DE102019215114A1 - Hybrid powertrain - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Hybridantriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, mit einer Eingangswellenanordnung, die eine erste Eingangswelle (18) und eine zweite Eingangswelle (20) aufweist, wobei die erste Eingangswelle (18) mit einer ersten Reibkupplung (K1) verbunden ist, wobei die zweite Eingangswelle (20) mit einer zweiten Reibkupplung (K2) verbunden ist und wobei die zweite Eingangswelle (20) als Hohlwelle um die erste Eingangswelle (18) herum angeordnet ist,- einem zweiten Teilgetriebe (TG2), das der ersten Eingangswelle (18) zugeordnet ist, und einem ersten Teilgetriebe (TG1), das der zweiten Eingangswelle (20) zugeordnet ist,- einer ersten Ausgangswelle (30) und einer zweiten Ausgangswelle (32), wobei an den Ausgangswelle (30, 32) je einem Abtriebszahnrad vorgesehen ist,- einer Mehrzahl der Einrichtung von Gangstufen (2-5, R) dienenden Radsätzen, die jeweils die Eingangswellenanordnung mit der ersten Ausgangswelle (32) und/oder mit der zweiten Ausgangswelle (38) verbinden, und- einer elektrischen Maschine, die an eines der Teilgetriebe angekoppelt ist, wobei der zweiten Ausgangswelle (32) einen hochübersetzte Gangstufe (R) angeordnet ist, die sowohl für den Rückwärtsgang als auch für einen rein elektrischen Kriechgang nutzbar ist.A hybrid drive train (10) for a motor vehicle is proposed, with an input shaft arrangement which has a first input shaft (18) and a second input shaft (20), the first input shaft (18) being connected to a first friction clutch (K1), wherein the second input shaft (20) is connected to a second friction clutch (K2) and wherein the second input shaft (20) is arranged as a hollow shaft around the first input shaft (18), - a second sub-transmission (TG2) that connects the first input shaft (18 ) is assigned, and a first sub-transmission (TG1), which is assigned to the second input shaft (20), - a first output shaft (30) and a second output shaft (32), one output gear being provided on each of the output shafts (30, 32) - a plurality of the device of gears (2-5, R) serving gear sets, which each connect the input shaft arrangement with the first output shaft (32) and / or with the second output shaft (38), and an electric machine, which is coupled to one of the sub-transmissions, the second output shaft (32) having a high-ratio gear stage (R) which can be used both for reverse gear and for a purely electric crawler gear.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Antriebseinheit zur Bereitstellung einer ersten Antriebsleistung zum Antreiben des Kraftfahrzeuges und mit einer zweiten Antriebseinheit zur Bereitstellung einer zweiten Antriebsleistung zum Antreiben des Kraftfahrzeuges, und mit einer Getriebeanordnung, die mit der ersten Antriebseinheit und mit der zweiten Antriebseinheit verbunden ist, um Antriebsleistung zu einem Getriebeausgang in unterschiedlichen Übersetzungen zu führen.The present invention relates to a hybrid drive train for a motor vehicle, with a first drive unit for providing a first drive power for driving the motor vehicle and with a second drive unit for providing a second drive power for driving the motor vehicle, and with a gear arrangement which is connected to the first drive unit and with the second drive unit is connected to lead drive power to a transmission output in different ratios.

Auf dem Gebiet der Hybridantriebsstränge sind unterschiedliche Konzepte bekannt.Different concepts are known in the field of hybrid powertrains.

Bei Doppelkupplungsgetrieben ist es bekannt, eine elektrische Maschine an eines der zwei Teilgetriebe anzubinden, und zwar in Leistungsflussrichtung gesehen hinter den eingangsseitigen Reibkupplungen (Doppelkupplung). Bei dieser Ausführungsform ist ein rein elektrischer Fahrbetrieb über eines der Teilgetriebe möglich. Ferner kann Leistung über das der elektrischen Maschine zugeordnete Teilgetriebe von der ersten Antriebseinheit (Verbrennungsmotor) übertragen werden, derart, dass die Leistung von erster und zweiter Antriebseinheit sich auf dem gleichen Leistungsübertragungspfad überlagern lassen.In the case of double clutch transmissions, it is known to connect an electrical machine to one of the two subtransmissions, namely behind the input-side friction clutches (double clutch) as seen in the power flow direction. In this embodiment, a purely electric driving operation via one of the sub-transmissions is possible. Furthermore, power can be transmitted from the first drive unit (internal combustion engine) via the sub-transmission assigned to the electric machine, in such a way that the power from the first and second drive units can be superimposed on the same power transmission path.

