DE102017208249A1 - Motor vehicle drive train with freewheel having gear - Google Patents

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David Prochazka
Markus Fugel
Michael Zillmer
Peter Neukirchner
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer Verbrennungskraftmaschine (VKM), mit mindestens einem Getriebe (G), mit mindestens einer Elektromaschine (EM) und mit mindestens einem Freilauf (F,F,F), wobei das Getriebe zwei oder mehr Gänge (1,2,3,4,5,6,R) aufweist. Die Kosteneffizienz des Antriebsstrangs ist dadurch verbessert, dass mindestens ein bestimmter Gang (3,4,5,6) des Getriebes (G) durch einen Freilauf (F,F,F) von der Elektromaschine (EM) abkoppelbar ist.The invention relates to a drive train for a motor vehicle, with at least one internal combustion engine (VKM), with at least one transmission (G), with at least one electric machine (EM) and with at least one freewheel (F, F, F), wherein the transmission two or has more gears (1,2,3,4,5,6, R). The cost-efficiency of the drive train is improved in that at least one specific gear (3,4,5,6) of the transmission (G) by a freewheel (F, F, F) from the electric machine (EM) is decoupled.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1.The invention relates to a drive train for a motor vehicle, in particular for a mild hybrid vehicle, having the features of the preamble of patent claim 1.

Mild-Hybrid-Fahrzeuge können neben einer Verbrennungskraftmaschine eine Elektromaschine aufweisen, durch welche das Fahrzeug bei geringen Geschwindigkeiten, beispielsweise von ≤ 50 km/h, rein elektrisch angetrieben werden kann. Beim Erreichen eines bestimmten Geschwindigkeitsgrenzwertes wird dann die Verbrennungskraftmaschine gestartet und das Fahrzeug verbrennungsmotorisch angetrieben. Der Antrieb kann dabei rein verbrennungsmotorisch oder auch hybridisch erfolgen. Bei einem hybridischen Antrieb kann die Leistung der Verbrennungskraftmaschine durch die Elektromaschine erhöht werden, was bei bestimmten Fahrzuständen auch als „Boosten“ bezeichnet wird.Mild hybrid vehicles can have, in addition to an internal combustion engine, an electric machine by means of which the vehicle can be driven purely electrically at low speeds, for example of ≦ 50 km / h. Upon reaching a certain speed limit then the internal combustion engine is started and the vehicle driven by internal combustion engine. The drive can be done purely by internal combustion engines or hybrid. In a hybrid drive, the power of the internal combustion engine can be increased by the electric machine, which is also referred to as "boosting" in certain driving conditions.

Aus der DE 10 2010 023 093 B4 ist ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug bekannt, welcher eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Getriebe, eine Elektromaschine zum Radantrieb und einen Freilauf aufweist. Der Freilauf kann dabei zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe oder zwischen dem Getriebe und dem Radantrieb angeordnet sein.From the DE 10 2010 023 093 B4 a powertrain for a motor vehicle is known, which has an internal combustion engine with a transmission, an electric machine for wheel drive and a freewheel. The freewheel can be arranged between the internal combustion engine and the transmission or between the transmission and the wheel drive.

Aus der DE 195 03 501 C2 ist ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug bekannt, welcher eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Getriebe, eine Elektromaschine zum Radantrieb und einen Freilauf aufweist. Der Freilauf ist dabei zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe angeordnet.From the DE 195 03 501 C2 a powertrain for a motor vehicle is known, which has an internal combustion engine with a transmission, an electric machine for wheel drive and a freewheel. The freewheel is arranged between the internal combustion engine and the transmission.

Die im Stand der Technik bekannten Antriebsstränge für Kraftfahrzeuge sind jedoch noch nicht optimal ausgebildet. So ist ein vor oder nach dem Getriebe angeordneter Freilauf beim Anfahren und/oder niedrigen Geschwindigkeiten und insbesondere in niedrigen Gängen, wie dem ersten und/oder zweiten Gang, hohen mechanischen Belastungen durch Schub-Zug-Wechsel ausgesetzt. Dies erfordert eine stärkere Auslegung des Freilaufs und/oder führt zu einem erhöhten Verschleiß des Freilaufs und somit zu erhöhten Kosten in der Herstellung und/oder Instandhaltung des Antriebsstranges.However, the drive trains known in the art for motor vehicles are not yet optimally designed. Thus, a freewheel arranged before or after the transmission when starting and / or low speeds and in particular in low gears, such as the first and / or second gear, high mechanical loads exposed by push-pull change. This requires a stronger design of the freewheel and / or leads to increased wear of the freewheel and thus to increased costs in the production and / or maintenance of the drive train.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, den eingangs genannten Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, derart auszugestalten und weiterzubilden, dass dessen Kosteneffizienz verbessert werden kann.The invention is therefore based on the object, the drive train for a motor vehicle mentioned above, to design and develop such that its cost efficiency can be improved.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The object underlying the invention is achieved by a drive train for a motor vehicle, in particular for a mild hybrid vehicle, having the features of patent claim 1.

Dabei weist der Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine, ein Getriebe mit zwei oder mehr Gängen, eine Elektromaschine zum Radantrieb und mindestens einen Freilauf auf. Dabei ist, insbesondere lediglich, mindestens ein bestimmter Gang des Getriebes durch einen Freilauf von der Elektromaschine abkoppelbar. Mindestens ein, insbesondere anderer, Gang des Getriebes kann dabei insbesondere freilauffrei mit der Elektromaschine koppelbar sein.In this case, the drive train on an internal combustion engine, a transmission with two or more gears, an electric machine for wheel drive and at least one freewheel. It is, in particular only, at least a certain gear of the transmission can be decoupled by a freewheel of the electric machine. At least one, in particular other, gear of the transmission can be coupled in particular free-running with the electric machine.

Dadurch, dass lediglich einer oder mehrere bestimmte Gänge des Getriebes durch einen Freilauf von der Elektromaschine abkoppelbar sind und/oder einer oder mehrere andere Gänge des Getriebes freilauffrei mit der Elektromaschine koppelbar sind, kann vorteilhafterweise die mechanische Belastung des Freilauf des mindestens einen bestimmten, insbesondere höheren Gangs des Getriebes durch Schub-Zug-Wechsel, insbesondere beim Anfahren und/oder niedrigen Geschwindigkeiten vermieden werden. Dies ermöglicht es den Freilauf des mindestens einen bestimmten Gangs des Getriebes weniger stark auszulegen und/oder über eine längere Lebensdauer zu nutzen und Kosten in der Herstellung und/oder Instandhaltung des Antriebsstranges zu senken.The fact that only one or more specific gears of the transmission can be decoupled by a freewheel of the electric machine and / or one or more other gears of the transmission are freely coupled with the electric machine, advantageously, the mechanical load of the freewheel of at least one particular, in particular higher Gangs of the transmission by thrust-train change, especially when starting and / or low speeds are avoided. This makes it possible to design the freewheel of the at least one specific gear of the transmission less strong and / or to use over a longer life and to reduce costs in the production and / or maintenance of the drive train.

Durch die bestimmten Gänge mit Freilauf können vorteilhafterweise eine Rekuperation ohne Mitschleppen der anderen Komponenten des Getriebes und/oder der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht und dadurch Schleppverluste minimiert und die Rekuperation verbessert werden.By certain gears with freewheel advantageously recuperation without entrainment of the other components of the transmission and / or the internal combustion engine allows, thereby minimizing drag losses and recuperation can be improved.

Durch die Elektromaschine kann das Fahrzeug bei geringen Geschwindigkeiten rein elektrisch angetrieben werden. Die maximal rein elektrisch erreichbaren Geschwindigkeit kann dabei insbesondere von der maximalen mechanischen Leistung der Elektromaschine abhängen und beispielsweise ≤ 50 km/h betragen.By the electric machine, the vehicle can be driven purely electrically at low speeds. The maximum achievable purely electrically speed may in particular depend on the maximum mechanical power of the electric machine and be, for example ≤ 50 km / h.

Beim Erreichen eines bestimmten Geschwindigkeitsgrenzwertes, wie der maximal rein elektrisch erreichbaren Geschwindigkeit y, beispielsweise von etwa 50 km/h, kann dann die Verbrennungskraftmaschine gestartet und insbesondere das Fahrzeug verbrennungsmotorisch angetrieben werden. Dabei kann der Antrieb rein verbrennungsmotorisch oder hybridisch erfolgen. Bei einem hybridischen Antrieb kann dabei die Gesamtbetriebsleistung durch die Elektromaschine erhöht beziehungsweise „geboostet“ werden.Upon reaching a certain speed limit, such as the maximum purely electrically achievable speed y, for example, of about 50 km / h, then the internal combustion engine can be started and in particular the vehicle can be driven by internal combustion engine. The drive can be purely internal combustion engine or hybrid. In the case of a hybrid drive, the overall operating power can be increased or "boosted" by the electric machine.

