DE102016204580B4 - Hybrid drive train for a hybrid motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug, mit einem, mittels Schaltelementen in unterschiedliche Übersetzungsstufen umschaltbaren Getriebe (1), das über eine Brennkraftmaschinen-Welle (3) mit einer Brennkraftmaschine (7), über eine Elektromaschinen-Welle (9) mit einer Elektromaschine (11) sowie über eine Abtriebswelle (13) mit zumindest einer Fahrzeugachse (VA) trieblich verbindbar ist, wobei die Brennkraftmaschinen-Welle (3) und die Elektromaschinen-Welle (9) zueinander achsparallel angeordnet sind, und wobei die Brennkraftmaschinen-Welle (3) über einen, eine erste Radebene (RE-V4) bildenden Stirnradsatz mit der Abtriebswelle (13) verbindbar ist, wobei zur Realisierung eines Rückwärtsgangs das Getriebe (1) einen, eine Rückwärtsgang-Radebene (RE-VR) bildenden Stirnradsatz aufweist, und wobei die Rückwärtsgang-Radebene (RE-VR) ein auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagertes Loszahnrad (41) aufweist, das über ein Schaltelement (SE-R) mit der Brennkraftmaschinen-Welle (3) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwärtsgang-Radebene (RE-VR) ein mit dem, auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagerten Loszahnrad (41) kämmendes, auf der Elektromaschinen-Welle (9) drehgelagertes Loszahnrad (43) aufweist, das über eine Lamellenkupplung (K) mit der Elektromaschinen-Welle (9) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist, und dass die Elektromaschine (11) über eine Getriebestufe (P3-Getriebestufe) mit einem brennkraftmaschinenfernen Zahnrad (21) der ersten Radebene (RE-V4) verbindbar ist, und dass die Getriebestufe (P3-Getriebestufe) aus einem auf der Elektromaschinen-Welle (9) drehfest angeordneten Zahnrad (25) und einem damit kämmenden Zwischenwellen-Zahnrad (27) aufgebaut ist, das über eine Freilaufkupplung (F) mit einer Zwischenwelle (17) verbindbar ist, auf der das brennkraftmaschinenferne Zahnrad (21) der ersten Radebene (RE-V4) drehfest angeordnet ist, und dass das auf der Elektromaschinen-Welle (9) drehfest angeordnete Zahnrad (25) und das damit kämmende Zwischenwellen-Zahnrad (27) einen Stirnzahnradsatz einer zweiten Radebene (RE-E1) bilden, und dass bei eingelegtem Rückwärtsgang sich ein Lastpfad von der Brennkraftmaschine (7) über die Brennkraftmaschinen-Welle (3), die Rückwärtsgang-Ebene (RE-VR) sowie über die geschlossene Lamellenkupplung (K) bis zum auf der Elektromaschinen-Welle (9) gelagerten Festzahnrad (25) der zweiten Ebene (RE-E1) und weiter über die Freilaufkupplung (F) zur ersten Radebene (RE-V4) ergibt.Hybrid drive train for a hybrid-driven motor vehicle, with a transmission (1) that can be switched to different gear ratios by means of shifting elements, which is connected to an internal combustion engine (7) via an internal combustion engine shaft (3) and to an electric machine (11) via an electric machine shaft (9). and can be drivingly connected to at least one vehicle axle (VA) via an output shaft (13), the internal combustion engine shaft (3) and the electric machine shaft (9) being arranged axially parallel to one another, and the internal combustion engine shaft (3) being connected via a , a spur gear set forming a first gear plane (RE-V4) can be connected to the output shaft (13), with the transmission (1) having a spur gear set forming a reverse gear gear plane (RE-VR) to implement a reverse gear, and the reverse gear Wheel plane (RE-VR) on the internal combustion engine shaft (3) rotatably mounted idler gear (41) via a switching element (SE-R) with the internal combustion engine en shaft (3) can be coupled or uncoupled from it, characterized in that the reverse gear wheel plane (RE-VR) has a loose gear wheel (41) rotatably mounted on the internal combustion engine shaft (3) and meshing on the electric machine shaft ( 9) has a rotatably mounted loose gear wheel (43) which can be coupled to or decoupled from the electric machine shaft (9) via a multi-plate clutch (K), and that the electric machine (11) has a gear stage (P3 gear stage) with a gear wheel ( 21) of the first gear plane (RE-V4) can be connected, and that the gear stage (P3 gear stage) is made up of a gear wheel (25) arranged non-rotatably on the electric machine shaft (9) and an intermediate shaft gear wheel (27) meshing with it , which can be connected via an overrunning clutch (F) to an intermediate shaft (17) on which the gearwheel (21) of the first wheel plane (RE-V4) that is remote from the internal combustion engine is arranged in a rotationally fixed manner, and that on the electric machine shaft (9) rotationally fixed ang eordered gear (25) and the intermediate shaft gear (27) meshing with it form a spur gear set of a second gear plane (RE-E1), and that when reverse gear is engaged, a load path is created from the internal combustion engine (7) via the internal combustion engine shaft (3), the reverse gear level (RE-VR) and via the closed multi-plate clutch (K) to the fixed gear wheel (25) of the second level (RE-E1) mounted on the electric machine shaft (9) and further via the overrunning clutch (F) to the first Wheel level (RE-V4) results.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a hybrid drive train for a hybrid-drive motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Ein solcher Hybridantriebstrang weist neben der Brennkraftmaschine ein automatisch schaltbares Getriebe auf, das über eine Brennkraftmaschinen-Welle mit einer Brennkraftmaschine und über eine Elektromaschinen-Welle mit einer Elektromaschine verbindbar ist. Das Automatikgetriebe kann derart ausgelegt sein, dass die Elektromaschine als Starter/Generator, für ein zugkraftunterbrechungsfreies Gangstellen im Getriebe, für einen rein elektrischen Fahrbetrieb oder für einen Hybridbetrieb betreibbar ist. Bei entsprechendem Fahrerwunsch kann zudem ein Beschleunigen im Boost-Betrieb (das heißt bei erhöhter Leistungsanforderung zum Beispiel bei einem Überholvorgang) mit einem durch die Elektromaschine zusätzlich bereitgestellten Drehmoment erfolgen. In diesem Fall kann die Elektromaschine als alleinige oder als Hilfsantriebsquelle oder als Starter bzw. Generator zur Stromerzeugung und Rekuperation genutzt werden. Ein derartiger Hybridantriebsstrang ist beispielhaft aus der DE 10 2005 040 769 A1 bekannt, bei der das Getriebe aus zwei Planetenradsätzen aufgebaut ist, die über eine Vielzahl von Schaltelementen, das heißt Kupplungen und Bremsen, schaltbar sind.In addition to the internal combustion engine, such a hybrid drive train has an automatically shiftable transmission which can be connected to an internal combustion engine via an internal combustion engine shaft and to an electric machine via an electric machine shaft. The automatic transmission can be designed in such a way that the electric machine can be operated as a starter/generator, for shifting gears in the transmission without interruption of traction, for purely electric driving or for hybrid operation. If the driver so desires, the vehicle can also be accelerated in boost mode (i.e. when there is an increased power requirement, for example when overtaking) with an additional torque provided by the electric motor. In this case, the electric machine can be used as the sole or auxiliary drive source or as a starter or generator for power generation and recuperation. Such a hybrid drive train is an example from DE 10 2005 040 769 A1 known, in which the transmission is made up of two planetary gear sets, which can be switched via a large number of switching elements, ie clutches and brakes.

Ein Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug weist ein, mittels Schaltelementen in unterschiedliche Übersetzungsstufen umschaltbares Getriebe auf, das über eine Brennkraftmaschinen-Welle mit einer Brennkraftmaschine, über eine Elektromaschinen-Welle mit einer Elektromaschine sowie über eine Abtriebswelle mit zumindest einer Fahrzeugachse trieblich verbindbar ist. Die Brennkraftmaschinen-Welle und die Elektromaschinen-Welle sind zueinander achsparallel angeordnet sind. Zudem ist die Brennkraftmaschinen-Welle über einen, eine erste Radebene RE-V4 bildenden Stirnradsatz mit der Abtriebswelle verbindbar.A hybrid drive train for a hybrid-driven motor vehicle has a transmission that can be switched to different gear ratios by means of shifting elements and that can be drivingly connected to an internal combustion engine via an internal combustion engine shaft, to an electric motor via an electric motor shaft, and to at least one vehicle axle via an output shaft. The internal combustion engine shaft and the electric machine shaft are arranged axially parallel to one another. In addition, the internal combustion engine shaft can be connected to the output shaft via a spur gear set forming a first gear plane RE-V4.

Aus der DE 10 2008 047 288 A1 ist ein weiterer Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Fahrzeug bekannt, dessen Getriebe als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt ist. In dem Getriebe sind die zur Brennkraftmaschine führende Brennkraftmaschinen-Welle und die zur Elektromaschine führende Elektromaschinen-Welle zueinander achsparallel angeordnet. Das Getriebe ist ausgangsseitig über eine Abtriebswelle mit zumindest einer Fahrzeugachse trieblich verbindbar.From the DE 10 2008 047 288 A1 Another hybrid drive train for a hybrid-driven vehicle is known, the transmission of which is designed as a double-clutch transmission. The internal combustion engine shaft leading to the internal combustion engine and the electric machine shaft leading to the electric machine are arranged axially parallel to one another in the transmission. The transmission can be drive-connected on the output side to at least one vehicle axle via an output shaft.

Aus der WO 2008 / 138 387 A1 ist ein gattungsgemäßer Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug bekannt. Aus der EP 1 504 946 A2 , aus der DE 101 36 725 A1 , aus der DE 102 50 853 A1 , aus der DE 10 2006 027 709 A1 , aus der DE 10 2011 005 532 A1 und aus der DE 10 2006 054 281 A1 sind weitere Hybridantriebsstränge bekannt.From the WO 2008/138 387 A1 a generic hybrid drive train for a hybrid-driven motor vehicle is known. From the EP 1 504 946 A2 , from the DE 101 36 725 A1 , from the DE 102 50 853 A1 , from the DE 10 2006 027 709 A1 , from the DE 10 2011 005 532 A1 and from the DE 10 2006 054 281 A1 other hybrid powertrains are known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Hybridantriebsstrang bereitzustellen, der in einer im Vergleich zum Stand der Technik baulich einfachen, bauraumgünstigen Konstruktion größere Freiheitsgrade in der Funktionalität aufweist.The object of the invention is to provide a hybrid drive train which, in comparison to the prior art, has greater degrees of freedom in terms of functionality in a structurally simple, space-saving design.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred developments of the invention are disclosed in the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist im Getriebe ein verbrennungsmotorischer Rückwärtsgang realisierbar. Hierzu weist das Getriebe einen, eine Rückwärtsgang-Radebene RE-VR bildenden Stirnradsatz auf. Die Rückwärtsgang-Radebene RE-VR ist aus einem auf der Brennkraftmaschinen-Welle drehgelagerten Loszahnrad, das über ein Schaltelement SE-R mit der Brennkraftmaschinen-Welle kuppelbar oder davon abkuppelbar ist, und einem damit kämmenden, auf der Elektromaschinen-Welle drehgelagerten Loszahnrad aufgebaut. Das auf der Elektromaschinen-Welle drehgelagerte Loszahnrad der Rückwärtsgang-Ebene ist über ein Schaltelement K, insbesondere eine Lamellenkupplung, mit der Elektromaschinen-Welle kuppelbar oder davon abkuppelbar.According to the invention, an internal combustion engine reverse gear can be implemented in the transmission. For this purpose, the transmission has a spur gear set forming a reverse gear gear plane RE-VR. The reverse gear wheel plane RE-VR consists of a loose gear wheel that is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft and can be coupled to or decoupled from the internal combustion engine shaft via a shifting element SE-R, and a loose gear wheel that meshes with it and is rotatably mounted on the electric machine shaft. The idler gear of the reverse gear level, which is rotatably mounted on the electric machine shaft, can be coupled to or decoupled from the electric machine shaft via a shifting element K, in particular a multi-plate clutch.

In einer technischen Umsetzung ist die Elektromaschinen-Welle über eine Getriebestufe (nachfolgend als P3-Getriebestufe bezeichnet) mit einem brennkraftmaschinenfernen Zahnrad der ersten Radebene RE-V4 verbindbar. Bei eingelegtem Rückwärtsgang ist somit ein Lastpfad bereitstellbar, der von der Brennkraftmaschine über die Brennkraftmaschinen-Welle, die Rückwärtsgang-Radebene und die P3-Getriebestufe in die erste Radebene RE-V4 verläuft.In a technical implementation, the electric machine shaft can be connected via a gear stage (hereinafter referred to as P3 gear stage) to a gear wheel of the first wheel plane RE-V4 that is remote from the internal combustion engine. When reverse gear is engaged, a load path can be provided that runs from the internal combustion engine via the internal combustion engine shaft, the reverse gear gear plane and the P3 gear stage into the first gear plane RE-V4.

