierzu ist an der zweiten Zwischenwelle 68' ein Nebenfunktions-Zahnrad 102 V drehbar gelagert, das mittels einer Schaltkupplung C1V mit der zweiten Zwischenwelle 68' verbindbar oder hiervon trennbar ist. Das Nebenfunktions-Zahnrad 102 V steht mit dem Festrad 42 in Eingriff, wobei die hierdurch erzielbaren Funktionen identisch sind zu den oben unter Bezugnahme auf 6 beschriebenen Nebenfunktionen.
  • Zusätzlich hierzu weist der Antriebsstrang 10 V einen vierten Gangradsatz 94 V auf.
  • In einer Variation zu dem Antriebsstrang 10 III der 5 ist dabei der erste Gangradsatz 40 der Vorwärtsgangstufe 1 (G1-V) zugeordnet. Der zweite Gangradsatz 46 ist der Vorwärtsgangstufe 2 (G2-V) zugeordnet. Der dritte Gangradsatz 52 ist der Vorwärtsgangstufe 3 (G3-V) zugeordnet, und der vierte Gangradsatz 94 V ist der Vorwärtsgangstufe 4 (G4-V) zugeordnet.
  • 8 zeigt ein der 2 vergleichbares Diagramm der unterschiedlichen Betriebsmodi und der Zustände der verschiedenen Kupplungen.
  • Für die zwei Gangstufen, die mittels der zweiten Antriebseinheit 14 realisierbar sind (G1-E und G2-E) ist die Funktion identisch. Es werden jeweils nur die Kupplung K1' oder die Kupplung K2' geschlossen. Hierbei ist im Gegensatz zu der Ausführungsform der 1 jedoch keine Lastschaltbarkeit gegeben.
  • Für die verschiedenen Vorwärtsgangstufen G1-V bis G4-V, die mittels der ersten Antriebseinheit 12 realisierbar sind, sind die jeweiligen Schaltzustände der Kupplungen A1, A2, B1, B2 dargestellt. In all diesen Fällen ist die erste Kupplungsanordnung K0 geschlossen, was in 8 jedoch nicht dargestellt ist.
  • In dem Antriebsstrang 10 V lassen sich auch zwei Rückwärtsgangstufen realisieren, wobei in beiden Fällen die Schaltkupplung C1V geschlossen ist. In der einen Gangstufe R1-V ist dabei die Schaltkupplung K2' geschlossen, in der anderen Rückwärtsgangstufe R2-V ist die Kupplung K1' geschlossen.
  • Bei einem Standladen ist lediglich die Kupplung C1V geschlossen. Ein Start-Stopp-Betrieb ist ebenfalls möglich, wobei der Leistungsfluss der gleiche ist wie beim Standladen, so dass für diesen Fall ebenfalls die Kupplung C1V geschlossen ist. In den Zuständen R1-V, R2-V und ”Standladen” sowie ”Start-Stop” ist immer auch die erste Kupplungsanordnung K0/16 geschlossen.
  • In 9 ist eine weitere Ausführungsform 10 VI gezeigt, bei der es sich um eine Basisvariante handelt, die für die erste und die zweite Antriebseinheit jeweils genau eine Vorwärtsgangstufe zur Verfügung stellt.
