DE102019202974A1 - Getriebeanordnung, Kraftfahrzeugantriebsstrang und Verfahren zu dessen Betreiben - Google Patents

Getriebeanordnung, Kraftfahrzeugantriebsstrang und Verfahren zu dessen Betreiben Download PDF

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DE102019202974A1
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Germany
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gear
clutch
input shaft
combustion engine
internal combustion
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DE102019202974.4A
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English (en)
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Stefan Beck
Fabian Kutter
Michael Wechs
Johannes Kaltenbach
Matthias Horn
Peter Ziemer
Thomas Martin
Oliver BAYER
Martin Brehmer
Thomas Kroh
Max Bachmann
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/19—Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/12—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B60K2006/4841—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range the gear provides shifting between multiple ratios
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/006—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by either one of the parallel flow paths
    • F16H2003/007—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by either one of the parallel flow paths with two flow paths, one being directly connected to the input, the other being connected to the input though a clutch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0803—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with countershafts coaxial with input or output shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
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Abstract

Getriebeanordnung (16) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (10), mit einer ersten Eingangswelle (24), die mit einem Verbrennungsmotor (12) verbunden oder verbindbar ist, und einer zweiten Eingangswelle (26), die koaxial zu der ersten Eingangswelle (24) angeordnet ist, einer Ausgangswelle, die über eine erste Mehrzahl von schaltbaren ersten Gangradsätzen (38, 42, 44) mit der ersten Eingangswelle (24) verbunden ist und die über eine zweite Mehrzahl von schaltbaren zweiten Gangradsätzen (36, 52) mit der zweiten Eingangswelle (26) verbunden ist, einer ersten elektrischen Maschine (56), die mit der zweiten Eingangswelle (26) verbunden ist, einer zweiten elektrischen Maschine (60), die mit der ersten Eingangswelle (24) verbunden ist, und einer ersten Kupplung (K1), über die die erste Eingangswelle (24) und die zweite Eingangswelle (26) miteinander verbindbar sind. Dabei weisen die zweiten Gangradsätze zwei alternativ schaltbare Gangradsätze (36, 52) auf, über die jeweils ein elektromotorischer Fahrbetrieb mittels der ersten elektrischen Maschine (56) einrichtbar ist, wobei die Getriebeanordnung (16) so ausgebildet ist, dass ein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb bei geschlossener erster Kupplung (K1) über einen (36) der zwei alternativ schaltbaren Gangradsätze (36, 52) einrichtbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einer ersten Eingangswelle, die mit einem Verbrennungsmotor verbunden oder verbindbar ist, und einer zweiten Eingangswelle, die koaxial zu der ersten Eingangswelle angeordnet ist, mit einer Ausgangswelle, die über eine erste Mehrzahl von schaltbaren ersten Gangradsätzen mit der ersten Eingangswelle verbunden ist und die über eine zweite Mehrzahl von schaltbaren zweiten Gangradsätzen mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, mit einer ersten elektrischen Maschine, die mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, mit einer zweiten elektrischen Maschine, die mit der ersten Eingangswelle verbunden ist und mit einer ersten Kupplung, über die die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle miteinander verbindbar sind.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor und mit einer Getriebeanordnung der oben bezeichneten Art.
  • Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstranges.
  • Eine Getriebeanordnung der oben beschriebenen Art ist bekannt aus dem Dokument DE 10 2011 005 451 A1 . Der dort offenbarte Hybridantrieb beinhaltet ein automatisiertes Schaltgetriebe mit zwei Eingangswellen und einer gemeinsamen Ausgangswelle. Die erste Eingangswelle ist über eine Trennkupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar. Die erste Eingangswelle ist über eine erste Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Die zweite Eingangswelle steht mit dem Rotor einer als Motor und als Generator betreibbaren Elektromaschine in Triebverbindung. Die zweite Eingangswelle ist über eine zweite Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Die Eingangswellen sind über ein einrückbares und ausrückbares Koppel-Schaltelement miteinander koppelbar. Zur Verbesserung der Betriebseigenschaft ist eine als Motor und als Generator betreibbare zweite Elektromaschine vorgesehen, deren Rotor mit der ersten Eingangswelle in Triebverbindung steht.
  • Ferner offenbart das Dokument DE 10 2010 030 573 A1 einen Hybridantrieb mit einem automatisierten Schaltgetriebe.
  • Schließlich offenbart das Dokument US 2017/0129323 A1 ein Hybridgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Hauptantriebsmaschine. Das Getriebe beinhaltet zwei konzentrische Eingangswellen, die mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und mit der elektrischen Maschine ohne Trennkupplung verbunden sind. Das Getriebe beinhaltet ferner eine Ausgangswelle und eine Welle zum Übertragen von Drehbewegungen einer Eingangswelle zu der Ausgangswelle und zum Koppeln der Eingangswellen. Die elektrische Maschine ist an einem Ende gegenüberliegend den Eingangswellen relativ zu dem Verbrennungsmotor angeordnet.
  • Sofern Getriebeanordnungen für Kraftfahrzeugantriebsstränge für den Front- oder Heck-Quereinbau in einem Kraftfahrzeug konstruiert sind, wird insbesondere auf eine kurze axiale Baulänge geachtet. Bei Getrieben für einen Längseinbau wird insbesondere auf eine radial kompakte Bauweise geachtet.
  • Bei Front- bzw. Heck-Quer-Getrieben sind einer Eingangswellenanordnung häufig zwei achsparallel angeordnete Vorgelegewellen zugeordnet, so dass der Leistungsfluss von der Eingangswellenanordnung entweder über die eine Vorgelegewelle oder über die andere Vorgelegewelle erfolgen kann. Die Vorgelegewellen sind dabei auch als Ausgangswellen ausgebildet und stehen in der Regel beide mit einem Differential zur Verteilung von Antriebsleistung auf angetriebene Räder in Eingriff.
  • Ein weiterer Trend auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugantriebsstränge ist die sog. Hybridisierung. Generell bedeutet dies, dass einem Antriebsmotor in Form einer Verbrennungsmaschine eine elektrische Maschine als weitere Antriebsmaschine zugeordnet wird. Hierbei wird zwischen einer Vielzahl von unterschiedlichen Konzepten unterschieden, die jeweils eine unterschiedliche Anbindung der elektrischen Maschine an das Getriebe vorsehen. In vielen Fällen wird eine elektrische Maschine konzentrisch zu einem Eingangsglied einer Kupplungsanordnung angeordnet. Um in diesem Fall die elektrische Maschine nicht nur zum Unterstützen des Verbrennungsmotors verwenden zu können, sondern auch einen rein elektromotorischen Fahrbetrieb einrichten zu können, ist das Eingangsglied der Kupplungsanordnung in der Regel über eine Trennkupplung bzw. eine Verbrennungsmotor-Abkoppeleinrichtung mit dem Verbrennungsmotor verbunden.
  • Die Hybridisierung von Getrieben stellt im Hinblick auf die eingangs genannten Anforderungen an radialen und/oder axialen Bauraum hohe Anforderungen.
  • Es ist vor diesem Hintergrund eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Getriebeanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, einen verbesserten Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug sowie ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstranges anzugeben.
  • Die obige Aufgabe wird gelöst durch eine Getriebeanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer ersten Eingangswelle, die mit einem Verbrennungsmotor verbunden oder verbindbar ist, und einer zweiten Eingangswelle, die koaxial zu der ersten Eingangswelle angeordnet ist, mit einer Ausgangswelle, die über eine erste Mehrzahl von schaltbaren ersten Gangradsätzen mit der ersten Eingangswelle verbunden ist und die über eine zweite Mehrzahl von schaltbaren zweiten Gangradsätzen mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, mit einer ersten elektrischen Maschine, die mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, mit einer zweiten elektrischen Maschine, die mit der ersten Eingangswelle verbunden ist, und mit einer ersten Kupplung, über die die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle miteinander verbindbar sind. Dabei weisen die zweiten Gangradsätze zwei alternativ schaltbare Gangradsätze auf, über die jeweils ein elektromotorischer Fahrbetrieb mittels der ersten elektrischen Maschine einrichtbar ist, wobei die Getriebeanordnung so ausgebildet ist, dass ein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb bei geschlossener erster Kupplung über einen der zwei alternativ schaltbaren Gangradsätze einrichtbar ist.
  • Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor und mit einer Getriebeanordnung der erfindungsgemäßen Art, wobei die erste Eingangswelle drehfest mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist oder wobei die erste Eingangswelle über eine Trennkupplung mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist.
  • Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges der erfindungsgemäßen Art, das, ausgehend von einem rein elektrischen Fahrbetrieb oder einem Hybrid-Fahrbetrieb über den einen der zwei alternativ schaltbaren zweiten Gangradsätze, wobei die erste Kupplung geschlossen ist, wobei der Verbrennungsmotor drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden ist und wobei eine dem einen Gangradsatz zugeordnete Schaltkupplung geschlossen ist, die folgenden Schritte aufweist: Abbauen von Last an der ersten Kupplung und Aufbauen von Last an der ersten elektrischen Maschine, Öffnen der ersten Kupplung, Absenken der Drehzahl der ersten Eingangswelle, bis eine weitere Schaltkupplung, die einem der ersten Gangradsätze zugeordnet, synchronisiert ist, und Schließen der weiteren Schaltkupplung.
  • Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung kann radial und axial kompakt realisiert werden. Ferner kann die Getriebeanordnung mit geringem Bauaufwand realisiert werden.
  • Die Getriebeanordnung ist so ausgebildet, dass ein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb bei geschlossener erster Kupplung vorzugsweise nur über einen der zwei alternativ schaltbaren zweiten Gangradsätze einrichtbar ist. Eine Ausbildung der Getriebeanordnung auf diese Art und Weise kann insbesondere so erfolgen, dass eine Steuereinrichtung der Getriebeanordnung so programmiert ist, dass der andere der zwei alternativ schaltbaren zweiten Gangradsätze in einem rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb oder einem Hybrid-Fahrbetrieb, bei dem sowohl verbrennungsmotorische als auch elektromotorische Antriebsleistung bereitgestellt werden, nicht genutzt wird, die zugeordnete Schaltkupplung also nicht geschlossen wird.
  • Zwar bedeutet dies, dass eine Radsatzebene nicht für den verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb zur Verfügung steht. Andererseits kann diese andere Radsatzebene speziell für einen rein elektromotorischen Fahrbetrieb optimiert werden. Über den einen der zwei alternativ schaltbaren zweiten Gangradsätze wird bei der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung folglich nur elektromotorische Leistung übertragen, und zwar Antriebsleistung von der ersten elektrischen Maschine. In einem Hybrid-Fahrbetrieb kann zudem elektromotorische Antriebsleistung über diesen einen der zwei alternativ schaltbaren zweiten Gangradsätze übertragen werden, während verbrennungsmotorische Leistung über einen der ersten Gangradsätze übertragen wird (und ggf. elektromotorische Leistung der zweiten elektrischen Maschine über einen der ersten Gangradsätze). Die Leistungssummierung findet dann in der Ausgangswelle statt.
  • Die Gangstufe, die dem anderen der zwei alternativ schaltbaren zweiten Gangradsätze zugeordnet ist, ist dabei vorzugsweise eine Gangstufe für relativ hohe Fahrgeschwindigkeiten, bspw. für Fahrgeschwindigkeiten von > 50 km/h, insbesondere > 60 km/h und insbesondere ≥ etwa 70 km/h.
  • Die Getriebeanordnung weist, wie oben beschrieben, vorzugsweise eine Steuereinrichtung auf, mittels der die Schaltelemente wie Kupplungen, Schaltkupplungen etc. automatisiert betätigt werden können. Die Betätigung erfolgt über geeignete Aktuatoren, die elektromotorisch, hydraulisch, elektrohydraulisch oder elektromagnetisch ausgeführt sein können.
  • Ferner kann die Steuereinrichtung dazu ausgelegt sein, die elektrischen Maschinen anzusteuern, und zwar derart, dass diese jeweils sowohl motorisch als auch generatorisch arbeiten können. Ferner kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, mit einer Motorsteuerung des Verbrennungsmotors zusammenzuwirken, um den Antriebsstrang koordiniert betreiben zu können.
  • Die zweite Eingangswelle ist vorzugsweise eine Hohlwelle, die um die erste Eingangswelle herum angeordnet ist. Die schaltbaren ersten Gangradsätze bilden vorzugsweise ein erstes Teilgetriebe der Getriebeanordnung. Die schaltbaren zweiten Gangradsätze bilden vorzugsweise ein zweites Teilgetriebe der Getriebeanordnung.
  • Die Getriebeanordnung weist vorzugsweise nur die koaxiale Eingangswellenanordnung mit der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle sowie die Ausgangswelle auf, kann also radial besonders kompakt bauen. Die Ausgangswelle ist dabei vorzugsweise mit einem Abtriebsradsatz zum Antrieb einer Leistungsverteilungseinrichtung verbunden.
  • Unter schaltbaren Radsätzen werden vorliegend Radsätze verstanden, die ein Losrad und ein Festrad aufweisen, die miteinander kämmend in Eingriff stehen, und die mittels einer zugeordneten Schaltkupplung schaltbar sind. Bei einem geschalteten Radsatz ist das Losrad dieses Radsatzes mit der zugeordneten Welle drehfest verbunden. Die Radsätze sind vorzugsweise Stirnradsätze.
  • Jedem Gangradsatz ist vorzugsweise eine reguläre Vorwärtsgangstufe zugeordnet, d.h. eine feste Übersetzung. Die Getriebeanordnung weist vorzugsweise keinen Radsatz auf, der einer Rückwärtsgangstufe zugeordnet ist. Ein Rückwärtsfahren wird vorzugsweise ausschließlich über eine der elektrischen Maschinen realisiert.
  • Die erste Kupplung, die die erste und die zweite Eingangswelle miteinander verbinden kann, ist keine solche Kupplung, die zur Einrichtung einer sog. Windungsgangstufe in der Getriebeanordnung verwendet wird. Denn bei dem Einrichtung einer Windungsgangstufe werden in der Regel zwei Radsätze von jedem der zwei Teilgetriebe involviert, um eine möglichst niedrige oder eine möglichst hohe Übersetzung zu realisieren, also eine hohe Spreizung der Getriebeanordnung zu ermöglichen. Vorliegend wird Leistung jedoch vorzugsweise immer nur über einen Gangradsatz von einer der Eingangswellen zu der Ausgangswelle übertragen, so dass die Spreizung der Getriebeanordnung sich vorzugsweise ausschließlich durch die Übersetzungen der regulären Vorwärtsgangstufen ergibt. Folglich kann die Getriebeanordnung generell mit einem hohen Wirkungsgrad arbeiten.
  • Die Getriebeanordnung ist eingangsseitig vorzugsweise nicht mit einer Doppelkupplung verbunden. Mit anderen Worten ist bei der vorliegenden Getriebeanordnung die zweite Eingangswelle ausschließlich über die erste Kupplung mit einem Verbrennungsmotor verbindbar. Folglich kann die Getriebeanordnung ohne aufwändige eingangsseitige Kupplungsanordnung realisiert werden.
  • Die Zuordnung von Gangstufen zu den zwei Teilgetrieben ist daher vorliegend nicht zwangsläufig so, dass ein Teilgetriebe geraden Gangstufen zugeordnet ist, und ein anderes Teilgetriebe ungeraden Gangstufen. Vielmehr können die Gangstufen beider Teilgetriebe jeweils aufeinanderfolgende Gangstufen beinhalten, bspw. Vorwärtsgangstufen 2, 3, 4 im Teilgetriebe 1 und/oder elektrische Gangstufen E1.1 und E1.2 im Teilgetriebe 2.