Zur Bildung der P3-Getriebestufe ist das brennkraftmaschinenferne Zahnrad der ersten Radebene RE-V4 drehfest auf einer Zwischenwelle angeordnet, die zwischen der Brennkraftmaschinen-Welle und der Elektromaschinen-Welle achsparallel angeordnet ist. Die Zwischenwelle ist über einen, eine zweite Radebene RE-E1 bildenden Stirnzahnradsatz mit der Elektromaschinen-Welle verbindbar.To form the P3 gear stage, the gear wheel of the first gear plane RE-V4 that is remote from the internal combustion engine is arranged in a rotationally fixed manner on an intermediate shaft that is arranged axially parallel between the internal combustion engine shaft and the electric machine shaft. The intermediate shaft can be connected to the electric machine shaft via a spur gear set forming a second gear plane RE-E1.

Wie oben erwähnt, weist die zweite Radebene RE-E1 das auf der Elektromaschinen-Welle drehfest gelagerte Zahnrad und das damit kämmende Zwischenwellen-Zahnrad auf. Das Zwischenwellen-Zahnrad ist über die Freilaufkupplung mit der Zwischenwelle kuppelbar. In einer technischen Ausführung kann der Freilaufkupplung ein Schaltelement SE-D zugeordnet sein, das in einer Zugbetrieb-Stellung eine Drehmomentübertragung von der Elektromaschine in Richtung auf die Zwischenwelle zulässt und in Gegenrichtung eine Freilauffunktion aufweist, das heißt die Drehmomentübertragung unterbindet. In einer Zug-/Schubbetrieb-Stellung kann das Schaltelement die Drehmomentübertragung in beide Richtung zulassen. In einer weiteren Freilauf-Stellung kann das Schaltelement dagegen die Drehmomentübertragung in beide Richtungen unterbinden.As mentioned above, the second gear plane RE-E1 has the gear wheel mounted in a torque-proof manner on the electric machine shaft and the intermediate shaft gear wheel meshing with it. The intermediate shaft gear wheel can be coupled to the intermediate shaft via the overrunning clutch. In a technical out A switching element SE-D can be assigned to the overrunning clutch, which in a traction mode position allows torque to be transmitted from the electric machine in the direction of the intermediate shaft and has a freewheeling function in the opposite direction, i.e. prevents torque transmission. In a push/pull operation position, the shifting element can allow torque to be transmitted in both directions. In a further freewheeling position, on the other hand, the shifting element can prevent the transmission of torque in both directions.

Bevorzugt ist die Elektromaschine entweder über die obige P3-Getriebestufe mit dem brennkraftmaschinenfernen Zahnrad der ersten Radebene RE-V4 verbindbar oder über eine zusätzliche Getriebestufe (nachfolgend als P2-Getriebestufe bezeichnet) mit einem brennkraftmaschinennahen Zahnrad der ersten Radebene RE-V4 verbindbar.Preferably, the electric machine can be connected either via the above P3 gear stage to the gear wheel of the first gear plane RE-V4 that is remote from the internal combustion engine or via an additional gear stage (hereinafter referred to as P2 gear stage) to a gear wheel of the first gear plane RE-V4 that is close to the internal combustion engine.

Zur Bildung der P2-Getriebestufe kann das brennkraftmaschinennahe Zahnrad der ersten Radebene RE-V4 ein auf der Brennkraftmaschinen-Welle drehgelagertes Loszahnrad sein. Das Loszahnrad kann über ein Schaltelement SE-A mit einem, eine dritte Radebene RE-E3 bildenden Stirnradsatz verbindbar sein, der über ein Schaltelement K, insbesondere eine Lamellenkupplung, mit der Elektromaschinen-Welle kuppelbar ist.To form the P2 gear stage, the gear wheel of the first gear plane RE-V4 close to the internal combustion engine can be an idler gear wheel that is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft. The idler gear can be connected via a switching element SE-A to a spur gear set forming a third gear plane RE-E3, which can be coupled to the electric machine shaft via a switching element K, in particular a multi-plate clutch.

Das Getriebe kann in einer Ausführungsvariante die oben bereits erwähnte, zur Brennkraftmaschinen-Welle und zur Elektromaschinen-Welle achsparallele Zwischenwelle aufweisen. Die Zwischenwelle kann über die erste Radebene RE-V4 mit der Abtriebswelle verbindbar sein. Alternativ und/oder zusätzlich kann die Zwischenwelle über die zweite Radebene RE-E1 mit der Elektromaschinen-Welle verbindbar sein und/oder über die dritte Radebene mit der Elektromaschinen-Welle verbindbar sein. Zudem kann die Zwischenwelle über einen, eine vierte Radebene bildende Stirnzahnradsatz mit der Brennkraftmaschinen-Welle verbindbar sein.In one embodiment variant, the transmission can have the intermediate shaft already mentioned above, which is axially parallel to the internal combustion engine shaft and to the electric machine shaft. The intermediate shaft can be connected to the output shaft via the first wheel plane RE-V4. Alternatively and/or additionally, the intermediate shaft can be connectable to the electric machine shaft via the second gear plane RE-E1 and/or can be connected to the electric machine shaft via the third gear plane. In addition, the intermediate shaft can be connected to the internal combustion engine shaft via a set of spur gears forming a fourth gear plane.

In einer technischen Realisierung kann die erste Radebene RE-V4 ein drehfest auf der Abtriebswelle gelagertes Zahnrad und ein damit kämmendes, drehfest auf der Zwischenwelle gelagertes Zahnrad aufweisen. Die erste Radebene RE-V4 kann zusätzlich ein auf der Brennkraftmaschinen-Welle drehgelagertes Loszahnrad aufweisen, das mit dem Zwischenwellen-Zahnrad kämmt und über ein Schaltelement SE-E mit der Brennkraftmaschinen-Welle kuppelbar ist.In a technical implementation, the first gear plane RE-V4 can have a gear wheel mounted in a torque-proof manner on the output shaft and a gear wheel meshing therewith and mounted in a torque-proof manner on the intermediate shaft. The first gear plane RE-V4 can also have a loose gear wheel which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft and which meshes with the intermediate shaft gear wheel and can be coupled to the internal combustion engine shaft via a switching element SE-E.

Alternativ und/oder zusätzlich kann die dritte Radebene RE-E3 ein auf der Zwischenwelle drehgelagertes Loszahnrad aufweisen, das über ein Schaltelement SE-C mit der Zwischenwelle kuppelbar ist. Das Loszahnrad der dritten Radebene RE-E3 kann mit einem, auf der Elektromaschinen-Welle drehgelagerten Loszahnrad kämmen, das über ein Schaltelement, insbesondere über eine Lamellenkupplung, mit der Elektromaschinen-Welle kuppelbar ist.Alternatively and/or additionally, the third gear plane RE-E3 can have an idler gear which is rotatably mounted on the intermediate shaft and which can be coupled to the intermediate shaft via a shifting element SE-C. The idler gear of the third gear plane RE-E3 can mesh with an idler gear which is rotatably mounted on the electric machine shaft and which can be coupled to the electric machine shaft via a switching element, in particular via a multi-plate clutch.

Die dritte Radebene RE-E3 kann zudem ein auf der Brennkraftmaschinen-Welle drehgelagertes Loszahnrad aufweisen. Dieses kann entweder über ein Schaltelement SE-A mit dem auf der Brennkraftmaschinen-Welle gelagerten Loszahnrad der erste Radebene RE-V4 kuppelbar sein oder über ein Schaltelement SE-B mit der Brennkraftmaschinen-Welle kuppelbar sein.The third gear plane RE-E3 can also have an idler gear rotatably mounted on the internal combustion engine shaft. This can either be coupled via a shifting element SE-A to the idler gear of the first gear plane RE-V4 mounted on the internal combustion engine shaft or be coupled to the internal combustion engine shaft via a shifting element SE-B.

Die vierte Radebene RE-V5 kann in einer Ausführungsvariante ein auf der Zwischenwelle drehgelagertes Loszahnrad aufweisen, das über ein Schaltelement SE-C mit der Zwischenwelle kuppelbar ist. Das obige Loszahnrad kann mit einem auf der Brennkraftmaschinen-Welle drehgelagerten Loszahnrad kämmen, das über ein Schaltelement SE-B mit der Brennkraftmaschinen-Welle kuppelbar ist.In one embodiment variant, the fourth gear plane RE-V5 can have a loose gear wheel which is rotatably mounted on the intermediate shaft and which can be coupled to the intermediate shaft via a shifting element SE-C. The above idler gear can mesh with an idler gear which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft and which can be coupled to the internal combustion engine shaft via a switching element SE-B.

Bevorzugt ist es, wenn das auf der Zwischenwelle drehgelagerte Loszahnrad der vierten Radebene RE-V5 und das auf der Zwischenwelle drehgelagerte Loszahnrad der dritten Radebene RE-E3 auf einer, auf der Zwischenwelle koaxial drehgelagerten Hohlwelle drehfest angeordnet sind. Die Hohlwelle kann über das Schaltelement SE-C mit der Zwischenwelle kuppelbar sein.It is preferred if the loose gear wheel of the fourth gear plane RE-V5, which is rotatably mounted on the intermediate shaft, and the loose gear wheel of the third gear plane RE-E3, which is rotatably mounted on the intermediate shaft, are arranged in a rotationally fixed manner on a hollow shaft that is coaxially rotatably mounted on the intermediate shaft. The hollow shaft can be coupled to the intermediate shaft via the switching element SE-C.

Die Anzahl der im Getriebe verbauten Schaltelemente kann in der folgenden Ausführungsvariante reduziert sein: So können das oben erwähnte Schaltelement SE-A und das ebenfalls bereits erwähnte Schaltelement SE-E zu einem gemeinsamen Schaltelement SE-A zusammengefasst sein. Dieses kann in einer ersten Schaltstellung das auf der Brennkraftmaschinen-Welle drehgelagerte Loszahnrad der ersten Radebene RE-V4 mit der Brennkraftmaschine-Welle kuppeln und in einer zweiten Schaltstellung mit dem auf der Brennkraftmaschinen-Welle drehgelagerten Loszahnrad der dritten Radebene RE-E3 kuppeln.The number of shifting elements installed in the transmission can be reduced in the following variant: The shifting element SE-A mentioned above and the shifting element SE-E also already mentioned can be combined to form a common shifting element SE-A. In a first switching position, this can couple the idler gear of the first gear plane RE-V4, which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft, to the internal combustion engine shaft and, in a second switching position, it can couple it to the idler gear of the third gear plane RE-E3, which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft.

Bevorzugt ist das Getriebe nicht als ein Doppelkupplungsgetriebe oder als Planetengetriebe aufgebaut, sondern vielmehr als ein reines Stirnradgetriebe, bei dem die Brennkraftmaschinen-Welle, die Elektromaschinen-Welle und die Abtriebswelle über Stirnzahnradsätze miteinander trieblich verbindbar sind. Die Stirnzahnradsätze bilden Radebenen, die über die Schaltelemente schaltbar sind. Auf diese Weise wird eine einfach aufgebaute Getriebestruktur erzielt, die im Vergleich zu einem Planetengetriebe wesentlich effizienter betreibbar ist.The transmission is preferably not designed as a double clutch transmission or as a planetary gear, but rather as a pure spur gear in which the internal combustion engine shaft, the electric machine shaft and the output shaft can be drivingly connected to one another via spur gear sets. The spur gear sets form gear planes that can be switched via the switching elements. In this way, a simply designed transmission structure is achieved, which can be operated much more efficiently compared to a planetary gear.

In einer bauteilreduzierten Ausführungsvariante weist das Getriebe zum Schalten von sechs verbrennungsmotorischen Vorwärtsgängen und von drei elektromotorischen Vorwärtsgängen insgesamt sechs Synchronisierungseinheiten auf, und zwar genau vier Gangsteller, eine Freilaufkupplung sowie eine Lamellenkupplung.In a design variant with fewer components, the transmission has a total of six synchronization units for shifting six forward gears powered by the combustion engine and three forward gears powered by an electric motor, specifically four gear selectors, an overrunning clutch and a multi-plate clutch.

In einer bauteilreduzierten Einbauvariante kann die Abtriebswelle als eine Ritzelwelle eines Achsdifferenzials der Fahrzeugachse ausgeführt sein. Bei einem Allradantrieb kann das auf der Zwischenwelle drehfest angeordnete Zahnrad nicht nur mit dem auf der Abtriebswelle drehfest angeordneten Zahnrad, sondern zusätzlich auch mit einem Festzahnrad einer zur zweiten Fahrzeugachse führenden Kardanwelle kämmen. Für eine Bauraumreduzierung ist es bevorzugt, wenn die Elektromaschinen-Welle als eine auf der Kardanwelle koaxial drehgelagerte Hohlwelle ausgeführt ist.In an installation variant with fewer components, the output shaft can be designed as a pinion shaft of an axle differential of the vehicle axle. In an all-wheel drive, the gear wheel non-rotatably arranged on the intermediate shaft can mesh not only with the gear wheel non-rotatably arranged on the output shaft, but also with a fixed gear wheel of a cardan shaft leading to the second vehicle axle. In order to reduce installation space, it is preferred if the electric machine shaft is designed as a hollow shaft that is coaxially rotatably mounted on the cardan shaft.

