DE102013221461A1 - Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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DE102013221461A1
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Uwe Griesmeier
Daniel ORTNER
Johannes Kaltenbach
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Abstract

Hybridantrieb (1.1) eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor (VM), eine Elektromaschine (EM), ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes automatisiertes Schaltgetriebe (4.1) sowie ein in Planetenbauweise ausgeführtes Überlagerungsgetriebe (5) aufweist. Die Eingangswelle (GE) des Schaltgetriebes ist über mehrere selektiv schaltbare Stirnradstufen (Z1, Z2, Z4, Z6, ZM) mit der Ausgangswelle (GA1, GA2) in Triebverbindung bringbar. Das Überlagerungsgetriebe ist koaxial über einem freien Ende (9) der Ausgangswelle (GA2) angeordnet. Deren erstes Eingangselement (6) ist drehfest mit einer koaxial über der Ausgangswelle (GA2) angeordneten Hohlwelle (10) verbunden, welche über ein Koppelschaltelement (K) drehfest mit dem Losrad (12) einer unmittelbar axial benachbarten Stirnradstufe (Z2) verbindbar ist, welche über ein Arretierungsschaltelement (L, L') gehäusefest arretierbar ist, und welche über ein Überbrückungsschaltelement (M, M') drehfest mit dem zweiten Eingangselement (7) oder mit dem Ausgangselement (8) verbindbar ist. Deren zweites Eingangselement (7) steht ständig mit dem Rotor (3) der Elektromaschine in Triebverbindung, und deren Ausgangselement (8) ist drehfest mit der Ausgangswelle (GA2) verbunden. Gemäß der Erfindung ist die Eingangswelle (GE) des Schaltgetriebes (4.1) über eine ein Antriebsrad (19) und ein Abtriebsrad (20) umfassende sowie mittels eines zweiten Koppelschaltelementes (G) schaltbare Koppelstirnradstufe (ZM) mit dem zweiten Eingangselement (7) des Überlagerungsgetriebes (5) in Triebverbindung bringbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor mit einer Triebwelle, eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine mit einem Rotor, ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes automatisiertes Schaltgetriebe mit einer Eingangswelle und mindestens einer Ausgangswelle, sowie ein in Planetenbauweise ausgeführtes Überlagerungsgetriebe mit zwei Eingangselementen und einem Ausgangselement umfasst, wobei die Eingangswelle über eine steuerbare Trennkupplung oder unmittelbar mit der Triebwelle in Verbindung steht und über mehrere selektiv schaltbare Stirnradstufen mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar ist, und wobei das Überlagerungsgetriebe koaxial über einem freien Ende der Ausgangswelle angeordnet ist, das erste Eingangselement drehfest mit einer koaxial über der Ausgangswelle angeordneten Hohlwelle verbunden ist, welche über ein Koppelschaltelement drehfest mit dem Losrad einer unmittelbar axial benachbarten Stirnradstufe verbindbar ist, welche über ein Arretierungsschaltelement gehäusefest arretierbar ist, und welche über ein Überbrückungsschaltelement drehfest mit dem zweiten Eingangselement oder mit dem Ausgangselement verbindbar ist, wobei das zweite Eingangselement des Überlagerungsgetriebes permanent mit dem Rotor der Elektromaschine in Triebverbindung steht, und bei dem das Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes drehfest mit der Ausgangswelle verbunden ist.
  • Es ist allgemein bekannt, dass bei einem Hybridantrieb ein in Planetenbauweise ausgeführtes Überlagerungsgetriebe zur Überlagerung der Drehmomente und Drehzahlen eines Verbrennungsmotors sowie einer Elektromaschine genutzt werden kann. Gegenüber anderen Bauarten von Überlagerungsgetrieben weist ein Planetengetriebe den Vorteil kompakter Abmessungen und ausgeglichener Lagerkräfte der Getriebekomponenten auf.
  • In der DE 199 34 696 A1 ist eine als elektrodynamisches Antriebssystem (EDA) bezeichnete Kombination eines Verbrennungsmotors, einer Elektromaschine und eines Überlagerungsgetriebes beschrieben, die einem in Vorgelegebauweise ausgeführten Schaltgetriebe antriebstechnisch vorgeordnet ist und ein verschleißfreies Anfahren ermöglicht. In einer ersten Ausführungsform dieses Hybridantriebs gemäß der dortigen 1 ist das Überlagerungsgetriebe als ein einfaches Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem mehrere Planetenräder tragenden Planetenträger und einem Hohlrad ausgebildet. Das Hohlrad des Planetengetriebes ist drehfest mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbunden und bildet das erste Eingangselement des Überlagerungsgetriebes. Das Sonnenrad des Planetengetriebes ist drehfest mit dem Rotor der Elektromaschine verbunden und bildet das zweite Eingangselement des Überlagerungsgetriebes. Der Planetenträger des Planetengetriebes ist drehfest mit der Eingangswelle des Schaltgetriebes verbunden und bildet das Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes.
  • Bei diesem Hybridantrieb erfolgt das verschleißfreie Anfahren dadurch, dass bei weitgehend konstanter Drehzahl des Verbrennungsmotors die Elektromaschine zunächst im Generatorbetrieb mit ansteigendem Schleppmoment bis zum Erreichen des Rotorstillstands gesteuert und dann im Motorbetrieb mit umgekehrter Drehrichtung bis zum Erreichen des Gleichlaufs der Getriebekomponenten des Planetengetriebes beschleunigt wird. Mit dem Erreichen des Gleichlaufs im Planetengetriebe wird eine zwischen dem Sonnenrad und dem Planetenträger angeordnete Überbrückungskupplung geschlossen, so dass das Planetengetriebe im weiteren Verlauf eines Verbrennungsfahrbetriebs im Block umläuft. Die Elektromaschine kann in diesem Betriebszustand für einen Boostbetrieb als Motor betrieben werden, zur Ladung eines elektrischen Energiespeichers als Generator betrieben werden, oder kraftlos geschaltet werden. Sofern die Triebwelle des Verbrennungsmotors über eine ausrückbare und einrückbare Trennkupplung mit dem Hohlrad des Planetengetriebes verbunden ist, kann der Verbrennungsmotor auch abgekoppelt und abgestellt werden, um einen reinen Elektrofahrbetrieb zu ermöglichen. Das Schaltgetriebe dieses Hybridantriebs kann unverändert auch für einen konventionellen Antrieb verwendet werden, bei dem das Anfahren mit dem Verbrennungsmotor verschleißbehaftet über den Schlupfbetrieb einer als Reibungskupplung ausgebildeten Trennkupplung erfolgt.
  • In der DE 10 2010 030 567 A1 und der DE 10 2010 043 354 A1 sind Hybridantriebe beschrieben, bei denen ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes Schaltgetriebe, das zur antriebstechnischen Anbindung einer Elektromaschine mit einem in Planetenbauweise ausgeführten Überlagerungsgetriebe kombiniert ist, jeweils speziell für die Verwendung in einem Hybridantrieb ausgelegt ist. Das jeweilige Schaltgetriebe kann somit nicht mit geringen Änderungen für einen Einsatz in einem konventionellen Antriebsstrang modifiziert oder aus einem solchen abgeleitet werden, so dass dieses vergleichsweise teuer in der Entwicklung und Produktion ist.
  • In einer ersten Ausführungsvariante des Hybridantriebs der DE 10 2010 030 567 A1 gemäß der dortigen 1 sind die beiden Eingangswellen koaxial und axial benachbart zueinander angeordnet und über ein Koppelschaltelement drehfest miteinander verbindbar. Die erste Eingangswelle ist über eine als Reibungskupplung ausgebildete Trennkupplung mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbunden sowie über eine schaltbare Stirnradstufe mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Das als einfaches Planetengetriebe ausgeführte Überlagerungsgetriebe ist koaxial und axial benachbart zu der zweiten Eingangswelle angeordnet. Das Hohlrad des Planetengetriebes ist drehfest mit der zweiten Eingangswelle des Schaltgetriebes verbunden, die über ein Koppelschaltelement drehfest mit der ersten Eingangswelle verbindbar und über eine schaltbare Stirnradstufe mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar ist. Das Hohlrad des Planetengetriebes bildet somit das erste Eingangselement des Überlagerungsgetriebes. Das Sonnenrad des Planetengetriebes ist drehfest mit dem Rotor der Elektromaschine verbunden und bildet daher das zweite Eingangselement des Überlagerungsgetriebes. Der Planetenträger des Planetengetriebes ist über ein Überbrückungsschaltelement drehfest mit der zweiten Eingangswelle des Schaltgetriebes verbindbar und über eine weitere schaltbare Stirnradstufe mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Der Planetenträger des Planetengetriebes bildet demnach das Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes.
  • Dieser bekannte Hybridantrieb weist neben der Möglichkeit des verschleißfreien Anfahrens drei Gänge für den Verbrennungsfahrbetrieb und zwei Gänge für den Elektrofahrbetrieb auf. Ebenso bestehen die Möglichkeit zur Standladung eines elektrischen Energiespeichers mittels des Verbrennungsmotors sowie die Fähigkeit eines Motorstarts des Verbrennungsmotors mittels der Elektromaschine. Als Nachteile dieses Hybridantriebs können die geringe Anzahl der im Verbrennungsfahrbetrieb verfügbaren Gangstufen und der aufgrund der Schleppverluste der Stirnradstufen niedrige Übertragungswirkungsgrad im Elektrofahrbetrieb genannt werden.
