DE102010030567B4

DE102010030567B4 - Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben desselben

Info

Publication number: DE102010030567B4
Application number: DE102010030567.7A
Authority: DE
Inventors: Dr. Kaltenbach Johannes; Uwe Griesmeier
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2024-02-29
Anticipated expiration: 2030-06-29
Also published as: DE102010030567A1

Abstract

Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor (VM) mit einer Triebwelle (2), eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine (EM) mit einem Rotor (3) und ein mehrstufiges Schaltgetriebe (4) mit zwei Eingangswellen (GE1, GE2) sowie einer gemeinsamen Ausgangswelle (GA) aufweist, wobei die erste Eingangswelle (GE1) über eine Triebwelle (2) mit dem Verbrennungsmotor (VM) verbunden ist, die zweite Eingangswelle (GE2) von dem Rotor (3) der Elektromaschine (EM) antreibbar ist, und beide Eingangswellen (GE1, GE2) über in der Reihenfolge ihrer Übersetzungen wechselweise zugeordnete Gangradsätze (Z1, Z2, Z3) selektiv mit der Ausgangswelle (GA) in Triebverbindung bringbar sind sowie über eine ein- und ausrückbare Schaltkupplung (A) miteinander koppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Eingangswellen (GE1, GE2) koaxial und axial benachbart zueinander angeordnet sowie über die Schaltkupplung (A) unmittelbar miteinander koppelbar sind, dass eine der beiden Eingangswellen (GE2; GE1) in einen mit dem betreffenden Antriebsaggregat (EM; VM) verbundenen oder verbindbaren axial äußeren Wellenabschnitt (GE2a; GE1a) und in einen die Antriebsräder (z11, z12; z13) der zugeordneten Gangradsätze (Z1, Z2; Z3) tragenden und mit der anderen Eingangswelle (GE1; GE2) koppelbaren axial inneren Wellenabschnitt (GE2b; GE1b) aufgetrennt ist, dass ein Überlagerungsgetriebe (8; 9) mit zwei Eingangselementen (8a, 8b; 9a, 9b) und einem Ausgangselement (8c; 9c) vorgesehen ist, dessen Eingangselemente (8a, 8b; 9a, 9b) drehfest mit jeweils einem der beiden Wellenabschnitte (GE2a, GE2b; GE1a, GE1b) verbunden sind, dessen Ausgangselement (8c; 9c) drehfest mit dem Antriebsrad (z11; z13) eines zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes (Z1; Z3) verbunden oder verbindbar ist, und dass über eine zwischen den beiden Eingangselementen (8a, 8b; 9a, 9b) angeordnete Überbrückungskupplung (E; G) in sich sperrbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Hybridantriebs gemäß einem unabhängigen Verfahrensanspruch.
Hybridantriebe mit einem zwei eingangsseitige Getriebewellen und eine gemeinsame Ausgangswelle aufweisenden Schaltgetriebe, bei denen die erste Getriebewelle über eine steuerbare Reibungskupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar ist, die zweite Getriebewelle mit dem Rotor einer Elektromaschine in Triebverbindung steht, und beide Getriebewellen jeweils über mehrere schaltbare Gangradsätze mit unterschiedlicher Übersetzung selektiv mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar und über eine ein- und ausrückbare Schaltkupplung miteinander koppelbar oder in Triebverbindung bringbar sind, sind in unterschiedlicher Bauweise bekannt.
So sind in der gattungsbildenden DE 199 60 621 B4 verschiedene Ausführungsformen eines derartigen Hybridantriebs beschrieben, bei dem zwei achsparallel oder koaxial zueinander angeordnete Vorgelegewellen jeweils über mehrere schaltbare Gangradsätze mit unterschiedlicher Übersetzung selektiv mit einer gemeinsamen Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar sind. Die erste Vorgelegewelle steht jeweils über eine erste Eingangskonstante mit einer Eingangswelle in Triebverbindung, die über eine steuerbare Reibungskupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar ist. Die zweite Vorgelegewelle ist entweder unmittelbar drehfest mit dem Rotor einer Elektromaschine verbunden oder steht über eine zweite Eingangskonstante mit dem Rotor der Elektromaschine in Triebverbindung. Zudem ist jeweils eine ein- und ausrückbare Schaltkupplung vorgesehen, über welche die zweite Vorgelegewelle über die zweite Eingangskonstante mit der Eingangswelle in Triebverbindung bringbar oder der Rotor der Elektromaschine mit der Eingangswelle koppelbar ist. Bei eingerückter Schaltkupplung stehen somit auch die beiden Vorgelegewellen über die beiden Eingangskonstanten miteinander in Triebverbindung.
Bei einem weiteren derartigen Hybridantrieb nach der WO 2008/ 138 387 A1 sind zwei achsparallel zueinander angeordnete Eingangswellen jeweils über mehrere schaltbare Gangradsätze mit unterschiedlicher Übersetzung selektiv mit einer gemeinsamen Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Die erste Eingangswelle ist über eine Reibungskupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar, wogegen die zweite Eingangswelle unmittelbar drehfest mit dem Rotor einer Elektromaschine verbunden ist. Die Gangradsätze beider Eingangswellen sind in gemeinsamen Radialebenen angeordnet und nutzen jeweils ein gemeinsames, auf der Ausgangswelle angeordnetes Abtriebszahnrad. Durch die Ausbildung von zwei benachbarten Abtriebszahnrädern als Losräder wird erreicht, dass die beiden Eingangswellen über einen der betreffenden zwei gekoppelten Gangradsätze auch ohne eine lokale Ankoppelung an die Ausgangswelle miteinander in Triebverbindung bringbar sind.