Zur Bereitstellung eines zusätzlichen, elektromotorischen Rückwärtsgangs kann die Elektromaschine in umgekehrter Drehrichtung betrieben werden.To provide an additional electric motor reverse gear, the electric machine can be operated in the opposite direction of rotation.

Im Hinblick auf eine bauraumgünstige Ausführung können sämtliche Radebenen in der Axialrichtung zwischen der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine angeordnet sein. Insbesondere die erste Radebene RE-V4 oder alternativ die zweite Radebene RE-E1 kann auf der, der Brennkraftmaschine zugewandten Getriebeseite positioniert sein.With regard to an embodiment that is economical in terms of installation space, all wheel planes can be arranged in the axial direction between the internal combustion engine and the electric machine. In particular, the first gear plane RE-V4 or alternatively the second gear plane RE-E1 can be positioned on the transmission side facing the internal combustion engine.

Das erfindungsgemäße Getriebe ist sowohl für längs eingebaute als auch für quereingebaute Antriebsstränge nutzbar. Im Quereinbau befindet sich die Elektromaschine parallel zum Radsatz. Im Längseinbau befindet sich die Elektromaschine in der Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Getriebe im Tunnel. Zudem können mit dem Getriebe die folgenden Schaltungsarten durchgeführt werden, nämlich (einfache oder mehrfache) Hoch- oder Rückschaltungen, Zuschaltungen, Abschaltungen oder Umschaltungen. Dabei kann stets beliebig zwischen rein elektrischem oder rein verbrennungsmotorischen Betrieb sowie Hybridbetrieb geschaltet werden. Auf diese Weise stehen während einer Beschleunigungsfahrt des Fahrzeugs (zum Beispiel von 0 auf 100 km/h oder von 80 auf 120 km/h) mehrere Schaltmöglichkeiten bereit. Zudem ermöglicht das Getriebe ein Standladen, ein Laden im Kriechen (das heißt in einem Fahrzustand während der Anfahrt, bei dem die Lammellenkupplung noch im Schlupf betrieben wird) und ein Laden während der Fahrt (als eine Lastpunktanhebung) oder Rekuperation.The transmission according to the invention can be used both for longitudinally installed and for transversely installed drive trains. In the transverse installation, the electric machine is located parallel to the wheelset. In longitudinal installation, the electric machine is located in the longitudinal direction of the vehicle behind the transmission in the tunnel. In addition, the following types of shifting can be carried out with the transmission, namely (single or multiple) upshifts or downshifts, engagements, disengagements or switchovers. It is always possible to switch between purely electric or purely combustion engine operation as well as hybrid operation. In this way, several shift options are available when the vehicle is accelerating (for example from 0 to 100 km/h or from 80 to 120 km/h). In addition, the transmission enables stationary charging, charging while creeping (i.e. in a driving state during start-up in which the multi-plate clutch is still being operated in slip) and charging while driving (as a load point increase) or recuperation.

Mit der obigen Getriebestruktur können die elektromotorischen und verbrennungsmotorischen Vorwärtsgänge mit zwei oder vier Zahneingriffen erfolgen. Die verbrennungsmotorischen Rückwärtsgänge haben - je nach Ausführung - drei oder fünf Zahneingriffe.With the above transmission structure, the electromotive and internal combustion engine forward gears can take place with two or four meshing gears. Depending on the version, the internal combustion engine reverse gears have three or five gear meshes.

Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The advantageous embodiments and/or developments of the invention explained above and/or reproduced in the subclaims can be used individually or in any combination with one another, except, for example, in cases of clear dependencies or incompatible alternatives.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous training and developments and their advantages are explained in more detail below with reference to drawings.

Es zeigen:

  • 1 als Blockschaltbild ein als Stirnradgetriebe ausgeführtes Hybridgetriebe;
  • 2a eine Schaltmatrix des in der 1 gezeigten Getriebes;
  • 2b eine Schaltmatrix, aus der die elektromotorischen Stützgänge beim zugkraftunterbrechungsfreien Schalten zwischen den verbrennungsmotorischen Gängen ersichtlich sind;
  • 2c ein Diagramm, in dem ein zugkraftunterbrechungsfreier Schaltvorgang zwischen verbrennungsmotorischen Gängen veranschaulicht ist;
  • 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des in der 1 gezeigten Getriebes; und
  • 4 und 5 weitere Ausführungsbeispiele des Hybridgetriebes.
Show it:
  • 1 as a block diagram, a hybrid transmission designed as a spur gear;
  • 2a a switching matrix of the in the 1 gear shown;
  • 2 B a switching matrix from which the electromotive support gears can be seen when shifting between the combustion engine gears without any interruption in traction;
  • 2c a diagram in which a tractive force interruption-free shifting process between internal combustion engine gears is illustrated;
  • 3 a second embodiment of in the 1 gear shown; and
  • 4 and 5 further exemplary embodiments of the hybrid transmission.

Das in der 1 gezeigte automatisch schaltbare Fahrzeuggetriebe 1 ist Bestandteil eines Hybridantriebsstranges eines nicht dargestellten hybridgetriebenen Kraftfahrzeugs. Das mittels Schaltelementen in unterschiedliche Übersetzungsstufen umschaltbare Getriebe 1 ist über eine Brennkraftmaschinen-Welle 3 mit zwischengeschaltetem Torsionsdämpfer 5 mit einer Brennkraftmaschine 7 verbunden sowie über eine Elektromaschinen-Welle 9 mit einer Elektromaschine 11 verbunden. Die Elektromaschine 11 kann für eine Drehmomentwandlung ein nicht dargestelltes Vorgelege aufweisen. Zudem ist das Getriebe 1 ausgangsseitig über eine Abtriebswelle 13 mit einer Vorderachse VA des Fahrzeugs trieblich verbunden. Die Abtriebswelle 13 steht als Ritzelwelle mit dem Kegeltrieb eines Vorderachsdifferenzials 15 in Wirkverbindung.That in the 1 shown automatically switchable vehicle transmission 1 is part of a hybrid drive train of a hybrid motor vehicle, not shown. The transmission 1 , which can be shifted into different gear ratios by means of shifting elements, is connected to an internal combustion engine 7 via an internal combustion engine shaft 3 with an interposed torsion damper 5 and is connected to an electrical machine 11 via an electric machine shaft 9 . The electric machine 11 can have an intermediate transmission (not shown) for torque conversion. In addition, the transmission 1 is drivingly connected on the output side via an output shaft 13 to a front axle VA of the vehicle. The output shaft 13 is operatively connected as a pinion shaft to the bevel gear of a front axle differential 15 .

Wie aus der 1 weiter hervorgeht, sind die Brennkraftmaschinen-Welle 3, die Elektromaschinen-Welle 9 sowie eine zwischengeordnete Zwischenwelle 17 zueinander achsparallel angeordnet. Die Zwischenwelle 17, die Elektromaschinen-Welle 9 sowie die Abtriebswelle 13 sind über Stirnzahnradsätze miteinander trieblich verbindbar, die über die Schaltelemente schaltbar sind. Die Stirnzahnradsätze bilden zueinander parallel angeordnete Radebenen, die sich gemäß der 1 in der Axialrichtung allesamt zwischen der Brennkraftmaschine 7 und der Elektromaschine 11 befinden.How from the 1 further shows that the internal combustion engine shaft 3, the electric machine shaft 9 and an interposed intermediate shaft 17 are arranged axially parallel to one another. The intermediate shaft 17, the electric machine shaft 9 and the output shaft 13 can be drivenly connected to one another via spur gear sets, which can be switched via the switching elements. The spur gear sets form mutually parallel gear planes, which according to the 1 are all located between the internal combustion engine 7 and the electric machine 11 in the axial direction.

Nachfolgend ist die in der 1 gezeigte Getriebestruktur beschrieben: So ist die Zwischenwelle 17 über eine erste Radebene RE-V4 mit der Abtriebswelle 13 verbindbar und über eine zweite Radebene RE-E1 mit der Elektromaschinen-Welle 9 verbindbar. Zudem ist die Zwischenwelle 17 an einer dritten Radebene RE-E3 mit der Elektromaschinen-Welle 9 und mit der Brennkraftmaschinen-Welle 3 verbindbar und über eine vierte Radebene RE-V5 mit der Brennkraftmaschinen-Welle 3 verbindbar.Below is the one in the 1 The transmission structure shown is described: The intermediate shaft 17 can be connected to the output shaft 13 via a first gear plane RE-V4 and to the electric machine shaft 9 via a second gear plane RE-E1. In addition, the intermediate shaft 17 can be connected to the electric machine shaft 9 and to the internal combustion engine shaft 3 on a third gear plane RE-E3 and to the internal combustion engine shaft 3 via a fourth gear plane RE-V5.

Die erste Radebene RE-V4 weist ein drehfest auf der Abtriebswelle 13 gelagertes Zahnrad 19 und ein damit kämmendes, drehfest auf der Zwischenwelle 17 gelagertes Zahnrad 21 auf. Zudem weist die erste Radebene RE-V4 ein auf der Brennkraftmaschinen-Welle drehgelagertes Loszahnrad 23 auf, das mit dem Zwischenwellen-Zahnrad 21 kämmt und über ein Schaltelement SE-E mit der Brennkraftmaschinen-Welle 3 kuppelbar ist.The first gear plane RE-V4 has a gear wheel 19 mounted in a rotationally fixed manner on the output shaft 13 and a gear wheel 21 that meshes with it and mounted in a rotationally fixed manner on the intermediate shaft 17 . In addition, the first gear plane RE-V4 has an idler gear 23 that is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft, which meshes with the intermediate shaft gear 21 and can be coupled to the internal combustion engine shaft 3 via a shifting element SE-E.

Die zweite Radebene RE-E1 weist ein auf der Elektromaschinen-Welle 9 drehfest gelagertes Zahnrad 25 und ein damit kämmendes Zwischenwellen-Zahnrad 27 auf, das über eine Freilaufkupplung F mit der Zwischenwelle 17 verbindbar ist. Der Freilaufkupplung F ist ein Schaltelement SE-D zugeordnet, das in drei Betriebsstellungen schaltbar ist: In einer ersten Zugbetriebs-Stellung (das heißt in der Schaltmatrix der 2a Mittelstellung von SE-D) ist eine Drehmomentübertragung von der Elektromaschine 11 in Richtung auf die Zwischenwelle 17 ermöglicht und in Gegenrichtung die Freilauffunktion aktiviert, das heißt eine Drehmomentübertragung unterbunden. Sofern also das Zwischenwellen-Zahnrad 27 schneller dreht als die mit der Zwischenwelle 17 gekoppelte Freilauf-Innenseite 28, treibt das Zwischenwellen-Zahnrad 27 die mit der Zwischenwelle 17 gekoppelte Freilauf-Innenseite 28 an. In einer zweiten Zug-/Schubbetriebs-Stellung (das heißt in der Schaltmatrix der 2a rechte Stellung von SE-D) ist die Drehmomentübertragung in beide Richtungen ermöglicht. In einer dritten Freilauf-Stellung (das heißt in der Schaltmatrix der 2a linke Stellung von SE-D) ist dagegen die Drehmomentübertragung in beide Richtungen unterbunden, wie es in einem später beschriebenen Standlade-Betrieb und beim Brennkraftmaschinen-Start erforderlich ist.The second gear plane RE-E1 has a gear wheel 25 mounted in a torque-proof manner on the electric machine shaft 9 and an intermediate shaft gear wheel 27 meshing with it, which can be connected to the intermediate shaft 17 via an overrunning clutch F. The overrunning clutch F is assigned a shifting element SE-D, which can be shifted into three operating positions: In a first traction operating position (i.e. in the shifting matrix of the 2a Center position of SE-D) allows a torque transmission from the electric machine 11 in the direction of the intermediate shaft 17 and activates the freewheeling function in the opposite direction, ie a torque transmission is prevented. So if the intermediate shaft gear wheel 27 rotates faster than the freewheel inner side 28 coupled to the intermediate shaft 17, the intermediate shaft gear wheel 27 drives the freewheel inner side 28 coupled to the intermediate shaft 17. In a second traction/coast operation position (i.e. in the switching matrix of the 2a right position of SE-D) allows torque transmission in both directions. In a third free-wheeling position (i.e. in the switching matrix of the 2a left position of SE-D), on the other hand, the torque transmission in both directions is prevented, as is required in a later-described stationary charging operation and when starting the internal combustion engine.