  • Bei dem Hybridantrieb gemäß der DE 10 2010 043 354 A1 ist das als einfaches Planetengetriebe ausgeführte Überlagerungsgetriebe innerhalb des in Vorgelegebauweise ausgeführten, zwei Eingangswellen und eine Ausgangswelle aufweisenden Schaltgetriebes angeordnet. Die erste Eingangswelle des Schaltgetriebes ist achsparallel zu der Ausgangswelle angeordnet, über eine als Reibungskupplung ausgebildete Trennkupplung mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbunden, und über zwei jeweils nur aus Losrädern bestehende Stirnradstufen mit der Ausgangswelle des Schaltgetriebes in Triebverbindung bringbar. Die zweite Eingangswelle des Schaltgetriebes ist achsparallel zur ersten Eingangswelle und Ausgangswelle angeordnet, drehfest mit dem Rotor der Elektromaschine verbunden, und über zwei jeweils ebenfalls nur aus Losrädern bestehende Stirnradstufen mit der Ausgangswelle des Schaltgetriebes in Triebverbindung bringbar. Die Stirnradstufen der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle sind in identischen beziehungsweise nahezu identischen Zahnradebenen angeordnet und nutzen in einem Fall ein gemeinsames, auf der Ausgangswelle angeordnetes Losrad. Im anderen Fall sind die auf der Ausgangswelle angeordneten Losräder der beiden Stirnradstufen drehfest miteinander verbunden. Das als einfaches Planetengetriebe ausgebildete Überlagerungsgetriebe ist zwischen den beiden Zahnradebenen koaxial über der Ausgangswelle angeordnet. Das Hohlrad des Planetengetriebes ist drehfest mit den zwei drehfest miteinander verbundenen Losrädern der ersten Zahnradebene verbunden, die über jeweils ein Schaltelement mit der ersten Eingangswelle oder der zweiten Eingangswelle in Triebverbindung bringbar sowie über ein weiteres Schaltelement unmittelbar drehfest mit der Ausgangswelle verbindbar sind. Das Hohlrad des Planetengetriebes kann somit das erste Eingangselement oder das zweite Eingangselement des Überlagerungsgetriebes bilden. Das Sonnenrad des Planetengetriebes ist mittels eines Schaltelements drehfest mit dem gemeinsamen Losrad der zweiten Zahnradebene verbindbar, das über jeweils ein Schaltelement mit der ersten Eingangswelle oder der zweiten Eingangswelle in Triebverbindung bringbar sowie über ein weiteres Schaltelement unmittelbar drehfest mit der Ausgangswelle verbindbar sind. Das Sonnenrad des Planetengetriebes kann daher ebenfalls das erste Eingangselement oder das zweite Eingangselement des Überlagerungsgetriebes bilden. Der Planetenträger ist drehfest mit der Ausgangswelle verbunden und bildet demnach das Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes.
  • Dieser bekannte Hybridantrieb weist neben der Möglichkeit des verschleißfreien Anfahrens sieben Gänge für den Verbrennungsfahrbetrieb, darunter vier Windungsgänge, und sieben Gänge für den Elektrofahrbetrieb, darunter auch vier Windungsgänge, auf. Auch bei diesem Hybridantrieb besteht die Möglichkeit zur Standladung eines elektrischen Energiespeichers mittels des Verbrennungsmotors und eines Motorstarts des Verbrennungsmotors mittels der Elektromaschine. Nachteilig bei diesem Hybridantrieb sind jedoch die große Gesamtanzahl der benötigten Schaltelemente, die große Anzahl der für die meisten Gänge jeweils auszurückenden und einzurückenden Schaltelemente, und der schlechte Übertragungswirkungsgrad in den Windungsgängen.
  • Dagegen werden in der nicht vorveröffentlichten DE 10 2013 215 114 A1 der gleichen Anmelderin mehrere Ausführungsformen eines Hybridantriebs der eingangs genannten Bauart mit einem in Vorgelegebauweise ausgeführten Schaltgetriebe und einem in Planetenbauweise ausgeführten Überlagerungsgetriebe vorgeschlagen, welcher eine große Anzahl von Gängen für den Verbrennungsfahrbetrieb und zwei Gänge mit hohem Übertragungswirkungsgrad für den Elektrofahrbetrieb aufweist, und dessen Schaltgetriebe mit geringen Änderungen aus einem konventionellen Schaltgetriebe abgeleitet werden kann.
  • Bei diesem bekannten Hybridantrieb ist das Überlagerungsgetriebe koaxial über einem freien Ende einer Ausgangswelle des Schaltgetriebes angeordnet. Ein erstes Eingangselement des Überlagerungsgetriebes ist drehfest mit einer koaxial über der Ausgangswelle angeordneten Hohlwelle verbunden, die zur Ankopplung des Verbrennungsmotors über ein Koppelschaltelement drehfest mit einem Losrad einer unmittelbar axial benachbarten Stirnradstufe des Schaltgetriebes verbindbar ist. Zur Überbrückung des Überlagerungsgetriebes ist die Hohlwelle über ein Überbrückungsschaltelement drehfest mit einem weiteren Getriebebauteil des Überlagerungsgetriebes verbindbar. Zur Schaltung einer zweiten Gangstufe für den Elektrofahrbetrieb ist die Hohlwelle über ein Arretierungsschaltelement gehäusefest arretierbar. Ein zweites Eingangselement des Überlagerungsgetriebes steht permanent mit dem Rotor der Elektromaschine in Triebverbindung, und das Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes ist drehfest mit der Ausgangswelle des Schaltgetriebes verbunden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den aus der DE 10 2013 215 114 A1 bekannten Hybridantrieb im Hinblick auf funktionelle Verbesserungen und kompaktere Abmessungen weiterzubilden.
  • Diese Aufgabe ist in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Eingangswelle des Schaltgetriebes über eine ein Antriebsrad und ein Abtriebsrad umfassende sowie mittels eines zweiten Koppelschaltelementes schaltbare Koppelstirnradstufe mit dem zweiten Eingangselement des Überlagerungsgetriebes in Triebverbindung bringbar ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Im einzigen Verfahrensanspruch ist für den Hybridantrieb gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors mittels der Elektromaschine während eines elektromotorischen Fahrbetriebs angegeben.
  • Die Erfindung geht demnach von dem aus der DE 10 2013 215 114 A1 bekannten Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor mit einer Triebwelle, eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine mit einem Rotor, ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes automatisiertes Schaltgetriebe mit einer Eingangswelle und mindestens einer Ausgangswelle, sowie ein in Planetenbauweise ausgeführtes Überlagerungsgetriebe mit zwei Eingangselementen und einem Ausgangselement umfasst, wobei die Eingangswelle über eine steuerbare Trennkupplung oder unmittelbar mit der Triebwelle in Verbindung steht und über mehrere selektiv schaltbare Stirnradstufen mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar ist, und wobei das Überlagerungsgetriebe koaxial über einem freien Ende der Ausgangswelle angeordnet ist, das erste Eingangselement drehfest mit einer koaxial über der Ausgangswelle angeordneten Hohlwelle verbunden ist, welche über ein Koppelschaltelement drehfest mit dem Losrad einer unmittelbar axial benachbarten Stirnradstufe verbindbar ist, welche über ein Arretierungsschaltelement gehäusefest arretierbar ist, und welche über ein Überbrückungsschaltelement drehfest mit dem zweiten Eingangselement oder mit dem Ausgangselement verbindbar ist, wobei das zweite Eingangselement des Überlagerungsgetriebes permanent mit dem Rotor der Elektromaschine in Triebverbindung steht, und bei dem das Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes drehfest mit der Ausgangswelle verbunden ist Zur Erzielung von funktionellen Verbesserungen sowie kompakteren Abmessungen dieses Hybridantriebs ist außerdem vorgesehen, dass die Eingangswelle des Schaltgetriebes über eine schaltbare Koppelstirnradstufe mit dem zweiten Eingangselement des Überlagerungsgetriebes in Triebverbindung bringbar ist.
  • Hierdurch kann durch das Einrücken nur eines einzigen Schaltelementes, nämlich des zugeordneten zweiten Koppelschaltelementes, eine abtriebsfreie Triebverbindung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine hergestellt werden. Diese Triebverbindung kann bedarfsweise bei Fahrzeugstillstand oder während des Fahrbetriebs bei neutral geschaltetem Schaltgetriebe, also in antriebslosen Vortriebsphasen, zum Laden eines elektrischen Energiespeichers mittels der dann als Generator betriebenen Elektromaschine oder zum Starten des Verbrennungsmotors durch die dann als Motor betriebene Elektromaschine genutzt werden. Zudem können über diese Triebverbindung unter Nutzung des Arretierungsschaltelementes und des Überbrückungsschaltelementes des Überlagerungsgetriebes zwei zusätzliche Gänge für den Verbrennungsfahrbetrieb geschaltet werden, wodurch zwei Stirnradstufen des Schaltgetriebes und der damit verbundene Bauraum eingespart werden können.