Die Elektromaschine kann insbesondere drehwirksam mit einem Antriebszahnrad, beispielsweise mit einem Radantriebszahnrad und/oder Radachsantriebszahnrad, insbesondere eines Differentials, verbunden sein. Zum Beispiel kann die Elektromaschine, insbesondere für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug, als eine 48 V-Elektromaschine ausgeführt sein.The electric machine can in particular be rotationally effective with a drive gear, for example with a Radantriebszahnrad and / or Radachsantriebszahnrad, in particular a differential to be connected. For example, the electric machine, especially for a mild hybrid vehicle, may be implemented as a 48V electric machine.

Das Getriebe kann insbesondere einen ersten Gang und einen zweiten Gang und/oder einen dritten Gang und/oder einen vierten Gang und/oder einen fünften Gang und/oder einen sechsten Gang (oder auch noch mehr Gänge) und/oder einen Rückwärtsgang aufweisen. Dabei können die Gänge (hier auch als „Gangstufen“ bezeichenbar) insbesondere jeweils ein Festrad und ein durch ein Synchronisationselement feststellbares Losrad aufweisen. Anders ausgedrückt, jeder Gang bzw. jede Gangstufe kann insbesondere ein Festrad und ein mit einer Getriebewelle drehfest verbindbares Losrad aufweisen.The transmission may in particular have a first gear and a second gear and / or a third gear and / or a fourth gear and / or a fifth gear and / or a sixth gear (or even more gears) and / or a reverse gear. In this case, the gears (here also referred to as "gear stages" markable) in particular each have a fixed gear and a lockable by a synchronization element idler gear. In other words, each gear or each gear stage may in particular have a fixed gear and a idler gear rotatably connected to a transmission shaft.

Das Getriebe kann insbesondere eine Getriebeeingangswelle und mindestens eine Triebwelle aufweisen. In einer speziellen Ausgestaltung kann das Getriebe zwei oder mehr Triebwellen aufweisen. Den zwei oder mehr Triebwellen können dabei insbesondere unterschiedliche Gänge zugeordnet sein. Oder auch umgekehrt ausgedrückt: Beispielsweise kann eine erste Triebwelle dem ersten und/oder zweiten Gang und/oder eine zweite Triebwelle dem dritten und/oder vierten und/oder fünften und/oder sechsten Gang und/oder eine dritte Triebwelle dem Rückwärtsgang zugeordnet sein. Die Festräder der Gänge können dabei auf der gleichen Welle, beispielsweise der Getriebeeingangswelle, oder verteilt auf zwei oder mehr Wellen, wie der Getriebeeingangswelle und/oder der mindestens einen Triebwelle, beispielsweise der ersten und/oder zweiten und/oder dritten Triebwelle, angeordnet sein.The transmission may in particular have a transmission input shaft and at least one drive shaft. In a specific embodiment, the transmission may have two or more drive shafts. The two or more drive shafts may in particular be assigned different gears. Or, conversely, a first drive shaft may be associated with the first and / or second gear and / or a second drive shaft with the third and / or fourth and / or fifth and / or sixth gear and / or a third drive shaft with the reverse gear. The fixed gears of the gears can be arranged on the same shaft, for example the transmission input shaft, or distributed on two or more shafts, such as the transmission input shaft and / or the at least one drive shaft, for example, the first and / or second and / or third drive shaft.

Die Triebwelle kann insbesondere ein Triebwellenabtriebszahnrad aufweisen. Beispielsweise kann die erste Triebwelle ein erstes Triebwellenabtriebszahnrad und/oder die zweite Triebwelle ein zweites Triebwellenabtriebszahnrad und/oder die dritte Triebwelle ein drittes Triebwellenabtriebszahnrad aufweisen. Das Triebwellenabtriebszahnrad, beispielsweise das erste Triebwellenabtriebszahnrad und/oder das zweite Triebwellenabtriebszahnrad und/oder das dritte Triebwellenabtriebszahnrad, kann insbesondere im Eingriff mit dem Antriebszahnrad, beispielsweise mit dem Radantriebszahnrad und/oder Achsantriebszahnrad, insbesondere des Differentials, stehen.The drive shaft may in particular have a drive shaft output gear. For example, the first drive shaft may have a first drive shaft output gear and / or the second drive shaft may have a second drive shaft output gear and / or the third drive shaft may have a third drive shaft output gear. The drive shaft output gear, for example the first drive shaft output gear and / or the second drive shaft output gear and / or the third drive shaft output gear, may in particular be in engagement with the drive gear, for example with the Radantriebszahnrad and / or final drive gear, in particular the differential stand.

Insbesondere kann das Getriebe als ein Stufengetriebe ausgeführt sein.In particular, the transmission can be designed as a stepped transmission.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist mindestens ein niedriger Gang des Getriebes, beispielsweise der erste Gang und/oder der zweite Gang des Getriebes, freilauffrei mit der Elektromaschine koppelbar.In a preferred embodiment, at least one lower gear of the transmission, for example the first gear and / or the second gear of the transmission, can be coupled to the electric machine free-running.

Bei einer Rekuperation durch die Elektromaschine während einer Fahrt in einem niedrigen Gang, wie dem ersten und/oder zweiten(und/oder gegebenenfalls dritten Gang) und/oder Rückwärtsgang, ist üblicherweise die kinetische Energie gering und damit in der Regel lediglich eine geringe oder sogar keine Rekuperation zu erwarten. Daher ist hierbei auch ein durch einen Freilauf erzielbarer positiver Effekt durch eine Schleppverlustreduzierung bei der Rekuperation gering und kann in der Regel starke Verschleißerscheinungen des Freilaufs durch hohe mechanische Belastungen durch Schub-Zug-Wechsel in diesen Gängen kaum oder nicht aufwiegen.In a recuperation by the electric machine during a journey in a low gear, such as the first and / or second (and / or optionally third gear) and / or reverse, usually the kinetic energy is low and thus usually only a small or even no recuperation expected. Therefore, this is also a recoverable by a freewheel positive effect by a drag loss reduction during recuperation low and can usually hardly or not outweigh strong signs of wear of the freewheel through high mechanical loads by push-pull change in these gears.

Der mindestens eine bestimmte Gang kann insbesondere ein höherer Gang des Getriebes sein. Insbesondere kann daher dabei mindestens ein bestimmter, höherer Gang des Getriebes, beispielsweise der dritte Gang und/oder der vierte Gang und/oder der fünfte Gang und/oder der sechste Gang des Getriebes, durch einen Freilauf von der Elektromaschine abkoppelbar sein.The at least one specific gear can be in particular a higher gear of the transmission. In particular, therefore, at least one specific, higher gear of the transmission, for example the third gear and / or the fourth gear and / or the fifth gear and / or the sixth gear of the transmission, can be decoupled from the electric machine by a freewheel.

Bei einer Rekuperation durch die Elektromaschine während einer Fahrt in einem höheren Gang, wie dem dritten, vierten, fünften und/oder sechsten Gang, ist üblicherweise die kinetische Energie und damit die Rekuperation am höchsten, weshalb hierbei eine Vermeidung von Schleppverlusten durch einen Freilauf von besonderem Vorteil ist.In a recuperation by the electric machine during a trip in a higher gear, such as the third, fourth, fifth and / or sixth gear, usually the kinetic energy and thus the recuperation is highest, which is why this avoidance of drag losses by a freewheel of particular Advantage is.

Insbesondere im Fall eines größeren Fahrzeugs, kann der mindestens eine bestimmte Gang, welcher durch einen Freilauf von der Elektromaschine abkoppelbar ist, gegebenenfalls jedoch lediglich ein mittlerer Gang und insbesondere nicht der höchste Gang des Getriebes sein.In particular, in the case of a larger vehicle, the at least one specific gear, which can be decoupled from the electric motor by a freewheel, but possibly only a middle gear and in particular not the highest gear of the transmission.

In einer weiteren Ausgestaltung ist mindestens ein Festrad eines bestimmten Gangs mit einem Freilauf ausgestattet. Beispielsweise können zwei oder mehr Festräder unterschiedlicher bestimmter Gänge jeweils mit einem Freilauf ausgestattet sein.In a further embodiment, at least one fixed gear of a certain gear is equipped with a freewheel. For example, two or more fixed wheels of different specific gears can each be equipped with a freewheel.