Die dritte Radebene RE-E3 ist aus einem auf der Zwischenwelle 17 drehgelagerten Loszahnrad 29, das über ein Schaltelement SE-C mit der Zwischenwelle 17 kuppelbar ist und aus einem damit kämmenden, auf der Elektromaschinen-Welle 9 drehgelagerten Loszahnrad 31 aufgebaut, das über eine Lamellenkupplung K mit der Elektromaschinen-Welle 9 kuppelbar ist. Die dritte Radebene RE-E3 weist zudem ein auf der Brennkraftmaschinen-Welle 3 drehgelagertes Loszahnrad 33 auf, das über ein Schaltelement SE-A mit dem auf der Brennkraftmaschinen-Welle 3 drehgelagerten Loszahnrad 23 der ersten Radebene RE-V4 kuppelbar ist oder über ein Schaltelement SE-B mit der Brennkraftmaschinen-Welle 3 kuppelbar ist.The third gear plane RE-E3 is made up of an idler gear 29 that is rotatably mounted on the intermediate shaft 17 and can be coupled to the intermediate shaft 17 via a shifting element SE-C, and of an idler gear 31 that meshes with it and is rotatably mounted on the electric machine shaft 9 Multi-plate clutch K with the electric machine shaft 9 can be coupled. The third gear plane RE-E3 also has an idler gear 33 rotatably mounted on the internal combustion engine shaft 3, which can be coupled via a shifting element SE-A to the idler gear 23 of the first gear plane RE-V4, which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft 3, or via a shifting element SE-B with the internal combustion engine shaft 3 can be coupled.

Die vierte Radebene RE-V5 weist ein auf der Zwischenwelle 17 gelagertes Loszahnrad 35 auf, das über ein Schaltelement SE-C mit der Zwischenwelle 17 kuppelbar ist und mit einem, auf der Brennkraftmaschinen-Welle 3 drehgelagerten Loszahnrad 37 kämmt. Das Loszahnrad 37 ist über das bereits erwähnte Schaltelement SE-B mit der Brennkraftmaschinen-Welle 3 kuppelbar.The fourth gear plane RE-V5 has an idler gear 35 mounted on the intermediate shaft 17, which can be coupled to the intermediate shaft 17 via a shifting element SE-C and meshes with an idler gear 37 rotatably mounted on the internal combustion engine shaft 3. The idler gear 37 can be coupled to the internal combustion engine shaft 3 via the already mentioned shifting element SE-B.

Zudem ist das auf der Zwischenwelle 17 gelagerte Loszahnrad 35 der vierten Radebene RE-V5 und das ebenfalls auf der Zwischenwelle 17 gelagerte Loszahnrad 29 der dritten Radebene RE-E3 auf einer, auf der Zwischenwelle 17 koaxial drehgelagerten Hohlwelle 39 drehfest angeordnet. Die Hohlwelle 39 ist über genau ein Schaltelement SE-C mit der Zwischenwelle 17 kuppelbar.In addition, the idler gear 35 of the fourth gear plane RE-V5, which is mounted on the intermediate shaft 17, and the idler gear 29 of the third gear plane RE-E3, which is also mounted on the intermediate shaft 17, are arranged in a rotationally fixed manner on a hollow shaft 39 that is coaxially rotatably mounted on the intermediate shaft 17. The hollow shaft 39 can be coupled to the intermediate shaft 17 via precisely one shifting element SE-C.

Wie aus der 1 weiter hervorgeht, weist das Getriebe 1 eine zusätzliche Rückwärtsgang-Radebene RE-VR auf, das aus einem auf der Brennkraftmaschinen-Welle 3 drehgelagerten Loszahnrad 41 und einem damit kämmenden, auf der Elektromaschinen-Welle 9 drehgelagerten Loszahnrad 43 aufgebaut ist. Das Loszahnrad 41 ist über ein Schaltelement SE-R mit der Brennkraftmaschinen-Welle 3 kuppelbar, während das Zahnrad 43 zusammen mit dem auf der Elektromaschinen-Welle 9 gelagerten Loszahnrad 31 der dritten Radebene RE-E3 drehfest auf einer Hohlwelle 45 angeordnet ist, die koaxial auf der Elektromaschinen-Welle 9 drehgelagert ist und über die Lamellenkupplung K mit der Elektromaschinen-Welle 9 kuppelbar ist. Bei eingelegtem Rückwärtsgang ergibt sich ein Lastpfad von der Brennkraftmaschine 7 über die Brennkraftmaschinen-Welle 3, die Rückwärtsgang-Ebene RE-VR sowie über die geschlossene Lamellenkupplung K bis zum auf der Elektromaschinen-Welle 9 gelagerten Festzahnrad 25 der zweiten Ebene RE-E1 und weiter über die Freilaufkupplung F und das Schaltelement SE-D zur Radebene RE-V4. Der Rückwärtsgang ist daher als ein Windungsgang realisiert, der neben der Rückwärtsgang-Radebene RE-VR, die zweite Radebene RE-E1 und die erste Radebene RE-V4 nutzt.How from the 1 As can further be seen, the transmission 1 has an additional reverse gear gear plane RE-VR, which is composed of an idler gear 41 rotatably mounted on the internal combustion engine shaft 3 and an idler gear 43 meshing therewith and rotatably mounted on the electric machine shaft 9 . The idler gear 41 can be coupled to the internal combustion engine shaft 3 via a switching element SE-R, while the gear 43, together with the idler gear 31 of the third gear plane RE-E3 mounted on the electric machine shaft 9, is arranged in a torque-proof manner on a hollow shaft 45, which is coaxial is rotatably mounted on the electric machine shaft 9 and can be coupled to the electric machine shaft 9 via the multi-plate clutch K. When the reverse gear is engaged, there is a load path from the internal combustion engine 7 via the internal combustion engine shaft 3, the reverse gear level RE-VR and via the closed multi-plate clutch K to the fixed gear wheel 25 of the second level RE-E1 mounted on the electric machine shaft 9 and further via the overrunning clutch F and the switching element SE-D to the wheel plane RE-V4. The reverse gear is therefore implemented as a winding gear which, in addition to the reverse gear gear plane RE-VR, uses the second gear plane RE-E1 and the first gear plane RE-V4.

In der 1 ist die Brennkraftmaschinen-Welle 3 frei von Zahnrädern, das heißt die Brennkraftmaschinen-Welle 3 weist kein darauf drehfest angeordnetes Zahnrad auf, sondern vielmehr lediglich zwei Synchronisierungen (bei SE-B und bei SE-R) sowie eine Kupplungsverzahnung (bei SE-E). Zudem ist in der 1 beidseitig des auf der Brennkraftmaschinen-Welle 3 drehgelagerten Loszahnrads 23 der ersten Radebene RE-V4 jeweils das Schaltelement SE-E und das Schaltelement SE-A angeordnet. Mit den beiden Schaltelementen SE-E und SE-A sind sowohl die Elektromaschine 11 als auch die Brennkraftmaschine 7 gleichzeitig an das Loszahnrad 23 der ersten Radebene RE-V4 anbindbar.In the 1 the internal combustion engine shaft 3 is free of gear wheels, i.e. the internal combustion engine shaft 3 does not have a gear wheel arranged non-rotatably on it, but rather only two synchronizations (for SE-B and for SE-R) and a clutch tooth system (for SE-E) . In addition, in the 1 the switching element SE-E and the switching element SE-A are arranged on both sides of the idler gear 23 of the first gear plane RE-V4, which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft 3. With the two switching elements SE-E and SE-A, both the electric machine 11 and the internal combustion engine 7 can be connected simultaneously to the idler gear 23 of the first gear plane RE-V4.

In der obigen Getriebestruktur ist die Elektromaschine 11 in unterschiedlichen Positionen (das heißt P2-Position, P3-Position) an den Antriebsstrang anbindbar: So kann die Elektromaschine 11 über einen P2-Lastpfad an einer P2-Position (das heißt antriebsnah und im Getriebe 1) an der ersten Radebene RE-V4 angebunden sein. Der P2-Lastpfad verläuft von der Elektromaschine 11 über die Elektromaschinen-Welle 9, die geschlossene Lamellenkupplung K, die Hohlwelle 45, die dritte Radebene RE-E3 und das geschlossene Schaltelement SE-A zum auf der Brennkraftmaschinen-Welle 3 drehgelagerten Loszahnrad 23 der ersten Radebene RE-V4. Die P2-Position entspricht einer Elektromaschinen-Position, bei der die Elektromaschine 11 trieblich zwischen der Brennkraftmaschine 7 und dem Getriebe 1 geschaltet ist.In the above transmission structure, the electric machine 11 can be connected to the drive train in different positions (i.e. P2 position, P3 position): In this way, the electric machine 11 can be connected via a P2 load path to a P2 position (i.e. close to the drive and in the transmission 1 ) must be connected to the first wheel level RE-V4. The P2 load path runs from the electric machine 11 via the electric machine shaft 9, the closed multi-plate clutch K, the hollow shaft 45, the third gear plane RE-E3 and the closed shifting element SE-A to the idler gear 23 of the first, which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft 3 Wheel level RE-V4. The P2 position corresponds to an electric machine position in which the electric machine 11 is drivingly connected between the internal combustion engine 7 and the transmission 1 .

Alternativ dazu kann die Elektromaschine 11 über einen P3-Lastpfad an einer P3-Position (das heißt abtriebsnah und im Getriebe 1) an der ersten Radebene RE-V4 angebunden sein. Der P3-Lastpfad verläuft von der Elektromaschine 11 über die Elektromaschinen-Welle 9, die zweite Radebene RE-E1 mit deren Freilaufkupplung F sowie die Zwischenwelle 17 zum Zwischenwellen-Zahnrad 21 der ersten Radebene RE-V4.As an alternative to this, the electric machine 11 can be connected to the first wheel plane RE-V4 via a P3 load path at a P3 position (ie close to the output and in the transmission 1). The P3 load path runs from the electric machine 11 via the electric machine shaft 9, the second gear plane RE-E1 with its overrunning clutch F and the intermediate shaft 17 to the intermediate shaft gear wheel 21 of the first gear plane RE-V4.

Die in der 1 gezeigten Schaltelemente SE-A, SE-B, SE-C, SE-D, SE-R, SE-E können als bekannte und bei Schaltgetrieben übliche Einfach- oder Doppel-Synchronkupplungen ausgeführt sein, die elektronisch gesteuert über entsprechende elektrisch/hydraulisch betätigte Aktoren jeweils aus einer Neutralstellung (wie gezeichnet) geschaltet werden. Die Kupplung K kann eine hydraulisch lastschaltbare Lamellenkupplung sein.The one in the 1 Shifting elements SE-A, SE-B, SE-C, SE-D, SE-R, SE-E shown can be designed as known single or double synchronized clutches that are common in manual transmissions, which are electronically controlled via corresponding electrically/hydraulically actuated ones Actuators are each switched from a neutral position (as drawn). The clutch K can be a hydraulically power-shiftable multi-plate clutch.

Mit der in der 1 gezeigten Getriebeanordnung kann bei nur vier Stirnzahnradsätzen eine Vielzahl von Vorwärts-Gangschaltungen vorgenommen werden. Beispielhaft sind in der Schaltmatrix der 2a sechs verbrennungsmotorische Gänge VM1 bis VM6 und drei elektromotorische Gangstufen EM1 bis EM3 realisiert, mit deren Hilfe der Hybridantriebsstrang rein elektromotorisch, rein verbrennungsmotorisch sowie in einem Hybridbetrieb (das heißt zum Beispiel VM/EM-Boosten, EM-Rekuperieren) betreibbar ist. Zudem ist das Getriebe 1 so ausgelegt, dass jeder Zielgang aus jedem beliebigen aktuellen Gang durch maximal zwei Schaltungen zugkraftunterbrechungsfrei erreichbar ist und dass die Möglichkeit von Mehrfachrückschaltungen besteht (zum Beispiel von VM5 nach VM3 oder von VM5 nach VM2).With the in the 1 Gear arrangement shown can be made with only four spur gear sets a variety of forward gear shifts. Examples are in the switching matrix of 2a six internal combustion engine gears VM1 to VM6 and three electric motor gears EM1 to EM3 are realized, with the help of which the hybrid drive train can be operated purely with an electric motor, purely with a combustion engine and in hybrid operation (i.e. for example VM/EM boosting, EM recuperation). In addition, the transmission 1 is designed in such a way that each target gear can be reached from any current gear by a maximum of two shifts without any interruption in tractive force and that there is the possibility of multiple downshifts (for example from VM5 to VM3 or from VM5 to VM2).

Die Schaltelemente SE-A bis SE-R sowie die Lamellenkupplung K sind so ausgelegt, dass diese bei den Radsatzschaltungen eine Synchronisierung vornehmen können.The shifting elements SE-A to SE-R and the multi-disc clutch K are designed in such a way that they can synchronize when shifting the wheelset.