  • Um die erwähnte Koppelstirnradstufe Platz sparend axial zwischen dem Schaltgetriebe und dem Überlagerungsgetriebe anordnen zu können, ist gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Abtriebsrad der Koppelstirnradstufe auf einer zweiten Hohlwelle angeordnet ist, die koaxial über der ersten Hohlwelle angeordnet und drehfest mit dem zweiten Eingangselement des Überlagerungsgetriebes sowie einer Kupplungshälfte des Überbrückungsschaltelementes verbunden ist.
  • In einer ersten Ausgestaltung der Koppelstirnradstufe ist vorgesehen, dass das Antriebsrad der Koppelstirnradstufe als ein Losrad ausgebildet ist, welches drehbar auf der Eingangswelle des Schaltgetriebes gelagert und über das zweite Koppelschaltelement drehfest mit dieser verbindbar ist, und dass das Abtriebsrad der Koppelstirnradstufe als ein Festrad ausgebildet ist, das drehfest auf der zweiten Hohlwelle befestigt ist.
  • Diese Ausbildung der Koppelstirnradstufe hat den Vorteil, dass das zweite Koppelschaltelement mit dem Gangschaltelement einer unmittelbar axial benachbarten Stirnradstufe des Schaltgetriebes, sofern deren Losrad drehbar auf der Eingangswelle des Schaltgetriebes gelagert ist, in einem Doppelschaltelement zusammengefasst werden kann, wodurch die Schaltvorrichtung vereinfacht und Bauraum eingespart werden kann. Nachteilig an dieser Ausführung ist jedoch, dass dann im Elektrofahrbetrieb die Koppelstirnradstufe über das zweite Eingangselement des Überlagerungsgetriebes beziehungsweise die zweite Hohlwelle sowie gegebenenfalls die unmittelbar axial benachbarte Stirnradstufe des Schaltgetriebes über die zugeordnete Ausgangswelle lastfrei angetrieben werden, und der Übertragungswirkungsgrad durch die damit verbundenen Schleppverluste reduziert wird.
  • Zur Vermeidung dieses Nachteils ist daher gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Koppelstirnradstufe vorgesehen, dass das Antriebsrad der Koppelstirnradstufe als ein Festrad ausgebildet ist, das drehfest auf der Eingangswelle des Schaltgetriebes befestigt ist, und dass das Abtriebsrad der Koppelstirnradstufe als ein Losrad ausgebildet ist, das drehbar auf der zweiten Hohlwelle gelagert sowie über das zweite Koppelschaltelement drehfest mit dieser verbindbar ist.
  • Es versteht sich in Kenntnis der Erfindung von selbst, dass zur Erzielung eines hohen Übertragungswirkungsgrades im Elektrofahrbetrieb auch die Festräder der übrigen Stirnradstufen des Schaltgetriebes drehfest auf der Eingangswelle und deren Losräder auf der jeweils zugeordneten Ausgangswelle angeordnet sein sollten, damit diese Stirnradstufen im Elektrofahrbetrieb nicht über die jeweilige Ausgangswelle angetrieben werden.
  • Um die Elektromaschine hochdrehend und damit drehmomentschwächer, kompakter sowie leichter ausführen zu können, kann vorgesehen sein, dass die Elektromaschine über zwei in Serie geschaltete Untersetzungsstufen mit dem zweiten Eingangselement des Überlagerungsgetriebes in Triebverbindung steht. Hierdurch multiplizieren sich die Übersetzungen der beiden Untersetzungsstufen, so dass sich insgesamt eine wesentlich höhere Übersetzung zwischen dem Rotor der Elektromaschine und dem zweiten Eingangselement des Überlagerungsgetriebes mit entsprechender Drehzahlreduzierung und Drehmomenterhöhung ergibt.
  • Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Elektromaschine achsparallel zu der Ausgangswelle des Schaltgetriebes und radial benachbart zu dem Überlagerungsgetriebe angeordnet ist, und dass der Rotor der Elektromaschine über eine als Planetengetriebestufe ausgebildete eingangsseitige Untersetzungsstufe und eine dieser nachgeschaltete, als Stirnradgetriebestufe ausgebildete ausgangsseitige Untersetzungsstufe mit dem zweiten Eingangselement des Überlagerungsgetriebes in Triebverbindung steht.
  • Wenn die Elektromaschine dagegen koaxial zu der Ausgangswelle des Schaltgetriebes und axial benachbart zu dem Überlagerungsgetriebe angeordnet ist, steht der Rotor der Elektromaschine bevorzugt über eine als Planetengetriebestufe ausgebildete eingangsseitige Untersetzungsstufe und eine dieser nachgeschaltete, ebenfalls als Planetengetriebestufe ausgebildete ausgangsseitige Untersetzungsstufe mit dem zweiten Eingangselement des Überlagerungsgetriebes in Triebverbindung. Die beiden Planetengetriebestufen können zur Einsparung von axialem Bauraum radial gestaffelt oder zur Einsparung von radialem Bauraum axial gestaffelt angeordnet sein.
  • Die Planetengetriebestufe der eingangsseitigen Untersetzungsstufe ist bevorzugt als ein einfaches Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem mehrere Planetenräder tragenden Planetenträger und einem Hohlrad ausgebildet, dessen Sonnenrad das drehfest mit dem Rotor der Elektromaschine verbundene Eingangselement der eingangsseitigen Untersetzungsstufe bildet, dessen Hohlrad das gehäusefest arretierte Zwischenelement der eingangsseitigen Untersetzungsstufe bildet, und dessen Planetenträger das drehfest mit dem Antriebsrad oder dem Eingangselement der ausgangsseitigen Untersetzungsstufe verbundene Ausgangselement der eingangsseitigen Untersetzungsstufe bildet. Die Bauart des einfachen Planetengetriebes und die antriebstechnische Anbindung der Getriebebauteile verbindet die Vorteile von wenig Getriebebauteilen und kompakten Abmessungen mit einer erzielbaren hohen Übersetzung der eingangsseitigen Untersetzungsstufe. Grundsätzlich sind für die Ausführung der eingangsseitigen Untersetzungsstufe jedoch auch andere Bauarten von Planetengetrieben sowie eine andere triebtechnische Anbindung der Getriebebauteile möglich.
  • Wenn zum Starten des Verbrennungsmotors kein eigener Anlasser zur Verfügung steht, wird der Verbrennungsmotor im Elektrofahrbetrieb bevorzugt mit den folgenden Schritten gestartet:
    • a) Öffnen der Trennkupplung, sofern diese passiv schließbar ausgebildet ist,
    • b) Einrücken des Gangschaltelementes der Stirnradstufe des höchsten Gangs des Schaltgetriebes,
    • c) Schließen der Trennkupplung und gleichzeitiges Anheben des von der Elektromaschine abgegebenen Drehmomentes, bis der Verbrennungsmotor (VM) gestartet ist, und
    • d) Öffnen der Trennkupplung.
  • Dadurch, dass der Verbrennungsmotor beim Starten über die Stirnradstufe des höchsten Gangs über die betreffende Ausgangswelle angeschleppt wird, ist der verursachte Drehmomenteinbruch, der durch eine entsprechende Erhöhung des von der Elektromaschine abgegebenen Drehmomentes ausgeglichen werden soll, am geringsten. Das Starten des Verbrennungsmotors kann somit weitgehend ruckfrei und für die Fahrzeuginsassen entsprechend komfortabel erfolgen.
  • Das Zuschalten des Verbrennungsmotors zum Übergang in den Hybridfahrbetrieb oder Verbrennungsfahrbetrieb erfolgt dann vorzugsweise in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit. Bei niedriger Fahrgeschwindigkeit ist ein Verfahrensablauf zum Übergang in den EDA-Fahrbetrieb vorteilhaft, der in der DE 10 2013 215 114 A1 beschrieben ist. Bei höherer Fahrgeschwindigkeit ist dagegen das Einlegen eines geeigneten Gangs des Schaltgetriebes und das anschließende Schließen der Trennkupplung zur zumindest teilweisen Lastübernahme durch den Verbrennungsmotor sinnvoll.
  • Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt
  • 1 eine erste Ausführungsform eines Hybridantriebs gemäß der Erfindung in einer schematischen Darstellung,
  • 1a ein Betriebs- und Schaltschema des Hybridantriebs gemäß 1 in Form einer Tabelle,
  • 2 eine zweite Ausführungsform eines Hybridantriebs gemäß der Erfindung in einer schematischen Darstellung,
  • 3 eine dritte Ausführungsform eines Hybridantriebs gemäß der Erfindung in einer schematischen Darstellung,
  • 4 eine vierte Ausführungsform eines Hybridantriebs gemäß der Erfindung in einer schematischen Darstellung,
  • 5 eine fünfte Ausführungsform eines Hybridantriebs gemäß der Erfindung in einer schematischen Darstellung,
  • 5a ein Betriebs- und Schaltschema des Hybridantriebs gemäß 5 in Form einer Tabelle,
  • 6 eine sechste Ausführungsform eines Hybridantriebs gemäß der Erfindung in einer schematischen Darstellung, und
  • 7 eine siebte Ausführungsform eines Hybridantriebs gemäß der Erfindung in einer schematischen Darstellung.
