Antriebsanordnung

Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Fahrzeug mit einer Dämpfereinrichtung, wobei die Dämpfereinrichtung eine Dämpferprimärseite und eine Dämpfersekundärseite aufweist, wobei die Dämpferprimärseite eine erste Antriebsschnittstelle zur Ankopplung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors bildet, mit einer Freilaufeinrichtung, wobei die Freilaufeinrichtung einen Freilaufeingang und einen Freilaufausgang aufweist, wobei die Dämpfersekundärseite mit dem Freilaufeingang drehfest gekoppelt ist, mit einem Getriebeabschnitt, wobei der Getriebeabschnitt mit dem Freilaufausgang wirkverbunden ist, und mit einer Ausgangsschnittstelle zur Ankopplung eines Abtriebsabschnitts des Fahrzeugs, wobei die Ausgangsschnittstelle mit dem Getriebeabschnitt wirkverbunden ist.

Fahrzeuge, wie diese im Straßenverkehr üblich sind, weisen für einen Antrieb üblicherweise einen Motor auf, welcher über ein Getriebe mit den Rädern des Fahrzeugs gekoppelt ist. Als Motoren werden regelmäßig Verbrennungsmotoren eingesetzt, welche - bauartbedingt - über den Motorausgang Schwingungen ausgeben, welche durch den getakteten Betrieb der Verbrennungsmotoren beziehungsweise deren Zylinder hervorgerufen werden. Um eine Übertragung dieser nicht gewünschten Schwingungen auf das Getriebe zu verkleinern, werden beispielsweise Torsionsschwingungsdämpfer zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe eingesetzt.

Die Druckschrift DE 38 40 484 C2, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt ein Fahrzeug mit einer Antriebsverbindung, welche zum einen eine ein Überholen erlaubende Freilaufeinrichtung und zum zweiten einen Torsionsschwingungsdämpfer zwischen einem Kraftfahrzeugverbrennungsmotor und einem nachgeordneten Getriebe aufweist. Die Freilaufeinrichtung wird maßgeblich dafür eingesetzt, dass der Verbrennungsmotor des Lastkraftwagens bei einem Schubbetrieb nicht mehr geschleppt wird. Der Torsionsschwingungsdämpfer wird eingesetzt, um die Freilaufeinrichtung vor Drehmomentspitzen von Seiten des Verbrennungsmotors zu schützen.

Gebiet der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsanordnung für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche eine Weiterbildung des bekannten Stands der Technik darstellt.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.

Im Rahmen der Erfindung wird eine Antriebsanordnung vorgeschlagen, welche für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Das Fahrzeug ist insbesondere als ein Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bus oder dergleichen realisiert. Die Antriebsanordnung dient zur Bereitstellung eines Antriebsmoments für das Fahrzeug, wobei besonders bevorzugt die Antriebsanordnung den ausschließlichen Antrieb des Fahrzeugs übernimmt. Insbesondere ist die Antriebsanordnung ausgebildet, das Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit größer als 50 Stundenkilometer zu beschleunigen.

Die Antriebsanordnung - auch Antriebsstrang zu nennen - weist eine Dämpfereinrichtung auf, wobei die Dämpfereinrichtung eine Dämpferprimärseite und eine Dämpfersekundärseite aufweist. Zwischen der Dämpferprimärseite und der Dämpfersekundärseite ist ein Dämpferabschnitt angeordnet. Die Dämpferprimärseite bildet eine erste Antriebsschnittstelle und ist zur Ankopplung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ausgebildet. Optional bildet der Verbrennungsmotor einen Teil der Antriebsanordnung, wobei die Kurbelwelle dann mit der ersten Antriebsschnittstelle drehfest verbunden ist, insbesondere in der ersten Antriebsschnittstelle drehfest festgelegt ist. Die Dämpfereinrichtung wirkt in Umlaufrichtung, sodass Drehzahländerungen, Schwingungen und/oder Vibrationen zwischen Dämpferprimärseite und Dämpfersekundärseite nur gedämpft übertragen werden. Insbesondere sind Dämpferprimärseite und Dämpfersekundärseite in Umlaufrichtung zueinander verschwenkbar angeordnet, wobei die Verschwenkung als eine gedämpfte Verschwenkung ausgebildet ist.

