Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen

Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Der DE 102018 005 034 A1 ist ein Hybridantriebssystem als bekannt zu entnehmen, mit einem Verbrennungsmotor, der eine Kurbelwelle aufweist. Vorgesehen ist auch eine elektrische Antriebseinheit, die eine elektrische Maschine mit einem Rotor und einem Stator aufweist.

Schließlich ist aus der gattungsgemäßen DE 11 2008 001 553 B4 ein Hybridantriebssystem bekannt, das einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine sowie ein Getriebe umfasst, wobei das Getriebe seinerseits ein Stirnradteilgetriebe und ein Planetenteilgetriebe umfasst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hybridantriebssystem der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders kompakte Bauweise und ein besonders effizienter Betrieb des Hybridantriebssystems realisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Hybridantriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung betrifft ein auch als Antriebsvorrichtung bezeichnetes oder als Antriebsvorrichtung ausgebildetes Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen und ganz vorzugsweise für einen Personenkraftwagen. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand das Hybridantriebssystem aufweist und mittels des Hybridantriebssystems antreibbar ist. Insbesondere weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend und somit hintereinander angeordneten Achsen auf. Die jeweilige Achse wird auch als Fahrzeugachse bezeichnet und weist wenigstens oder genau zwei einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder auf, welche insbesondere auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Die Fahrzeugräder sind Bodenkontaktelemente, über welche das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abgestützt oder abstützbar ist. Wird das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren, während das Kraftfahrzeug über die Fahrzeugräder in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an dem Boden abgestützt ist, so rollen die Fahrzeugräder, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Dabei sind mittels des Hybridantriebssystems die Fahrzeugräder wenigstens oder genau einer der Fahrzeugachsen antreibbar, wobei die mittels des Hybridantriebssystems antreibbaren Fahrzeugräder auch als antreibbare oder angetriebene Fahrzeugräder bezeichnet werden. Wenn im Folgenden die Rede von den Fahrzeugrädern ist, so sind darunter - falls nichts Anderes angegeben ist - die mittels des Antriebssystems antreibbaren Fahrzeugräder des Kraftfahrzeugs zu verstehen. Durch Antreiben der Fahrzeugräder kann das Kraftfahrzeug insgesamt angetrieben werden.

Das Hybridantriebssystem weist einen auch als Verbrennungskraftmaschine bezeichneten Verbrennungsmotor auf, welcher eine als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle aufweist. Somit ist der Verbrennungsmotor als ein Hubkolbenmotor ausgebildet. Über die Kurbelwelle kann der Verbrennungsmotor erste Antriebsdrehmomente bereitstellen, mittels welchen die Fahrzeugräder und somit das Kraftfahrzeug angetrieben werden können. Das Hybridantriebssystem weist außerdem eine elektrische Maschine auf, welche einen Rotor aufweist. Über den Rotor kann die elektrische Maschine zweite Antriebsdrehmomente bereitstellen, mittels welchen die Fahrzeugräder und somit das Kraftfahrzeug angetrieben werden können. Beispielsweise weist die elektrische Maschine einen Stator auf, mittels welchem der Rotor antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Beispielsweise weist das Hybridantriebssystem ein Gehäuse auf, wobei der Rotor um die Maschinendrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar ist. Insbesondere ist es beispielsweise vorgesehen, dass die elektrische Maschine zumindest teilweise im Gehäuse angeordnet sein kann. Das Hybridantriebssystem umfasst außerdem ein Getriebe, welches ein Stirnradteilgetriebe und ein Planetengetriebe aufweist. Somit ist beispielsweise das Stirnradteilgetriebe ein erstes Teilgetriebe ein erstes Teilgetriebe des Getriebes, und das Planetengetriebe ist beispielsweise ein zusätzlich zu dem ersten Teilgetriebe vorgesehenes, zweites Teilgetriebe des Getriebes. Beispielsweise sind das Stirnradteilgetriebe und/oder das Planetengetriebe in dem Gehäuse angeordnet. Das Planetengetriebe wird auch als Planetensatz oder Planetenradsatz bezeichnet. Das Stirnradteilgetriebe weist eine Eingangswelle als erste Welle auf, wobei die Eingangswelle drehtest mit der Kurbelwelle gekoppelt oder koppelbar, das heißt verbunden oder verbindbar ist. Das Stirnradteilgetriebe weist außerdem eine Ausgangswelle auf, welche eine zweite Welle des Stirnradteilgetriebes ist. die Ausgangswelle ist parallel zu der Eingangswelle angeordnet. Insbesondere ist die Eingangswelle um eine Eingangswellendrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Die Ausgangswelle ist um eine Ausgangswellendrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Da die Eingangswelle und die Ausgangswelle parallel zueinander angeordnet sind, verlaufen die Eingangswellendrehachse und die Ausgangswellendrehachse parallel zueinander, wobei die Eingangswellendrehachse und die Ausgangswellendrehachse voneinander beabstandet sind. Insbesondere kann über die Eingangswelle ein jeweiliges, erstes Drehmoment in das Stirnradteilgetriebe, insbesondere in das Getriebe insgesamt, eingeleitet werden. Das jeweilige, erste Drehmoment resultiert beispielsweise aus dem jeweiligen, ersten Antriebsdrehmoment und/oder aus dem jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoment. Über die Ausgangswelle kann das Stirnradteilgetriebe, insbesondere das Getriebe insgesamt, ein jeweiliges, zweites Drehmoment bereitstellen, mittels welchem die Fahrzeugräder und das Kraftfahrzeug angetrieben werden können. Insbesondere resultiert das jeweilige, zweite Drehmoment, welches von dem Stirnradteilgetriebe, insbesondere von dem Getriebe insgesamt über die Ausgangswelle bereitgestellt oder bereitstellbar ist, aus dem jeweiligen, ersten Drehmoment, welches in das Stirnradteilgetriebe, insbesondere das Getriebe insgesamt, über die Eingangswelle einleitbar ist beziehungsweise eingeleitet wird oder wurde. Das Stirnradteilgetriebe ist ein Stirnradgetriebe.

Das Hybridantriebssystem umfasst außerdem ein Differenzialgetriebe, welches einfach auch als Differential bezeichnet wird. Insbesondere sind die Fahrzeugräder über das Differenzialgetriebe von der Ausgangswelle antreibbar. Insbesondere kann beispielsweise das Differenzialgetriebe über die Ausgangswelle von der elektrischen Maschine und von dem Verbrennungsmotor, mithin von dem Rotor und der Kurbelwelle angetrieben werden, wodurch die Fahrzeugräder über das Differenzialgetriebe von der Ausgangswelle angetrieben werden können. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann die Ausgangswelle von der elektrischen Maschine und von dem Verbrennungsmotor, mithin von dem Rotor und der Kurbelwelle angetrieben werden. Durch Antreiben der Ausgangswelle wird beispielsweise das Differenzialgetriebe angetrieben, sodass über das Differenzialgetriebe die Fahrzeugräder mittels der Ausgangswelle angetrieben werden können. Insbesondere ist das Differenzialgetriebe, wie es aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt ist, dazu ausgebildet, beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Drehzahlen der Fahrzeugräder zuzulassen, sodass sich beispielsweise das kurvenäußere Fahrzeugrad mit einer größeren Drehzahl als das kurveninnere Fahrzeugrad dreht, während die Fahrzeugräder über das Differenzialgetriebe von der Ausgangswelle und über diese von der elektrischen Maschine und von dem Verbrennungsmotor antreibbar sind oder angetrieben werden. Es ist erkennbar, dass das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine und mittels des Verbrennungsmotors antreibbar ist, sodass das Kraftfahrzeug ein Hybridfahrzeug ist.