  • Die in 1 schematisch abgebildete erste Ausführungsvariante eines Hybridantriebs 1.1 gemäß der Erfindung weist einen Verbrennungsmotor VM mit einer Triebwelle 2, eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine EM mit einem Rotor 3, ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes automatisiertes Schaltgetriebe 4.1 mit einer Eingangswelle GE und zwei Ausgangswellen GA1, GA2 sowie ein in Planetenbauweise ausgeführtes Überlagerungsgetriebe 5 mit zwei Eingangselementen 6, 7 und einem Ausgangselement 8 auf.
  • Die Eingangswelle GE des Schaltgetriebes 4.1 ist eingangsseitig über eine als Reibungskupplung ausgebildete Trennkupplung K1 mit der Triebwelle 2 des Verbrennungsmotors VM verbindbar. Getriebeintern ist die Eingangswelle GE des Schaltgetriebes 4.1 über drei selektiv schaltbare Stirnradstufen Z1, Z4, Z6 mit der ersten Ausgangswelle GA1 und über eine weitere selektiv schaltbare Stirnradstufe Z2 mit der zweiten Ausgangswelle GA2 in Triebverbindung bringbar. Die Stirnradstufen Z1, Z2, Z4, Z6 weisen jeweils ein Festrad 12, 15, 18 und ein Losrad 13, 14, 16, 17 auf. Die erste Stirnradstufe Z1 und die zweite Stirnradstufe Z2 sind in einer gemeinsamen Zahnradebene angeordnet und nutzen ein gemeinsames Festrad 12, das drehfest auf der Eingangswelle GE befestigt ist. Das Festrad 15 der vierten Stirnradstufe Z4 ist ebenfalls drehfest auf der Eingangswelle GE angeordnet. Die Losräder 13, 14, 16 dieser drei Stirnradstufen Z1, Z2, Z4 sind jeweils drehbar auf der zugeordneten Ausgangswelle GA1, GA2 gelagert und über ein zugeordnetes Gangschaltelement A, B, D drehfest mit dieser verbindbar. Bei der sechsten Stirnradstufe Z6 ist das betreffende Losrad 17 drehbar auf der Eingangswelle GE gelagert und über ein zugeordnetes Gangschaltelement F drehfest mit dieser verbindbar. Das Festrad 18 der sechsten Stirnradstufe Z6 ist drehfest auf der ersten Ausgangswelle GA1 befestigt. Die Gangschaltelemente A, D der ersten und vierten Stirnradstufe Z1, Z4 sind in einem Doppelschaltelement S1 zusammengefasst. Durch die vier Stirnradstufen Z1, Z2, Z4, Z6 weist das Schaltgetriebe 4.1 zunächst vier schaltbare Gänge G1, G2, G4, G6 auf. Die beiden Ausgangswellen GA1, GA2 des Schaltgetriebes 4.1 stehen über jeweils eine ein Abtriebsrad 29, 30 und ein gemeinsames Tellerrad 31 umfassende Ausgangskonstante KA1, KA2 mit einem Achsdifferenzial 32 in Triebverbindung, von dem aus zwei Antriebswellen 33, 34 zu in 1 nicht dargestellten Antriebsrädern der betreffenden Fahrzeugsachse führen.
  • Das Überlagerungsgetriebe 5 ist koaxial über dem von dem Verbrennungsmotor VM abgewandten freien Ende 9 der zweiten Ausgangswelle GA2 angeordnet und als ein einfaches Planetengetriebe PG mit einem Sonnenrad S, einem mehrere Planetenräder P tragenden Planetenträger T und einem Hohlrad R ausgebildet.
  • Das Sonnenrad S des Planetengetriebes PG ist drehfest mit einer ersten Hohlwelle 10 verbunden, die koaxial über der zweiten Ausgangswelle GA2 des Schaltgetriebes 4.1 angeordnet und über ein Koppelschaltelement K drehfest mit dem Losrad 14 der unmittelbar axial benachbarten zweiten Stirnradstufe Z2 verbindbar ist. Das Koppelschaltelement K und das Gangsschaltelement B der zweiten Stirnradstufe Z2 sind in einem Doppelschaltelement S2 zusammengefasst.
  • Da die Triebwelle 2 des Verbrennungsmotors VM bei geschlossener Trennkupplung K1 und eingerücktem Koppelschaltelement K über die Eingangswelle GE und die Stirnradstufe Z2 des zweiten Gangs G2 mit der Hohlwelle 10 in Triebverbindung steht, bildet das Sonnenrad S des Planetengetriebes PG das erste Eingangselement 6 des Überlagerungsgetriebes 5. Der Planetenträger T des Planetengetriebes PG ist drehfest mit der zweiten Ausgangswelle GA2 des Schaltgetriebes 4.1 verbunden und bildet somit das Ausgangselement 8 des Überlagerungsgetriebes 5.
  • Die Elektromaschine EM ist bei dem Hybridantrieb 1.1 der 1 achsparallel zu der zweiten Ausgangswelle GA2 des Schaltgetriebes 4.1 und dem Planetengetriebe PG angeordnet. Der Rotor 3 der Elektromaschine EM steht über eine als Stirnradgetriebestufe mit einem Antriebsrad 21 und einem Abtriebsrad 22 ausgebildete Untersetzungsstufe KE mit dem Hohlrad R des Planetengetriebes PG in Triebverbindung. Das Hohlrad R des Planetengetriebes PG bildet demnach das zweite Eingangselement 7 des Überlagerungsgetriebes 5. Durch die Untersetzungsstufe KE wird die Drehzahl der Elektromaschine EM reduziert und deren Drehmoment entsprechend erhöht, so dass die Elektromaschine EM höherdrehend sowie drehmomentschwächer und damit kleiner sowie leichter als bei einer unmittelbaren Anbindung an das zweite Eingangselement 7 des Überlagerungsgetriebes 5 ausgeführt werden kann.
  • Die drehfest mit dem Sonnenrad S des Planetengetriebes PG verbundene Hohlwelle 10 ist über ein Arretierungsschaltelement L gehäusefest arretierbar und über ein Überbrückungsschaltelement M drehfest mit dem Hohlrad R des Planetengetriebes PG verbindbar. Das Arretierungsschaltelement L und das Überbrückungsschaltelement M sind in einem Doppelschaltelement S4 zusammengefasst. Durch diese beiden Schaltelemente L, M ergeben sich zwei Gangstufen E1, E2 für den Elektrofahrbetrieb, bei dem das Kraftfahrzeug über die zweite Ausgangswelle GA2 und die zweite Ausgangskonstante KA2 von der Elektromaschine EM angetrieben wird. Bei eingerücktem Arretierungsschaltelement L und demzufolge gehäusefest arretiertem Sonnenrad ergibt sich die niedrigere erste Gangstufe E1 des Elektrofahrbetriebs mit der Übersetzung iE1 = iKE·(1 – i01 –1), wobei mit iKE die Übersetzung der Stirnradgetriebestufe KE und mit i01 die Standübersetzung des Planetengetriebes PG bezeichnet sind. Bei eingerücktem Überbrückungsschaltelement M, bei dem das Planetengetriebe PG in sich blockiert ist und im Block umläuft, ergibt sich die höhere zweite Gangstufe E2 des Elektrofahrbetriebs mit der Übersetzung iE2 = iKE. Neben der Funktion eines Überlagerungsgetriebes zur triebtechnischen Kopplung des Verbrennungsmotors VM und der Elektromaschine EM mit der zweiten Ausgangswelle GA2 des Schaltgetriebes 4.1 hat das Planetengetriebe PG somit auch die Funktion eines zweistufigen Schaltgetriebes für den Elektrofahrbetrieb.
  • Gemäß der Erfindung ist zusätzlich eine ein Antriebsrad 19 sowie ein Abtriebsrad 20 umfassende und mittels eines zweiten Koppelschaltelementes G schaltbare Koppelstirnradstufe ZM vorgesehen, mittels der die Eingangswelle GE des Schaltgetriebes 4.1 mit dem zweiten Eingangselement 7 des Überlagerungsgetriebes 5 in Triebverbindung bringbar ist. Vorliegend ist das Antriebsrad 19 der Koppelstirnradstufe ZM als ein Losrad ausgebildet, das drehbar auf der Eingangswelle GE gelagert und über das Koppelschaltelement G drehfest mit dieser verbindbar ist. Das Koppelschaltelement G ist mit dem Gangschaltelement F der sechsten Stirnradstufe Z6 in einem Doppelschaltelement S3 zusammengefasst. Das Abtriebsrad 20 der Koppelstirnradstufe ZM ist demzufolge als ein Festrad ausgebildet, das drehfest auf einer zweiten Hohlwelle 11 befestigt ist, die koaxial über der ersten Hohlwelle 10 angeordnet und drehfest mit dem Hohlrad R des Planetengetriebes PG sowie einer Kupplungshälfte des Überbrückungsschaltelementes M verbunden ist.