In einer alternativen oder zusätzlichen, weiteren Ausgestaltung ist mindestens ein Synchronelement, beispielsweise mindestens ein Synchronkörper, insbesondere eines Losrades, eines bestimmten Gangs und/oder von unterschiedlichen bestimmten Gängen mit einem Freilauf ausgestattet. Beispielsweise können zwei oder mehr Synchronelemente, beispielsweise Synchronkörper, unterschiedlicher bestimmter Gänge jeweils mit einem Freilauf ausgestattet sein.In an alternative or additional, further embodiment, at least one synchronizing element, for example at least one synchronizing body, in particular a loose wheel, a certain gear and / or of different specific gears is equipped with a freewheel. For example, two or more synchronous elements, for example synchronizer bodies, of different specific gears can each be equipped with a freewheel.

In einer alternativen oder zusätzlichen, weiteren Ausgestaltung ist mindestens eine bestimmte Triebwelle, von zwei oder mehr unterschiedlichen Gängen zugeordneten Triebwellen mit einem Freilauf ausgestattet. Dabei kann insbesondere ein Triebwellenabtriebszahnrad der mindestens einen bestimmten Triebwelle mit einem Freilauf ausgestattet sein. Gegebenenfalls können zwei oder mehr Triebwellen, welche unterschiedlichen bestimmten Gängen zugeordnet sind, insbesondere deren Triebwellenabtriebszahnräder, jeweils mit einem Freilauf ausgestattet sein.In an alternative or additional, further embodiment, at least one particular drive shaft, of two or more different gears associated drive shafts equipped with a freewheel. In particular, a Triebwellenabtriebszahnrad the at least one specific drive shaft to be equipped with a freewheel. Optionally, two or more drive shafts, which are assigned to different specific gears, in particular their drive shaft output gears, each be equipped with a freewheel.

In einer speziellen Ausgestaltung ist der dritte Gang und/oder der vierte Gang und/oder der fünfte Gang und/oder der sechste Gang des Getriebes durch einen Freilauf von der Elektromaschine abkoppelbar.In a specific embodiment, the third gear and / or the fourth gear and / or the fifth gear and / or the sixth gear of the transmission can be decoupled from the electric machine by a freewheel.

In einer speziellen Ausgestaltung ist der erste Gang und/oder der zweite Gang des Getriebes freilauffrei mit der Elektromaschine koppelbar.In a specific embodiment, the first gear and / or the second gear of the transmission can be coupled with the electric machine free-running.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Getriebe als ein Handschaltgetriebe ausgeführt. So kann der Fahrer des Fahrzeugs den Gang im verbrennungsmotorischen Betrieb des Fahrzeugs selbst bestimmen.In a further embodiment, the transmission is designed as a manual transmission. Thus, the driver of the vehicle can determine the course in the internal combustion engine operation of the vehicle itself.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Elektromaschine zum Vorderachsenradantrieb und/oder Hinterachsenradantrieb ausgelegt (bzw. zur Rekuperation durch den entsprechenden Achsantrieb).In a further embodiment, the electric machine is designed for Vorderachsradantrieb and / or Hinterachsradantrieb (or for recuperation by the corresponding final drive).

Weiterhin kann der Antriebsstrang eine Traktionsbatterie, beispielsweise eine 48 V-Batterie, aufweisen.Furthermore, the powertrain may include a traction battery, such as a 48V battery.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Antriebsstrang weiterhin einen Riemenstartergenerator oder eine Lichtmaschine in Kombination mit einem Verbrennungsmaschinenstarter auf. Beispielsweise kann für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug der Riemenstartergenerator ein 48 V- Riemenstartergenerator und/oder die Lichtmaschine eine 12 V-Lichtmaschine in Kombination mit einem 12 V-Verbrennungsmaschinenstarter als Verbrennungsmaschinenstarter sein. Der Verbrennungsmaschinenstarter kann beispielsweise mit einer Starterbatterie, beispielsweise einer 12 V-Batterie, und/oder der Elektromaschinenantriebsbatterie, beispielsweise einer 48 V-Batterie, gegebenenfalls über einen DC/DC-Wandler, betreibbar sein.In a further embodiment, the drive train further comprises a belt starter generator or an alternator in combination with an internal combustion engine starter. For example, for a mild hybrid vehicle, the belt starter generator may be a 48V belt starter generator and / or the alternator may be a 12V alternator in combination with a 12V engine starter as an engine starter. The internal combustion engine starter may, for example, be operable with a starter battery, for example a 12 V battery, and / or the electric machine drive battery, for example a 48 V battery, optionally via a DC / DC converter.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der Antriebsstrang für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug ausgelegt. Beispielsweise kann der Antriebsstrang als 48 V-Mild-Hybrid, insbesondere mit Handschaltgetriebe, ausgelegt sein.In a further embodiment, the drive train is designed for a mild hybrid vehicle. For example, the drive train can be designed as a 48 V mild hybrid, in particular with a manual transmission.

Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.The aforementioned disadvantages are therefore avoided and corresponding advantages are achieved.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Antriebsstrang in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden werden einige bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit einem Fünf-Gang-Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle und einer Triebwelle, bei dem ein Festrad des dritten, vierten und fünften Gangs jeweils mit einem Freilauf ausgestattet ist, wobei die Festräder des dritten und vierten Gangs auf der Triebwelle und das Festrad des fünften Gangs auf der Getriebeeingangswelle angeordnet ist,
  • 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit einem Sechs-Gang-Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle und einer ersten, zweiten und dritten Triebwelle, bei dem ein Festrad des dritten, vierten und fünften Gangs jeweils mit einem Freilauf ausgestattet ist, wobei die Festräder des dritten, vierten, fünften und sechsten Gangs auf der Getriebeeingangswelle angeordnet sind,
  • 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit einem Sechs-Gang-Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle und einer ersten, zweiten und dritten Triebwelle, bei dem ein Festrad des vierten, fünften und sechsten Gangs jeweils mit einem Freilauf ausgestattet ist, wobei das Festrad des vierten Gangs auf der Getriebeeingangswelle und die Festräder des fünften und sechsten Gangs auf der zweiten Triebwelle angeordnet sind,
  • 4 eine schematische Darstellung einer vierten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit einem Sechs-Gang-Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle und einer ersten, zweiten und dritten Triebwelle, bei dem ein Synchronisationselement für den dritten und vierten Gang sowie ein Synchronisationselement für den fünften und sechsten Gangs jeweils mit einem Freilauf ausgestattet ist, wobei das Synchronisationselement für den dritten und vierten Gang zur drehwirksamen Verbindung eines Losrades des dritten und vierten Gangs mit der ersten Triebwelle und das Synchronisationselement für den fünften und sechsten Gang zur drehwirksamen Verbindung eines Losrades des fünften und sechsten Gangs mit der zweiten Triebwelle ausgelegt ist,
  • 5 eine schematische Darstellung einer fünften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit einem Sechs-Gang-Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle und einer ersten, zweiten und dritten Triebwelle, bei dem ein Synchronisationselement für den dritten und vierten Gang sowie ein Synchronisationselement für den fünften und sechsten Gang jeweils mit einem Freilauf ausgestattet ist, wobei das Synchronisationselement für den dritten und vierten Gang zur drehwirksamen Verbindung eines Losrades des dritten und vierten Gangs mit der zweiten Triebwelle und das Synchronisationselement des fünften und sechsten Gangs zur drehwirksamen Verbindung eines Losrades des fünften und sechsten Gangs mit der Getriebeeingangswelle ausgelegt ist,
  • 6 eine schematische Darstellung einer sechsten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit einem Sechs-Gang-Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle und einer ersten, zweiten und dritten Triebwelle, bei dem das Triebwellenabtriebszahnrad der zweiten Triebwelle mit einem Freilauf ausgestattet ist,
  • 7 eine schematische Darstellung einer siebten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrang.
There are now a variety of ways to design and further develop the drive train according to the invention in an advantageous manner. For this purpose, reference may first be made to the claims subordinate to claim 1. In the following some preferred embodiments of the drive train according to the invention will be explained in more detail with reference to the drawing and the associated description. In the drawing shows:
  • 1 1 is a schematic representation of a first embodiment of a drive train according to the invention with a five-speed Transmission having a transmission input shaft and a drive shaft, in which a fixed gear of the third, fourth and fifth gear is respectively provided with a freewheel, wherein the fixed gears of the third and fourth gear on the drive shaft and the fixed gear of the fifth gear on the transmission input shaft is arranged
  • 2 a schematic representation of a second embodiment of a drive train according to the invention with a six-speed transmission with a transmission input shaft and a first, second and third drive shaft, in which a fixed gear of the third, fourth and fifth gear is in each case equipped with a freewheel, wherein the fixed wheels of third, fourth, fifth and sixth gears are arranged on the transmission input shaft,
  • 3 a schematic representation of a third embodiment of a drive train according to the invention with a six-speed transmission with a transmission input shaft and a first, second and third drive shaft, in which a fixed gear of the fourth, fifth and sixth gear is each equipped with a freewheel, wherein the fixed wheel of fourth gear on the transmission input shaft and the fixed gears of the fifth and sixth gears are arranged on the second drive shaft,
  • 4 a schematic representation of a fourth embodiment of a drive train according to the invention with a six-speed transmission with a transmission input shaft and a first, second and third drive shaft, in which a synchronization element for the third and fourth gear and a synchronization element for the fifth and sixth gear each with a Freewheel is equipped, wherein the synchronization element for the third and fourth gear for the rotationally effective connection of a third and fourth gear idler gear with the first drive shaft and the fifth and sixth gear synchronization element for the rotational connection of a fifth gear and fifth gear with the second drive shaft is designed
  • 5 a schematic representation of a fifth embodiment of a drive train according to the invention with a six-speed transmission with a transmission input shaft and a first, second and third drive shaft, in which a synchronization element for the third and fourth gear and a synchronization element for the fifth and sixth gear each with a Freewheel is equipped, wherein the synchronization element for the third and fourth gear for the rotationally effective connection of a loose wheel of the third and fourth gear with the second drive shaft and the synchronization element of the fifth and sixth gear for the rotationally effective connection of a loose gear of the fifth and sixth gear is designed with the transmission input shaft .
  • 6 a schematic representation of a sixth embodiment of a drive train according to the invention with a six-speed transmission with a transmission input shaft and a first, second and third drive shaft, in which the drive shaft output gear of the second drive shaft is equipped with a freewheel,
  • 7 a schematic representation of a seventh embodiment of a drive train according to the invention.