Ferner weist die Antriebsanordnung eine Freilaufeinrichtung auf, wobei die Freilaufeinrichtung einen Freilaufeingang und einen Freilaufausgang aufweist. Die Dämpfersekundärseite ist mit dem Freilaufeingang drehfest gekoppelt. Insbesondere ist die Freilaufeinrichtung ausgebildet, dass eine Drehbewegung von dem Freilaufeingang in eine erste Drehrichtung an den Freilaufausgang übertragen werden kann und in einer Gegendrehrichtung freiläuft. Die Antriebsanordnung umfasst ferner einen Getriebeabschnitt, wobei der Getriebeabschnitt mit dem Freilaufausgang wirkverbunden ist. Der Freilaufausgang bildet somit einen Eingang in den Getriebeabschnitt.

Die Antriebsanordnung umfasst ferner eine Ausgangsschnittstelle zur Ankopplung eines Abtriebsabschnitts des Fahrzeugs. Der Abtriebsabschnitt kann beispielsweise eine Differenzialeinrichtung, insbesondere eine Längsund/oder Querdifferenzialeinrichtung umfassen. Im Speziellen kann der Abtriebsabschnitt angetriebene Räder des Fahrzeugs umfassen. Die Ausgangsschnittstelle ist mit dem Getriebeabschnitt wirkverbunden und/oder bildete einen Ausgang aus dem Getriebeabschnitt. Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Antriebsanordnung eine zweite Antriebsschnittstelle zur Ankopplung eines Elektromotors aufweist. Besonders bevorzugt bildet der Elektromotor einen Teil der Antriebsanordnung. Die zweite Antriebsschnittstelle ist mit dem Getriebeabschnitt wirkverbunden, sodass ein Antriebsmoment von dem Elektromotor über die zweite Antriebsschnittstelle in den Getriebeabschnitt geleitet werden kann. Der Elektromotor ist dimensioniert, im exklusiven Betrieb, das heißt insbesondere ohne Unterstützung des Verbrennungsmotors, das Fahrzeug anzutreiben. Ferner umfasst die Antriebsanordnung eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung kann als eine separate Steuereinrichtung ausgebildet sein, sie kann jedoch auch durch eine Hauptsteuereinrichtung des Fahrzeugs dargestellt und realisiert sein. Es ist auch möglich, dass die Steuereinrichtung in unterschiedliche physikalisch getrennte und/oder logisch getrennte Steuermodule zerfällt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass einige der Steuermodule in beliebigen Steuervorrichtungen angeordnet sein können.

Die Steuereinrichtung ist programmtechnisch und/oder schaltungstechnisch ausgebildet, die Antriebsanordnung in unterschiedliche Betriebszustände zu schalten. In Abhängigkeit des geschalteten Betriebszustands wird ein Antriebsmoment von der ersten Antriebsschnittstelle an die Ausgangsschnittstelle geleitet, sodass ein rein verbrennungsmotorischer Antrieb vorliegt, ein Antriebsmoment von der zweiten Antriebsschnittstelle an die Ausgangsschnittstelle geleitet, sodass ein rein elektromotorischer Antrieb vorliegt und ein Antriebsmoment von der ersten Antriebsschnittstelle und zugleich von der zweiten Antriebsschnittstelle an die Ausgangsschnittstelle geleitet, sodass ein Hybridantrieb vorliegt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Antriebsanordnung in einem weiteren Betriebszustand derart schaltbar ist, dass in einem Schubbetrieb der Elektromotor als ein Generator verwendet wird.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass bei einem Überlagern des Antriebsmoments von der ersten und der zweiten Antriebsschnittstelle, das heißt eine Überlagerung der Antriebsmomente von Verbrennungsmotor und Elektromotor, Drehzahlunterschiede und/oder Drehzahlschwankungen beim Synchronisieren als Störungen auftreten können, welche einen Gleichlauf in dem Getriebeabschnitt beeinträchtigen können. Diese Störungen können wirkungsvoll durch die Dämpfereinrichtung abgefangen werden. Insbesondere kann die Dämpfereinrichtung dazu dienen, beim Einkoppeln des Verbrennungsmotors über die Freilaufeinrichtung einen Anfangsruck zu dämpfen.

