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WO2018158029A1 - Getriebeanordnung und verfahren zum betreiben einer getriebeanordnung - Google Patents

Getriebeanordnung und verfahren zum betreiben einer getriebeanordnung Download PDF

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WO2018158029A1
WO2018158029A1 PCT/EP2018/052594 EP2018052594W WO2018158029A1 WO 2018158029 A1 WO2018158029 A1 WO 2018158029A1 EP 2018052594 W EP2018052594 W EP 2018052594W WO 2018158029 A1 WO2018158029 A1 WO 2018158029A1
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WO
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gear arrangement
arrangement according
transmission
rotation
lubricant supply
Prior art date
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PCT/EP2018/052594
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Kundermann
Steffen Einenkel
Steffen Matschas
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a transmission arrangement comprising a starting element for a transmission of a vehicle, a lubricant supply device, and a connection device for connecting an electrical machine of the vehicle to the transmission.
  • the invention further relates to a method for operating a gear arrangement comprising a starting element for a transmission of a vehicle, a lubricant supply device, and a connection device for connecting an electrical machine of the vehicle to the transmission.
  • Gear parts such as a motor vehicle, must be acted upon with lubricant, on the one hand to keep friction losses as low as possible, on the other hand, to allow cooling of the gear parts. Due to the increasing number of hybrid vehicles not only the supply of lubricants must be done in a confined, maximum space, but also an electric machine to be connected to the transmission.
  • the problem here is the complicated structure and the associated high space.
  • An object of the present invention is therefore to provide a gear arrangement and a method for operating a gear arrangement, which On the one hand enable a reliable connection of an electrical machine, at the same time require little space, are simple in construction and can be operated reliably.
  • a gear arrangement comprising a starting element for a transmission of a vehicle, a lubricant supply device and a connection device for connecting an electrical machine of the vehicle to the transmission, characterized in that the starting element, lubricant supply device and connection device can be actuated via a common connecting element.
  • This object is achieved in a method for operating a gear arrangement, comprising a starting element for a transmission of a vehicle, a lubricant supply device, and a connection device for connecting an electrical machine of the vehicle to the transmission, characterized in that the starting element, lubricant supply device and connection device via a common connecting element , in particular a circulation element, are actuated.
  • This can be arranged in a hybrid transmission in a reliable manner, an electric machine, for example as a P1 hybrid or P2 hybrid with a starting element and the lubricant supply device even in tight spaces.
  • lubricant is to be understood in the broadest sense and includes not only lubricants, but also refrigerants or generally fluidic means for use in transmissions of vehicles, thus lubricating means is in particular any fluid medium which is used for lubrication and / or cooling of parts a transmission can be used.
  • rotation transmission element is to be understood in the broadest sense and in particular comprises elements which are designed to transmit torques, which may themselves be designed to be rotatable.
  • Transmission element may in particular be a mechanical element, in particular a gear part or the like, for example, a gear, a shaft or the like.
  • the common connecting element is arranged in an axial plane.
  • the axial space required for actuation of starting element, lubricant supply device and connection device can be further reduced.
  • the common connecting element is designed as a circulating element, in particular as a circulation chain. This enables a simple, cost-effective and reliable joint actuation of starting element, lubricant supply device and connection device by means of the common connecting element.
  • a deflecting element is arranged, such that by means of the deflecting element a force input to the lubricant supply device is reduced by the common connecting element.
  • mechanical loads on the lubricant supply device are reduced, which substantially increases the service life of the lubricant supply device or of corresponding actuators.
  • the deflecting element is arranged in the circumferential direction of the common connecting element after the lubricant supply device.
  • a mechanical load or the bearing force for the lubricant supply device by the deflecting element is taken over in a simple manner.
  • the wrap angle of the common connecting element to a corresponding force transmission element of the lubricant supply device, such as a gear or the like are kept small.
  • the common connecting element by means of a clamping device on a predetermined mechanical stress durable.
  • the reliability of the operation of the respective devices is increased by the common connecting element.
  • the clamping device is arranged such that it is in operative connection with an outer side of the common connecting element. This allows a simple and flexible arrangement of the clamping device within the gear assembly.
  • start-up element, lubricant supply device and connecting device via a rotation transmission element, in particular a gear, actuated by means of the common connecting element, such that the direction of rotation of at least two of the three rotation transmission elements is equal, in particular the rotation transmission element of the starting element a reverse rotation compared to the direction of rotation having two other rotation transmission elements.
  • a rotation transmission element with reversed rotation is arranged on an outer side of the common connecting element. This can be achieved in a particularly simple manner, a reverse rotation for the rotation transmission element.