Das Planetengetriebe weist ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element auf. Insbesondere weist das Planetengetriebe ein Sonnenrad, einen Planetenträger, welcher auch als Steg bezeichnet wird, und ein Hohlrad auf. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass das Planetengetriebe Planetenräder aufweist, welche drehbar an dem Planetenträger gehalten sind. Das jeweilige Planetenrad kämmt mit dem Sonnenrad und mit dem Hohlrad, insbesondere gleichzeitig, wobei insbesondere das Hohlrad nicht mit dem Sonnenrad kämmt. Mit anderen Worten steht das jeweilige Planetenrad in Eingriff mit dem Sonnenrad und, insbesondere gleichzeitig, in Eingriff mit dem Hohlrad, wobei das Hohlrad nicht in Eingriff mit dem Sonnenrad steht. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass das Sonnenrad, der Planetenträger und das Hohlrad die zuvor genannten Elemente des Planetengetriebes sind, dessen Elemente auch als Getriebeelemente bezeichnet werden.

Das zweite Element des Planetengetriebes ist dabei, insbesondere permanent, drehfest mit einem ersten Festrad verbunden. Das erste Festrad ist ein erstes Zahnrad, insbesondere ein erstes Stirnrad, wobei das erste Festrad ein Bestandteil, mithin ein Zahnrad des Getriebes, insbesondere Stirnradteilgetriebes, sein kann. Des Weiteren ist vorgesehen, dass das erste Festrad permanent mit einem koaxial zu der Ausgangswelle angeordneten, ersten Losrad, insbesondere des Getriebes und ganz insbesondere des Stirnradteilgetriebes, kämmt.

Um nun eine besonders kompakte Bauweise des Hybridantriebssystems sowie insbesondere eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit und Energieeffizienz realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Rotor der elektrischen Maschine derart mit der Eingangswelle, insbesondere permanent und/oder drehmomentübertragend, gekoppelt ist, dass die von der elektrischen Maschine über den Rotor bereitgestellten, einfach auch als Drehmomente bezeichneten zweiten Antriebsdrehmomente unter Umgehung des Planetengetriebes über die Eingangswelle in das Getriebe einleitbar sind. Mit anderen Worten ist der Rotor der elektrischen Maschine derart mit der Eingangswelle, insbesondere permanent und/oder drehmomentübertragend, gekoppelt, dass die Drehmomente, die von der elektrischen Maschine, insbesondere von dem Rotor, ausgehen, über die Eingangswelle, und insbesondere nicht über eine Welle des Planetengetriebes und auch nicht über die Ausgangswelle, in das Getriebe eingeleitet werden können. Die Eingangswelle ist, insbesondere permanent, drehtest mit dem ersten Element des Planetengetriebes verbunden.

Somit verläuft ein Drehmomentfluss von Drehmomenten, die von dem Rotor ausgehen, zuerst über die Eingangswelle und erst danach über das Planetengetriebe und/oder die Ausgangswelle. Zwar ist die Eingangswelle drehtest mit dem ersten Element des Planetengetriebes verbunden, jedoch verläuft der von dem Rotor ausgehende Drehmomentenfluss streng genommen zuerst über die Eingangswelle des Stirnradteilgetriebes und erst danach zu dem ersten Element. Der von dem Rotor ausgehende Drehmomentenfluss wird somit zumindest unter Umgehung des zweiten Elementes und des dritten Elementes des Planetengetriebes an der Eingangswelle in das Getriebe eingeleitet.

Das erste Losrad ist insbesondere ein zweites Zahnrad, insbesondere ein zweites Stirnrad, des Getriebes, insbesondere des Stirnradteilgetriebes. Insbesondere ist das erste Losrad, insbesondere drehbar, auf der Ausgangswelle angeordnet. Unter dem Merkmal, das das erste Losrad ein Losrad ist, ist zu verstehen, dass das erste Losrad nicht etwa permanent drehfest mit der Ausgangswelle verbunden ist, sondern dem ersten Losrad ist ein Verbindungselement, insbesondere ein erstes Verbindungselement, zugeordnet, welches zwischen einem Verbindungszustand und einem Freigabezustand umschaltbar, insbesondere relativ zu der Ausgangswelle und dabei beispielsweise in axialer Richtung der Ausgangswelle bewegbar, ist. In dem Verbindungszustand ist das erste Losrad mittels des Koppelements drehfest mit der Ausgangswelle verbunden. In dem Freigabezustand ist das erste Losrad, insbesondere um die Ausgangswellendrehachse, relativ zu der Ausgangswelle drehbar, sodass beispielsweise in dem Freigabezustand das Koppelelement insbesondere um die Ausgangswellendrehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen der Ausgangswelle und dem ersten Losrad zulässt. Unter dem Merkmal, dass das erste Festrad permanent mit dem ersten Losrad kämmt, ist zu verstehen, dass das erste Festrad permanent und somit stets in Eingriff mit dem ersten Losrad steht. Somit können das erste Festrad und das erste Losrad nicht zwischen einem ersten Zustand, in welchem das erste Festrad und das erste Losrad miteinander kämmen, und einem zweiten Zustand, in welchem das erste Festrad und das erste Losrad nicht miteinander kämmen, umgestaltet werden, sondern das erste Festrad und das erste Losrad kämmen stets, das heißt immer und somit permanent miteinander, mithin stehen stets und somit immer beziehungsweise permanent in Eingriff miteinander.

Das erste Verbindungselement ist vorteilhaft auf an sich bekannte Weise permanent drehfest mit der Ausgangswelle verbunden jedoch axial verschiebbar zu der Ausgangswelle angeordnet. Das erste Verbindungselement weist vorteilhaft auf bekannte Weise eine Schiebemuffe und eine Klauenverzahnung auf.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente wie beispielsweise die Eingangswelle und das erste Element drehfest miteinander verbunden sind, zu verstehen, dass die drehfest miteinander verbundenen Bauelemente koaxial zueinander angeordnet sind und sich insbesondere dann, wenn die Bauelemente angetrieben werden, gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig um eine den Bauelemente gemeinsame Bauelementdrehachse mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, insbesondere relativ zu dem Gehäuse, drehen. Unter dem Merkmal, dass zwei Bauteile drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, ist zu verstehen, dass die Bauteile derart miteinander gekoppelt sind, dass Drehmomente zwischen den Bauteilen übertragen werden können, wobei dann, wenn die Bauteile drehfest miteinander verbunden sind, die Bauteile auch drehmomentübertragend miteinander verbunden sind.