  • Mit dem Antriebsstrang 10 VI wird ein axial kompaktes Hybridgetriebe bereit gestellt, das eine hohe Übersetzung zwischen der zweiten Antriebseinheit und dem Abtrieb ermöglicht. Ferner wird wenigstens eine Gangstufe für die erste Antriebseinheit bereit gestellt. Da nur eine Gangstufe für eine erste Antriebseinheit 12 in Form eines Verbrennungsmotors bereit gestellt wird, ist diese Gangstufe vorzugsweise keine Anfahrgangstufe, sondern ist vorzugsweise erst ab höheren Geschwindigkeiten von bspw. 15 km/h oder 30 km/h verwendbar. Dann wird generell mit der zweiten Antriebseinheit 14 angefahren. Die erste Kupplungsanordnung K0 ist vorzugsweise jene Reibkupplung, die ein Notanfahren über die erste Antriebseinheit K0 ermöglicht. Die zweite Kupplungsanordnung K1 ist hier vorzugsweise eine Schaltkupplung, insbesondere eine Synchron-Schaltkupplung.
  • Für alle Ausführungsformen gilt vorzugsweise folgendes.
  • Besonders bevorzugt ist es insgesamt, wenn die zweite Antriebseinheit 14 einen einzelne elektrische Maschine aufweist, die sowohl im Motorbetrieb als auch im Generatorbetrieb arbeiten kann.
  • Die zweite Kupplungsanordnung ist vorzugsweise über einen Stirnradsatz mit einer Motorabtriebswelle der zweiten Antriebseinheit verbunden, wobei der Stirnradsatz vorzugsweise zweistufig ist. Folglich kann als zweite Antriebseinheit eine elektrische Maschine mit hohen Drehzahlen betrieben werden, so dass die elektrische Maschine kompakt realisiert werden kann.
  • Die erste Kupplungsanordnung ist vorzugsweise als Einfach-Kupplung ausgebildet, und zwar entweder als trockene Anfahr- und Trennkupplung oder als nasslaufende Anfahr- und Trennkupplung.
  • Die Wellenanordnung der zweiten Getriebeanordnung ist vorzugsweise eine Wellenanordnung, die parallel versetzt sowohl zu der Eingangswelle als auch parallel versetzt zu der Ausgangswelle angeordnet ist. Die zweite Kupplungsanordnung ist vorzugsweise koaxial zu der Wellenanordnung angeordnet.
  • Die zweite Kupplungsanordnung ist vorzugsweise über einen Stirnradsatz mit einer Motorabtriebswelle der zweiten Antriebseinheit verbunden, wobei der Stirnradsatz vorzugsweise zweistufig ist. Folglich kann als zweite Antriebseinheit eine elektrische Maschine mit hohen Drehzahlen betrieben werden, so dass die elektrische Maschine kompakt realisiert werden kann.
  • Die elektrische Maschine kann so angeordnet sein, dass sie axial mit der ersten Getriebeanordnung überlappend, insbesondere vollständig überlappend ausgebildet ist.
  • Mit dem Hybrid-Antriebsstrang sind folgende Betriebsmodi möglich: Zum einen ist ein reiner Antrieb mittels der ersten Antriebseinheit möglich, wobei die zweite Kupplungsanordnung vorzugsweise geöffnet ist. Ferner ist ein Antriebsmodus allein mittels der zweiten Antriebseinheit realisierbar, wobei die erste Kupplungsanordnung geöffnet ist, so dass von der ersten Antriebseinheit keine Schleppmomente auf den Abtrieb wirken.
  • Ferner können Antriebsleistungen der ersten Antriebseinheit und der zweiten Antriebseinheit über die Anbindung der Verbindungszahnräder an Zahnräder der ersten Getriebeanordnung aufsummiert werden, so dass ein sogenannter Boostbetrieb einrichtbar ist.
