Die Erfindung betrifft einen Ölpumpenantrieb für das Getriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten Welle zum Wirkverbinden mit einer Kraftfahrzeug-Antriebseinheit, einer zweiten Welle zum Wirkverbinden mit einer elektrischen Maschine des Ölpum- penantriebs, einer Abtriebswelle zum Wirkverbinden mit einer Ölpumpe, einem Planetenradsatz, welcher ein mit der ersten Welle drehfest verbundenes erstes Radsatzelement, ein mit der zweiten Welle drehfest verbundenes zweites Radsatzelement und ein mit der Abtriebswelle drehfest verbundenes drittes Radsatzelement aufweist, und einem Freilauf, wobei eines der Radsatzelemente mittels des Freilaufs mit einem der beiden anderen Radsatzelemente wirkverbindbar ist.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem solchen Ölpumpenantrieb, sowie ein Kraftfahrzeug mit dem Getriebe.

Der Einsatz von Planetenradsätzen in Getrieben ist seit langem bekannt. Insbesondere sind Getriebe bekannt, bei denen ein Planetenradsatz zum Überlagern einer von der ersten Welle bereitgestellten Leistung mit einer von der zweiten Welle bereitgestellten Leistung eingesetzt wird. So ist es beispielsweise bekannt, eine Getriebeölpumpe, die Getriebeöl in das Getriebe befördert bzw. innerhalb dem Getriebe fördert, über einen Planetenradsatz mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer elektrischen Maschine zu koppeln.

Die Patentanmeldung DE 10 201 1 013 487 A1 beschreibt den Aufbau des Antriebs einer Getriebeölpumpe eines Kraftfahrzeugs, welcher ein Planetengetriebe enthält. Das Sonnenrad des Planetengetriebes ist einem Elektromotor, der Planetenträger der Getriebeölpumpe, und das Hohlrad einem Verbrennungsmotor zugeordnet. Im rein verbrennungsmotorischen Betrieb, bei dem die elektrische Maschine keine Leistung abgibt, dreht sich das Hohlrad schneller als der Planetenradträger. Damit in diesem Betrieb ein Drehmoment vom Hohlrad zum Planetenradträger übertragen werden kann, muss die Sonnenwelle ein Drehmoment stützen. Um die elektrische Maschine jedoch nicht ständig bestromen zu müssen, ist ein Freilauf zwischen der Sonnenwelle und einem Getriebegehäuse angeordnet, der die Stützfunktion realisiert. Die bekannte Ausführung weist den Nachteil auf, dass im Betrieb des Getriebes, insbesondere im rein verbrennungsmotorischen Betrieb, eine Drehzahl des Planeten- radträgers kleiner ist als eine Drehzahl des mit der Verbrennungskraftmaschine wirkverbundenen Hohlrads. Da der Planetenradträger mit der Getriebeölpumpe drehfest verbunden ist, besteht das Problem, dass bei geringen Drehzahlen des Planetenradt- rägers das Fördervolumen der Pumpe nicht ausreicht, um die benötigte Ölmenge zu fördern.

Aus der DE 10 201 1 079 800 A1 ist ein Hybridgetriebe bekannt, das einen Planetenradsatz, der mit einer Ölpumpe wirkverbunden ist, einen Freilauf, mittels dem zwei Radsatzelemente des Planetenradsatzes miteinander wirkverbindbar sind, und eine elektrische Maschine aufweist. Ein Stator der elektrischen Maschine ist mit einer Antriebswelle drehfest verbunden und dreht sich somit im Betrieb des Hybridgetriebes. Das Drehen des Stators weist den Nachteil auf, dass die dem Stator zugeführte Leistung über einen Drehübertragungsmechanismus übertragen werden muss, beispielsweise über Büsten. Eine derartige Lösung ist anfällig für Verschleiß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Ölpumpenantrieb anzugeben, bei dem die zuvor genannten Nachteile nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird durch einen Ölpumpenantrieb der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Stator der elektrischen Maschine ortsfest angeordnet ist.