Unter dem Merkmal, dass zwei Bauteile wie beispielsweise der Rotor und die Eingangswelle permanent drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, ist zu verstehen, dass nicht etwa ein Schaltelement vorgesehen ist, welche zwischen einem die Bauteile drehmomentübertragend miteinander verbindenden Koppelzustand und einem Endkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem keine Drehmomente zwischen den Bauteilen übertragen werden können, sondern die Bauteile sind stets beziehungsweise immer und somit permanent drehmomentübertagend, das heißt derart miteinander verbunden, dass ein Drehmoment zwischen den Bauteilen übertragen werden kann. Somit ist beispielsweise eines der Bauteile von dem jeweils anderen Bauteil antreibbar beziehungsweise umgekehrt. Insbesondere ist unter dem Merkmal, dass die Bauelemente oder Bauteile permanent drehfest miteinander verbunden sind, zu verstehen, dass nicht etwa ein Schaltelement vorgesehen ist, welches zwischen einem die Bauteile beziehungsweise Bauelemente drehtest miteinander verbindenden Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem die Bauteile beziehungsweise Bauelemente voneinander entkoppelt und relativ zueinander drehbar sind, sodass keine Drehmomente zwischen den Bauteilen beziehungsweise Bauelementen übertragen werden können, sondern die Bauteile beziehungsweise Bauelemente sind stets beziehungsweise immer, mithin permanent drehtest miteinander verbunden oder gekoppelt.

Unter dem Merkmal, dass zwei Bauelemente wie beispielsweise die Kurbelwelle und die Eingangswelle drehtest oder drehmomentübertragend miteinander verbindbar oder koppelbar sind, ist insbesondere zu verstehen, dass den Bauelementen ein Schaltelement oder Verbindungselement zugeordnet ist, welches zwischen wenigstens einem Koppelzustand, in welchem die Bauelemente mittels des Schaltelements oder Verbindungselements drehtest beziehungsweise drehmomentübertragend miteinander verbunden sind, und wenigstens einem Entkoppelzustand umschaltbar ist, in welchem die Bauelemente voneinander entkoppelt sind, sodass in dem Entkoppelzustand die Bauelemente relativ zueinander insbesondere um die Bauelementdrehachse drehbar sind beziehungsweise keine Drehmomente zwischen den Bauelementen übertragen werden können.

Die Begriffe „axial“ und „axiale Richtung“ beziehen sich, wenn nichts Anderes angegeben ist, auf eine Drehachse des Planetengetriebes. Mit der Drehachse des Planetengetriebes ist die gemeinsame Drehachse des Sonnenrades, des Hohlrades und des Planetenträgers des Planetengetriebes gemeint. Die Eingangswelle ist koaxial zu der Drehachse des Planetengetriebes angeordnet.

Um auf besonders bauraumgünstige Weise einen besonders vorteilhaften Antrieb des Kraftfahrzeugs realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Hybridantriebssystem ein, insbesondere permanent, drehfest mit der Ausgangswelle verbundenes Abtriebsrad aufweist, welches permanent mit einem Differentialeingangsrad des Differentialgetriebes kämmt. Das Abtriebsrad ist ein drittes Zahnrad, insbesondere ein drittes Stirnrad, insbesondere eines Getriebes und ganz insbesondere des Stirnradteilgetriebes. Ferner ist es denkbar, dass das Abtriebsrad ein Kegelrad, insbesondere ein Kegelritzel, ist. Das Differentialeingangsrad ist ein viertes Zahnrad, welches permanent in Eingriff mit dem auch als Abtriebszahnrad bezeichneten oder als Abtriebszahnrad ausgebildete Abtriebsrad steht. Insbesondere kann das Differentialeingangsrad ein Tellerrad sein. Das jeweilige, von der Ausgangswelle bereitgestellte oder bereitstellbare, zweite Drehmoment kann über das Abtriebsrad auf das Differentialeingangsrad übertragen und somit beziehungsweise hierüber in das Differentialgetriebe eingeleitet werden, um dadurch das Differentialgetriebe und darüber die Fahrzeugräder und somit das Kraftfahrzeug anzutreiben. Beispielsweise ist das Differentialeingangsrad ein, insbesondere permanent, drehfest mit einem auch als Differentialkörper bezeichneten Differentialkäfig verbundenes Eingangszahnrad, insbesondere dann, wenn das Differentialgetriebe als ein Kegelraddifferential ausgebildet ist. Ferner ist es denkbar, dass das Differentialeingangsrad dann, wenn das Differentialgetriebe als ein Planetendifferential, mithin als ein Planetendifferentialgetriebe ausgebildet ist, ein Eingangszahnrad des Planetendifferentials ist.

Mit anderen Worten ist mit einer drehfesten Verbindung zweier drehbar gelagerter Elemente gemeint, dass die Elemente koaxial zueinander angeordnet und derart miteinander verbunden sind, dass sie sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit insbesondere um die gemeinsame Bauelementdrehachse drehen, insbesondere wenn die Elemente angetrieben werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich durch ein erstes Schaltelement aus, mittels welchem die Kurbelwelle drehfest mit der Eingangswelle verbindbar ist. Hierdurch kann ein besonders bedarfsgerechter und effizienter Antrieb des Kraftfahrzeugs auf besonders bauraumgünstige Weise dargestellt werden. Das erste Schaltelement ist beispielsweise zwischen einem ersten Koppelzustand und einem ersten Entkoppelzustand umschaltbar. In dem ersten Koppelzustand ist mittels des ersten Schaltelements die Kurbelwelle drehfest mit der Eingangswelle verbunden. In dem ersten Entkoppelzustand gibt das erste Schaltelement die Kurbelwelle und die Eingangswelle für eine insbesondere um die Eingangswellendrehachse verlaufende Relativdrehung zueinander frei. Mit anderen Worten, die Kurbelwelle ist beispielsweise um eine Kurbelwellendrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Vorzugsweise sind die Kurbelwelle und die Eingangswelle koaxial zueinander angeordnet, sodass die Kurbelwellendrehachse mit der Eingangswellendrehachse zusammenfällt. In dem ersten Koppelzustand sind die Kurbelwelle und die Eingangswelle mittels des ersten Schaltelements drehfest miteinander verbunden. In dem ersten Entkoppelzustand können sich die Kurbelwelle und die Eingangswelle um die Eingangswellendrehachse und somit um die Kurbelwellendrehachse relativ zueinander drehen, sodass in dem ersten

