DE102010030572A1 - Hybrid drive for motor car in city traffic, has input shafts rotatably arranged in one of switchable idle gears via respective gear switching device and input wheel set plane provided with non-switchable intermediate gears - Google Patents

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Abstract

The drive has an automated gear box including transmission input shafts (W-1, W-3) and a transmission output shaft (W-2) axially arranged parallel to each other. Switchable idle gears (z12-z15, z31-z34) and association of gear switching devices (S1-S4) are arranged on the input shafts. The input shafts are coupled together on an input side of an input wheel set plane (Z1). The input shafts are rotatably arranged in one of the switchable idle gears via the respective gear switching device. The input wheel set plane is provided with non-switchable intermediate gears (z21, z21a).

Description

Die Erfindung betrifft einen Hybridantrieb mit einem automatisierten Schaltgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hybrid drive with an automated transmission according to the preamble of patent claim 1.

Fahrzeuge werden zunehmend mit Hybridantrieben, d. h. mit zwei oder mehr verschiedenen Antriebsquellen ausgestattet. Solche Antriebe können insbesondere im Straßenverkehr zur Verminderung des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffemissionen beitragen. Ziel der Entwicklung sind Hybrid-Antriebsstrange, die möglichst kompakt sind, und die bei möglichst geringer Kompliziertheit sowie bei geringem Kosten- und Konstruktionsaufwand in Fahrzeuge implementiert werden können. Dabei haben sich weitgehend Antriebsstränge mit einem Verbrennungsmotor und einem oder mehreren Elektromotoren als Parallelhybrid oder als Mischhybrid durchgesetzt, da sie durch eine im Kraftfluss im Wesentlichen parallele Anordnung des Verbrennungsmotors und des Elektroantriebs sowohl eine Überlagerung der Antriebsmomente als auch eine Ansteuerung mit rein verbrennungsmotorischem Antrieb oder rein elektromotorischem Antrieb ermöglichen. Da sich die Antriebsmomente des Elektroantriebs und des Verbrennungsmotors je nach Ansteuerung addieren können, sind eine vergleichsweise kleinere Auslegung des Verbrennungsmotors und/oder dessen zeitweise Abschaltung möglich, wodurch eine signifikante Reduzierung insbesondere der CO2-Emissionen ohne nennenswerte Leistungs- bzw. Komforteinbußen erreicht werden kann. Die Möglichkeiten und Vorteile eines Elektroantriebes können daher mit den Reichweiten-, Leistungs- und Kostenvorteilen von Brennkraftmaschinen verbunden werden.Vehicles are increasingly equipped with hybrid drives, ie with two or more different drive sources. Such drives can contribute to reducing fuel consumption and pollutant emissions, especially in road traffic. The aim of the development are hybrid powertrains, which are as compact as possible, and which can be implemented in vehicles with the least possible complexity and at low cost and design effort. In this case, drive trains with an internal combustion engine and one or more electric motors as a parallel hybrid or mixed hybrid have largely prevailed, since they provide a superimposition of the drive torques as well as a drive with purely internal combustion engine drive or purely by means of an arrangement of the internal combustion engine and the electric drive substantially parallel in the force flow allow electromotive drive. Since the drive torque of the electric drive and the internal combustion engine can add up depending on the control, a comparatively smaller design of the internal combustion engine and / or its temporary shutdown are possible, whereby a significant reduction in particular the CO 2 emissions without significant performance or comfort losses can be achieved , The possibilities and advantages of an electric drive can therefore be combined with the range, performance and cost advantages of internal combustion engines.

Als weitere Hybridantriebe sind Serienhybride zu erwähnen, bei denen ein Verbrennungsmotor als Antrieb für einen Generator dient, welcher eine elektrische Maschine speist, so dass der Verbrennungsmotor von den Antriebsrädern entkoppelt ist und daher ständig in einem einzigen, emissionsgünstigen Betriebspunkt betrieben werden kann, wobei allerdings der Wirkungsgrad des Antriebs aufgrund der mechanisch-elektrischen Mehrfachumwandlung eingeschränkt ist und die vielfältigen Steuerungsmöglichkeiten eines Parallelhybrides oder einer Mischform nicht gegeben sind.As further hybrid drives series hybrids are to mention, in which an internal combustion engine serves as a drive for a generator which feeds an electric machine, so that the engine is decoupled from the drive wheels and therefore can be operated constantly in a single, low-emission operating point, however Efficiency of the drive due to the mechanical-electrical multiple conversion is limited and the various control options of a parallel hybrid or a hybrid form are not given.

Um einen möglichst effektiven Betrieb des Hybridantriebs zu erreichen, werden Antriebsstrategien genutzt, die den Elektroantrieb situationsbedingt flexibel einsetzen, beispielsweise zum Anfahren, als alleinige Antriebsquelle im städtischen Kurzstreckenverkehr oder in einem Stop-and-go-Betrieb, als zusätzliche Antriebsquelle bei erhöhten Leistungsanforderungen in einem Boostbetrieb, als Startergenerator zum schnellen Starten des Verbrennungsmotors sowie als Generator zur Stromerzeugung oder zur Energierückgewinnung in einem Rekuperationsbetrieb. Der Verbrennungsmotor soll hingegen zumindest überwiegend in verbrauchs-, drehmoment- und drehzahlgünstigen Betriebspunkten bei hohem Wirkungsgrad betrieben werden.In order to achieve the most effective operation of the hybrid drive, drive strategies are used that use the electric drive situation-based flexible, for example, for starting, as a sole source of power in urban short-distance traffic or in a stop-and-go operation, as an additional source of power with increased power requirements in one Boost mode, as a starter generator for fast starting of the internal combustion engine and as a generator for power generation or energy recovery in a recuperation operation. The internal combustion engine, however, should be operated at least predominantly in consumption, torque and speed-favorable operating points with high efficiency.

Grundsätzlich können Hybridantriebe mit allen gängigen Formen von Fahrzeuggetrieben zur Bildung von Antriebsübersetzungen kombiniert werden. Als besonders vorteilhaft haben sich hinsichtlich des Wirkungsgrades, der Wirtschaftlichkeit und des Fahrkomforts parallele Hybridanordnungen mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektroantrieb in Verbindung mit einem automatisierten Schaltgetriebe, kurz als AMT-Hybrid bezeichnet, erwiesen.In principle, hybrid drives can be combined with all common forms of vehicle transmissions to form drive ratios. In terms of efficiency, cost-effectiveness and driving comfort, parallel hybrid arrangements with an internal combustion engine and an electric drive in conjunction with an automated manual transmission, in short AMT hybrid, have proved to be particularly advantageous.

Der Elektroantrieb in einem solchen Antriebsstrang kann auf verschiedene Weise in den Kraftfluss integriert werden. In einer gängigen Bauweise ist eine Elektromaschine am Getriebeeingang angeordnet. Dabei wird zwischen einer Ein-Kupplungsanordnung (1K) und einer Zwei-Kupplungsanordnung (2K), bzw. sofern eine integrierte Startergenerator-Funktion (ISG) der Elektromaschine vorgesehen ist, zwischen einer 1K-ISG und einer 2K-ISG-Anordnung unterschieden.The electric drive in such a drive train can be integrated in various ways in the power flow. In a common construction, an electric machine is arranged on the transmission input. In this case, a distinction is made between a one-clutch arrangement (1K) and a two-clutch arrangement (2K) or, if an integrated starter generator function (ISG) of the electric machine is provided, between a 1K-ISG and a 2K-ISG arrangement.

Bei einer 2K-ISG-Anordnung ist beispielsweise die Elektromaschine direkt auf einer Getriebeeingangswelle angeordnet, welche über eine erste Kupplung, die als eine reibschlüssige oder gegebenenfalls als eine formschlüssige Trennkupplung ausgebildet sein kann, mit dem Verbrennungsmotor verbindbar ist. Die Elektromaschine ist über eine separate zweite Kupplung mit einem Schaltgetriebe koppelbar. Zwischen der zweiten Kupplung und dem Getriebe kann auch eine zusätzliche zweite elektrische Maschine angeordnet sein.In a 2-component ISG arrangement, for example, the electric machine is arranged directly on a transmission input shaft, which can be connected to the internal combustion engine via a first clutch, which may be designed as a frictionally engaged or optionally as a form-locking separating clutch. The electric machine can be coupled via a separate second clutch with a manual transmission. An additional second electric machine may also be arranged between the second clutch and the transmission.

Bei einer 1K-ISG-Anordnung ist lediglich eine Kupplung zwischen einem Verbrennungsmotor und einer Elektromaschine vorgesehen. Eine zweite separate Kupplung entfällt oder deren Funktion wird gegebenenfalls von einer getriebeinternen Schaltkupplung übernommen. Anstelle einer direkten Anordnung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Fahrzeuggetriebe kann die Elektromaschine auch über eine Getriebestufe oder ein Planetengetriebe mit dem Getriebeeingang antriebsverbunden sein. Dadurch kann die Elektromaschine als ein elektrodynamisches Anfahrelement (EDA) eingesetzt werden, wodurch eine herkömmliche Anfahrkupplung entfallen kann. Bei anderen Antriebssträngen ist der Elektroantrieb hingegen am Getriebeabtrieb oder bei Achshybriden direkt an einer Fahrzeugachse angeordnet. 1K-ISG und 2K-ISG-Hybridkonzepte mit getriebeeingangsseitigen oder getriebeausgangsseitigen elektrischen Maschinen und Achshybride haben sich bereits in der Praxis bewährt.In a 1K ISG arrangement, only one clutch is provided between an internal combustion engine and an electric machine. A second separate clutch is omitted or their function is optionally taken over by a transmission internal clutch. Instead of a direct arrangement between the internal combustion engine and the vehicle transmission, the electric machine can also be drive-connected to the transmission input via a gear stage or a planetary gear. As a result, the electric machine can be used as an electrodynamic starting element (EDA), whereby a conventional starting clutch can be dispensed with. In other powertrains, however, the electric drive is arranged on the transmission output or axle hybrids directly to a vehicle axle. 1K-ISG and 2K-ISG hybrid concepts with input-side or gearbox-side electrical machines and axle hybrids have already proven themselves in practice.