Außerdem offenbart DE 101 33 695 A1 eine Kombination eines Doppelkupplungsgetriebes mit einem Elektroantrieb. Dieser Doppelkupplungs-Hybridantrieb weist zwei Eingangswellen und zwei eingangsseitige Kupplungen, beispielsweise in einer Doppelkupplung, auf. Die beiden Eingangswellen bilden mit darauf angeordneten Los- und Festrädern sowie zugeordneten Schaltvorrichtungen jeweils ein Teilgetriebe. Die beiden Teilgetriebe sind entweder achsparallel mit jeweils einer Ausgangswelle oder einem achsparallelen Abtrieb ausgebildet, oder sie sind ineinander verschachtelt angeordnet, wobei die beiden Eingangswellen in üblicher Doppelkupplungsbauweise koaxial zueinander und eine Ausgangswelle axial dahinter angeordnet ist. Eine Elektromaschine greift an einem der beiden Teilgetriebe an. Diese Elektromaschine kann getriebeausgangsseitig, d.h. an dem einer Antriebseinheit, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, gegenüberliegenden Ende einer Getriebeeingangswelle angeordnet sein, wobei diese Getriebeeingangswelle über eine zugehörige eingangsseitige Kupplung mit einer Antriebswelle der Antriebseinheit wirkverbindbar ist. Insbesondere kann die Elektromaschine drehbar auf einer Getriebeausgangswelle angeordnet sein und mit einer der Getriebeeingangswellen über eine Zahnradstufe wirkverbunden sein. Die Elektromaschine kann alternativ dazu auch achsparallel zu einer der Getriebeeingangswellen angeordnet und über einen Zugmitteltrieb oder eine Zahnradstufe mit einer der Getriebeeingangswelle wirkverbunden sein.
Bei den vorgenannten Hybridantrieben sind zumindest einige der Gangstufen, die durch die der Elektromaschine bzw. der jeweiligen zweiten eingangsseitigen Getriebewelle zugeordneten Gangradsätze gebildet sind, durch die Kopplung beider eingangsseitiger Getriebewellen oder die Herstellung einer Triebverbindung zwischen beiden eingangsseitigen Getriebewellen auch im reinen Verbrennungsfahrbetrieb nutzbar, d.h. einem Antrieb nur durch den Verbrennungsmotor. Zudem sind bei diesen bekannten Hybridantrieben mehrere Betriebsarten der Elektromaschine, wie ein Starten des Verbrennungsmotors im Normal- oder Impulsstartverfahren, ein Boost- und Rekuperationsbetrieb während eines Verbrennungsfahrbetriebs, und ein reiner Elektrofahrbetrieb möglich. Nachteilig an diesen Hybridantrieben ist jedoch, dass ein verbrennungsmotorisches Anfahren mit oder ohne Unterstützung durch die Elektromaschine mit einer längeren Schlupfphase der Reibungskupplung verbunden und somit verschleißintensiv ist.
Dagegen sind weitere Hybridantriebe bekannt, die jeweils zwei eingangsseitige Getriebewellen, wie Eingangswellen oder Vorgelegewellen, aufweisen, die jeweils über mehrere schaltbare Gangradsätze mit unterschiedlicher Übersetzung selektiv mit einer gemeinsamen Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar sind, und die unter Anbindung des Rotors einer Elektromaschine über ein als einfaches Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe miteinander in Triebverbindung stehen.
Ein erster derartiger Hybridantrieb ist aus der US 6 645 105 B2 bekannt, bei dem eine erste eingangsseitige Getriebewelle über eine Reibungskupplung mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbindbar ist, und eine zweite eingangsseitige Getriebewelle achsparallel zu der ersten eingangsseitigen Getriebewelle angeordnet ist. Ausgangsseitig sind beide eingangsseitigen Getriebewellen jeweils über mehrere schaltbare Gangradsätze mit unterschiedlicher Übersetzung selektiv mit einer gemeinsamen Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Eingangsseitig stehen beide eingangsseitigen Getriebewellen sowie der Rotor einer Elektromaschine über ein als ein einfaches Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe miteinander in Triebverbindung.
Ein zweiter derartiger Hybridantrieb ist in der DE 10 2006 059 591 A1 beschrieben. Bei diesem bekannten Hybridantrieb stehen zwei koaxial übereinander angeordnete Eingangswellen über jeweils eine Eingangskonstante mit jeweils einer Vorgelegewelle in Triebverbindung. Beide Vorgelegewellen sind jeweils über mehrere schaltbare Gangradsätze mit unterschiedlicher Übersetzung selektiv mit einer gemeinsamen Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Die beiden Eingangswellen sowie der Rotor einer Elektromaschine stehen über ein als ein einfaches Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe miteinander in Triebverbindung.
Ein weiterer derartiger Hybridantrieb ist aus der DE 10 2007 042 949 A1 bekannt. Bei diesem Hybridantrieb sind zwei Eingangswellen abschnittsweise koaxial übereinander angeordnet und jeweils über mehrere schaltbare Gangradsätze mit unterschiedlicher Übersetzung selektiv mit einer gemeinsamen Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Die beiden Eingangswellen sowie der Rotor einer Elektromaschine stehen über ein als ein einfaches Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe miteinander in Triebverbindung.
Bei diesen bekannten Hybridantrieben besteht neben den üblichen Betriebsarten, wie einem Verbrennungsfahrbetrieb, einem reinen Elektrofahrbetrieb und einem Kombinationsfahrbetrieb mit einem Boost- oder Rekuperationsbetrieb der Elektromaschine, die Möglichkeit eines verschleißfreien Anfahrens nach dem Prinzip des aus der DE 199 34 696 A1 bekannten elektrodynamischen Anfahrsystems mit einem als ein einfaches Planetengetriebe ausgebildeten Überlagerungsgetriebe.
Hierbei wird bei mit weitgehend konstanter Drehzahl laufendem Verbrennungsmotor, geschlossener Reibungskupplung und einem eingelegten Anfahrgang der zweiten, nicht unmittelbar mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbindbaren eingangsseitigen Getriebewelle, ausgehend von einem entgegen der Drehrichtung der Triebwelle des Verbrennungsmotors zunächst lastfrei rotierenden Rotor der Elektromaschine und somit stillstehender eingangsseitiger Getriebewelle, unter stetiger Erhöhung des generatorischen Widerstandsmomentes der Elektromaschine die Drehzahl des Rotors bis zum Stillstand verringert. Anschließend erfolgt ein Übergang in den motorischen Betrieb der Elektromaschine unter weiterer Erhöhung ihres Drehmomentes in Drehrichtung der Triebwelle des Verbrennungsmotors, bis in dem Überlagerungsgetriebe Gleichlauf herrscht und eine Überbrückungskupplung geschlossen oder in einen Gang der ersten eingangsseitigen Getriebewelle geschaltet wird.