1 bis 6 zeigen, dass die in 1 bis 6 gezeigten, unterschiedlichen Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug, jeweils eine Verbrennungskraftmaschine VKM mit einem Getriebe G mit mehreren Gängen 1,2,3,4,5,6,R und eine Elektromaschine EM zum Radantrieb aufweisen. 1 to 6 show that in 1 to 6 shown, different embodiments of a drive train according to the invention for a motor vehicle, in particular for a mild hybrid vehicle, each an internal combustion engine VKM with a gear G with several courses 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . R and an electric machine EM have the wheel drive.

Dabei ist das Getriebe G in Form eines Stufengetriebes mit einer Getriebeeingangswelle GEW und mindestens einer Triebwelle TW;TW1,TW2,TW3 mit einem Triebwellenabtriebszahnrad TZ;TZ1,TZ2,TZ3 ausgebildet. Dabei weisen die Gänge 1,2,3,4,5,6,R des Getriebes G insbesondere jeweils auf unterschiedlichen Wellen GEW, TW, TW1, TW2, TW3, ein Festrad und ein durch ein Synchronisationselement S12, S34, S5R, S56, SR auf der Welle GEW, TW, TW1, TW2, TW3 festlegbares Losrad auf. Insbesondere kann das Getriebe G als ein Handschaltgetriebe ausgeführt sein.This is the transmission G in the form of a stepped transmission with a transmission input shaft PRO and at least one drive shaft TW ; TW1, TW2, TW3 with a drive shaft output gear TZ ; TZ1 . TZ2 . TZ3 educated. Here are the courses 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . R of the transmission G especially in each case on different waves PRO . TW . TW1 . TW2 . TW3 , a fixed gear and a through a synchronization element S12 . S34 . S5r . P.56 . SR on the wave PRO . TW . TW1 . TW2 . TW3 fixable idler gear on. In particular, the transmission can G be designed as a manual transmission.

Die Verbrennungskraftmaschine VKM ist in den gezeigten Ausgestaltungen über eine Kupplung K, beispielsweise eine Reibkupplung, drehwirksam mit der Getriebeeingangswelle GEW verbindbar.The internal combustion engine VKM is in the embodiments shown via a coupling K , For example, a friction clutch, rotationally effective with the transmission input shaft PRO connectable.

Die Elektromaschine EM ist in den gezeigten Ausgestaltungen drehfest mit einem Antriebszahnrad AZ, beispielsweise einem Radantriebszahnrad und/oder einem Radachsenantriebszahnrad, zum Beispiel zum Vorderachsenradantrieb und/oder Hinterachsenradantrieb, eines Differentials D verbunden, mit welchem das Triebwellenabtriebszahnrad TZ;TZ1,TZ2,TZ3 der mindestens einen Triebwelle TW;TW1,TW2,TW3 des Getriebes G in Eingriff steht.The electric machine EM is rotatably in the embodiments shown with a drive gear AZ , For example, a Radantriebszahnrad and / or a Radachsenantriebszahnrad, for example, the Vorderachsradantrieb and / or Hinterachsradantrieb, a differential D connected to which the drive shaft output gear TZ ; TZ1 . TZ2 . TZ3 the at least one drive shaft TW ; TW1 . TW2 . TW3 of the transmission G engaged.

Bei den in 1 bis 6 gezeigten, unterschiedlichen Ausgestaltungen ist jeweils mindestens ein bestimmter Gang 3,4,5,6 des Getriebes G durch einen Freilauf Fa,Fb,Fc von der Elektromaschine EM abkoppelbar.At the in 1 to 6 shown, different configurations is always at least one particular gear 3 . 4 . 5 . 6 of the transmission G by a freewheel F a , F b , F c of the electric machine EM decoupled.

Dabei ist insbesondere mindestens ein anderer Gang 1,2 des Getriebes G freilauffrei mit der Elektromaschine EM koppelbar. Insbesondere kann dabei mindestens ein niedriger Gang 1,2 des Getriebes G, beispielsweise der erste Gang 1 und/oder der zweite Gang 2 und/oder der dritte Gang 3 des Getriebes G, freilauffrei mit der Elektromaschine EM koppelbar sein.In particular, at least one other gear is 1 . 2 of the transmission G free-running with the electric machine EM coupled. In particular, at least one low gear can be used 1 . 2 of the transmission G , for example, the first gear 1 and / or second gear 2 and / or the third gear 3 of the transmission G , free-running with the electric machine EM be coupled.

Der mindestens eine bestimmte Gang 3,4,5,6 des Getriebes G, welcher durch einen Freilauf Fa,Fb,Fc von der Elektromaschine EM abkoppelbar ist, ist daher insbesondere ein höherer Gang, beispielsweise der dritte Gang 3 und/oder der vierte Gang 4 und/oder der fünfte Gang 5 und/oder der sechste Gang 6 des Getriebes G.The at least one specific gear 3 . 4 . 5 . 6 of the transmission G , which by a freewheel F a , F b , F c of the electric machine EM is decoupled, is therefore in particular a higher gear, for example, the third gear 3 and / or the fourth gear 4 and / or the fifth gear 5 and / or the sixth gear 6 of the transmission G ,

In der in 1 gezeigten Ausgestaltung ist das Getriebe G ein Fünf-Gang-Getriebe mit einem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Gang 1,2,3,4,5 sowie mit einem Rückwärtsgang R. Dabei weist das Getriebe G eine Getriebeeingangswelle GEW und lediglich eine Triebwelle TW mit einem Triebwellenabtriebszahnrad TZ auf.In the in 1 The embodiment shown is the transmission G a five-speed transmission with a first, second, third, fourth and fifth gear 1 . 2 . 3 , 4,5 and with a reverse gear R , In this case, the gearbox G a transmission input shaft PRO and only one drive shaft TW with a drive shaft output gear TZ on.

Das Festrad des ersten, zweiten und fünften Gangs 1,2,5 sowie des Rückwärtsgangs R sind dabei auf der Getriebeeingangswelle GEW angeordnet, wobei das Festrad des dritten und vierten Gangs 3,4 auf der Triebwelle TW angeordnet ist.The fixed wheel of the first, second and fifth gears 1 . 2 . 5 as well as the reverse gear R are doing on the transmission input shaft PRO arranged, with the fixed gear of the third and fourth gear 3 . 4 on the drive shaft TW is arranged.

1 zeigt, dass dabei das Getriebe G ein Synchronisationselement S12 für den ersten und zweiten Gang 1,2, ein Synchronisationselement S34 für den dritten und vierten Gang 3,4 und ein Synchronisationselement S5R für den fünften Gang 5 und Rückwärtsgang R aufweist. Dabei ist das Synchronisationselement S12 für den ersten und zweiten Gang 1,2 zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des ersten und zweiten Gangs 1,2 mit der Triebwelle TW, das Synchronisationselement S34 für den dritten und vierten Gang 3,4 zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des dritten und vierten Gangs 3,4 mit der Getriebeeingangswelle GEW und das Synchronisationselement S5R für den fünften Gang und Rückwärtsgang R zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des fünften Gangs 5 und Rückwärtsgangs R mit der Triebwelle TW ausgelegt. 1 shows that while doing the transmission G a synchronization element S12 for the first and second gear 1 . 2 , a synchronization element S34 for the third and fourth gear 3,4 and a synchronization element S5r for the fifth gear 5 and reverse R having. Here is the synchronization element S12 for the first and second gear 1 . 2 for the rotationally effective connection of a respective idler gear of the first and second gear 1 . 2 with the drive shaft TW , the synchronization element S34 for the third and fourth gear 3 . 4 for the rotationally effective connection of a respective idler gear of the third and fourth gear 3 . 4 with the transmission input shaft PRO and the synchronization element S5r for fifth gear and reverse R for the rotationally effective connection of one idler gear of the fifth gear 5 and reverse gear R with the drive shaft TW designed.

