Die Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe, etwa nach Art eines DHT / dedizierten Hyb ridgetriebes, eines TwinDrives bzw. eines MultiMode-Aggregats, mit einer ersten An triebswelle, welche einer ersten Elektromaschine zugeordnet ist und einer zweiten An triebswelle, welche einer zweiten Elektromaschine zugeordnet ist, wobei eine Kupp lung zum drehmomentweitergebenen Verbinden der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle vorgesehen ist. Elektromaschinen können hier auch als E-Ma- schinen bezeichnet werden und sind als Generatoren oder Elektromotoren nutzbar.

Viele Hersteller entwickeln derzeit so genannte Multimode DHTs. Diese weisen zum Teil nur einen (einzigen) Gang im parallelen Betrieb für eine Verbrennungskraftma schine auf. Es ist ein gewisser Trend erkennbar, DHTs zur Verfügung zu stellen, die (wenigstens / genau) zwei Gänge bei Betrieb der Verbrennungskraftmaschine aufwei sen. Üblicherweise gibt es eine eigene Antriebswelle für die Verbrennungskraftma schine, auf der dann auch der Rotor einer ersten E-Maschine angebunden ist. Da häufig eine zweite Elektromaschine eingesetzt ist, weist diese auch im Stand der Technik eine zu der genannten Antriebswelle parallele / achsparallele weitere Welle auf. Dazu werden zusätzliche ebenfalls zu beiden Antriebswellen achsparallele Zwi schen- und Zusatzwellen eingesetzt. Dies ist allerdings relativ aufwändig. Es kann zwar ein Gang für die zweite Elektromaschine genutzt werden und zwei Gänge für die erste Elektromaschine und die Verbrennungskraftmaschine, doch weist ein solches Getriebe leider relativ viele Gangstufen auf, was kostenintensiv ist. Hier ist es wün schenswert eine Verbesserung zu bewirken. Gerade bei Hybridgetrieben ist so eine Verbesserung wünschenswert.

Hybridfahrzeuge, insbesondere Plug-in-Hybridfahrzeuge, verbinden lokal emissions freies Fahren mit geringem Verbrauch im Hybridbetrieb und einem hohen Maß an Fahrspaß. Zudem werden durch strengere gesetzliche Anforderungen die Batterieka- pazität und mit steigender Performance die elektrische Leistung weiter steigen. Dar aus resultieren neue Herausforderungen hinsichtlich der Bauraumintegration und der Gesamtauslegung solcher Antriebstränge. Durch die hohen Kosten der elektrischen Komponenten entsteht weiterhin die Notwendigkeit, alle Möglichkeiten zur techni schen Vereinfachung zu nutzen.

Die insgesamt noch relativ niedrigen Stückzahlen für Hybridfahrzeuge haben dazu ge führt, dass bislang der elektrische Antrieb vorrangig in P2-Anordnung zwischen Ver brennungsmotor und Getriebe angeordnet wurde, wobei die klassischen Triebstrang komponenten weitgehend unverändert gelassen wurden. Steigende Stückzahlerwar tungen führen dazu, dass zunehmend die Optimierung des Gesamtsystems in den Vordergrund rückt. Dazu gehört auch die Möglichkeit, den mechanischen Getriebeteil zu vereinfachen, etwa durch Entfall des Rückwärtsgangs, und stattdessen mindestens eine in das Getriebe integrierte elektrische Maschine zu nutzen, um den vollen Funkti onsumfang darzustellen. Solche Getriebekonzepte werden als dedizierte Hybridge triebe oder Dedicated Hybrid Transmissions (DHT) bezeichnet.

Dedizierte Hybridgetriebe können aus bekannten Getriebekonzepten hervorgehen, also aus Doppelkupplungsgetrieben, Wandler-Planetengetrieben, stufenlosen Getrie ben (CVT) oder automatisierten Schaltgetrieben. Die elektrische Maschine wird dabei zum Teil des Getriebes, wobei ihre Anbindung auf verschiedenen Getriebewellen er folgen kann. Neben den parallelen (oder seriellen) Hybridmodi können in Kombination mit einem Planetengetriebe auch eine oder mehrere leistungsverzweigte Betriebszu stände erzeugt werden.