Die bei den vorgenannten Hybridantrieben realisierte Triebverbindung von zwei eingangsseitigen Getriebewellen und des Rotors einer Elektromaschine über ein Planetengetriebe setzt jedoch bisher eine Getriebeanordnung voraus, bei der die beiden betreffenden Getriebewellen oder die mit diesen in Triebverbindung stehenden Eingangswellen zumindest abschnittsweise koaxial übereinander angeordnet sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Hybridantrieb der eingangs genannten Bauart vorzuschlagen, der konstruktiv einfacher sowie Platz sparend aufgebaut ist, und mit dem ein verschleißfreies Anfahren im Verbrennungsfahrbetrieb möglich ist. Außerdem soll ein Verfahren zur Anfahrsteuerung des erfindungsgemäßen Hybridantriebs angegeben werden.
Diese Aufgabe ist durch einen Hybridantrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein vorteilhafter Verfahrensablauf zur Anfahrsteuerung des erfindungsgemäßen Hybridantriebs ist in dem unabhängigen Verfahrensanspruch definiert.
Die Erfindung geht demnach aus von einem Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor mit einer Triebwelle, eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine mit einem Rotor und ein mehrstufiges Schaltgetriebe mit zwei Eingangswellen sowie einer gemeinsamen Ausgangswelle aufweist, wobei die erste Eingangswelle direkt oder über eine steuerbare Reibungskupplung mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbunden ist, die zweite Eingangswelle von dem Rotor der Elektromaschine antreibbar ist, und beide Eingangswellen über in der Reihenfolge ihrer Übersetzungen wechselweise zugeordnete Gangradsätze selektiv mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar sind sowie über eine ein- und ausrückbare Schaltkupplung miteinander koppelbar sind.
Um bei einem derartigen Hybridantrieb ein verschleißfreies Anfahren im Verbrennungsfahrbetrieb zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die beiden Eingangswellen koaxial und axial benachbart zueinander angeordnet sowie über die Schaltkupplung unmittelbar miteinander koppelbar sind, dass eine der beiden Eingangswellen in einen mit dem betreffenden Antriebsaggregat verbundenen oder verbindbaren axial äußeren Wellenabschnitt und in einen die Antriebsräder der zugeordneten Gangradsätze tragenden und mit der anderen Eingangswelle koppelbaren axial inneren Wellenabschnitt aufgetrennt ist, dass ein Überlagerungsgetriebe mit zwei Eingangselementen und einem Ausgangselement vorgesehen ist, dessen Eingangselemente drehfest mit jeweils einem der beiden Wellenabschnitte verbunden sind, dessen Ausgangselement drehfest mit dem Antriebsrad eines zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes verbunden oder verbindbar ist, und dass über eine zwischen den beiden Eingangselementen angeordnete Überbrückungskupplung in sich sperrbar ist.
Durch diesen Hybrid-Antriebsstrang ist die Möglichkeit gegeben, bei laufendem Verbrennungsmotor, geschlossener Reibungskupplung, ausgerückter Überbrückungskupplung, geschaltetem Anfahr-Gangradsatz und gekoppelten Eingangswellen unter Steuerung der Elektromaschine aus dem Generatorbetrieb in den Motorbetrieb mit hoher Zugkraft verschleißfrei anzufahren, wie es z.B. aus der DE 199 34 696 A1 in Verbindung mit einem einfachen Schaltgetriebe bekannt ist. Bei eingerückter Überbrückungskupplung und somit starr umlaufendem Überlagerungsgetriebe ist der erfindungsgemäße Hybridantrieb dagegen betreibbar wie ein zu Grunde gelegte Basis-Hybridantrieb, der über kein Überlagerungsgetriebe verfügt. Die hierzu an dem Basisgetriebe erforderlichen Änderungen sind mit relativ geringem Aufwand und Platz sparend realisierbar. Die Reibungskupplung K1 dient bei dem erfindungsgemäßen Hybridantrieb nur noch zum Schleppstart und Impulsstart des Verbrennungsmotors und kann sogar eingespart werden.
Zur Erzielung einer kompakten Bauweise ist das Überlagerungsgetriebe bevorzugt als ein einfaches Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem Planetenträger mit mehreren mit dem Sonnenrad in Verzahnungseingriff stehenden Planetenrädern und einem mit den Planetenrädern in Verzahnungseingriff stehenden Hohlrad ausgebildet. Dabei ist das Überlagerungsgetriebe koaxial über den beiden eingangsseitigen Wellenabschnitten angeordnet, wobei das Sonnenrad und das Hohlrad die Eingangselemente sowie der Planetenträger das Ausgangselement bilden.
Bei einer Ausführungsform als Festrad ist das Antriebsrad des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes drehfest auf einem Hohlwellenabschnitt des Planetenträgers angeordnet. Die Triebverbindung des Anfahr-Gangradsatzes mit den beiden Wellenabschnitten der Eingangswelle über das Überlagerungsgetriebe ist somit schon gegeben, so dass zum Anfahren nur noch die zugeordnete Gangkupplung und die Schaltkupplung zur Kopplung der beiden Eingangswellen eingerückt sowie die Überbrückungskupplung des Überlagerungsgetriebes ausgerückt werden muss.
Dagegen ist bei einer anderen Ausführungsform das Antriebsrad des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes als Losrad ausgebildet, wobei das Antriebsrad des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes drehbar auf dem inneren Wellenabschnitt der zugeordneten Eingangswelle gelagert und über eine ein- und ausrückbare Schaltkupplung an einen Hohlwellenabschnitt des Planetenträgers ankoppelbar ist. Dann wird zur Herstellung der Triebverbindung des Anfahr-Gangradsatzes mit den beiden Wellenabschnitten der Eingangswelle über das Überlagerungsgetriebe nur die betreffende Schaltkupplung eingerückt. Die zugeordnete Überbrückungskupplung bleibt dagegen ausgerückt.
Da die Schaltkupplung zur Ankopplung des Antriebsrades und die Überbrückungskupplung des Überlagerungsgetriebes nur wechselweise eingerückt werden, können diese beiden Kupplungen Platz sparend in einem gemeinsamen Schaltpaket zusammengefasst sein.