Entkoppelzustand das erste Schaltelement die Kurbelwelle für einen insbesondere um die Eingangswellendrehachse und relativ zu der Eingangswelle erfolgende Relativdrehung freigibt. Um eine besonders kompakte Bauweise des Hybridantriebssystems realisieren zu können, insbesondere in axialer Richtung des Getriebes und somit entlang der Eingangswellendrehachse beziehungsweise der Ausgangswellendrehachse betrachtet, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Schaltelement axial überlappend zu dem Differentialgetriebe angeordnet ist. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter dem Merkmal, dass zwei Elemente wie beispielsweise das erste Schaltelement und das Differentialgetriebe axial überlappend zueinander angeordnet sind, zu verstehen, dass zumindest ein erster Teil eines ersten der Elemente und zumindest ein zweiter Teil des zweiten Elements in einem gleichen axialen Bereich, das heißt in einem Bereich gleicher axialer Koordinaten angeordnet sind. Mit der axialen Richtung ist die Richtung der Kurbelwellendrehachse gemeint, welche mit der Eingangswellendrehachse zusammenfällt.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Hybridantriebssystem ein zweites Schaltelement auf, mittels welchem die Kurbelwelle drehfest mit dem dritten Element des Planetengetriebes verbindbar ist. Hierdurch kann beispielsweise eine Mehrgängigkeit des Hybridantriebssystems dargestellt werden, sodass eine besonders vorteilhafte und insbesondere bedarfsgerechte Fahrbarkeit des Kraftfahrzeugs darstellbar ist. Das zweite Schaltelement ist beispielsweise zwischen einem zweiten Koppelzustand und einem zweiten Entkoppelzustand umschaltbar. In dem zweiten Koppelzustand sind mittels des zweiten Schaltelements die Kurbelwelle und das dritte Element drehfest miteinander verbunden. In dem zweiten Entkoppelzustand gibt das zweite Schaltelement die Kurbelwelle für eine um die Kurbelwellendrehachse relativ zu dem dritten Element verlaufende Relativdrehung frei, sodass in dem zweiten Entkoppelzustand die Kurbelwelle und das dritte Element des Planetengetriebes insbesondere um die Kurbelwellendrehachse relativ zueinander drehbar sind.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass das jeweilige Getriebeelement, das heißt das jeweilige Element des Planetenradsatzes insbesondere dann, wenn das jeweilige Getriebeelement nicht drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist, um die Planetengetriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Planetengetriebe koaxial zu dem Verbrennungsmotor, das heißt koaxial zu der Kurbelwelle angeordnet ist, sodass die Planetengetriebedrehachse mit der Kurbelwellendrehachse zusammenfällt beziehungsweise umgekehrt. Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich durch ein drittes Schaltelement aus, mittels welchem das dritte Element des Planetengetriebes drehfest mit dem Gehäuse des Hybridantriebssystems verbindbar ist. Hierdurch kann auf besonders vorteilhafte Weise eine Mehrgängigkeit realisiert werden, sodass eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit darstellbar ist. Insbesondere ist das dritte Schaltelement zwischen einem dritten Koppelzustand und einem dritten Entkoppelzustand umschaltbar. In dem dritten Koppelzustand sind mittels des dritten Schaltelements das dritte Element des Planetengetriebes und das Gehäuse drehfest miteinander verbunden. In dem dritten Entkoppelzustand gibt das dritte Schaltelement das dritte Element des Planetengetriebes für eine um die Planetengetriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Relativdrehung frei, sodass sich in dem dritten Entkoppelzustand das dritte Element um die Planetengetriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse drehen kann.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung werden auch als Ordinalia bezeichnete Ordnungszahlwörter wie „erster“, „erste“, „zweiter“, „zweite“, “dritter“, „dritte“ etc. nicht notwendigerweise verwendet, um eine Anzahl von Begriffen oder Elementen, auf die sich die Ordnungszahlwörter beziehen, anzugeben, sondern die Ordnungszahlwörter werden vielmehr verwendet, um auf die Begriffe beziehungsweise Elemente, auf die sich die Ordnungszahlwörter beziehen, eindeutig Bezug nehmen zu können. Somit muss beispielsweise dann, wenn die Merkmale des Patentanspruchs 5 in den Patentanspruch 1 aufgenommen werden, ohne auch die Merkmale des Patentanspruchs 3 oder 4 in den Patentanspruch 1 aufzunehmen, sodass dann in dem Patentanspruch 1 von einem beziehungsweise dem zweiten Schaltelement nicht jedoch von einem beziehungsweise dem ersten Schaltelement die Rede ist, nicht notwendigerweise auch ein beziehungsweise das erste Schaltelement vorgesehen sein.

Um den Bauraumbedarf, die Teileanzahl, das Gewicht und die Kosten in einem besonders geringen Rahmen halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das zweite Schaltelement und das dritte Schaltelement zu einem Koppelschaltelement mit einem einzigen Aktor kombiniert, das heißt zusammengefasst sind. Mit anderen Worten ist vorzugsweise genau ein Aktor vorgesehen, mittels welchem das Koppelschaltelement umschaltbar ist, und zwar insbesondere zumindest zwischen dem zweiten Koppelzustand und dem dritten Koppelzustand. Dabei geht insbesondere der zweite Koppelzustand mit dem dritten Entkoppelzustand einher, und der dritte Koppelzustand geht mit dem zweiten Entkoppelzustand einher. Ferner ist es denkbar, dass das Koppelschaltelement in einen Neutralzustand schaltbar ist, insbesondere mittels des Aktors, wobei in dem Neutralzustand sowohl der zweite Entkoppelzustand als auch der dritte Entkoppelzustand vorliegen, mithin das dritte Element insbesondere um die Planetengetriebedrehachse sowohl relativ zu dem Gehäuse als auch relativ zu der Kurbelwelle drehbar ist. Beispielsweise ist insbesondere dann, wenn das zweite Schaltelement und das dritte Schaltelement zu dem Koppelschaltelement kombiniert sind, das zweite Schaltelement ein erster Teil des Koppelschaltelements und das dritte Schaltelement ein zweiter Teil des Koppelschaltelements. Insbesondere ist beispielsweise das Koppelschaltelement mittels des Aktors relativ zu der Kurbelwelle und relativ zu dem dritten Element und dabei insbesondere in axialer Richtung der Kurbelwelle und somit beispielsweise entlang der Kurbelwellendrehachse beziehungsweise entlang der Planetengetriebedrehachse zwischen wenigstens einer ersten Stellung und wenigstens einer zweiten Stellung, insbesondere translatorisch, bewegbar. Die erste Stellung bewirkt beispielsweise den zweiten Koppelzustand, und die zweite Stellung bewirkt beispielsweise den dritten Koppelzustand. Ferner ist es beispielsweise denkbar, dass das Koppelschaltelement mittels des Aktors, insbesondere translatorisch und/oder in axialer Richtung der Kurbelwelle und/oder relativ zu der Kurbelwelle beziehungsweise zu dem Gehäuse, in wenigstens eine dritte Stellung bewegbar ist, in welcher oder durch welche der Neutralzustand des Koppelelements bewirkt oder eingestellt ist.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Hybridantriebssystem ein, insbesondere permanent, drehtest mit der Eingangswelle verbundenes zweites Festrad aufweist. Das zweite Festrad ist beispielsweise ein viertes Zahnrad, insbesondere ein viertes Stirnrad, des Getriebes, insbesondere des Stirnradteilgetriebes. Das zweite Festrad kämmt permanent mit einem koaxial zu der Ausgangswelle angeordneten, zweiten Losrad. Insbesondere ist beispielsweise das zweite Losrad, insbesondere drehbar, auf der Ausgangswelle angeordnet. Beispielsweise ist das zweite Losrad ein fünftes Zahnrad, insbesondere ein fünftes Stirnrad, des Getriebes, insbesondere des Stirnradteilgetriebes. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum ersten Losrad können ohne Weiteres auf das zweite Losrad übertragen werden und umgekehrt. Somit ist beispielsweise dem zweiten Losrad ein, insbesondere zweites, Verbindungselement zugeordnet, mittels welchem das zweite Losrad drehfest mit der Ausgangswelle verbindbar ist. Durch Verwendung des zweiten Festrads und des zweiten Losrads kann auf besonders bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Mehrgängigkeit dargestellt werden, sodass eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit realisiert werden kann.