Allerdings haben Hybridantriebe, bei denen der Elektroantrieb am Getriebeeingang oder am Getriebeabtrieb permanent antriebsverbunden, d. h. in den Kraftfluss des Antriebsstrangs integriert ist, den Nachteil, dass unnötige Nulllastverluste über an der Elektromaschine entstehen können. Zudem sind die Ansteuerungsmöglichkeiten, je nach Anordnung des Elektroantriebs und der Antriebsstrangkonfiguration, unterschiedlich und begrenzt. Insbesondere erlauben Hybridkonzepte mit einem Elektroantrieb, der mit einem Getriebeeingang einer konventionellen Getriebestruktur antriebsverbunden ist, keine Zugkraftunterstützung während der Schaltung verbrennungsmotorisch angetriebener Gänge. However, hybrid drives in which the electric drive at the transmission input or at the transmission output permanently connected to drive, ie is integrated into the power flow of the drive train, the disadvantage that unnecessary zero load losses can occur on the electric machine. In addition, the driving options, depending on the arrangement of the electric drive and the powertrain configuration, different and limited. In particular, hybrid concepts with an electric drive that is drive-connected to a transmission input of a conventional transmission structure do not allow traction assistance during the shifting of internal combustion engine driven gears.

Bei Hybridkonzepten mit einem Elektroantrieb, der mit einem Getriebeabtrieb oder einem direkten Achsantrieb antriebsverbunden ist, ist hingegen der Start des Verbrennungsmotors und das Betreiben der Elektromaschine beim Fahrzeugstillstand sowie die Nutzung verschiedener Getriebeübersetzungen durch den Elektroantrieb nicht ohne Weiteres möglich.In hybrid concepts with an electric drive, which is drive-connected to a transmission output or a direct final drive, however, the start of the engine and the operation of the electric machine during vehicle standstill and the use of various transmission ratios by the electric drive is not readily possible.

Demgegenüber werden Hybridanordnungen angestrebt, bei denen ein Elektroantrieb zumindest für einzelne Übersetzungsstufen vollständig vom Kraftfluss abgekoppelt bzw. wahlweise angekoppelt werden kann. Diese Hybridanordnungen haben grundsätzlich das Potenzial für eine größere Variabilität bei der Konzeption eines Radsatzes, insbesondere für einen AMT-Hybrid, da konstruktive Einschränkungen aufgrund einer mechanischen Verbindung zwischen Verbrennungsmotor und Elektroantrieb zumindest vermindert werden können.In contrast, hybrid arrangements are sought in which an electric drive can be completely decoupled from the power flow or selectively coupled at least for individual gear ratios. In principle, these hybrid arrangements have the potential for greater variability in the design of a wheel set, in particular for an AMT hybrid, since design restrictions due to a mechanical connection between the internal combustion engine and the electric drive can at least be reduced.

Ein derartiges Getriebekonzept hat beispielsweise bei so genannten Plug-in Hybrid-Fahrzeugen oder bei so genannten mechanisch erweiterten Rangeextender-Elektrofahrzeugen, das sind Fahrzeuge, bei denen der Elektroantrieb so ausgelegt ist, dass er zumindest für einen Kurzstreckenbetrieb, beispielsweise im Stadtverkehr, alleine genügend Fahrleistung zur Verfügung stellt, verschiedene Vorteile.Such a transmission concept has, for example, in so-called plug-in hybrid vehicles or in so-called mechanically extended Rangeextender electric vehicles, these are vehicles in which the electric drive is designed so that at least for a short-distance operation, for example in city traffic alone enough driving performance provides various benefits.

Zum einen ist bei verbrennungsmotorischen Schaltvorgängen, d. h. bei Gangwechseln während der der Verbrennungsmotor die Antriebsquelle des Fahrzeuges ist, eine weitgehende Zugkrafterhaltung mit Hilfe des Elektroantriebs möglich. Umgekehrt kann die Zugkraft bei einem Gangwechsel des Elektroantriebs mit Hilfe des Verbrennungsmotors aufrechterhalten werden, sofern der Verbrennungsmotor aktuell nicht abgeschaltet ist.On the one hand is in internal combustion engine switching operations, d. H. during gear changes during which the engine is the driving source of the vehicle, a substantial Zugkrafterhaltung using the electric drive possible. Conversely, the traction force can be maintained at a gear change of the electric drive by means of the internal combustion engine, unless the engine is currently switched off.

Zum anderen sind die Schaltpunkte bei elektrischen Schaltungen aufgrund des im Vergleich zum Verbrennungsmotor meist zur Verfügung stehenden größeren Drehzahlbandes bei gutem Wirkungsgrad grundsätzlich sehr variabel wählbar. Die erzielbaren Schaltzeiten erlauben die Verwendung einer relativ kostengünstigen Schaltaktuatorik. Schaltvorgänge können durch den Verbrennungsmotor über eine gegebenenfalls zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebeeingang wirksame Reibungskupplung synchronisiert werden, so dass zumindest teilweise Synchronisiereinrichtungen durch kostengünstigere Klauenkupplungen ersetzt werden können. Andererseits kann eine gegebenenfalls vorhandene Anfahrkupplung geschont werden, indem die Elektromaschine als Anfahrelement dient. Da eine Elektromaschine grundsätzlich in beiden Drehrichtungen angesteuert werden kann, ist durch eine Drehrichtungsumkehr ein Verzicht auf einen separaten Rückwärtsgangradsatz möglich. Zudem können die Stufensprünge der verbrennungsmotorischen Gänge in einem solchen Hybridsystem vergleichsweise groß gewählt werden, wodurch für die Realisierung einer vorgegebenen Gesamtspreizung eine relativ geringe Anzahl von Gängen genügt. Dadurch können Kosten, Bauraum und Gewicht eingespart werden.On the other hand, the switching points in electrical circuits are fundamentally very variable selectable with good efficiency due to the larger speed range usually available compared to the internal combustion engine. The achievable switching times allow the use of a relatively inexpensive Schaltaktuatorik. Switching operations can be synchronized by the internal combustion engine via an optionally active between the engine and the transmission input friction clutch, so that at least partially synchronizers can be replaced by cheaper claw couplings. On the other hand, an optionally existing starting clutch can be spared by the electric machine serves as a starting element. Since an electric machine can be driven in principle in both directions of rotation, it is possible to dispense with a separate Rückwärtsgangradsatz by reversing the direction of rotation. In addition, the increments of the internal combustion engine gears in such a hybrid system can be chosen comparatively large, whereby a relatively small number of gears is sufficient for the realization of a predetermined total spread. As a result, costs, space and weight can be saved.

Die WO 2008/138387 A1 zeigt einen solchen AMT-Hybrid mit verbrennungsmotorisch angetriebenen Gängen und elektromotorisch angetriebenen Gängen. Zugkraftunterbrechungsfreie Schaltvorgänge sowie eine Funktionsvielfalt des Elektroantriebs werden bei dem bekannten Hybridantriebssystem mit Hilfe zweier Teilgetriebe realisiert. Die Getriebestruktur umfasst im Wesentlichen in achsparalleler Anordnung zwei Teilantriebsstränge mit jeweils einer Antriebswelle sowie einen dazwischen angeordneten Abtriebsstrang mit einer Antriebswelle, wobei in mehreren Radsatzebenen auf den Wellen je Ebene zwei Losräder, denen jeweils eine Gangkupplung zugeordnet ist, und ein Festrad angeordnet sind.The WO 2008/138387 A1 shows such an AMT hybrid with internal combustion engine driven gears and electric motor driven gears. Traction interruption-free switching operations and a variety of functions of the electric drive can be realized in the known hybrid drive system using two partial transmissions. The transmission structure comprises substantially in an axially parallel arrangement two partial drive trains, each with a drive shaft and an intermediate drive train with a drive shaft, wherein in several Radsatzebenen on the waves per plane two idler gears, each associated with a gear clutch, and a fixed gear are arranged.

Die Teilantriebsstränge bilden zusammen mit dem Abtriebsstrang jeweils ein Teilgetriebe mit Gangschaltzahnradpaaren, wobei das jeweilige auf der Abtriebswelle angeordnete Zahnrad zum einen mit einem Zahnrad auf der ersten Antriebswelle und zum anderen mit einem Zahnrad auf der zweiten Antriebswelle kämmt, also wahlweise, je nach geschalteter Gangkupplung, an einer Übersetzung des ersten Teilgetriebes oder des zweiten Teilgetriebes partizipiert.The sub-drive trains together with the output train each have a sub-gear with Gangschaltzahnradpaaren, wherein the respective arranged on the output shaft gear meshes with a gear on the first drive shaft and the other with a gear on the second drive shaft, so either, depending on the switched gear clutch, participates in a translation of the first sub-transmission or the second sub-transmission.

Das erste Teilgetriebe ist über eine Reibungskupplung mit einem Verbrennungsmotor verbindbar, das zweite Teilgetriebe ist mit einer Elektromaschine permanent antriebsverbunden. Ein Wechsel der Kopplung zwischen der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle mit der Abtriebswelle erfolgt durch Schalten von Gangschaltzahnradpaaren, wobei einige der Gänge durch Schalten eines einzelnen Zahnradpaares im Kraftfluss von einer der Antriebswellen auf die Abtriebswelle und andere Gänge durch Hintereinanderschalten zweier oder mehr Zahnradpaare im Wechsel von der einen Antriebswelle über die andere Antriebswelle auf die Abtriebswelle realisierbar sind. Bestimmte Gänge winden sich somit im Kraftfluss über beide Teilgetriebe.The first partial transmission can be connected to a combustion engine via a friction clutch, the second partial transmission is permanently drive-connected to an electric machine. A change of coupling between the first input shaft and the second input shaft to the output shaft is accomplished by shifting gear pairings, with some of the gears alternating by shifting a single gear pair in the power flow from one of the input shafts to the output shaft and other gears by connecting two or more gear pairs in series from the one drive shaft over the other drive shaft can be realized on the output shaft. Certain gears thus wind in the power flow over both partial transmissions.