Wie aus der Schaltmatrix (2a) hervorgeht, sind die verbrennungsmotorischen Gänge VM1 bis VM3 als Windungsgänge ausgelegt, die sämtliche vier Radebenen nutzen. Die Gänge VM4 bis VM6 als einfache Gänge ausgelegt sind, die entweder die Radebene RE-V4 alleine nutzen (VM4) oder die Radebene RE-V4 in Kombination entweder mit der Radebene RE-V5 (VM5) oder mit der dritten Radebene RE-V6 (VM6) nutzen.As from the switching matrix ( 2a) shows, the internal combustion engine gears VM1 to VM3 are designed as winding gears that use all four wheel planes. The gears VM4 to VM6 are designed as single gears that use either the gear plane RE-V4 alone (VM4) or the gear plane RE-V4 in combination with either the gear plane RE-V5 (VM5) or with the third gear plane RE-V6 ( VM6) use.

Im elektromotorischen ersten Gang EM1 ist das Schaltelement SE-D nach rechts gerückt. Dadurch ergibt sich ein Lastpfad, in dem die Elektromaschinen-Welle 9, die zweite Radebene RE-E1 mitsamt Freilaufkupplung F, die Zwischenwelle 17 sowie die erste Radebene RE-V4 eingebunden ist. Im elektromotorischen ersten Gang EM1 ist die Lamellenkupplung K geöffnet. Im Unterschied dazu ist im elektromotorischen zweiten Gang EM2 die Lamellenkupplung K geschlossen und das Schaltelement SE-A betätigt. In dem sich ergebenden Lastpfad (bei EM2) ist die Elektromaschinen-Welle 9, die Lamellenkupplung K, die Hohlwelle 45, die dritte Radebene RE-E3, das Schaltelement SE-A sowie die erste Radebene RE-V4 eingebunden. Der elektromotorische zweite Gang EM2 ist daher ein Windungsgang, der die dritte Radebene RE-E3 sowie die erste Radebene RE-V4 nutzt. Gleiches gilt auch für den dritten elektromotorischen Gang EM3, dessen Lastpfad jedoch nicht über das Schaltelement SE-A, sondern über das geschlossene Schaltelement SE-C und die Zwischenwelle 17 zur ersten Radebene RE-V4 verläuft. Auf diese Weise kann mittels der Freilaufkupplung F und der Lamellenkupplung K eine zugkraftunterbrechungsfreie Lastschaltung zwischen den Gängen EM1 und EM2 und zwischen den Gängen EM1 und EM3 erfolgen. Eine zugkraftunterbrechungsfreie Schaltung zwischen EM2 und EM3 wird dagegen über den elektromotorischen ersten Gang EM1 realisiert, der in diesem Fall als ein Stützgang wirkt (das heißt Schaltabfolge EM2-EM1-EM3 oder EM3-EM1-EM2).In the electromotive first gear EM1, the shifting element SE-D has moved to the right. This results in a load path in which the electric machine shaft 9, the second wheel plane RE-E1 together with the overrunning clutch F, the intermediate shaft 17 and the first wheel plane RE-V4 are integrated. In the electromotive first gear EM1, the multi-plate clutch K is open. In contrast to this, in the electromotive second gear EM2, the multi-plate clutch K is closed and the shifting element SE-A is actuated. The electric machine shaft 9, the multi-disk clutch K, the hollow shaft 45, the third gear plane RE-E3, the shifting element SE-A and the first gear plane RE-V4 are integrated in the resulting load path (at EM2). The electromotive second gear EM2 is therefore a winding gear that uses the third gear plane RE-E3 and the first gear plane RE-V4. The same also applies to the third electromotive gear EM3, whose load path does not run via the shifting element SE-A, but via the closed shifting element SE-C and the intermediate shaft 17 to the first wheel plane RE-V4. In this way, by means of the overrunning clutch F and the multi-disk clutch K, a power shift without any interruption in tractive force can take place between the gears EM1 and EM2 and between the gears EM1 and EM3. On the other hand, shifting between EM2 and EM3 without any interruption in tractive force is implemented via the electromotive first gear EM1, which in this case acts as a support gear (i.e. shifting sequence EM2-EM1-EM3 or EM3-EM1-EM2).

Wie in der Schaltmatrix (2a) veranschaulicht ist, können außerdem in jedem der elektromotorischen Gänge EM1 bis EM3 unterschiedliche verbrennungsmotorische Gänge angebunden werden (zum Beispiel EM1 +VM1 oder EM1 +VM3). Gleiches trifft auch auf die verbrennungsmotorischen Gänge VM1 bis VM6 zu (zum BeispielVM4+EM1 oder VM4+EM3). Folglich kann das Getriebe 1 mit verschiedenen verbrennungsmotorischen und elektromotorischen Gängen gleichzeitig betrieben werden.As in the switching matrix ( 2a) is illustrated, different internal combustion engine gears can also be connected in each of the electric motor gears EM1 to EM3 (for example EM1 +VM1 or EM1 +VM3). The same applies to the internal combustion engine gears VM1 to VM6 (e.g. VM4+EM1 or VM4+EM3). Consequently, the transmission 1 can be operated simultaneously with different internal combustion engine and electric motor gears.

Wie aus der Schaltmatrix (2a) weiter hervorgeht, kann aus allen verbrennungsmotorischen Gängen VM1 bis VM6 in den ersten elektromotorischen Gang EM1 geschaltet werden bzw. können im Hybridbetrieb alle verbrennungsmotorische Gänge VM1 bis VM6 mit dem ersten elektromotorischen Gang EM1 kombiniert werden. Aus den verbrennungsmotorischen Gängen VM3 und VM4 kann zusätzlich in den zweiten elektromotorischen Gang EM2 geschaltet werden bzw. können im Hybridbetrieb die verbrennungsmotorischen Gängen V3 und V4 mit dem zweiten elektromotorischen Gang EM2 kombiniert werden. Aus den verbrennungsmotorischen Gängen VM4, VM5 und VM6 kann zusätzlich in den dritten elektromotorischen Gang EM3 geschaltet werden bzw. können im Hybridbetrieb die verbrennungsmotorischen Gängen VM4, VM5 und VM6 mit dem dritten elektromotorischen Gang EM3 kombiniert werden. Gleiches gilt auch in umgekehrter Schaltrichtung, das heißt für das Schalten von einem der elektromotorischen Gänge in verbrennungsmotorische Gänge.As from the switching matrix ( 2a) further shows that all internal combustion engine gears VM1 to VM6 can be switched to the first electric motor gear EM1 or all internal combustion engine gears VM1 to VM6 can be combined with the first electric motor gear EM1 in hybrid operation. From the internal combustion engine gears VM3 and VM4 it is also possible to switch to the second electric motor gear EM2 or, in hybrid operation, the internal combustion engine gears V3 and V4 can be combined with the second electric motor gear EM2. The internal combustion engine gears VM4, VM5 and VM6 can also be switched to the third electric motor gear EM3 or, in hybrid operation, the internal combustion engine gears VM4, VM5 and VM6 can be combined with the third electric motor gear EM3. The same also applies in the reverse shifting direction, i.e. for shifting from one of the electric motor gears to combustion engine gears.

Wie aus der Schaltmatrix (2a) weiter hervorgeht, wird mit den verbrennungsmotorischen Gängen VM1 und VM2 jeweils ein Lastpfad bereitgestellt, in dem die Elektromaschinen-Welle 9 integriert ist, das heißt die Elektromaschinen-Welle 9 dreht in den Gängen VM1 und VM2 mit. Im Unterschied dazu wird mit den verbrennungsmotorischen Gängen VM3 bis VM6 jeweils ein Lastpfad bereitgestellt, in dem die Elektromaschinen-Welle 9 nicht integriert ist, das heißt die Elektromaschinen-Welle 9 dreht in den Gängen VM3 bis VM6 nicht mit, sondern ist stillgelegt. Die Elektromaschine 11 ist daher in den Gängen VM3 bis VM6 vom Antriebsstrang entkoppelt Zudem ist hervorzuheben, dass die elektromotorischen Gänge EM1 bis EM3 jeweils einen Lastpfad bereitstellen, in dem die Brennkraftmaschinen-Welle 3 nicht integriert ist, das heißt die Brennkraftmaschinen-Welle 3 dreht bei geschalteten Gängen EM1 bis EM3 nicht mit, sondern ist vielmehr stillgelegt. Die Brennkraftmaschine 7 ist daher bei den geschalteten Gängen EM1 bis EM3 vom Antriebsstrang abgekoppelt.As from the switching matrix ( 2a) further shows that the internal combustion engine gears VM1 and VM2 each provide a load path in which the electric machine shaft 9 is integrated, ie the electric machine shaft 9 rotates in the gears VM1 and VM2. In contrast, a load path is provided with the internal combustion engine gears VM3 to VM6 in which the electric machine shaft 9 is not integrated, ie the electric machine shaft 9 does not rotate in the gears VM3 to VM6 but is shut down. The electric machine 11 is therefore decoupled from the drive train in the gears VM3 to VM6. It should also be emphasized that the electric motor gears EM1 to EM3 each provide a load path in which the internal combustion engine shaft 3 is not integrated, i.e. the internal combustion engine shaft 3 rotates switched gears EM1 to EM3 not with, but is rather shut down. The internal combustion engine 7 is therefore decoupled from the drive train when the gears EM1 to EM3 are engaged.

Nachfolgend sind spezielle Fahrbetriebsarten hervorgehoben, die mittels des Getriebes 1 realisierbar sind:

  • So ist mit der in der 1 gezeigten Getriebestruktur ein verbrennungsmotorisches Anfahren aus dem Fahrzeugstillstand wie folgt ermöglicht: Im Fahrzeugstillstand läuft die Brennkraftmaschine 7 bei einer Leerlauf-Drehzahl. Die Schaltelemente SE-E und SE-C sind in ihrer Neutralstellung, das heißt geöffnet. Das Schaltelement SE-A ist geschlossen sowie das Schaltelement SE-B nach rechts betätigt und die Lamellenkupplung K noch geöffnet. In diesem Zustand treibt die Brennkraftmaschinen-Welle 3 die vierte Radebene RE-V5 sowie über die Hohlwelle 39 die dritte Radebene RE-E3 sowie die auf der Elektromaschinen-Welle 9 drehgelagerte Hohlwelle 45 mit einer mit der Leerlauf-Drehzahl der Brennkraftmaschine 7 korrelierenden Drehzahl an. Für das Anfahren wird die Lamellenkupplung K geschlossen, wodurch eine Drehmomentübertragung von der Hohlwelle 45, die Elektromaschinen-Welle 9 über die Freilaufkupplung F zur Abtriebsseite (das heißt zur Radebene RE-V4) erfolgt. Mit der Getriebestruktur ist also ein elektromotorisches Anfahren ermöglicht, obwohl kein Anfahrelement zwischen der Brennkraftmaschine 7 und dem Getriebe 1 vorhanden ist.
Special driving modes that can be implemented using the transmission 1 are highlighted below:
  • That's how it is with the in the 1 Transmission structure shown allows an internal combustion engine starting from the vehicle standstill as follows: When the vehicle is stationary, the internal combustion engine 7 runs at an idle speed. The switching elements SE-E and SE-C are in their neutral position, ie open. Switching element SE-A is closed and switching element SE-B is actuated to the right and multi-plate clutch K is still open. In this state, the internal combustion engine shaft 3 drives the fourth wheel plane RE-V5 and, via the hollow shaft 39, the third wheel plane RE-E3 as well as the hollow shaft 45, which is rotatably mounted on the electric machine shaft 9, at a speed that correlates with the idling speed of the internal combustion engine 7 . For starting, the multi-plate clutch K is closed, whereby torque is transmitted from the hollow shaft 45, the electric machine shaft 9 via the overrunning clutch F to the output side (ie to the wheel plane RE-V4). With the transmission structure, therefore, an electromotive starting is made possible, although there is no starting element between the internal combustion engine 7 and the transmission 1 .

Mit dem Getriebe 1 ist zudem ein Boost-Betrieb ermöglicht, bei dem für einzelne verbrennungsmotorische Gänge VM1 bis VM6 mehrere elektromotorische Gänge zum Boosten zur Verfügung stehen. Umgekehrt stehen auch einzelnen elektromotorischen Gängen EM1 bis EM3 mehrere verbrennungsmotorische Gänge zum Boosten zur Verfügung.The transmission 1 also enables boost operation, in which several electric motor gears are available for boosting individual gears VM1 to VM6 driven by the internal combustion engine. Conversely, individual electric motor gears EM1 to EM3 also have several internal combustion engine gears available for boosting.