  • At least one of the rotation transmission elements in particular the rotation transmission elements of the lubricant supply device and the connection device, connected to an axis on both sides of the Rotation transmission element is mounted.
  • This can for example be dispensed with a deflection roller to relieve the respective rotation transmission element.
  • the axis of the rotation transmission element of the connection device of the electric machine can be connected to the electric machine by means of splines and a pinion.
  • This can be a simple and flexible way tie an electrical machine to the gear assembly.
  • the spline and the pinion is arranged in a drying room. This can be dispensed with a complex integration into a wet room.
  • the lubricant supply device is designed in the form of a lubricant pump, in particular an oil pump. This makes it possible to provide a lubricant for the transmission arrangement or the transmission in a simple and cost-effective manner.
  • the starting element is in the form of a) converter or b) starting clutch with rotationally adaptive Tilger, and in particular with a torsion damper.
  • the flexibility of the gear assembly is increased in total, especially with regard to the damping of vibrations.
  • FIG. 2 shows a gear arrangement according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows a gear arrangement according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 shows a gear arrangement according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 shows a gear arrangement according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 shows a part of a gear arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 shows a part of a gear arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a gear arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a gear arrangement 1 with an oil pump drive for a hybrid transmission.
  • the structure here is from left to right in Figure 1 in the axial direction of a transmission input shaft AA as follows: On the left side is transmitted via a crankshaft flange torque from a crankshaft to a torsion damper 6 in the form of a dual mass flywheel.
  • a damper 5 for example, a speed-adaptive absorber, arranged, which is connected to an outer disk carrier 22 of a starting clutch 2, in the radial direction above the starting clutch 2 is substantially arranged and is supported on both sides of the starting clutch 2.
  • the starting clutch 2 is connected with its inner disk carrier 21 as a secondary side with the transmission input shaft AA. Between the secondary side of the torsion damper 6 and primary side of the starting clutch 2, a bearing plate 23 is further arranged.
  • a bell housing 16 is arranged, in which parts 11a of the connection device 4 for an electric machine 14 are rotatably mounted in the radially outer region.
  • a connection device in the form of a pinion 11 b is arranged for actuating the starting clutch 2 and in the lower part of Figure 1 is a connection device 11c, 12, 13 arranged for an oil pump 3, which via another pinion 11c is connected.
  • All three pinions 11a, 11b and 11c are connected to each other via a circumferential chain 8 in an axial plane E and actuated.
  • the pinion 11 a, the electric machine 14 is connected by means of a spline with a shaft for the electric machine 14.
  • the embodiment of FIG. 1 essentially corresponds to the connection of a P1 hybrid.
  • Figure 2 shows a gear arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 substantially the embodiment according to FIG. 1 is shown.
  • the shaft 12 of the oil pump 3 is mounted on both sides of the pinion 11 c in the embodiment of Figure 2.
  • the pinion 11c for the oil pump 3 thus has an additional bearing point compared with the embodiment of FIG. 1.
  • the pinion 11a is mit- Tels a spline with the shaft 12 for the electric machine 14 connected.
  • the pinion 11a is arranged in the drying space TR of a transmission.
  • FIG. 3 shows a gear arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 essentially shows the embodiment of the gear arrangement 1 according to FIG.
  • the absorber 5, the starting clutch 2 and the dual mass flywheel 6 are replaced by a converter 7.
  • a torque support from the stator of the converter 7 is provided via a support shaft.
  • FIG. 4 shows a gear arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 essentially shows an analogous structure according to FIG.
  • the starting clutch 2 takes over here additionally the function of a K0 disconnect clutch.
  • the electric machine 14 is connected via the pinion 11 b to the secondary side, ie the inner disk carrier hub of the starting clutch 2.
  • a stabilizing plate 5b is arranged for the rotationally adaptive absorber 5, which, however, unlike the embodiment of FIG. 1, is mounted with a bearing element 20 on a hub of the inner disc carrier 21.
  • the absorber 5 is thus mounted on both sides.
  • the electric machine 14 can, for example, drive the oil pump 3 when the starting clutch 2 is open and the internal combustion engine is stationary, ie when the vehicle is stationary with the transmission clutch open.
  • FIG. 5 shows a gear arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 substantially the embodiment according to FIG. 4 is shown.
  • the speed-adaptive absorber 5 is only one-sided on the starting clutch. 2 connected via the absorber connection 5a.
  • Figures 6a and 6b show parts of a transmission assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6a and 6b the interaction of the three pinions 11a, 11b and 11c and the chain 8 are shown in a schematic form perpendicular to the view of FIG. 1-5, ie in the direction of the transmission input shaft AA.