Das Vorsehen und das Ankoppeln des Freilaufs an die Radsatzelemente bietet den Vorteil, dass in den Betriebszuständen des Getriebes, bei denen der Freilauf sperrt, der Planetenradsatz im Block umläuft, so dass es keine Übersetzung ins Langsame von beispielsweise dem Hohlrad zu dem Planetenradträger gibt. Insbesondere entspricht die Drehzahl der Abtriebswelle beispielsweise der Drehzahl des mit der Kraftfahrzeug-Antriebseinheit wirkverbundenen Hohlrads. Dies bedeutet, dass im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen die Drehzahl der Abtriebswelle höher ist. Die Kraftfahrzeug-Antriebseinheit kann beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine sein. Ein weiterer Vorteil des Blockumlaufs des Planetengetriebes besteht darin, dass es keine Abwälzung der Verzahnung gibt, was zu Wirkungsgradvorteilen, einem besseren Geräuschverhalten und zu einer erhöhten Lebensdauer der Planetenlager führt. Darüber hinaus besitzt die zweite Welle durch den Blockumlauf schon die Drehzahl der Abtriebswelle, so dass sie bei einem Zuschalten der elektrischen Maschine in einem elektrischen Betrieb nicht mehr hoch beschleunigt werden muss. Dadurch kommt es nicht zu einem Druckeinbruch durch zu beschleunigende Massenträgheitsmomente der elektrischen Maschine.

Darüber hinaus besteht ein Vorteil der Erfindung darin, dass durch die ortsfeste Anordnung des Stators diesem auf einfache Weise elektrische Leistung zuführbar ist. Als ortsfeste Anordnung des Stators wird eine Anordnung verstanden, bei der sich der Stator nicht drehen kann.

Unter einer Welle wird im Sinne der Erfindung nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten verstanden. Vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die einzelne Bauteile miteinander verbinden, insbesondere Verbindungselemente, die mehrere Bauteile drehfest miteinander verbinden.

Die elektrische Maschine besteht zumindest aus dem Stator und einem drehbar gelagerten Rotor und ist in einem motorischen Betrieb dazu eingerichtet, elektrische Energie in mechanische Energie in Form von Drehzahl und Drehmoment zu wandeln, sowie in einem generatorischen Betrieb mechanische Energie in elektrische Energie in Form von Strom und Spannung zu wandeln. Der Rotor der elektrischen Maschine kann über eine drehfeste Verbindung oder über ein Übersetzungsgetriebe mit einer Rotorwelle des Getriebes drehfest verbunden sein.

Die drehfeste Verbindung der Radsatzelemente mit der zugeordneten Welle oder der Abtriebswelle kann durch eine Formschluss- und/oder Kraftschlussverbindung realisiert werden. Dabei kann die drehfeste Verbindung beispielsweise durch eine Steckverzahnung realisiert sein. Bei einer Steckverzahnung handelt es sich um eine Welle- Nabe-Verbindung, wobei das Drehmoment durch Zahnflanken übertragen wird.

Steckverzahnungen zeichnen sich durch eine einfache Herstellung der Verbindung aus. Darüber hinaus können Welle und Nabe, insbesondere im unbelasteten Zustand, axial zueinander verschoben werden. Alternativ ist es möglich, dass das Radsatzelement und die zugeordnete Welle oder Abtriebswelle einstückig hergestellt sind.

Bei einer besonderen Ausführung kann das zweite Radsatzelement mittels des Freilaufs mit dem ersten oder dritten Radsatzelement wirkverbindbar sein. Eine derartige Ausführung bietet sich insbesondere dann an, wenn das erste Radsatzelement ein Hohlrad, das zweite Radsatzelement ein Sonnenrad und das dritte Radsatzelement ein Planetenradträger ist.

Der Freilauf ist eine in einer Drehrichtung wirkende Kupplung. Dabei kann der Freilauf derart angeordnet und ausgebildet sein, dass der Freilauf sperrt, wenn eine Drehzahl des ersten oder dritten Radsatzelementes größer oder gleich einer Drehzahl des zweiten Radsatzelementes ist. Der Freilauf kann gelöst sein, wenn eine Drehzahl des ersten oder dritten Radsatzelementes kleiner als die Drehzahl des zweiten Radsatzelementes ist.

Im gesperrten Zustand des Freilaufs weisen die beiden mittels des Freilaufs wirkverbundenen Radsatzelemente die gleiche Drehzahl auf und eine Drehmomentübertragung von einem Radsatzelement auf das andere Radsatzelement ist möglich. Dagegen unterscheidet sich im gelösten Zustand des Freilaufs die Drehzahl der beiden mittels des Freilaufs wirkverbindbaren Radsatzelemente voneinander. Zudem ist im gelösten Zustand keine Drehmomentübertragung zwischen den beiden Radsatzelementen möglich.

