sowie Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung mit einer ersten Getriebeeingangswel le, einer zweiten Getriebeeingangswelle, einer ersten Vorgelegewelle, einer zweiten Vorgelegewelle, einem ersten Losrad und einem zweiten Losrad, wobei das erste Losrad und das zweite Losrad auf der ersten Vorgelegewelle angeordnet sind und mittels eines Koppelschaltelementes drehfest verbindbar sind.

Aus der DE 10 2016 210 713 A1 geht ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Win dungsgängen hervor. Das Koppelschaltelement ist dabei in einer zweiseitigen Schalteinrichtung angeordnet. In der zweiseitigen Schalteinrichtung sind neben dem Koppelschaltelement noch eine Schaltkupplung zur Verbindung des ersten Losrades mit der Vorgelegewelle angeordnet.

Dieses zweiseitige Schaltelement ist gegenüber einem anderen zweiseitigen Schalt element auf der zweiten Vorgelegewelle angeordnet.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebeanord nung anzugeben, die bauraumoptimiert ist.

Zur Lösung dieses Problems wird bei einer Getriebeanordnung der eingangs be schriebenen Art vorgeschlagen, dass das Koppelschaltelement als Einzelschaltele ment zwischen dem ersten Losrad und dem zweiten Losrad angeordnet ist. Dadurch wird es möglich, die Verteilung der Zahnräder auf den Vorgelegenwellen und den Getriebeeingangswellen abweichend zum Stand der Technik zu gestalten, wodurch insgesamt eine verbesserte Bauraumnutzung erfolgt.

Bevorzugt kann ausschließlich das Koppelschaltelement zwischen dem ersten Los rad und dem zweiten Losrad angeordnet sein. Dadurch können das erste Losrad und das zweite Losrad sowie die damit in Eingriff stehenden Zahnräder enger aneinander angeordnet werden. Vorteilhafterweise kann das erste Losrad mit der ersten Getriebeeingangswelle und das zweite Losrad mit der zweiten Getriebeeingangswelle wirkverbunden sein.

Grundsätzlich können zwei Losräder auch mit Festrädern auf einer einzigen Getrie beeingangswelle kämmen. Da das erste Losrad und das zweite Losrad bei der Reali sierung von wenigstens einem Windungsgang verwendet werden sollen müssen dann aber die Teilgetriebe verbunden werden. Dies kann beispielsweise über das erste Losrad und das zweite Losrad geschehen, in dem diese mit Zahnrädern sowohl der ersten Getriebeeingangswelle als auch der zweiten Getriebeeingangswelle als auch der zweiten Getriebeeingangswelle kämmen.

Bevorzugt ist die zweite Getriebeeingangswelle auf der ersten Getriebeeingangswel le gelagert. Das heißt, dass sie als Hohlwelle ausgebildet ist und die erste Getriebe eingangswelle zumindest teilweise, bevorzugt auf ihrer gesamten Länge, umgreift.

Die erste Getriebeeingangswelle kann als Vollwelle ausgebildet sein, sie kann aber ebenfalls eine Hohlwelle sein.

Vorteilhafterweise kann die erste Getriebeeingangswelle und/oder die zweite Getrie beeingangswelle schaltkupplungsfrei ausgebildet sein. In einer ersten Alternative sind sowohl die erste Getriebeeingangswelle als auch die zweite Getriebeeingangs welle schaltkupplungsfrei ausgebildet. In einer zweiten Alternative kann auf der ers ten Getriebeeingangswelle eine Schaltkupplung angeordnet sein. Eine Schaltkupp lung verbindet dabei ein Losrad mit einer Welle, eine Kupplung mit zwei Wellen mit einander. Das Kupplungselement verbindet, wie weiter oben beschrieben, zwei Los räder miteinander.