Durch die vorgeschlagene Kombination von Dämpfereinrichtung, Freilaufeinrichtung und Getriebeabschnitt wird es ermöglicht, dass dem Antriebsmoment des Elektromotors bei dem Übergang von einem rein elektromotorischen Antrieb zu einem Hybridantrieb oder rein verbrennungsmotorischen Antrieb, das Antriebsmoment des Verbrennungsmotors überlagert wird. Dabei kann der Verbrennungsmotor über die Freilaufeinrichtung seine Drehzahl an die aktuelle Drehzahl des Getriebeabschnitts, welche durch den Elektromotor bestimmt wird, angleichen, wobei im Angleichungspunkt, also ab dem Moment, ab dem ein Antriebsmoment von dem Verbrennungsmotor zur Ausgangsschnittstelle läuft, ein Anfangsruck durch die Dämpfereinrichtung weggedämpft wird.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Freilaufeinrichtung als eine Überholfreilaufeinrichtung ausgebildet ist. Bei dem Überholfreilauf wird die Verbindung zwischen Freilaufeingang und Freilaufausgang automatisch unterbrochen, sobald der Freilaufausgang schneller gedreht wird als der Freilaufeingang. Sobald die Drehzahl des Freilaufeingangs größergleich zu der Drehzahl des Freilaufausgangs wird, wird die Überholfreilaufeinrichtung wieder drehfest geschaltet. Abgebildet auf die erfindungsgemäße Antriebsanordnung bedeutet diese Ausgestaltung, dass der Freilaufausgang zunächst durch das Ant ebsmonnent des Elektromotors gedreht wird, wobei der Freilaufeingang mit einer geringeren Drehzahl rotiert. Bei einem Übergang von dem rein elektromotorischen Antrieb zu einem Hybridantrieb oder zu einem verbrennungsmotorischen Antrieb liegt der Verbrennungsmotor mit seiner Drehzahl zunächst niedriger, sodass die Drehzahl des Freilaufeingangs kleiner als die Drehzahl des Freilaufausgangs ist. Bei einem Anfahren des Verbrennungsmotors erhöht sich dessen Drehzahl, sodass die Drehzahlen von Freilaufeingang und Freilaufausgang zunächst gleich sind und nachfolgend die Drehzahl des Freilaufeingangs größer/gleich als die Drehzahl des Freilaufausgangs ist, sodass das Antriebsmoment von dem Verbrennungsmotor über die Freilaufeinrichtung in den Getriebeabschnitt eingekoppelt wird. Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist die Dämpfereinrichtung als eine Bogenfederdämpfereinrichtung, als eine

Torsionsdämpfereinrichtung oder als eine Dämpfereinrichtung mit einer Materialdämpferscheibe ausgebildet. Bei der Bogenfederdämpfereinrichtung stützen sich die Dämpferprimärseite und die Dämpfersekundärseite an zwei Bogenfedern gegeneinander ab. Bei einer Torsionsdämpfereinrichtung sind zwischen Dämpferprimärseite und Dämpfersekundärseite Torsionsfedern angeordnet. Bei der letztgenannten Möglichkeit ist zwischen der Dämpferprimärseite und der Dämpfersekundärseite ein Dämpfungsmaterial angeordnet, welches die dämpfende Übertragung der Drehbewegung übernimmt.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Freilaufeinrichtung als eine Klemmkörperfreilaufeinhchtung ausgebildet, wobei dieses ein inneres Ringbauteil, ein äußeres Ringbauteil sowie eine Mehrzahl von Klemmkörpern aufweist, wobei die Klemmkörper zwischen den Ringbauteilen angeordnet sind. Die Klemmkörper können als Klemmrollen, Klemmkugeln oder anders geformte Klemmkörper ausgebildet sein. Insbesondere weist mindestens eines der Ringbauteile eine in Umlaufrichtung verlaufende Klemmrampe auf.

Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung sind die Dämpfereinrichtung und die Freilaufeinrichtung als ein gemeinsames Einbaumodul ausgebildet. Das Einbaumodul weist somit als mechanische Schnittstellen nur die erste Antriebsschnittstelle und den Freilaufausgang auf. Durch die Integration der Funktionen Dämpfen - Freilaufen in ein gemeinsames Einbaumodul kann zum einen Gewicht und zum anderen Bauraum bei der Antriebsanordnung und Montageaufwand eingespart werden.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist eines der Ringbauteile an der Dämpfersekundärseite festgelegt. Somit erstreckt sich das Ringbauteil von den Klemmkörpern bis zu der Dämpfersekundärseite. Insbesondere ist das Ringbauteil und die Dämpfersekundärseite zwischenwellenfrei miteinander verbunden. Diese bevorzugte Realisierung erlaubt eine sehr kompakte Bauweise des Einbaumoduls und damit der Antriebsanordnung.

Es ist besonders bevorzugt, dass das Ringbauteil, welches an der Dämpfersekundärseite festgelegt ist, als ein Innenringbauteil ausgebildet ist. In dieser Ausgestaltung weist dieses an der der Freilaufeinrichtung zugewandten Seite einen kleineren Durchmesser auf als an der der Dämpfersekundärseite zugewandten Seite. Das Ringbauteil kann beispielsweise als ein Umformteil sehr kostengünstig gefertigt werden. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, einen Übergang von einem ersten Betriebszustand in einem zweiten Betriebszustand anzusteuern. In dem ersten Betriebszustand liegt an der Ausgangsschnittstelle ausschließlich ein Antriebsmoment von der zweiten Antriebsschnittstelle an, sodass sich das Fahrzeug und/oder die Antriebsanordnung in einem rein elektromotorischen Betrieb befindet. In dem zweiten Betriebszustand liegt an der Ausgangsschnittstelle ausschließlich ein Antriebsdrehmoment von der ersten Antriebsschnittstelle an, sodass ein rein verbrennungsmotorischer Antrieb vorliegt.

Die Steuereinrichtung ist in der bevorzugten Ausgestaltung ausgebildet, den Verbrennungsmotor und den Elektromotor derart anzusteuern, sodass bei dem Übergang die Freilaufeinrichtung von einem Freilaufbetrieb durch Anheben der Eingangsdrehzahl von Seiten des Verbrennungsmotors an der Dämpfereinrichtung in einen Koppelbetrieb überführt wird. Der erste Betriebszustand kann z.B. als ein elektrisches Anfahren aus dem Stand ausgebildet sein, wobei nach dem Anfahren auf den zweiten Betriebszustand gewechselt wird, um nachfolgend das Fahrzeug verbrennungsmotorisch zu betreiben. Alternativ kann das Fahrzeug im ersten Betriebszustand bereits eine höhere Geschwindigkeit, z.B. mehr als 30km/h aufweisen.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Antriebsanordnung, insbesondere der Getriebeabschnitt so geschaltet, dass bei dem Übergang von dem ersten zu dem zweiten Betriebszustand der Freilaufausgang mit der Ausgangsschnittstelle über einen formschlüssigen Getriebeweg verbunden ist. Es ist prinzipiell möglich, dass auf dem Getriebeweg eine oder mehrere Kopplungseinrichtungen vorgesehen sind. Allerdings sind sämtliche Kopplungsvorrichtungen so ausgebildet, dass diese eine nicht-lastschaltfähige Kopplung und/oder eine formschlüssige Kopplung umsetzen. Insbesondere in dieser Weiterbildung ermöglicht es die erfinderische Antriebsanordnung, auf eine klassische Reibkupplung vollständig zu verzichten. Das Anfahren des Fahrzeugs kann in der ersten Betriebsart elektromotorisch umgesetzt werden, sodass hierfür keine Reibkupplung benötigt wird. Bei einem Wechsel von dem elektromotorischen Antrieb in den verbrennungsmotorischen Antrieb ist über die Kombination der Freilaufeinrichtung und der Dämpfereinrichtung ebenfalls keine Reibkupplung notwendig, da die Freilaufeinrichtung zusammen mit der Dämpfereinrichtung sicherstellt, dass das Antriebsmoment des Verbrennungsmotors ruckfrei in den Getriebeabschnitt eingekoppelt werden kann.