  • Unter einer Verbindung wird vorliegend insbesondere verstanden, dass die zwei miteinander zu verbindenden Elemente dauerhaft drehfest miteinander verbunden sind; sie können alternativ aber bedarfsweise drehfest miteinander verbunden sein. Unter einer drehfesten Verbindung wird vorliegend verstanden, dass die so verbundenen Elemente mit einer zueinander proportionalen Drehzahl drehen.
  • Die elektrischen Maschinen können koaxial zu den Eingangswellen angeordnet sein. Vorzugsweise sind die elektrischen Maschinen jedoch achsparallel zu der Getriebeanordnung angeordnet. Die Längsachsen der elektrischen Maschinen sind folglich vorzugsweise parallel, jedoch versetzt zu sowohl den Eingangswellen als auch der Ausgangswelle ausgerichtet.
  • Die Steuereinrichtung der Getriebeanordnung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, wenigstens folgende Fahrbetriebsmodi einzurichten: einen reinen verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb, einen rein elektrischen Fahrbetrieb mittels der ersten elektrischen Maschine und einen rein elektrischen Fahrbetrieb mittels der zweiten elektrischen Maschine.
  • Die Steuereinrichtung ist ferner dazu eingerichtet, einen Hybrid-Fahrbetrieb einzurichten, bei dem Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor und elektromotorische Antriebsleistung von der ersten elektrischen Maschine und/oder der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellt wird. Der Hybrid-Fahrmodus kann ein Antriebsmodus sein, kann jedoch auch ein Modus sein, bei dem mechanische Antriebsleistung zumindest teilweise in die elektrischen Maschinen eingespeist wird, um diese als Generator zum Laden einer Fahrzeugbatterie zu betreiben.
  • Der Hybrid-Antriebsstrang ist vorzugsweise ferner dazu eingerichtet, einen sog. Segelbetrieb durchzuführen, bei dem ausgehend von einer mittleren oder hohen Fahrgeschwindigkeit der Verbrennungsmotor abgekoppelt wird und die Fahrgeschwindigkeit bspw. durch intermittierenden Betrieb von einer oder beiden elektrischen Maschinen aufrechterhalten wird. Auch ein Standladen ist möglich.
  • Ferner ist ein sog. Kriechmodus möglich, insbesondere dann, wenn man einen seriellen Betrieb einrichtet. Unter einem seriellen Betrieb wird vorliegend verstanden, dass in einem rein elektromotorischen Fahrbetrieb mittels der ersten elektrischen Maschine gleichzeitig die zweite elektrische Maschine von dem Verbrennungsmotor angetrieben und als Generator betrieben wird, um eine Fahrzeugbatterie zu laden. Die Fahrzeugbatterie ist vorzugsweise dieselbe, aus der die als motorarbeitende elektrische Maschine Leistung entnimmt. Bei einem Kriechgang liegt die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs in der Regel unterhalb einer Geschwindigkeit, bei der der Verbrennungsmotor als Antriebsmotor verwendet werden kann (aufgrund der Übersetzung der niedrigsten Gangstufe bzw. Anfahrgangstufe). Um eine solche niedrige Fahrgeschwindigkeit auch dauerhaft über die maximale Kapazität der Fahrzeugbatterie hinaus einrichten zu können, kann der oben beschriebene serielle Betrieb realisiert werden.
  • Zudem ist es mit der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung möglich, bei Gangwechsein in einem verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb oder einem Hybrid-Fahrbetrieb eine elektrische Maschine zum Synchronisieren zu verwenden, also den Verbrennungsmotor beim Synchronisieren durch eine elektrische Maschine zu unterstützen. In dem verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb oder in dem Hybrid-Fahrbetrieb ist die zweite elektrische Maschine ständig mit dem Verbrennungsmotor verbunden. Hierdurch ist auch eine Lastpunktverschiebung an dem Verbrennungsmotor möglich und die zweite elektrische Maschine kann bei der Drehzahlregelung unterstützen, wenn ein Schaltelement wie eine Schaltkupplung synchronisiert werden muss.
  • Aufgrund der Tatsache, dass jedem der zwei Teilgetriebe eine elektrische Maschine zugeordnet ist, ist es zudem vorzugsweise möglich, sämtliche Gangwechsel als Lastschaltungen durchzuführen, so dass keine Zugkraftunterbrechung stattfindet. Hierbei wird bspw. bei einem Gangwechsel in dem ersten Teilgetriebe eine Zugkraftunterstützung mittels der ersten elektrischen Maschine bereitgestellt. Bei einem Gangwechsel innerhalb des zweiten Teilgetriebes kann eine Zugkraftunterstützung durch die zweite elektrische Maschine bereitgestellt werden.
  • Vorzugsweise wird die erste Kupplung nur dann geschlossen, wenn verbrennungsmotorische Leistung und/oder Leistung von der zweiten elektrischen Maschine über den einen der zwei alternativ schaltbaren Gangradsätze übertragen werden soll. Mit anderen Worten wird die erste Kupplung in einem verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb nur für eine verbrennungsmotorische Gangstufe geschlossen. In allen anderen Gangstufen im verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb bleibt die erste Kupplung vorzugsweise geöffnet. Mit anderen Worten kann die erste elektrische Maschine abgekoppelt werden, wenn der Verbrennungsmotor eine der Gangstufen des ersten Teilgetriebes nutzt. So ist ein effizienter verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb möglich. Die zweite elektrische Maschine kann ggf. kleiner dimensioniert werden als die erste elektrische Maschine, da die zweite elektrische Maschine vorzugsweise keine wesentlichen Fahrfunktionen erfüllen muss.
  • Die Aufgabe wird vollkommen gelöst.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Eingangswelle über drei schaltbare erste Gangradsätze mit der Ausgangswelle verbunden.
  • Vorzugsweise weist das erste Teilgetriebe genau jene drei schaltbaren ersten Gangradsätze auf. Die drei schaltbaren ersten Gangradsätze sind vorzugsweise zueinander benachbarten Gangstufen zugeordnet, vorzugsweise den Gangstufen 2, 3 und 4.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beinhalten die zwei alternativ schaltbaren zweiten Gangradsätze einen Gangradsatz für eine Anfahrgangstufe, über den der verbrennungsmotorische Fahrbetrieb einrichtbar ist.
  • Vorzugsweise erfolgt ein Anfahren aus dem Stand immer mittels der ersten elektrischen Maschine. Sobald eine Geschwindigkeit erreicht ist, die einer Drehzahl des Verbrennungsmotors entspricht, bei der dieser ein Antriebsmoment bereitstellen kann, kann der Verbrennungsmotor zugeschaltet werden (durch Schließen der ersten Kupplung). Anschließend kann verbrennungsmotorische Leistung in der ersten Vorwärtsgangstufe (Anfahrgangstufe) übertragen werden.
  • Ferner kann die Anfahrgangstufe von der ersten elektrischen Maschine für Geschwindigkeitsbereiche genutzt werden, die von 0 km/h bis 50 km/h erreichen, vorzugsweise von 0 km/h bis 60 km/h, vorzugsweise von 0 km/h bis ca. 70 km/h, um einige Beispiele zu nennen.
  • Für höhere Fahrgeschwindigkeiten wird dann der andere schaltbare zweite Gangradsatz in den Leistungsfluss gelegt, wenn rein elektromotorisch über die erste elektrische Maschine gefahren werden soll.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der andere der zwei alternativ schaltbaren zweiten Gangradsätze einer zweiten elektrischen Gangstufe zugeordnet, deren Übersetzung kleiner ist als die größte Übersetzung der ersten Gangradsätze und die größer ist als die kleinste Übersetzung der ersten Gangradsätze.
  • Folglich kann die Übersetzung dieses anderen Gangradsatzes für den rein elektrischen Fahrbetrieb bei höheren Geschwindigkeiten optimiert werden.
  • Für einen verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb ist die Übersetzung jedoch nicht notwendig, da diese Übersetzung bereits durch die ersten Gangradsätze abgedeckt wird.