  • Mit der schaltbaren Koppelstirnradstufe ZM wird einerseits eine abtriebsfreie Triebverbindung zwischen dem Verbrennungsmotor VM und der Elektromaschine EM bereitgestellt, die bei Fahrzeugstillstand oder während des Fahrbetriebs bei neutral geschaltetem Schaltgetriebe 4.1, also in antriebslosen Vortriebsphasen, zum Laden eines elektrischen Energiespeichers über die als Generator betriebene Elektromaschine EM oder zum Starten des Verbrennungsmotors VM durch die dann als Motor betriebene Elektromaschine EM genutzt werden kann.
  • Durch die Triebverbindung über die Koppelstirnradstufe ZM können andererseits die über das Arretierungsschaltelement L und des Überbrückungsschaltelement M schaltbaren Gangstufen E1, E2 für den Elektrofahrbetrieb auch für den Verbrennungsfahrbetrieb genutzt werden, wodurch zwei Stirnradstufen des Schaltgetriebes 4.1 und der damit verbundene Bauraum eingespart werden können. Vorliegend ist die Übersetzung iZM der Koppelstirnradstufe ZM derart gewählt, dass sich in Verbindung mit der Übersetzung iPG = 1 – i01 –1 des Planetengetriebes PG bei eingerücktem Arretierungsschaltelement L der dritte Gang G3 und in Verbindung mit der Übersetzung iPG = 1 des Planetengetriebes PG bei eingerücktem Überbrückungsschaltelement M der fünfte Gang G5 für den Verbrennungsfahrbetrieb ergeben.
  • Die Gangschaltelemente A, B, D, F des Schaltgetriebes 4.1 sowie die Koppelschaltelemente G, K, das Arretierungsschaltelement L und das Überbrückungsschaltelement M sind vorliegend als unsynchronisierte Klauenkupplungen ausgebildet, da diese während eines Schaltvorgangs jeweils mittels der Elektromaschine EM und/oder des Verbrennungsmotors VM synchronisiert werden können.
  • Die möglichen Betriebsarten des Hybridantriebs 1.1 sind in der Tabelle der 1a zusammengefasst, in welcher für den Verbrennungsmotor VM der jeweils wirksame Gang G1, G2, G3, G4, G5, G6 des Schaltgetriebes 4.1 und des Planetengetriebes PG, für die Elektromaschine EM die jeweils wirksame Gangstufe E1, E2 des Planetengetriebes PG und der Untersetzungsstufe KE, sowie für die Doppelschaltelemente S1, S2, S3, S4 das jeweils eingerückte Schaltelement A, B, D, F, G, K, L, M angegeben ist. Da das Schaltgetriebe 4.1 keine Umkehrstufe aufweist, kann das Rückwärtsfahren und Rückwärtsrangieren bei dem vorliegenden Hybridantrieb 1.1 nur im Elektrofahrbetrieb in der ersten Gangstufe E1 unter Umkehrung der Drehrichtung der Elektromaschine EM erfolgen. In der Tabelle der 1a sind zusätzlich beispielhafte Werte für die Gangübersetzungen i der Gangstufen E1, E2 des Elektrofahrbetriebs und der Gänge G1–G6 des Verbrennungsfahrbetriebs sowie die zwischen diesen bestehenden Gangsprünge phi angegeben.
  • In der Betriebsart EDA-Betrieb, die vorwiegend zum verschleißfreien Anfahren genutzt wird, ist das Planetengetriebe PG als Überlagerungsgetriebe 5 wirksam, und die Drehmomente und Drehzahlen des Verbrennungsmotors VM sowie der Elektromaschine EM werden in dem Überlagerungsgetriebe 5 überlagert und auf die zweite Ausgangswelle GA2 übertragen. Hierzu wird die Triebwelle 2 des Verbrennungsmotors VM durch das Schließen der Trennkupplung K1 und das Einrücken des Koppelschaltelementes K antriebstechnisch über die Eingangswelle GE, die Stirnradstufe Z2 des zweiten Gangs G2 und die Hohlwelle 10 an das als erstes Eingangselement 6 des Überlagerungsgetriebes 5 wirksame Sonnenrad S des Planetengetriebes PG angebunden. Der Rotor 3 der Elektromaschine EM steht über die Untersetzungsstufe KE ohnehin permanent mit dem als zweites Eingangselement 7 des Überlagerungsgetriebes 5 wirksamen Hohlrad R des Planetengetriebes PG in Triebverbindung.
  • Ebenso ist der das Ausgangselement 8 des Überlagerungsgetriebes 5 bildende Planetenträger T des Planetengetriebes PG permanent drehfest mit der zweiten Ausgangswelle GA2 des Schaltgetriebes 4.1 verbunden.
  • Analog zu dem in der DE 199 34 696 A1 beschriebenen Betrieb des elektrodynamischen Antriebssystem (EDA) erfolgt das verschleißfreie Anfahren dadurch, dass bei weitgehend konstanter Drehzahl des Verbrennungsmotors VM die Elektromaschine EM zunächst im Generatorbetrieb mit ansteigendem Schleppmoment bis zum Erreichen des Rotorstillstands gesteuert und dann im Motorbetrieb mit umgekehrter Drehrichtung beschleunigt wird. Dies kann bis zum Erreichen des Gleichlaufs der Getriebekomponenten R, S, T des Planetengetriebes PG erfolgen, worauf das Überbrückungsschaltelement M geschlossen und damit der EDA-Betrieb beendet wird.
  • Der EDA-Betrieb kann jedoch auch vorzeitig dadurch beendet werden, dass das Gangschaltelement A der Stirnradstufe Z1 des ersten Gangs G1 dann eingerückt wird, wenn an diesem beim Beschleunigen des Kraftfahrzeugs Synchronlauf erreicht ist. Durch die vorzeitige Beendigung des EDA-Betriebs kann abhängig von den konkreten Übersetzungsverhältnissen der Motorbetrieb der Elektromaschine EM verkürzt oder sogar ganz verhindert werden, was besonders bei einem weitgehend entladenen elektrischen Energiespeicher vorteilhaft ist.
  • Im Elektrofahrbetrieb (E-Fahren) ist das Planetengetriebe PG als zweistufiges Schaltgetriebe wirksam, und die beiden Gangstufen E1, E2 sind über das Arretierungsschaltelement L und das Überbrückungsschaltelement M schaltbar. Bei der vorliegenden Ausbildung und Anordnung des Überlagerungsgetriebes 5 liegt die bei geschlossenem Arretierungsschaltelement L in der niedrigeren ersten Gangstufe E1 des Elektrofahrbetriebs wirksame Übersetzung des Planetengetriebes PG mit einer angenommenen Standübersetzung des Planetengetriebes PG von i01 = –1,60 bei iPG = 1,625, wogegen die bei geschlossenem Überbrückungsschaltelement M in der höheren zweiten Gangstufe E2 des Elektrofahrbetriebs wirksame Übersetzung des Planetengetriebes PG gleich eins ist (iPG = 1). Für die Ermittlung der Gesamtübersetzung der Gangstufen E1, E2 des Elektrofahrbetriebs müssen diese Übersetzungen iPG noch mit der Übersetzung iKE der vorgeschalteten Untersetzungsstufe KE multipliziert werden, die vorliegend beispielhaft mit dem Wert iKE = 4,73 angenommen wurde.
  • Im Verbrennungsfahrbetrieb (V-Fahren) werden die Gänge G1, G2, G4, G6 über die Gangschaltelemente A, B, D, F der zugeordneten Stirnradstufen Z1, Z2, Z4, Z6 des Schaltgetriebes 4.1 geschaltet. Die Gänge G3 und G5 werden dagegen über das Koppelschaltelement G der Koppelstirnradstufe ZM sowie das Arretierungsschaltelement L oder das Überbrückungsschaltelement M des Überlagerungsgetriebes 5 geschaltet. Zur Erzielung der entsprechenden Gangübersetzungen des dritten und fünften Gangs G3, G5 ist die Übersetzung iZM der Koppelstirnradstufe ZM vorliegend beispielhaft auf den Wert iZM = 3,30 festgelegt worden.
  • Im Hybridbetrieb (V + E-Fahren) kann die Elektromaschine EM im Prinzip über eine beliebige der beiden Gangstufen E1, E2 des Planetengetriebes PG, also mit einem festen Übersetzungsverhältnis, antriebstechnisch an die zweite Ausgangswelle GA2 des Schaltgetriebes 4.1 angebunden werden. Aufgrund der Schaltung der Gänge G3, G5 über die Koppelstirnradstufe ZM und das Planetengetriebe PG besteht allerdings die Einschränkung, dass die Elektromaschine EM bei eingelegtem dritten Gang G3 nur über die erste Gangstufe E1 und bei eingelegtem fünften Gang G5 nur über die zweite Gangstufe E2 des Elektrofahrbetriebs antriebstechnisch angebunden werden kann. Im Hybridfahrbetrieb kann die Elektromaschine EM wahlweise im Boostbetrieb zur Unterstützung des Verbrennungsmotors VM als Motor oder zum Laden eines elektrischen Energiespeichers als Generator betrieben werden.