  • the chain 8 essentially revolves around the two pinions 11a and 11c.
  • the coupling pinion 11b engages on the outside, outside, on the chain 8 between the two pinions 11a, 11c.
  • the coupling pinion 11 b is thus formed in opposite directions to the pinion 11 a for the electric machine 14 and the pinion 11 c for the oil pump 3.
  • the interior I is formed by the space enclosed by the chain, the outside space A is complementary thereto.
  • Figure 7 shows a part of a gear arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 the interaction of the three pinions 11a, 11b and 11c and the chain 8 is shown in a schematic form analogous to the representation in FIG.
  • a guide roller 9 between the pinion 11 a for the electric machine and the pinion 11 c for the oil pump 3 along the circulating chain 8 is arranged.
  • the coupling pinion 11b is combed on the outside analogously to FIG. 6a, that is to say it has a reverse direction of rotation compared with the two other pinions 11a, 11c and the deflection roller 9.
  • FIG. 8 shows part of a gear arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 essentially shows the part of a gear arrangement according to FIG. 6b.
  • a deflection roller 9 is arranged, which is arranged in the direction of rotation of the chain 8 behind the pinion 11c for the oil pump 3. This prevents the introduction of mechanical loads on the oil pump sprocket 11c when the chain 8 has only a small wrap angle with respect to the oil pump sprocket 11c, as shown in FIG.
  • At least one embodiment of the present invention makes it possible to connect an electric machine as a P1 hybrid and as a P2 hybrid in such a way that the electric machine is connected to the starting element and an oil pump in a plane for actuating the same.
  • the starting clutch can also take over a K0 disconnect function here.
  • an additional starting clutch or a slip-able element in the transmission can be arranged.
  • the drive can be done by the starting element via a torque-conducting connector, such as a spline, on a gear-side pinion.
  • a torque-conducting connector such as a spline
  • This allows both the use of a starting clutch or a torque converter, wherein when using a transducer another support shaft are arranged in connection with the stator of the converter with otherwise the same structure.
  • the plug-in connection to the gear-side pinion is preferably guided out of the secondary-side hub, in particular the inner disk carrier hub of the starting clutch.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung, umfassend ein Anfahrelement für ein Getriebe eines Fahrzeugs, eine Schmiermittelbereitstellungseinrichtung, und eine Anbindungseinrichtung zur Anbindung einer elektrischen Maschine des Fahrzeugs an das Getriebe, wobei Anfahrelement, Schmiermittelbereitstellungseinrichtung und Anbindungseinrichtung über ein gemeinsames Verbindungselement betätigbar sind.

Description

Getriebeanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Getriebeanordnung
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung, umfassend ein Anfahrelement für ein Getriebe eines Fahrzeugs, eine Schmiermittelbereitstellungseinrichtung, und eine Anbindungseinnchtung zur Anbindung einer elektrischen Maschine des Fahrzeugs an das Getriebe.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebeanordnung, umfassend ein Anfahrelement für ein Getriebe eines Fahrzeugs, eine Schmiermittelbereitstellungseinrichtung, und eine Anbindungseinnchtung zur Anbindung einer elektrischen Maschine des Fahrzeugs an das Getriebe.
Getriebeteile, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, müssen mit Schmiermittel beaufschlagt werden, einerseits um Reibungsverluste möglichst gering zu halten, andererseits auch um eine Kühlung der Getriebeteile zu ermöglichen. Durch die immer größere Anzahl von Hybridfahrzeugen muss auf beengtem, maximalem Bauraum nicht nur die Bereitstellung von Schmiermitteln erfolgen, sondern auch eine elektrische Maschine an das Getriebe angebunden werden.
In der DE 10 2005 039 868 A1 ist vorgeschlagen worden, den Antrieb einer Ölpumpe durch einen separaten Elektromotor, welcher nicht der Fahrmotor ist, anzutreiben, wobei der separate Elektromotor wechselweise mit dem Verbrennungsmotor die Ölpumpe antreibt. Der elektrische Antrieb der Ölpumpe erfolgt über eine erste Kette dann, wenn der elektrische Fahrmotor das Fahrzeug antreibt. Treibt der Verbrennungsmotor das Fahrzeug an, dann erfolgt der Ölpumpenantrieb über eine zweite Kette durch den Verbrennungsmotor. Dabei wird das wechselweise Zu- und Abschalten über zwei Rollenfreiläufe in den Pumpenritzeln gesteuert.