Eine ortsfeste Anordnung des Stators kann auf besonders einfache Weise dadurch realisiert werden, dass der Stator mit einem Getriebegehäuse drehfest verbunden ist. Da das Getriebegehäuse ortsfest ist, ist sichergestellt, dass sich der Stator nicht drehen kann. Als Getriebegehäuse wird das Gehäuse verstanden, das die Bauteile des Getriebes und/oder eines mit dem Getriebe wirkverbundenen Übersetzungsgetriebes umschließt. Darüber hinaus kann das Getriebegehäuse auch die elektrische Maschine umschließen. Die drehfeste Verbindung zwischen Stator und Getriebegehäuse kann ein mit dem Getriebegehäuse drehfest verbundenes Bauteil umfassen, beispielsweise eine Lagerplatte oder eine Zentrierung.

Bei einer ganz besonderen Ausführung weist der Ölpumpenantrieb die Ölpumpe auf, die eine Pumpenwelle besitzt. Die Pumpenwelle kann die Abtriebswelle sein, so dass im Betrieb des Getriebes die Kraftfahrzeug-Antriebseinheit und/oder die elektrische Maschine die Ölpumpe über die Pumpenwelle antreibt. Da im erfindungsgemäßen Ölpumpenantrieb die Drehzahl der Pumpenwelle im Vergleich zu den bekannten Ausführungen höher ist, kann ein höheres Fördervolumen der Ölpumpe realisiert werden. Somit kann in dem erfindungsgemäßen Ölpumpenantrieb sichergestellt werden, dass die Ölpumpe immer ausreichend Öl in das Getriebe und/oder innerhalb des Getriebes fördert, damit eine Schmierung und Kühlung der Getriebebauteile immer sichergestellt ist.

Die erste Welle kann mit einem Zugmittel, wie beispielsweise einer Kette, wirkverbunden sein. Das Zugmittel kann Bestandteil eines motorischen Antriebsstrangs zwischen dem Planetenradsatz und der Kraftfahrzeug-Antriebseinheit sein. Insbesondere kann die erste Welle mittels des Zugmittels mittelbar oder unmittelbar mit einer Ausgangswelle der Kraftfahrzeug-Antriebseinheit wirkverbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Welle eine Verzahnung aufweisen. Die erste Welle kann mittels der Verzahnung mit einem Antriebszahnrad in Eingriff sein. Das Antriebszahnrad kann Bestandteil des zuvor genannten motorischen Antriebsstrangs sein. Dabei kann der Antriebsstrang nur das Antriebszahnrad oder neben dem Antriebszahnrad noch weitere Zahnräder aufweisen. Darüber hinaus können die erste Welle und das Hohlrad einstückig hergestellt sein. Dies bietet den Vorteil, dass keine weitere Verbindung zwischen dem Hohlrad und der ersten Welle vorgesehen werden muss.

Die Rotorwelle und die zweite Welle können einstückig hergestellt sein. Alternativ kann die Rotorwelle mittels eines weiteren Freilaufs mit der zweiten Welle wirkver- bindbar sein. Dies bietet den Vorteil, dass die Rotorwelle im stromlosen Betrieb der elektrischen Maschine nicht mitgeschleppt wird, so dass verhindert wird, dass in der elektrischen Maschine eine unerwünschte Spannung induziert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die elektrische Maschine als fremderregte elektrische Maschine ausgeführt sein, um die unerwünschte Spannung zu verhindern. Auch kann das Getriebe alternativ oder zusätzlich eine elektrische Schaltung aufweisen, mittels der verhindert wird, dass die induzierte Spannung ein Fahrzeugbordnetz beeinflusst.

Der Freilauf und der weitere Freilauf können bezüglich einer Radsatzebene an unterschiedlichen Seiten des Getriebes angeordnet sein. Dabei können sich der Freilauf und der weitere Freilauf bezüglich der Radsatzebene gegenüberliegen. Die Radsatzebene kann eine Ebene sein, in der das Hohlrad, der Planetenradträger und das Sonnenrad angeordnet sind. Darüber hinaus kann durch die Radsatzebene das Getriebe, insbesondere ein Hohlraum des Getriebes, in zwei Bereiche geteilt werden, wobei der Freilauf und der weitere Freilauf in jeweils einem der beiden Bereiche angeordnet ist. Durch die zuvor genannte Anordnung des Freilaufs und des anderen Freilaufs kann der auf beiden Seiten vorhandene Bauraum auf effiziente Weise genutzt werden.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der der weitere Freilauf derart ausgebildet und angeordnet ist, dass dieser sperrt, wenn eine Drehzahl der zweiten Welle kleiner ist als die Drehzahl der Rotorwelle. Alternativ oder zusätzlich kann der weitere Freilauf gelöst sein, wenn eine Drehzahl der zweiten Welle größer oder gleich der Drehzahl der Rotorwelle ist. Durch einen derart ausgebildeten weiteren Freilauf wird auf ganz besonders einfache Weise verhindert, dass die Rotorwelle durch die zweite Welle mitgeschleppt wird.