  • Ein Anfahren des Fahrzeugs ist sowohl allein (ggf. eingeschränkt auf einen Notbetrieb) mittels der ersten Antriebseinheit oder allein mittels der zweiten Antriebseinheit möglich, ist jedoch auch unter Verwendung beider Antriebseinheiten möglich.
  • Ferner ist der Hybrid-Antriebsstrang dazu ausgelegt, in einem Fahrmodus rekuperierend zu wirken. Hierbei kann beispielsweise von der ersten Antriebseinheit bereitgestellte Antriebsleistung teilweise auf den Abtrieb geführt werden und, über die Verbindungszahnräder und die zweite Kupplungsanordnung teilweise der zweiten Antriebseinheit zugeführt werden, um diese anzutreiben und folglich als Generator im Rekuperations-Modus zu betreiben.
  • Durch die zweite Kupplungsanordnung ist es vorzugsweise möglich, die zweite Antriebseinheit vollständig und schnell vom Abtrieb abzukoppeln, beispielsweise für den Fall einer Notbremsung.
  • Auch ist ein sogenannter Segelmodus möglich, bei dem sowohl die erste Antriebseinheit als auch die zweite Antriebseinheit vom Abtrieb abgekoppelt sind, wobei die erste und die zweite Kupplungsanordnung jeweils geöffnet sind. Während eines solchen Segelmodus kann über die zweite Kupplungsanordnung bedarfsweise Leistung von der zweiten Antriebseinheit bereitgestellt werden, wobei die erste Antriebseinheit über längere Zeiträume abgekoppelt sein kann (durch Öffnen der ersten Kupplungsanordnung), so dass die erste Antriebseinheit beispielsweise auch abgeschaltet werden kann, während einer solcher Segelbetrieb eingerichtet ist.
  • Die erste Kupplungsanordnung ist vorzugsweise axial mit dem Abtrieb ausgerichtet. In manchen Ausführungsformen können die erste und die zweite Kupplungsanordnung ebenfalls axial miteinander ausgerichtet sein.
  • Der Abtrieb kann als Abtriebs-Radsatz ausgebildet sein.
  • Die maximale Drehzahl der zweiten Antriebseinheit ist vorzugsweise doppelt so hoch wie die maximale Drehzahl der ersten Antriebseinheit, wobei über die zweite Getriebeanordnung eine Drehzahlanpassung erreicht werden kann. Mit anderen Worten kann bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit mit Antrieb durch die erste und die zweite Antriebseinheit die Drehzahl der zweiten Antriebseinheit wenigstens 1,5-fach so hoch sein wie die Drehzahl der ersten Antriebseinheit. Vorzugsweise ist die Drehzahl in einem solchen Fahrmodus jedoch kleiner als das 4-fache der Drehzahl der ersten Antriebseinheit.
  • In einer Grundvariante des erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstranges ist ein Rückwärtsfahren ausschließlich mittels der zweiten Antriebseinheit möglich, bei der es sich vorzugsweise um eine elektrische Maschine handelt, die hinsichtlich ihrer Drehrichtung umkehrbar ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2014/166745 A1 [0005]
    • DE 102010063092 A1 [0008]
    • DE 102013022142 A1 [0009]
    • DE 102012016988 A1 [0010]
    • EP 2447571 B1 [0011]