  • Insgesamt ist es ferner vorteilhaft, wenn die erste Kupplung in axialer Richtung zwischen den ersten und den zweiten Gangradsätzen angeordnet ist.
  • Durch diese Anordnung zwischen den zwei Teilgetrieben lassen sich die Eingangswellen konstruktiv günstig miteinander verbinden.
  • Dabei ist es ferner insgesamt bevorzugt, wenn die erste Kupplung und eine Schaltkupplung zum Schalten von einem der ersten Gangradsätze ein erstes Schaltkupplungspaket bilden, das mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung betätigbar ist.
  • Auf diese Weise kann die Getriebeanordnung mit einer geringen Anzahl an Betätigungseinrichtungen realisiert werden.
  • Unter einem Schaltkupplungspaket wird generell eine Anordnung aus zwei Schaltkupplungen verstanden, die mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung alternativ betätigbar sind. Ferner weist ein Schaltkupplungspaket in der Regel eine Neutralstellung auf, bei der keine der zwei Schaltkupplungen des Paketes geschlossen ist. Ein derartiges Schaltkupplungspaket kann auch als Doppelschaltelement bezeichnet werden.
  • Unter einer Schaltkupplung wird vorliegend insbesondere eine formschlüssig verbindende Kupplung verstanden, die generell synchronisiert oder nicht synchronisiert sein kann. Wie nachstehend noch ausgeführt werden wird, sind die Schaltkupplungen vorliegend vorzugsweise sämtlich nicht synchronisiert, sondern als reine Klauenkupplungen ausgebildet.
  • Insgesamt ist es ferner vorteilhaft, wenn zwei Schaltkupplungen zum alternativen Schalten von zwei ersten Gangradsätzen ein zweites Schaltkupplungspaket bilden.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn zwei Schaltkupplungen zum alternativen Schalten von zwei zweiten Gangradsätzen ein drittes Schaltkupplungspaket bilden.
  • Das zweite und das dritte Schaltkupplungspaket sind jeweils mittels einer einzelnen zugeordneten Betätigungseinrichtung betätigbar.
  • Vorzugsweise ist das erste Schaltkupplungspaket in axialer Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Teilgetriebe angeordnet. Vorzugsweise ist ferner das zweite Schaltkupplungspaket in axialer Richtung zwischen den zwei zugeordneten ersten Gangradsätzen angeordnet, die vorzugsweise den Vorwärtsgangstufen 2 und 4 oder 3 und 4 zugeordnet sind. Vorzugsweise ist das dritte Schaltkupplungspaket in axialer Richtung zwischen den zwei zweiten Gangradsätzen angeordnet.
  • Das erste Schaltkupplungspaket ist vorzugsweise koaxial zu der ersten Eingangswelle angeordnet. Das zweite und das dritte Schaltkupplungspaket sind vorzugsweise koaxial zu der Ausgangswelle angeordnet, können jedoch auch koaxial zu den Eingangswellen angeordnet sein.
  • Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die Getriebeanordnung ausgehend von einem axialen Ende axial hintereinander aufweist: (i) Radsatzebene für eine zweite elektromotorisch nutzbare Gangstufe, (ii) Schaltkupplungsebene für ein drittes Schaltkupplungspaket, (iii) Radsatzebene für eine erste Gangstufe, (iv) Schaltkupplungsebene für ein erstes Schaltkupplungspaket, das die erste Kupplung beinhaltet, (v) Radsatzebene für eine dritte Gangstufe oder für eine zweite Gangstufe, (vi) Radsatzebene für eine zweite Gangstufe oder eine dritte Gangstufe, (vii) Schaltkupplungsebene für ein zweites Schaltkupplungspaket und (viii) Radsatzebene für eine vierte Gangstufe.
  • Insgesamt wird auf diese Art und Weise eine kompakte und einfache Getriebeanordnung realisiert.
  • Vorteilhafterweise weist die Getriebeanordnung an einem axialen Ende einen Abtriebsradsatz auf, mittels dessen die Ausgangswelle mit einer Leistungsverteilungseinrichtung wie einem mechanischen Differential für angetriebene Räder verbunden ist.
  • Der Abtriebsradsatz kann bei dieser Ausführungsform axial mit einer Trennkupplung ausgerichtet sein, die in einer bevorzugten Ausführungsform die erste Eingangswelle und einen Verbrennungsmotor verbinden kann.
  • Sofern die elektrischen Maschinen achsparallel zu den Eingangswellen und der Ausgangswelle angeordnet sind, kann eine Anbindung über Stirnradsätze oder Umschlingungsgetriebe erfolgen. Hierzu kann den jeweiligen Teilgetrieben jeweils ein eigenes Zahnrad zugeordnet sein.
  • Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wen die erste elektrische Maschine über einen der zweiten Gangradsätze mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist und/oder wenn die zweite elektrische Maschine über einen der ersten Gangradsätze mit der ersten Eingangswelle verbunden ist.
  • Bei dieser Ausführungsform ist ein separates Festrad an einer Eingangswelle zum Anbinden einer elektrischen Maschine nicht erforderlich.
  • Die Verbindung kann dabei so sein, dass ein Ritzel der jeweiligen elektrischen Maschine direkt mit einem Festrad des jeweiligen Gangradsatzes in Eingriff steht. Bevorzugt ist es jedoch, wenn wenigstens eine der elektrischen Maschinen mit ihrem Maschinenritzel über ein Zwischenrad mit dem Festrad des zugeordneten Gangradsatzes verbunden ist.
  • Von besonderem Vorteil ist es hierbei, wenn der zweite Gangradsatz, über den die erste elektrische Maschine mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, im Bereich von einem ersten axialen Ende der Getriebeanordnung angeordnet ist, und/oder wenn der erste Gangradsatz, über den die zweite elektrische Maschine mit der ersten Eingangswelle verbunden ist, im Bereich von einem zweiten axialen Ende der Getriebeanordnung angeordnet ist.
  • Hierdurch ist es möglich, die elektrischen Maschinen in axialer Richtung weitgehend überlappend zueinander anzuordnen. Ferner ermöglicht dies eine Anbindung der jeweiligen elektrischen Maschine an einer Stelle, an der hohe Lagekräfte aufgenommen werden können. Denn an den axialen Enden der Getriebeanordnung sind in der Regel Gehäusewände oder Lagerplatten angeordnet.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn der zweite Gangradsatz, über den die erste elektrische Maschine mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, der höchsten Gangstufe zugeordnet ist, die mittels der zweiten Gangradsätze einrichtbar ist, und/oder wenn der erste Gangradsatz, über den die zweite elektrische Maschine mit der ersten Eingangswelle verbunden ist, der höchsten Gangstufe zugeordnet ist, die mittels der ersten Gangradsätze einrichtbar ist.
  • Der erfindungsgemäße Antriebsstrang ist bei der Ausführungsform, bei der die erste Eingangswelle drehfest mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, vorzugsweise nur mittels drei Betätigungseinrichtungen betätigbar, die den oben genannten drei Schaltkupplungspaketen zugeordnet sind. Sofern zwischen der ersten Eingangswelle und dem Verbrennungsmotor eine Trennkupplung angeordnet ist, ist für diese eine eigene (vierte) Betätigungseinrichtung vorzusehen.
  • Die Trennkupplung kann, wie oben beschrieben, vorzugsweise in einer axialen Ebene mit einem Abtriebsradsatz angeordnet sein. Die Trennkupplung kann als formschlüssige Schaltkupplung realisiert sein, insbesondere als Klauenkupplung. Die Schaltkupplung kann jedoch auch als Reibkupplung ausgebildet sein, die vorzugsweise normalerweise offen ist.
  • Der Vorteil bei der letztgenannten Variante ist es, dass eine Reibkupplung auch unter Last öffnen kann, z.B. bei einer Vollbremsung oder einer Fehlfunktion im Verbrennungsmotor.