Im Rahmen der in 1 gezeigten Ausgestaltung weist der Antriebsstrang drei Freiläufe Fa,Fb,Fc auf. Dabei sind insbesondere das Festrad des dritten Gangs 3, das Festrad des vierten Gangs 4 und das Festrad des fünften Gangs jeweils mit einem Freilauf Fa,Fb,Fc ausgestattet. So sind der dritte Gang 3, der vierte Gang 4 und der fünfte Gang 5 des Getriebes G bei der Rekuperation durch einen Freilauf Fa,Fb,Fc von der Elektromaschine EM abkoppelbar. Der erste und zweite Gang 1,2 sowie der Rückwärtsgang R des Getriebes G sind dabei freilauffrei mit der Elektromaschine EM koppelbar. As part of the in 1 In the embodiment shown, the drive train has three freewheels F a , F b , F c . In particular, the fixed gear of the third gear 3 , the fixed gear of the fourth gear 4 and the fixed gear of the fifth gear each equipped with a freewheel F a , F b , F c . So are the third gear 3 , the fourth gear 4 and the fifth gear 5 of the transmission G in the recuperation by a freewheel F a , F b , F c of the electric machine EM decoupled. The first and second gear 1 . 2 as well as the reverse gear R of the transmission G are free running with the electric machine EM coupled.

Bei einer Rekuperation durch die Elektromaschine EM während einer Fahrt im dritten, vierten oder fünften Gang 3,4,5 kann durch den jeweiligen Freilauf Fa,Fb,Fc die Elektromaschine EM von dem dritten, vierten beziehungsweise fünften Gang 3,4,5 abgekoppelt und dadurch Schleppverluste, beispielsweise auch durch ein Mitschleppen der anderen Getriebekomponenten und/oder der Verbrennungskraftmaschine VKM, vermieden werden. Bei einer Rekuperation durch die Elektromaschine EM während einer Fahrt im ersten oder zweiten Gang 1,2 oder Rückwärtsgang R wird die Elektromaschine EM nicht durch einen Freilauf von dem ersten beziehungsweise zweiten Gang 1,2 beziehungsweise Rückwärtsgang R entkoppelt, wodurch Verschleißerscheinungen, welche gerade hierin aufgrund von hohen mechanischen Belastungen durch Schub-Zug-Wechsel beim Anfahren und/oder niedrigen Geschwindigkeiten verstärkt auftreten können, vermieden werden können, wobei hierin - aufgrund einer in der Regel geringeren kinetischen Energie - ohnehin lediglich eine geringe Rekuperation oder keine Rekuperation zu erwarten ist.In a recuperation by the electric machine EM while driving in third, fourth or fifth gear 3 . 4 . 5 can by the respective freewheel F a , F b , F c, the electric machine EM from the third, fourth and fifth gear, respectively 3 . 4 . 5 decoupled and thereby drag losses, for example, by entrainment of the other transmission components and / or the internal combustion engine VKM , be avoided. In a recuperation by the electric machine EM during a ride in first or second gear 1 . 2 or reverse gear R becomes the electric machine EM not by a freewheel from the first or second gear 1 . 2 or reverse gear R decoupled, whereby wear phenomena, which can occur here especially due to high mechanical loads by push-pull change during startup and / or low speeds, can be avoided, with herein - due to a generally lower kinetic energy - anyway only a small amount Recuperation or no recuperation is expected.

In den in 2 bis 6 gezeigten Ausgestaltungen ist das Getriebe G ein Sechs-Gang-Getriebe mit einem ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Gang 1,2,3,4,5,6 sowie mit einem Rückwärtsgang R. Dabei weist das Getriebe G eine Getriebeeingangswelle GEW und mehr als eine Triebwelle, nämlich eine erste Triebwelle TW1, eine zweite Triebwelle TW2 und eine dritte Triebwelle TW3 auf, welche jeweils mit einem Triebwellenabtriebszahnrad TZ1, TZ2,TZ3 ausgestattet sind.In the in 2 to 6 shown embodiments is the transmission G a six-speed transmission with a first, second, third, fourth, fifth and sixth gear 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 as well as with a reverse gear R , In this case, the gearbox G a transmission input shaft PRO and more than one drive shaft, namely a first drive shaft TW1 , a second shoot TW2 and a third drive shaft TW3 on, each with a Triebwellenabtriebszahnrad TZ1 . TZ2 . TZ3 are equipped.

Dabei sind der erste bis sechste Gang 1-6 auf die erste und zweite Triebwelle TW1,TW2 verteilt angeordnet. Die dritte Triebwelle TW3 ist für den Rückwärtsgang R vorgesehen.Here are the first to sixth gear 1 - 6 on the first and second drive shaft TW1 , TW2 distributed. The third shoot TW3 is for reverse R intended.

In den in 2 bis 6 gezeigten Ausgestaltungen weist das Getriebe G jeweils ein Synchronisationselement S12 für den ersten und zweiten Gang 1,2, ein Synchronisationselement S34 für den dritten und vierten Gang 3,4, ein Synchronisationselement S56 für den fünften und sechsten Gang 5,6 und ein Synchronisationselement SR für den Rückwärtsgang R auf.In the in 2 to 6 shown embodiments, the transmission G one synchronization element each S12 for the first and second gear 1 . 2 , a synchronization element S34 for the third and fourth gear 3 . 4 , a synchronization element P.56 for the fifth and sixth gear 5 . 6 and a synchronization element SR for the reverse R on.

In der in 2 gezeigten Ausgestaltung sind die Festräder des ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Gangs 1,2,3,4,5,6 auf der Getriebeeingangswelle GEW angeordnet. Der vierte und sechste Gang 4,6 weisen dabei ein gemeinsames Festrad auf. Das Festrad des Rückwärtsgangs R ist dabei auf der dritten Triebwelle TW3 angeordnet.In the in 2 the embodiment shown are the fixed gears of the first, second, third, fourth, fifth and sixth gear 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 on the transmission input shaft PRO arranged. The fourth and sixth gear 4,6 have a common fixed wheel. The fixed gear of the reverse gear R is on the third drive shaft TW3 arranged.

2 zeigt, dass dabei das Synchronisationselement S12 für den ersten und zweiten Gang 1,2 und das Synchronisationselement S34 für den dritten und vierten Gang 3,4 jeweils zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des ersten und zweiten Gangs 1,2 beziehungsweise jeweils eines Losrades des dritten und vierten Gangs 3,4 mit der ersten Triebwelle TW1 ausgelegt ist. Das Synchronisationselement S56 für den fünften und sechsten Gang 5,6 ist dabei zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des fünften und sechsten Gangs 5,6 mit der zweiten Triebwelle TW2 und das Synchronisationselement SR für den Rückwärtsgang R zur drehwirksamen Verbindung eines Losrades des Rückwärtsgangs R mit der zweiten Triebwelle TW2 ausgelegt. 2 shows that while the synchronization element S12 for the first and second gear 1 . 2 and the synchronization element S34 for the third and fourth gear 3 . 4 each for the rotationally effective connection of a respective idler gear of the first and second gear 1 . 2 or in each case one idler gear of the third and fourth gear 3,4 with the first drive shaft TW1 is designed. The synchronization element P.56 for the fifth and sixth gear 5 . 6 is to the rotationally effective connection of a respective loose wheel of the fifth and sixth gear 5 . 6 with the second drive shaft TW2 and the synchronization element SR for the reverse R for the rotationally effective connection of a loose wheel of the reverse gear R with the second drive shaft TW2 designed.