Bevorzugt kann bei geschlossenem Koppelschaltelement ein erster Vorwärtsgang für einen Vorwärts-Fahrbetrieb oder ein sechster Gang für einen Vorwärts-Fahrbetrieb realisiert sein. Der erste Vorwärtsgang und/oder der sechste Vorwärtsgang sind also als Windungsgang ausgebildet. Das heißt, dass beide Teilgetriebe zur Realisierung verwendet werden. Beispielsweise können beide Getriebeeingangswellen und eine oder beide Vorgelgewellen im Drehmomentfluss stehen. Bevorzugt kann bei einem geöffneten Koppelschaltelement dem ersten Losrad ein dritter Vorwärtsgang zugeordnet sein. Weiterhin kann bei einem geöffneten Koppel schaltelement dem zweiten Losrad ein vierter Vorwärtsgang zugeordnet sein. Die Losräder des dritten und vierten Ganges werden also bei der Bildung des ersten und des sechsten Ganges mitverwendet.

Bevorzugt kann auf der zweiten Getriebeeingangswelle ein Festrad angeordnet sein, das mit zwei Losrädern in Eingriff steht. Durch die Doppelung des Eingriffs kann in axialer Richtung Bauraum eingespart werden. Bevorzugt befindet sich auf der zwei ten Getriebeeingangswelle ein einziges Festrad.

In einer ersten Ausgestaltung kann das Getriebe eine Rückwärtsgangwelle aufwei sen, auf der wenigstens ein Rückwärtsganglosrad angeordnet ist. Rückwärtsgang wellen sind grundsätzlich bekannt. Über sie kann eine Richtungsumkehr der Dreh richtung erreicht werden.

In einer alternativen Ausgestaltung kann auf der zweiten Vorgeigewelle ein Rück wärtsganglosrad angeordnet sein. Statt einer separaten Rückwärtsgangwelle lässt sich die Richtungsumkehr auch durch die Verwendung eines Umkehrrades auf einer bereits vorhandenen Welle erreichen. Dabei kann das Rückwärtsganglosrad beson ders bevorzugt mit dem ersten Losrad in Eingriff stehen. Bei dieser Ausgestaltung wirkt das Losrad des dritten Ganges bei der Realisierung von insgesamt vier Gang stufen mit, nämlich drei Vorwärtsgangstufen und einer Rückwärtsgangstufe. Durch diese Vierfachnutzung eines Losrades wird eine besonders kompakte Baugröße er reicht.

Daneben betrifft die Erfindung eine Hybrid-Getriebeanordnung mit einer Getriebean ordnung und wenigstens einer an die Getriebeanordnung angebundenen Antriebs einrichtung. Die Hybrid-Getriebeanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Ge triebeanordnung wie beschrieben ausgebildet ist.

Vorzugsweise kann die Antriebseinrichtung als Elektromotor ausgebildet sein. Vor teilhafterweise kann die Antriebseinrichtung achsparallel zu den Getriebeeingangs- wellen angeordnet sein. Sie ist damit üblicherweise auch achsparallel zu den Vorge legewellen angeordnet. Bevorzugt kann die Antriebseinrichtung mit einer Kupplungs anordnung wirkverbunden sein, insbesondere auf deren Antriebsseite. Weiterhin kann sich bei Verwendung einer Dreifachkupplungsanordnung mit einer Trennkupp lung und einer Doppelkupplung der Angriffspunkt auf der Abtriebsseite der Trenn kupplung und der Antriebsseite der Doppelkupplungsanordnung befinden. Dadurch können beide Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes mit einem einzigen Elekt romotor angetrieben bzw. mit Drehmoment beaufschlagt werden.

Daneben ist es weiterhin möglich, dass die Hybrid-Getriebeeinrichtung zwei An triebseinrichtungen aufweist. Dabei kann jeweils eine Antriebseinrichtung einem der Teilgetriebe zugeordnet sein, wodurch eine erhöhte Funktionalität erzeugt wird.

Daneben betrifft die Erfindung einen Hybrid-Antriebsstrang mit einem Verbren nungsmotor und einer Hybrid-Getriebeanordnung. Der Hybrid-Antriebsstrang zeich net sich dadurch aus, dass die Hybrid-Getriebeanordnung wie beschrieben ausgebil det ist.

Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Hybrid-Getriebeanordnung und/oder einem Hybrid-Antriebsstrang. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Getriebeanordnung und/oder der Hybrid-Antriebsstrang wie beschrieben ausgebildet sind.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der fol genden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:

Figur 1 ein Kraftfahrzeug,

Figur 2 eine Getriebeanordnung in einer ersten Ausführungsform,

Figur 3 eine erste Schaltmatrix,

Figur 4 eine Hybrid-Getriebeanordnung in einer zweiten Ausführungsform, Figur 5 eine zweite Schaltmatrix,

Figur 6 eine Hybrid-Getriebeanordnung in einer dritten Ausführungsform, und Figur 7 eine dritte Schaltmatrix.

Figur 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Verbrennungsmotor 3 und einer Hybrid- Getriebeeinrichtung 3. Die Hybrid-Getriebeeinrichtung 3 weist eine Getriebeanord nung 4 und eine Antriebseinrichtung 5 auf. Die Getriebeanordnung 4 kann eine Kupplungsanordnung 6 sowie eine Radsatzanordnung 7 aufweisen. Der Ausgang der Getriebeanordnung 4 ist mit einem Differenzial 8 verbunden. Das Differenzial ist wenigstens eine der Achsen 9 oder 10 antreibbar. Treibt das Differenzial 8 beispiels weise die Forderachse 9 an, kann die Hinterachse 10 bevorzugt als elektrische Ach se ausgebildet sein. Auch dann weist das Kraftfahrzeug 1 zwei Elektromotoren auf, wodurch eine erhöhte Funktionalität zur Verfügung steht. Beispielsweise können die Elektromotoren 5 und der Elektromotor der elektrischen Hinterachse 10 eine rein elektrische Lastschaltung ermöglichen. Weiterhin kann eine Steuerungseinrichtung 12 zur Steuerung der Getriebeanordnung 4 und/oder der Hybrid-Getriebeanordnung 3 vorhanden sein. Die Steuerungseinrichtung 12 kann dann Aktuatoren für das Ge triebe sowie die Kupplungen der Kupplungsanordnung 6 und auch den Elektromotor 5 steuern. Die beschriebenen Bestandteile vom Verbrennungsmotor 2 bis zum Diffe renzial 8 bilden dabei einen Hybrid-Antriebsstrang 14.

Figur 2 zeigt die Hybrid-Getriebeanordnung 3 in einer ersten Ausgestaltung. Dabei ist an die Kurbelwelle eine Dämpfungsanordnung 18 angeschlossen zur Eliminierung unerwünschter Schwingungen. Die Dämpfungseinrichtung 18 kann beispielsweise als Zweimassenschwungrad, als Torsionsdämpfer, als Tilger, als Rutschkupplung oder als Kombination zweier oder dreier oder aller vier Dämpfungsarten ausgebildet sein. Auf die Dämpfungsanordnung 18 folgt eine Trennkupplung K0 als Teil der Kupplungsanordnung 6. Am Ausgang 20 der Trennkupplung K0 kann die Antriebs einrichtung 5 angebunden sein. Dies kann mittels eines Festrades 22 wie in Figur 2 dargestellt erfolgen. Der Elektromotor 5 kann aber auch an das Kupplungsgehäuse der Kupplungen K1 und K2 angebunden sein. Jedenfalls ist bevorzugt, dass der Elektromotor 5 auf der Eingangsseite beider Kupplungen K1 und K2 in Eingriff steht. Dann kann der Elektromotor 5 beide Teilgetriebe mit Drehmoment versorgen. Wie beschrieben folgt auf die Trennkupplung KO und das Zahnrad 22 eine Doppel kupplungsanordnung mit den Kupplungen K1 und K2. Diese verbinden jeweils eine der Getriebeeingangswellen 24 und 26 mit dem Verbrennungsmotor 2 oder dem Elektromotor 5. Die Getriebeeingangswelle 24 wird dabei als erstes Getriebeein gangswelle 24 und die zweite Getriebeeingangswelle 26 als zweite Getriebeein gangswelle 26 bezeichnet.