Problematisch hierbei ist der komplizierte Aufbau und der damit verbundene hohe Bauraum.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Getriebeanordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebeanordnung zur Verfügung zu stellen, wel- che einerseits eine zuverlässige Anbindung einer elektrischen Maschine ermöglichen, gleichzeitig wenig Bauraum beanspruchen, einfach im Aufbau sind und zuverlässig betrieben werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Getriebeanordnung, umfassend ein Anfahrelement für ein Getriebe eines Fahrzeugs, eine Schmiermittelbereitstellungseinrichtung und eine Anbindungseinrichtung zur Anbindung einer elektrischen Maschine des Fahrzeugs an das Getriebe, dadurch gelöst, dass Anfahrelement, Schmiermittelbereitstellungseinrichtung und Anbindungseinrichtung über ein gemeinsames Verbindungselement betätigbar sind.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Betreiben einer Getriebeanordnung, umfassend ein Anfahrelement für ein Getriebe eines Fahrzeugs, eine Schmiermittelbereitstellungseinrichtung, und eine Anbindungseinrichtung zur Anbindung einer elektrischen Maschine des Fahrzeugs an das Getriebe, dadurch gelöst, dass Anfahrelement, Schmiermittelbereitstellungseinrichtung und Anbindungseinrichtung über ein gemeinsames Verbindungselement, insbesondere ein Umlaufelement, betätigt werden.
Damit kann auf zuverlässige Weise eine elektrische Maschine beispielsweise als P1- Hybrid oder als P2-Hybrid mit einem Anfahrelement und der Schmiermittelbereitstellungseinrichtung auch bei beengten Platzverhältnissen in einem Hybridgetriebe angeordnet werden.
Der Begriff„Schmiermittel" ist im weitesten Sinne zu verstehen und umfasst nicht nur Schmiermittel, sondern auch Kühlmittel bzw. allgemein fluidische Mittel zur Anwendung in Getrieben von Fahrzeugen. Schmiermittel ist somit insbesondere jedes fluide Medium, welches zur Schmierung und/oder zur Kühlung von Teilen eines Getriebes verwendet werden kann.
Der Begriff„Drehungsübertragungselement" ist im weitesten Sinne zu verstehen und umfasst insbesondere Elemente, die zur Übertragung von Drehmomenten ausgebildet sind. Diese können selbst hierzu drehbar ausgebildet sein. Ein Drehungsübertra- gungselement kann insbesondere ein mechanisches Element, insbesondere ein Getriebeteil oder dergleichen sein, beispielsweise ein Zahnrad, eine Welle oder dergleichen.
Weitere Merkmale, Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben bzw. werden durch diese offenbart:
Vorteilhafterweise ist das gemeinsame Verbindungselement in einer axialen Ebene angeordnet. Damit kann der axiale Bauraum, der für eine Betätigung von Anfahrelement, Schmiermittelbereitstellungseinrichtung und Anbindungseinrichtung benötigt wird, noch weiter verkleinert werden.
Zweckmäßigerweise ist das gemeinsame Verbindungselement als Umlaufelement, insbesondere als Umlaufkette, ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache, kostengünstige und zuverlässige gemeinsame Betätigung von Anfahrelement, Schmiermittelbereitstellungseinrichtung und Anbindungseinrichtung mittels des gemeinsamen Verbindungselements.
Vorteilhafterweise ist ein Umlenkelement angeordnet, derart, dass mittels des Umlenkelements ein Kräfteeintrag auf die Schmiermittelzufuhreinrichtung durch das gemeinsame Verbindungselement vermindert wird. Damit werden mechanische Belastungen auf die Schmiermittelbereitstellungseinrichtung reduziert, was die Lebensdauer der Schmiermittelbereitstellungseinrichtung bzw. von entsprechenden Betätigungselementen wesentlich erhöht.
Zweckmäßigerweise ist das Umlenkelement in Umlaufrichtung des gemeinsamen Verbindungselements nach der Schmiermittelbereitstellungseinrichtung angeordnet. Damit wird auf einfache Weise eine mechanische Belastung bzw. die Lagerkraft für die Schmiermittelbereitstellungseinrichtung durch das Umlenkelement, beispielsweise in Form einer Umlenkrolle, übernommen. Hierzu kann beispielsweise der Um- schlingungswinkel von dem gemeinsamen Verbindungselement an einem entsprechenden Kraftübertragungselement der Schmiermittelbereitstellungseinrichtung, beispielsweise ein Zahnrad oder dergleichen, klein gehalten werden. Vorteilhafterweise ist das gemeinsame Verbindungselement mittels einer Spanneinrichtung auf einer vorgegebenen mechanischen Spannung haltbar. Damit wird die Zuverlässigkeit der Betätigung der jeweiligen Einrichtungen durch das gemeinsame Verbindungselement erhöht.