  • Die Trennkupplung kann in diesem Fall auch mit einer Differenzdrehzahl geschlossen werden, so dass ein sog. Schwungstart des Verbrennungsmotors mittels der zweiten elektrischen Maschine möglich ist. Bei einem solchen Schwungstart wird die Trägheitsmasse der zweiten elektrischen Maschine zum Verbrennungsmotorstart ausgenutzt.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang und der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung sind eine Vielzahl von Fahrmodi möglich.
  • So sind die verbrennungsmotorischen Gangstufen, die durch die ersten Radsätze sowie den einen Radsatz der zweiten Radsätze einrichtbar sind, auch als elektrische Gangstufen mittels der zweiten elektrischen Maschine nutzbar, wenn eine Trennkupplung K0 vorhanden ist und diese geöffnet wird. Hierbei kann dann mit beiden elektrischen Maschinen rein elektrisch gefahren werden. Im rein elektrischen Betrieb sind dann Lastschaltungen möglich, indem die erste elektrische Maschine die Zugkraft stützt, wenn bei Antrieb der zweiten elektrischen Maschine ein Gangwechsel vollzogen wird, und umgekehrt.
  • Im verbrennungsmotorischen Betrieb bleibt die Trennkupplung immer geschlossen, sofern diese vorhanden ist. Auf diese Weise ist der Verbrennungsmotor immer mit der zweiten elektrischen Maschine verbunden.
  • Die zweite elektrische Maschine kann folgende Funktionen realisieren, und zwar auch dann, wenn keine Trennkupplung vorhanden ist: ein Start des Verbrennungsmotors aus rein elektrischer Fahrt, eine Bordnetzversorgung, ein serielles Kriechen und Fahren vorwärts/rückwärts sowie eine Unterstützung einer Verbrennungsmotor-Drehzahlregelung beim Ankoppeln und bei Schaltungen. Der Verbrennungsmotor kann in alle Gangstufen 1, 2, 3, 4 angekoppelt werden, wenn die erste elektrische Maschine den einen Gangradsatz der zweiten Gangradsätze nutzt. Wenn die erste elektrische Maschine den anderen Gangradsatz der zweiten Gangradsätze nutzt, kann der Verbrennungsmotor an die Gänge 2, 3, 4 des ersten Teilgetriebes angekoppelt werden.
  • Die zweite elektrische Maschine kann beim Entlasten der ersten Kupplung und der Schaltkupplungen des ersten Teilgetriebes unterstützen, wenn die zweite elektrische Maschine generatorisch arbeitet. Der so erzeugte Strom kann dann von der ersten elektrischen Maschine zur Zugkraftunterstützung genutzt werden.
  • Von der ersten elektrischen Maschine können die folgenden Funktionen abgedeckt werden, und zwar auch dann, wenn keine Trennkupplung vorhanden ist: ein elektrischer Fahrzeugantrieb zum Anfahren und Fahren vorwärts/rückwärts, eine Stützung der Zugkraft bei Verbrennungsmotor-Schaltungen, und, wenn ein Wechsel bei der ersten Kupplung oder bei einer der Schaltkupplungen des ersten Teilgetriebes erfolgt, kann die erste elektrische Maschine über die zugeordneten Gangradsätze des zweiten Teilgetriebes die Zugkraft aufrechterhalten.
  • Über die erste Kupplung kann die erste elektrische Maschine mit dem Verbrennungsmotor verbunden werden. So kann auch die erste elektrische Maschine den Verbrennungsmotor starten und generatorisch zur Stromerzeugung für einen Verbraucher dienen, bspw. in einem Fahrzeugstillstand.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Lastschaltung von bspw. der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe im Hybridbetrieb erfolgen. Dies gilt auch für die Variante ohne Trennkupplung.
  • Bei dem Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Drehzahl der ersten Eingangswelle abgesenkt wird, kann dies erfolgen, indem die Drehzahl des Verbrennungsmotors und/oder der zweiten elektrischen Maschine abgesenkt wird. Hierzu kann die zweite elektrische Maschine bspw. generatorisch arbeiten, oder der Verbrennungsmotor kann in den Schubbetrieb übergehen.
  • Wenn die erste Kupplung geöffnet ist, kann lastfrei von der ersten elektrischen Gangstufe (eingerichtet über den einen Gangradsatz der zweiten Gangradsätze) in die zweite elektrische Gangstufe gewechselt werden. Hierbei wird die Drehzahl der ersten elektrischen Maschine abgesenkt. Das Umschalten erfolgt dann, während der Verbrennungsmotor (und/oder die zweite elektrische Maschine) in einem der Gänge des ersten Teilgetriebes die Zugkraft aufrechterhält.
  • Insgesamt ergibt sich mit der Getriebeanordnung wenigstens einer der folgenden Vorteile: ein einfacher Aufbau, eine kompakte Bauweise, geringe Bauteilbelastungen, geringe Getriebeverluste, ein guter Verzahnungswirkungsgrad, eine gute Übersetzungsreihe, nur drei oder vier Betätigungseinrichtungen bzw. Aktuatoren.
  • Sofern der Verbrennungsmotor direkt mit der ersten Eingangswelle verbunden ist (ohne Trennkupplung), ist ein rein elektrischer Fahrbetrieb mittels der zweiten elektrischen Maschine nicht möglich, da ansonsten der Verbrennungsmotor mitgeschleppt werden müsste. Auch rein elektrische Lastschaltungen sind in diesem Fall ggf. nicht nötig bzw. sinnvoll.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstranges mit einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung;
    • 2 eine Schalttabelle für Vorwärtsgangstufen V1 bis V4 in einem verbrennungsmotorischen oder einem Hybrid-Fahrbetrieb mittels des Antriebsstranges der 1;
    • 3 eine Schalttabelle für zwei Gangstufen E1.1 und E1.2 in einem rein elektromotorischen Fahrbetrieb mittels des Antriebsstranges der 1;
    • 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Antriebsstranges;
    • 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Antriebsstranges;
    • 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Antriebsstranges; und
    • 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Antriebsstranges.
  • In 1 ist in schematischer Form ein Antriebsstrang in Form eines Hybrid-Antriebsstranges schematisch dargestellt und generell mit 10 bezeichnet.
  • Der Antriebsstrang 10 weist einen Verbrennungsmotor 12 auf. Ferner beinhaltet der Antriebsstrang 10 eine Kupplungsanordnung 14, die eingangsseitig mit dem Verbrennungsmotor 12 verbunden ist. Ausgangsseitig ist die Kupplungsanordnung 14 mit einer Hybrid-Getriebeanordnung 16 verbunden. Ein Ausgang der Getriebeanordnung 16 ist mit einer Leistungsverteilungseinrichtung 18 verbunden, die bspw. durch ein mechanisches Differential gebildet sein kann. Die Leistungsverteilungseinrichtung 18 verteilt Antriebsleistung auf angetriebene Räder 20L, 20R.
  • Der Antriebsstrang 10 ist zum Einbau quer in einem Kraftfahrzeug ausgelegt, bspw. in der Front oder im Heck eines Kraftfahrzeuges.
  • Der Antriebsstrang 10 weist ferner eine Steuereinrichtung 22 auf, mittels der Schaltelemente des Antriebsstranges 10 und/oder elektrische Maschinen des Antriebsstranges 10 und/oder ein Verbrennungsmotor des Antriebsstranges 10 ansteuerbar sind.
  • Die Getriebeanordnung 16 weist eine erste Eingangswelle 24 und eine zweite Eingangswelle 26 auf. Die erste Eingangswelle 24 ist mit einem Ausgangsglied der Kupplungsanordnung 14 verbunden. Die Kupplungsanordnung 14 beinhaltet im vorliegenden Fall eine einzelne Kupplung in Form einer Trennkupplung K0. Die Trennkupplung K0 kann als Klauenkupplung realisiert sein. Die erste Eingangswelle 24 liegt auf einer ersten Achse A1. Die zweite Eingangswelle 26 ist als Hohlwelle koaxial um die erste Eingangswelle 24 herum angeordnet.
  • Die Getriebeanordnung 16 weist ferner eine Ausgangswelle 28 auf, die achsparallel zu den Eingangswellen 24, 26 angeordnet ist, und zwar auf einer zweiten Achse A2.