Bei derartigen Getrieben ist jedoch auch eine sog. Torque-Split-Betriebsweise möglich. Hierbei wird Leistung über unterschiedliche Leistungsübertragungspfade auf den Getriebeausgang geführt. Beispielsweise wird elektrische Leistung über das eine Teilgetriebe auf den Getriebeausgang geführt, und verbrennungsmotorische Leistung wird über das andere Teilgetriebe auf den Getriebeausgang geführt, so dass sich die Antriebsleistungen am Getriebeausgang aufsummieren. Dies ermöglicht eine Vielzahl weiterer Betriebsarten, einschließlich einer Zugkraftunterstützung über die elektrische Maschine bei Gangwechseln, einen Segel-Modus, bei dem der elektrische Motor abgeschaltet wird und die elektrische Maschine bedarfsweise Leistung zuführt, um eine bestimmte Geschwindigkeit zu halten, etc. Generell können Hybridantriebsstränge so ausgelegt sein, dass Antriebsleistung überwiegend von der ersten Antriebseinheit in Form eines Verbrennungsmotors bereitgestellt wird, wobei die zweite Antriebseinheit in Form einer elektrischen Maschine lediglich zur Unterstützung verwendet wird, oder für sehr kurze Fahrstrecken. Andere Hybridantriebsstränge sind so ausgebildet, dass die Leistung von Verbrennungsmotor und elektrischer Maschine in der gleichen Größenordnung liegen kann. Dies hängt maßgeblich auch davon ab, wie groß die Batterie ist, die in den Antriebsstrang integriert wird.In the case of such transmissions, however, what is known as a torque-split mode of operation is also possible. Here, power is fed to the transmission output via different power transmission paths. For example, electrical power is fed to the transmission output via one sub-transmission, and power from the internal combustion engine is fed to the transmission output via the other sub-transmission, so that the drive powers at the transmission output add up. This enables a multitude of other modes of operation, including traction support via the electric machine when changing gears, a sailing mode in which the electric motor is switched off and the electric machine supplies power as required in order to maintain a certain speed, etc. In general, hybrid drive trains can do this be designed so that drive power is predominantly provided by the first drive unit in the form of an internal combustion engine, the second drive unit in the form of an electric machine being used only for support, or for very short journeys. Other hybrid drive trains are designed so that the performance of the internal combustion engine and the electric machine can be of the same order of magnitude. This also largely depends on the size of the battery that is integrated into the drive train.

Generell benötigt ein Fahrbetrieb mit einem Verbrennungsmotor eine relativ große Anzahl von Gangstufen (Übersetzungsverhältnissen), um den Verbrennungsmotor jeweils in einem günstigen Drehzahlband nutzen zu können. Eine elektrische Maschine benötigt in der Regel deutlich weniger Gangstufen.In general, driving with an internal combustion engine requires a relatively large number of gear steps (gear ratios) in order to be able to use the internal combustion engine in a favorable speed range. An electric machine usually requires significantly fewer gear steps.

Manche Hybridantriebsstränge besitzen für den Antrieb mittels Verbrennungsmotor keine eigene Rückwärtsgangstufe, um Gewicht einzusparen. Ein Rückwärtsfahren ist bei derartigen Antriebssträngen ausschließlich mittels des elektrischen Motors möglich, dessen Drehrichtung dann zum Rückwärtsfahren umgekehrt wird.Some hybrid drivetrains do not have their own reverse gear for driving with an internal combustion engine in order to save weight. With such drive trains, reversing is only possible by means of the electric motor, the direction of rotation of which is then reversed for reversing.

Generell besteht ein Bedarf nach Hybridantriebssträngen, die einfach und kostengünstig realisierbar sind, und bei denen ein möglichst großer Funktionalitätsumfang gewährleistet ist.In general, there is a need for hybrid drive trains that can be implemented simply and inexpensively and that guarantee the greatest possible scope of functionality.