Somit ist die Antriebsanordnung aufgrund der fehlenden Reibkupplung wartungsärmer ausgebildet als klassische Getriebe mit einer derartigen Kupplung.

Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Getriebeabschnitt eine Eingangswelle und eine parallel dazu angeordnete Ausgangswelle, wobei die Eingangswelle und die Ausgangswelle über eine erste Übersetzungsstufe und über mindestens eine zweite und gegebenenfalls eine dritte, vierte etc. Übersetzungsstufe selektiv wirkverbindbar und/oder wirkverbunden sind. Die Eingangswelle ist bevorzugt drehfest mit dem Freilaufausgang verbunden. Die zweite Antriebsschnittstelle ist mit einer der Übersetzungsstufen wirkverbindbar oder wirkverbunden. Somit ermöglicht es die Antriebsanordnung, dass über die zweite Antriebsschnittstelle und die daran angekoppelte Übersetzungsstufe das Antriebsmoment auf die Ausgangswelle übertragen wird. Die Ausgangswelle ist drehfest mit der Ausgangsschnittstelle gekoppelt. Das Antriebsmoment der ersten Antriebsschnittstelle kann wahlweise über die gleiche Getriebestufe oder eine andere Getriebestufe auf die Ausgangswelle geleitet werden, wobei durch die Kombination der Dämpfereinrichtung und Freilaufeinrichtung eine sanfte Einkopplung des Antriebsmoments möglich ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit der Antriebsanordnung, wie diese zuvor beschrieben wurde. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wechseln des Betriebszustands der Antriebsanordnung, wie diese zuvor beschrieben wurde.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:

Figur 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Antriebsanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 2 einen schematischen Längsschnitt eines Einbaumoduls in der Antriebsanordnung in der Figur 1 .

Die Figur 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung eine Antriebsanordnung 1 für ein Fahrzeug 2, welches nur als schematischer Block dargestellt ist. Die Antriebsanordnung 1 dient zur Erzeugung und zur Ausgabe eines Antriebsmoments für das Fahrzeug 2. Das Fahrzeug 2 weist angetriebene Räder 3 auf, wobei vorliegend nur ein einziges Rad stark schematisiert gezeigt ist.

Die Antriebsanordnung 1 weist einen Verbrennungsmotor 4 auf oder ist mit diesem gekoppelt, wobei der Verbrennungsmotor 4 ein Antriebsmoment über eine erste Antriebsschnittstelle 5 bereitstellen kann. Ferner weist die Antriebsanordnung 1 einen Elektromotor 6 auf, welcher ein Antriebsmoment über eine zweite Antriebsschnittstelle 7 bereitstellen kann. Die erste Antriebsschnittstelle 5 und die zweite Antriebsschnittstelle 7 sind unmittelbar oder mittelbar mit einem Getriebeabschnitt 8 gekoppelt, welcher - funktional betrachtet - die Aufgabe übernimmt, die Antriebsdrehmomente von Verbrennungsmotor 4 und/oder Elektromotor 6 über eine Ausgangsschnittstelle 9 in einen Abtriebsbereich 10 zu leiten, wobei der Abtriebsbereich 10 mit den angetriebenen Rädern 3 wirkverbunden ist. Beispielsweise wird in der Figur 1 ausgehend von der Ausgangsschnittstelle 9 ein Antriebsmoment auf eine Differenzialeinrichtung übertragen, welche diese auf zwei angetriebene Räder 3 des Fahrzeugs 2 verteilt.