Diesbezüglich bekannte Varianten finden sich beispielsweise auf der im Internet abruf baren Seite https://schaeffler-events.com/kolloquium/lecture/h6/index.ht ml auf der eine Veröffentlichung zum Kolloquium der Anmelderin aus dem Jahre 2018 publiziert ist. Aus dem Stand der Technik ist auch bspw. ein Hybridgetriebe nach Art eines DHT be kannt, bspw. aus der DE 10 2019 130 882 B3. Dort ist ein Schaltgetriebe für ein Kraft fahrzeug mit zumindest einer Antriebswelle offenbart, über welche Drehmoment ein leitbar ist, wobei zwischen der Antriebswelle und einer zur Drehmomentausleitung ein gesetzten Abtriebswelle eine erste Zwischenwelle und eine zweite Zwischenwelle in Abhängigkeit einer Schaltstellung von Koppelelementen so in den Drehmo- ment(en)fluss eingebunden sind, dass das Drehmoment über die erste Zwischenwelle und/oder die zweite Zwischenwelle geführt ist, wobei die Koppelelemente bei der Drehmoment(en)übertragung Zahnräder mit der Antriebswelle der ersten Zwischen welle, der zweiten Zwischenwelle und/oder der Abtriebswelle verbinden, und wobei die Zahnräder in drei voneinander axial beabstandeten Radebenen angeordnet sind.

Antriebsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge sind auf diesem Gebiet auch aus der DE 10 2019 131 754 B3 bekannt.

Es befinden sich viele Multimode DHT in der Entwicklung. Diese ermöglichen einen seriellen, parallelen sowie einen elektrischen Betrieb. Es hat sich jedoch gezeigt, dass im rein elektrischen Betrieb der Wirkungsgrad noch zu erhöhen ist. Dabei soll auch Verschleiß vermindert werden und sich auf den Verbrauch negativ auswirkende Träg heitsmomente berücksichtigt werden.

Aus der US 10 128 705 B2 bzw. dem europäischen Pendant, nämlich der EP 3 465 889 B1 sind Elektromotoren als solches bekannt. Diese weisen üblicherweise ein Ge häuse auf, einen Stator, der mit dem Gehäuse gekoppelte Statorwicklungen aufweist, einen Rotor, der eine Rotorwelle und Rotorwicklungen aufweist, mindestens zwei Ro torhauptlager, die die Rotorwelle mit dem Gehäuse koppeln, wobei sie mindestens zwei Rotorhauptlager, einen ersten elektrischen Widerstand zwischen der Rotorwelle und dem Gehäuse aufweisen; und ein Rotorentladungslager besitzen, das die Rotor welle mit dem Gehäuse koppelt, wobei das Rotorentladungslager einen zweiten elektrischen Widerstand zwischen der Rotorwelle und dem Gehäuse aufweist, wobei der zweite elektrische Widerstand kleiner als der erste elektrische Widerstand ist, um eine Rotorentladung durch das Rotorentladungslager zu leiten. Besonders ist in die sem europäischen Patent, dass ein Rotorhauptlager der mindestens zwei Rotorhaupt lader eine erste Last aufweist; und das Rotorentladungslager eine zweite Last auf weist, die größer als die erste Last ist, wodurch ein Schmiermittelfilm der die bewegli chen Komponenten des Rotorentladungslagers trennt, eine geringere Dicke als ein Schmiermittelfilm, der die beweglichen Komponenten von den stationären Komponen ten des Rotorhauptlagers trennt, vorhanden ist.

Üblicherweise werden bei Hybridgetrieben nasse Kupplungen eingesetzt, um eine erste Antriebswelle mit einer zweiten Antriebswelle, die jeweils einer Elektromaschine zugeordnet sind, zu verbinden. Dies ruft jedoch regelmäßig hohe axiale Kräfte hervor und benötigt diese auch zur Verstellung. Ferner wird eine recht umständliche Betäti gungseinheit benötigt, die auch Druck bereitstellen muss. All dies zieht üblicherweise zusätzlichen Bauraum nach sich. Das ist ungewünscht.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die aus dem Stand der Technik be kannten Nachteile zu vermeiden oder sogar abzustellen.

Bei einem gattungsgemäßen Hybridgetriebe wird dies erfindungsgemäß dadurch ge löst, dass die Kupplung als Umschlingungskupplung ausgebildet ist.