  • Die Ausgangswelle 28 ist über einen Abtriebsradsatz 30 mit der Leistungsverteilungseinrichtung 18 drehfest verbunden, wobei die Leistungsverteilungseinrichtung 18 auf einer dritten Achse A3 liegt.
  • Die Getriebeanordnung 16 weist ein erstes Teilgetriebe 32 auf, das der ersten Eingangswelle 24 zugeordnet ist. Ferner weist die Getriebeanordnung 16 ein zweites Teilgetriebe 34 auf, das der zweiten Eingangswelle 26 zugeordnet ist. Das erste Teilgetriebe 32 weist eine Mehrzahl von schaltbaren ersten Gangradsätzen auf. Das zweite Teilgetriebe weist eine zweit Mehrzahl von schaltbaren zweiten Gangradsätzen auf.
  • Das zweite Teilgetriebe 34 weist einen Radsatz 36 auf, der einer Vorwärtsgangstufe 1 für einen verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb und einer Gangstufe E1 (E1.1) für einen elektromotorischen Fahrbetrieb zugeordnet ist. Das erste Teilgetriebe 32 weist einen Radsatz 38 auf, der einer dritten Vorwärtsgangstufe zugeordnet ist.
  • Zwischen den Radsätzen 36, 38 ist ein erstes Schaltkupplungspaket 40 angeordnet. Das erste Schaltkupplungspaket 40 beinhaltet eine erste Kupplung K1, mittels der die erste Eingangswelle 24 und die zweite Eingangswelle 26 drehfest miteinander verbindbar sind. Ferner beinhaltet das erste Schaltkupplungspaket 40 eine Schaltkupplung C, die dem Radsatz 38 für die Vorwärtsgangstufe 3 zugeordnet ist. Das erste Schaltkupplungspaket 40 ist mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung S1 betätigbar und kann entweder die erste Kupplung K1 oder die Schaltkupplung C schalten oder eine Neutralstellung einrichten.
  • Das erste Teilgetriebe 32 weist ferner einen Radsatz 42 für eine Vorwärtsgangstufe 2 auf und weist einen Radsatz 44 für eine Vorwärtsgangstufe 4 auf.
  • Zwischen den Radsätzen 42, 44 weist die Getriebeanordnung 16 ein zweites Schaltkupplungspaket 50 auf, das koaxial zu der zweiten Achse A2 angeordnet ist. Das zweite Schaltkupplungspaket 50 beinhaltet eine Schaltkupplung B, die dem Radsatz 42 zugeordnet ist, und eine Schaltkupplung D, die dem Radsatz 44 zugeordnet ist. Das zweite Schaltkupplungspaket 50 ist mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung S2 betätigbar, wobei entweder die Schaltkupplung B oder die Schaltkupplung D geschaltet werden kann, oder eine Neutralstellung eingerichtet werden kann.
  • Das zweite Teilgetriebe 34 beinhaltet neben dem Radsatz 36 für die Vorwärtsgangstufe 1 einen Radsatz 52, der einer zweiten elektrischen Gangstufe E2 (E1.2) zugeordnet ist.
  • Ferner weist die Getriebeanordnung 16 ein drittes Schaltkupplungspaket 54 auf, das auf der zweiten Achse A2 angeordnet ist und das eine Schaltkupplung E für den Radsatz 52 und eine Schaltkupplung A für den Radsatz 36 beinhaltet. Das dritte Schaltkupplungspaket 54 ist mittels einer dritten Betätigungseinrichtung S3 betätigbar, so dass entweder die Schaltkupplung E zum Schalten des Radsatzes 52 oder die Schaltkupplung A zum Schalten des Radsatzes 36 geschlossen wird. Ferner kann eine Neutralstellung dazwischen eingerichtet werden.
  • An der Ausgangswelle 28 kann ein Parksperrenrad P drehfest festgelegt sein, um ein mit dem Antriebsstrang 10 ausgestattetes Fahrzeug immobilisieren zu können. Eine zugeordnete Parksperreneinrichtung ist in 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.
  • Der Radsatz 52 ist in einer Radsatzebene E1 angeordnet, die axial benachbart ist zu der Kupplungsanordnung 14. Auf der axial gegenüberliegenden Seite ist das dritte Schaltkupplungspaket 54 in einer Kupplungsebene E2 angeordnet. Daneben ist der Radsatz 36 in einer Radsatzebene E3 angeordnet. Daneben ist das erste Schaltkupplungspaket 40 in einer Kupplungsebene E4 angeordnet. Daneben ist der Radsatz 38 in einer Radsatzebene E5 angeordnet. Daneben ist der Radsatz 42 in einer Radsatzebene E6 angeordnet. Daneben ist das zweite Schaltkupplungspaket 50 in einer Kupplungsebene E7 angeordnet. Der Radsatz 44 ist in einer Radsatzebene E8 angeordnet, die an einem der Kupplungsanordnung gegenüber liegenden Ende der Getriebeanordnung liegt.
  • Die Getriebeanordnung 16 weist eine erste elektrische Maschine 56 auf, die koaxial zu einer vierten Achse A4 angeordnet ist. Die erste elektrische Maschine 56 weist ein erstes Ritzel (erstes Maschinenritzel) 58 auf, das zur Drehzahlanpassung über ein Zwischenrad 59 mit dem Radsatz 52 verbunden ist. Die erste elektrische Maschine 56 ist folglich drehfest mit dem Festrad des Radsatzes 52 verbunden, wobei das Festrad ein erstes Zahnrad 70 bildet.
  • Die Getriebeanordnung 16 weist ferner eine zweite elektrische Maschine 60 auf, die auf einer fünften Achse A5 angeordnet ist. Die zweite elektrische Maschine 60 weist ein zweites Ritzel 62 auf, das über ein zweites Zwischenrad 63 mit dem Radsatz 44 in Eingriff steht. Genauer gesagt steht das zweite Zwischenrad 63 in Eingriff mit einem zweiten Zahnrad (zweites Maschinenzahnrad) 72, das durch das an der ersten Eingangswelle 24 festgelegte Festrad des Radsatzes 44 gebildet ist.
  • Das erste Zahnrad 70 (erstes Maschinenzahnrad) ist ein an der zweiten Eingangswelle 26 festgelegtes Festrad des Radsatzes 52.
  • Die Getriebeanordnung 16 weist ein erstes axiales Ende 74 und ein zweite axiales Ende 76 auf. Der Verbrennungsmotor 12 und die Kupplungsanordnung 14 sind im Bereich des ersten axialen Endes angeordnet. Der Radsatz 52 ist von allen Radsätzen der Getriebeanordnung 16 am nächsten an dem ersten axialen Ende 74 angeordnet. Der Radsatz 44 des ersten Teilgetriebes 32 ist von allen Radsätzen am nächsten an dem zweiten axialen Ende angeordnet.
  • Die elektrische Maschinen 56, 60 überschneiden sich in axialer Richtung und erstrecken sich vorzugsweise zwischen den axialen Enden 74, 76.
  • Mittels des Antriebsstranges 10 sind die folgenden in den 2 und 3 dargestellten Fahrbetriebe realisierbar.
  • Gemäß der Schalttabelle der 2 sind vier verbrennungsmotorische Gangstufen V1 bis V4 einrichtbar. In allen ist die Trennkupplung K0 der Kupplungsanordnung 14 geschlossen (X in 2). Ferner ist in der ersten Vorwärtsgangstufe V1 die erste Kupplung K1 geschlossen, und die Schaltkupplung A des Radsatzes 36 ist geschlossen.
  • Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 12 fließt folglich über die geschlossene Trennkupplung K0 auf die erste Eingangswelle 24 und von dort über die erste Kupplung K1 auf die zweite Eingangswelle 26. Aufgrund der geschlossenen Schaltkupplung A fließt die Leistung über den Radsatz 36 auf die Ausgangswelle 28 und von dort hin zu der Leistungsverteilungseinrichtung 18.