Das aus der WO 2008/138387 A1 bekannte Hybridantriebssystem weist die eingangs erwähnten Vorteile eines abkoppelbaren Elektroantriebs gegenüber Konzepten mit Elektromaschinen, die am Getriebeeingang oder am Getriebeabtrieb permanent an den Antriebsstrang gekoppelt sind, auf. Die 3-Wellenanordnung des bekannten Hybridantriebssystems ermöglicht eine im Verhältnis zur Gangzahl besonders kurz bauende Getriebestruktur. Allerdings erfordert die Anordnung von schaltbaren Losrädern auf allen drei Wellen eine relativ aufwendige Schaltaktuatorik. Zudem ist die Schaltstrategie des bekannten AMT-Hybrid, die für den verbrennungsmotorischen Antrieb einen höchsten Gang vorsieht, der sich durch das Getriebe windet, eher weniger optimal.That from the WO 2008/138387 A1 known hybrid drive system has the aforementioned advantages of a decoupled electric drive over concepts with electric machines that are permanently coupled to the transmission input or the transmission output to the drive train on. The 3-shaft arrangement of the known hybrid drive system allows a gear structure which is particularly short in relation to the number of gears. However, the arrangement of switchable idler gears on all three shafts requires a relatively complicated Schaltaktuatorik. In addition, the shift strategy of the known AMT hybrid, which provides the internal combustion engine drive a highest gear, which winds through the transmission, rather less optimal.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hybridantrieb mit einem automatisierten Schaltgetriebe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der im Konstruktions- und Kostenaufwand günstig sowie im Betrieb effizient und dennoch komfortabel ist.Against this background, the present invention seeks to propose a hybrid drive with an automated transmission of the type mentioned, which is low in design and cost and efficient in operation and yet comfortable.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution of this problem arises from the features of the main claim, while advantageous embodiments and further developments of the invention are the dependent claims can be removed.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem AMT-Hybrid mit parallelen Getriebeeingangswellen und einer achsversetzten Abtriebswelle mit Hilfe eines Koppelmechanismus der Getriebeeingangswellen, welcher auf einer der beiden Getriebeeingangswellen geschaltet wird, die Abtriebswelle als schaltmittelfreies Momentübertragungs- und Übersetzungsglied fungieren kann.The invention is based on the finding that in an AMT hybrid with parallel transmission input shafts and an off-axis output shaft with the aid of a coupling mechanism of the transmission input shafts, which is switched to one of the two transmission input shafts, the output shaft can act as a switching agent-free torque transmission and transmission link.

Demnach betrifft die Erfindung einen Hybridantrieb mit einem automatisierten Schaltgetriebe, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor und einem wenigstens eine Elektromaschine aufweisenden Elektroantrieb. Bei diesem Hybridantrieb weist das automatisierte Schaltgetriebe zwei Getriebeeingangswellen und eine Getriebeausgangswelle auf, die achsparallel zueinander angeordnet sind. Dabei ist eine der beiden Getriebeeingangswellen dem Verbrennungsmotor und die andere Getriebeeingangswelle der Elektromaschine zugeordnet. Außerdem weist das automatisierte Schaltgetriebe in mehreren Radsatzebenen angeordnete Zahnräder auf, wobei als Festräder oder Losräder ausgebildete Zahnräder auf den Wellen drehfest angeordnet oder über Gangschaltvorrichtungen drehfest mit diesen verbindbar sind.Accordingly, the invention relates to a hybrid drive with an automated transmission, for example for a motor vehicle, with an internal combustion engine and an electric drive having at least one electric machine. In this hybrid drive, the automated transmission has two transmission input shafts and a transmission output shaft, which are arranged axially parallel to each other. In this case, one of the two transmission input shafts is assigned to the internal combustion engine and the other transmission input shaft of the electric machine. In addition, the automated gearbox has arranged in several Radsatzebenen gears, gears designed as fixed wheels or idler gears rotatably mounted on the waves or rotatably connected by gear shift devices with these are connected.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass sämtliche schaltbaren Losräder und deren zugeordnete Gangschaltvorrichtungen ausschließlich auf den beiden Getriebeeingangswellen angeordnet sind, und dass die beiden Getriebeeingangswellen über eine eingangsseitige erste Radsatzebene miteinander koppelbar sind. Diese erste Radsatzebene weist ein auf einer der beiden Getriebeeingangswellen drehfest angeordnetes Festrad, ein auf der anderen Getriebeeingangswelle drehbar angeordnetes schaltbares Losrad und wenigstens ein nicht schaltbares Zwischenrad aufweist auf, wobei das schaltbare Losrad über eine zugeordnete Gangschaltvorrichtung mit dieser Getriebeeingangswelle drehfest verbindbar ist.To achieve the object, the invention provides that all switchable idler gears and their associated gearshift devices are arranged exclusively on the two transmission input shafts, and that the two transmission input shafts can be coupled to each other via an input-side first Radsatzebene. This first Radsatzebene has a rotatably mounted on one of the two transmission input shafts Fixedrad, one on the other transmission input shaft rotatably mounted switchable idler gear and at least one non-switchable idler on, wherein the switchable idler gear via an associated gear shift device with this transmission input shaft is rotatably connected.

Durch diese Anordnung ist ein konstruktiv einfacher und kostengünstiger AMT-Hybrid mit zwei Getriebeeingangswellen und einer achsparallel dazwischen angeordneten Getriebeausgangswelle realisiert, der insbesondere zum Font-Quer-Einbau in Kraftfahrzeuge vorteilhaft geeignet ist. Der Abtrieb zu einem Differenzial bzw. zu den angetriebenen Fahrzeugrädern kann dabei an beiden Enden der Getriebeausgangswelle abgegriffen werden.By this arrangement, a structurally simple and inexpensive AMT hybrid is realized with two transmission input shafts and a parallel axially arranged transmission output shaft, which is particularly suitable for Font-transverse installation in motor vehicles advantageous. The output to a differential or to the driven vehicle wheels can be tapped at both ends of the transmission output shaft.

Dadurch, dass sämtliche Schaltelemente zur Herstellung drehfester Verbindungen von Losrädern mit ihren Wellen nur an zwei Getriebewellen angeordnet sind, ergibt sich ein vergleichsweise geringer Aufwand für eine zugeordnete Schaltaktuatorik, die nur Schaltstangen an diesen zwei Wellen erfordert.The fact that all the switching elements for producing rotationally fixed connections of idler gears with their shafts are arranged only on two transmission shafts, results in a comparatively low effort for an associated Schaltaktuatorik, which requires only shift rails on these two waves.

Demnach ist eine erste, den Gangzahnrädern vorgelagerte Radsatzebene als ein schaltbarer Koppelmechanismus der beiden Getriebeeingangswellen ausgebildet, der unabhängig von der Getriebeausgangswelle wirksam ist. Zur Herstellung einer kraftschlüssigen Triebverbindung zwischen dem Festrad des Koppelmechanismus auf der einen Eingangswelle und dem zugehörigen Losrad auf der anderen Eingangswelle, ist grundsätzlich ein einfaches Zahnrad als Zwischenrad ausreichend.Accordingly, a first, the gear wheels upstream Radsatzebene is designed as a switchable coupling mechanism of the two transmission input shafts, which is effective independently of the transmission output shaft. To produce a non-positive drive connection between the fixed gear of the coupling mechanism on the one input shaft and the associated idler gear on the other input shaft, basically a simple gear as an intermediate is sufficient.

Um eine antriebsbezogen besonders günstige Kopplungsverbindung zu realisieren, kann vorzugsweise der Durchmesser bzw. die Anzahl der Zähne der Zahnräder auf den Eingangswellen innerhalb der Radsatzebenen etwas unterschiedlich sein, so dass der radiale Abstand der Getriebeeingangswellen zur Getriebeausgangswelle entsprechend unterschiedlich ist. Insbesondere kann der Abstand derjenigen Getriebeeingangswelle, der die Elektromaschine zugeordnet ist, zur Getriebeausgangswelle geringer sein als der Abstand der anderen Getriebeeingangswelle zur Getriebeausgangswelle.In order to realize a drive-related particularly favorable coupling connection, preferably the diameter or the number of teeth of the gears on the input shafts within the Radsatzebenen be slightly different, so that the radial distance of the transmission input shaft to the transmission output shaft is correspondingly different. In particular, the distance of those transmission input shaft which is assigned to the electric machine to the transmission output shaft may be smaller than the distance of the other transmission input shaft to the transmission output shaft.

Es können jedoch auch zwei miteinander fest verbundene, koaxial beabstandete Zwischenräder mit unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen sein, wobei eines der beiden Zwischenräder mit dem Festrad und das andere der beiden Zwischenräder mit dem Losrad im Eingriff steht. Der Abstand der Getriebeeingangswellen zur dazwischen liegenden Getriebeausgangswelle kann dann gleich groß sein.However, it is also possible to provide two interconnected, coaxially spaced intermediate gears of different diameters be, wherein one of the two intermediate gears with the fixed gear and the other of the two intermediate gears with the idler gear is engaged. The distance of the transmission input shafts to the intermediate transmission output shaft can then be the same size.

Das Zwischenrad bzw. die Zwischenräder der die Getriebeeingangswellen koppelnden Radsatzebene kann/können grundsätzlich unabhängig von der Getriebeausgangswelle drehbar gelagert sein. Besonders einfach ist es jedoch, das Zwischenrad bzw. die Zwischenräder auf der Getriebeausgangswelle drehbar zu lagern.The intermediate gear or the intermediate wheels of the transmission input shafts coupling Radsatzebene can / can basically be rotatably supported independently of the transmission output shaft. However, it is particularly simple to rotatably support the intermediate gear or the intermediate wheels on the transmission output shaft.