Aus der DE 10 2016 119 931 B4 ist ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer Brückenwelle bekannt, wobei die Brückenwelle zur Umsetzung des Rückwärtsgangs und eines ersten Gangs dient. In diesem Getriebe ist lediglich eine Verbrennungsmotor als Antrieb vorgesehen.From the DE 10 2016 119 931 B4 a dual clutch transmission with a bridge shaft is known, the bridge shaft serving to convert the reverse gear and a first gear. In this transmission, only an internal combustion engine is provided as a drive.

Aus der EP3241701 A1 ist Hybridantriebsstrang bekannt mit einer ersten Antriebseinheit zur Bereitstellung einer ersten Antriebsleistung zum Antreiben des Kraftfahrzeuges, mit einer zweiten Antriebseinheit zur Bereitstellung einer zweiten Antriebsleistung zum Antreiben des Kraftfahrzeuges, und mit einer Getriebeanordnung, die mit der ersten Antriebseinheit und mit der zweiten Antriebseinheit verbunden ist, wobei die Getriebeanordnung ein erstes Teilgetriebe aufweist, mittels dessen erste Antriebsleistung mit wenigstens zwei unterschiedlichen (Vorwärtsgang-)Übersetzungen zu einem Getriebeausgang führbar ist, und ein zweites Teilgetriebe aufweist, mittels dessen zweite Antriebsleistung mit wenigstens zwei unterschiedlichen (Vorwärtsgang-)Übersetzungen zu dem Getriebeausgang führbar ist, wobei die Getriebeanordnung eine erste Eingangswelle und eine zweite Eingangswelle aufweist, wobei die erste Eingangswelle mit der ersten Antriebseinheit verbunden ist und wobei die zweite Eingangswelle mit der zweiten Antriebseinheit verbunden ist, wobei das erste Teilgetriebe und das zweite Teilgetriebe über eine Brückenkupplung miteinander verbindbar sind, und wobei die zweite Antriebseinheit eine elektrische Maschine aufweist, die über einen Antriebsstirnradsatz mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist.From the EP3241701 A1 Hybrid drive train is known with a first drive unit for providing a first drive power for driving the motor vehicle, with a second drive unit for providing a second drive power for driving the motor vehicle, and with a gear arrangement which is connected to the first drive unit and to the second drive unit, wherein The gear arrangement has a first partial transmission, by means of which the first drive power can be guided to a transmission output with at least two different (forward gear) ratios, and a second partial transmission, by means of whose second drive power can be guided to the transmission output with at least two different (forward gear) ratios wherein the transmission arrangement has a first input shaft and a second input shaft, wherein the first input shaft is connected to the first drive unit and wherein the second input shaft is connected to the second drive Its unit is connected, the first sub-transmission and the second sub-transmission being connectable to one another via a bridge coupling, and the second drive unit having an electrical machine which is connected to the second input shaft via a drive spur gear set.

Ein reiner Fahrbetrieb mit der ersten Antriebseinheit ist zum einen über zwei Übersetzungen des ersten Teilgetriebes möglich, und, bei geschlossener Brückenkupplung, ferner über die zwei Übersetzungen des zweiten Teilgetriebes. Demzufolge kann ein Vorwärtsfahrbetrieb mit der ersten Antriebseinheit über wenigstens vier Übersetzungen eingerichtet werden, die vorzugsweise nach der Art von Gangstufen 1, 2, 3, 4 zueinander abgestimmt sind.Pure driving operation with the first drive unit is possible on the one hand via two gear ratios of the first sub-transmission and, with the bridge clutch closed, also via the two gear ratios of the second sub-gear. As a result, can forward drive operation can be set up with the first drive unit via at least four gear ratios, which are preferably matched to one another according to the type of gear steps 1, 2, 3, 4.

In dem ersten Teilgetriebe ist ein Radsatz vorhanden, der ein Rückwärtsfahrbetrieb ermöglicht, so dass, ein Rückwärtsfahren auch rein verbrennungsmotorisch möglich ist.In the first sub-transmission there is a gear set that enables reverse travel, so that reverse travel is also possible purely using an internal combustion engine.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Hybridgetriebe zu schaffen, das einen Rückwärtsgang für elektrischen als auch verbrennungsmotorischen Betrieb aufweist, der zugleich als sehr hoch übersetzter Gang für den elektrischen Antrieb dient.It is the object of the invention to create a hybrid transmission which has a reverse gear for both electric and internal combustion engine operation, which at the same time serves as a very high-ratio gear for the electric drive.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer Eingangswellenanordnung, die eine erste Eingangswelle und eine zweite Eingangswelle aufweist, wobei die erste Eingangswelle mit einer ersten Reibkupplung verbunden ist, wobei die zweite Eingangswelle mit einer zweiten Reibkupplung verbunden ist und wobei die zweite Eingangswelle als Hohlwelle um die erste Eingangswelle herum angeordnet ist,