Das zweite Verbindungselement ist vorteilhaft auf an sich bekannte Weise permanent drehfest mit der Ausgangswelle verbunden jedoch axial verschiebbar zu der Ausgangswelle angeordnet. Das zweite Verbindungselement weist vorteilhaft auf bekannte Weise eine Schiebemuffe und eine Klauenverzahnung auf.

Um auf besonders bauraumgünstige Weise eine besonders vorteilhafte Mehrgängigkeit und somit eine besonders gute Fahrbarkeit realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Hybridantriebssystem ein, insbesondere permanent, drehfest mit der Eingangswelle verbundenes, drittes Festrad aufweist, welches insbesondere ein fünftes Zahnrad, ganz insbesondere ein fünftes Stirnrad, des Getriebes, insbesondere des Stirnradteilgetriebes, ist. Der Rotor ist mit dem Festrad derart gekoppelt, insbesondere derart permanent und/oder drehmomentübertragend gekoppelt, dass die von der elektrischen Maschine über den Rotor bereitgestellten oder bereitstellbaren, zweiten Antriebsdrehmomente (Drehmomente) über das dritte Festrad in das Getriebe eingeleitet werden können. Hierdurch kann eine besonders kompakte Bauweise des Hybridantriebssystems realisiert werden, insbesondere in axialer Richtung des Getriebes und somit der Kurbelwelle.

Schließlich hat es sich zur Realisierung einer besonders kompakten Bauweise des Hybridantriebssystems insbesondere in axialer Richtung des Hybridantriebssystems, das heißt entlang der axialen Richtung der Kurbelwelle betrachtet, als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn in axialer Richtung der Kurbelwelle und somit des Hybridantriebssystems betrachtet das erste Schaltelement, das dritte Festrad, das zweite Festrad, das erste Festrad und das Planetengetriebe in der genannten Reihenfolge, mithin in folgender Reihenfolge nacheinander, das heißt aufeinanderfolgend, angeordnet sind: das erste Schaltelement - das dritte Festrad - das zweite Festrad - das erste Festrad - das Planetengetriebe. Somit sind in axialer Richtung der Kurbelwelle betrachtet das erste Schaltelement, das dritte Festrad, das zweite Festrad, das erste Festrad und das Planetengetriebe derart aufeinanderfolgend angeordnet, dass das dritte Festrad nach dem ersten Schaltelement, das zweite Festrad nach dem dritten Festrad, das erste Festrad nach dem zweiten Festrad und das Planetengetriebe nach dem ersten Festrad angeordnet ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Hybridantriebssystems für ein Kraftfahrzeug; und

Fig. 2 eine Schalttabelle zum Veranschaulichen von Gängen des Hybridantriebssystems.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Hybridantriebssystem 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand das Hybridantriebssystem 10 aufweist und mittels des Hybridantriebssystems 10 antreibbar ist. Dabei weist das Kraftfahrzeug beispielsweise wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend und somit hintereinander angeordnete Achsen auf, welche auch als Fahrzeugachsen bezeichnet werden. Die jeweilige Fahrzeugachse weist wenigstens oder genau zwei auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder auf, wobei die Fahrzeugräder der jeweiligen Achse auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Beispielsweise können bezogen auf die Fahrzeugräder der Fahrzeugachsen alle Fahrzeugräder der Fahrzeugachsen oder aber nur die Fahrzeugräder genau einer der Fahrzeugachsen angetrieben werden, wobei die mittels des Hybridantriebssystems 10 antreibbaren Fahrzeugräder auch als angetriebene oder antreibbare Fahrzeugräder bezeichnet werden. Wenn im Folgenden die Rede von den Fahrzeugrädern ist, so sind darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die mittels des Hybridantriebssystems 10 antreibbaren Fahrzeugräder zu verstehen. Durch das Antreiben der Fahrzeugräder ist das Kraftfahrzeug insgesamt antreibbar.

Das Hybridantriebssystem 10 umfasst einen Verbrennungsmotor 12, welcher auch als Verbrennungskraftmaschine bezeichnet wird und eine Abtriebswelle in Form einer Kurbelwelle 14 aufweist. Die Kurbelwelle 14 ist um eine Kurbelwellendrehachse 16, welche mit der axialen Richtung der Kurbelwelle 14 zusammenfällt, relativ zu einem Motorgehäuse 18 des Verbrennungsmotors 12 drehbar, wobei das Motorgehäuse 18 beispielsweise ein Kurbelgehäuse, insbesondere ein Zylinderkurbelgehäuse, des Verbrennungsmotors 12 ist. Über die Kurbelwelle 14 kann der Verbrennungsmotor 12 erste Antriebsdrehmomente zum Antreiben der Fahrzeugräder bereitstellen. Das Hybridantriebssystem 10, welches auch einfach als Antriebssystem oder Antriebsvorrichtung bezeichnet wird, weist in Fig. 1 besonders schematisch dargestelltes Gehäuse 20 auf, welches das Motorgehäuse 18 sein kann. Ferner ist es denkbar, dass das Gehäuse 20 zusätzlich zu dem Motorgehäuse 18 vorgesehen ist, sodass das Motorgehäuse 18 und das Gehäuse 20 beispielsweise separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden sein können. Das Hybridantriebssystem 10 weist ein Getriebe 22 auf, welches beispielsweise in dem Gehäuse 20 angeordnet sein kann. Das Getriebe 22 weist ein erstes Teilgetriebe in Form eines Stirnradteilgetriebes 24 auf, welches eine Eingangswelle 26 aufweist. Die Eingangswelle 26 kann, insbesondere permanent, drehfest mit der Kurbelwelle 14 verbunden sein. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Eingangswelle 26 drehfest mit der Kurbelwelle 14 verbindbar, das heißt koppelbar, wie im Folgenden noch genauer erläutert wird. Die Eingangswelle 26 ist um eine Eingangswellendrehachse 28 relativ zu dem Gehäuse 20 drehbar. Dabei ist die Eingangswelle 26 koaxial zur Kurbelwelle 14 angeordnet, sodass die Eingangswellendrehachse 28 mit der Kurbelwellendrehachse 16 zusammenfällt. Beispielsweise kann über die Eingangswelle 26 ein jeweiliges Eingangsdrehmoment in das Stirnradteilgetriebe 24 und somit in das Getriebe 22 insgesamt eingeleitet werden.

Das Stirnradteilgetriebe 24 weist eine zusätzlich zur Eingangswelle 26 vorgesehene Ausgangswelle 30 auf, welche parallel zu der Eingangswelle 26 angeordnet ist. Dies bedeutet, dass die Ausgangswelle 30 um eine Ausgangswellendrehachse 32 relativ zu dem Gehäuse 20 drehbar ist. Dabei verlaufen die Eingangswellendrehachse 28 und die Ausgangswellendrehachse 32 parallel zueinander, wobei die Ausgangswellendrehachse 32 von der Eingangswellendrehachse 28 beabstandet ist beziehungsweise umgekehrt. Beispielsweise kann über die Ausgangswelle 30 ein jeweiliges Ausgangsdrehmoment aus dem Stirnradteilgetriebe 24 und dabei aus dem Getriebe 22 insgesamt ausgeleitet werden, wobei das jeweilige Ausgangsdrehmoment beispielsweise aus dem jeweiligen Eingangsdrehmoment resultiert, welches über die Eingangswelle 26 in das Getriebe 22 eingeleitet wird. Das Getriebe 22 kann das jeweilige Ausgangsdrehmoment bereitstellen, sodass mittels des jeweiligen Ausgangsdrehmoments die Fahrzeugräder angetrieben werden können. Das jeweilige Eingangsdrehmoment wird auch als erstes Drehmoment bezeichnet, und das jeweilige Ausgangsdrehmoment wird auch als zweites Drehmoment bezeichnet.