Neben den Getriebeeingangswellen 24 und 26 weist die Radsatzanordnung 7 und damit auch die Getriebeanordnung 4 zwei Vorgeigewellen 28 und 30 auf. Die Vorge legewelle 28 wird dabei als erste Vorgelegewelle 28 und die Vorgelegewelle 30 als zweite Vorgelegewelle 30 bezeichnet. Auf der ersten Vorgelegewelle 28 sind insbe sondere ein erstes Losrad 32 und ein zweites Losrad 34 angeordnet, die über ein Koppelschaltelement W drehfest miteinander verbindbar sind. Weiterhin sind auf der ersten Vorgelegewelle 28 eine Schaltkupplung B und eine Schaltkupplung C zur Verbindung des Losrades 3 bzw. 4 mit der Vorgelegewelle 28 vorhanden. Weiterhin befindet sich auf der ersten Vorgelegewelle 28 ein Abtriebszahnrad 36, das an das Zahnrad 38 des Differenzials 8 angebunden ist.

Dabei ist auf der zweiten Getriebeeingangswelle 26 befindet sich ein einziges Fest rad 40, das sowohl mit dem zweiten Losrad 34 als auch einem Festrad 42 auf der zweiten Getriebeeingangswelle 30 in Eingriff steht. Das dritte Losrad 42 ist dabei ein Losrad zur Realisierung des zweiten Ganges sowie des ersten Ganges. Der zweite Vorwärtsgang ist dabei ohne Windungen und der erste Vorwärtsgang G1 mit Win dungen zu erhalten.

Auf der ersten Getriebeeingangswelle 24 sind bei der gezeigten Ausgestaltung zwei Festräder 44 und 46 angeordnet. Das Festrad 44 steht dabei mit dem ersten Losrad 32 in Eingriff und das Festrad 46 mit einem vierten Losrad 48, das den Gängen G5 und G6 zugeordnet ist. Dabei kann das Festrad 46 auch mit dem Losrad 48 ver tauscht werden, sodass auf der ersten Getriebeeingangswelle ein Losrad und eine zugeordnete Schaltkupplung angeordnet sind. Neben den Losrädern 42 und 48 sowie den zugeordneten Schaltkupplungen A und D sind auf der zweiten Vorgeigewelle 26 weiterhin ein Abtriebszahnrad 50 sowie vor teilhafterweise ein Parksperrenzahnrad 52 angeordnet. Das Abtriebszahnrad 50 steht ebenfalls mit dem Zahnrad 38 des Differenzials in Eingriff. Das Parksperren zahnrad 52 kann mittels einer Parksperrenvorrichtung blockiert werden, wodurch auch der Abtrieb insgesamt blockiert ist. Statt eines Parksperrenzahnrades 52 auf der zweiten Vorgelegewelle können aber auch andere Parksperrenanordnungen zur Blockierung des Abtriebs vorgesehen werden.

Figur 3 zeigt eine Schaltmatrix für die Hybrid-Getriebeanordnung 3 nach Figur 2. Da bei erkennt man, dass zum einen die Vorwärtsgänge V1 bis V6 über eine wechsel seitige Betätigung der Kupplungen K1 und K2 erfolgt und die Vorwärtsgänge V2 bis V5 durch das Schließen jeweils einer Schaltkupplung A, B, C und D realisiert werden.

Zur Realisierung der Vorwärtsgänge V1 und V6 wird aber das Koppelschaltelement W geschlossen und dann zusätzlich eine der Schaltkupplungen A oder D. Die Vor wärtsgänge V1 und V6 sind also als Windungsgänge realisiert.

Das erste Losrad 32 ist dabei genauso wie das zweite Losrad 34 bei der Realisie rung dreier Vorwärtsgänge verwendet, wodurch sich eine kompakte Anordnung ergibt. Bei der Ausgestaltung nach Figur 2 ist allerdings noch kein Rückwärtsgang vorgesehen. Zwei Alternativen zur Darstellung eines Rückwärtsganges sind in den folgenden Figuren enthalten.