  • - einem zweiten Teilgetriebe, das der ersten Eingangswelle zugeordnet ist, und einem ersten Teilgetriebe, das der zweiten Eingangswelle zugeordnet ist,
  • - einer ersten Ausgangswelle und einer zweiten Ausgangswelle, wobei an den Ausgangswellen je ein Abtriebszahnrad vorgesehen ist,
  • - einer Mehrzahl der Einrichtung von Gangstufen dienenden Radsätzen, die jeweils die Eingangswellenanordnung mit der ersten Ausgangswelle und/oder mit der zweiten Ausgangswelle verbinden, und
  • - einer elektrischen Maschine, die an eines der Teilgetriebe angekoppelt ist, wobei auf der zweiten Ausgangswelle eine hochübersetzte Gangstufe angeordnet ist, die sowohl für den Rückwärtsgang als auch für einen rein elektrischen Kriechgang nutzbar ist.
The object is achieved with a hybrid drive train for a motor vehicle, with an input shaft arrangement which has a first input shaft and a second input shaft, the first input shaft being connected to a first friction clutch, the second input shaft being connected to a second friction clutch and the second Input shaft is arranged as a hollow shaft around the first input shaft,
  • - A second sub-transmission, which is assigned to the first input shaft, and a first sub-transmission, which is assigned to the second input shaft,
  • - A first output shaft and a second output shaft, a driven gear being provided on each of the output shafts,
  • a plurality of gear sets serving to set up gear stages, each of which connects the input shaft arrangement to the first output shaft and / or to the second output shaft, and
  • - An electrical machine which is coupled to one of the sub-transmissions, with a high-ratio gear stage being arranged on the second output shaft, which can be used both for reverse gear and for a purely electric crawler gear.

Dadurch ist auf einfache Weise eine Mehrfachnutzung einer Gangstufe umgesetzt, so dass die Gangstufe mit hoher Übersetzung für das elektrifizierte Teilgetriebe für Sondermanöver als Kriechgang eingesetzt wird. Er stellt einen zusätzlichen Fahrgang im elektrifizierten Teilgetriebe dar. Gleichzeitig kann die Gangstufe für den Verbrennungsmotor als auch für die elektrische Maschine als Rückwärtsgang verwendet werden.As a result, multiple use of a gear stage is implemented in a simple manner, so that the gear stage with a high gear ratio for the electrified sub-transmission is used as a creep gear for special maneuvers. It represents an additional gear in the electrified sub-transmission. At the same time, the gear stage for the internal combustion engine and for the electric machine can be used as a reverse gear.

Eine Brückenkupplung verbindet die beiden Ausgangswellen über Synchroneinheiten, was platzsparend umsetzbar ist.A bridge coupling connects the two output shafts via synchronous units, which can be implemented to save space.

Es ist von Vorteil, dass die Brückenkupplung eine Synchroneinheit auf der zweiten Abtriebswelle benutzt.It is advantageous that the bridge coupling uses a synchronizing unit on the second output shaft.

Dazu ist pro Teilgetriebe noch je eine weitere Synchroneinheit verbaut.For this purpose, an additional synchronizer unit is installed for each partial transmission.

Die Anordnung ist entweder so, dass das erste Teilgetriebe gerade Gangstufen enthält und näher an der der Doppelkupplung angebracht ist als das zweite Teilgetriebe (TG2), das die ungeraden Gangstufen enthält oder umgekehrt.The arrangement is either such that the first sub-transmission contains even gears and is attached closer to that of the double clutch than the second sub-transmission (TG2), which contains the uneven gears, or vice versa.

Die elektrische Maschine ist am ersten oder zweiten Teilgetriebe angebunden.The electrical machine is connected to the first or second partial transmission.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebsstrangs verwendet das Getriebedesign, wobei über die hochübersetzte Gangstufe eine Rückwärtsfahrt mit dem Verbrennungsmotor eingerichtet wird, als auch einen Rückwärts- als auch Vorwärtsgangstufe für die elektrische Maschine.The method according to the invention for operating a hybrid drive train uses the transmission design, with reverse travel with the internal combustion engine being set up via the high-ratio gear stage, as well as a reverse and forward gear stage for the electric machine.