Das Getriebe 22 weist außerdem ein Planetengetriebe 34 auf, welches auch als Planetensatz oder Planetenradsatz bezeichnet wird. Beispielsweise ist das Planetengetriebe 34 zumindest teilweise in dem Gehäuse 20 angeordnet. Das Planetengetriebe 34 weist, insbesondere genau, ein, vorteilhaft als ein Sonnenrad ausgebildetes, erstes Element 36 und, insbesondere genau, ein, vorteilhaft als einen Planetenträger ausgebildetes, zweites Element 38 auf, welcher auch als Steg bezeichnet wird. Des Weiteren weist das Planetengetriebe 34 insbesondere genau ein, vorzugsweise als Hohlrad ausgebildetes, drittes Element 40 auf. Das als Sonnenrad ausgebildete erste Element 36, das als Planetenträger ausgebildete zweite Element 38 und das als Hohlrad ausgebildete dritte Element 40 werden auch als Getriebeelemente oder Elemente des Planetengetriebes 34 bezeichnet. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass das Planetengetriebe 34 auch wenigstens ein oder mehrere Planetenräder 42 aufweist. Das Planetenrad 42 ist drehbar an dem Planetenträger und somit an dem zweiten Element 38 gelagert und kämmt, insbesondere gleichzeitig, mit dem ersten Element 36 und mit dem dritten Element 40.

Besonders vorteilhaft ist das Planetengetriebe 34 als ein einfacher Planetensatz mit genau dem einen Sonnenrad, mit genau dem einen Planetenträger und genau dem einen Hohlrad ausgebildet.

Das Hybridantriebssystem 10 umfasst des Weiteren ein Differenzialgetriebe 44, welches beispielsweise als Kegeldifferenzial ausgebildet ist. Das Kegeldifferenzial wird auch als Kegelraddifferenzial bezeichnet. Selbstverständlich ist es denkbar, dass das Differenzialgetriebe 44, welches auch einfach als Differenzial bezeichnet wird, als ein anderes Differenzial wie beispielsweise ein Planetendifferenzial oder Stirnraddifferenzial oder ein Kronenraddifferenzial ausgebildet ist. Das Differenzialgetriebe 44 ist von der Ausgangswelle 30, mithin von dem jeweiligen Ausgangsdrehmoment antreibbar, da sich das jeweilige Ausgangsdrehmoment in das Differenzialgetriebe 44 einleiten lässt. Über das Differenzialgetriebe 44 sind die Fahrzeugräder von der Ausgangswelle 30 antreibbar. Mit anderen Worten können die Fahrzeugräder von dem Differenzialgetriebe 44 und über dieses von der Ausgangswelle 30 angetrieben werden, sodass die Fahrzeugräder über das Differenzialgetriebe 44 mittels des jeweiligen Ausgangsdrehmoments angetrieben werden können. Insbesondere sind die Fahrzeugräder, insbesondere permanent, drehmomentübertragend mit dem Differenzialgetriebe 44 gekoppelt, wobei beispielsweise die Fahrzeugräder über das Differenzialgetriebe 44, insbesondere permanent, drehmomentübertragend mit der Ausgangswelle 30 verbunden, das heißt gekoppelt sind.

Das Hybridantriebssystem 10 umfasst außerdem eine elektrische Maschine 46, welche einen Stator 48 und einen Rotor 50 aufweist. Der Rotor 50 ist mittels des Stators 48 antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse 52 relativ zu dem Stator 48 und relativ zu dem Gehäuse 20 drehbar. Es ist erkennbar, dass die Maschinendrehachse 52 parallel zur Ausgangswellendrehachse 32 und parallel zur Kurbelwellendrehachse 16 beziehungsweise zur Eingangswellendrehachse 28 verläuft, wobei die Maschinendrehachse 52 von der Ausgangswellendrehachse 32 und von der Kurbelwellendrehachse 16 beziehungsweise von der Eingangswellendrehachse 28 beabstandet ist. Insbesondere dann, wenn das jeweilige Element des Planetengetriebes 34 nicht drehfest mit dem Gehäuse 20 verbunden ist, ist das jeweilige Element um eine Planetengetriebedrehachse 54 relativ zu dem Gehäuse 20 drehbar. Vorliegend ist das Planetengetriebe 34 koaxial zur Kurbelwelle 14 und koaxial zur Eingangswelle 26 angeordnet, sodass die Planetengetriebedrehachse 54 mit der Kurbelwellendrehachse 16 und somit mit der Eingangswellendrehachse 28 zusammenfällt. Wenn somit im Folgenden die Rede von der Kurbelwellendrehachse 16 ist, so sind darunter auch, falls nichts anderes angegeben ist, die Eingangswellendrehachse 28 und die Planetengetriebedrehachse 54 zu verstehen und umgekehrt.

Die elektrische Maschine 46 kann über ihren Rotor 50 zweite Antriebsdrehmomente bereitstellen. Mittels des jeweiligen, ersten Antriebsdrehmoments und mittels des jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoments können die Fahrzeugräder angetrieben werden. Dabei ist es denkbar, dass beispielsweise in einem ersten Betriebsmodus die Fahrzeugräder mittels des jeweiligen, ersten Antriebsmoments und somit mittels des Verbrennungsmotors 12 angetrieben werden, während ein durch die elektrische Maschine 46 bewirktes Antreiben der Fahrzeugräder unterbleibt. Ferner ist es denkbar, dass, insbesondere in einem zweiten Betriebsmodus, die Fahrzeugräder mittels des jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoments und somit mittels der elektrischen Maschine 46 angetrieben werden, während ein durch den Verbrennungsmotor 12 bewirktes Antreiben der Fahrzeugräder unterbleibt. Ferner ist es denkbar, dass, insbesondere in einem dritten Betriebsmodus, die Fahrzeugräder sowohl mittels des jeweiligen, ersten Antriebsmoments und somit mittels des Verbrennungsmotors 12 als auch mittels des jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoments und somit mittels der elektrischen Maschine 46 angetrieben werden. Insbesondere kann das jeweilige, erste Antriebsdrehmoment sowie das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment über die Eingangswelle 26 in das Stirnradteilgetriebe 24, insbesondere in das Getriebe 22 insgesamt, eingeleitet werden, sodass beispielsweise das jeweilige Eingangsdrehmoment aus dem jeweiligen, ersten Antriebsdrehmoment und/oder aus dem jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoment resultiert.