Auf der Getriebeausgangs- bzw. Abtriebswelle sind somit vorteilhaft ausschließlich nicht schaltende Zahnräder angeordnet, d. h. insbesondere die Festräder der jeweiligen Gangschaltzahnradpaare, wobei diese Festräder jeweils ein Zahnradpaar mit einem Losrad der einen und ein Zahnradpaar mit einem Losrad der anderen Getriebeeingangswelle bilden, sowie das oder die Zwischenräder der Eingangswellenkopplung. Die Gangschaltvorrichtungen sind folglich auf den beiden Getriebeeingangswellen angeordnet und können beispielsweise gleichmäßig auf diesen Wellen verteilt sein.On the transmission output or output shaft thus exclusively non-switching gears are advantageously arranged, d. H. in particular, the fixed gears of the respective Gangschaltzahnradpaare, these fixed gears each form a pair of gears with a loose wheel of one and a pair of gears with a loose wheel of the other transmission input shaft, and the or the intermediate wheels of the input shaft coupling. The gearshift devices are thus arranged on the two transmission input shafts and can for example be distributed uniformly on these shafts.

Je nach Schaltstrategie besitzt der Hybridantrieb unterschiedlich viele und in ihrer Reihenfolge variierbare verbrennungsmotorische, elektrische und/oder kombiniert elektrisch-verbrennungsmotorisch gekoppelte Gänge. Einer oder mehrere der Gänge können als Windungsgänge, durch Schalten eines Kraftflusspfades von einer der Getriebeeingangswellen über die andere Getriebeeingangswelle zur Getriebeausgangswelle mittels zumindest jeweils einer Gangschaltvorrichtung je Getriebeeingangswelle, realisierbar sein. Dies ermöglicht eine axial kurz bauende Getriebestruktur mit beispielsweise vier oder fünf Radsatzebenen zur Bereitstellung von fünf bis sieben Vorwärtsgängen oder zur Realisierung von vier bis sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang. Unter Berücksichtigung der Windungsgänge ergibt sich dabei gemäß einer bestimmten vorgegebenen Gesamtspreizung und Gangzahl eine Mischung aus progressiver und geometrischer Stufung des Getriebes mit entsprechenden Höchstgeschwindigkeiten in den einzelnen Gängen.Depending on the switching strategy of the hybrid drive has a different number and variable in their order combustion engine, electrical and / or combined electrically-combustion engine coupled gears. One or more of the gears may be realizable as turns, by switching a power flow path from one of the transmission input shafts through the other transmission input shaft to the transmission output shaft by means of at least one gear shift device per transmission input shaft. This allows an axially short construction transmission structure with, for example, four or five Radsatzebenen to provide five to seven forward gears or to the realization of four to six forward gears and one reverse gear. Taking into account the Windungsgänge results in accordance with a certain predetermined total spread and number of gears, a mixture of progressive and geometric gradation of the transmission with corresponding maximum speeds in the individual gears.

Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Getriebestruktur eine vorteilhafte Gangfolge unter Berücksichtigung der Windungsgänge. Insbesondere kann ein höchster, als Schnellgang übersetzter verbrennungsmotorischer Gang, durch einen Kraftfluss über die dem Verbrennungsmotor zugehörige Getriebeeingangswelle und die Getriebeausgangswelle zum Abtrieb dargestellt werden, also ohne verwundenen Kraftfluss über die zweite Getriebeeingangswelle. Dadurch ist der Kraftübertragungswirkungsgrad vergleichsweise höher, was sich beispielsweise bei einer längeren Autobahnfahrt bzw. Fernfahrt durch einen in diesem Gang besonders günstigen Kraftstoffverbrauch und geringe Emissionen bei einer hohen Antriebsleistung vorteilhaft auswirkt.Furthermore, the transmission structure according to the invention enables an advantageous gear sequence taking into account the turns. In particular, a highest, as overdrive geared internal combustion engine gear, can be represented by a power flow through the transmission input shaft associated with the engine and the transmission output shaft to the output, so without twisted power flow through the second transmission input shaft. As a result, the power transmission efficiency is comparatively higher, which has a beneficial effect, for example, in a long highway ride or long distance driving through a particularly favorable in this gear fuel consumption and low emissions at a high drive power.

Andere Gänge, insbesondere niedrigere Gänge oder elektrisch angetriebene bzw. elektrisch unterstützt betriebene Gänge können hingegen ohne signifikante Einbußen als Windungsgänge realisiert werden. Dies ermöglicht insgesamt eine relativ hohe Gangzahl und damit einen effizienten sowie komfortablen Fahrbetrieb mit einer kompakten und Kosten sparenden Getriebestruktur.Other gears, especially lower gears or electrically driven or electrically supported gears can, however, be realized without significant losses as Windungsgänge. This allows a relatively high number of gears and thus an efficient and comfortable driving with a compact and cost-saving transmission structure.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist zudem alle Vorteile eines flexibel einsetzbaren Elektroantriebes in einem Hybridantriebsstrang auf.The arrangement according to the invention also has all the advantages of a flexible electric drive in a hybrid drive train.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zumindest teilweise die Elektromaschine als ein Zugkraftunterstützungsmittel bei verbrennungsmotorischen Gangwechseln ansteuerbar und betreibbar ist, und dass der Verbrennungsmotor zumindest teilweise als ein Zugkraftunterstützungsmittel bei Gangwechseln zwischen elektrisch betriebenen Gängen nutzbar ist. Um die Zugkraft beim Gangwechsel in der Gangfolge durchgängig aufrechterhalten zu können, folgen gekoppelte Gänge, also Gänge, bei denen die Elektromaschine und der Verbrennungsmotor über das gleiche Zahnradpaar bzw. die gleiche Radsatzebene zum Abtrieb wirken, zweckmäßigerweise nicht aufeinander.In particular, it can be provided that at least partially the electric machine is controllable and operable as a traction assisting means in internal combustion engine speed changes, and that the internal combustion engine is at least partially usable as a traction assisting means in gear changes between electrically operated gears. In order to be able to maintain the traction force during the gear change in the sequence of gears, coupled gears, ie gears in which the electric machine and the internal combustion engine act on the same gear pair or the same Radsatzebene to the output, not expediently follow each other.

Bei einem so genannten Plug-In-Hybrid kann die Elektromaschine als alleiniges Anfahrelement ausreichend sein. Dadurch ist es möglich, zwischen dem Verbrennungsmotor und der zugeordneten Getriebeeingangswelle eine kostengünstige Trennkupplung anzuordnen.In a so-called plug-in hybrid, the electric machine may be sufficient as the sole starting element. This makes it possible to arrange a cost-separating clutch between the engine and the associated transmission input shaft.

Bei einer besonders einfachen und kostengünstigen, so genannten 0K-ISG-Anordnung, kann sogar der Verbrennungsmotor unmittelbar, d. h. nicht schaltbar, mit einer Getriebeeingangswelle verbunden sein, so dass eine Reibungs- oder Trennkupplung zum Verbrennungsmotor hin gänzlich Kosten und Bauraum sparend entfällt. Der Verbrennungsmotor kann jedoch selbstverständlich auch in konventioneller Weise über eine Reibungskupplung mit der zugehörigen Getriebeeingangswelle verbunden sein. Dadurch ist neben der üblichen Funktion als Anfahrkupplung und Synchronisationshilfe beim Gangwechsel beispielsweise auch ein Stop-and-go-Betrieb über eine geeignete Schlupfansteuerung dieser Kupplung möglich.In a particularly simple and inexpensive, so-called 0K-ISG arrangement, even the internal combustion engine directly, d. H. can not be switched, be connected to a transmission input shaft, so that a friction or clutch to the engine completely eliminated costs and space saving. However, the internal combustion engine can of course also be connected in a conventional manner via a friction clutch with the associated transmission input shaft. As a result, in addition to the usual function as a starting clutch and synchronization aid when changing gear, for example, a stop-and-go operation via a suitable slip control of this clutch is possible.

Weiterhin ist es möglich, ausschließlich unsynchronisierte Schaltelemente, insbesondere Klauenkupplungen, anzuordnen, und die erforderlichen Synchronisationen beim Gangwechsel mit Hilfe einer Drehzahlregulierung des Verbrennungsmotors bzw. des Elektroantriebs durchzuführen. Dies ist insbesondere beim Plug-In-Hybrid vorteilhaft, da hier relativ kurze Synchronisationszeiten erreicht werden können. Es ist aber auch möglich, dass zumindest eine der Gangschaltvorrichtungen auf ihrer einen Seite als eine Klauenkupplung und auf ihrer anderen Seite als eine Synchronisierung ausgebildet ist.Furthermore, it is possible to dispose exclusively unsynchronized switching elements, in particular jaw clutches, and the required Synchronizations when changing gears by means of a speed control of the internal combustion engine or the electric drive to perform. This is particularly advantageous in the plug-in hybrid, since relatively short synchronization times can be achieved here. But it is also possible that at least one of the gear shift devices is formed on its one side as a dog clutch and on its other side as a synchronization.

Der Verbrennungsmotor kann während der Fahrt über die Elektromaschine direkt gestartet werden, wodurch allerdings die Zugkraft kurzfristig unterbrochen wird. Grundsätzlich kann daher auch ein zusätzlicher Startergenerator angeordnet sein, wodurch ein Schleppstart des Verbrennungsmotors aus dem elektrischen Fahrbetrieb möglich ist.The internal combustion engine can be started directly while driving via the electric machine, whereby, however, the traction is temporarily interrupted. In principle, therefore, an additional starter generator can be arranged, whereby a tow start of the internal combustion engine from the electric driving operation is possible.