Im Rahmen der in 2 gezeigten Ausgestaltung weist der Antriebsstrang ebenfalls drei Freiläufe Fa,Fb,Fc auf. Dabei sind insbesondere das Festrad des dritten Gangs 3, das Festrad des fünften Gangs 5 und das gemeinsame Festrad des vierten und sechsten Gangs 4,6 jeweils mit einem Freilauf Fa ,Fb,Fc ausgestattet. So sind der dritte Gang 3, der vierte Gang 4, der fünfte Gang 5 und der sechste Gang 6 des Getriebes G bei der Rekuperation durch einen Freilauf Fa,Fb,Fc von der Elektromaschine EM abkoppelbar. Der erste und zweite Gang 1,2 sowie der Rückwärtsgang R des Getriebes G sind dabei freilauffrei mit der Elektromaschine EM koppelbar.As part of the in 2 As shown, the drive train also has three freewheels F a , F b , F c . In particular, the fixed gear of the third gear 3 , the fixed gear of the fifth gear 5 and the common fixed gear of the fourth and sixth gears 4 . 6 each with a freewheel F a , F b , F c equipped. So are the third gear 3 , the fourth gear 4 , the fifth gear 5 and the sixth gear 6 of the transmission G in the recuperation by a freewheel F a, F b , F c of the electric machine EM decoupled. The first and second gear 1,2 and the reverse gear R of the transmission G are free running with the electric machine EM coupled.

In der in 3 gezeigten Ausgestaltung sind die Festräder des ersten, zweiten und dritten Gangs 1,2,3 auf der Getriebeeingangswelle GEW angeordnet, wobei der zweite und dritte Gang 2,3 ein gemeinsames Festrad aufweisen. Die Festräder des fünften und sechsten Gangs 5,6 sind dabei auf der zweiten Triebwelle TW2 angeordnet. Das Festrad des Rückwärtsgangs R ist dabei auf der ersten Triebwelle TW1 angeordnet.In the in 3 embodiment shown are the fixed wheels of the first, second and third gear 1 . 2 . 3 on the transmission input shaft PRO arranged, the second and third gear 2 . 3 have a common fixed wheel. The fixed wheels of the fifth and sixth gears 5 . 6 are on the second drive shaft TW2 arranged. The fixed gear of the reverse gear R is on the first drive shaft TW1 arranged.

3 zeigt, dass dabei das Synchronisationselement S12 für den ersten und zweiten Gang 1,2 zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des ersten und zweiten Gangs 1,2 mit der ersten Triebwelle TW1 ausgelegt ist. Dabei ist das Synchronisationselement S34 für den dritten und vierten Gang 3,4 zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des dritten und vierten Gangs 3,4 mit der zweiten Triebwelle TW2 ausgelegt. Das Synchronisationselement S56 für den fünften und sechsten Gang 5,6 ist dabei zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des fünften und sechsten Gangs 5,6 mit der Getriebeeingangswelle GEW und das Synchronisationselement SR für den Rückwärtsgang R zur drehwirksamen Verbindung eines Losrades des Rückwärtsgangs R mit der dritten Triebwelle TW3 ausgelegt. 3 shows that while the synchronization element S12 for the first and second gear 1 . 2 for the rotationally effective connection of a respective idler gear of the first and second gear 1 . 2 with the first drive shaft TW1 is designed. Here is the synchronization element S34 for the third and fourth gear 3 . 4 for the rotationally effective connection of a respective idler gear of the third and fourth gear 3 . 4 With the second drive shaft TW2 designed. The synchronization element P.56 for the fifth and sixth gear 5 . 6 is to the rotationally effective connection of a respective loose wheel of the fifth and sixth gear 5 . 6 with the transmission input shaft PRO and the synchronization element SR for the reverse R for the rotationally effective connection of a loose wheel of the reverse gear R with the third drive shaft TW3 designed.

Im Rahmen der in 3 gezeigten Ausgestaltung weist der Antriebsstrang ebenfalls drei Freiläufe Fa,Fb,Fc auf. Dabei sind insbesondere das Festrad des vierten Gangs 4, das Festrad des fünften Gangs 5 und das Festrad des sechsten Gangs 6 jeweils mit einem Freilauf Fa,Fb,Fc ausgestattet. So sind der vierte Gang 4, der fünfte Gang 5 und der sechste Gang 6 des Getriebes G bei der Rekuperation durch einen Freilauf Fa,Fb,Fc von der Elektromaschine EM abkoppelbar. Der erste, zweite und dritte Gang 1,2,3 sowie der Rückwärtsgang R des Getriebes G sind dabei freilauffrei mit der Elektromaschine EM koppelbar.As part of the in 3 As shown, the drive train also has three freewheels F a , F b , F c . In particular, the fixed gear of the fourth gear 4 , the fixed gear of the fifth gear 5 and the fixed gear of the sixth gear 6 each equipped with a freewheel F a , F b , F c . So are the fourth gear 4 , the fifth gear 5 and the sixth gear 6 of the transmission G in the recuperation by a freewheel F a , F b , F c of the electric machine EM decoupled. The first, second and third gear 1 . 2 . 3 as well as the reverse gear R of the transmission G are free running with the electric machine EM coupled.

In der in 4 gezeigten Ausgestaltung sind die Festräder des ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Gangs 1,2,3,4,5,6 auf der Getriebeeingangswelle GEW angeordnet, wobei der vierte und sechste Gang 4,6 ein gemeinsames Festrad aufweisen. Das Festrad des Rückwärtsgangs R ist dabei auf der dritten Triebwelle TW3 angeordnet.In the in 4 the embodiment shown are the fixed gears of the first, second, third, fourth, fifth and sixth gear 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 on the transmission input shaft PRO arranged, wherein the fourth and sixth gear 4,6 have a common fixed wheel. The fixed gear of the reverse gear R is on the third drive shaft TW3 arranged.

4 zeigt, dass dabei das Synchronisationselement S12 für den ersten und zweiten Gang 1,2 zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des ersten und zweiten Gangs 1,2 mit der ersten Triebwelle TW1 ausgelegt ist. Dabei ist das Synchronisationselement S34 für den dritten und vierten Gang 3,4 zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des dritten und vierten Gangs 3,4 mit der ersten Triebwelle TW1 ausgelegt. Das Synchronisationselement S56 für den fünften und sechsten Gang 5,6 ist dabei zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des fünften und sechsten Gangs 5,6 mit der zweiten Triebwelle TW2 und das Synchronisationselement SR für den Rückwärtsgang R zur drehwirksamen Verbindung eines Losrades des Rückwärtsgangs R mit der zweiten Triebwelle TW2 ausgelegt. 4 shows that while the synchronization element S12 for the first and second gear 1 . 2 for the rotationally effective connection of a respective idler gear of the first and second gear 1 . 2 with the first drive shaft TW1 is designed. Here is the synchronization element S34 for the third and fourth gear 3 . 4 for the rotationally effective connection of a respective idler gear of the third and fourth gear 3 . 4 with the first drive shaft TW1 designed. The synchronization element P.56 for the fifth and sixth gear 5 . 6 is to the rotationally effective connection of a respective loose wheel of the fifth and sixth gear 5 . 6 with the second drive shaft TW2 and the synchronization element SR for the reverse R for the rotationally effective connection of a loose wheel of the reverse gear R with the second drive shaft TW2 designed.

Im Rahmen der in 4 gezeigten Ausgestaltung weist der Antriebsstrang zwei Freiläufe Fa ,Fb auf. Dabei sind insbesondere das Synchronisationselement S34, beispielsweise der Synchronisationskörper, des dritten und vierten Gangs 3,4 und das Synchronisationselement S56, beispielsweise der Synchronisationskörper, des fünften und sechsten Gangs 5,6 jeweils mit einem Freilauf Fa,Fb ausgestattet. So sind der dritte Gang 3, der vierte Gang 4, der fünfte Gang 5 und der sechste Gang 6 des Getriebes G bei der Rekuperation durch einen Freilauf Fa,Fb von der Elektromaschine EM abkoppelbar. Der erste und zweite Gang 1,2 sowie der Rückwärtsgang R des Getriebes G sind dabei freilauffrei mit der Elektromaschine EM koppelbar.As part of the in 4 As shown, the drive train has two freewheels F a , F b on. In particular, the synchronization element S34 , For example, the synchronization body, the third and fourth gear 3 . 4 and the synchronization element P.56 For example, the synchronization body, the fifth and sixth gear 5 . 6 each equipped with a freewheel F a , F b . So are the third gear 3 , the fourth gear 4 , the fifth gear 5 and the sixth gear 6 of the transmission G in the recuperation by a freewheel F a , F b of the electric machine EM decoupled. The first and second gear 1 . 2 as well as the reverse gear R of the transmission G are free running with the electric machine EM coupled.

In der in 5 gezeigten Ausgestaltung sind die Festräder des ersten, zweiten, dritten und vierten Gangs 1,2,3,4 auf der Getriebeeingangswelle GEW angeordnet, wobei der zweite und dritte Gang 2,3 ein gemeinsames Festrad aufweisen. Die Festräder des fünften und sechsten Gangs 5,6 sind dabei auf der zweiten Triebwelle TW2 angeordnet. Das Festrad des Rückwärtsgangs R ist dabei auf der ersten Triebwelle TW1 angeordnet.In the in 5 the embodiment shown are the fixed wheels of the first, second, third and fourth gear 1 . 2 . 3 . 4 on the transmission input shaft PRO arranged, wherein the second and third gear 2,3 have a common fixed wheel. The fixed wheels of the fifth and sixth gears 5 . 6 are on the second drive shaft TW2 arranged. The fixed gear of the reverse gear R is on the first drive shaft TW1 arranged.