Mit der in der 1 gezeigten Getriebestruktur ist im elektromotorischen Betrieb ein zugkraftunterbrechungsfreies Schalten von EM1 nach EM2 wie folgt ermöglicht: So verläuft im ersten elektromotorischen Gang EM1 der Kraftfluß von der Elektromaschine 11, der Elektromaschinen-Welle 9, der Freilaufkupplung F und dem Schaltelement SE-D der zweiten Radebene RE-E1 sowie der Zwischenwelle 17 zur ersten Radebene RE-V4. Für ein zugkraftunterbrechungsfreies Schalten in den zweiten elektromotorischen Gang EM2 wird zunächst das Schaltelement SE-A geschlossen und anschließend die Lamellenkupplung K geschlossen. Dadurch stellt sich ein Kraftfluß ein, und zwar von der auf der Elektromaschinen-Welle 9 gelagerten Hohlwelle 45, der dritten Radebene RE-E3, dem betätigten Schaltelement SE-A und dem geschalteten Loszahnrad 23 bis zur ersten Radebene RE-V4. Aufgrund der Übersetzungsverhältnisse hebt die Freilauf-Innenseite 28 der Freilaufkupplung F von der mit dem Zahnrad 27 verbundenen Freilauf-Außenseite ab, so dass keine Drehmomentübertragung mehr von der Elektromaschine 11 über die Freilaufkupplung F erfolgt und der Gang EM2 geschaltet ist. Bei einer Rückschaltung in den ersten Gang EM1 würde zunächst die Lamellenkupplung K geöffnet werden und dadurch dessen Innenlamellenträger durchrutschen, so dass sich die Drehzahl an der Elektromaschinen-Welle 9 steigert, bis der Freilaufkupplung F wieder greift. Die gleiche zugkraftunterbrechungsfreie Schaltung ist auch zwischen dem Gang EM1 und dem Gang EM3 durchführbar.With the in the 1 In the transmission structure shown, shifting from EM1 to EM2 without any interruption in tractive force is made possible in electric motor operation as follows: In the first electric motor gear EM1, the power flow runs from the electric machine 11, the electric machine shaft 9, the overrunning clutch F and the shifting element SE-D of the second gear plane RE -E1 and the intermediate shaft 17 to the first gear plane RE-V4. For shifting into the second electromotive gear EM2 without any interruption in tractive force, the shifting element SE-A is first closed and then the multi-plate clutch K is closed. This results in a flow of power, specifically from the hollow shaft 45 mounted on the electric machine shaft 9, the third gear plane RE-E3, the actuated shifting element SE-A and the engaged idler gear 23 to the first gear plane RE-V4. Due to the gear ratios, the freewheel inner side 28 of the freewheel clutch F lifts off the freewheel outer side connected to the gear 27, so that torque is no longer transmitted from the electric machine 11 via the freewheel clutch F and gear EM2 is engaged. In a downshift to first gear EM1 would first Disk clutch K are opened and thereby the inner disk carrier slip, so that the speed increases on the electric machine shaft 9 until the overrunning clutch F engages again. The same shifting without any interruption in tractive force can also be carried out between gear EM1 and gear EM3.

Mit der in der 1 gezeigten Getriebestruktur ist zudem ein Standladen der Elektromaschine 1 (in der Schaltmatrix der 2a mit SL bezeichnet) ermöglicht, sofern das Fahrzeug im Fahrzeugstillstand ist, zum Beispiel an einer Ampel oder im Stau steht: In diesem Fall ist das Schaltelement SE-B nach rechts betätigt, um die Brennkraftmaschinen-Welle 3 mit der vierten Radebene RE-V5 und mit der auf der Elektromaschinen-Welle 9 drehgelagerten Hohlwelle 45 zu verbinden. Die Freilaufkupplung F ist in ihre Freilauf-Stellung geschaltet, in der in beide Richtungen der Freilauf aktiviert ist, das heißt in beide Richtungen keine Drehmomentübertragung ermöglicht ist (das heißt in der Schaltmatrix der 2a SE-D li). In diesem Fall erfolgt ein Kraftfluß von der Brennkraftmaschine 7 über die Brennkraftmaschinen-Welle 3, das Schaltelement SE-B, die vierte Radebene RE-V5, die Hohlwelle 39, die dritte Radebene RE-E3, die Hohlwelle 45 und die geschlossene Kupplung K bis zur Elektromaschine 11. Es ist zudem hervorzuheben, dass der Standlade-Betriebe ohne ein Einlegen der Parksperre durchführbar ist.With the in the 1 The transmission structure shown is also a stationary charging of the electric machine 1 (in the switching matrix of 2a labeled SL) if the vehicle is stationary, for example at a traffic light or in a traffic jam: In this case, the switching element SE-B is actuated to the right to connect the internal combustion engine shaft 3 to the fourth wheel plane RE-V5 and to be connected to the hollow shaft 45 rotatably mounted on the electric machine shaft 9 . The overrunning clutch F is switched to its freewheeling position, in which freewheeling is activated in both directions, i.e. no torque transmission is possible in both directions (i.e. in the switching matrix of 2a SE-D left). In this case, power flows from the internal combustion engine 7 via the internal combustion engine shaft 3, the shifting element SE-B, the fourth gear plane RE-V5, the hollow shaft 39, the third gear plane RE-E3, the hollow shaft 45 and the closed clutch K bis to the electric machine 11. It should also be emphasized that stationary charging operations can be carried out without engaging the parking lock.

Wie oben dargelegt, kann im Fahrzeugstillstand die laufende Brennkraftmaschine 7 durch das Schließen der Lamellenkupplung K mit der Elektromaschine 7 verbunden werden und somit die Traktionsbatterie für ein elektrisches Fahren oder das Reversieren laden. In diesem Fall ist das Schaltelement SE-D in seiner dritten Freilauf-Stellung (das heißt in der Schaltmatrix der 2a linke Stellung von SE-D) , wodurch die Drehmomentübertragung in beide Richtungen unterbunden ist.As explained above, when the vehicle is stationary, the running internal combustion engine 7 can be connected to the electric machine 7 by closing the multi-plate clutch K and thus charge the traction battery for electric driving or reversing. In this case, the switching element SE-D is in its third freewheeling position (i.e. in the switching matrix of 2a left position of SE-D), whereby the torque transmission is prevented in both directions.

Ein Brennkraftmaschinen-Start (in der Schaltmatrix der 2a mit VM-S bezeichnet) ist mit Hilfe der Elektromaschine 11 durchführbar. Die Elektromaschine 11 kann die Brennkraftmaschine 7 über einen Lastpfad starten, bei dem das Schaltelement SE-B nach rechts oder links betätigt ist und bei dem die Freilaufkupplung F in ihre Freilauf-Stellung geschaltet ist (das heißt in der Schaltmatrix der 2a SE-D li). Durch Schließen der Lamellenkupplung K kann die Elektromaschine 11 die Brennkraftmaschine 7 starten. Die Elektromaschine 11 kann bei geschlossener Lamellenkupplung K stehen und beim Anlaufen die Brennkraftmaschine 7 starten. Alternativ dazu kann die Elektromaschine 11 bei geöffneter Lamellenkupplung K eine definierte Drehzahl einstellen und dann die Brennkraftmaschine 7 durch das Schließen der Lamellenkupplung K starten.An internal combustion engine start (in the switching matrix of the 2a denoted by VM-S) can be carried out using the electric machine 11 . The electric machine 11 can start the internal combustion engine 7 via a load path in which the switching element SE-B is actuated to the right or left and in which the overrunning clutch F is switched to its freewheeling position (i.e. in the switching matrix of FIG 2a SE-D left). By closing the multi-plate clutch K, the electric machine 11 can start the internal combustion engine 7 . The electric machine 11 can stand still when the multi-plate clutch K is closed and the internal combustion engine 7 can start when it starts up. As an alternative to this, the electric machine 11 can set a defined speed when the multi-plate clutch K is open and then start the internal combustion engine 7 by closing the multi-plate clutch K.

Zwischen den verbrennungsmotorischen Gängen VM1 bis VM6 kann mit Hilfe der Elektromaschine 11 zudem zugkraftunterbrechungsfrei geschaltet werden, wie es in der Schaltmatrix der 2b angedeutet ist. In der Schaltmatrix sind jeweils in einer oberen horizontalen Zeile und in einer seitlichen vertikalen Zeile die sechs verbrennungsmotorischen Gänge VM1 bis VM6 aufgelistet. Diese laufen in horizontaler und vertikaler Verlängerung in Kästchen zusammen, in denen die Ziffern 1, 2 und/oder 3 eingetragen sind. Die in den Kästchen angegebenen Ziffern 1, 2 oder 3 symbolisieren die elektromotorische Gänge EM1, EM2, EM3, die beim verbrennungsmotorischen Schalten als Stützgang wirken können. Der eingelegte elektromotorische Stützgang stellt beim Schaltvorgang einen Stütz-Lastpfad zwischen der Elektromaschine 11 und dem Getriebeausgang bereit. Während des Schaltvorgangs (das heißt die Brennkraftmaschine 7 ist vom Antriebsstrang abgekoppelt) kann somit die Elektromaschine 11 ein Antriebsmoment erzeugen, das über den Stütz-Lastpfad zur Abtriebsseite übertragen wird.The electric machine 11 can also be used to switch between the internal combustion engine gears VM1 to VM6 without any interruption in traction, as is shown in the switching matrix in FIG 2 B is indicated. In the switching matrix, the six internal combustion engine gears VM1 to VM6 are listed in an upper horizontal line and in a lateral vertical line. These converge horizontally and vertically in boxes in which the digits 1, 2 and/or 3 are entered. The numbers 1, 2 or 3 given in the boxes symbolize the electric motor gears EM1, EM2, EM3, which can act as a supporting gear when shifting with the internal combustion engine. The engaged electromotive support gear provides a support load path between the electric machine 11 and the transmission output during the shifting process. During the shifting process (ie the internal combustion engine 7 is decoupled from the drive train), the electric machine 11 can thus generate a drive torque which is transmitted to the output side via the supporting load path.

Nachfolgend ist exemplarisch ein im Fahrbetrieb erfolgender zugkraftunterbrechungsfreier Schaltvorgang vom verbrennungsmotorischen Gang VM5 in den verbrennungsmotorischen Gang VM3 beschrieben. Bei diesem Schaltvorgang dient gemäß der Schaltmatrix aus der 2b der elektromotorische Gang EM1 als ein Stützgang: Im Gang VM5 ist das Schaltelement SE-B nach rechts geschaltet und das Schaltelement SE-C betätigt (vergleiche Schaltschema der 2a). Dadurch verläuft ein Lastpfad von der Brennkraftmaschine 7, der vierten Radebene RE-V5, der Zwischenwelle 17 bis zur ersten Radebene RE-V4. Zu Beginn des Schaltvorgangs wird die Brennkraftmaschine 7 abgeschaltet und in gleichem Maße die Elektromaschine 11 hochgefahren. Sobald sich das auf der Freilaufkupplung F gelagerte Zahnrad 27 der zweiten Radebene RE-E1 schneller dreht als die Zwischenwelle 17 erfolgt eine Lastübertragung von der Brennkraftmaschine 7 zur Elektromaschine 11. Nach der Lastübertragung auf die Elektromaschine 11 wird der Schaltvorgang von dem aktuellen Gang VM5 in den Zielgang VM3 durchgeführt, das heißt das Schaltelement SE-C wird in die Neutralstellung geschaltet, das Schaltelement A wird betätigt und das Schaltelement SE-B bleibt nach rechts geschaltet. Dadurch ergibt sich ein Lastpfad von der Brennkraftmaschine 7 über das Schaltelement SE-B, die vierte Radebene RE-V5, die auf der Zwischenwelle 17 drehgelagerte Hohlwelle 39, die dritte Radebene RE-E3, das Schaltelement A zur ersten Radebene RE-V4. Zum Ende des Schaltvorgangs wird die Brennkraftmaschine 7 wieder zugeschaltet und in gleichem Maße die Elektromaschine 11 runtergefahren. Sobald sich die Zwischenwelle 17 schneller dreht als das auf der Freilaufkupplung F gelagerte Zahnrad 27 der zweiten Radebene RE-E1 hebt die Freilauf-Innenseite 28 von dem Zahnrad 27 ab, das heißt es erfolgt eine Lastübertragung von der Elektromaschine 11 zur Brennkraftmaschine 7 und der Zielgang VM3 ist geschaltet.A shifting process from internal combustion engine gear VM5 to internal combustion engine gear VM3 that occurs during driving operation without any interruption in tractive force is described below as an example. In this switching process is used according to the switching matrix from the 2 B the electromotive gear EM1 as a support gear: In gear VM5, the SE-B shift element is shifted to the right and the SE-C shift element is actuated (compare the shift diagram of Fig 2a) . As a result, a load path runs from the internal combustion engine 7, the fourth gear plane RE-V5, the intermediate shaft 17 to the first gear plane RE-V4. At the beginning of the shifting process, the internal combustion engine 7 is switched off and the electric machine 11 is started up to the same extent. As soon as the gear wheel 27 of the second wheel plane RE-E1 mounted on the overrunning clutch F rotates faster than the intermediate shaft 17, a load is transferred from the internal combustion engine 7 to the electric machine 11. After the load has been transferred to the electric machine 11, the shifting process from the current gear VM5 to the Target gear VM3 carried out, that is, the shifting element SE-C is shifted into the neutral position, the shifting element A is actuated and the shifting element SE-B remains shifted to the right. This results in a load path from the internal combustion engine 7 via the shifting element SE-B, the fourth gear plane RE-V5, the hollow shaft 39 rotatably mounted on the intermediate shaft 17, the third gear plane RE-E3, the shifting element A to the first gear plane RE-V4. At the end of the shifting process, the internal combustion engine 7 is switched on again and the electric machine 11 is shut down to the same extent. As soon as the intermediate shaft 17 rotates faster than the gear wheel 27 mounted on the overrunning clutch F of the second Gear plane RE-E1 lifts freewheel inner side 28 from gear wheel 27, ie load is transferred from electric motor 11 to internal combustion engine 7 and target gear VM3 is engaged.