Somit resultiert beispielsweise das jeweilige Ausgangsdrehmoment aus dem jeweiligen, ersten Antriebsdrehmoment und/oder aus dem jeweiligen, zweiten Antriebsdrehmoment, insbesondere je nachdem, ob der Verbrennungsmotor 12 das jeweilige, erste Antriebsdrehmoment, während die elektrische Maschine 46 das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment nicht bereitstellt, die elektrische Maschine 46 das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment bereitstellt, während der Verbrennungsmotor 12 das jeweilige, erste Antriebsdrehmoment nicht bereitstellt oder der Verbrennungsmotor 12 das jeweilige, erste Antriebsdrehmoment und gleichzeitig die elektrische Maschine 46 das jeweilige, zweite Antriebsdrehmoment bereitstellt.

Um nun eine besonders kompakte Bauweise des Hybridantriebssystems 10 sowie eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit realisieren zu können, ist der Rotor 50 der elektrischen Maschine 46 derart, insbesondere permanent und/oder drehmomentübertragend, mit der Eingangswelle 26 gekoppelt, dass das jeweilige, von der elektrischen Maschine 46 über den Rotor 50 bereitgestellte, einfach auch als Drehmoment bezeichnete, zweite Antriebsdrehmoment auf die Eingangswelle 26 übertragbar und über die Eingangswelle 26 in das Getriebe 22 insgesamt einleitbar ist. Die Eingangswelle 26 ist, insbesondere permanent, drehfest mit einem ersten der Elemente des Planetengetriebes 34 verbunden. Ein zweites der Elemente des Planetengetriebes 34 ist, insbesondere permanent, drehfest mit einem ersten Festrad 55 verbunden. Das erste Festrad 55 ist ein erstes Zahnrad des Getriebes 22, insbesondere des Stirnradteilgetriebes 24. Insbesondere ist das erste Festrad 55 ein erstes Stirnrad des Getriebes 22, insbesondere des Stirnradteilgetriebes 24. Das erste Festrad 55 kämmt permanent mit einem koaxial zu der Ausgangswelle 30 angeordneten, ersten Losrad 56. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Losrad 56 drehbar auf der Ausgangswelle 30 angeordnet. Das erste Losrad 56 ist ein zweites Zahnrad des Getriebes 22, insbesondere des Stirnradteilgetriebes 24. Insbesondere ist das Losrad 56 ein zweites Stirnrad des Getriebes 22, insbesondere des Stirnradteilgetriebes 24. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist das erste Element 36 des Planetengetriebes 34 das Sonnenrad. Das zweite Element 38 des Planetengetriebes 34 ist der Planetenträger, welcher auch als Steg bezeichnet wird. Demzufolge ist das Hohlrad 40 ein drittes der Elemente des Planetengetriebes 34. Dem Losrad 56 ist ein beispielsweise als Schiebemuffe ausgebildetes Verbindungselement 58 zugeordnet, welches zwischen einem ersten Verbindungszustand und einem ersten Freigabezustand umschaltbar, insbesondere in axialer Richtung der Ausgangswelle 30 relativ zu der Ausgangswelle 30 verschiebbar, ist. In dem ersten Verbindungszustand ist das Losrad 56 mittels des Verbindungselements 58 drehfest mit der Ausgangswelle 30 verbunden. In dem ersten Freigabezustand gibt das Verbindungselement 58 das Losrad 56 für um die Ausgangswellendrehachse 32 relativ zu der Ausgangswelle 30 verlaufende Drehungen frei, sodass in dem ersten Freigabezustand das Losrad 56 um die Ausgangswellendrehachse 32 relativ zu der Ausgangswelle 30 drehbar ist.

Mit der Ausgangswelle 30 ist ein Abtriebsrad 60, insbesondere permanent, drehfest verbunden. Das Abtriebsrad 60 ist ein drittes Zahnrad, insbesondere ein drittes Stirnrad, des Getriebes 22, insbesondere des Stirnradteilgetriebes 24. Ferner kann das Abtriebsrad 60 ein Kegelrad sein. Das Abtriebsrad 60 kämmt permanent mit einem Differenzialeingangsrad 62 des Differenzialgetriebes 44. Das Differenzialeingangsrad 62 ist ein viertes Zahnrad, welches beispielsweise als viertes Stirnrad oder als Tellerrad ausgebildet sein kann. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Differenzialgetriebe 44 Ausgleichszahnräder 64 und einen auch als Differenzial korb bezeichneten Differenzialkäfig 66, mit welchem das Differenzialeingangsrad 62, insbesondere permanent, drehfest verbunden ist. Der Differenzialkäfig 66 und das Differenzialeingangsrad 62 sind, insbesondere mit den Ausgleichszahnrädern 64, um eine Differenzialdrehachse 68 relativ zu dem Gehäuse 20 drehbar. Außerdem sind die Ausgleichszahnräder 64 um eine gemeinsame Ausgleichszahnraddrehachse, welche senkrecht zur Differenzialdrehachse 68 verläuft, relativ zu dem Differenzialkäfig 66 drehbar. Die Differenzialdrehachse 68 verläuft parallel zur Maschinendrehachse 52 und parallel zur Kurbelwellendrehachse 16 und parallel zur Ausgangswellendrehachse 32 und ist von diesen jeweils beabstandet. Das Differenzialgetriebe 44 umfasst außerdem Abtriebszahnräder 70 und 72, welche mit den Ausgleichszahnrädern 64 kämmen. Das jeweilige Abtriebszahnrad 70, 72 ist mit einer jeweiligen Abtriebswelle 74, 76, insbesondere permanent, drehfest verbunden. Über die Abtriebswelle 74 kann ein erstes der Fahrzeugräder angetrieben werden, und über die Abtriebswelle 76 kann ein zweites der Fahrzeugräder angetrieben werden. Insbesondere ist das erste Fahrzeugrad, insbesondere permanent, drehmomentübertragend oder drehfest mit der Abtriebswelle 74 verbunden, wobei beispielsweise das zweite Fahrzeugrad, insbesondere permanent, drehmomentübertragen oder drehfest mit der Abtriebswelle 76 verbunden ist. Das Hybridantriebssystem 10 umfasst ein erstes Schaltelement SE1, Welches auch als Kupplung oder K1 bezeichnet wird. Beispielsweise ist das Schaltelement SE1 eine Reibkupplung, insbesondere eine Lamellenkupplung. Mittels des Schaltelements SE1 ist die Kurbelwelle 14 drehtest mit der Eingangswelle 26 verbindbar. Dabei ist das erste Schaltelement SE1 axial überlappend zu dem Differenzialgetriebe 44 angeordnet.