Bei einer Anordnung des Überlagerungsgetriebes an der zweiten Eingangswelle kann der axial äußere Wellenabschnitt drehfest mit dem Sonnenrad verbunden sein, der axial innere Wellenabschnitt drehfest mit dem Hohlrad verbunden sein, und das Antriebsrad des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes drehfest mit dem Planetenträger verbunden oder mit diesem verbindbar sein. Bei dieser Anordnung ist während eines Anfahrens das Drehzahlniveau der Elektromaschine höher als das des Verbrennungsmotors, so dass diese Anordnung bei Verwendung einer vergleichsweise drehmomentschwachen Elektromaschine vorteilhaft ist.
Alternativ dazu kann bei einer Anordnung des Überlagerungsgetriebes an der zweiten Eingangswelle auch vorgesehen sein, dass der axial äußere Wellenabschnitt drehfest mit dem Hohlrad verbunden ist, der axial innere Wellenabschnitt drehfest mit dem Sonnenrad verbunden ist, und das Antriebsrad des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes drehfest mit dem Planetenträger verbunden oder mit diesem verbindbar ist. Da hierbei das Drehzahlniveau der Elektromaschine gegenüber dem des Verbrennungsmotors während eines Anfahrens abgesenkt ist, kommt diese Anordnung vorzugsweise bei Verwendung einer vergleichsweise drehmomentstarken Elektromaschine zur Anwendung.
Bei einer Anordnung des Überlagerungsgetriebes an der ersten Eingangswelle kann der axial äußere Wellenabschnitt drehfest mit dem Hohlrad verbunden sein, der axial innere Wellenabschnitt drehfest mit dem Sonnenrad verbunden sein, und das Antriebsrad des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes drehfest mit dem Planetenträger verbunden oder mit diesem verbindbar sein. Aufgrund des höheren Drehzahlniveaus der Elektromaschine während eines Anfahrens wird diese Anordnung bei Verwendung einer vergleichsweise drehmomentschwachen Elektromaschine bevorzugt.
Alternativ dazu kann bei einer Anordnung des Überlagerungsgetriebes an der ersten Eingangswelle auch vorgesehen sein, dass der axial äußere Wellenabschnitt drehfest mit dem Sonnenrad verbunden ist, der axial innere Wellenabschnitt drehfest mit dem Hohlrad verbunden ist, und das Antriebsrad des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes drehfest mit dem Planetenträger verbunden oder mit diesem verbindbar ist. Aufgrund des niedrigeren Drehzahlniveaus der Elektromaschine während eines Anfahrens kommt diese Anordnung bevorzugt bei Verwendung einer vergleichsweise drehmomentstarken Elektromaschine zur Anwendung.
Bei einer Anordnung des Überlagerungsgetriebes an der ersten Eingangswelle besteht auch die Möglichkeit, anstelle der Reibungskupplung und der Überbrückungskupplung des Überlagerungsgetriebes eine zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad wirksame Reibungskupplung vorzusehen. Hierdurch können Bauraum und Herstellungskosten eingespart werden, da diese Reibungskupplung die Funktionen der beiden anderen Kupplungen in einem Bauteil erfüllt.
Bei einem normalen Anfahrvorgang mit offenem Überlagerungsgetriebe wird die Elektromaschine vom Generatorbetrieb in den Motorbetrieb gesteuert, bis an den Elementen des Überlagerungsgetriebes Synchronlauf erreicht ist und die Überbrückungskupplung geschlossen werden kann. Der Motorbetrieb der Elektromaschine ist jedoch nur dann möglich, wenn der zugeordnete elektrische Energiespeicher einen hinreichenden Ladezustand aufweist. Wenn der zugeordnete Anfahr-Gangradsatz aber nicht den insgesamt niedrigsten Anfahrgang bildet, besteht trotzdem die Möglichkeit, verschleißfrei anzufahren. In diesem Fall wird die Drehzahlführung der Elektromaschine bei laufendem Verbrennungsmotor, falls eine Reibungskupplung vorgesehen ist, geschlossener Reibungskupplung, ausgerückter Überbrückungskupplung, geschaltetem Anfahr-Gangradsatz der betreffenden Eingangswelle und gekoppelten Eingangswellen zweckmäßig nur bis zum Erreichen der auf die zugeordnete Eingangswelle bezogenen Synchrondrehzahl des niedrigeren Anfahrgangs durchgeführt. Dann wird nach einem Lastabbau an dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine zunächst die Gang- oder Schaltkupplung des höheren Anfahrgangs ausgerückt, dann die Gangkupplung des niedrigeren Anfahrgangs mittels der Elektromaschine synchronisiert und eingerückt, und nach einer bedarfsweisen Korrektur der Drehzahl des Verbrennungsmotors zur Herstellung von Synchronlauf an dem Überlagerungsgetriebe die Überbrückungskupplung eingerückt. Durch diesen vorzeitigen Schaltvorgang in den niedrigeren Anfahrgang kann der Motorbetrieb der Elektromaschine weitgehend vermieden und somit ein Abbruch des verschleißfreien Anfahrvorgangs verhindert werden.
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt

1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridantriebs in einer schematischen Darstellung,
1a ein Betriebs- und Schaltschema des Hybridantriebs gemäß 1 in einer Tabelle,
1 b ein Drehzahldiagramm zur Anfahrsteuerung des erfindungsgemäßen Hybridantriebs nach 1,
2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridantriebs in einer schematischen Darstellung,
2a ein Betriebs- und Schaltschema des Hybridantriebs gemäß 2 in einer Tabelle,
2b ein Drehzahldiagramm zur Anfahrsteuerung des erfindungsgemäßen Hybridantriebs nach 2,
3 ein dem erfindungsgemäßen Hybridantrieb nach 1 und 2 zugrunde liegender Hybridantrieb in einer schematischen Darstellung,
3a ein Betriebs- und Schaltschema des Hybridantriebs gemäß 3 in einer Tabelle, und
3b Übersetzungsbeispiele der Gangradsätze des Hybridantriebs gemäß 3 in einer Tabelle.