  • Zur Einrichtung der zweiten Vorwärtsgangstufe werden die erste Kupplung K1 und die Schaltkupplung A geöffnet und die Schaltkupplung B wird geschlossen. In diesem Fall fließt Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor über die Trennkupplung K0 und die erste Eingangswelle 24 in den Radsatz 42 und von dort in die Ausgangswelle 28. Die anderen Vorwärtsgangstufen V3 und V4 ergeben sich in entsprechender Weise, wobei hier jeweils nur eine Schaltkupplung geschlossen ist, nämlich entweder die Schaltkupplung C oder die Schaltkupplung D.
  • Die Schaltkupplung E wird im verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb niemals geschlossen, so dass ein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb bei geschlossener erster Kupplung K1 nur über den Radsatz 36 des zweiten Teilgetriebes 34 einrichtbar ist, und nicht über den Radsatz 52 des zweiten Teilgetriebes 34.
  • Die in 2 dargestellten Vorwärtsgangstufen sind auch in einem Hybrid-Fahrbetrieb realisierbar, bei dem in die erste Eingangswelle verbrennungsmotorische Leistung und elektromotorische Leistung von der zweiten elektrischen Maschine 60 eingespeist wird. Hierbei kann die zweite elektrische Maschine 60 ggf. auch als Generator arbeiten.
  • Ferner kann parallel hierzu die erste elektrische Maschine 56 über das zweite Teilgetriebe 34 Antriebsleistung bereitstellen. Sofern die erste Kupplung K1 geöffnet wird, in den Vorwärtsgangstufen V2, V3 und V4.
  • In 3 ist eine Schalttabelle für zwei elektromotorische Gangstufen E1.1 und E1.2 dargestellt, bei denen elektromotorische Antriebsleistung überwiegend mittels der ersten elektrischen Maschine 56 bereitgestellt wird. Die erste elektrische Maschine 56 ist vorzugsweise als Haupt-Antriebsmaschine ausgelegt, wohingegen die zweite elektrische Maschine 60 eine geringere Leistung haben kann.
  • In der ersten elektrischen Gangstufe E1.1 ist nur die Schaltkupplung A geschlossen, alle anderen Schaltelemente sind geöffnet. Wenn K0 geöffnet ist, kann der Verbrennungsmotor keine Leistung in die erste Eingangswelle 24 einspeisen. Auch die zweite elektrische Maschine kann keine zusätzliche Antriebsleistung bereitstellen, wenn die Schaltkupplungen B, C, D geöffnet sind.
  • Eine zweite elektrische Gangstufe E1.2 wird eingerichtet, wenn ausschließlich die Schaltkupplung E geschlossen ist.
  • In den elektrischen Gangstufen E1.1 und E1.2 ist es jedoch möglich, einen seriellen Betrieb einzurichten, bei dem die Trennkupplung K0 geschlossen wird und der Verbrennungsmotor 12 die zweite elektrische Maschine 60 als Generator antreibt, um eine Fahrzeugbatterie zu laden, aus der die erste elektrische Maschine 56 Antriebsleistung entnimmt.
  • Ferner ist es in den beiden Vorwärtsgangstufen E1.2 und E1.2 möglich, zusätzliche elektromotorische Antriebsleistung von der zweiten elektrischen Maschine 60 bereitzustellen, sofern die Trennkupplung K0 geöffnet ist und eine der Schaltkupplungen B, C, D geschlossen wird. Die erste Kupplung K1 bleibt in diesem Fall immer geöffnet.
  • Wie eingangs beschrieben, können sämtliche Gangwechsel so erfolgen, dass eine Synchronisierung vorab mittels einer oder beiden elektrischen Maschinen erfolgen kann, so dass die Schaltkupplungen A, B, C, D, E und die erste Kupplung K1 ebenfalls als Klauenkupplungen ohne eigene Synchronisierung ausgeführt werden können.
  • Ferner sind sämtliche Gangwechsel als Lastschaltungen realisierbar, wobei bei Schaltungen in dem ersten Teilgetriebe 32 bspw. eine Zugkraftunterstützung über die erste elektrische Maschine 56 erfolgt. Bei Schaltungen in dem zweiten Teilgetriebe 34 kann eine Zugkraftunterstützung durch den Verbrennungsmotor 12 und/oder die zweite elektrische Maschine 60 bereitgestellt werden.
  • In den folgenden 4 bis 7 sind weitere Ausführungsformen von Antriebssträngen dargestellt, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Antriebsstrang 10 der 1 entsprechen. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.
  • In der Getriebeanordnung 16' des Antriebsstranges 10' der 4 ist die axiale Anordnung der zwei Teilgetriebe 32', 34' vertauscht. Das Vertauschen ist dabei so vorgesehen, dass eine Art Spiegelung an der Schaltkupplungsebene E4 erfolgt ist. Der Radsatz 52' ist nunmehr am nächsten an dem zweiten axialen Ende 76 angeordnet. Der Radsatz 44' ist nunmehr am nächsten an dem ersten axialen Ende 74 angeordnet.
  • Der in 5 dargestellte Antriebsstrang 10" basiert auf dem Antriebsstrang 10 der 1, wobei keine Kupplungsanordnung 14 vorgesehen ist, derart, dass der Verbrennungsmotor 12 drehfest mit der ersten Eingangswelle 24 verbunden ist.
  • Bei dem Antriebsstrang 10" der 5 sind sämtliche Funktionen wie bei dem Antriebsstrang 10 der 1 realisierbar, bis auf die Möglichkeit eines rein elektrischen Fahrbetriebes mittels der zweiten elektrischen Maschine 60 oder einer rein elektrischen Lastschaltung zwischen den Gangstufen E1.1 und E1.2.
  • Bei dem Antriebsstrang 10"' der 6, der auf dem Antriebsstrang 10 der 1 basiert, beinhaltet die Kupplungsanordnung 14"' nun anstelle einer Klauenkupplung eine Reibkupplung K"'. Die Kupplung K0"' wird jedoch auch bei dem Antriebsstrang 10"' in der Regel nicht zum Anfahren verwendet, sondern wird nach wie vor als reine Trennkupplung verwendet, wie die Trennkupplung K0 des Antriebsstranges 10 der 1. Im Gegensatz hierzu kann die Reibkupplung K0"' auch unter Last öffnen. Ferner kann ein Schließen der Reibkupplung K0"' auch bei einer Differenzdrehzahl zwischen dem Verbrennungsmotor 12 und der ersten Eingangswelle 24 erfolgen.
  • 7 zeigt einen weiteren Antriebsstrang 10IV, der auf dem Antriebsstrang 10 der 1 basiert. Bei dem Antriebsstrang 10IV, sind in der Getriebeanordnung 16IV die Radsätze für die Gangstufen 2 und 3 vertauscht.
  • In diesem Fall ist der Radsatz 42IV benachbart zu dem ersten Schaltkupplungspaket 40IV angeordnet, das in diesem Fall die erste Kupplung K1 und die Schaltkupplung B für die Vorwärtsgangstufe 2 beinhaltet.