Claims (11)

  1. Hybrid-Antriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, mit – einer ersten Antriebseinheit (12), – einer zweiten Antriebseinheit (14), – einer ersten Kupplungsanordnung (16), die ein Eingangsglied (18) und ein Ausgangsglied (20) aufweist, wobei das Eingangsglied (18) mit der ersten Antriebseinheit (12) verbunden ist, – einer ersten Getriebeanordnung (22), die einen Eingang (24) aufweist, der mit dem Ausgangsglied (20) der ersten Kupplungsanordnung (16) verbunden ist, und die einen Ausgang (26) aufweist, der mit einem Abtrieb (28) zum Antreiben von angetriebenen Rädern (32L, 32R) des Kraftfahrzeugs verbindbar ist, – wobei die erste Getriebeanordnung (22) wenigstens einen Radsatz (40, 46, 52; 46 VI) aufweist, der zur Einrichtung wenigstens einer Vorwärtsgangstufe (G1-V, G2-V, G3-V; G1-V, G2-V, G3-V, G4-V; G2-V) für die erste Antriebseinheit (12) ausgebildet ist, – wobei die erste Getriebeanordnung (22) eine Eingangswelle (36) und Ausgangswelle (38) aufweist, – wobei der Radsatz (40, 46, 52; 46 VI) ein an der Eingangswelle angeordnetes erstes Zahnrad (42, 50, 56; 50 VI) und ein damit in Eingriff stehendes und an der Ausgangswelle (38) angeordnetes zweites Zahnrad (44, 48, 54; 48) aufweist, – wobei die zweite Antriebseinheit (14) über eine zweite Getriebeanordnung (60) mit dem Abtrieb verbunden ist, um wenigstens eine Vorwärtsgangstufe (G1-E, G2-E; G1-E) für die zweite Antriebseinheit (14) einzurichten, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Getriebeanordnung (60) eine Wellenanordnung (68, 84; 68') aufweist, an der wenigstens ein Verbindungszahnrad (86, 88; 86) angeordnet ist, das mit einem Zahnrad (48, 90; 48, 54; 48) der ersten Getriebeanordnung (22) in Eingriff steht und das mittels einer zweiten Kupplungsanordnung (76) mit der zweiten Antriebseinheit (14) verbindbar ist, um unter Verwendung der ersten Getriebeanordnung (22) und der zweiten Getriebeanordnung (60) wenigstens eine Vorwärtsgangstufe (G1-E, G2-E; G1-E) für die zweite Antriebseinheit (14) einzurichten.
  2. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet die erste Getriebeanordnung (22) wenigstens drei Radsätze (40, 46, 52) aufweist, die jeweils zur Einrichtung wenigstens einer Vorwärtsgangstufe (G1-V, G2-V, G3-V; G1-V, G2-V, G3-V, G4-V) für die erste Antriebseinheit (12) ausgebildet sind, wobei die Radsätze (40, 46, 52) jeweils ein an der Eingangswelle angeordnetes erstes Zahnrad (42, 50, 56) und ein damit in Eingriff stehendes und an der Ausgangswelle (38) angeordnetes zweites Zahnrad (44, 48, 54) aufweisen, wobei an der Wellenanordnung (68, 84; 68') zwei Verbindungszahnräder (86, 88) angeordnet sind, die jeweils mit einem Zahnrad (48, 90; 48, 54) der ersten Getriebeanordnung (22) in Eingriff stehen und die mittels einer zweiten Kupplungsanordnung (76) mit der zweiten Antriebseinheit (14) verbindbar sind, um unter Verwendung der ersten Getriebeanordnung (22) und der zweiten Getriebeanordnung (60) wenigstens zwei Vorwärtsgangstufen (G1-E, G2-E) für die zweite Antriebseinheit (14) einzurichten.