Zwischen dem Verbrennungsmotor 4 und dem Getriebeabschnitt 8 ist eine Dämpfereinrichtung 1 1 sowie eine Freilaufeinrichtung 12 angeordnet. Dämpfereinrichtung 1 1 und Freilaufeinrichtung 12 können als ein gemeinsames Einbaumodul 13 ausgebildet sein. Die Dämpfereinrichtung 1 1 weist eine Dämpferprimärseite 15 auf, welche die erste Eingangsschnittstelle 5 bildet und welche drehfest mit einer Kurbelwelle 14 des Verbrennungsmotors 4 gekoppelt ist. Ferner weist die Dämpfereinrichtung 1 1 eine Dämpfersekundärseite 16 auf, wobei zwischen Dämpferprimärseite 15 und Dämpfersekundärseite 16 ein Dämpferabschnitt 17 angeordnet ist. Die Dämpfereinheit 17 erlaubt eine beschränkte und zugleich gedämpfte Relativbewegung in Umlaufrichtung um die Kurbelwelle 14 von Dämpferprimärseite 15 und Dämpfersekundärseite 16. Durch die Dämpfereinrichtung 17 werden somit in Umlaufrichtung wirkende Schwingungen oder Vibrationen des Verbrennungsmotors 4 gedämpft.

Die Freilaufeinrichtung 12 weist einen Freilaufeingang 18 und einen Freilaufausgang 19 auf. Der Freilaufeingang 18 ist drehfest mit der Dämpfersekundärseite 16 gekoppelt. Der Freilaufausgang 19 ist wirkverbunden mit dem Getriebeabschnitt 8 und bildet einen Eingang in diesen. Die Freilaufeinrichtung 12 ist als eine Freilaufüberholeinrichtung ausgebildet, wobei mit Bezug auf eine Drehrichtung vorgesehen ist, dass eine Drehung von der Dämpfersekundärseite 16 auf den Freilaufausgang 19 übertragen wird, wenn die Winkelgeschwindigkeit größer ist als die aktuelle Winkelgeschwindigkeit des Freilaufausgangs 19. Für den Fall, dass die Winkelgeschwindigkeit des Freilaufausgangs 19 größer ist als die des Freilaufeingangs 18 und/oder der Dämpfersekundärseite 16, ist die Freilaufeinrichtung 12 in einem Freilaufzustand und die Drehbewegungen sind zueinander entkoppelt. Die Freilaufeinrichtung 12 ist insbesondere als eine Klemmkörperfreilaufeinrichtung ausgebildet.

In einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform ist eine Anbindungsschnittstelle zwischen der Dämpfersekundärseite 16 und dem Freilaufeingang 18 konstruktiv so als ein Versatzausgleichselement ausgebildet, dass ein möglicherweise bei der Montage auftretendes Radial- und / oder Axialspiel kompensiert werden kann. Somit kann über diese Schnittstelle trotz eines Achsversatzes und/oder fehlender Achsparallelität der Achse der Dämpfersekundärseite und der Achse des Freilaufeinganges Drehmoment und Drehzahl übertragen werden. Vorzugsweise ist diese Anbindungsschnittstelle konstruktiv in dem gemeinsamen Einbaumodul 13 integriert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Anbindungsschnittstelle zwischen Dämpfersekundärseite 16 und Freilaufeingang 18 konstruktiv so als ein Versatzausgleichselement ausgebildet sein, dass ein Achsversatz und/oder fehlende Achsparallelität zwischen der Kurbelwelle und dem Freilaufeingang kompensiert werden.

Der Getriebeabschnitt 8 weist eine Eingangswelle 20 und eine parallel dazu angeordnete Ausgangswelle 21 auf. Die Eingangswelle 20 ist drehfest mit dem Freilaufausgang 19 gekoppelt. Die Eingangswelle 20 und die Ausgangswelle 21 sind über in diesem Beispiel drei Getriebestufen 22a, b, c gekoppelt. Bei anderen Ausführungsbeispielen können es nur zwei Getriebestufen oder mehr Getriebestufen sein.