  • Andererseits ist der Radsatz 38IV für die Vorwärtsgangstufe 3 nun in axialer Richtung zwischen dem Radsatz 42IV und dem zweiten Schaltkupplungspaket 50IV angeordnet. Das zweite Schaltkupplungspaket 50IV des ersten Teilgetriebes 32IV beinhaltet dabei die Schaltkupplungen C für die Vorwärtsgangstufe 3 und D für die Vorwärtsgangstufe 4.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Hybrid-Antriebsstrang
    12
    Verbrennungsmotor
    14
    Kupplungsanordnung
    16
    Hybrid-Getriebeanordnung
    18
    Leistungsverteilungseinrichtung
    20
    angetriebene Räder
    22
    Steuereinrichtung
    24
    erste Eingangswelle
    26
    zweite Eingangswelle
    28
    Ausgangswelle
    30
    Abtriebsradsatz
    32
    erstes Teilgetriebe
    34
    zweites Teilgetriebe
    36
    Radsatz (1/E1)
    38
    Radsatz (3)
    40
    erstes Schaltkupplungspaket
    42
    Radsatz (2)
    44
    Radsatz (4)
    50
    zweites Schaltkupplungspaket
    52
    Radsatz (E2)
    54
    drittes Schaltkupplungspaket
    56
    erste elektrische Maschine
    58
    erstes Ritzel (erstes Maschinenritzel)
    59
    erstes Zwischenrad
    60
    zweite elektrische Maschine
    62
    zweites Ritzel (zweites Maschinenritzel)
    63
    zweites Zwischenrad
    70
    erstes Zahnrad (erstes Maschinenzahnrad)
    72
    zweites Zahnrad (zweites Maschinenzahnrad)
    74
    erstes axiales Ende
    76
    zweites axiales Ende
    A1 - A5
    Achsen
    A - E
    Schaltkupplungen für Gangradsätze
    K0
    Trennkupplung
    E1-E8
    Radsatz- und Kupplungsebenen
    S1-S4
    Betätigungseinrichtungen
    P
    Parksperrenrad
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • DE 102010030573 A1 [0005]
    • US 2017/0129323 A1 [0006]

Claims (15)

  1. Getriebeanordnung (16) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (10), mit - einer ersten Eingangswelle (24), die mit einem Verbrennungsmotor (12) verbunden oder verbindbar ist, und einer zweiten Eingangswelle (26), die koaxial zu der ersten Eingangswelle (24) angeordnet ist, - einer Ausgangswelle, die über eine erste Mehrzahl von schaltbaren ersten Gangradsätzen (38, 42, 44) mit der ersten Eingangswelle (24) verbunden ist und die über eine zweite Mehrzahl von schaltbaren zweiten Gangradsätzen (36, 52) mit der zweiten Eingangswelle (26) verbunden ist, - einer ersten elektrischen Maschine (56), die mit der zweiten Eingangswelle (26) verbunden ist, - einer zweiten elektrischen Maschine (60), die mit der ersten Eingangswelle (24) verbunden ist, und - einer ersten Kupplung (K1), über die die erste Eingangswelle (24) und die zweite Eingangswelle (26) miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Gangradsätze zwei alternativ schaltbare Gangradsätze (36, 52) aufweisen, über die jeweils ein elektromotorischer Fahrbetrieb mittels der ersten elektrischen Maschine (56) einrichtbar ist, wobei die Getriebeanordnung (16) so ausgebildet ist, dass ein verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb bei geschlossener erster Kupplung (K1) über einen (36) der zwei alternativ schaltbaren Gangradsätze (36, 52) einrichtbar ist.
  2. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Eingangswelle (24) über drei schaltbare erste Gangradsätze (38, 42, 44) mit der Ausgangswelle (28) verbunden ist.
  3. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei alternativ schaltbaren zweiten Gangradsätze (36, 52) einen Gangradsatz (36) für eine Anfahrgangstufe beinhalten, über den der verbrennungsmotorische Fahrbetrieb einrichtbar ist.
  4. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der andere (52) der zwei alternativ schaltbaren zweiten Gangradsätze (36, 52) einer zweiten elektrischen Gangstufe (E.1.2) zugeordnet ist, deren Übersetzung kleiner ist als die größte Übersetzung der ersten Gangradsätze (38, 42, 44) und größer ist als die kleinste Übersetzung der ersten Gangradsätze (38, 42, 44).
  5. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung (K1) in axialer Richtung zwischen den ersten Gangradsätzen (38, 42, 44) und den zweiten Gangradsätzen (36, 52) angeordnet ist.
  6. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung (K1) und eine Schaltkupplung (C; B) zum Schalten von einem (38; 42) der ersten Gangradsätze (38, 42, 44) ein erstes Schaltkupplungspaket (40) bilden, das mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung (S1) betätigbar ist.
  7. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schaltkupplungen (B, D; C, D) zum alternativen Schalten von zwei ersten Gangradsätzen (38, 44; 38, 44) ein zweites Schaltkupplungspaket (50) bilden.
  8. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schaltkupplungen (A, E) zum alternativen Schalten von zwei zweiten Gangradsätzen (36, 52) ein drittes Schaltkupplungspaket (54) bilden.
  9. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (16) ausgehend von einem axialen Ende (74; 76) axial hintereinander aufweist: (i) Radsatzebene (E1) für eine zweite elektromotorisch nutzbare Gangstufe (E2), (ii) Schaltkupplungsebene (E2) für ein drittes Schaltkupplungspaket (54), (iii) Radsatzebene (E3) für eine erste Gangstufe (1), (iv) Schaltkupplungsebene (E4) für ein erstes Schaltkupplungspaket (40), das die erste Kupplung (K1) beinhaltet, (v) Radsatzebene für eine dritte Gangstufe (3) oder für eine zweite Gangstufe (2), (vi) Radsatzebene (E6) für eine zweite Gangstufe (2) oder eine dritte Gangstufe (3), (vii) Schaltkupplungsebene (E7) für ein zweites Schaltkupplungspaket (50) und (viii) Radsatzebene für eine vierte Gangstufe (4).
  10. Getriebeanordnung nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung an einem axialen Ende (74) einen Abtriebsradsatz (30) aufweist, mittels dessen die Ausgangswelle (28) mit einer Leistungsverteilungseinrichtung (18) für angetriebene Räder (20L, 20R) verbunden ist.
  11. Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine (56) über einen (52) der zweiten Gangradsätze (36, 52) mit der zweiten Eingangswelle (26) verbunden ist und/oder dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektrische Maschine (60) über einen (44) der ersten Gangradsätze (38, 42, 44) mit der ersten Eingangswelle (24) verbunden ist.
  12. Getriebeanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gangradsatz (52), über den die erste elektrische Maschine (56) mit der zweiten Eingangswelle (26) verbunden ist, im Bereich von einem ersten axialen Ende (74) der Getriebeanordnung (16) angeordnet ist, und/oder dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gangradsatz (44), über den die zweite elektrische Maschine (60) mit der ersten Eingangswelle (24) verbunden ist, im Bereich von einem zweiten axialen Ende (76) der Getriebeanordnung (16) angeordnet ist.
  13. Getriebeanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gangradsatz (52), über den die erste elektrische Maschine (56) mit der zweiten Eingangswelle (26) verbunden ist, der höchsten Gangstufe (E1.2) zugeordnet ist, die mittels der zweiten Gangradsätze (36, 52) einrichtbar ist, und/oder dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gangradsatz (44), über den die zweite elektrische Maschine (60) mit der ersten Eingangswelle (24) verbunden ist, der höchsten Gangstufe (4) zugeordnet ist, die mittels der ersten Gangradsätze (38, 42, 44) einrichtbar ist.
  14. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor (12) und mit einer Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1-13, wobei die erste Eingangswelle (24) drehfest mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist oder wobei die erste Eingangswelle (24) über eine Trennkupplung (K0) mit dem Verbrennungsmotor (12) verbunden ist.
  15. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges (10) nach Anspruch 14, das ausgehend von einem rein elektrischen Fahrbetrieb oder einem Hybrid-Fahrbetrieb über den einen (36) der zwei alternativ schaltbaren zweiten Gangradsätze (36, 52), wobei die erste Kupplung (K1) geschlossen ist, wobei der Verbrennungsmotor (12) drehfest mit der ersten Eingangswelle (24) verbunden ist und wobei eine dem einen Gangradsatz (36) zugeordnete Schaltkupplung (A) geschlossen ist, die folgenden Schritte aufweist: - Abbauen von Last an der ersten Kupplung (K1) und Aufbauen von Last an der ersten elektrischen Maschine (56), - Öffnen der ersten Kupplung (K1), - Absenken der Drehzahl der ersten Eingangswelle (24), bis eine weitere Schaltkupplung (B), die einem der ersten Gangradsätze zugeordnet ist, synchronisiert ist, und - Schließen der weiteren Schaltkupplung (B).
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