Von besonderem Vorteil ist ein Hybridgetriebe mit dem erfindungsgemäßen Getriebe und der elektrischen Maschine, die mit der Rotorwelle wirkverbunden ist. Darüber hinaus kann das Hybridgetriebe ein mehrgängiges Übersetzungsgetriebe aufweisen. Das mehrgängige Übersetzungsgetriebe ist mit der Kraftfahrzeug-Antriebseinheit wirkverbunden. Das Hybridgetriebe kann ein Automatikgetriebe sein. Ganz besonders vorteilhaft ist ein Kraftfahrzeug mit dem Hybridgetriebe oder dem erfindungsgemäßen Getriebe und der Kraftfahrzeug-Antriebseinheit. In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand schematisch und beispielhaft dargestellt und nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleichwirkende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt:

Fig.1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ölpumpenantriebs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ölpumpenantriebs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ölpumpenantriebs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ölpumpenantriebs gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.

Der in Figur 1 dargestellte Ölpumpenantrieb weist eine erste Welle 1 , die mit einer in der Figur nicht dargestellten Kraftfahrzeug-Antriebseinheit, wie beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine, wirkverbunden ist, und eine zweite Welle 2 auf, die mit einer elektrischen Maschine 3 wirkverbunden ist. Darüber hinaus weist das Getriebe einen Planetenradsatz 4 auf, wobei der Planetenradsatz 4 ein mit der ersten Welle 1 drehfest verbundenes erstes Radsatzelement, ein mit der zweiten Welle 2 drehfest verbundenes zweites Radsatzelement und ein mit der Abtriebswelle 5 drehfest verbundenes drittes Radsatzelement aufweist. Dabei ist das erste Radsatzelement ein Hohlrad 6, das zweite Radsatzelement ein Sonnenrad 7 und das dritte Radsatzelement ein Planetenradträger 8. Das Sonnenrad 7 ist mittels eines Freilaufes 9 mit dem Planetenradträger 8 wirkverbindbar. Ein Stator 19 der elektrischen Maschine 3 ist ortsfest angeordnet und kann sich somit nicht drehen. Insbesondere ist der Stator 19 mit einem Element 12 drehfest verbunden, welches mit einem nicht dargestellten Getriebegehäuse drehfest verbunden ist.

Die erste Welle 1 ist mittels eines Zugmittels 10, das beispielsweise eine Kette ist, mit der Kraftfahrzeug-Antriebseinheit wirkverbunden. Zudem ist die erste Welle 1 und das Hohlrad 6 einstückig hergestellt. Die erste Welle 1 ist mittels eines Lagers 1 1 an dem drehfesten Element 12 abgestützt. Dabei ist das Zugmittel 10 in radialer Richtung oberhalb des Lagers 1 1 angeordnet.

Das Lager 1 1 ist derart angeordnet, dass eine Lagerebene L existiert, in der das Zugmittel 10, die erste Welle 1 und das Lager 1 1 angeordnet sind. Eine derartige Anordnung des Lagers 1 1 bietet den Vorteil, dass dadurch ein Verkippen des Planetenradsatzes 4 wirksam vermieden werden kann.

Der Planetenradträger 8 ist mittels einer Formschlussverbindung drehfest mit der Abtriebswelle 5 verbunden, wobei die Abtriebswelle 5 einer Pumpenwelle einer Öl- pumpe 13 entspricht. Durch eine derartige Ausbildung des Planetenradsatzes 4 dienen die Kraftfahrzeug-Antriebseinheit und die elektrische Maschine 3 zum Antreiben der Ölpumpe 13. Die Ölpumpe 13 und die elektrische Maschine 3 liegen sich bezogen auf eine Radsatzebene R gegenüber. Die Radsatzebene R entspricht einer Ebene, in der das Hohlrad 6 der Planetenradträger 8 und das Sonnenrad 7 angeordnet sind.