FigurenlisteFigure list

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 Hybridantriebsstranges ;
  • 2: Darstellung des Momentenflusses beim Rückwärtsfahren mit dem Verbrennungsmotor
  • 3 : Darstellung des Momentenflusses beim elektrischen Kriechbetrieb oder Rückwärtsfahren
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. Show it:
  • 1 : a schematic representation of an embodiment of a hybrid drive train according to the invention;
  • 2 : Representation of the torque flow when reversing with the combustion engine
  • 3 : Representation of the torque flow during electrical creep mode or reversing

In 1 ist ein Hybridantriebsstrang schematisch dargestellt und generell mit 10 bezeichnet.In 1 a hybrid drive train is shown schematically and generally denoted by 10.

Der Hybridantriebsstrang 10 weist eine erste Antriebseinheit in Form eines Verbrennungsmotors VKM auf. Der Verbrennungsmotor VKM stellt eine erste Antriebsleistung zum Antreiben eines Kraftfahrzeuges bereit. Der Hybridantriebsstrang 10 beinhaltet ferner eine zweite Antriebseinheit in Form einer elektrischen Maschine EM. Die zweite Antriebseinheit stellt ebenfalls Antriebsleistung zum Antreiben des Kraftfahrzeuges bereit.The hybrid powertrain 10 has a first drive unit in the form of an internal combustion engine VKM on. The internal combustion engine VKM provides a first drive power for driving a motor vehicle. The hybrid powertrain 10 also includes a second drive unit in the form of an electrical machine EM . The second drive unit also provides drive power for driving the motor vehicle.

Der Hybridantriebsstrang 10 beinhaltet ferner eine Getriebeanordnung 16, die mit dem Verbrennungsmotor VKM und der elektrischen Maschinen EM verbunden ist. Die Getriebeanordnung 16 weist eine Doppelkupplung auf, die eine erste Reibkupplung K1 und eine zweite Reibkupplung K2 beinhaltet. Die beiden Kupplungen weisen ein gemeinsames Eingangsglied auf, das mit dem Verbrennungsmotor VKM verbunden ist.The hybrid powertrain 10 also includes a gear assembly 16 that with the internal combustion engine VKM and electrical machines EM connected is. The gear arrangement 16 has a double clutch, which has a first friction clutch K1 and a second friction clutch K2 includes. The two clutches have one thing in common Input link to that with the internal combustion engine VKM connected is.

Die Getriebeanordnung 16 weist eine erste Eingangswelle 18 auf, die in Form einer Innenwelle fest mit einem Ausgangsglied der erste Reibkupplung K1 verbunden ist.The gear arrangement 16 has a first input shaft 18th on, which is in the form of an inner shaft fixed to an output member of the first friction clutch K1 connected is.

Die erste Eingangswelle 18 ist einem zweite Teilgetriebe TG 2 mit den Gangstufen 3 und 5 zugeordnet. Die Getriebeanordnung 16 weist ferner eine zweite Eingangswelle 20 auf, die in Form einer konzentrisch zu der erste Eingangswelle 18 ausgerichteten Hohlwelle ausgebildet ist. Die zweite Eingangswelle 20 ist fest mit einem Ausgangsglied der zweite Reibkupplung K2 verbunden. Ferner ist die zweite Eingangswelle 20 einem erste Teilgetriebe TG 1 zugeordnet, dass die Gangstufen 2 und 6 umfasst.The first input shaft 18th is a second partial transmission TG 2 with the gear steps 3 and 5 assigned. The gear arrangement 16 also has a second input shaft 20th on, in the form of a concentric to the first input shaft 18th aligned hollow shaft is formed. The second input shaft 20th is fixed to an output member of the second friction clutch K2 connected. Further is the second input shaft 20th a first partial transmission TG 1 assigned that the gear steps 2 and 6th includes.