In 3 ist in schematischer Form ein Hybridantrieb 1 dargestellt, der einen Verbrennungsmotor VM mit einer Triebwelle 2, eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine EM mit einem Stator und einem Rotor 3, sowie ein mehrstufiges Schaltgetriebe 4 mit zwei Eingangswellen GE1, GE2 und einer gemeinsamen Ausgangswelle GA umfasst. Die erste Eingangswelle GE1 ist über eine steuerbare Reibungskupplung K1 mit der Triebwelle 2 des Verbrennungsmotors VM verbindbar. In einer weiteren, nicht abgebildeten Ausführungsform ist die erste Eingangswelle GE1 direkt mit der Triebwelle 2 des Verbrennungsmotors VM verbunden. Die zweite Eingangswelle GE2 ist drehfest mit dem Rotor 3 der Elektromaschine EM verbunden. Der Antrieb der zweite Eingangswelle GE2 durch den Rotor der Elektromaschine EM kann aber auch mittelbar über eine Zahnradstufe, einen Umschlingungstrieb oder ähnlichem erfolgen. Beide Eingangswellen GE1, GE2 sind koaxial und axial benachbart zueinander angeordnet sowie über eine ein- und ausrückbare Schaltkupplung A miteinander koppelbar.
Die zweite Eingangswelle GE2 ist über einen ersten Gangradsatz Z1 und einen zweiten Gangradsatz Z2 selektiv mit einer achsparallel angeordneten Ausgangswelle GA verbindbar. Der erste und der zweite Gangradsatz Z1, Z2 bestehen jeweils aus einem drehfest auf der zweiten Eingangswelle GE2 angeordneten Festrad z11, z12 und einem drehbar auf der Ausgangswelle GA gelagerten und über eine ein- und ausrückbare Gangkupplung C, D mit dieser verbindbaren Losrad z21, z22. Die beiden Gangkupplungen C, D sind in einem gemeinsamen Schaltpaket S2 zusammengefasst und somit wechselweise ein- und ausrückbar.
Die erste Eingangswelle GE1 ist über einen dritten Gangradsatz Z3 mit derselben Ausgangswelle GA verbindbar. Der dritte Gangradsatz besteht aus einem drehbar auf der ersten Eingangswelle GE1 gelagerten und über eine ein- und ausrückbare Gangkupplung B mit dieser verbindbaren Losrad z13 und einem drehfest auf der Ausgangswelle GA angeordneten Festrad z23. Die Schaltkupplung A zur Kopplung der beiden Eingangswellen GE1, GE2 und die Gangkupplung B zur Schaltung des dritten Gangradsatzes Z3 sind in einem gemeinsamen Schaltpaket S1 zusammengefasst und somit wechselweise ein- und ausrückbar.
Die Ausgangswelle GA steht über einen Ausgangsradsatz Z4, der aus zwei Festrädern z24, z34 besteht, mit einem Achsdifferenzial 5 in Triebverbindung. Zwei mit jeweils einem Antriebsrad 6a, 6b einer Antriebsachse verbundene Achswellen 7a, 7b sind drehfest mit jeweils einem Abtriebsrad des Achsdifferenzials 5 verbunden.
Wie in 3 und anhand der in der Tabelle von 3b beispielhaft angegeben Zähnezahlen n_z und Übersetzungen i erkennbar ist, bildet der erste Gangradsatz Z1 den ersten Gang G1, der zweite Gangradsatz Z2 den dritten Gang G3 und der dritte Gangradsatz Z3 den zweiten Gang G2 des Schaltgetriebes 4. Die Gangradsätze Z1, Z2, Z3 sind den Eingangswellen GE1, GE2 somit in der Reihenfolge ihrer Übersetzungen wechselweise zugeordnet.
Der Hybridantrieb 1 nach 3 weist für den Elektrofahrbetrieb zwei Gänge G1, G3 (Schaltkupplung A ausgerückt) und für den Verbrennungsfahrbetrieb drei Gänge G1, G2, G3 (Schaltkupplung A zumindest bei G1, G3 eingerückt) auf. Zudem ist im Verbrennungsfahrbetrieb in allen Gängen G1, G2, G3 ein Boostbetrieb und ein Rekuperationsbetrieb der Elektromaschine EM möglich. Des Weiteren kann ein mit der Elektromaschine EM elektrisch verbundener elektrischer Energiespeicher auch bei Fahrzeugstillstand durch den Verbrennungsmotor VM geladen werden.
Der Verbrennungsmotor VM kann durch die Elektromaschine EM sowohl mit einem Normalstart (Gänge G1, G2, G3 ausgelegt, Schaltkupplung A eingerückt, Reibungskupplung K1 geschlossen) als auch mit einem Impulsstart gestartet werden. Bei einem Impulsstart sind die Gänge G1, G2 und G3 ausgelegt, die Schaltkupplung A eingerückt und die Reibungskupplung zunächst geöffnet, sie wird bei hoher Drehzahl der Elektromaschine EM schnell geschlossen. Die möglichen Gänge G1, G2, G3 und die Schaltstellungen der Schaltkupplung A und der Gangkupplungen B, C, D für die möglichen Betriebsarten sind in der Tabelle von 3a zusammengefasst.
Wenngleich dieser Hybridantrieb nach 3 bei kompaktem Aufbau und vielen möglichen Betriebsarten recht vorteilhaft ist, besteht jedoch ein Nachteil darin, dass ein verbrennungsmotorisches Anfahren mit oder ohne Unterstützung durch die Elektromaschine EM mit einer längeren Schlupfphase der Reibungskupplung K1 verbunden und somit relativ verschleißintensiv ist.
Zur Behebung dieses Nachteils ist in einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridantriebs 10 nach 1, die auf dem Hybridantrieb 1 nach 3 basiert, vorgesehen, dass die zweite Eingangswelle GE2 in einen mit dem Rotor 3 der Elektromaschine EM verbundenen axial äußeren Wellenabschnitt GE2a und in einen die Antriebsräder z11, z12 der zugeordneten Gangradsätze Z1, Z2 tragenden und mit der ersten Eingangswelle GE1 über die Schaltkupplung A koppelbaren axial inneren Wellenabschnitt GE2b aufgetrennt ist.