Ein Rückwärtsgang kann wahlweise als eine separate Gangstufe eingebaut oder über eine Drehrichtungsumkehr des Elektroantriebs realisiert sein, wodurch aufgrund des Wegfalls einer Radsatzebene eine besonders kurze axiale Baulänge erreicht wird oder eine zusätzliche Radsatzebene für weitere Vorwärtsgänge zur Verfügung steht. Beispielsweise ist für ein Plug-In-Hybrid-Fahrzeug, bei dem ein rein elektrisches Rückwärtsfahren in der Regel ausreicht, eine besonders kompakt bauende Getriebevariante mit vier Radsatzebenen für fünf Vorwärtsgänge ohne separaten Rückwärtsgang vorteilhaft einsetzbar.A reverse gear can optionally be installed as a separate gear or be realized via a reversal of the electric drive, which due to the omission of a Radsatzebene a particularly short axial length is achieved or an additional Radsatzebene for further forward gears is available. For example, for a plug-in hybrid vehicle in which a purely electric reverse drive is usually sufficient, a particularly compact design transmission variant with four Radsatzebenen for five forward gears without separate reverse gear advantageously used.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass der Elektroantrieb um eine zweite elektromotorisch und generatorisch betreibbare Maschine erweitert ist. Diese Elektromaschine kann auf der entsprechenden Getriebeeingangswelle mit dem Verbrennungsmotor in Serie geschaltet sein und vorteilhaft als Generator zur Speisung eines Bordnetzes bzw. zum Laden eines elektrischen Energiespeichers mit elektrischer Energie oder/und zum Starten des Verbrennungsmotors angesteuert und betrieben werden. Die zweite Elektromaschine ist beispielsweise vorteilhaft so ausgelegt, dass sie permanent die erforderliche mittlere elektrische Leistung zur Versorgung der ersten Elektromaschine bei einem länger anhaltenden elektrischen Stop-and-go-Betrieb generieren kann, so dass ein temporärer Serienhybridmodus betrieben werden kann. Auch bei dieser Anordnung kann eine Anfahrkupplung entfallen, wodurch Bauraum und Kosten eingespart werden.In addition, it can be provided that the electric drive is extended by a second electric motor and generator-operable machine. This electric machine can be connected in series with the internal combustion engine on the corresponding transmission input shaft and can advantageously be controlled and operated as a generator for supplying an electrical system or for charging an electrical energy store with electrical energy and / or for starting the internal combustion engine. By way of example, the second electric machine is advantageously designed such that it can permanently generate the required average electrical power for supplying the first electric machine in the event of prolonged electrical stop-and-go operation, so that a temporary series hybrid mode can be operated. Even with this arrangement, a starting clutch can be omitted, whereby space and cost can be saved.

Die genannten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele für die Erfindung dar. Durch eine sinnvolle Kombination der in den Unteransprüchen offenbarten Merkmale lassen sich aber weitere AMT-Hybrid-Antriebe realisieren.The embodiments mentioned are merely examples of the invention. However, a meaningful combination of the features disclosed in the subclaims makes it possible to realize further AMT hybrid drives.

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung von Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigtTo illustrate the invention, the description is attached to a drawing of embodiments. In this shows

1 einen Hybridantrieb mit einer ersten Getriebestruktur eines automatisierten Schaltgetriebes, mit zwei Getriebeeingangswellen und einer Getriebeausgangswelle in einer achsparallelen 3-Wellen-Anordnung sowie mit einer schaltbaren Kopplung der beiden Getriebeeingangswellen, 1 a hybrid drive with a first transmission structure of an automated manual transmission, with two transmission input shafts and a transmission output shaft in an axially parallel 3-shaft arrangement and with a switchable coupling of the two transmission input shafts,

2 eine Gangtabelle der Getriebestruktur nach 1 mit einer Gangfolge mit Windungsgängen sowie einer beispielhaften Übersetzungsreihe und Stufung für einen verbrennungsmotorisch bestimmten Antrieb und einen elektromotorisch bestimmten Antrieb, 2 a gear table of the transmission structure after 1 with a sequence of turns with winding turns and an exemplary translation series and grading for a combustion engine-specific drive and an electric motor-driven drive,

3 eine Getriebestruktur mit einer alternativen schaltbaren Kopplung der beiden Getriebeeingangswellen, und 3 a transmission structure with an alternative switchable coupling of the two transmission input shafts, and

4 eine Getriebestruktur mit einem Rückwärtsgangradsatz und einem an den Getriebeeingangswellen vertauschten motorischen Antrieb. 4 a transmission structure with a reverse gear and a reversed to the transmission input shafts motor drive.

Die 1, 3 und 4 zeigen drei Getriebestrukturen 1a, 1b und 1c eines automatisierten Schaltgetriebes bei einem Hybridantrieb (AMT-Hybrid). 2 zeigt eine zugehörige Gangtabelle. Zur Vereinfachung sind in den Figuren für vergleichbare Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet.The 1 . 3 and 4 show three transmission structures 1a . 1b and 1c an automated gearbox in a hybrid drive (AMT hybrid). 2 shows an associated gear table. For simplicity, the same reference numerals are used in the figures for comparable components.

Demnach umfasst die in 1 dargestellte erste Getriebestruktur 1a zwei Getriebeeingangswellen W-1, W-3 und eine Getriebeausgangswelle W-2. Die drei Wellen W-1, W-2, W-3 sind achsparallel zueinander angeordnet und besitzen fünf Radsatzebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5. Die erste Getriebeeingangswelle W-1 ist über ein als Motor- bzw. Anfahrkupplung ausgebildetes Schaltelement K1, beispielsweise eine Reibungskupplung, mit einem Verbrennungsmotor VM verbindbar. Die zweite Getriebeeingangswelle W-3 ist mit einer zumindest elektromotorisch betreibbaren Elektromaschine EM permanent antriebsverbunden. Zwischen den beiden Eingangswellen W-1, W-3 ist die Getriebeausgangswelle W-2 achsparallel angeordnet.Accordingly, the in 1 illustrated first transmission structure 1a two transmission input shafts W-1, W-3 and one transmission output shaft W-2. The three shafts W-1, W-2, W-3 are arranged axially parallel to each other and have five Radsatzebenen Z1, Z2, Z3, Z4, Z5. The first transmission input shaft W-1 can be connected to an internal combustion engine VM via a switching element K1 designed as an engine or starting clutch, for example a friction clutch. The second transmission input shaft W-3 is permanently drive-connected to an electric motor EM operated at least by electric motor. Between the two input shafts W-1, W-3, the transmission output shaft W-2 is arranged axially parallel.

Die erste, getriebeeingangsseitige Radsatzebene Z1 ist als ein Koppelmechanismus zur schaltbaren Herstellung einer Wirkverbindung zwischen den beiden Getriebeeingangswellen W-1 und W-3 ausgebildet. Ein auf der ersten Getriebeeingangswelle W-1 angeordnetes Festrad z11 steht im Eingriff mit einem auf der Getriebeausgangswelle W-2 drehbar angeordneten ersten Zwischenrad z21. Dieses Zwischenrad z21 ist mit einem axial dahinter angeordneten zweiten Zwischenrad z21a, welches einen größeren Durchmesser besitzt, fest verbunden. Die Zwischenräder z21 und z21a können auch als ein Zahnrad z21/z21a einstückig ausgebildet sein. Das zweite Zwischenrad z21a steht im Eingriff mit einem Losrad z31, welches auf der zweiten Getriebeeingangswelle W-3 drehbar gelagert und mit dieser Welle W-3 mit einer Gangschaltvorrichtung S3 drehfest verbindbar ist.The first transmission input side plane Z1 is formed as a coupling mechanism for switchable production of an operative connection between the two transmission input shafts W-1 and W-3. A fixed gear z11 disposed on the first transmission input shaft W-1 is engaged with a first intermediate gear z21 rotatably disposed on the transmission output shaft W-2. This intermediate gear z21 is fixedly connected to a second intermediate gear z21a arranged axially behind it, which has a larger diameter. The intermediate gears z21 and z21a may also be integrally formed as a gear z21 / z21a. The second idler z21a is engaged with a idler gear z31, which is on the second transmission input shaft W-3 rotatably mounted and with this shaft W-3 with a gear shift S3 is rotatably connected.

Die Gangschaltvorrichtung S3 ist doppelseitig betätigbar, wobei sie in der einen Schaltrichtung zur ersten Radsatzebene Z1 hin als eine Synchronkupplung und in der anderen Schaltrichtung zur zweiten Radsatzebene Z2 hin als eine Klauenkupplung ausgebildet ist. Die Schaltvorrichtung S3 dient wechselseitig als Synchronkupplung zur Herstellung einer Antriebsverbindung zwischen beiden Eingangswellen W-1, W-3 und als Klauenkupplung zur Herstellung einer drehfesten Verbindung zwischen einem Losrad z32 und der zweiten Getriebeeingangswelle W-3 der zweiten Radsatzebene Z2. Das Losrad z32 kämmt mit einem Festrad z22 der Getriebeausgangswelle W-2, welches seinerseits mit einem auf der ersten Getriebeeingangswelle W-1 sitzenden Losrad z12 im Zahneingriff ist.The gearshift device S3 is double-sided actuated, being designed in the one switching direction to the first Radsatzebene Z1 out as a synchronizer clutch and in the other switching direction to the second Radsatzebene Z2 out as a jaw clutch. The switching device S3 serves mutually as a synchronizer clutch for producing a drive connection between two input shafts W-1, W-3 and as a dog clutch for producing a rotationally fixed connection between a idler gear z32 and the second transmission input shaft W-3 of the second Radsatzebene Z2. The idler gear z32 meshes with a fixed gear z22 of the transmission output shaft W-2, which in turn is in meshing engagement with a idler gear z12 seated on the first transmission input shaft W-1.

Dieses Losrad z12 ist über eine Gangschaltvorrichtung S1, welche als doppelseitig betätigbare Synchronisierung ausgebildet ist, in einer ersten Schaltstellung drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle W-1 verbindbar. In einer zweiten Schaltstellung verbindet diese Schaltvorrichtung S1 ein Losrad z13 der dritten Radsatzebene Z3 mit der ersten Getriebeeingangswelle W-1. Die dritte Radsatzebene Z3 umfasst weiterhin ein Festrad z23 der Ausgangswelle W-2, welches einerseits mit dem Losrad z13 und andererseits mit einem Losrad z33 auf der zweiten Getriebeeingangswelle W-3 kämmt.This idler gear z12 is rotatably connected to the first transmission input shaft W-1 in a first switching position via a gear shift device S1, which is designed as a double-sided actuated synchronization. In a second switching position, this switching device S1 connects a loose wheel z13 of the third Radsatzebene Z3 with the first transmission input shaft W-1. The third Radsatzebene Z3 further comprises a fixed gear z23 of the output shaft W-2, which meshes on the one hand with the idler gear z13 and on the other hand with a idler gear z33 on the second transmission input shaft W-3.