  • Die Ladung eines elektrischen Energiespeichers, bei der die als Generator betriebene Elektromaschine EM von dem Verbrennungsmotor VM angetrieben wird, sowie das Starten des Verbrennungsmotors VM durch die dann als Motor betriebene Elektromaschine EM ist bei dem Hybridantrieb 1.1 gemäß 1 sowohl bei Fahrzeugstillstand als auch während der Fahrt, zum Beispiel in antriebslosen Vortriebsphasen, abtriebsunabhängig über die Koppelstirnradstufe ZM möglich, wozu nur das Schließen der Trennkupplung K1 und das Einrücken des zugeordneten zweiten Koppelschaltelementes G erforderlich sind.
  • Eine in 2 schematisch abgebildete zweite Ausführungsform eines Hybridantriebs 1.2 gemäß der Erfindung unterscheidet sich bei identischer Funktionsweise von der ersten Ausführungsform des Hybridantriebs 1.1 gemäß 1 durch eine Vertauschung der Los- und Festräder 17', 18', 19', 20' der sechsten Stirnradstufe Z6 und der Koppelstirnradstufe ZM. Vorliegend ist das Festrad 17' der sechsten Stirnradstufe Z6 drehfest auf der Eingangswelle GE befestigt, und das betreffende Losrad 18' ist drehbar auf der ersten Ausgangswelle GA1 gelagert sowie über das zugeordnete Gangschaltelement F' drehfest mit dieser verbindbar. Das Gangschaltelement F' der sechsten Stirnradstufe Z6 ist demzufolge Bestandteil eines Einzelschaltelementes S3'.
  • Das Antriebsrad 19' der Koppelstirnradstufe ZM ist nun als ein Festrad ausgebildet, das drehfest auf der Eingangswelle GE befestigt ist. Das Abtriebsrad 20' der Koppelstirnradstufe ZM ist als ein Losrad ausgebildet, das drehbar auf der zweiten Hohlwelle 11 gelagert und über das Koppelschaltelement G' drehfest mit dieser verbindbar ist. Das Koppelschaltelement G' ist bildet demzufolge ebenfalls ein Einzelschaltelement S5.
  • Aufgrund der entsprechend geänderten antriebstechnischen Einbindung der sechsten Stirnradstufe Z6 und der Koppelstirnradstufe ZM werden diese im Gegensatz zu dem Hybridantrieb 1.1 gemäß 1 nun im Elektrofahrbetrieb nicht mehr über die erste Ausgangswelle GA1 beziehungsweise die zweite Hohlwelle 11 angetrieben, so dass die damit verbundenen Schleppverluste entfallen. Dem Vorteil des höheren Übertragungswirkungsgrades im Elektrofahrbetrieb steht allerdings der Nachteil einer durch die zwei Einzelschaltelemente S3', S5 aufwendigeren Schaltvorrichtung gegenüber. Unter Berücksichtigung der geänderten Schaltelemente F'; S3' und G'; S5 kann das Betriebs- und Schaltschema von 1a auch für den Hybridantrieb 1.2 nach 2 verwendet werden.
  • Eine in 3 schematisch abgebildete dritte Ausführungsform eines Hybridantriebs 1.3 gemäß der Erfindung unterscheidet sich bei weitgehend gleicher Funktionsweise von dem Hybridantrieb 1.1 gemäß 1 durch die Ausführung des Überbrückungsschaltelementes M' als eine Reibungskupplung.
  • Die Ausbildung des Überbrückungsschaltelementes M' als Reibungskupplung ermöglicht die Durchführung von Zugschaltungen im Elektrofahrbetrieb als Lastschaltungen. Bei einer Zughochschaltung (Schaltung von Gangstufe E1 nach Gangstufe E2) wird das Überbrückungsschaltelement M' so weit geschlossen, bis das Arretierungsschaltelement L weitgehend lastfrei ist. Nach dem Ausrücken des Arretierungsschaltelementes L wird das Überbrückungsschaltelement M' vollständig geschlossen. Bei einer Zugrückschaltung (Schaltung von Gangstufe E2 nach Gangstufe E1) wird das Überbrückungsschaltelement M' bis in den Übergang in den Schlupfbetrieb geöffnet, wodurch die Drehzahl der Elektromaschine EM aufgrund ihrer Entlastung hochdreht. Bei Erreichen der Synchrondrehzahl an dem Arretierungsschaltelement L wird dieses eingerückt, und danach das Überbrückungsschaltelement M' vollständig geöffnet. Aufgrund der Ausführung des Überbrückungsschaltelementes M' als Reibungskupplung bildet das Arretierungsschaltelement L nun zwangsläufig ein Einzelschaltelement S4'. Unter Berücksichtigung der geänderten Schaltelemente Überbrückungsschaltelement M' und Einzelschaltelement S4' kann das Betriebs- und Schaltschema von 1a auch für den Hybridantrieb 1.3 gemäß 3 verwendet werden.
  • Die in 4 schematisch abgebildete vierte Ausführungsform eines Hybridantriebs 1.4 gemäß der Erfindung basiert auf der dritten Ausführungsform des Hybridantriebs 1.3 gemäß 3. Gegenüber letzterem ist nun auch das Arretierungsschaltelement L' als eine Reibungskupplung ausgebildet. Hierdurch sind nun sowohl Zugschaltungen als auch Schubschaltungen im Elektrofahrbetrieb als Lastschaltungen durchführbar. Bei diesen Lastschaltungen wird jeweils zeitlich überschnitten das Schaltelement (Arretierungsschaltelement L' oder Überbrückungsschaltelement M') der vor der Schaltung wirksamen Lastgangstufe (Gangstufe E1 oder Gangstufe E2) geöffnet und das Schaltelement M' oder L' der nach der Schaltung wirksamen Zielgangstufe (Gangstufe E2 oder Gangstufe E1) geschlossen. Unter Berücksichtigung der geänderten Schaltelemente L' und M' kann auch für den Hybridantrieb 1.4 nach 4 das Betriebs- und Schaltschema gemäß 1a verwendet werden.
  • Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform des Hybridantriebs 1.1 gemäß 1 steht die Elektromaschine EM' in einer fünften Ausführungsform des Hybridantriebs 1.5 gemäß 5 mit identischer Funktionsweise über zwei in Serie geschaltete Untersetzungsstufen KE, KE* mit dem zweiten Eingangselement 7 des Überlagerungsgetriebes 5 in Triebverbindung. Hierzu ist zwischen dem Rotor 3' der Elektromaschine EM' und dem Antriebsrad 21 der zuvor schon vorhandenen, als Stirnradgetriebestufe ausgebildeten Untersetzungsstufe KE eine als Planetengetriebestufe PG* ausgebildete zweite Untersetzungsstufe KE* angeordnet. Diese Planetengetriebestufe PG* ist als ein einfaches Planetengetriebe mit einem Sonnenrad S*, einem mehrere Planetenräder P* tragenden Planetenträger T* und einem Hohlrad R* ausgebildet, dessen Sonnenrad S* das drehfest mit dem Rotor 3' der Elektromaschine EM' verbundene Eingangselement 26 der zweiten Untersetzungsstufe KE* bildet, dessen Hohlrad R* das gehäusefest arretierte Zwischenelement 27 der zweiten Untersetzungsstufe KE* bildet, und dessen Planetenträger T* das drehfest mit dem Antriebsrad 21 der Stirnradgetriebestufe KE verbundene Ausgangselement 28 der zweiten Untersetzungsstufe KE* bildet.
  • Durch die zweite Untersetzungsstufe KE* wird die Drehzahl der Elektromaschine EM' weiter reduziert und deren Drehmoment entsprechend erhöht, so dass die Elektromaschine EM' extrem hochdrehend und damit drehmomentschwächer, kompakter sowie leichter ausgeführt werden kann. Bei der vorliegenden antriebstechnischen Anbindung ergibt sich die Übersetzung der zweiten Untersetzungsstufe KE* nach der Gleichung iKE* = 1 – i03, wobei mit i03 die Standübersetzung des Planetengetriebes PG* bezeichnet ist. Bei eingerücktem Arretierungsschaltelement L ergibt sich die Übersetzung der ersten Gangstufe E1 des Elektrofahrbetriebs somit ZU iE1 = (1 – i03)·iKE·(1 – i01 –1), und bei eingerücktem Überbrückungsschaltelement M die Übersetzung der zweiten Gangstufe E2 des Elektrofahrbetriebs zu iE2 = (1 – i03)·iKE.
  • Das entsprechende, in der Tabelle von 5a angegebene Betriebs- und Schaltschema des Hybridantriebs 1.5 gemäß 5 ist bis auf die Übersetzungen für die Gangstufen E1, E2 des Elektrofahrbetriebs identisch mit demjenigen in der Tabelle von 1a. Zur Ermittlung der Übersetzungen der Gangstufen E1, E2 des Elektrofahrbetriebs wurde für die Standübersetzung i03 des Planetengetriebes PG* der zweiten Untersetzungsstufe KE* der Wert i03 = –1,60 angenommen.