  3. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsanordnung (76) eine Doppelkupplungsanordnung aufweist, die ein Doppelkupplungs-Eingangsglied (78) sowie ein erstes Doppelkupplungs-Ausgangsglied (80) und ein zweites Doppelkupplungs-Ausgangsglied (82) aufweist.
  4. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenanordnung (68, 84) eine Innenwelle (68) und eine Hohlwelle (84) aufweist, wobei das erste Doppelkupplungs-Ausgangsglied (80) mit der Innenwelle (68) verbunden ist und wobei das zweite Doppelkupplungs-Ausgangsglied (82) mit der Hohlwelle (84) verbunden ist.
  5. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungszahnrad (86) an der Innenwelle (68) gelagert ist, wobei ein weiteres Verbindungszahnrad (88) an der Hohlwelle (84) gelagert ist.
  6. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsanordnung (76') eine Schaltkupplung oder zwei Schaltkupplungen (K1', K2') aufweist, die an der Wellenanordnung (68') angeordnet ist bzw. sind, wobei das Verbindungszahnrad oder die die Verbindungszahnräder (86', 88') als an der Wellenanordnung (68') drehbar gelagertes Losrad bzw. Losräder ausgebildet ist bzw. sind, das bzw. die mittels der Schaltkupplungen (K1', K2'; K1) mit der Wellenanordnung (68') verbindbar ist bzw. sind.
  7. Hybrid-Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 2–6, dadurch gekennzeichnet, dass einer (40'') der Radsätze der ersten Getriebeanordnung (22'') zur Einrichtung einer ersten Vorwärtsgangstufe (G1-V) ausgebildet ist, wobei ein Losrad (44'') dieses Radsatzes (40'') mittels eines Freilaufes (B2'') mit der diesem Losrad (44'') zugeordneten Welle (38) verbindbar ist.
  8. Hybrid-Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 2–7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wellenanordnung (68, 84; 68') ein Nebenfunktions-Zahnrad (102) gelagert ist, das mit einem weiteren Zahnrad (42) der ersten Getriebeanordnung (22) in Eingriff steht und in den Leistungsfluss schaltbar ist, um wenigstens eine Nebenfunktion zu erfüllen.
  9. Hybrid-Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 2–7, dadurch gekennzeichnet, dass an einem dem Eingang (24) der ersten Getriebeanordnung (22) axial gegenüberliegenden Ende der Ausgangswelle (38) ein Losrad (44; 98) drehbar gelagert ist, das mittels einer Schaltkupplung (B2; B1) mit der Ausgangswelle (38) verbindbar ist.
  10. Hybrid-Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 2–9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Eingangswelle (36) zwei Losräder (50, 56) drehbar gelagert sind, zwischen denen ein Schaltkupplungspaket (A2, A1) zum alternativen Verbinden dieser Losräder (50, 56) mit der Eingangswelle (36) angeordnet sind.
  11. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines dieser Losräder (50, 56) mit einem Festrad (48; 54) in Eingriff steht, das mit einem der Verbindungszahnräder (86, 88) in Eingriff steht.
DE102015121157.2A 2015-12-04 2015-12-04 Hybrid-Antriebsstrang Pending DE102015121157A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015121157.2A DE102015121157A1 (de) 2015-12-04 2015-12-04 Hybrid-Antriebsstrang