5 zeigt, dass dabei das Synchronisationselement S12 für den ersten und zweiten Gang 1,2 zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des ersten und zweiten Gangs 1,2 mit der ersten Triebwelle TW1 ausgelegt ist. Dabei ist das Synchronisationselement S34 für den dritten und vierten Gang 3,4 zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des dritten und vierten Gangs 3,4 mit der zweiten Triebwelle TW2 ausgelegt. Das Synchronisationselement S56 für den fünften und sechsten Gang 5,6 ist dabei zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des fünften und sechsten Gangs 5,6 mit der Getriebeeingangswelle GEW und das Synchronisationselement SR für den Rückwärtsgang R zur drehwirksamen Verbindung eines Losrades des Rückwärtsgangs R mit der dritten Triebwelle TW3 ausgelegt. 5 shows that while the synchronization element S12 for the first and second gear 1 . 2 for the rotationally effective connection of a respective idler gear of the first and second gear 1 . 2 with the first drive shaft TW1 is designed. Here is the synchronization element S34 for the third and fourth gear 3 . 4 for the rotationally effective connection of a respective idler gear of the third and fourth gear 3 . 4 with the second drive shaft TW2 designed. The synchronization element P.56 for the fifth and sixth gear 5 . 6 is to the rotationally effective connection of a respective loose wheel of the fifth and sixth gear 5 . 6 with the transmission input shaft PRO and the synchronization element SR for the reverse R for the rotationally effective connection of a loose wheel of the reverse gear R with the third drive shaft TW3 designed.

Im Rahmen der in 5 gezeigten Ausgestaltung weist der Antriebsstrang ebenfalls zwei Freiläufe Fa,Fb auf. Dabei sind insbesondere das Synchronisationselement S34, beispielsweise der Synchronisationskörper, des dritten und vierten Gangs 3,4 und das Synchronisationselement S56, beispielsweise der Synchronisationskörper, des fünften und sechsten Gangs 5,6 jeweils mit einem Freilauf Fa,Fb ausgestattet. So sind der dritte Gang 3, der vierte Gang 4, der fünfte Gang 5 und der sechste Gang 6 des Getriebes G bei der Rekuperation durch einen Freilauf Fa,Fb von der Elektromaschine EM abkoppelbar. Der erste und zweite Gang 1,2 sowie der Rückwärtsgang R des Getriebes G sind dabei freilauffrei mit der Elektromaschine EM koppelbar.As part of the in 5 As shown, the drive train also has two freewheels F a , F b . In particular, the synchronization element S34 , For example, the synchronization body, the third and fourth gear 3 . 4 and the synchronization element P.56 For example, the synchronization body, the fifth and sixth gear 5 . 6 each equipped with a freewheel F a , F b . So are the third gear 3 , the fourth gear 4 , the fifth gear 5 and the sixth gear 6 of the transmission G in the recuperation by a freewheel F a , F b of the electric machine EM decoupled. The first and second gear 1 . 2 as well as the reverse gear R of the transmission G are free running with the electric machine EM coupled.

In der in 6 gezeigten Ausgestaltung sind die Festräder des ersten, zweiten, dritten und vierten Gangs 1,2,3,4 auf der Getriebeeingangswelle GEW angeordnet, wobei der zweite und dritte Gang 2,3 ein gemeinsames Festrad aufweisen. Die Festräder des fünften und sechsten Gangs 5,6 sind dabei auf der zweiten Triebwelle TW2 angeordnet Das Festrad des Rückwärtsgangs R ist dabei auf der ersten Triebwelle TW1 angeordnet.In the in 6 the embodiment shown are the fixed wheels of the first, second, third and fourth gear 1 . 2 . 3 . 4 on the transmission input shaft PRO arranged, the second and third gear 2 . 3 have a common fixed wheel. The fixed wheels of the fifth and sixth gears 5 . 6 are on the second drive shaft TW2 arranged The fixed gear of the reverse gear R is on the first drive shaft TW1 arranged.

6 zeigt, dass dabei das Synchronisationselement S12 für den ersten und zweiten Gang 1,2 zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des ersten und zweiten Gangs 1,2 mit der ersten Triebwelle TW1 ausgelegt ist. Dabei ist das Synchronisationselement S34 für den dritten und vierten Gang 3,4 zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des dritten und vierten Gangs 3,4 mit der zweiten Triebwelle TW2 ausgelegt. Das Synchronisationselement S56 für den fünften und sechsten Gang 5,6 ist dabei zur drehwirksamen Verbindung jeweils eines Losrades des fünften und sechsten Gangs 5,6 mit der Getriebeeingangswelle GEW und das Synchronisationselement SR für den Rückwärtsgang R zur drehwirksamen Verbindung eines Losrades des Rückwärtsgangs R mit der dritten Triebwelle TW3 ausgelegt. 6 shows that while the synchronization element S12 for the first and second gear 1,2 for the rotationally effective connection of a respective idler gear of the first and second gear 1 . 2 with the first drive shaft TW1 is designed. Here is the synchronization element S34 for the third and fourth gear 3 . 4 for the rotationally effective connection of a respective idler gear of the third and fourth gear 3 . 4 with the second drive shaft TW2 designed. The synchronization element P.56 for the fifth and sixth gear 5 . 6 is to the rotationally effective connection of a respective loose wheel of the fifth and sixth gear 5 . 6 with the transmission input shaft PRO and the synchronization element SR for the reverse R for the rotationally effective connection of a loose wheel of the reverse gear R with the third drive shaft TW3 designed.

Im Rahmen der in 6 gezeigten Ausgestaltung weist die zweite Triebwelle TW2, insbesondere das Triebwellenabtriebszahnrad TZ2 der zweiten Triebwelle TW2, einen Freilauf Fa auf. So kann die Elektromaschine EM bei der Rekuperation durch den Freilauf Fa von allen über die zweite Triebwelle TW2 übertragenen Gängen, nämlich vom fünften und sechsten Gang 5,6 sowie auch vom dritten und vierten Gang 3,4 abgekoppelt werden. Die übrigen Gänge 1,2, nämlich der erste und zweite Gang 1,2 sowie der Rückwärtsgang R, beziehungsweise die übrigen Wellen GEW,TW1,TW2 sind dabei freilauffrei mit der Elektromaschine EM koppelbar.As part of the in 6 shown embodiment, the second drive shaft TW2 , in particular the drive shaft output gear TZ2 the second drive shaft TW2 , a freewheel F a on. So can the electric machine EM during recuperation by the freewheel F a of all about the second drive shaft TW2 transmitted gears, namely the fifth and sixth gear 5 . 6 as well as the third and fourth gear 3 . 4 be decoupled. The remaining courses 1 . 2 namely the first and second gear 1 . 2 as well as the reverse gear R , or the other waves PRO . TW1 . TW2 are free running with the electric machine EM coupled.

7 zeigt eine weitere allgemeine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug, beispielsweise für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug. Dabei weist der Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine VKM mit einem Getriebe G mit zwei oder mehr Gängen, insbesondere in Form eines Handschaltgetriebes, beispielsweise mit einer konventionellen Pedalerie P, sowie eine Elektromaschine EM zum Radantrieb auf. 7 shows a further general embodiment of a drive train according to the invention for a motor vehicle, for example for a mild hybrid vehicle. In this case, the drive train has an internal combustion engine VKM with a gear G with two or more gears, especially in the form of a manual transmission, for example with a conventional pedals P , as well as an electric machine EM to the wheel drive.

Dabei ist von dem Getriebe G mindestens ein bestimmter, insbesondere höherer, Gang durch einen Freilauf von der Elektromaschine EM abkoppelbar. Dabei kann insbesondere mindestens ein Festrad eines bestimmten Gangs mit und/oder mindestens ein Synchronelement, beispielsweise ein Synchronkörper, eines bestimmten Gangs und/oder mindestens eine bestimmte Triebwelle, von zwei oder mehr unterschiedlichen Gängen zugeordneten Triebwellen mit einem Freilauf ausgestattet sein. Beispielsweise kann das Getriebe G wie im Zusammenhang mit 1 bis 6 erläutert ausgestaltet sein.It is from the transmission G at least one particular, in particular higher, gear by a freewheel from the electric machine EM decoupled. In this case, in particular at least one fixed gear of a certain gear with and / or at least one synchronizing element, for example a synchronizer body, a certain gear and / or at least one certain drive shaft, drive shafts associated with two or more different gears can be equipped with a freewheel. For example, the transmission G as related to 1 to 6 explained be configured.