Dieses Losrad z33 ist mit einer doppelseitig betätigbaren, als Klauenkupplung ausgebildeten unsynchronisierten Gangschaltvorrichtung S4 in deren einen Schaltstellung mit der zweiten Getriebeeingangswelle W-3 verbindbar. In der anderen Schaltstellung verbindet die Klauenschaltvorrichtung S4 ein Losrad z34 der vierten Radsatzebene Z4 mit der Eingangswelle W-3. Das Losrad z34 kämmt mit einem Festrad z24 auf der Ausgangswelle W-2, welches seinerseits in die Zähne eines Losrads z14 auf der ersten Getriebeeingangswelle W-1 eingreift.This idler gear z33 can be connected to a double-sided operable, designed as a dog clutch unsynchronized gear shift device S4 in one switching position with the second transmission input shaft W-3. In the other switching position, the claw switching device S4 connects a loose wheel z34 of the fourth Radsatzebene Z4 with the input shaft W-3. The idler gear z34 meshes with a fixed gear z24 on the output shaft W-2, which in turn engages the teeth of a loose wheel z14 on the first transmission input shaft W-1.

Die fünfte, ausgangsseitige Radsatzebene Z5 besitzt lediglich ein Losrad z15 auf der ersten Getriebeeingangswelle W-1 und ein Festrad z25 auf der Getriebeausgangswelle W-2. Eine beidseitig betätigbare, synchronisierte Gangschaltvorrichtung S2 verbindet wechselseitig das Losrad z14 der vierten Radsatzebene Z4 oder das Losrad z15 der fünften Radsatzebene Z5 mit der ersten Eingangswelle W-1.The fifth, output-side Radsatzebene Z5 has only one idler gear z15 on the first transmission input shaft W-1 and a fixed gear z25 on the transmission output shaft W-2. A two-sided operable, synchronized gear shift device S2 alternately connects the idler gear z14 of the fourth Radsatzebene Z4 or the idler gear z15 of the fifth Radsatzebene Z5 with the first input shaft W-1.

Drei gangbildende Radsatzebenen Z2, Z3 und Z4 besitzen somit jeweils ein Losrad z12, z32; z13, z33; z14, z34 auf den beiden Getriebeeingangswellen W-1, W-3, welches wechselseitig mit einem Festrad z22, z23, z24 auf der Abtriebswelle W-2 ein Zahnradpaar z12/z22, z32/z22; z13/z23, z33/z23; z14/z24, zk34/z24 bildet. Die ausgangsseitige gangbildende Radsatzebene Z5 ist durch das Zahnradpaar z15/z25 gebildet. Die eingangsseitige Koppelstufe Z1 ist durch den Radsatz z11/z21/z21a/z31 definiert. Auf der Abtriebswelle W-2 sind nur Festräder z22, z23, z24, z25 beziehungsweise Zwischenräder z21, z21a angeordnet.Three gear-forming Radsatzebenen Z2, Z3 and Z4 thus each have a loose wheel z12, z32; z13, z33; z14, z34 on the two transmission input shafts W-1, W-3, which alternately with a fixed gear z22, z23, z24 on the output shaft W-2, a gear pair z12 / z22, z32 / z22; z13 / z23, z33 / z23; z14 / z24, zk34 / z24 forms. The output-side gear-forming Radsatzebene Z5 is formed by the gear pair z15 / z25. The input-side coupling stage Z1 is defined by the wheelset z11 / z21 / z21a / z31. On the output shaft W-2 only fixed gears z22, z23, z24, z25 or intermediate gears z21, z21a are arranged.

Die Radsatzanordnung 1a mit schaltbarer Eingangswellenkopplung bzw. Antriebsmaschinenkopplung ermöglicht rein verbrennungsmotorisch, rein elektrisch sowie gekoppelt elektrisch-verbrennungsmotorisch betriebene Gänge sowohl mit einem konventionellen Drehmomentpfad „Antriebswelle-Abtriebswelle” als auch mit einem gewundenen Drehmomentpfad „Antriebswelle-Antriebwelle-Abtriebswelle”.The wheelset arrangement 1a with switchable input shaft coupling or drive machine coupling allows purely internal combustion engine, purely electric and coupled electric-combustion engine operated gears both with a conventional torque path "drive shaft output shaft" and with a tortuous torque path "drive shaft drive shaft output shaft".

Zur Veranschaulichung eines möglichen Schaltschemas dienen die in 2 gezeigten Ganglisten. Die einzelnen Gänge für den Verbrennungsmotor VM und für die motorisch betreibbare Elektromaschine EM sind zur Verdeutlichung in der zusätzlich dargestellten Getriebestruktur 1a über bzw. unter den Radsatzebenen Z2 bis Z5 angegeben.To illustrate a possible circuit diagram, the in 2 shown gear lists. The individual gears for the internal combustion engine VM and for the motor-operated electric machine EM are for clarification in the additionally illustrated transmission structure 1a indicated above or below the Radsatzebenen Z2 to Z5.

Im oberen Tabellenteil der 2 sind links zunächst sechs Gänge 1G-6G für den Antrieb durch den Verbrennungsmotor VM aufgelistet. Dahinter ist die jeweilige, zum Getriebeabtrieb hinführende Radsatzebene angegeben. Dabei steht „E2” usw. für Einzelschaltungen über eine Schaltvorrichtung und „W3” usw. für Windungsschaltungen über zwei Schaltvorrichtungen. Es folgen Spalten für die Übersetzungen i und den jeweiligen Gangsprung, wobei die konkreten Zahlenangaben lediglich beispielhaft zu verstehen sind. Daraus ergibt sich die angegebene Gesamtspreizung von i_ges. = 6,96. Zum Vergleich ist die entsprechende Gesamtspreizung i_ges = 5,15 für eine 5-Gang-Variante bei Wegfall der letzten Radsatzebene Z5 angegeben. In den Spalten S1 bis S4 ist/sind die jeweilige/n Schaltstellung/en „li” = links oder „re” = rechts der betreffenden Schaltvorrichtung/en angegeben. In der letzten Spalte ist eine Gangfolge mit den Gängen G2, G4, G6 für die elektromotorisch betriebenen Gänge dargestellt. Die Schaltstellungen gelten, was bei einer vergleichenden Betrachtung der Getriebestruktur 1a ersichtlich wird, teilweise für den Antrieb mittels des Verbrennungsmotors VM und teilweise für den Elektroantrieb EM.In the upper part of the table 2 On the left, six gears 1G-6G for the drive by the internal combustion engine VM are listed. Behind the respective Radinsatzebene leading to the transmission output is given. Here, "E2", etc. stands for individual circuits via a switching device and "W3" etc. for winding circuits via two switching devices. Columns for the translations i and the respective step jump follow, whereby the concrete numbers are only to be understood as examples. This results in the specified total spread of i_ges. = 6.96. For comparison, the corresponding total spread i_ges = 5.15 is given for a 5-speed variant when the last Radsatzebene Z5. In the columns S1 to S4, the respective switching position / s "left" or "right" = right of the relevant switching device (s) is / are indicated. In the last column, a gear sequence with the gears G2, G4, G6 for the electric motor-operated gears is shown. The switch positions apply, which in a comparative consideration of the transmission structure 1a will be apparent, partly for the drive by means of the internal combustion engine VM and partly for the electric drive EM.

Die Gangfolge beginnt mit dem ersten Gang VM-1G für den Antrieb mittels des Verbrennungsmotors durch Schalten des Schaltelementes S1 nach links. Bei geschlossenem Schaltelement K1 fließt der Kraftfluss vom Verbrennungsmotor VM über die erste Getriebeeingangswelle W-1 und die Getriebeausgangswelle W-2 zum Abtrieb. Die Elektromaschine EM ist bei offenem Schaltelement S3 vom Abtrieb abgekoppelt.The gear sequence starts with the first gear VM-1G for driving by means of the internal combustion engine by switching the switching element S1 to the left. When the switching element K1 is closed, the power flow from the engine VM flows via the first transmission input shaft W-1 and the transmission output shaft W-2 to the output. The electric machine EM is decoupled from the output with open switching element S3.

Der zweite Gang VM-2G wird durch Schalten des Schaltelementes S1 nach rechts eingelegt. Um die Zugkraft bei dem verbrennungsmotorischen Gangwechsel VM-1G nach VM-2G aufrecht zu erhalten, kann der zweite elektrisch betriebene Gang EM-2G genutzt werden. Dieser wird durch Schalten des Schaltelementes S3 nach rechts aktiviert.The second gear VM-2G is inserted by switching the switching element S1 to the right. In order to maintain the tractive force in the internal combustion engine gear change VM-1G to VM-2G, the second electrically operated gear EM-2G can be used. This is activated by switching the switching element S3 to the right.

Ein Gangwechsel zwischen zwei elektrisch betriebenen Gängen vom zweiten Gang EM-2G in den vierten Gang EM-4G kann durch den zweiten verbrennungsmotorisch betriebenen Gang VM-2G unterstützt werden.A gear change between two electrically operated gears from the second gear EM-2G to the fourth gear EM-4G can be assisted by the second engine-driven gear VM-2G.

Der nächste verbrennungsmotorische Gang VM-3G ist ein Windungsgang. Dabei wird durch die Schaltstellung des Schaltelements S3 nach links die erste Getriebeeingangswelle W-1 mit der zweiten Getriebeeingangswelle W-3 und dem Elektromotor EM gekoppelt. Durch die Schaltstellung des Schaltelements S4 nach links wird der Kraftfluss auf die Abtriebswelle W-2 gelenkt.The next internal combustion engine gear VM-3G is a winding gear. In this case, the first transmission input shaft W-1 is coupled to the second transmission input shaft W-3 and the electric motor EM by the switching position of the switching element S3 to the left. Due to the switching position of the switching element S4 to the left of the power flow is directed to the output shaft W-2.