Koaxial über den beiden Wellenabschnitten GE2a, GE2b ist ein als einfaches Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe 8 angeordnet, dessen Sonnenrad 8a ein erstes Eingangselement bildet und drehfest mit dem axial äußeren Wellenabschnitt GE2a verbunden ist, und dessen Hohlrad 8b ein zweites Eingangselement bildet, welches drehfest mit dem axial inneren Wellenabschnitt GE2b verbunden ist. Der Planetenträger 8c, der mehrere mit dem Sonnenrad 8a und dem Hohlrad 8b in Verzahnungseingriff stehende Planetenräder 8d trägt, bildet das Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes und weist einen koaxial über dem axial inneren Wellenabschnitt GE2b angeordneten Hohlwellenabschnitt 8e auf. Auf diesem Hohlwellenabschnitt 8e ist das Antriebsrad z11 des ersten Gangradsatzes Z1 drehfest angeordnet ist. Außerdem ist dieser Hohlwellenabschnitt 8e über eine ein- und ausrückbare Überbrückungskupplung E, die als ein einfach wirkendes Schaltpaket S3 ausgebildet ist, mit dem axial inneren Wellenabschnitt GE2b koppelbar.
Bei sonst gleichem Funktionsumfang wie derjenige des Hybridantriebs 1 nach 3 ist bei dem Hybridantrieb 10 nach 1 die Möglichkeit gegeben, bei laufendem Verbrennungsmotor VM durch eine entsprechende Steuerung der Elektromaschine EM mit dem ersten Gang G1 analog zu dem aus der DE 199 34 696 A1 bekannten Verfahren verschleißfrei anzufahren.
Hierzu ist bei vorhanden sein einer Reibungskupplung K1 diese geschlossen, die Schaltkupplung A und die Gangkupplung C des ersten Gangradsatzes Z1 eingerückt, und die Überbrückungskupplung E ausgerückt. Bei weitgehend konstanter Drehzahl des Verbrennungsmotors VM wird die Elektromaschine EM ausgehend von einer lastfreien Rotation des Rotors 3 entgegen der Drehrichtung der Triebwelle 2 des Verbrennungsmotors VM unter stetiger Erhöhung des Drehmomentes aus dem Generatorbetrieb in den Motorbetrieb gesteuert, bis an den Elementen 8a, 8b, 8c des Überlagerungsgetriebes 8 Synchronlauf erreicht ist. Dann wird die Überbrückungskupplung E eingerückt.
Die dabei auftretenden Drehzahlverläufe n_VM, n_EM, n_8c des Verbrennungsmotors VM, der Elektromaschine EM und des Planetenträgers 8c sind in 1 b beispielhaft für ein Planetengetriebe 8 mit einer Standübersetzung von i₀ = -2 über der Drehzahl n_GA der Ausgangswelle GA abgebildet.
Der weitere Fahrbetrieb erfolgt mit eingerückter Überbrückungskupplung E analog zu dem Hybridantrieb 1 nach 3. Die möglichen Gänge G1, G2, G3 und die Schaltstellungen der Schaltkupplung A, der Gangkupplungen B, C, D und der Überbrückungskupplung E in den jeweiligen Betriebsarten sind in der Tabelle von 1a zusammengefasst.
In einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridantriebs 11 nach 2, die ebenfalls auf dem Hybridantrieb 1 nach 3 basiert, ist dagegen vorgesehen, dass die erste Eingangswelle GE1 in einen über die Triebwelle 2 mit dem Verbrennungsmotor VM verbundenen axial äußeren Wellenabschnitt GE1a und in einen das Antriebsrad z13 des zugeordneten dritten Gangradsatzes Z3 tragenden und mit der zweiten Eingangswelle GE2 über die Schaltkupplung A koppelbaren axial inneren Wellenabschnitt GE1b aufgetrennt ist.
Koaxial über den beiden Wellenabschnitten GE1 a, GE1b ist ein als einfaches Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe 9 angeordnet, dessen Sonnenrad 9a ein erstes Eingangselement bildet und drehfest mit dem axial inneren Wellenabschnitt GE1b verbunden ist, und dessen Hohlrad 9b ein zweites Eingangselement bildet und drehfest mit dem axial äußeren Wellenabschnitt GE1a verbunden ist. Der Planetenträger 9c, der mehrere mit dem Sonnenrad 9a und dem Hohlrad 9b in Verzahnungseingriff stehende Planetenräder 9d trägt, bildet das Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes 9 und weist einen koaxial über dem inneren Wellenabschnitt GE1b angeordneten Hohlwellenabschnitt 9e auf. Dieser Hohlwellenabschnitt 9e ist über eine ein- und ausrückbare Schaltkupplung F mit dem Antriebsrad z13 des dritten Gangradsatzes Z3 koppelbar und über eine ein- und ausrückbare Überbrückungskupplung G mit dem axial inneren Wellenabschnitt GE1b koppelbar ist. Die Schaltkupplung F zur Ankopplung des Antriebsrades z13 und die Überbrückungskupplung G zur Sperrung des Planetengetriebes 9 sind in einem gemeinsamen Schaltpaket S4 zusammengefasst und somit wechselweise ein- und ausrückbar.
Bei sonst gleichem Funktionsumfang wie derjenige des Hybridantriebs 1 nach 3 ist bei dem erfindungsgemäßen Hybridantrieb 11 nach 2 die Möglichkeit gegeben, bei laufendem Verbrennungsmotor VM durch eine entsprechende Steuerung der Elektromaschine EM mit dem zweiten Gang G2 analog zu dem aus der DE 199 34 696 A1 bekannten Verfahren verschleißfrei anzufahren. Hierzu ist die Reibungskupplung K1 geschlossen, die Schaltkupplung A und die Schaltkupplung F eingerückt, und die Überbrückungskupplung G sowie alle Gangkupplungen B, C, D ausgerückt.
Bei weitgehend konstanter Drehzahl des Verbrennungsmotors VM wird die Elektromaschine EM ausgehend von einer lastfreien Rotation des Rotors 3 entgegen der Drehrichtung der Triebwelle 2 des Verbrennungsmotors VM unter stetiger Erhöhung des Drehmomentes aus dem Generatorbetrieb in den Motorbetrieb gesteuert, bis an den Elementen 9a, 9b, 9c des Überlagerungsgetriebes 9 Synchronlauf erreicht ist und die Überbrückungskupplung G eingerückt wird.