Die Elektromaschine EM kann dabei beispielsweise eine 48 V-Elektromaschine sein und insbesondere von einer Traktionsbatterie BEM, beispielsweise eine 48 V-Batterie, betrieben werden.The electric machine EM can be, for example, a 48 V electric machine and in particular by a traction battery B EM , for example, a 48 V battery operated.

In der in 7 gezeigten Ausgestaltung weist der Antriebsstrang weiterhin ein Riemenstartergenerator RSG, beispielsweise einen 48 V- Riemenstartergenerator, oder eine Lichtmaschine LM, beispielsweise eine 12 V-Lichtmaschine, in Kombination mit einem Verbrennungsmaschinenstarter S, beispielsweise einem 12 V-Verbrennungsmaschinenstarter, auf. Dabei kann der Verbrennungsmaschinenstarter S zum Beispiel mit einer Starterbatterie BS, beispielsweise einer 12 V-Batterie, und/oder der Traktionsbatterie BEM, beispielsweise der 48 V-Batterie, gegebenenfalls über einen DC/DC-Wandler, betreibbar sein.In the in 7 In the embodiment shown, the drive train furthermore has a belt starter generator RSG for example, a 48 V belt starter generator or an alternator LM for example, a 12 volt alternator in combination with an internal combustion engine starter S For example, a 12 V combustion engine starter on. In this case, the engine starter S for example, with a starter battery B S , for example, a 12 V battery, and / or the traction battery B EM , for example, the 48 V battery, optionally via a DC / DC converter, be operable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

VKMVKM
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
KK
Kupplungclutch
GG
Getriebetransmission
GEWPRO
GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
11
erster Gangfirst course
22
zweiter Gangsecond gear
33
dritter Gangthird gear
44
vierter Gangfourth gear
55
fünfter Gangfifth gear
66
sechster Gangsixth gear
RR
Rückwärtsgangreverse gear
S12S12
Synchronkörper für ersten und zweiten GangSynchronous body for first and second gear
S34S34
Synchronkörper für dritten und vierten GangSynchronous body for third and fourth gear
S56P.56
Synchronkörper für fünften und sechsten GangSynchronous body for fifth and sixth gear
S5RS5r
Synchronkörper für fünften Gang und RückwärtsgangSynchronizer for fifth gear and reverse gear
SRSR
Synchronkörper für RückwärtsgangSynchronizer for reverse gear
TWTW
Triebwelledrive shaft
TZTZ
TriebwellenabtriebszahnradDrive shaft driven gear
TW1TW1
erste Triebwellefirst shoot
TZ1TZ1
Triebwellenabtriebszahnrad der ersten TriebwelleDrive shaft output gear of the first drive shaft
TW2TW2
zweite Triebwellesecond drive shaft
TZ2TZ2
Triebwellenabtriebszahnrad der zweiten TriebwelleDrive shaft output gear of the second drive shaft
TW3TW3
dritte Triebwellethird drive shaft
TZ3TZ3
Triebwellenabtriebszahnrad der dritten TriebwelleTriebwellenabtriebszahnrad the third drive shaft
EMEM
Elektromaschineelectric machine
Fa,Fb,Fc F a , F b , F c
Freilauffreewheel
AZ AZ
Antriebszahnraddrive gear
DD
Differential differential
RSGRSG
RiemenstartergeneratorBelt starter generator
LMLM
Lichtmaschinealternator
SS
VerbrennungsmaschinenstarterCombustion engine starter
PP
Pedaleriepedals
BEM B EM
Batterie für Elektromaschine / TraktionsbatterieBattery for electric machine / traction battery
BS B s
Batterie für VerbrennungsmaschinenstarterBattery for combustion engine starter

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010023093 B4 [0003]DE 102010023093 B4 [0003]
  • DE 19503501 C2 [0004]DE 19503501 C2 [0004]

Claims (10)

Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer Verbrennungskraftmaschine (VKM), mit mindestens einem Getriebe (G), mit mindestens einer Elektromaschine (EM) und mit mindestens einem Freilauf (Fa,Fb,Fc), wobei das Getriebe (G) mindestens zwei oder mehr Gänge (1,2,3,4,5,6,R) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein bestimmter Gang (3,4,5,6) des Getriebes (G) durch einen Freilauf (Fa,Fb,Fc) von der Elektromaschine (EM) abkoppelbar ist.Drive train for a motor vehicle, with at least one internal combustion engine (VKM), with at least one transmission (G), with at least one electric machine (EM) and with at least one freewheel (F a , F b , F c ), wherein the transmission (G) at least two or more gears (1,2,3,4,5,6, R), characterized in that at least one specific gear (3,4,5,6) of the transmission (G) by a freewheel (F a , F b , F c ) from the electric machine (EM) can be decoupled. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein niedriger Gang (1,2) des Getriebes (G) freilauffrei mit der Elektromaschine (EM) koppelbar ist und mindestens ein bestimmter, höherer Gang (3,4,5,6) des Getriebes (G) durch einen Freilauf (Fa,Fb,Fc) von der Elektromaschine (EM) abkoppelbar ist.Drive train after Claim 1 , characterized in that at least one low gear (1,2) of the transmission (G) free-coupling with the electric machine (EM) is coupled and at least one certain, higher gear (3,4,5,6) of the transmission (G) a freewheel (F a , F b , F c ) from the electric machine (EM) can be decoupled. Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - mindestens ein Festrad eines bestimmten Gangs (3,4,5,6) mit einem Freilauf (Fa,Fb,Fc) ausgestattet ist, und/oder - mindestens ein Synchronelement (S34,S56), insbesondere mindestens ein Synchronkörper, eines bestimmten Gangs (3,4,5,6) und/oder von unterschiedlichen bestimmten Gängen (3,4,5,6) mit einem Freilauf (Fa,Fb) ausgestattet ist, und/oder - mindestens eine bestimmte Triebwelle (TW2), von zwei oder mehr unterschiedlichen Gängen (1,2,3,4,5,6,R) zugeordneten Triebwellen (TW1,TW2,TW3), mit einem Freilauf (Fa) ausgestattet ist.Drive train after Claim 1 or 2 , characterized in that - at least one fixed gear of a certain gear (3,4,5,6) is equipped with a freewheel (F a , F b , F c ), and / or - at least one synchronizing element (S34, S56), in particular at least one synchronizer body, of a certain gear (3, 4, 5, 6) and / or of different specific gears (3, 4, 5, 6) is equipped with a freewheel (F a , F b ), and / or at least one particular drive shaft (TW2), of two or more different gears (1,2,3,4,5,6, R) associated drive shafts (TW1, TW2, TW3), with a freewheel (F a ) is equipped. Antriebsstrang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Triebwellenabtriebszahnrad (TZ2) der mindestens einen bestimmten Triebwelle (TW2) mit einem Freilauf (Fa) ausgestattet ist.Drive train after Claim 3 , characterized in that a drive shaft output gear (TZ2) of the at least one specific drive shaft (TW2) is equipped with a freewheel (F a ). Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Gang (3) und/oder der vierte Gang (4) und/oder der fünfte Gang (5) und/oder der sechste Gang (6) des Getriebes (G) durch einen Freilauf (Fa,Fb,Fc) von der Elektromaschine (EM) abkoppelbar ist.Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the third gear (3) and / or the fourth gear (4) and / or the fifth gear (5) and / or the sixth gear (6) of the transmission (G) by a freewheel (F a , F b , F c ) from the electric machine (EM) can be decoupled. Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gang (1) und/oder der zweite Gang (2) des Getriebes (G) freilauffrei mit der Elektromaschine (EM) koppelbar ist.Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the first gear (1) and / or the second gear (2) of the transmission (G) free-coupling with the electric machine (EM) can be coupled. Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) als ein Handschaltgetriebe ausgeführt ist.Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission (G) is designed as a manual transmission. Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM) zum Vorderachsenradantrieb und/oder zum Hinterachsenradantrieb (bzw. zur entsprechenden Rekuperation durch den jeweiligen Antrieb) ausgelegt ist.Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the electric machine (EM) is designed for Vorderachsradantrieb and / or Hinterachsradantrieb (or for the corresponding recuperation by the respective drive). Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang weiterhin einen Riemenstartergenerator (RSG) oder eine Lichtmaschine (LM) in Kombination mit einem Verbrennungsmaschinenstarter (S) aufweist.Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the drive train further comprises a belt starter generator (RSG) or an alternator (LM) in combination with an internal combustion engine starter (S). Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug ausgelegt ist.Drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the drive train is designed for a mild hybrid vehicle.
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