Der obige Schaltvorgang ist in der 2c in einem Zeitintervall Δt grob schematisch veranschaulicht. Demzufolge wird während des Schaltvorgangs Δt von der Elektromaschine 11 ein beliebig einstellbarer Momentenverlauf I, II oder III erzeugt, wie sie beispielhaft in der 2c gezeigt sind. Der von der Elektromaschine 11 generierte Momentenverlauf I während des Schaltvorgangs Δt ist mit gestrichelter Linie gezeigt, wonach das von der Elektromaschine 11 erzeugte Moment so bemessen ist, dass die Zugkraft am Rad während des Schaltvorgangs Δt konstant bleibt und erst am Ende des Schaltvorgangs Δt stufenartig reduziert wird, und zwar bis auf einen Wert, der mit der Zugkraft am Rad bei dem eingelegten verbrennungsmotorischen Zielgang korreliert. Alternativ dazu ist ein von der Elektromaschine 11 generierter Momentenverlauf II mit durchgezogener Linie gezeigt. Demzufolge ist das von der Elektromaschine 11 erzeugte Moment so bemessen, dass die Zugkraft am Rad unmittelbar zu Beginn des Schaltvorgangs Δt auf einen Wert stufenartig reduziert wird, der mit der Zugkraft am Rad bei eingelegtem verbrennungsmotorischem Zielgang korreliert. Alternativ dazu kann die Elektromaschine 11 einen mit strichpunktierter Linie angedeuteten Momentenverlauf III erzeugen, bei dem das von der Elektromaschine 11 erzeugte Moment zunächst konstant bleibt und dann rampenartig bis auf einen Wert reduziert wird, der mit der Zugkraft am Rad bei eingelegtem verbrennungsmotorischem Zielgang korreliert.The above switching process is in the 2c roughly schematically illustrated in a time interval Δt. As a result, an arbitrarily adjustable torque curve I, II or III is generated during the switching process .DELTA.t by the electric machine 11, as is shown by way of example in FIG 2c are shown. The torque profile I generated by the electric machine 11 during the shifting process Δt is shown with a dashed line, according to which the torque generated by the electric machine 11 is dimensioned such that the tractive force on the wheel remains constant during the shifting process Δt and is only gradually reduced at the end of the switching process Δt up to a value that correlates with the traction at the wheel when the internal combustion engine target gear is engaged. As an alternative to this, a torque profile II generated by electric machine 11 is shown with a solid line. Accordingly, the torque generated by the electric machine 11 is dimensioned such that the traction at the wheel is reduced in stages immediately at the beginning of the shifting process Δt to a value that correlates with the traction at the wheel when the internal combustion engine target gear is engaged. As an alternative to this, the electric machine 11 can generate a torque curve III indicated by a dot-dash line, in which the torque generated by the electric machine 11 initially remains constant and is then ramped down to a value that correlates with the tractive force on the wheel when the internal combustion engine target gear is engaged.

Wie aus der Schaltmatrix der 2b weiter hervorgeht, stehen bei einem zugkraftunterbrechungsfreien Schaltvorgang zwischen verbrennungsmotorischen Gängen zumindest ein elektromotorischer Gang zur Verfügung. Für bestimmte Schaltvorgänge (zum Beispiel VM5 ->VM6) stehen zwei elektromotorische Gänge EM1 oder EM3 zur Verfügung.As from the switching matrix of the 2 B further shows that at least one electric motor gear is available when shifting between internal combustion engine gears without any interruption in tractive force. Two electric motor gears EM1 or EM3 are available for certain shifting processes (e.g. VM5 ->VM6).

Zudem ist mit der aus der 1 gezeigten Getriebestruktur ein Schleppstart der Brennkraftmaschine 7 ohne zusätzlichen Anlasser/Starter realisierbar: Für einen solchen Schleppstart wird zum Beispiel der Gang EM1 eingelegt und die Elektromaschine 11 bis Erreichen einer Drehzahlgrenze hochgefahren. In diesem Fahrzustand sind die dritte Radebene RE-E3, die vierte Radebene RE-V5 sowie die Brennkraftmaschinen-Welle 3 stillgelegt, so dass das Schaltelement SE-B einlegbar ist. Anschließend wird die Lamellenkupplung K geschlossen und so die Brennkraftmaschine 7 angeschleppt.In addition, with the from the 1 Transmission structure shown, a drag start of the internal combustion engine 7 can be implemented without an additional starter/starter: For such a drag start, for example, gear EM1 is engaged and the electric machine 11 is run up until a speed limit is reached. In this driving state, the third gear plane RE-E3, the fourth gear plane RE-V5 and the internal combustion engine shaft 3 are shut down, so that the shifting element SE-B can be engaged. The multi-plate clutch K is then closed and the internal combustion engine 7 is thus tow-started.

In der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, dessen Aufbau und Funktionsweise weitgehend identisch mit dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist. Im Unterschied zur 1 ist die Rückwärtsgangebene RE-VR weggelassen. In einem weiteren Unterschied zur 1 sind in der 3 die beiden obigen Schaltelemente SE-A und SEE zu einem gemeinsamen Schaltelement SE-A zusammengefasst. Das gemeinsame Schaltelement SE-A kuppelt in einer ersten Schaltstellung das auf der Brennkraftmaschinen-Welle 3 drehgelagerte Loszahnrad 23 der ersten Radebene RE-V4 mit der Brennkraftmaschinen-Welle 3, während gleichzeitig das auf der Brennkraftmaschinen-Welle 3 drehgelagerte Loszahnrad 23 von dem Loszahnrad 33 der dritten Radebene RE-E3 abgekuppelt ist. In einer zweiten Schaltstellung kuppelt das gemeinsame Schaltelement SE-A das auf der Brennkraftmaschinen-Welle 3 drehgelagerte Loszahnrad 23 der ersten Radebene RE-V4 nicht mehr mit der Brennkraftmaschinen-Welle 3, sondern vielmehr mit dem auf der Brennkraftmaschinen-Welle 3 drehgelagerten Loszahnrad 33 der dritten Radebene RE-E3.In the 3 Another embodiment is shown, the structure and function of which is largely identical to that in FIG 1 shown embodiment is. In contrast to 1 the reverse gear level RE-VR is omitted. In another difference to 1 are in the 3 the two above switching elements SE-A and SEE combined to form a common switching element SE-A. In a first switching position, the common switching element SE-A couples the idler gear 23 of the first gear plane RE-V4, which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft 3, to the internal combustion engine shaft 3, while at the same time the idler gear 23, which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft 3, is disengaged from the idler gear 33 the third gear plane RE-E3 is uncoupled. In a second shifting position, the common shifting element SE-A no longer couples the idler gear 23 of the first gear plane RE-V4, which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft 3, to the idler gear 33 rotatably mounted on the internal combustion engine shaft 3 third gear plane RE-E3.

In der 4 ist das Automatikgetriebe 1 für einen Allradantrieb ausgelegt. Demzufolge kämmt das auf der Zwischenwelle 17 drehfest angeordnete Zahnrad 21 nicht nur mit dem auf der Abtriebswelle 13 drehfest angeordneten Zahnrad 19, sondern zusätzlich auch mit einem Festzahnrad 57 einer zur zweiten Fahrzeugachse HA führenden Kardanwelle 59. Im Hinblick auf eine bauraumgünstige Anordnung ist in der 4 die Elektromaschinen-Welle 9 als eine auf der Kardanwelle 59 koaxial drehgelagerte Hohlwelle ausgeführt.In the 4 the automatic transmission 1 is designed for all-wheel drive. Accordingly, the gear wheel 21 arranged in a rotationally fixed manner on the intermediate shaft 17 meshes not only with the gear wheel 19 arranged in a rotationally fixed manner on the output shaft 13, but also with a fixed gear wheel 57 of a cardan shaft 59 leading to the second vehicle axle HA 4 the electric machine shaft 9 is designed as a hollow shaft coaxially rotatably mounted on the cardan shaft 59 .

In den vorangegangenen Ausführungsbeispielen sind sämtliche Radebenen in der Axialrichtung zwischen der Brennkraftmaschine 7 und der Elektromaschine 11 angeordnet sind. Die erste Radebene RE-V4 ist dabei auf der, der Brennkraftmaschine 7 zugewandten Getriebeseite angeordnet. Im weiteren Axialverlauf folgen nacheinander die zweite Radebene RE-E1, die dritte Radebene RE-E3 und die vierte Radebene RE-V5. Es ist daher zwischen der ersten Radebene RE-V4 und der dritten Radebene RE-E3 ein ausreichend großer Bauraum für die Freilaufkupplung F vorzuhalten.In the previous exemplary embodiments, all wheel planes are arranged in the axial direction between the internal combustion engine 7 and the electric machine 11 . The first wheel plane RE-V4 is arranged on the transmission side facing the internal combustion engine 7 . The second gear plane RE-E1, the third gear plane RE-E3 and the fourth gear plane RE-V5 follow in the further axial course. A sufficiently large installation space for the one-way clutch F must therefore be provided between the first gear plane RE-V4 and the third gear plane RE-E3.

Im Unterschied dazu sind in der 5 die Axialpositionen der ersten Radebene RE-V4 und der zweiten Radebene RE-E1 vertauscht. Auf diese Weise ergibt sich eine in der 5 gezeigte verschachtelte Bauweise, bei der die Freilaufkupplung F in Axialrichtung in etwa auf gleicher Höhe wie die Ritzelwelle 13 positioniert ist. Dies resultiert in einer im Vergleich zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen axial kompakteren Getriebestruktur.In contrast, in the 5 the axial positions of the first gear plane RE-V4 and the second gear plane RE-E1 are swapped. In this way, one results in the 5 shown nested design, in which the one-way clutch F is positioned in the axial direction at about the same height as the pinion shaft 13. This results in a transmission structure that is axially more compact in comparison to the previous exemplary embodiments.

Claims (13)

Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug, mit einem, mittels Schaltelementen in unterschiedliche Übersetzungsstufen umschaltbaren Getriebe (1), das über eine Brennkraftmaschinen-Welle (3) mit einer Brennkraftmaschine (7), über eine Elektromaschinen-Welle (9) mit einer Elektromaschine (11) sowie über eine Abtriebswelle (13) mit zumindest einer Fahrzeugachse (VA) trieblich verbindbar ist, wobei die Brennkraftmaschinen-Welle (3) und die Elektromaschinen-Welle (9) zueinander achsparallel angeordnet sind, und wobei die Brennkraftmaschinen-Welle (3) über einen, eine erste Radebene (RE-V4) bildenden Stirnradsatz mit der Abtriebswelle (13) verbindbar ist, wobei zur Realisierung eines Rückwärtsgangs das Getriebe (1) einen, eine Rückwärtsgang-Radebene (RE-VR) bildenden Stirnradsatz aufweist, und wobei die Rückwärtsgang-Radebene (RE-VR) ein auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagertes Loszahnrad (41) aufweist, das über ein Schaltelement (SE-R) mit der Brennkraftmaschinen-Welle (3) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwärtsgang-Radebene (RE-VR) ein mit dem, auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagerten Loszahnrad (41) kämmendes, auf der Elektromaschinen-Welle (9) drehgelagertes Loszahnrad (43) aufweist, das über eine Lamellenkupplung (K) mit der Elektromaschinen-Welle (9) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist, und dass die Elektromaschine (11) über eine Getriebestufe (P3-Getriebestufe) mit einem brennkraftmaschinenfernen Zahnrad (21) der ersten Radebene (RE-V4) verbindbar ist, und dass die Getriebestufe (P3-Getriebestufe) aus einem auf der Elektromaschinen-Welle (9) drehfest angeordneten Zahnrad (25) und einem damit kämmenden Zwischenwellen-Zahnrad (27) aufgebaut ist, das über eine Freilaufkupplung (F) mit einer Zwischenwelle (17) verbindbar ist, auf der das brennkraftmaschinenferne Zahnrad (21) der ersten Radebene (RE-V4) drehfest angeordnet ist, und dass das auf der Elektromaschinen-Welle (9) drehfest angeordnete Zahnrad (25) und das damit kämmende Zwischenwellen-Zahnrad (27) einen Stirnzahnradsatz einer zweiten Radebene (RE-E1) bilden, und dass bei eingelegtem Rückwärtsgang sich ein Lastpfad von der Brennkraftmaschine (7) über die Brennkraftmaschinen-Welle (3), die Rückwärtsgang-Ebene (RE-VR) sowie über die geschlossene Lamellenkupplung (K) bis zum auf der Elektromaschinen-Welle (9) gelagerten Festzahnrad (25) der zweiten Ebene (RE-E1) und weiter über die Freilaufkupplung (F) zur ersten Radebene (RE-V4) ergibt.Hybrid drive train for a hybrid motor vehicle, with a gear (1) that can be switched to different gear ratios by means of shifting elements, which is connected to an internal combustion engine (7) via an internal combustion engine shaft (3) and to an electric machine (11) via an electric machine shaft (9). and can be drivingly connected to at least one vehicle axle (VA) via an output shaft (13), the internal combustion engine shaft (3) and the electric machine shaft (9) being arranged axially parallel to one another, and the internal combustion engine shaft (3) being connected via a , a spur gear set forming a first gear plane (RE-V4) can be connected to the output shaft (13), with the transmission (1) having a spur gear set forming a reverse gear gear plane (RE-VR) to implement a reverse gear, and with the reverse gear Wheel plane (RE-VR) on the internal combustion engine shaft (3) rotatably mounted idler gear (41) via a switching element (SE-R) with the internal combustion engine en shaft (3) can be coupled or uncoupled from it, characterized in that the reverse gear wheel plane (RE-VR) meshes with the idler gear wheel (41) rotatably mounted on the internal combustion engine shaft (3) and on the electric machine shaft ( 9) has a rotatably mounted loose gear wheel (43) which can be coupled to or decoupled from the electric machine shaft (9) via a multi-plate clutch (K), and that the electric machine (11) has a gear stage (P3 gear stage) with a gear wheel ( 21) of the first gear plane (RE-V4) can be connected, and that the gear stage (P3 gear stage) is made up of a gear wheel (25) arranged in a torque-proof manner on the electric machine shaft (9) and an intermediate shaft gear wheel (27) meshing with it , which can be connected via an overrunning clutch (F) to an intermediate shaft (17) on which the gear wheel (21) of the first gear plane (RE-V4) that is remote from the internal combustion engine is arranged in a rotationally fixed manner, and that is rotationally fixed to the electric machine shaft (9). ordered gear (25) and the intermediate shaft gear (27) meshing with it form a spur gear set of a second gear plane (RE-E1), and that when reverse gear is engaged, a load path is created from the internal combustion engine (7) via the internal combustion engine shaft (3), the reverse gear level (RE-VR) and via the closed multi-plate clutch (K) to the fixed gear wheel (25) of the second level (RE-E1) mounted on the electric machine shaft (9) and further via the overrunning clutch (F) to the first Wheel level (RE-V4) results. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilaufkupplung (F) ein Schaltelement (SE-D) zugeordnet ist, das in einer Zugbetrieb-Stellung eine Drehmomentübertragung von der Elektromaschine (11) in Richtung auf die Zwischenwelle (17) zulässt und in Gegenrichtung unterbindet, in einer Zug-/Schubbetrieb-Stellung die Drehmomentübertragung in beide Richtungen zulässt, und in einer Freilauf-Stellung die Drehmomentübertragung in beide Richtungen unterbindet.hybrid powertrain claim 1 , characterized in that the overrunning clutch (F) is assigned a switching element (SE-D) which, in a traction mode position, allows torque transmission from the electric machine (11) in the direction of the intermediate shaft (17) and prevents it in the opposite direction, in a Push/pull position allows torque transmission in both directions, and in a freewheel position prevents torque transmission in both directions. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Radebene (RE-V4) ein auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagertes brennkraftmaschinennahes Loszahnrad (23) aufweist, das mit dem brennkraftmaschinenfernen Zahnrad (21) der ersten Radebene (RE-V4) kämmt, und dass das brennkraftmaschinennahe Loszahnrad (23) der ersten Radebene (RE-V4) über ein Schaltelement (SE-E; SE-A) mit der Brennkraftmaschinen-Welle (3) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist.hybrid powertrain claim 1 or 2 , characterized in that the first gear plane (RE-V4) has a loose gear wheel (23) close to the internal combustion engine which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft (3) and which meshes with the gear wheel (21) of the first gear plane (RE-V4) remote from the internal combustion engine, and that the idler gear (23) of the first gear plane (RE-V4) close to the internal combustion engine can be coupled to or decoupled from the internal combustion engine shaft (3) via a switching element (SE-E; SE-A). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (17) zwischen der Brennkraftmaschinen-Welle (3) und der Elektromaschinen-Welle (9) achsparallel angeordnet ist.hybrid powertrain claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the intermediate shaft (17) between the internal combustion engine shaft (3) and the electric machine shaft (9) is arranged parallel to the axis. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (17) mit einem, eine dritte Radebene (RE-E3) bildenden Stirnzahnradsatz mit der Elektromaschinen-Welle (9) verbindbar ist, und dass die dritte Radebene (RE-E3) ein auf der Zwischenwelle (17) drehgelagertes Loszahnrad (29), das über ein Schaltelement (SE-C) mit der Zwischenwelle (17) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist, und ein damit kämmendes, auf der Elektromaschinen-Welle (9) drehgelagertes Loszahnrad (31) aufweist, das über das Schaltelement (K) mit der Elektromaschinen-Welle (9) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate shaft (17) can be connected to a spur gear set forming a third gear plane (RE-E3) with the electric machine shaft (9), and that the third gear plane (RE-E3) a loose gear wheel (29) rotatably mounted on the intermediate shaft (17), which can be coupled to or decoupled from the intermediate shaft (17) via a switching element (SE-C), and a loose gear wheel ( 31), which can be coupled to or decoupled from the electric machine shaft (9) via the switching element (K). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Radebene (RE-E3) ein auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagertes Loszahnrad (33) aufweist, das mit dem auf der Zwischenwelle (17) drehgelagerten Loszahnrad (29) kämmt und/oder das über ein Schaltelement (SE-B) mit der Brennkraftmaschinen-Welle (3) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist.hybrid powertrain claim 5 , characterized in that the third gear plane (RE-E3) has an idler gear (33) rotatably mounted on the internal combustion engine shaft (3), which meshes with the idler gear (29) rotatably mounted on the intermediate shaft (17) and/or which via a Switching element (SE-B) can be coupled to or decoupled from the internal combustion engine shaft (3). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagerte Loszahnrad (23) der ersten Radebene (RE-V4) über das Schaltelement (SE-A) mit dem auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagerten Loszahnrad (33) der dritten Radebene (RE-E3) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist.hybrid powertrain claim 6 , characterized in that the idler gear (23) of the first gear plane (RE-V4) rotatably mounted on the internal combustion engine shaft (3) is connected via the switching element (SE-A) to the idler gear (33) rotatably mounted on the internal combustion engine shaft (3). can be coupled to or decoupled from the third wheel plane (RE-E3). Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (11) über eine weitere Getriebestufe (P2-Getriebestufe) mit dem auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagerten brennkraftmaschinennahen Loszahnrad (23) der ersten Radebene (RE-V4) verbindbar ist, und dass die weitere Getriebestufe (P2-Getriebestufe) von dem brennkraftmaschinennahen Loszahnrad (23) der ersten Radebene (RE-V4) über das geschlossene Schaltelement (SE-A), das auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagerte Loszahnrad (33) der dritten Radebene (RE-E3), dem geschlossenen Schaltelement (K) und der Elektromaschinen-Welle (9) bis zur Elektromaschine (11) verläuft.Hybrid powertrain according to one of the claims 3 until 7 , characterized in that the electric machine (11) can be connected via a further gear stage (P2 gear stage) to the idler gear wheel (23) close to the internal combustion engine, which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft (3), of the first gear plane (RE-V4), and that the additional Gear stage (P2 gear stage) from the idler gear (23) close to the engine (23) of the first gear plane (RE-V4) via the closed shifting element (SE-A), the idler gear (33) of the third gear plane (RE -E3), the closed switching element (K) and the electric machine shaft (9) to the electric machine (11). Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (17) über einen, eine vierte Radebene (RE-V5) bildenden Stirnzahnradsatz mit der Brennkraftmaschinen-Welle (3) verbindbar ist, und dass die vierte Radebene (RE-V5) ein auf der Zwischenwelle (17) gelagertes Loszahnrad (35), das über das Schaltelement (SE-C) mit der Zwischenwelle (17) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist, und ein damit kämmendes, auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagertes Loszahnrad (37) aufweist, das über das Schaltelement (SE-B) mit der Brennkraftmaschinen-Welle (3) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist.Hybrid powertrain according to one of the Claims 6 until 8th , characterized in that the intermediate shaft (17) can be connected to the internal combustion engine shaft (3) via a spur gear set forming a fourth gear plane (RE-V5), and in that the fourth gear plane (RE-V5) has a ) mounted idler gear (35), which can be coupled to or decoupled from the intermediate shaft (17) via the switching element (SE-C), and which meshes with an idler gear (37) which is rotatably mounted on the internal combustion engine shaft (3) and has the switching element (SE-B) can be coupled to or decoupled from the internal combustion engine shaft (3). Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Radebene (RE-V4) ein drehfest auf der Abtriebswelle (13) gelagertes Zahnrad (19) aufweist, mit dem das drehfest auf der Zwischenwelle (17) gelagerte brennkraftmaschinenferne Zahnrad (21) kämmt.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the first gear plane (RE-V4) has a gear wheel (19) mounted in a torque-proof manner on the output shaft (13) with which the gear wheel (21) remote from the internal combustion engine and mounted in a torque-proof manner on the intermediate shaft (17) combs. Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (SE-B) beidseitig schaltbar ist und zwischen dem auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagerten Loszahnrad (33) der dritten Radebene (RE-E3) und dem auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagerten Loszahnrad (37) der vierten Radebene (RE-V5) angeordnet ist, und dass das Schaltelement (SE-B) in einer ersten Schaltstellung das auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagerte Zahnrad (33) der dritten Radebene (RE-E3) mit der Brennkraftmaschinen-Welle (3) kuppelt und in einer zweiten Schaltstellung das auf der Brennkraftmaschinen-Welle (3) drehgelagerte Loszahnrad (37) der vierten Radebene (RE-V5) mit der Brennkraftmaschinen-Welle (3) kuppelt.Hybrid powertrain according to one of the Claims 6 until 10 , characterized in that the switching element (SE-B) can be shifted on both sides and between the idler gear (33) of the third gear plane (RE-E3) rotatably mounted on the internal combustion engine shaft (3) and the idler gear rotatably mounted on the internal combustion engine shaft (3). The loose gear wheel (37) of the fourth gear plane (RE-V5) is arranged, and that the switching element (SE-B) in a first shift position the gear wheel (33) of the third gear plane (RE-E3) rotatably mounted on the internal combustion engine shaft (3) with the internal combustion engine shaft (3) and in a second switching position the idler gear (37) of the fourth gear plane (RE-V5) rotatably mounted on the internal combustion engine shaft (3) is coupled to the internal combustion engine shaft (3). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Zwischenwelle (17) gelagerte Loszahnrad (35) der vierten Radebene (RE-V5) und das auf der Zwischenwelle (17) gelagerte Loszahnrad (29) der dritten Radebene (RE-E3) auf einer Hohlwelle (39) drehfest angeordnet sind, die auf der Zwischenwelle (17) koaxial drehgelagert ist und über das Schaltelement (SE-C) mit der Zwischenwelle (17) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist.hybrid powertrain claim 9 until 11 , characterized in that the on the intermediate shaft (17) mounted loose gear (35) of the fourth gear plane (RE-V5) and on the intermediate shaft (17) mounted loose gear (29) of the third gear plane (RE-E3) on a hollow shaft ( 39) are arranged in a rotationally fixed manner, which is coaxially rotatably mounted on the intermediate shaft (17) and can be coupled to or decoupled from the intermediate shaft (17) via the switching element (SE-C). Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Elektromaschinen-Welle (9) drehgelagerte Loszahnrad (43) der Rückwärtsgang-Ebene (RE-VR) zusammen mit dem auf der Elektromaschinen-Welle (9) gelagerten Loszahnrad (31) der dritten Radebene (RE-E3) drehfest auf einer, auf der Elektromaschinen-Welle (9) koaxial drehgelagerten Hohlwelle (45) angeordnet ist, die über die Lamellenkupplung (K) mit der Elektromaschinen-Welle (9) kuppelbar oder davon abkuppelbar ist.Hybrid powertrain according to one of the Claims 5 until 12 , characterized in that on the electric machine shaft (9) rotatably mounted idler gear (43) of the reverse gear level (RE-VR) together with the on the electric machine shaft (9) mounted idler gear (31) of the third gear plane (RE- E3) is arranged non-rotatably on a hollow shaft (45) which is coaxially rotatably mounted on the electric machine shaft (9) and which can be coupled to or decoupled from the electric machine shaft (9) via the multi-plate clutch (K).
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