Das Hybridantriebssystem 10 umfasst ein zweites Schaltelement SE2, mittels welchem die Kurbelwelle 14 drehtest mit dem dritten Element 40 des Planetengetriebes 34 verbindbar ist. Vorgesehen ist auch ein drittes Schaltelement SE3, mittels welchem das Hohlrad 40 (drittes Element) des Planetengetriebes 34 drehtest mit dem Gehäuse 20 des Hybridantriebssystems 10 verbindbar ist. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind das zweite Schaltelement SE2 und das dritte Schaltelement SE3 zu einem Koppelschaltelement KS kombiniert, das heißt zusammengefasst. Beispielsweise ist das Koppelschaltelement KS als eine Schiebemuffe ausgebildet. Das Koppelschaltelement KS und somit die Schaltelemente SE2 und SE3 können mittels genau eines in Fig. 1 besonders schematisch dargestellten Aktors 78 zwischen einem ersten Koppelzustand, einem zweiten Koppelzustand und einem Neutralzustand umgeschaltet, insbesondere in axialer Richtung der Kurbelwelle 14 relativ zu der Kurbelwelle 14, insbesondere translatorisch, bewegt, werden. In dem ersten Koppelzustand ist mittels des Koppelschaltelements KS die Kurbelwelle 14 drehfest mit dem dritten Element 40 verbunden, während sich das dritte Element 40 und somit die Kurbelwelle 14 um die Kurbelwellendrehachse 16 relativ zu dem Gehäuse 20 drehen können. In dem zweiten Koppelzustand ist das dritte Element 40 mittels des Koppelschaltelements KS drehfest mit dem Gehäuse 20 verbunden, während sich die Kurbelwelle 14 um die Kurbelwellendrehachse relativ zu dem Gehäuse 20 und dabei auch relativ zu dem dritte Element 40 drehen kann. In dem Neutralzustand können sich die Kurbelwelle 14 und das dritte Element 40 um die Kurbelwellendrehachse 16 relativ zueinander drehen, und das dritte Element 40 und die Kurbelwelle 14 können sich um die Kurbelwellendrehachse 16 relativ zu dem Gehäuse 20 drehen. Es ist erkennbar, dass das Schaltelement SE2 und das Schaltelement SE3 jeweilige Teile des Koppelschaltelements KS sind, sodass die Schaltelemente SE2 und SE3 mittels des genau einen Aktors 78 geschaltet, das heißt umgeschaltet werden können.

Vorgesehen ist ein, insbesondere permanent, drehfest mit der Eingangswelle 26 verbundenes, zweites Festrad 80, welches beispielsweise ein fünftes Zahnrad, insbesondere ein fünftes Stirnrad, des Getriebes 22, insbesondere des Stirnradteilgetriebes 24, ist. Das Festrad 80 kämmt permanent mit einem koaxial zu der Ausgangswelle 30 angeordneten, zweiten Losrad 82, welches beispielsweise ein sechstes Zahnrad, insbesondere ein sechstes Stirnrad des Getriebes 22, insbesondere des Stirnradteilgetriebes 24, ist. Vorliegend ist das Losrad 82 wie auch das Losrad 56 auf der Ausgangswelle 30 angeordnet. Dem Losrad 82 ist ein zweites Verbindungselement 84 zugeordnet, welches zwischen einem zweiten Verbindungszustand und einem zweiten Freigabezustand umschaltbar, insbesondere in axialer Richtung der Ausgangswelle 30 und/oder relativ zu der Ausgangswelle 30 bewegbar, insbesondere verschiebbar, ist. In dem zweiten Verbindungszustand ist das an sich drehbar auf der Ausgangswelle 30 angeordnete Losrad 82 mittels des Verbindungselements 84 drehfest mit der Ausgangswelle 30 verbunden. In dem zweiten Freigabezustand ist das Losrad 82 um die Ausgangswellendrehachse 32 relativ zu der Ausgangswelle 30 drehbar.

Vorgesehen ist auch ein, insbesondere permanent, drehfest mit der Eingangswelle 26 verbundenes, drittes Festrad 86, welches beispielsweise ein siebtes Zahnrad, insbesondere ein siebtes Stirnrad, des Getriebes 22, insbesondere Stirnradteilgetriebes 24, ist. Mit dem dritten Festrad 86 ist der Rotor 50, insbesondere permanent und/oder drehmomentübertragend, derart gekoppelt, dass das jeweilige, von der elektrischen Maschine 46 und dem Rotor 50 bereitgestellte oder bereitstellbare zweite Antriebsdrehmoment auf das dritte Festrad 86 übertragbar und über das dritte Festrad 86 in das Getriebe 22 einleitbar ist.

Das Schaltelement SE1 wird auch als K1 bezeichnet. Das Schaltelement SE2 wird auch als S1 bezeichnet, und das Schaltelement SE3 wird auch als S2 bezeichnet. Das Verbindungselement 58 wird auch als S3 bezeichnet, und das Verbindungselement 84 wird auch als S4 bezeichnet.

Fig. 2 zeigt eine Schalttabelle, wobei in eine Spalte SP der Schalttabelle Gänge H1, H2, H3, H4, E1, E2 und EVT des Hybridantriebssystems 10 eingetragen sind. Die Gänge sind Betriebsmodi oder werden auch als Betriebsmodi des Hybridantriebssystems 10 bezeichnet. Um den Gang H1 einzulegen, mithin zu aktivieren, sind die Schaltelemente SE1 , SE3 und das Verbindungselement 58, mithin K1, S2 und S3 geschlossen, während das Schaltelement SE2 und das Verbindungselement 84, mithin S1 und S4 geöffnet sind. Mit anderen Worten befinden sich die Schaltelemente SE1 und SE3 in ihren Koppelzuständen, und das Verbindungselement 58 befindet sich in seinem Verbindungszustand, während sich das Schaltelement SE2 in seinem Entkoppelzustand befindet und sich das Verbindungselement 84 in seinem Freigabezustand befindet. Um den Gang H2 einzulegen, sind S1 und S3 und S4 geschlossen, während K1 und S2 geöffnet sind. Um den Gang H3 einzulegen, sind K1, S1 und S3 geschlossen, während S2 und S4 geöffnet sind. Um den Gang H4 einzulegen, sind K1 und S4 geschlossen, während S1 , S2 und S3 geöffnet sind. Um den Gang E1 einzulegen, mithin zu aktivieren, sind S2 und S3 geschlossen, während K1 , S1 und S4 geöffnet sind. Um den Gang E2 einzulegen, ist S4 geschlossen während K1, S1 , S2 und S3 geöffnet sind. Um den Gang EVT einzulegen, sind S1 und S3 geschlossen, während K1 , S2 und S4 geöffnet sind.

Bezugszeichenliste

10 Hybridantriebssystem

12 Verbrennungsmotor

14 Kurbelwelle

16 Kurbelwellendrehachse

18 Motorgehäuse

20 Gehäuse

22 Getriebe

24 Stirnradteilgetriebe

26 Eingangswelle

28 Eingangswellendrehachse

30 Ausgangswelle

32 Ausganswellendrehasche

34 Planetengetriebe

36 Erstes Element

38 Zweites Element

40 Drittes Element

42 Planetenrad

44 Differenzialgetriebe

46 Elektromaschine

48 Stator

50 Rotor

52 Maschinendrehachse

54 Planetengetriebedrehachse

55 erstes Festrad

56 erstes Losrad

58 erstes Verbindungselement

60 Abtriebsrad

62 Differenzialeingangsrad

64 Ausgleichsrad

66 Differenzial käfig

68 Differenzialdrehachse

70 Abtriebsrad

72 Abtriebsrad

74 Abtriebswelle

76 Abtriebswelle 78 Aktor

80 zweites Festrad

82 zweites Losrad

84 zweites Verbindungselement

86 drittes Festrad

KS Koppelschaltelement

SE1 erstes Schaltelement

SE2 zweites Schaltelement

SE3 drittes Schaltelement