Die Schaltstellungen des Schaltelements S3 nach links und des Schaltelements S4 nach rechts schalten den fünften Gang VM-5G ebenfalls als ein Windungsgang. Dazwischen liegt der vierte verbrennungsmotorische Gang VM-4G, der durch Schalten des Schaltelementes S2 nach links eingelegt wird.The shift positions of the shift element S3 to the left and the shift element S4 to the right also shift the fifth gear VM-5G as a winding gear. In between is the fourth internal combustion engine gear VM-4G, which is inserted by switching the switching element S2 to the left.

Weiterhin stehen ein sechster verbrennungsmotorischer Gang VM-6G, geschaltet durch das Schaltelement S2 nach rechts sowie ein elektrischer sechster Gang EM-6G, geschaltet durch das Schaltelement S4 nach rechts zur Verfügung.Furthermore, there are a sixth internal combustion engine gear VM-6G, switched by the switching element S2 to the right and an electric sixth gear EM-6G, switched by the switching element S4 to the right available.

Alle Gangwechsel können mit Hilfe eines passenden Ganges der jeweils anderen Antriebsquelle VM oder EM zugkraftunterstützt gesteuert werden. Notwendige Synchronisationen von klauengeschalteten Gangwechseln können mittels einer Drehzahlregulierung des Verbrennungsmotors VM oder der Elektromaschine EM und gegebenenfalls mit Hilfe einer Schlupfregelung des Schaltelements K1 erfolgen.All gear changes can be controlled traction assisted by means of a matching gear of each other power source VM or EM. Necessary synchronizations of claw-connected gear changes can take place by means of a speed regulation of the internal combustion engine VM or of the electric machine EM and possibly with the aid of a slip control of the switching element K1.

Zum Vergleich zeigt der untere Tabellenteil der 2 eine vollständige Gangfolge mit sieben elektrisch betriebenen Gängen EM-1G–EM-7G, die durch Nutzung von Windungsgängen möglich ist. Hinter dem jeweiligen Gang steht der Übersetzungsweg, beispielsweise in der ersten Zeile „1 (iEM_W0102)” für: Erster elektrischer Gang [i] EM-1G mit Kraftfluss von der Elektromaschine [EM] gewunden [W] über die erste Radsatzebene Z1 [01] und die zweite Radsatzebene Z2 [02] zum Abtrieb. In den beiden darauf folgenden Spalten folgen die Angaben über die zahlenmäßige Übersetzung i und den zugehörige Gangsprung. Die Gangfolge der elektrisch betriebenen Gänge alterniert demnach zwischen gewundenem und nicht gewundenem Kraftfluss.For comparison, the lower part of the table shows 2 a complete gear sequence with seven electrically operated gears EM-1G-EM-7G, which is possible by using Windungsgängen. Behind the respective gear is the translation path, for example in the first line "1 (iEM_W0102)" for: First electrical gear [i] EM-1G with power flow from the electric machine [EM] wound [W] over the first Radsatzebene Z1 [01] and the second Radsatzebene Z2 [02] to the output. The following two columns are followed by the information on the numerical ratio i and the corresponding step. The course of the electrically operated gears thus alternates between tortuous and non-tortuous power flow.

Zusätzlich ist in der unteren Tabelle der 2 die Gesamtspreizung unter Nutzung der Windungsgänge [= 6,96] und die Gesamtspreizung ohne Windungsgänge [= 3,63] angegeben. Angemerkt ist außerdem die reine Kopplungsübersetzung [= 1,42] über die erste Radsatzebene Z1 für den Start des Verbrennungsmotors VM mit der Elektromaschine EM in der Funktion als ein Startergenerator.In addition, in the lower table of the 2 the total spread using the turns [= 6.96] and the total spread without turns [= 3.63] are given. Also noteworthy is the pure coupling ratio [= 1.42] over the first Radsatzebene Z1 for the start of the engine VM with the electric machine EM in the function as a starter generator.

Die 3 zeigt eine vergleichbare Getriebestruktur 1b eines Hybrid-Antriebsstranges gemäß der Erfindung. Darin sind die beiden Zwischenräder z21, z21a des Eingangsradsatzes Z1 durch ein einzelnes Zahnrad z21 ersetzt. Bei einer Anordnung mit zwei Zwischenrädern z21, z21a kann bei einer vorgegebenen Kopplungsübersetzung zwischen den beiden Eingangswellen W-1 und W-3 deren Abstand zur Abtriebswelle W-2 gleich groß sein, bzw. es können gleiche Losräder z12, z3; z13, z33; z14, z34 innerhalb der Radsatzebenen Z2, Z3, Z4 verwendet werden. Bei einer Anordnung mit einem Zwischenrad z21 sind die Losräder z12, z3; z13, z33; z14, z34 sowie das Losrad z31 und das Festrad z11 der ersten Radsatzebene Z1 hingegen entsprechend unterschiedlich anzupassen, so dass sich unterschiedliche radiale Achsabstände der beiden Getriebeeingangswellen W-1, W-3 zur Getriebeausgangswelle W-2 ergeben. Um eine geeignete Motorstartübersetzung für Verbrennungsmotorstarts durch die Elektromaschine EM zu realisieren, ist insbesondere der Abstand deren Getriebeeingangswelle W-3 zur Getriebeausgangswelle W-2 etwas geringer als der Abstand der Getriebeeingangswelle W-1 des Verbrennungsmotors VM zur Getriebeausgangswelle W-2.The 3 shows a comparable transmission structure 1b a hybrid powertrain according to the invention. Therein, the two intermediate wheels z21, z21a of the input gear set Z1 are replaced by a single gear z21. In the case of an arrangement with two intermediate wheels z21, z21a, with a given coupling ratio between the two input shafts W-1 and W-3, their distance from the output shaft W-2 can be the same, or identical idler gears z12, z3; z13, z33; z14, z34 are used within the Radsatzebenen Z2, Z3, Z4. In an arrangement with an intermediate z21 are the idler gears z12, z3; z13, z33; z14, z34 and the idler gear z31 and the fixed gear z11 of the first Radsatzebene Z1, however, correspondingly different adapt, so that different radial center distances of the two transmission input shafts W-1, W-3 result to the transmission output shaft W-2. In order to realize a suitable engine starting ratio for internal combustion engine starts by the electric machine EM, in particular the distance between the transmission input shaft W-3 to the transmission output shaft W-2 is slightly less than the distance between the transmission input shaft W-1 of the engine VM to the transmission output shaft W-2.

4 zeigt eine weitere Getriebestruktur 1c. Der Verbrennungsmotor VM mit dem Schaltelement K1 und die Elektromaschine EM sind bezüglich der Getriebeeingangswellen W-1 und W-3 vertauscht angeordnet. Entsprechend sind die Durchmesser der Zwischenräder z21, z21a ebenfalls vertauscht, um die gewünschte Motorstartübersetzung bzw. Eingangswellenübersetzung zu realisieren. Die Gangschaltvorrichtungen S1 und S2 der nun der Elektromaschine EM zugehörigen ersten Getriebeeingangswelle W-1 sind beide Kosten sparend als doppelseitig betätigbare Klauenkupplungen ausgebildet. Die Gangschaltvorrichtungen S3 und S4 der nun dem Verbrennungsmotor VM zugehörigen zweiten Getriebeeingangswelle W-3 sind als doppelseitig betätigbare Synchronisierungen ausgebildet. Der fünfte Radsatz Z5 ist als ein Rückwärtsgang ausgebildet. Zu diesem Zweck steht das Zahnradpaar z15/z25 im Eingriff mit einem drehbar gelagerten Zwischenrad zR5. 4 shows another transmission structure 1c , The engine VM with the switching element K1 and the electric machine EM are interchanged with respect to the transmission input shafts W-1 and W-3. Accordingly, the diameters of the intermediate gears z21, z21a are also reversed to realize the desired engine start ratio and input shaft ratio, respectively. The gear shifting devices S1 and S2 of the first transmission input shaft W-1 now belonging to the electric machine EM are both cost-saving designed as double-sided operable jaw clutches. The gear shifting devices S3 and S4 of the second transmission input shaft W-3, which is now associated with the internal combustion engine VM, are designed as synchronizers which can be actuated on both sides. The fifth wheel Z5 is formed as a reverse gear. For this purpose, the gear pair z15 / z25 is engaged with a rotatably mounted idler zR5.

Es stehen somit bei dieser Getriebestruktur 1c fünf Vorwärtsgänge für den Verbrennungsmotor VM und ein verbrennungsmotorisch und/oder elektrisch betriebener Rückwärtsgang zur Verfügung. Grundsätzlich könnte die Rückwärtsgangebene Z5 über eine Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine EM auch Kosten sparend als ein zusätzlicher elektrischer Vorwärtsgang genutzt werden. It is thus in this transmission structure 1c five forward gears for the internal combustion engine VM and a combustion engine and / or electrically operated reverse gear available. In principle, the reverse gear plane Z5 could also be used to save costs as an additional electrical forward gear via a reversal of the direction of rotation of the electric machine EM.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1a–1c1a-1c
Getriebestrukturtransmission structure
1G–7G1G-7G
Gangcorridor
Ei E i
EinzelgangSingle Gang
EMEM
Elektromaschine ÜbersetzungElectric machine translation
i_gesi_ges
Getriebespreizungtransmission spread
K1K1
Schaltelement, Anfahrkupplung, MotorkupplungSwitching element, starting clutch, engine clutch
S1–S4S1-S4
GangschaltvorrichtungGearshift device
VMVM
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
W-1W-1
GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
W-2W-2
Getriebeausgangswelle, GetriebeabtriebTransmission output shaft, transmission output
W-3W-3
GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
Wi W i
Windungsgangwinding
Z1–Z5Z1-Z5
RadsatzebeneRadsatzebene
z11–z15z11-z15
Zahnradgear
z21–z25z21-z25
Zahnradgear
z31–z34z31-z34
Zahnradgear
zR5ZR5
Zahnradgear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2008/138387 A1 [0015, 0018] WO 2008/138387 A1 [0015, 0018]

Claims (18)