Zweckmäßigerweise ist die Spanneinrichtung derart angeordnet, sodass diese mit einer Außenseite des gemeinsamen Verbindungselements in Wirkverbindung steht. Dies ermöglicht eine einfache und flexible Anordnung der Spanneinrichtung innerhalb der Getriebeanordnung.
Vorteilhafterweise sind Anfahrelement, Schmiermittelbereitstellungseinrichtung und Anbindungseinrichtung jeweils über ein Drehungsübertragungselement, insbesondere ein Zahnrad, mittels des gemeinsamen Verbindungselement betätigbar, derart, dass der Drehsinn von zumindest zwei der drei Drehungsübertragungselemente jeweils gleich ist, insbesondere das Drehungsübertragungselement des Anfahrelements einen umgekehrten Drehsinn verglichen mit dem Drehsinn der beiden anderen Drehungsübertragungselemente aufweist. Dies ermöglicht eine einfache und gleichzeitig zuverlässige Betätigung der Schmiermittelbereitstellungseinrichtung, der Anbindungseinrichtung und des Anfahrelements.
Zweckmäßigerweise weisen alle Drehungsübertragungselemente gleichen Drehsinn auf. Damit ist eine besonders einfache Betätigung aller Einrichtungen und des Anfahrelements mittels des gemeinsamen Verbindungselements möglich.
Vorteilhafterweise ist ein Drehungsübertragungselement mit umgekehrtem Drehsinn auf einer Außenseite des gemeinsamen Verbindungselements angeordnet. Damit lässt sich auf besonders einfache Weise ein umgekehrter Drehsinn für das Drehungsübertragungselement erreichen.
Zweckmäßigerweise ist zumindest eines der Drehungsübertragungselemente, insbesondere die Drehungsübertragungselemente der Schmiermittelbereitstellungseinrichtung und der Anbindungseinrichtung, mit einer Achse verbunden, die beidseits des Drehungsubertragungselements gelagert ist. Damit kann beispielsweise auf eine Umlenkrolle zur Entlastung des jeweiligen Drehungsubertragungselements, verzichtet werden.
Vorteilhafterweise ist die Achse des Drehungsubertragungselements der An- bindungseinrichtung der elektrischen Maschine mittels einer Steckverzahnung und einem Ritzel an die elektrische Maschine anbindbar ist. Damit lässt sich auf einfache und flexible Weise eine elektrische Maschine an die Getriebeanordnung anbinden.
Zweckmäßigerweise ist die Steckverzahnung und das Ritzel in einem Trockenraum angeordnet. Damit kann auf eine aufwändige Integrierung in einen Nassraum verzichtet werden.
Vorteilhafterweise ist die Schmiermittelbereitstellungseinrichtung in Form einer Schmiermittelpumpe, insbesondere einer Ölpumpe ausgebildet. Damit lässt sich auf einfache und kostengünstige Weise ein Schmiermittel für die Getriebeanordnung bzw. das Getriebe insgesamt zur Verfügung stellen.
Zweckmäßigerweise ist das Anfahrelement in Form eines a) Wandlers oder einer b) Anfahrkupplung mit drehadaptivem Tilger, und insbesondere mit einem Torsionsdämpfer ausgebildet. Damit wird die Flexibilität der Getriebeanordnung insbesondere hinsichtlich der Dämpfung von Schwingungen insgesamt erhöht.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
Dabei zeigen in schematischer Form
Figur 1 eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 3 eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 4 eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 5 eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 6a, b Teile einer Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 7 einen Teil einer Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Figur 8 einen Teil einer Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Figur 1 ist eine Getriebeanordnung 1 mit einem Ölpumpenantrieb für ein Hybridgetriebe gezeigt. Der Aufbau ist hierbei von links nach rechts in Figur 1 in axialer Richtung einer Getriebeeingangswelle AA wie folgt: Auf der linken Seite wird über einen Kurbelwellenflansch Drehmoment von einer Kurbelwelle auf einen Torsionsdämpfer 6 in Form eines Zweimassenschwungrades übertragen. Auf der Sekundärseite des Zweimassenschwungrades 6 ist ein Tilger 5 bspw. ein drehzahladaptiver Tilger, angeordnet, der an einem Außenlamellenträger 22 einer Anfahrkupplung 2 angebunden, in radialer Richtung oberhalb der Anfahrkupplung 2 im Wesentlichen angeordnet ist und beidseitig der Anfahrkupplung 2 abgestützt ist. Die Anfahrkupplung 2 ist mit ihrem Innenlamellenträger 21 als Sekundärseite mit der Getriebeeingangswelle AA verbunden. Zwischen Sekundärseite des Torsionsdämpfers 6 und Primärseite der Anfahrkupplung 2 ist weiter ein Lagerschild 23 angeordnet. Weiter in axialer Richtung ist eine Getriebeglocke 16 angeordnet, in der im radial äußeren Bereich Teile 11a der Anbindungseinrichtung 4 für eine elektrische Maschine 14 drehbar gelagert sind. Im radial inneren Bereich nahe der Getriebeeingangswelle AA ist eine Anbindungseinrichtung in Form eines Ritzels 11 b zur Betätigung der Anfahrkupplung 2 angeordnet und im unteren Bereich von Figur 1 ist eine Anbindungseinrichtung 11c, 12, 13 für eine Ölpumpe 3 angeordnet, die über ein weiteres Ritzel 11c angebunden ist. Alle drei Ritzel 11a, 11b und 11c sind über eine umlaufende Kette 8 in einer axialen Ebene E miteinander verbunden und betätigbar. Das Ritzel 11a, der elektrischen Maschine 14 ist dabei mittels einer Steckverzahnung mit einer Welle für die elektrische Maschine 14 verbunden. Die Ausführungsform der Figur 1 entspricht dabei im Wesentlichen der Anbindung eines P1-Hybrids.