Figur 4 zeigt eine zweite Ausgestaltung einer Hybrid-Getriebeanordnung 3, die zur Realisierung eines Rückwärtsganges einer Rückwärtsgangwelle 54 aufweist. Der Rest der Getriebeanordnung entspricht der Getriebeanordnung nach Figur 2 weswe gen zur Erläuterung diesbezüglich verwiesen wird.

Auf der Rückwärtsgangwelle 54 sind neben einem Rückwärtsganglosrad 56 und der Schaltkupplung R noch ein Abtriebszahnrad 58 angeordnet. Das Abtriebszahnrad 58 steht ebenfalls mit dem Zahnrad 38 des Differenzials 8 in Eingriff. Dementsprechend weist die Schaltmatrix in Figur 5, die zu Figur 4 gehört, zwei Rückwärtsgänge auf. Der erste Rückwärtsgang R1 wird dabei über die erste Getrie beeingangswelle gebildet unter Verwendung des Koppelschaltelementes W. Der Kraftfluss erfolgt dabei über das Zahnrad 44 und das erste Losrad 32 dann über das zweite Losrad 34. Vom zweiten Losrad 34 wird das Drehmoment auf das Rückwärts ganglosrad 26 übertragen und gelangt dann über das Abtriebszahnrad 58 zum Diffe renzial. Beim zweiten Rückwärtsgang R2 wird dagegen Drehmoment über die zweite Getriebeeingangswelle eingeleitet und direkt über das zweite Losrad 34 zur Rück wärtsgangwelle hinübertragen. Figur 6 zeigt eine dritte Ausgestaltung einer Hybrid- Getriebeanordnung 3. Diese geht wiederum aus der Hybrid-Getriebeanordnung 3 nach Figur 2 durch das Hinzufügen eines Rückwärtsganges hervor. Im Unterschied zu der Ausgestaltung nach Figur 4 wird das Rückwärtsganglosrad 56 aber auf der zweiten Vorgelegewelle 30 angeordnet. Aus Platzgründen wandert daher das Losrad 46 des fünften Ganges auf die erste Getriebeeingangswelle 24, während das Festrad 46 auf der zweiten Vorgelegewelle 30 angeordnet wird. Selbstverständlich könnte das Losrad 48 rein funktionell samt der Schaltkupplung D auch auf der zweiten Vor gelegewelle 30 verbleiben. Bei den weiteren Elementen der Hybrid- Getriebeanordnung 3 gibt es keine Änderung, weswegen diesbezüglich auf die Be schreibung zu Figur 2 verwiesen wird.

Figur 7 zeigt die zu Figur 6 gehörige Schaltmatrix. Bei dieser ergibt sich der Rück wärtsgang durch das Schließen der Schaltkupplung R. Ansonsten entspricht die Schaltmatrix nach Figur 7 der Schaltmatrix nach Figur 3.

Bezuqszeichen Kraftfahrzeug

Verbrennungsmotor

Hybrid-Getriebeanordnung

Getriebeanordnung

Antriebseinrichtung

Kupplungsanordnung

Radsatzanordnung

Differenzial

Vorderachse

Hinterachse

Steuerungseinrichtung

Hybrid-Antriebsstrang

Kurbelwelle

Dämpfungseinrichtung

Ausgang

Festrad

erste Getriebeeingangswelle

zweite Getriebeeingangswelle

erste Vorgelegewelle

zweite Vorgelegewelle

erstes Losrad

zweites Losrad

Abtriebszahnrad

Zahnrad

Festrad

drittes Losrad

Festrad

Festrad

viertes Losrad

Abtriebszahnrad

Parksperrenzahnrad 54 Rückwärtsgangwelle

56 Rückwärtsganglosrad

58 Abtriebszahnrad

KO Trennkupplung

K1 Kupplung

K2 Kupplung

A Schaltkupplung

B Schaltkupplung

C Schaltkupplung

D Schaltkupplung

R Schaltkupplung

W Koppelschaltelement