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015121157.2A DE102015121157A1 (de) 2015-12-04 2015-12-04 Hybrid-Antriebsstrang

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015121157A1 true DE102015121157A1 (de) 2017-06-08

Family

ID=58722832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015121157.2A Pending DE102015121157A1 (de) 2015-12-04 2015-12-04 Hybrid-Antriebsstrang

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015121157A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019219110A1 (de) * 2018-05-14 2019-11-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridmodul mit drehmoment übertragenden zahnrädern
WO2020165203A1 (de) 2019-02-14 2020-08-20 Robert Bosch Gmbh Lastschaltbares mehr-gang-getriebe mit freilauf
DE102020129821A1 (de) 2020-11-12 2022-05-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybridantriebsvorrichtung für einen zugkraftunterbrechungsfreien Antrieb und Kraftfahrzeug

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10133695A1 (de) * 2000-07-18 2002-03-07 Luk Lamellen & Kupplungsbau Getriebe
JP2005054938A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Nissan Motor Co Ltd 車両の変速装置
DE102010063092A1 (de) 2010-12-15 2011-06-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 Hybridantrieb
EP2447571B1 (de) 2010-11-02 2013-03-27 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Getriebe für ein Hybridfahrzeug
DE102012016988A1 (de) 2012-08-25 2014-05-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, Hybridfahrzeug und dessen Verwendung
DE102013206176A1 (de) * 2013-04-09 2014-10-09 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Fahrzeugantrieb
DE102013022142A1 (de) 2013-12-19 2015-06-25 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10133695A1 (de) * 2000-07-18 2002-03-07 Luk Lamellen & Kupplungsbau Getriebe
JP2005054938A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Nissan Motor Co Ltd 車両の変速装置
EP2447571B1 (de) 2010-11-02 2013-03-27 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Getriebe für ein Hybridfahrzeug
DE102010063092A1 (de) 2010-12-15 2011-06-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 Hybridantrieb
DE102012016988A1 (de) 2012-08-25 2014-05-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, Hybridfahrzeug und dessen Verwendung
DE102013206176A1 (de) * 2013-04-09 2014-10-09 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Fahrzeugantrieb
WO2014166745A1 (de) 2013-04-09 2014-10-16 Magna Powertrain Ag & Co Kg Fahrzeugantrieb
DE102013022142A1 (de) 2013-12-19 2015-06-25 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019219110A1 (de) * 2018-05-14 2019-11-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridmodul mit drehmoment übertragenden zahnrädern
CN112074428A (zh) * 2018-05-14 2020-12-11 舍弗勒技术股份两合公司 带有可传递扭矩的齿轮的混合动力模块
WO2020165203A1 (de) 2019-02-14 2020-08-20 Robert Bosch Gmbh Lastschaltbares mehr-gang-getriebe mit freilauf
US11833894B2 (en) 2019-02-14 2023-12-05 Robert Bosch Gmbh Power shiftable multi-gear transmission having freewheel
DE102020129821A1 (de) 2020-11-12 2022-05-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybridantriebsvorrichtung für einen zugkraftunterbrechungsfreien Antrieb und Kraftfahrzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2886383B1 (de) Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
EP3174747B1 (de) Getriebeanordnung für ein hybrid-kraftfahrzeug und hybrid-kraftfahrzeug
DE112008001553T5 (de) Leistungsübertragungseinheit
EP3246189B1 (de) Hybrid-antriebsstrang
DE102017102943A1 (de) Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102019202967A1 (de) Getriebeanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang und Verfahren zum Betreiben einer Getriebeanordnung
DE102020205099A1 (de) Getriebeanordnung, Hybrid-Antriebsstrang sowie Kraftfahrzeug
DE102019202962A1 (de) Getriebeanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, Antriebsstrang und Verfahren zu dessen Ansteuerung
DE102011113288A1 (de) Kfz-Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges
DE102017223488B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102013214950A1 (de) Drehmomentüberlagerungseinrichtung für Hybridantrieb
DE102019205441A1 (de) Getriebeanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, Antriebsstrang und Verfahren zu dessen Ansteuerung
WO2020177892A1 (de) Kupplungsanordnung, kraftfahrzeugantriebsstrang und verfahren zum betreiben eines antriebsstranges
DE102019205442A1 (de) Getriebeanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang und Verfahren zum Betreiben einer Getriebeanordnung
DE102019212141A1 (de) Hybrid-Antriebsstrang
DE102019202966A1 (de) Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Antriebsstranges
DE102014203243A1 (de) Anordnung aus einem Getriebe und einer elektrischen Maschine für einen Hybridantrieb und Hybridantrieb
WO2018197109A1 (de) Hybridantriebsstrang sowie verfahren zum ansteuern desselben
WO2018197055A1 (de) Hybridantriebsstrang für ein kraftfahrzeug und verfahren zu dessen ansteuerung
DE102015121157A1 (de) Hybrid-Antriebsstrang
DE102019202964A1 (de) Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges
DE102011083695A1 (de) Kraftfahrzeuggetriebe
DE102012218120A1 (de) Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben desselben
DE102019212144A1 (de) Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102019205453A1 (de) Getriebeanordnung, Antriebsstrang und Verfahren zu dessen Betreiben

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MAGNA PT B.V. & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: GETRAG GETRIEBE- UND ZAHNRADFABRIK HERMANN HAGENMEYER GMBH & CIE KG, 74199 UNTERGRUPPENBACH, DE

Owner name: GETRAG B.V. & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: GETRAG GETRIEBE- UND ZAHNRADFABRIK HERMANN HAGENMEYER GMBH & CIE KG, 74199 UNTERGRUPPENBACH, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: RAUSCH, GABRIELE, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MAGNA PT B.V. & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: GETRAG B.V. & CO. KG, 74199 UNTERGRUPPENBACH, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: RAUSCH, GABRIELE, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE

R012 Request for examination validly filed