Wenn der elektrische Energiespeicher zur Versorgung der Elektromaschine EM jedoch weitgehend entladen ist und somit ein Motorbetrieb der Elektromaschine EM nicht lange möglich ist, erfolgt die Beschleunigung der Ausgangswelle GA über den dritten Gangradsatz Z3 zweckmäßig nur bis zum Erreichen der auf die zugeordnete Eingangswelle GE2 bezogenen Synchrondrehzahl n_Sync des ersten Gangs G1, die sich bei einem starren Antrieb der zweiten Eingangswelle GE2 durch den Verbrennungsmotor VM bei der entsprechenden Drehzahl n_GA der Ausgangswelle GA einstellen würde.
Danach wird nach einem Lastabbau an dem Verbrennungsmotor VM und der Elektromaschine EM zunächst die Schaltkupplung F zur Ankopplung des zweiten Gangs G2 ausgerückt, dann die Gangkupplung C des ersten Gangs G1 mittels der Elektromaschine EM synchronisiert und eingerückt, und nach einer bedarfsweisen Korrektur der Drehzahl n_VM des Verbrennungsmotors VM zur Herstellung von Synchronlauf an dem Überlagerungsgetriebe 9 die Überbrückungskupplung G eingerückt.
Die dabei auftretenden Drehzahlverläufe n_VM, n_EM, n_9c, n_GE2 des Verbrennungsmotors VM, der Elektromaschine EM, des Planetenträgers 9c und der zweiten Eingangswelle GE2 sind in 2b beispielhaft für ein Planetengetriebe 9 mit einer Standübersetzung von i₀ = -2 über der Drehzahl n_GA der Ausgangswelle GA abgebildet. Der weitere Fahrbetrieb erfolgt mit eingerückter Überbrückungskupplung G analog zu dem Hybridantrieb 1 nach 3. Die möglichen Gänge G1, G2, G3 und die Schaltstellungen der Schaltkupplungen A und F, der Gangkupplungen B, C, D sowie der Überbrückungskupplung G für die möglichen Betriebsarten sind in der Tabelle von 2a dargestellt.
Bezugszeichen

1: Hybridantrieb
2: Triebwelle des Verbrennungsmotors
3: Rotor der Elektromaschine
4: Schaltgetriebe
5: Achsdifferenzial
6a, 6b: Antriebsrad
7a, 7b: Achswelle
8: Überlagerungsgetriebe, Planetengetriebe
8a: Eingangselement, Sonnenrad
8b: Eingangselement, Hohlrad
8c: Ausgangselement, Planetenträger
8d: Planetenrad
8e: Hohlwellenabschnitt
9: Überlagerungsgetriebe, Planetengetriebe
9a: Eingangselement, Sonnenrad
9b: Eingangselement, Hohlrad
9c: Ausgangselement, Planetenträger
9d: Planetenrad
9e: Hohlwellenabschnitt
10: Hybridantrieb
11: Hybridantrieb
A: Schaltkupplung
B, C, D: Gangkupplung
E: Überbrückungskupplung
EM: Elektromaschine
F: Schaltkupplung
G: Überbrückungskupplung
G1, G2, G3: Gang
GA: Ausgangswelle
GE1: Erste Eingangswelle
GE1a: Äußerer Wellenabschnitt der ersten Eingangswelle
GE1b: Innerer Wellenabschnitt der ersten Eingangswelle
GE2: Zweite Eingangswelle
GE2a: Äußerer Wellenabschnitt der zweiten Eingangswelle
GE2b: Innerer Wellenabschnitt der zweiten Eingangswelle
i: Übersetzung
i0: Standübersetzung
K1: Reibungskupplung
n: Drehzahl
n8c: Drehzahl von 8c
n9c: Drehzahl von 9c
nEM: Drehzahl der Elektromaschine
nGA: Drehzahl der Ausgangswelle
nGE2: Drehzahl der zweiten Eingangswelle
nsync: Synchrondrehzahl der ersten Eingangswelle
nVM: Drehzahl des Verbrennungsmotors
nZ: Zähnezahl
S1 - S4: Schaltpaket
VM: Verbrennungsmotor
Z1: Erster Gangradsatz
Z2: Zweiter Gangradsatz
Z3: Dritter Gangradsatz
Z4: Ausgangsradsatz
z11: Antriebsrad, Festrad von Z1
z12: Antriebsrad, Festrad von Z2
z13: Antriebsrad, Losrad von Z3
z21: Abtriebsrad, Losrad von Z1
z22: Abtriebsrad, Losrad von Z2
z23: Abtriebsrad, Festrad von Z3
z24: Antriebsrad, Festrad von Z4
z34: Abtriebsrad, Festrad von Z4

Claims

Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor (VM) mit einer Triebwelle (2), eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine (EM) mit einem Rotor (3) und ein mehrstufiges Schaltgetriebe (4) mit zwei Eingangswellen (GE1, GE2) sowie einer gemeinsamen Ausgangswelle (GA) aufweist, wobei die erste Eingangswelle (GE1) über eine Triebwelle (2) mit dem Verbrennungsmotor (VM) verbunden ist, die zweite Eingangswelle (GE2) von dem Rotor (3) der Elektromaschine (EM) antreibbar ist, und beide Eingangswellen (GE1, GE2) über in der Reihenfolge ihrer Übersetzungen wechselweise zugeordnete Gangradsätze (Z1, Z2, Z3) selektiv mit der Ausgangswelle (GA) in Triebverbindung bringbar sind sowie über eine ein- und ausrückbare Schaltkupplung (A) miteinander koppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Eingangswellen (GE1, GE2) koaxial und axial benachbart zueinander angeordnet sowie über die Schaltkupplung (A) unmittelbar miteinander koppelbar sind, dass eine der beiden Eingangswellen (GE2; GE1) in einen mit dem betreffenden Antriebsaggregat (EM; VM) verbundenen oder verbindbaren axial äußeren Wellenabschnitt (GE2a; GE1a) und in einen die Antriebsräder (z11, z12; z13) der zugeordneten Gangradsätze (Z1, Z2; Z3) tragenden und mit der anderen Eingangswelle (GE1; GE2) koppelbaren axial inneren Wellenabschnitt (GE2b; GE1b) aufgetrennt ist, dass ein Überlagerungsgetriebe (8; 9) mit zwei Eingangselementen (8a, 8b; 9a, 9b) und einem Ausgangselement (8c; 9c) vorgesehen ist, dessen Eingangselemente (8a, 8b; 9a, 9b) drehfest mit jeweils einem der beiden Wellenabschnitte (GE2a, GE2b; GE1a, GE1b) verbunden sind, dessen Ausgangselement (8c; 9c) drehfest mit dem Antriebsrad (z11; z13) eines zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes (Z1; Z3) verbunden oder verbindbar ist, und dass über eine zwischen den beiden Eingangselementen (8a, 8b; 9a, 9b) angeordnete Überbrückungskupplung (E; G) in sich sperrbar ist.
Hybridantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlagerungsgetriebe (8; 9) als ein einfaches Planetengetriebe mit einem Sonnenrad (8a; 9a), einem Planetenträger (8c; 9c) mit mehreren mit dem Sonnenrad (8a; 9a) in Verzahnungseingriff stehenden Planetenrädern (8d; 9d) und einem mit den Planetenrädern (8d; 9d) in Verzahnungseingriff stehenden Hohlrad (8b; 9b) ausgebildet ist, das koaxial über den beiden Wellenabschnitten (GE2a, GE2b; GE1a, GE1b) angeordnet ist, und bei dem das Sonnenrad (8a; 9a) und das Hohlrad (8b; 9b) die Eingangselemente und der Planetenträger (8c; 9c) das Ausgangselement bilden.
Hybridantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (z11) des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes (Z1) bei einer Ausführung als Festrad drehfest auf einem Hohlwellenabschnitt (8e) des Planetenträgers (8c) angeordnet ist.
Hybridantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (z13) des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes (Z3) bei einer Ausführung als Losrad drehbar auf dem axial inneren Wellenabschnitt (GE1b) der zugeordneten Eingangswelle (GE1) gelagert und über eine ein- und ausrückbare Schaltkupplung (F) an einen Hohlwellenabschnitt (9e) des Planetenträgers (9c) ankoppelbar ist.
Hybridantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkupplung (F) und die Überbrückungskupplung (G) des Überlagerungsgetriebes (9) in einem gemeinsamen Schaltpaket (S4) zusammengefasst sind.
Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung des Überlagerungsgetriebes (8) an der zweiten Eingangswelle (GE2) der axial äußere Wellenabschnitt (GE2a) drehfest mit dem Sonnenrad (8a) verbunden ist, der axial innere Wellenabschnitt (GE2b) drehfest mit dem Hohlrad (8b) verbunden ist, und das Antriebsrad (z11) des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes (Z1) drehfest mit dem Planetenträger (8c) verbunden oder mit diesem verbindbar ist.
Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung des Überlagerungsgetriebes (8) an der zweiten Eingangswelle (GE2) der axial äußere Wellenabschnitt (GE2a) drehfest mit dem Hohlrad (8b) verbunden ist, der axial innere Wellenabschnitt (GE2b) drehfest mit dem Sonnenrad (8a) verbunden ist, und das Antriebsrad (z11) des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes (Z1) drehfest mit dem Planetenträger (8c) verbunden oder mit diesem verbindbar ist.
Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung des Überlagerungsgetriebes (9) an der ersten Eingangswelle (GE1) der axial äußere Wellenabschnitt (GE1a) drehfest mit dem Hohlrad (9b) verbunden ist, der axial innere Wellenabschnitt (GE1b) drehfest mit dem Sonnenrad (9a) verbunden ist, und das Antriebsrad (z13) des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes (Z3) drehfest mit dem Planetenträger (9c) verbunden oder mit diesem verbindbar ist.
Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung des Überlagerungsgetriebes (9) an der ersten Eingangswelle (GE1) der axial äußere Wellenabschnitt (GE1a) drehfest mit dem Sonnenrad (9a) verbunden ist, der axial innere Wellenabschnitt (GE1b) drehfest mit dem Hohlrad (9b) verbunden ist, und das Antriebsrad (z13) des zugeordneten Anfahr-Gangradsatzes (Z3) drehfest mit dem Planetenträger (9c) verbunden oder mit diesem verbindbar ist.
Hybridantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Eingangswelle (GE1) über eine steuerbare Reibungskupplung (K1) mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors (VM) verbunden ist.
Hybridantrieb nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der Überbrückungskupplung (G) eine zwischen dem Sonnenrad (9a) und dem Hohlrad (9b) des Überlagerungsgetriebes (9) wirksame Reibungskupplung vorgesehen ist.
Verfahren zur Anfahrsteuerung eines Hybridantriebs (10, 11) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlführung der Elektromaschine (EM) bei einem Anfahrvorgang, der bei laufendem Verbrennungsmotor (VM), ausgerückter Überbrückungskupplung (G), geschaltetem Anfahr-Gangradsatz (Z3) der betreffenden Eingangswelle (GE1) und gekoppelten Eingangswellen dann, wenn der insgesamt niedrigste Anfahr-Gangradsatz (Z1) der anderen Eingangswelle (GE2) zugeordnet und ein elektrischer Energiespeicher zur Versorgung der Elektromaschine (EM) weitgehend entladen ist, nur bis zum Erreichen der auf die zugeordnete Eingangswelle (GE2) bezogenen Synchrondrehzahl (n_Sync) des niedrigeren Anfahrgangs (G1) durchgeführt wird, und dass nach einem Lastabbau an dem Verbrennungsmotor (VM) und der Elektromaschine (EM) zunächst die Gang- oder Schaltkupplung (F) des höheren Anfahrgangs (G2) ausgerückt wird, dann die Gangkupplung (C) des niedrigeren Anfahrgangs (G1) mittels der Elektromaschine (EM) synchronisiert und eingerückt wird, und nach einer bedarfsweisen Korrektur der Drehzahl (n_VM) des Verbrennungsmotors (VM) zur Herstellung von Synchronlauf an dem Überlagerungsgetriebe (9) die Überbrückungskupplung (G) eingerückt wird.