Auf völlig anderem technischen Gebiet gibt es schon Umschlingungskupplungen. So beschäftigt sich die DE 10 2009 054 672 A1 mit einer Wankstabilisierung und nutzt dabei eine Umschlingungskupplung. In dieser Druckschrift ist eine Vorrichtung zur Wankstabilisierung eines Fahrzeuges offenbart. Dabei ist eine Umschlingungskupp lung eingesetzt. In diesem abseitigen Stand der Technik ist eine Vorrichtung offenbart, mit einem zumindest bereichsweise als Torsionsstab ausgebildeten Stabilisator, der auf seinen beiden Seiten über Stabilisatorarme mit Radführungen einer Radachse des Fahrzeugs verbunden ist. Dabei ist mindestens eine Feststelleinrichtung vorgesehen, mit welcher zumindest ein Bereich des Stabilisators in Bezug auf eine Karosserie des Fahrzeugs zumindest teilweise arretierbar ist, wobei die Feststelleinrichtung als Um schlingungskupplung ausgebildet ist. Durch den überraschenden Einsatz einer Umschlingungskupplung in der vorliegenden Hybridgetriebe-Anwendung kann nun glücklicherweise eine platzsparende Lösung mit geringen Betätigungs- und Axialkräften vorgestellt werden. Durch die sehr kompakte Anordnung der zwei Elektromaschinen / E-Maschinen übereinander / ineinander ist es auch möglich eine rotorintegrierte Lösung zu stellen. Die Umschlingungskupplung wird anstelle einer nassen Kupplung eingesetzt. Dabei wird die Einheit platzsparend unter/ in dem dem Rotor der Elektromaschine untergebracht. Die Betätigung kann z. B. mit tels einer Reibvorrichtung, wie eines Reibkonus, umgesetzt werden. Dadurch entste hen sehr geringe Axialkräfte und die Betätigungseinheit kann auch elektrisch ausge führt werden. Die Umschlingungskupplung verbindet eine Traktionsmaschine, also eine zweite Elektromaschine / E-Maschine, mit einer ersten Elektromaschine / E-Ma- schine, die als Generator fungiert, sowie einer Verbrennungskraftmaschine derart, dass alle Betriebspunkte und Fahrsituationen vom Getriebe abgedeckt werden kön nen. Die Betätigung der Umschlingungskupplung wird bspw. mit Hilfe einer Schie bemuffe und eines Reibkonus umgesetzt. Die Schiebemuffe bspw. wird mit Hilfe eines Aktuators axial betätigt.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer den nachfolgend näher erläutert.

So ist es von Vorteil, wenn die Umschlingungskupplung radial und vorzugsweise axial innerhalb eines Rotors der ersten Elektromaschine angeordnet ist und die zweite An triebswelle umgibt.

Dabei hat es sich bewährt, wenn die zweite Antriebswelle konzentrisch zur und inner halb von der ersten Antriebswelle angeordnet ist. Eine platzsparende Anordnung der beiden Elektromaschinen ist dann möglich.

Besonders platzsparend wird der Gesamtaufbau dann, wenn die Umschlingungskupp lung radial und vorzugsweise axial innerhalb beider Rotoren der ersten Elektroma schine und der zweiten Elektromaschine angeordnet ist. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebswelle in einem bestimmten Betriebszustand mit einer Verbrennungskraftma schine verbunden ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist auch dadurch gekennzeichnet, dass in einem Betriebszustand ein Differentialgetriebe drehmomentübertragend an die zweite An triebswelle angeschlossen ist.

Unterschiedliche Aktoren lassen sich einsetzen, wenn eine Betätigungseinheit der Umschlingungskupplung zugeordnet ist, die mechanischer oder elektrischer Natur ist.

So ist es in diesem Zusammenhang von Vorteil, wenn eine Schiebemuffe vorhanden ist, welche so angeordnet und bemessen ist, dass sie bei Aktivierung der Betätigungs einheit ein zunehmendes Festhalten der zweiten Antriebswelle durch eine Feder be wirkt, wobei die Feder schaltbar fest / festlegbar mit der ersten Antriebswelle verbun den / verbindbar ist. Die Feder ist dabei dauerhaft fest mit der zweiten Antriebswelle verbunden, wobei eine zunehmende Verwindung der Feder, d.h. eine zunehmend kleiner werdende Wicklung, zu einer festeren Anlage der Feder an der Außenoberflä che der zweiten Antriebswelle führt, wodurch größere Drehmomente übertragen wer den können. Als Federn haben sich Bandfedern oder Drahtfedern bewährt. Geringere Betätigungskräfte und eine platzsparende Rotorintegration sind dadurch möglich. Ein Rotor mit einem Querpressverband auf einem größeren Durchmesser ist wünschens wert.

Im Detail ist es von Vorteil, wenn die Schiebemuffe zum Verlagern eines Reibelemen tes, wie eines Reibkonus ausgelegt ist, und zwar auf ein Gegenreibelement zu, vor zugsweise an einem schiebemuffenseitigen Ende der Feder, wobei dann das Gegen reibelement an der Feder angebracht ist oder von ihr ausgebildet wird.