  • Eine in 6 schematisch dargestellte sechste Ausführungsform eines Hybridantriebs 1.6 gemäß der Erfindung unterscheidet sich bei identischer Funktionsweise von der ersten Ausführungsform des Hybridantriebs 1.1 gemäß 1 dadurch, dass die Elektromaschine EM koaxial zu der zweiten Eingangswelle GA2 des Schaltgetriebes 4.1 und axial benachbart zu dem Überlagerungsgetriebe 5 angeordnet ist. Der Rotor 3EM steht wiederum der Elektromaschine über eine Untersetzungsstufe KE' mit dem zweiten Eingangselement 7 des Überlagerungsgetriebes 5 in Triebverbindung. Die Untersetzungsstufe KE' ist als ein einfaches Planetengetriebe PG' mit einem Sonnenrad S', einem mehrere Planetenräder P' tragenden Planetenträger T' und einem Hohlrad R' ausgebildet sowie axial zwischen der Elektromaschine EM und dem Überlagerungsgetriebe 5 angeordnet. Das Sonnenrad S' des Planetengetriebes PG' bildet das Eingangselement 23 der Untersetzungsstufe KE' und ist drehfest mit dem Rotor 3 der Elektromaschine EM verbunden. Das Hohlrad R' des Planetengetriebes PG' bildet das Zwischenelement 24 der Untersetzungsstufe KE' und ist gehäusefest arretiert. Der Planetenträger T' des Planetengetriebes PG' bildet das Ausgangselement 25 der Untersetzungsstufe KE' und ist drehfest mit dem das zweite Eingangselement 7 des Überlagerungsgetriebes 5 bildenden Hohlrad R des Planetengetriebes PG verbunden.
  • Bei dieser antriebstechnischen Einbindung des Planetengetriebes PG' ergibt sich die Übersetzung der Untersetzungsstufe KE' nach der Gleichung iKE' = 1 – i02, wobei mit i02 die Standübersetzung des Planetengetriebes PG' bezeichnet ist. Wenn für Standübersetzung des Planetengetriebes PG' der Wert i02 = –3,73 angenommen wird, gilt für den Hybridantrieb 1.6 gemäß 6 unverändert das in der Tabelle der 1a angegebene Betriebs- und Schaltschema.
  • Im Unterschied zu der sechsten Ausführungsform des Hybridantriebs 1.6 gemäß 6 steht die Elektromaschine EM' in einer siebten Ausführungsform des Hybridantriebs 1.7 gemäß 7 analog zu der fünften Ausführungsform des Hybridantriebs 1.5 gemäß 5 mit identischer Funktionsweise über zwei in Serie geschaltete Untersetzungsstufen KE', KE* mit dem zweiten Eingangselement 7 des Überlagerungsgetriebes 5 in Triebverbindung. Hierzu ist zwischen dem Rotor 3' der Elektromaschine EM' und dem Eingangselement 23 der zuvor schon vorhandenen, als Planetengetriebestufe PG' ausgebildeten Untersetzungsstufe KE' eine als Planetengetriebestufe PG* ausgebildete zweite Untersetzungsstufe KE* angeordnet. Diese Planetengetriebestufe PG* ist als ein einfaches Planetengetriebe mit einem Sonnenrad S*, einem mehrere Planetenräder P* tragenden Planetenträger T* und einem Hohlrad R* ausgebildet, dessen Sonnenrad S* das drehfest mit dem Rotor 3' der Elektromaschine EM' verbundene Eingangselement 26 der zweiten Untersetzungsstufe KE* bildet, dessen Hohlrad R* das gehäusefest arretierte Zwischenelement 27 der zweiten Untersetzungsstufe KE* bildet, und dessen Planetenträger T* das drehfest mit dem das Eingangselement 23 der ersten Untersetzungsstufe KE' verbundene Ausgangselement 28 der zweiten Untersetzungsstufe KE* bildet.
  • Vorliegend ist das Planetengetriebe PG* der zweiten Untersetzungsstufe KE* zur Einsparung von axialem Bauraum radial innerhalb des Planetengetriebes PG' der ersten Untersetzungsstufe KE' angeordnet. Zur Einsparung von radialem Bauraum könnte das Planetengetriebe PG* der zweiten Untersetzungsstufe KE* jedoch auch axial zwischen der Elektromaschine EM' und dem Planetengetriebes PG' der ersten Untersetzungsstufe KE' angeordnet sein.
  • Bei eingerücktem Arretierungsschaltelement L ergibt sich die Übersetzung der ersten Gangstufe E1 des Elektrofahrbetriebs bei dieser Ausführungsform des Hybridantriebs 1.7 zu iE1 = (1 – i03)·(1 – i02)·(1 – i01 –1), und bei eingerücktem Überbrückungsschaltelement M beträgt die Übersetzung der zweiten Gangstufe E2 des Elektrofahrbetriebs iE2 = (1 – i03)·(1 – i02). Wenn nun die Standübersetzung eines der beiden Planetengetriebe PG', PG* den Wert –1,60 und die Standübersetzung des anderen der beiden Planetengetriebe PG', PG* den Wert –3,73 hat (z. B. i02 = –1,60, i03 = –3,73), kann für den Hybridantrieb 1.7 gemäß 7 unverändert das in der Tabelle von 5a angegebene Betriebs- und Schaltschema verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1.1–1.7
    Hybridantrieb
    2
    Triebwelle
    3
    Rotor der Elektromaschine EM
    3'
    Rotor der Elektromaschine EM'
    4.1, 4.2
    Schaltgetriebe
    5
    Überlagerungsgetriebe
    6
    Erstes Eingangselement des Überlagerungsgetriebes 5
    7
    Zweites Eingangselement des Überlagerungsgetriebes 5
    8
    Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes 5
    9
    Freies Ende der ersten Ausgangswelle GA2
    10
    Erste Hohlwelle, Hohlwelle von Eingangselement 6
    11
    Zweite Hohlwelle, Hohlwelle von Eingangselement 7
    12
    Festrad von Stirnradstufe Z1 und Z2
    13
    Losrad von Stirnradstufe Z1
    14
    Losrad von Stirnradstufe Z2
    15
    Festrad von Stirnradstufe Z4
    16
    Losrad von Stirnradstufe Z4
    17, 18'
    Losrad von Stirnradstufe Z6
    17', 18
    Festrad von Stirnradstufe Z6
    19
    Antriebsrad, Losrad von Koppelstirnradstufe ZM
    19'
    Antriebsrad, Festrad von Koppelstirnradstufe ZM
    20
    Abtriebsrad, Festrad von Koppelstirnradstufe ZM
    20'
    Abtriebsrad, Losrad von Koppelstirnradstufe ZM
    21
    Antriebsrad von Untersetzungsstufe KE
    22
    Abtriebsrad von Untersetzungsstufe KE
    23
    Eingangselement von Untersetzungsstufe KE'
    24
    Zwischenelement von Untersetzungsstufe KE'
    25
    Ausgangselement von Untersetzungsstufe KE'
    26
    Eingangselement von Untersetzungsstufe KE*
    27
    Zwischenelement von Untersetzungsstufe KE*
    28
    Ausgangselement von Untersetzungsstufe KE*
    29
    Erstes Abtriebsrad
    30
    Zweites Abtriebsrad
    31
    Tellerrad
    32
    Achsdifferenzial
    33
    Erste Antriebswelle
    34
    Zweite Antriebswelle
    A
    Gangschaltelement von Stirnradstufe Z1
    B
    Gangschaltelement von Stirnradstufe Z2
    D
    Gangschaltelement von Stirnradstufe Z4
    E1, E2
    Gangstufen von Elektromaschine EM, EM'
    EDA
    Elektrodynamisches Antriebssystem
    EM, EM'
    Elektromaschine
    F, F'
    Gangschaltelement von Stirnradstufe Z6
    G, G'
    Zweites Koppelschaltelement
    G1–G6
    Gänge
    GA1
    Erste Ausgangswelle von Schaltgetriebe 4.1, 4.2
    GA2
    Zweite Ausgangswelle von Schaltgetriebe 4.1, 4.2
    GE
    Eingangswelle von Schaltgetriebe 4.1, 4.2
    i
    Gangübersetzung
    i01
    Standübersetzung von Planetengetriebe PG
    i02
    Standübersetzung von Planetengetriebe PG'
    i03
    Standübersetzung von Planetengetriebe PG*
    iE1
    Übersetzung von Gangstufen E1
    iE2
    Übersetzung von Gangstufen E2
    iKE
    Übersetzung von Untersetzungsstufe KE
    iKE'
    Übersetzung von Untersetzungsstufe KE'
    iKE*
    Übersetzung von Untersetzungsstufe KE*
    iPG
    Übersetzung von Planetengetriebe PG
    iZM
    Übersetzung von Koppelstirnradstufe ZM
    K
    Erstes Koppelschaltelement
    KE
    Untersetzungsstufe von EM, EM', Stirnradgetriebestufe
    KE'
    Untersetzungsstufe von EM, EM', Planetengetriebestufe
    KE*
    Untersetzungsstufe von EM', Planetengetriebestufe
    K1
    Trennkupplung, Reibungskupplung
    KA1
    Erste Ausgangskonstante von Schaltgetriebe 4.1, 4.2
    KA2
    Zweite Ausgangskonstante von Schaltgetriebe 4.1, 4.2
    L, L'
    Arretierungsschaltelement
    M, M'
    Überbrückungsschaltelement
    P
    Planetenrad von Planetengetriebe PG
    P'
    Planetenrad von Planetengetriebe PG'
    P*
    Planetenrad von Planetengetriebe PG*
    PG
    Planetengetriebe
    PG'
    Planetengetriebe
    PG*
    Planetengetriebe
    phi
    Gangsprung
    R