Figur 2 zeigt eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Figur 2 ist im Wesentlichen die Ausführungsform gemäß Figur 1 gezeigt. Im Unterschied zur Ausführungsform der Figur 1 ist bei der Ausführungsform der Figur 2 die Welle 12 der Ölpumpe 3 beidseitig des Ritzels 11c gelagert. Das Ritzel 11c für die Ölpumpe 3 hat damit eine zusätzliche Lagerstelle verglichen mit der Ausführungsform der Figur 1. Unabhängig hiervon ist in Figur 2 wie in Figur 1 das Ritzel 11a mit- tels einer Steckverzahnung mit der Welle 12 für die elektrische Maschine 14 verbunden. Das Ritzel 11a ist dabei im Trockenraum TR eines Getriebes angeordnet.
Figur 3 zeigt eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Figur 3 ist im Wesentlichen die Ausführungsform der Getriebeanordnung 1 gemäß Figur 1 gezeigt. Im Unterschied zur Ausführungsform der Figur 1 ist in der Ausführungsform von Figur 3 der Tilger 5, die Anfahrkupplung 2 sowie das Zweimassenschwungrad 6 durch einen Wandler 7 ersetzt. Hierbei ist dann eine Drehmoment- AbStützung vom Leitrad des Wandlers 7 über eine Stützwelle vorzusehen.
Figur 4 zeigt eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Figur 4 ist im Wesentlichen ein analoger Aufbau gemäß Figur 1 gezeigt. Bei der Ausführungsform der Figur 4 handelt es sich um eine P2-Hybridanbindung im Gegensatz zur Ausführungsform der Figur 1 , bei der sich um eine P1-Hybridanbindung handelt. Die Anfahrkupplung 2 übernimmt hier zusätzlich die Funktion einer K0- Trennkupplung. Die elektrische Maschine 14 wird dabei über das Ritzel 11b an die Sekundärseite, also die Innenlamellenträger-Nabe der Anfahrkupplung 2 angebunden. Weiterhin ist wie in Figur 1 ein Stabilisierungsblech 5b für den drehadaptiven Tilger 5 angeordnet, welches jedoch im Unterschied zu der Ausführungsform der Figur 1 mit einem Lagerelement 20 an einer Nabe des Innenlamellenträgers 21 gelagert ist. Der Tilger 5 ist somit beidseitig gelagert. Die elektrische Maschine 14 kann beispielsweise bei offener Anfahrkupplung 2 und stehendem Verbrennungsmotor die Ölpumpe 3 antreiben, also bei stehendem Fahrzeug mit offener Getriebekupplung.
Figur 5 zeigt eine Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Figur 5 ist im Wesentlichen die Ausführungsform gemäß Figur 4 gezeigt. Hierbei ist jedoch der drehzahladaptive Tilger 5 lediglich einseitig an der Anfahrkupplung 2 über die Tilgeranbindung 5a angebunden.