Eine erste Getriebestufe 22a weist ein Antriebsrad 23a auf, welches als Losrad koaxial zu der Eingangswelle 20 angeordnet ist. Ferner weist die erste Getriebestufe 22a ein Abtriebsrad 24a auf, welches als Losrad koaxial auf der Ausgangswelle 21 angeordnet ist. Die zweite Getriebestufe 22b weist ein Antriebsrad 23b auf, welches als Losrad koaxial auf der Eingangswelle 20 angeordnet ist. Ferner weist die zweite Getriebestufe 22b ein Abtriebsrad 24b auf, welches als Festrad auf der Ausgangswelle 21 angeordnet ist. Die dritte Getriebestufe 22c weist ein Antriebsrad 23c auf, welches als Losrad auf der Eingangswelle 20 angeordnet ist sowie ein Abtriebsrad 24c, welches als Festrad auf der Ausgangswelle 21 angeordnet ist. Die zweite Antriebsschnittstelle 7 ist mit einem Elektromotorantriebsrad 27 drehfest gekoppelt, welches mit dem ersten Antriebsrad 23a der ersten Getriebestufe 22a kämmt.

Die Getriebestufen 22a, b, c setzen jeweils ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis um. Die als Losräder ausgebildeten Antriebsräder 23a, b, c und das als Losrad ausgebildete Abtriebsrad 24a sind jeweils über eine Kopplungseinrichtung 25a, b, c, d drehfest mit der jeweils zugeordneten Welle, also Eingangswelle 20 beziehungsweise Ausgangswelle 21 , koppelbar. Bei den Koppeleinrichtungen 25a, b, c, d handelt es sich um Formschlusskoppeleinrichtungen, wobei im gekoppelten Zustand die Losräder 23a, b, c , 24a in Umlaufrichtung formschlüssig mit den jeweiligen Wellen 20 bzw. 21 verbunden sind. Insbesondere weist der Getriebeabschnitt 8 oder die gesamte Antriebsanordnung 1 keine Reibkupplung auf, die eine Kopplung ausschließlich auf Basis eines Reibschlusses herstellt.

Die Antriebsanordnung 1 umfasst eine Steuereinrichtung 26, welche zur Ansteuerung des Verbrennungsmotors 4, des Elektromotors 6 sowie der Koppeleinrichtungen 25a, b, c, d ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung 26 kann auch dezentral in mehreren Einzelmodulen ausgebildet sein und teilweise durch eine Hauptsteuereinrichtung des Fahrzeugs 2 realisiert sein. Durch die dargestellte Getriebearchitektur der Antriebsanordnung 1 wird erreicht, dass bei einem Umschalten der Antriebsanordnung 1 durch die Steuereinrichtung 26 von einem elektromotorischen Antrieb zu einem verbrennungsmotorischen Antrieb auf den Einsatz von Reibkupplungen vollständig verzichtet werden kann.

Betrachtet man beispielsweise das Anfahren des Fahrzeugs 2, so wird dieses elektromotorisch umgesetzt, da bei dem elektromotorischen Anfahren auf die Reibkupplung verzichtet werden kann. Für ein Anfahren schaltet die Steuereinrichtung 26 die Koppeleinrichtung 25a in den gekoppelten Zustand, sodass ausgehend von dem Elektromotor 6 über die zweite Eingangsschnittstelle 7, das Elektromotoreingangsrad 27, das Antriebsrad 23a, das Abtriebsrad 24a, die erste Kopplungseinrichtung 25a, die Ausgangswelle 21 ein Antriebsmoment auf die Ausgangsschnittstelle 9 und somit auf den Abtriebsbereich 10 übertragen werden kann. Soll zum Beispiel für eine schnellere Fahrt von dem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand gewechselt werden, wobei das Antriebsmoment von Seiten des Verbrennungsmotors 4 bereitgestellt wird, so wird der Übergang wie folgt gesteuert: Der Freilaufausgang 19 wird in eine formschlüssige Getriebeverbindung mit der Ausgangsschnittstelle 9 gebracht. Hierzu ist es möglich, dass die Koppeleinrichtung 25c oder 25d geschlossen wird. Betrachtet man zunächst einen Lauf des Verbrennungsmotors 4 bei Leerlaufdrehzahl, so dreht der Freilaufeingang 18 langsamer als der Freilaufausgang 19, da dieser nur über die formschlüssige Getriebeverbindung mit der Ausgangsschnittstelle 9 mit geschleppt wird. Wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 langsam erhöht, so wird sich die Drehzahl des Freilaufeingangs 18 an die Drehzahl des Freilaufausgangs 19 anpassen und diese erreichen. Ab der gleichen Drehzahl wird über die Freilaufeinrichtung 12 der Freilaufeingang 18 mit dem Freilaufausgang 19 drehfest gekoppelt, sodass ein Antriebsmoment von dem Verbrennungsmotor 4 über die Eingangswelle 20 an die Ausgangswelle 21 übertragen wird. Der Elektromotor kann in diesem Zustand mit einer synchronisierten Geschwindigkeit entkoppelt werden, indem die Koppeleinrichtung 25a geöffnet wird.