    Hohlrad von Planetengetriebe PG
    R'
    Hohlrad von Planetengetriebe PG'
    R*
    Hohlrad von Planetengetriebe PG*
    S
    Sonnenrad von Planetengetriebe PG
    S'
    Sonnenrad von Planetengetriebe PG'
    S*
    Sonnenrad von Planetengetriebe PG*
    S1
    Doppelschaltelement von Schaltgetriebe 4.1, 4.2
    S2
    Doppelschaltelement von Schaltgetriebe 4.1, 4.2
    S3
    Doppelschaltelement von Schaltgetriebe 4.1
    S3'
    Einzelschaltelement von Schaltgetriebe 4.2
    S4
    Doppelschaltelement von Überlagerungsgetriebe 5
    S4'
    Einzelschaltelement von Überlagerungsgetriebe 5
    S5
    Einzelschaltelement von Überlagerungsgetriebe 5
    T
    Planetenträger von Planetengetriebe PG
    T'
    Planetenträger von Planetengetriebe PG'
    T*
    Planetenträger von Planetengetriebe PG*
    VM
    Verbrennungsmotor
    Z1
    Stirnradstufe für Gang G1
    Z2
    Stirnradstufe für Gang G2
    Z4
    Stirnradstufe für Gang G4
    Z6
    Stirnradstufe für Gang G6
    ZM
    Koppelstirnradstufe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19934696 A1 [0003, 0053]
    • DE 102010030567 A1 [0005, 0006]
    • DE 102010043354 A1 [0005, 0008]
    • DE 102013215114 A1 [0010, 0012, 0015, 0028]

Claims (10)

  1. Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor (VM) mit einer Triebwelle (2), eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine (EM, EM') mit einem Rotor (3, 3'), ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes automatisiertes Schaltgetriebe (4.1, 4.2) mit einer Eingangswelle (GE) und mindestens einer Ausgangswelle (GA1, GA2), sowie ein in Planetenbauweise ausgeführtes Überlagerungsgetriebe (5) mit zwei Eingangselementen (6, 7) und einem Ausgangselement (8) umfasst, wobei die Eingangswelle (GE) über eine steuerbare Trennkupplung (K1) oder unmittelbar mit der Triebwelle (2) in Verbindung steht und über mehrere selektiv schaltbare Stirnradstufen (Z1, Z2, Z4, Z6, ZM) mit der Ausgangswelle (GA1, GA2) in Triebverbindung bringbar ist, und wobei das Überlagerungsgetriebe (5) koaxial über einem freien Ende (9) der Ausgangswelle (GA2) angeordnet ist, das erste Eingangselement (6) drehfest mit einer koaxial über der Ausgangswelle (GA2) angeordneten Hohlwelle (10) verbunden ist, welche über ein Koppelschaltelement (K) drehfest mit dem Losrad (12) einer unmittelbar axial benachbarten Stirnradstufe (Z2) verbindbar ist, welche über ein Arretierungsschaltelement (L, L') gehäusefest arretierbar ist, und welche über ein Überbrückungsschaltelement (M, M') drehfest mit dem zweiten Eingangselement (7) oder mit dem Ausgangselement (8) verbindbar ist, wobei das zweite Eingangselement (7) des Überlagerungsgetriebes (5) permanent mit dem Rotor (3) der Elektromaschine (EM) in Triebverbindung steht, und bei dem das Ausgangselement (8) des Überlagerungsgetriebes (5) drehfest mit der Ausgangswelle (GA2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (GE) des Schaltgetriebes (4.1, 4.2) über eine ein Antriebsrad (19, 19') und ein Abtriebsrad (20, 20') umfassende sowie mittels eines zweiten Koppelschaltelementes (G, G') schaltbare Koppelstirnradstufe (ZM) mit dem zweiten Eingangselement (7) des Überlagerungsgetriebes (5) in Triebverbindung bringbar ist.
  2. Hybridantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsrad (20, 20') der Koppelstirnradstufe (ZM) auf einer zweiten Hohlwelle (11) angeordnet ist, die koaxial über der ersten Hohlwelle (10) angeordnet sowie drehfest mit dem zweiten Eingangselement (7) des Überlagerungsgetriebes (5) und einer Kupplungshälfte des Überbrückungsschaltelementes (M, M') verbunden ist.
  3. Hybridantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (19) der Koppelstirnradstufe (ZM) als ein Losrad ausgebildet ist, welches drehbar auf der Eingangswelle (GE) des Schaltgetriebes (4.1) gelagert und mittels des zweiten Koppelschaltelements (G) drehfest mit dieser verbindbar ist, und dass das Abtriebsrad (20) der Koppelstirnradstufe (ZM) als ein Festrad ausgebildet ist, welches drehfest auf der zweiten Hohlwelle (11) befestigt ist.
  4. Hybridantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Koppelschaltelement (G) der Koppelstirnradstufe (ZM) mit dem Gangschaltelement (F) einer unmittelbar axial benachbarten Stirnradstufe (Z6) des Schaltgetriebes (4.1) in einem Doppelschaltelement (S3) zusammengefasst ist, sofern deren Losrad (18) drehbar auf der Eingangswelle (GE) des Schaltgetriebes (4.1) gelagert ist.
  5. Hybridantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (19') der Koppelstirnradstufe (ZM) als ein Festrad ausgebildet ist, welches drehfest auf der Eingangswelle (GE) des Schaltgetriebes (4.2) befestigt ist, und dass das Abtriebsrad (20') der Koppelstirnradstufe (ZM) als ein Losrad ausgebildet ist, welches drehbar auf der zweiten Hohlwelle (11) gelagert und über das zweite Koppelschaltelement (G') drehfest mit dieser verbindbar ist.
  6. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM') über zwei in Serie geschaltete Untersetzungsstufen (KE, KE*; KE', KE*) mit dem zweiten Eingangselement (7) des Überlagerungsgetriebes (5) in Triebverbindung steht.
  7. Hybridantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM') achsparallel zu der Ausgangswelle (GA2) des Schaltgetriebes (4.1) und radial benachbart zu dem Überlagerungsgetriebe (5) angeordnet ist, und dass der Rotor (3') der Elektromaschine (EM') über eine als Planetengetriebestufe (PG*) ausgebildete eingangsseitige Untersetzungsstufe (KE*) und eine dieser nachgeschaltete, als Stirnradgetriebestufe ausgebildete ausgangsseitige Untersetzungsstufe (KE) mit dem zweiten Eingangselement (7) des Überlagerungsgetriebes (5) in Triebverbindung steht.
  8. Hybridantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM') koaxial zu der Ausgangswelle (GA2) des Schaltgetriebes (4.1) und axial benachbart zu dem Überlagerungsgetriebe (5) angeordnet ist, und dass der Rotor (3') der Elektromaschine (EM') über eine als Planetengetriebestufe (PG*) ausgebildete eingangsseitige Untersetzungsstufe (KE*) und eine dieser nachgeschaltete, ebenfalls als Planetengetriebestufe (PG') ausgebildete ausgangsseitige Untersetzungsstufe (KE') mit dem zweiten Eingangselement (7) des Überlagerungsgetriebes (5) in Triebverbindung steht.
  9. Hybridantrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetengetriebestufe (PG*) der eingangsseitigen Untersetzungsstufe (KE*) als ein einfaches Planetengetriebe mit einem Sonnenrad (S*), einem mehrere Planetenräder (P*) tragenden Planetenträger (T*) und einem Hohlrad (R*) ausgebildet ist, bei dem das Sonnenrad (S*) das drehfest mit dem Rotor (3') der Elektromaschine (EM') verbundene Eingangselement (26) der eingangsseitigen Untersetzungsstufe (KE*) bildet, bei dem das Hohlrad (R*) das gehäusefest arretierte Zwischenelement (27) der eingangsseitigen Untersetzungsstufe (KE*) bildet, und bei dem der Planetenträger (T*) das drehfest mit dem Antriebsrad (21) oder dem Eingangselement (23) der ausgangsseitigen Untersetzungsstufe (KE, KE') verbundene Ausgangselement (28) der eingangsseitigen Untersetzungsstufe (KE*) bildet.
  10. Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Elektrofahrbetrieb der Verbrennungsmotor (VM) mit den folgenden Schritten gestartet wird: a) Öffnen der Trennkupplung (K1), sofern diese passiv schließbar ausgebildet ist, b) Einrücken des Gangschaltelementes (F, F') der Stirnradstufe (Z6) des höchsten Gangs (G6) des Schaltgetriebes (4.1, 4.2), c) Schließen der Trennkupplung (K1) und gleichzeitiges Anheben des von der Elektromaschine (EM, EM') abgegebenen Drehmomentes, bis der Verbrennungsmotor (VM) gestartet ist, und d) Öffnen der Trennkupplung (K1).
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DE102011109538A1 (de) Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug

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