Fig. 6a und 6b zeigen Teile einer Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 6a und 6b werden in schematischer Form senkrecht zu der Ansicht der Fig. 1- 5, also in Blickrichtung der Getriebeeingangswelle AA das Zusammenwirken der drei Ritzel 11a, 11b und 11c und der Kette 8 gezeigt. Die Kette 8 umläuft dabei im Wesentlichen die beiden Ritzel 11a und 11c. Das Kupplungsritzel 11b greift hierbei in Fig. 6a außenseitig also im Außenraum A an der Kette 8 zwischen den beiden Ritzeln 11a, 11c an. Das Kupplungsritzel 11b ist somit gegenläufig zu dem Ritzel 11a für die elektrische Maschine 14 und dem Ritzel 11c für die Ölpumpe 3 ausgebildet. Die Innenraum I wird dabei durch den von der Kette umschlossenen Raum gebildet, der Außenraum A ist hierzu komplementär. In Fig. 6b ist im Unterschied zur Fig. 6a das Kupplungsgipfel 11b nun im Innenraum I angeordnet. In der Ausführungsform der Fig. 6b weisen alle Zahnräder bzw. Ritzel 11a, 11 b und 11c den gleichen Drehsinn D auf. In beiden Ausführungsformen der Fig. 6a und 6b kann ein Umlenkelement und/oder ein Kettenspanner 10 vorgesehen sein.
Figur 7 zeigt einen Teil einer Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Figur 7 ist in schematischer Form analog zur Darstellung in Figur 6 das Zusammenwirken der drei Ritzel 11a, 11b und 11c und der Kette 8 gezeigt. Zusätzlich ist nun eine Umlenkrolle 9 zwischen dem Ritzel 11a für die elektrische Maschine und dem Ritzel 11c für die Ölpumpe 3 entlang der Umlaufkette 8 angeordnet. Das Kupplungsritzel 11b wird analog zur Figur 6a außenseitig gekämmt, weist also umgekehrten Drehsinn verglichen mit den beiden anderen Ritzeln 11a, 11c und der Umlenkrolle 9 auf.
Figur 8 zeigt einen Teil einer Getriebeanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Figur 8 ist im Wesentlichen der Teil einer Getriebeanordnung gemäß Figur 6b gezeigt. Im Unterschied zur Ausführungsform der Figur 6b ist in der Ausführungsform der Figur 8 eine Umlenkrolle 9 angeordnet, welche in Umlaufrichtung der Kette 8 hinter dem Ritzel 11c für die Ölpumpe 3 angeordnet ist. Dies verhindert den Eintrag von mechanischen Belastungen auf das Ölpumpenritzel 11c, wenn die Kette 8 nur einen kleinen Umschlingungswinkel in Bezug auf das Ölpumpenritzel 11c, wie in Figur 8 gezeigt, aufweist.
Zusammenfassend ermöglicht zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Anbindung einer elektrischen Maschine als P1 -Hybrid und als P2- Hybrid dergestalt, dass die elektrische Maschine mit dem Anfahrelement und einer Ölpumpe in einer Ebene zur Betätigung derselben miteinander verbunden sind. Mittels unterschiedlicher Zahnradgrößen können geeignete Übersetzungen für die elektrische Maschine bereitgestellt werden. Die Anfahrkupplung kann hier auch eine K0- Trennkupplungsfunktion übernehmen. Darüber hinaus kann auch eine zusätzliche Anfahrkupplung bzw. ein schlupffähiges Element im Getriebe angeordnet werden. Mittels einer zusätzlichen Lagerung für die Ölpumpe und/oder durch Verwendung einer Umlenkrolle in Drehrichtung der Kette hinter dem Ölpumpenritzel kann die Pumpenlagerung entlastet werden: die aus der Kettenkraft resultierende Lagerkraft übernimmt dann im Wesentlichen die Umlenkrolle, wenn der Umschlingungswinkel am Ritzel der Ölpumpe klein haltbar ist. Der Antrieb kann dabei vom Anfahrelement über eine drehmomentführende Steckverbindung, beispielsweise eine Steckverzahnung, auf ein getriebeseitiges Ritzel erfolgen. Dies ermöglicht sowohl die Verwendung einer Anfahrkupplung oder eines Drehmomentwandlers, wobei bei Verwendung eines Wandlers eine andere Stützwelle in Verbindung zum Leitrad des Wandlers bei ansonsten gleichem Aufbau angeordnet werden. Im Falle eines P2-Hybrids wird vorzugsweise die Steckverbindung zum getriebeseitigen Ritzel aus der sekundärseitigen Nabe, insbesondere der Innenlamellenträger-Nabe der Anfahrkupplung geführt.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Bezugszeichen
Getriebeanordnung
Anfahrkupplung
Ölpumpe
Anbindungseinrichtung drehzahladaptiver Tilger a, 5b Tilgeranbindung
Torsionsdämpfer
Wandler
Kette
Umlenkrolle
10 Spanneinrichtung
11a, b, c Ritzel/Zahnrad
12 Welle
13 Lagerung
14 elektrische Maschine
15 Getriebegehäuse
16 Getriebeglocke
17 Gehäusedeckel
18 Steckverzahnung
19 Stabilisierungsblech
20 Lagerelement
21 Innenlamellenträger
22 Außenlamellenträger
23 Lagerschild
D Drehsinn
A Außenraum
I Innenraum
E axiale Ebene
AA Getriebeeingangswelle

Claims

Patentansprüche
1. Getriebeanordnung (1), umfassend
ein Anfahrelement (2) für ein Getriebe eines Fahrzeugs,
eine Schmiermittelbereitstellungseinrichtung (3), und
eine Anbindungseinrichtung (4) zur Anbindung einer elektrischen Maschine
(14) des Fahrzeugs an das Getriebe,
dadurch gekennzeichnet, dass
Anfahrelement (2), Schmiermittelbereitstellungseinrichung (3) und Anbindungseinrichtung (4) über ein gemeinsames Verbindungselement (8) betätigbar sind.