Es hat sich bewährt, wenn die Schiebemuffe verschieblich aber drehfest, etwa über eine Verzahnung, an der ersten Antriebswelle angebunden ist. Die Erfindung betrifft auch einen Antriebsstrang mit einem erfindungsgemäßen Hyb ridgetriebe, wobei eine erste Elektromaschine, eine zweite Elektromaschine, eine Ver brennungskraftmaschine und/oder ein Differentialgetriebe vorhanden ist, vorzugs weise all diese Bestandteile. Darüber hinaus sind eine Vielzahl von Wellen und Dreh momentübertragungsrädern einzusetzen.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei wird eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Layout-Skizze eines erfindungsgemäßen Hybridgetrie bes,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Umschlingungskupplung, wie es in der Aus führungsform nach Fig. 1 eingesetzt ist, und

Fig. 3 eine isometrische Ansicht auf die Umschlingungskupplung aus Fig. 2,

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 1 dargestellt. Es ist eine erste Antriebswelle 2 einer ersten Elektromaschine / E-Ma- schine 3 zugeordnet. Es gibt auch eine zweite Antriebswelle 4, die einer zweiten Elektromaschine / zweiten E-Maschine 5 zugeordnet ist. Eine Verbrennungskraftma schine ist mit dem Bezugszeichen 19 gekennzeichnet.

Es gibt eine Kupplung 6, die als Umschlingungskupplung 7 ausgebildet ist. Die Um schlingungskupplung wird über eine Betätigungseinheit 8 betätigt. Die Betätigungsein heit 8 besitzt eine Schiebemuffe 9. Die Schiebemuffe 9 wird von einem Aktuator 10 axial verlagert. Wie besonders in der Fig. 2 gut zu erkennen ist, weist die Umschlingungskupplung 7 eine Feder 11 auf. Die Feder 11 ist an einem ersten Ende 12 an der zweiten Antriebs welle 4 angebunden. Am zweiten Ende 13 der Feder 11 ist ein Gegenreibelement 14 vorhanden. Das Gegenreibelement 14 weist eine konische Außenfläche auf. Auf diese konische Außenfläche kann bei Bewegung der Schiebemuffe 9 eine Reibfläche 15 ei nes Reibelements / Reibkonus 20 zu bewegt werden. Bei Kontakt der beiden Flächen wird Reibung hervorgerufen, die zu einer zunehmenden Verwindung der Feder 11 führt, mit der Folge, dass (mehr) Drehmoment von der ersten Antriebswelle 2 auf die zweite Antriebswelle 4 übertragbar ist. Für die Aktuierung mittels des Aktuators 10 weist die Schiebemuffe 9 eine Koppelstelle 16 auf. Die Koppelstelle 16 kann als Nut, Rinne, Rille, Mulde, Loch, Sackloch, Durchgangsloch ausgestaltet sein.

Die Feder 11 ist radial und axial innerhalb eines Rotors 17 der ersten Elektromaschine 3 angeordnet.

Unter Rückgriff auf Fig. 1 sei erläutert, dass die zweite Elektromaschine 5, anders als die erste Elektromaschine 3 nicht als Innenläufer, sondern als Außenläufer ausgebil det ist, so dass der diesbezügliche Rotor 18 ganz außerhalb des radial und axial ge schachtelten Elektromotorenpaketes angeordnet ist. Ein Differentialgetriebe 21 wird zum Ausleiten des Drehmoments eingesetzt. Im Rekuperationsbetrieb oder beim Star ten der Verbrennungskraftmaschine 19 über eine der Elektromaschinen 5 und/oder 3 ist der Drehmomentenverlauf auch vice versa zum vorab ausführlich beschriebenen normalen Drehmomentenverlauf. Dies ist auch so gewünscht.

Die Fig. 3 dient vor allem zum Visualisieren der Bandartigkeit der Feder 11 . Bezuqszeichenliste Hybridgetriebe erste Antriebswelle erste E-Maschine / erste Elektromaschine zweite Antriebswelle zweite E-Maschine / zweite Elektromaschine Kupplung Umschlingungskupplung Betätigungseinheit Schiebemuffe Aktuator Feder erstes Ende der Feder zweites Ende der Feder Gegenreibelement Reibfläche Koppelstelle Rotor der ersten E-Maschine Rotor der zweiten E-Maschine Verbrennungskraftmaschine Reibelement / Reibkonus Differentialgetriebe