Der Olpumpenantrieb weist eine Rotorwelle 14 auf, die mit der elektrischen Maschine 3 wirkverbunden ist. Die zweite Welle 2 und die Rotorwelle 14 der elektrischen Maschine 3 sind einstückig hergestellt. Darüber hinaus ist die zweite Welle 2 drehfest mit dem Sonnenrad 7 verbunden. Somit ist das Sonnenrad 7 mittels der zweiten Welle 2 und dem Freilauf 9 mit dem Planetenradträger 8 wirkverbindbar. Der Freilauf 9 ist derart ausgebildet, dass er sperrt, wenn die Drehzahl des Sonnenrads 2 kleiner ist als die Drehzahl des Planetenradträgers 8. In diesem Fall dreht sich der Planetenradsatz als Block, so dass die Drehzahl des Sonnenrads 7 der Drehzahl des Planetenradträgers 8 entspricht. Darüber hinaus ist der Freilauf 9 gelöst, wenn die Drehzahl des Sonnenrads 7 größer als die Drehzahl des Hohlrads 6 ist.

Das Getriebe weist außerdem ein weiteres Lager 17 auf, das zum Lagern der zweiten Welle 2 und der Abtriebswelle 5 dient. Insbesondere werden die zweite Welle 2 und die Abtriebswelle 5 über dasselbe weitere Lager 17 in radialer Richtung gelagert. Figur 2 zeigt schematisch den erfindungsgemäße Ölpumpenantrieb gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel in der Anordnung des Freilaufs 9. So ist der Freilauf 9 derart angeordnet und ausgebildet, dass das Hohlrad 6 mittels des Freilaufs 9 und der zweiten Welle 2 mit dem Sonnenrad 7 wirkverbindbar ist. Zur Realisierung der Wirkverbindung zwischen dem Hohlrad 6 und der zweiten Welle 2 und somit dem Sonnenrad 7 ist eine Verbindungsplatte 16 vorgesehen. Die Verbindungsplatte 16 ist an einem Ende mit dem Hohlrad 6 verschraubt und an dem anderen Ende mittels des Freilaufs 9 mit der zweiten Welle 2 wirkverbindbar.

Figur 3 zeigt schematisch einen Ölpumpenantrieb gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die zweite Welle 2 nicht mehr einstückig mit der Rotorwelle 14 hergestellt ist.

So ist die zweite Welle 2 mittels eines weiteren Freilaufs 15 mit der Rotorwelle 14 wirkverbindbar. Dabei ist der weitere Freilauf 15 derart ausgebildet und angeordnet, dass bei einem Betrieb rein durch die Kraftfahrzeug-Antriebseinheit die Welle 2 dreht, jedoch die Rotorwelle 14 nicht mitschleppt wird.

Darüber hinaus besteht ein weiterer Unterschied in der Anordnung des Freilaufs 9. Dieser ist in einem von der elektrischen Maschine 3 abgewandten Bereich des Planetenradsatzes 4 angeordnet während der weitere Freilauf 15 in einem zu der elektrischen Maschine 3 nahen Bereich des Planetenradsatzes 4 angeordnet ist. Insbesondere sind der Freilauf 9 und der weitere Freilauf 13 derart angeordnet, dass sie sich bezüglich der Radsatzebene R gegenüberliegen.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass das Sonnenrad 7 und die zweite Welle 2 einstückig hergestellt sind.

Figur 4 zeigt schematisch einen Ölpumpenantrieb gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem dritten Ausführungsbeispiel darin, dass die erste Welle 1 nicht mehr mit einem Zugmittel 10 mit der nicht dargestellten Kraftfahrzeug-Antriebseinheit wirkverbunden ist, sondern eine Verzahnung 18 aufweist. Die erste Welle 1 ist mittels der Verzahnung 18 in Eingriff mit einem nicht dargestellten Antriebszahnrad. Das Antriebszahnrad ist mit der Kraftfahrzeug-Antriebseinheit wirkverbunden.

Bezuqszeichen Erste Welle

Zweite Welle

Elektrische Maschine

Planetenradsatz

Abtriebswelle

Hohlrad

Sonnenrad

Planetenradträger

Freilauf

0 Zugmittel

1 1 Lager

12 Drehfestes Element

13 Ölpumpe

14 Rotorwelle

15 Weiterer Freilauf

16 Verbindungsplatte

17 Weiteres Lager

18 Verzahnung

19 Stator

E Lagerebene

R Planetenradsatzebene