2. Getriebeanordnung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Verbindungselement (8) in einer axialen Ebene (E) angeordnet ist.
3. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Verbindungselement (8) als Umlaufelement, insbesondere als Umlaufkette, ausgebildet ist.
4. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umlenkelement (9) angeordnet ist, derart, dass mittels des Umlenkelements (9) ein Kräfteeintrag auf die Schmiermittelbereitstellungseinrichtung (3) durch das gemeinsame Verbindungselement (8) vermindert wird.
5. Getriebeanordnung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (9) in Umlaufrichtung des gemeinsamen Verbindungs- elements (8) nach der Schmiermittelbereitstellungseinrichtung (3) angeordnet ist.
6. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Verbindungselement (8) mittels einer Spanneinrichtung (10) auf einer vorgegebenen mechanischen Spannung haltbar ist.
7. Getriebeanordnung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (10) derart angeordnet ist, sodass diese mit einer Außenseite (A) des gemeinsamen Verbindungselements (8) in Wirkverbindung steht.
8. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass Anfahrelement (2), Schmiermittelbereitstellungseinrichtung (3) und Anbindungseinrichtung (4) jeweils über ein Drehungs- übertragungselement (11a, 11b, 11c), insbesondere ein Zahnrad, mittels des gemeinsamen Verbindungselements (8) betätigbar sind, derart, dass der Drehsinn (D) von zumindest zwei der drei Drehungsübertra- gungselemente (11a, 11 b, 11c) jeweils gleich ist, insbesondere das Dre- hungsübertragungselement (11b) des Anfahrelements (2) einen umgekehrten Drehsinn verglichen mit dem Drehsinn (D) der beiden anderen Dre- hungsübertragungselemente (11a, 11c) aufweist.
9. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Drehungsübertragungselemente (11a, 11 b, 11c) den gleichen Drehsinn aufweisen.
10. Getriebeanordnung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehungsübertragungselement (11 b) mit umgekehrtem Drehsinn auf einer Außenseite (A) des gemeinsamen Verbindungselements (8) angeordnet ist.
11. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Drehungsübertragungselemente (11a, 11c), insbesondere die Drehungsübertragungselemente (11a, 11c) der Schmiermittelbereitstellungseinrichtung (3) und der Anbindungseinrichtung (4) mit einer Achse (12) verbunden ist, die beidseits des Drehungsübertra- gungselements (11a, 11c) gelagert ist.
12. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (12) des Drehungsübertragungselements (11a) der Anbindungseinrichtung (4) der elektrischen Maschine (14) mittels einer Steckverzahnung (18) und einem Ritzel (11a) an die elektrische Maschine (14) anbindbar ist.
13. Getriebeanordnung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverzahnung und das Ritzel in einem Trockenraum angeordnet sind.
14. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelzuführeinrichtung (3) in Form einer Schmiermittelpumpe, insbesondere einer Ölpumpe, ausgebildet ist.
15. Getriebeanordnung gemäß einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahrelement (2) in Form eines
a) Wandlers (7) oder einer
b) Anfahrkupplung (2) mit drehadaptivem Tilger (5), und insbesondere mit einem Torsionsdämpfer (6),
ausgebildet ist.
16. Verfahren zum Betreiben einer Getriebeanordnung (1), umfassend ein Anfahrelement (2) für ein Getriebe eines Fahrzeugs,
eine Schmiermittelbereitstellungseinrichtung (3), und
eine Anbindungseinrichtung (4) zur Anbindung einer elektrischen Maschine (14) des Fahrzeugs an das Getriebe,
dadurch gekennzeichnet, dass
Anfahrelement (2), Schmiermittelbereitstellungseinrichtung (3) und Anbindungseinrichtung (4) über ein gemeinsames Verbindungselement (8), insbesondere ein Umlaufelement, betätigt werden.
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