Hybridantrieb mit einem automatisierten Schaltgetriebe, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor (VM) und einem wenigstens eine Elektromaschine (EM) aufweisenden Elektroantrieb, wobei das automatisierte Schaltgetriebe zwei Getriebeeingangswellen (W-1, W-3) und eine Getriebeausgangswelle (W-2) aufweist, die achsparallel zueinander angeordnet sind, wobei eine der beiden Getriebeeingangswellen (W-1, W-3) dem Verbrennungsmotor (VM) und die andere Getriebeeingangswelle (W-1, W-3) der Elektromaschine (EM) zugeordnet ist, und mit in mehreren Radsatzebenen (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5) angeordneten Zahnrädern (z11–z15, z21–z25, z31–z34, zR5), wobei als Festräder oder Losräder ausgebildete Zahnräder (z11–z15, z22–z25, z31–z34) auf den Wellen (W-1, W-2, W-3) drehfest angeordnet oder über Gangschaltvorrichtungen (S1, S2, S3, S4) drehfest mit diesen verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche schaltbaren Losräder (z12–z15, z31–z34) und deren zugeordnete Gangschaltvorrichtungen (S1, S2, S3, S4) auf den beiden Getriebeeingangswellen (W-1, W-3) angeordnet sind, und dass die beiden Getriebeeingangswellen (W-1, W-3) über eine eingangsseitige erste Radsatzebene (Z1) miteinander koppelbar sind, wobei diese erste Radsatzebene (Z1) ein auf einer der beiden Getriebeeingangswellen (W-1, W-3) drehfest angeordnetes Festrad (z11), ein auf der anderen Getriebeeingangswelle (W-1, W-3) drehbar angeordnetes schaltbares Losrad (z31), welches über eine zugeordnete Gangschaltvorrichtung (S3) mit dieser Getriebeeingangswelle (W-1, W-3) drehfest verbindbar ist, und wenigstens ein nicht schaltbares Zwischenrad (z21, z21a) aufweist.Hybrid drive with an automated transmission, for example, for a motor vehicle, with an internal combustion engine (VM) and at least one electric machine (EM) having electric drive, the automated transmission two transmission input shafts (W-1, W-3) and a transmission output shaft (W-2 ), which are arranged axially parallel to each other, wherein one of the two transmission input shafts (W-1, W-3) the internal combustion engine (VM) and the other transmission input shaft (W-1, W-3) of the electric machine (EM) is assigned, and arranged in several Radsatzebenen (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5) gears (z11-z15, z21-z25, z31-z34, zR5), wherein designed as a fixed or loose wheels gears (z11-z15, z22-z25, z31 Z34) on the shafts (W-1, W-2, W-3) rotatably disposed or gear shift devices (S1, S2, S3, S4) rotatably connected to these, characterized in that all switchable idler gears (z12-z15 , z31-z34) and their train eordnete gear shift devices (S1, S2, S3, S4) on the two transmission input shafts (W-1, W-3) are arranged, and that the two transmission input shafts (W-1, W-3) via an input-side first Radsatzebene (Z1) with each other can be coupled, said first Radsatzebene (Z1) on one of the two transmission input shafts (W-1, W-3) rotatably mounted fixed gear (z11), on the other transmission input shaft (W-1, W-3) rotatably mounted switchable idler gear (Z31), which via an associated gear shift device (S3) with this transmission input shaft (W-1, W-3) rotatably connected, and at least one non-switchable intermediate (z21, z21a). Hybridantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Zwischenrad (z21, z21a) auf der Getriebeausgangswelle (W-2) drehbar gelagert ist.Hybrid drive according to claim 1, characterized in that the at least one intermediate wheel (z21, z21a) is rotatably mounted on the transmission output shaft (W-2). Hybridantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei miteinander fest verbundene, koaxial beabstandete Zwischenräder (z21, z21a) auf der Getriebeausgangswelle (W-2) drehbar gelagert sind, wobei eines der beiden Zwischenräder (z21, z21a) mit dem Festrad (z11) und das andere Zwischenrad (z21, z21a) mit dem Losrad (z31) im Eingriff steht.Hybrid drive according to claim 1, characterized in that two interconnected, coaxially spaced intermediate wheels (z21, z21a) are rotatably mounted on the transmission output shaft (W-2), wherein one of the two intermediate wheels (z21, z21a) with the fixed gear (z11) and the other idler gear (z21, z21a) is engaged with the idler gear (z31). Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Gänge (1G–7G) als ein Windungsgang durch Schalten eines Kraftflusspfades von einer der Getriebeeingangswellen (W-1, W-3) über die andere Getriebeeingangswelle (W-1, W-3) zur Getriebeausgangswelle (W-2) mittels zumindest jeweils einer Gangschaltvorrichtung (S1–S4) je Getriebeeingangswelle (W-1, W-3) ausgelegt ist.Hybrid drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one of the gears (1G-7G) as a winding gear by switching a power flow path of one of the transmission input shafts (W-1, W-3) via the other transmission input shaft (W-1 , W-3) to the transmission output shaft (W-2) by means of at least one gear shift device (S1-S4) per transmission input shaft (W-1, W-3) is designed. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt vier oder fünf Radsatzebenen (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5) zur Realisierung von fünf bis sieben Vorwärtsgängen (1G–7G) oder zur Realisierung von vier bis sechs Vorwärtsgängen (1G–6G) und einem Rückwärtsgang angeordnet sind.Hybrid drive according to one of claims 1 to 4, characterized in that a total of four or five Radsatzebenen (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5) for the realization of five to seven forward gears (1G-7G) or for the realization of four to six forward gears ( 1G-6G) and a reverse gear are arranged. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückwärtsgang mit einer der Radsatzebenen (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5) eines Vorwärtsganges (1G–7G) durch eine Drehrichtungsumkehr der Elektromaschine (EM) darstellbar ist.Hybrid drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that a reverse gear with one of the Radsatzebenen (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5) of a forward gear (1G-7G) by reversing the direction of rotation of the electric machine (EM) can be displayed. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verbrennungsmotor (VM) und seiner zugeordneten Getriebeeingangswelle (W-1, W-3) ein Schaltelement (K1) angeordnet ist, über das der Verbrennungsmotor (VM) mit der Getriebeeingangswelle (W-1, W-3) kraftschlüssig verbindbar ist.Hybrid drive according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the internal combustion engine (VM) and its associated transmission input shaft (W-1, W-3) a switching element (K1) is arranged, via which the internal combustion engine (VM) with the transmission input shaft (W-1, W-3) is frictionally connectable. Hybridantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (K1) als eine Reibungskupplung oder eine Klauenkupplung ausgebildet ist.Hybrid drive according to claim 7, characterized in that the switching element (K1) is designed as a friction clutch or a dog clutch. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (VM) permanent mit der ihm zugeordneten Getriebeeingangswelle (W-1; W-3) antriebsverbunden ist, und dass die Elektromaschine (EM) als ein Anfahrelement ansteuerbar und betreibbar ist.Hybrid drive according to one of claims 1 to 6, characterized in that the internal combustion engine (VM) is permanently connected drive-connected to the transmission input shaft (W-1; W-3) assigned to it, and that the electric machine (EM) can be activated and operated as a starting element , Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM) permanent mit der ihr zugeordneten Getriebeeingangswelle (W-1; W-3) antriebsverbunden ist.Hybrid drive according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the electric machine (EM) is permanently drive-connected to its associated transmission input shaft (W-1; W-3). Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Gangschaltvorrichtungen (S1–S4) doppelseitig betätigbar ist.Hybrid drive according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least one of the gear shift devices (S1-S4) is double-sided actuated. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Gangschaltvorrichtungen (S1–S4) als eine Klauenkupplung ausgebildet ist, und dass die Elektromaschine (EM) und/oder der Verbrennungsmotor (VM) als ein Synchronisierungsmittel ansteuerbar ist.Hybrid drive according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least one of the gear shift devices (S1-S4) is designed as a dog clutch, and that the electric machine (EM) and / or the internal combustion engine (VM) can be controlled as a synchronization means. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Gangschaltvorrichtungen (S1–S4) als Klauenkupplungen ausgebildet sind.Hybrid drive according to one of claims 1 to 12, characterized in that all gear shift devices (S1-S4) are designed as jaw clutches. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Gangschaltvorrichtungen (S1–S4) auf ihrer einen Seite als eine Klauenkupplung und auf ihrer anderen Seite als eine Synchronisierung ausgebildet ist.Hybrid drive according to one of claims 1 to 12, characterized in that at least one of the gear shifting devices (S1-S4) on their one Page is designed as a dog clutch and on its other side as a synchronization. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM) als ein Startergenerator zum Starten des Verbrennungsmotors (VM) und/oder als ein Generator zum Laden eines Energiespeichers oder zur Versorgung eines Bordnetzes ansteuerbar und betreibbar ist.Hybrid drive according to one of claims 1 to 14, characterized in that the electric machine (EM) as a starter generator for starting the internal combustion engine (VM) and / or as a generator for charging an energy storage or to supply a vehicle electrical system is controlled and operable. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise die Elektromaschine (EM) als ein Zugkraftunterstützungsmittel bei verbrennungsmotorischen Gangwechseln ansteuerbar und betreibbar ist, und dass der Verbrennungsmotor (VM) zumindest teilweise als ein Zugkraftunterstützungsmittel bei elektrischen Gangwechseln ansteuerbar und betreibbar ist.Hybrid drive according to one of claims 1 to 15, characterized in that at least partially the electric machine (EM) is controllable and operable as a traction assisting means in internal combustion engine gear changes, and that the internal combustion engine (VM) is at least partially controllable and operable as a traction assisting means in electrical gear changes , Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektroantrieb eine zweite Elektromaschine aufweist, und dass die zweite Elektromaschine mit dem Verbrennungsmotor (VM) in Serie geschaltet ist.Hybrid drive according to one of claims 1 to 16, characterized in that the electric drive has a second electric machine, and that the second electric machine with the internal combustion engine (VM) is connected in series. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebeabtrieb wahlweise an dem einen oder dem anderen Ende der Getriebeausgangswelle (W-2) abgreifbar ist.Hybrid drive according to one of claims 1 to 17, characterized in that a transmission output can be tapped either at one or the other end of the transmission output shaft (W-2).
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