Die Getriebeanordnung 16 weist ferner einen Getriebeausgang 22 auf, der mit einem Differential zum Verteilen von Antriebsleistung auf angetriebene Räder gekoppelt ist. Der Getriebeausgang ist auf einer ersten Ausgangswelle 30 angeordnet.The gear arrangement 16 also has a transmission output 22nd which is coupled to a differential for distributing drive power to driven wheels. The transmission output is on a first output shaft 30th arranged.

Die Getriebeanordnung 16 weist eine zweite Ausgangswelle 32 auf. Die zweite Ausgangswelle 32 weist ein starr festgelegtes Abtriebsrad 34 auf, das beispielsweise mit einem Differentialzahnrad in Eingriff steht.The gear arrangement 16 has a second output shaft 32 on. The second output shaft 32 has a rigidly fixed output gear 34 on, which is in engagement with a differential gear, for example.

Die zweite Ausgangswelle 32 weist zudem einen Radsatz für die Ausbildung einer vierten Gangstufe auf sowie einen Radsatz für die Darstellung eines hochübersetzten Kriechgang bzw. Rückwärtsganges R. Gestrichelt angedeutet befindet sich auf der zweite Abtriebswelle 32 ein Parksperrenrad P.The second output shaft 32 also has a gear set for the formation of a fourth gear stage and a gear set for the representation of a high-ratio crawler gear or reverse gear R. . Indicated by dashed lines is located on the second output shaft 32 a parking lock wheel P .

Zwischen der Eingangswellenanordnung, die aus der ersten Eingangswelle 18 und der als Hohlwelle hierum angeordneten koaxialen zweiten Eingangswelle 20 besteht, und den Ausgangswellen 30 und 32 ist eine Mehrzahl von Radsätzen zum Einrichten unterschiedlicher Gangstufen angeordnet. Die Radsätze weisen jeweils ein mit einer Welle verbundenes Festrad und ein drehbar an der jeweils anderen Welle gelagertes Losrad auf, das über eine jeweilige Schaltkupplung mit der zugeordneten Welle verbindbar ist, um eine Übersetzungsstufe einzurichten. Zwischen jeweils zwei Gangstufen sind Synchroneinheiten S2, S3 vorgesehen, die zum Einlegen und Synchronisieren der Gangstufen dienen.Between the input shaft assembly resulting from the first input shaft 18th and the coaxial second input shaft arranged around it as a hollow shaft 20th consists, and the output shafts 30th and 32 a plurality of wheel sets is arranged for setting up different gear stages. The wheel sets each have a fixed wheel connected to a shaft and a loose wheel rotatably mounted on the respective other shaft, which can be connected to the associated shaft via a respective clutch in order to set up a transmission stage. There are synchronous units between every two gear steps S2 , S3 provided, which are used to insert and synchronize the gear steps.

Die elektrische Maschine ist über einen Stirnradsatz 2 und eine Anbindung A1 mit einem Radsatz des zweite Teilgetriebes TG 2 verbunden. Eine Brückenschaltung B2 verbindet einen Radsatz der erste Ausgangswelle 30 mit dem Rückwärtsgangradsatz R der zweite Ausgangswelle 32.The electrical machine is via a spur gear set 2 and a connection A1 with a gear set of the second partial transmission TG 2 connected. A bridge circuit B2 connects a gear set to the first output shaft 30th with the reverse gear set R. the second output shaft 32 .

In der 2 ist der Momentenfluss für das Rückwärtsfahren mit dem Verbrennungsmotor VKM dargestellt. Dazu wird die erste Reibkupplung K1 geschlossen um den Verbrennungsmotor mit dem zweite Teilgetriebe TG 2 zu verbinden. Über den geschalteten Radsatz für die dritte Gangstufe und die Brückenschaltung B2 erfolgt eine Verbindung zum Radsatz des Rückwärtsganges R.In the 2 is the torque flow for reversing with the combustion engine VKM shown. The first friction clutch is used for this purpose K1 closed to the internal combustion engine with the second partial transmission TG 2 connect to. Via the shifted gear set for third gear and the bridge shift B2 there is a connection to the gear set of the reverse gear R. .

Die Synchroneinheit S1 schaltet die Verbindung zwischen der Rückwärtsgangstufe R und der Gangstufe 4 der zweite Abtriebswelle 32. Der Drehmomentenfluss erfolgt dann über die Gangstufe 4 auf das erste Teilgetriebe TG 1 und auf die erste Abtriebswelle 30.The synchronous unit S1 switches the connection between the reverse gear R. and the gear 4th the second output shaft 32 . The torque flow then takes place via the gear step 4th on the first partial transmission TG 1 and on the first output shaft 30th .