Um beim Einkoppeln des Verbrennungsmotors 4 keinen Anfahrruck zu bekommen, ist die Dämpfereinrichtung 1 1 zwischengeschaltet. Somit kann ein Anfahren des Fahrzeugs 2 und ein Schalten in eine Betriebsart mit verbrennungsmotorischen Antrieb ohne Reibkupplung erfolgen.

Aber auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten kann ein Übergang von einem elektromotorischen Antrieb zu einem verbrennungsmotorischen Antrieb in gleicher Weise vorteilhaft und ohne Rucken umgesetzt werden.

Die Figur 2 zeigt in einem schematischen Längsschnitt das Einbaumodul 13 mit der Dämpfereinrichtung 1 1 und der Freilaufeinrichtung 12. Die Dämpfereinrichtung 1 1 weist die Dämpferprimärseite 15 auf, welche mit der Kurbelwelle 14 gekoppelt ist. Ferner weist die Dämpfereinrichtung 1 1 die Dämpfersekundärseite 16, wobei zwischen der Dämpferprimärseite 15 und der Dämpfersekundärseite 16 der Dämpferabschnitt 17 angeordnet, welcher eine relative Verdrehung um die Drehachse H von Dämpferprimärseite 14 zur Dämpfersekundärseite 16 in gedämpfter Weise ermöglicht. Beispielsweise ist der Dämpferabschnitt 17 als ein Satz Torsionsfedern oder als ein Dämpferscheibe ausgebildet.

Die Freilaufeinrichtung 12 weist ein inneres Ringbauteil 31 und ein äußeres Ringbauteil 32 auf, zwischen denen eine Mehrzahl von Klemmkörpern 33 angeordnet ist. Das innere Ringbauteil 31 weist eine äußere Lauffläche auf, das äußere Ringbauteil 32 weist eine innere Lauffläche auf, an denen die Klemmkörper 33 anliegen. Mindestens eine der Laufbahnen ist als eine Klemmlaufbahn realisiert. Die Klemmkörper 33 sind in dem gezeigten Beispiel als Klemmrollen ausgebildet. Das innere Ringbauteil 31 weist einstückig angeformt einen Befestigungsflansch 34 auf, welcher unmittelbar mit der Dämpfersekundärseite 16 verbunden ist. Auf diese Weise ergibt sich das Einbaumodul 13 als sehr kompakte Baueinheit. Die Freilaufeinrichtung 12 weist ferner eine Aufnahme 35 für die Eingangswelle 20 auf, welche unmittelbar mit dem äußeren Ringbauteil 32 drehfest verbunden ist.

Bezugszeichenliste

1 Antriebsanordnung

2 Fahrzeug

3 Räder

4 Verbrennungsmotor

5 erste Antriebsschnittstelle

6 Elektromotor

7 zweite Antriebsschnittstelle

8 Getriebeabschnitt

9 Ausgangsschnittstelle

10 Abtriebsbereich

1 1 Dämpfereinrichtung

12 Freilaufeinrichtung

13 Einbaumodul

14 Kurbelwelle

15 Dämpferprimärseite

16 Dämpfersekundärseite

17 Dämpferabschnitt

18 Freilaufeingang

19 Freilaufausgang

20 Eingangswelle

21 Ausgangswelle

22a erste Getriebestufe

22b zweite Getriebestufe

22c dritte Getriebestufe

23a, b, c Antriebsräder

24a, b, c Abtriebsräder

25a, b, c, d Kopplungseinrichtungen

26 Steuereinrichtung

27 Elektromotorantriebsrad

31 inneres Ringbauteil äußeres Ringbauteil Klemmkörper Befestigungsflansch Aufnahme

Drehachse