In 3 wird der Momentenfluss dargestellt, der beim elektrischen Kriechbetrieb vorhanden ist. In diesem Fall sind beide Reibkupplungen K1 und K2 geöffnet. Die elektrische Maschine EM treibt über den Stirnradsatzes 2 und die Anbindung A1 in das zweite Teilgetriebe TG 2 ein. Über die zweite Schaltkupplung S2 wird die dritte Gangstufe aktiviert sodass der Drehmomenten Fluss über die Synchronisation der dritte Gangstufe und die Brückenschaltung B2 auf die Rückwärtsgangstufe R, die die Kriechgang Stufe des elektrischen Antriebs darstellt, übertragen wird. Der weitere Verlauf erfolgt wie bereits in 2 gezeichnet über das erste Teilgetriebe TG 1 und die erste Abtriebswelle 30.
eine Haltefunktion kann im dargestellten Getriebe über das Verblocken der Radsätze durch eine Gangwahl in allen 3 Synchroneinheiten S1, S2, S3 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Parksperrenrad auf der zweiten Abtriebswelle 32 verbaut sein.In 3 the torque flow that is present in electrical creep mode is shown. In this case, both are friction clutches K1 and K2 open. The electric machine EM drives over the spur gear set 2 and the connection A1 into the second partial transmission TG 2 a. Via the second clutch S2 the third gear step is activated so that the torque flow via the synchronization of the third gear step and the bridge shift B2 to reverse gear R. , which represents the creep speed stage of the electric drive, is transmitted. The rest of the process is the same as in 2 drawn over the first partial transmission TG 1 and the first output shaft 30th .
A holding function can be achieved in the transmission shown by locking the gear sets by selecting a gear in all 3 synchronous units S1 , S2 , S3 respectively. Alternatively or additionally, a parking lock gear can be installed on the second output shaft 32 be built in.

Der Aufbau des erfindungsgemäßen Getriebes ermöglicht mit einer reduzierten Anzahl von Bauteilen unter der Verwendung von 3 Synchroneinheiten für alle Funktionalitäten eine optimierte Bauraumausnutzung.The structure of the transmission according to the invention enables an optimized use of installation space with a reduced number of components and the use of 3 synchronous units for all functionalities.

Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet den Getriebeaufbau wie beschrieben um unterschiedliche Funktionalitäten umzusetzen. Dabei werden beispielsweise, um den Fahrerwunsch entsprechend umzusetzen, mehrstufige Rastierungen für den Gangwählhebel im Fahrzeug vorgesehen.The method according to the invention uses the transmission structure as described to implement different functionalities. For example, in order to implement the driver's request accordingly, multi-stage detents are provided for the gear selector lever in the vehicle.

Alternativ dazu sind auch andere Bedienelemente zur Umsetzung des Fahrerwunsches vorstellbar. Durch Auswahl der gewünschten Funktionalität wird in der Getriebesteuerung die oben beschriebenen Schaltungen vorgenommen.As an alternative to this, other operating elements for implementing the driver's request are also conceivable. By selecting the desired functionality, the shifts described above are carried out in the transmission control.

Die beschriebene Anordnung der Gangstufen ist exemplarisch und kann auch anders gewählt sein. Zudem ist es auch möglich die Teilgetriebe zu vertauschen und die elektrische Maschine an das Teilgetriebe mit den geraden Gangstufen anzubinden.The described arrangement of the gear steps is an example and can also be selected differently. In addition, it is also possible to swap the sub-transmissions and connect the electric machine to the sub-transmission with the even gear steps.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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  • EP 3241701 A1 [0009]EP 3241701 A1 [0009]

Claims (9)

Hybridantriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Eingangswellenanordnung, die eine erste Eingangswelle (18) und eine zweite Eingangswelle (20) aufweist, wobei die erste Eingangswelle (18) mit einer ersten Reibkupplung (K1) verbunden ist, wobei die zweite Eingangswelle (20) mit einer zweiten Reibkupplung (K2) verbunden ist und wobei die zweite Eingangswelle (20) als Hohlwelle um die erste Eingangswelle (18) herum angeordnet ist, - einem zweiten Teilgetriebe (TG2), das der ersten Eingangswelle (18) zugeordnet ist, und einem ersten Teilgetriebe (TG1), das der zweiten Eingangswelle (20) zugeordnet ist, - einer ersten Ausgangswelle (30) und einer zweiten Ausgangswelle (32), wobei an den Ausgangswelle (30, 32) je einem Abtriebszahnrad vorgesehen ist, - einer Mehrzahl der Einrichtung von Gangstufen (2-5, R) dienenden Radsätzen, die jeweils die Eingangswellenanordnung mit der ersten Ausgangswelle (32) und/oder mit der zweiten Ausgangswelle (38) verbinden, und - einer elektrischen Maschine, die an eines der Teilgetriebe angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zweiten Ausgangswelle (32) eine hochübersetzte Gangstufe (R) angeordnet ist, die sowohl für den Rückwärtsgang als auch für einen rein elektrischen Kriechgang nutzbar ist.Hybrid drive train (10) for a motor vehicle, with an input shaft arrangement which has a first input shaft (18) and a second input shaft (20), the first input shaft (18) being connected to a first friction clutch (K1), the second input shaft ( 20) is connected to a second friction clutch (K2) and the second input shaft (20) is arranged as a hollow shaft around the first input shaft (18), - a second partial transmission (TG2) which is assigned to the first input shaft (18), and a first sub-transmission (TG1) which is assigned to the second input shaft (20), - a first output shaft (30) and a second output shaft (32), one output gear being provided on each output shaft (30, 32), - one A plurality of gear sets serving the device of gears (2-5, R), each of which connects the input shaft arrangement to the first output shaft (32) and / or to the second output shaft (38), and - an electrical mas Chine, which is coupled to one of the sub-transmissions, characterized in that a high-ratio gear stage (R) is arranged on the second output shaft (32), which can be used both for reverse gear and for a purely electric crawler gear. Hybridantriebsstrang (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brückenkupplung (B2) die beiden Ausgangswellen (32, 30) verbindet.Hybrid drive train (10) after Claim 1 , characterized in that a bridge coupling (B2) connects the two output shafts (32, 30). Hybridantriebsstrang (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenkupplung (B2) eine Synchroneinheit (S1) auf der zweiten Abtriebswelle (32) benutzt.Hybrid drive train (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the bridge coupling (B2) uses a synchronizing unit (S1) on the second output shaft (32). Hybridantriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Teilgetriebe (TG1, TG2) noch je eine weitere Synchroneinheit (S2, S3) verbaut ist.Hybrid drive train (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a further synchronous unit (S2, S3) is installed for each partial transmission (TG1, TG2). Hybridantriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilgetriebe (TG1) gerade Gangstufen enthält und näher an der der Doppelkupplung angebracht ist als das zweite Teilgetriebe (TG2), das die ungeraden Gangstufen enthält.Hybrid drive train (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first sub-transmission (TG1) contains even gear steps and is attached closer to that of the double clutch than the second sub-transmission (TG2) which contains the odd gear steps. Hybridantriebsstrang (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (EM) am zweiten Teilgetriebe (TG2) angebunden ist.Hybrid drive train (10) after Claim 5 , characterized in that the electrical machine (EM) is connected to the second partial transmission (TG2). Hybridantriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilgetriebe (TG2) ungerade Gangstufen enthält und näher an der der Doppelkupplung angebracht ist als das erste Teilgetriebe (TG1), das die geraden Gangstufen enthält.Hybrid drive train (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second sub-transmission (TG2) contains odd gear steps and is attached closer to that of the double clutch than the first sub-transmission (TG1) which contains the even gear steps. Hybridantriebsstrang (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (EM) am ersten Teilgetriebe (TG1) angebunden ist.Hybrid drive train (10) after Claim 7 , characterized in that the electrical machine (EM) is connected to the first partial transmission (TG1). Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebsstrangs nach einem der vorhergehenden Ansprüchen wobei über die hochübersetzte Gangstufe (R) eine Rückwärtsfahrt mit dem Verbrennungsmotor eingerichtet wird, als auch einen Rückwärts- als auch Vorwärtsgangstufe für die elektrische Maschine.Method for operating a hybrid drive train according to one of the preceding claims, wherein a reverse drive with the internal combustion engine is set up via the high-ratio gear stage (R), as well as a reverse and a forward gear stage for the electric machine.
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